抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激系统的仿真与实验

研发一种用于抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激（FES）康复系统，包括信息处理、控制器设计、仿真建模以及实验测试。仿真阶段利用Matlab软件构建了腕关节肌肉骨骼模型；设计控制器采用比例-积分-微分（PID）算法，对肌骨模型中存在的震颤扰动进行抑制。仿真结果表明，控制器保证了在抑制高频低幅震颤扰动的同时不影响其低频高幅的自主运动，对震颤扰动幅值的抑制平均达到约95%。实验阶段搭建了FES闭环控制系统实验平台，由电刺激器、角度传感器、电脑控制器和输出板卡以及实时控制软件系统组成。研发的系统在5例健康受试者及1例震颤患者身上进行了测试，震颤抑制效果分别约为90%和80%。