基于肌电信号的多自由度连续控制方法研究开题报告

 2021-08-14 02:11:42

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究目的及意义

随着社会智能化的发展,肌电智能假肢的研究一直是生物医学和康复领域的热点之一。进入21世纪以来,由于基因遗传或者受后天环境影响而引发下肢单侧肢体运动能力损伤的患者数日渐增加,据不完全统计,国内残障人口比例已提高至6.34%。老龄及残障人口由于生理功能衰退,四肢的灵活性不断下降,通常这类患者还伴随着一定得运动功能障碍,必须辅助引导,否则很难得到应有的锻炼,进而影响肌肉的正常功能,严重的甚至出现肌肉萎缩等症状,传统临床运动疗法具有康复效率低下,医师劳动强度大,患者参与意识低、训练效果及评价结果易受医师主观意识影响等缺陷,鉴于以上种种原因,必要的康复医疗手段显得尤其重要。

下肢康复机器人是将机器人应用于临床康复医学领域而产生的一种辅助或替代医师完成患肢康复训练的特种机器人系统,其出现为下肢康复治疗开辟了新的技术途径,弥补了传统临床运动疗法的诸多不足。它打破了医师与患者之间一对一的局限,不仅将医师从繁重、反复的训练任务中解脱出来,使其可专注于治疗方案的改进,而且使康复医疗的集中化与远程化成为可能,提高了康复治疗效率。将表面肌电信号应用于康复医疗训练,能实时根据患者的康复现状有针对性调整康复治疗方案,并根据患者的个体差异性,实施不同强度、不同模式的训练,激励患者的主动运动意识,增强患者的康复信心。在一定程度上也将缩短治疗的周期,科学的治疗减少病人不必要的痛苦。同时利用肌电信号的各项特征客观评估患者的恢复状态并为医师改进和优化康复方案提供了充分的依据。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

本文以临床康复理论为基础,在外骨骼下肢机器人硬件系统和表面肌电图仪的基础上,对基于semg的下肢康复机器人的被动控制策略展开研究。

(1)准确采集semg与关节角度信号根据对semg特性及人体下肢肌群的分析,选择semg信号源,确定信号采集方法;同时选择合适的膝关节角度信号的测量方法:并在此基础上建立了完整的信号采集系统。分别从股直肌头、股内侧肌头及股外侧肌头处采集得到了高质量的semg信号,为后面semg信号的特征分析提供了前提条件。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础。确定方案,完成开题报告。

第4-5周:掌握肌电信号预处理基本方法和常用的特征提取方法。

第6-9周:掌握常见的肌电信号控制方法原理。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]丁其川,赵新刚,韩建达,"基于肌电信号的上肢多关节连续运动估计,"机器人,2014.(4):469-476

[2]赵豫玉.穿戴式下肢康复机器人的研究[d].哈尔滨工程大学硕士学位论

文.2009:10-11.

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