近年来,老年人和残障人士对个人辅助系统的要求日益增长,人机交互技术成为近年来的一个热门研究领域。因为这种设备直接和使用者相互作用,人机交互技术的发展在设计方面面临很大的挑战。设计了一套肌电信号采集系统,并分别采集了咬肌和二腹肌的表面肌电信号以及下牙列切点的垂直位移。在MATLAB中对表面肌电信号进行了处理,得到了信号的激活度特征值。开发了一个完整的表面肌电信号驱动的下颌关节生理模型接口,来预测下颌关节的连续运动。依据解剖学数据设计了下颌关节的骨肌模型,在建模过程中,依据肌肉的生理属性,进行了一些合理的假设。这个下颌关节生理模型的建立,为复杂的小幅度运动的关节系统的运动预测开辟了一条新思路。采用灵敏度计算的方法,对生理模型参数进行了评估,以建立用于参数调谐的相对较小的参数子集。在MATLAB中对生理模型进行仿真验证,并使用遗传算法对生理模型中的参数进行优化,仿真结果表明:生理模型可以在开闭口运动过程中有效的预测下颌骨的运动。设计了一款下颌开闭口康复机器人,在CREO中建立了虚拟样机。该机器人可以根据不同坐姿身高、髁突位置、下颌骨长对机器人进行调节,同时还可以根据患者在不同康复时期调节不同档位。该下颌康复机器人功能完善、体积轻巧,方便用于颞下颌关节疾病患者。所设计的人机接口,可以使下颌康复机器人按照人的运动意愿来自主进行康复训练,降低了康复医疗师的工作强度,有效的提高了颞下颌关节疾病患者的训练效果。图54幅;表17个;参65篇。