基于交互力模糊识别的上肢康复机器人模式调整控制策略研究 |
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引用本文: | 李国宁,陶亮,孟京艳,叶思佳,冯光,赵大正,胡阳,唐敏,宋涛,伏荣真,左国坤,张佳楫,施长城.基于交互力模糊识别的上肢康复机器人模式调整控制策略研究[J].生物医学工程学杂志,2024(1):90-97. |
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作者姓名: | 李国宁 陶亮 孟京艳 叶思佳 冯光 赵大正 胡阳 唐敏 宋涛 伏荣真 左国坤 张佳楫 施长城 |
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作者单位: | 1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所;2. 慈溪生物医学工程研究所;3. 中国科学院大学;4. 宁波市康复医院;5. 浙江工业大学机械工程学院;6. 医用植介入材料浙江省工程研究中心 |
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摘 要: | 在上肢康复机器人辅助训练过程中,对于软瘫期脑卒中患者通常采用被动训练策略。为了激发患者的主动康复意愿,对于逐渐具备主动发力能力的患者,康复治疗师会采用机器人助动训练策略。本文针对末端牵引式上肢康复机器人,提出一种基于交互力模糊判别的人体上肢运动功能评估方法以及按需辅助的人机交互控制策略。首先设计了基于计算力矩控制器的被动训练和结合势能场的助动训练模式,然后将训练过程中三维力传感器采集的交互力信息引入至模糊推理系统中,提出了主动参与度σ,并设计相应的辅助策略算法实现两种训练模式的自适应调整。最后通过试验证明了主动参与度σ与表面肌电信号之间的相关性。并且,相较于仅通过交互力大小进行模式调整的控制策略,该方法具有更快的响应速度,使机器人在训练过程中更具安全性。
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关 键 词: | 上肢运动功能评估 按需辅助 模糊判别 主动参与度 相关性分析 |
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