發(fā)布時間：2020-11-05 17:42

　　 “以人為核心”的人機一體化技術(shù)，將人和機器人二者優(yōu)勢進行互補，強調(diào)人的智能參與到機器人的控制當(dāng)中，本文所研究的康復(fù)醫(yī)療下肢就是這樣一種充分體現(xiàn)該技術(shù)思想的典型的人機系統(tǒng)。 本論文工作依靠浙江大學(xué)流體傳動及控制國家重點實驗室資源優(yōu)勢，開展基于肌電信號的康復(fù)醫(yī)療下肢設(shè)計及研究，并且開發(fā)出了一套康復(fù)醫(yī)療下肢的原型試驗系統(tǒng)，包括機械結(jié)構(gòu)的加工和組裝、以及控制的具體實現(xiàn)。該原型試驗系統(tǒng)可作為今后開展進一步深入研究的實驗平臺。 論文首先綜述國內(nèi)外下肢系統(tǒng)的研究進展和研究現(xiàn)狀，分析本課題的研究背景，并提出研究意義、目標(biāo)和內(nèi)容；并以肌電信號為控制系統(tǒng)的主要信息源，研究了基于肌電信號的下肢控制原理和實現(xiàn)方法。同時詳細(xì)介紹了系統(tǒng)組成，包括機械結(jié)構(gòu)、下位機系統(tǒng)、傳感器的選型，控制系統(tǒng)電路、數(shù)據(jù)采集及串口通訊等模塊的實現(xiàn)。 在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，用肌電信號控制下肢機器人的控制方法上，一種廣為采用的控制方式就是自主式控制。本研究詳細(xì)介紹了肌電信號控制所需要的4個關(guān)鍵技術(shù)，①肌電信號的成功提取，②表征假肢動作模式的肌電信號特征值的提取，③根據(jù)所提取的特征值進行動作模式的識別，④用閾值控制器控制假肢的動作。 該項研究的最終目標(biāo)是實現(xiàn)康復(fù)醫(yī)療下肢的穿著舒適性和行走平穩(wěn)性，降低殘障者在步行時所消耗的能量，減輕疲勞，不僅可以幫助殘障人士的日常生活，而且還能為殘障人士的工作以及出門旅游等提供方便。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TH772
【部分圖文】：

圖LIHAL3和HAL.5圖所示為HA-L3，它是山海嘉之教授歷時十年研究的成果。HA門設(shè)計來幫助下肢殘障者或是老人們，能更方便地進行日常生走路、上下樓梯等等。在2005年日本愛知世博會上展出了HAL這些機型不但能幫助使用者走路，還有上半部能輔助使用者的這種裝置，就能提起比原本所能負(fù)荷還要更重40公斤的東西.4不需要使用背包，而是將計算機和無線網(wǎng)絡(luò)裝置縮小，以塞面。在HALS上則有更小的馬達空間，好讓裝備的骸部和膝蓋Ll右圖所示。在重量上，HAL3重22公斤，HAL.4重17公斤公斤，但使用者幾乎是感受不到這個重量的，因為裝備的腳跟，而這套裝備提供的協(xié)助絕對足以補償重量上的負(fù)擔(dān)。目前，已經(jīng)實現(xiàn)了HAL的商業(yè)化，每套HAL都會針對個別使用者別訂制，售價約為140(刃美元到190(刃美元。奧托博克(ototbock)的-CELG智能仿生腿【‘0j一

圖1.2C~LEG智能仿生腿洋理工大學(xué)的NTULowerExertmiytExoskeelotn加坡南洋理工大學(xué)的羅錦發(fā)教授(劫w幻n一Hua)t也在體速度、力量和耐力的下肢下肢，目標(biāo)是使其能夠幫助大負(fù)重、長距離的徒步行走。圖1.4左圖所示是他們的右圖則是他們現(xiàn)階段已經(jīng)開發(fā)出來的原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)側(cè)下肢和外側(cè)下肢。其中，內(nèi)側(cè)的下肢綁縛在人的下肢測量行走時的關(guān)節(jié)角度信號;外側(cè)的下肢用來提供助力，角度值通過電機來提供動力。他們的另外一個主要工作點(zMP)理論進行了下肢行走穩(wěn)定性方面的研究【川。}

圖1.2C~LEG智能仿生腿(3)新加坡南洋理工大學(xué)的NTULowerExertmiytExoskeelotn目前，新加坡南洋理工大學(xué)的羅錦發(fā)教授(劫w幻n一Hua)t也種可以增強人體速度、力量和耐力的下肢下肢，目標(biāo)是使其能夠幫的操作者進行大負(fù)重、長距離的徒步行走。圖1.4左圖所示是他們的概念設(shè)計;右圖則是他們現(xiàn)階段已經(jīng)開發(fā)出來的原型系統(tǒng)，該系:。，
【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 何衛(wèi)華;人體行為識別關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 包世萍;套裝式機器人設(shè)計與實驗研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 唐磊;下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人機械結(jié)構(gòu)及控制策略設(shè)計[D];河南科技大學(xué);2009年

3 程衛(wèi)衛(wèi);下肢行走康復(fù)訓(xùn)練機器人整體機構(gòu)設(shè)計與運動分析[D];河南科技大學(xué);2011年

4 陳撿;下肢行走康復(fù)訓(xùn)練機器人控制系統(tǒng)及控制策略研究[D];河南科技大學(xué);2011年

5 肖艷春;外骨骼式下肢康復(fù)機器人的構(gòu)型及其運動學(xué)分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

6 王偉;繩驅(qū)動助行機構(gòu)控制[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 周鑫;下肢康復(fù)機器人的訓(xùn)練規(guī)劃與康復(fù)效果評估[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 尹軍茂;穿戴式下肢外骨骼機構(gòu)分析與設(shè)計[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

9 李文淵;偏癱步態(tài)代償行走功能生物耦合機制研究[D];吉林大學(xué);2012年

10 楊杰乾;下肢外骨骼助力機器人系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

本文編號：2871972