下肢外骨骼康复机器人人机交互力自适应导纳控制

对于下肢具有残余肌力的下肢瘫痪病人,基于标准步态轨迹被动训练的康复方案无法满足锻炼肌肉的康复训练需求,为此提出了一种人机交互力自适应控制的下肢外骨骼康复机器人控制策略,并设计了可实现康复训练的控制方法。该方法以健康人体行走步态为下肢外骨骼康复机器人的位置控制参考,以穿戴者的自身腿部用力作为力控制约束,根据穿戴者自身腿部力量大小,智能控制和调整步态曲线,以更加适应穿戴者的康复训练需求。仿真试验结果表明,相对于完全被动的康复训练模式,自适应力控制模式能够有效地调整康复过程中人机交互力,可以适应多种不同的康复训练需求,从而大大提高受损患肢运动功能恢复的康复治疗进程,具有实际的应用价值。     

穿戴式外骨骼康复辅具临床应用现状分析

 穿戴式外骨骼康复辅具是一种可穿戴于人体上的智能化生机电控制系统,该系统通过外骨骼与人体肢体间力-位移的交互实现人机动作的耦合,可辅助人体实现某些特定功能,在临床康复治疗领域具有重要应用前景。上肢外骨骼和下肢外骨骼是目前常见的穿戴式外骨骼。上肢外骨骼包括肩肘手臂外骨骼和手指外骨骼,在康复训练中主要应用于中风后患者肩肘关节及腕手关节运动功能的康复训练。下肢外骨骼能够辅助下肢麻痹患者完成站立及运动,在下肢运动功能的康复治疗方面具有巨大的应用潜力。本文综述了目前常见的穿戴式外骨骼康复辅具的特点及其临床应用现状,并总结了目前国内外可穿戴外骨骼的研究进展。     

下肢外骨骼矫形器运动学分析

基于减重步行训练原理,研究下肢外骨骼矫形器康复系统.针对下肢康复训练机器人不存在固定基座,利用常规的方法进行运动学分析较困难的问题,引入参考坐标系的坐标变换矩阵,建立下肢康复训练机器人运动学模型,推导出步行训练机器人正逆运动学公式.最后规划步态轨迹,利用ADAMS软件进行运动学仿真和双腿外骨骼矫形器样机试验,验证了运动学模型及其推导公式的正确性.     

穿戴式下肢外骨骼康复机器人机械设计

本文设计了一种用于下肢功能障碍患者康复治疗的外骨骼机器人。根据外骨骼机器人的功能与工作原理,分析了其结构组成与设计过程中的关键问题。并从仿生学角度为外骨骼机器人配置自由度,设定关节活动范围及连杆尺寸,对机械结构进行了初步分析与优化设计。为进一步的研究、分析、设计工作打下了基础。     

基于柔性关节的下肢康复机器人设计与分析

结合国内外现有的下肢康复产品及研究成果,研制了具有柔性关节的坐/卧式下肢康复机器人,采用摄像分析法进行步态分析,并对下肢康复机器人进行了动力学建模、分析及仿真.研究表明,下肢康复机器人对脑卒中患者的康复训练、脊髓损伤和截瘫、骨折患者的重新行走均能起到辅助作用,实现患者恒力恒速运动.      

欠驱动式外骨骼手指康复机器人的设计和仿真

本文提出一种新的基于脑电信号控制的外骨骼手指康复机器人系统,该系统主要由外骨骼手指康复机器人、脑电信号系统(EEG)、肌电信号系统(EMG)、人机交互系统、电机控制单元、相关传感器和工作站组成.患者通过外界的视觉刺激产生脑电信号,工作站经过对这些信号采集和处理后传递给电机控制单元控制,并驱动电机实现穿戴在患者手上的外骨骼手指机器人运动,辅助其完成康复训练.该机器人主要采用欠驱动的方式,由安装在手背处的电机带动同步齿形带传动机构实现机器的三个关节的弯曲和伸展运动.文章主要利用UG软件对手指机器人进行设计和ADAMS软件进行运动仿真.根据机器人运动轨迹和机器人末端的运动参数曲线可以看出该手指机器人具有运动平稳,不存在运动死点等特点,且机器人能满足人体手指的运动要求,符合人体工学的设计特点,仿真实验证明能够辅助患者进行重复性康复训练.     

