肌肉在静止或松弛状态下的紧张程度称之为肌张力,肌张力的正常与否将直接影响到人的正常生活。对肌张力的研究不仅有助于医护人员对患者病灶部位的定位,也有助于治疗帕金森等导致肌张力异常的疾病。目前医学界普遍使用Ashworth改良标准对肌张力进行评定,该标准通过大夫的主观感知,完成肌张力等级分类,其科学性受到质疑。为了能够得到科学准确的肌张力数值,本文将探讨肌张力的测量方式并对肌张力自动测量机器人及其控制算法进行分析、设计和研究。考虑到人体背部具有面积大,皮肤、脂肪等分布均匀的特点,选择人体背部作为肌张力测量对象。首先,本文对人体背部软组织进行等效建模,通过建立动力学模型的方式去研究如何得到准确的肌张力数值。根据背部软组织的特性,建立背部软组织的双层弹簧质点模型,通过该模型计算人体背部肌肉受到的外力作用及受力下的形变位移,得到肌张力的数值。其次,从面域肌张力的测量上讲,引入阻抗控制策略实现测力探头与人体接触时的柔顺性,并对传统的阻抗控制策略进行改进,使其可以应对不同人群的肌张力测量。人的不确定性可能存在与测力探头产生较大的冲击作用,通过设计阻抗控制策略,测力探头具有柔顺特征,保证了测力探头与人体接触时的安全性。为了应对不同人群测量的实际情况,引入模糊控制策略对阻抗控制进行改进,该策略通过对阻抗方程参数的自动校正,提高了系统的广泛适用性。最后,利用MATLAB对所研究背部软组织模型及阻抗控制策略进行仿真验证,观察控制系统的各项动态指标是否达到要求。再通过实验平台对以上所做内容进行实验验证,绘制人体背部肌张力图谱。