高性能假肢膝關(guān)節(jié)為大腿截肢者恢復(fù)正常下肢功能與重返社會(huì)活動(dòng)提供有力保障。目前進(jìn)入市場(chǎng)假肢膝關(guān)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)行走功能，長時(shí)間穿戴假肢因?yàn)椴綉B(tài)不對(duì)稱會(huì)對(duì)殘端肌肉與骨骼造成影響。動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)能夠利用動(dòng)力元件提供支撐期推力與擺動(dòng)期的伸展運(yùn)動(dòng)，因此控制信號(hào)的獲取以及運(yùn)動(dòng)角度的高度擬人特性是動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)控制精度的重要保證。本課題研究的動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)將建立截肢者殘肢運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)下肢典型周期性運(yùn)動(dòng)模式的識(shí)別，基于有限狀態(tài)機(jī)對(duì)動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)控制方法進(jìn)行研究，本文主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.利用VICON三維步態(tài)運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，對(duì)五種典型周期性運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息進(jìn)行采集，得到下肢各標(biāo)志點(diǎn)位置以及下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)在五種運(yùn)動(dòng)中的角度變化范圍。利用AMTI與Novel Pedar-X測(cè)力系統(tǒng)得到五種運(yùn)動(dòng)中的地面反力信息，劃分步態(tài)周期并定義步態(tài)典型運(yùn)動(dòng)。采集穿戴被動(dòng)式假肢的殘疾人下肢關(guān)節(jié)角度信息，通過對(duì)比五種路況健肢側(cè)與殘肢側(cè)角度變化得出穿戴被動(dòng)式假肢不僅使步態(tài)不對(duì)稱而且增加了健肢側(cè)的負(fù)擔(dān)。 2.根據(jù)人機(jī)工程學(xué)中人體分段原理，利用Solidworks軟件建立人體下肢3D模型，將Vicon中...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1.1C-Leg智能仿生腿圖

者的能量消耗[53-55]。冰島ssur公司的RheoKnee（圖1.1.2），此產(chǎn)品采用磁流變?cè)O(shè)計(jì)，利用微處理器采集足部運(yùn)動(dòng)信息，利用設(shè)備內(nèi)的磁體引導(dǎo)包含微小鐵粒子的液生阻力，同時(shí)小型的旋轉(zhuǎn)刀片穿過液體，用以改變智能膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)[56-58]。膝關(guān)節(jié)角度傳感器液壓....

圖1.2液壓驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)

如圖1.3所示。利用腳底加壓力傳感器判斷步速，利用軌跡控制方法利用平地行走的膝關(guān)節(jié)角度對(duì)動(dòng)力式假肢步態(tài)模式進(jìn)行控制，模擬平地行走膝關(guān)節(jié)角度變化[85]。

圖1.3電動(dòng)式AKPFig.1.2AhydraulicallyactuatedkneeprosthesisFig.1.3Anactiveabovekneeprosthesis

如圖1.3所示。利用腳底加壓力傳感器判斷步速，利用軌跡控制方法利用平地行走的膝關(guān)節(jié)角度對(duì)動(dòng)力式假肢步態(tài)模式進(jìn)行控制，模擬平地行走膝關(guān)節(jié)角度變化[85]。

圖1.4動(dòng)力型大腿假肢傳感器、實(shí)驗(yàn)者穿戴與控制系統(tǒng)圖

圖1.2液壓驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)圖1.3電動(dòng)式AKPFig.1.2AhydraulicallyactuatedkneeprosthesisFig.1.3AnactiveabovekneeprosthesisFrankCharlesSupIV在2007....

本文編號(hào)：3917566