移动式康复训练机器人及下肢康复运动分析

提出了一种融合轮椅助行与康复训练为一体的移动式康复训练机器人的设计,该机器人除可实现坐、卧、站、助行等基本功能外,还兼具下肢康复训练能力.首先对移动式康复训练机器人的结构原理进行了介绍,其次针对机器人坐姿状态下的下肢康复机构进行了运动学建模.针对坐姿状态下下肢训练机构关节空间与训练空间的广义坐标不同,建立了下肢训练机构...     

下肢康复机器人运动学分析与运动控制实现研究

针对现今越来越多脑卒中患者,设计出一款可以达到康复目的的下肢外骨骼康复机器人,并根据本课题所设计的机械结构进行了运动学分析;对患者的康复策略进行了分析,并对所要求康复策略的轨迹控制进行研究,详细分析了基于被动模式下主控机控制运动轨迹生成的实现。     

下肢外骨骼机器人在运动康复中的协同性研究

运动员在日常训练或在比赛中出现的损伤给运动员造成了巨大的痛苦.文章研究一种可以帮助受伤运动员进行康复训练的下肢外骨骼机器人,首先,分析人体的运动过程,然后通过大量不同人体尺寸下的步态数据分析,掌握人体步行各个循环阶段下肢各关节的运动学规律,并对下肢外骨骼机器人用拉格朗日法建立了动力学模型.其次,根据建立的动力学模型和下...     

下肢康复机器人按需辅助自适应控制方法

针对现有下肢康复机器人步态康复训练控制缺乏患者的主动参与、不能按患者的康复程度提供按需辅助的问题,提出了一种新的下肢康复机器人按需辅助自适应控制方法。该方法通过人机运动轨迹与理想康复目标轨迹的跟踪偏差实时学习受试者的康复程度,从而使康复机器人能根据受试者的康复程度,自适应地提供按需辅助。首先建立了下肢康复机器人的人机系统动力学模型,其次设计了按需辅助自适应控制器,最后进行了按需辅助控制仿真实验,并在单腿实物样机上对健康受试者进行了实验。结果表明:按需辅助自适应控制器在有遗忘因子项的情况下,能够根据轨迹跟踪偏差学习受试者的康复程度,自适应地衰减机器人对受试者的辅助力矩,满足按需辅助的目的。     

糖尿病运动康复的探讨

为了探讨运动康复疗法对非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM）患者血糖控制的影响，对50例中老年NIDDM患者实施了6个月的餐后90分钟运动锻炼的随访观察．结果表明：患者血糖实验后均有不同程度的控制，其中23名（占46％）患者在不用药物的情况下，基本得到控制．认为运动康复疗法应是中老年NIDDM患者首选的方法，在饮食控制和药物治疗的基础上．进行科学的运动更有利于康复．     

休闲健身旅游与亚健康康复研究

目的通过对休闲健身旅游与亚健康康复的生理学剖析,指出休闲健身旅游能够起到调适心境、缓解压力、增进体质、预防近视、防治抑郁症和抗衰老等功效。方法运用文献资料法、逻辑归纳法对休闲健身旅游与亚健康康复进行研究。结果休闲健身旅游是伴随当今社会节奏加快应运而生的一种新的生活方式,融健身与旅游为一体,旅游仅仅是一种方式或者手段,而目的重在于健身养生,也是促进民众参与全民健身、增进自我保健意识,健身强体,提高生活质量的有效途径之一。结论休闲健身旅游不仅对于亚健康的康复具有积极作用,而且也对其他慢性病同样具有积极辅助治疗作用,未来生态保健旅游将会成为引领我国旅游业发展的一个新航向。     

踝关节康复受力测量装置研究

针对踝关节康复要求,基于生物医学知识和机构学知识提出串联运动链等效人体足仿生机构模型.设计开发出一种踝关节受力测量装置,将患者在康复过程中的足底受力折算到踝关节坐标系,间接得到患者踝关节康复受力值,可作为医护人员指导患者控制康复运动强度的参照数据.实验表明安装踝关节康复受力测量装置的康复器械提高了踝关节的康复效果,有效...     

脑机接口在康复医疗领域的应用研究综述

脑机接口(brain-computer interface,BCI)是在大脑与外部设备之间建立的不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的一种人机交互技术,为肌肉或神经末稍受损的患者提供新的人机交互手段.作为智能康复机器人研究的方向之一,BCI在康复治疗和运动辅助中具有重要的研究价值,并在神经康复、功能假体辅...     

脑梗塞病人早期康复治疗病例观察研究

为研究脑梗塞偏瘫的早期康复,探讨早期康复开始的时间与运动功能和日常生活活动能力恢复的关系,为早期康复理论提供临床依据.将48例45岁-80岁确诊为脑梗塞的患者分为三组;早期康复组(17例)、非早期康复组(19例)、对照组(12例).早期康复组在发病14天以内进行康复训练,非早期康复组在14天以后进行康复训练,对照组没有进行康复训练.采用Fugl-Meyer评定法(FMA)和改良巴氏量表MBI(modified barthel index)评价三组的结果.经过一个月康复治疗后,早期康复组的各项积分增加明显高于其他两组,差异显著(P＜0.01).而非早期康复组各项指标的增值与对照组的增值相比没有明显差别(P＞0.05).说明早期康复组各项指标评分的增加明显优于非早期康复组,且高于对照组,早期康复确实有效,亦无明显的临床副作用.对照组的恢复情况与非早期康复组相比并没有明显差别.     

河流湖泊水体生物-生态修复技术述评

从脱氮除磷及去除藻类两方面介绍了国内外生物-生态修复技术,分析了水体生物-生态修复技术的优缺点．分析表明：与磷资源回收利用相结合的脱氮除磷技术,具有工程造价低、耗能少、处理效果好且能实现资源回收利用等特点;超声波除藻技术及生物除藻技术,能有效地去除藻类且不会产生二次污染．     

共振碎石化在上海水泥混凝土路面改建中的成效

介绍了共振破碎机械的工作原理、理论效果和施工技术要求．该机械在上海沪青平公路和金山大道改建工程中得到应用,期间通过不同FWD测试、不同层位承载板测试和破碎板粒径分析等研究,较全面地掌握了共振破碎工艺以及破碎后旧水泥路面碎石化层的物理、力学性能和参数．     

潮湿混凝土表面使用CFRP加固试验研究

使用广州四航工程技术研究院研制的湿固化结构用粘结剂,进行了同Araodite牌粘结剂的正拉对比试验.试验结果说明该湿固化粘结剂在潮湿混凝土表面应用时的正拉性能与干燥混凝土表面时相近,也不低于Araodite牌粘结剂在干燥表面时的性能.此外,还进行了两类粘结剂应用于钢筋混凝土梁粘贴加固的加载对比试验,也很好地验证了湿固化粘结剂优良的适用性.本研究成果对于在沿海钢筋混凝土结构中推广碳纤维加固技术,具有重要的意义.     

基于三维可视语音库的发音康复方法

将语音合成领域中研究的可视语音技术应用于康复工程之中,设计了一个基于三维视觉的语音库系统。提出了基于三维语音库的语音辅助系统应用于聋儿语言发音训练的新方法,通过直观的视觉反馈对聋而不哑的听障儿童进行发音训练,从而改善他们的发音质量。提出该方法的框架结构,系统能够培养聋儿语感及自主学习语言的意识,使其具有一定的说话能力,为其今后的知识学习和参与社会活动奠定基础。     

基于Kinect的MoCA康复认知评估系统设计

提出一种基于Kinect的MoCA康复认知评估系统的解决方案.利用Kinect体感传感器的骨骼追踪、手势识别与语音识别技术,并通过虚拟现实平台实现评估功能,可以使认知障碍患者在社区或家庭中进行康复评估和个性化训练,使其能够早日康复和重返社会.