【摘 要】
:
以机器人辅助的上肢协调康复训练为研究对象,提出一种基于任务表现的自适应控制策略,为肢体运动功能障碍患者提供个性化的机器人辅助,旨在提高患者的主动运动参与度,实现高效的康复训练.首先,介绍上肢末端式双边康复平台以及协调训练任务.然后,引入临床运动评估参数与协调训练指标,采用模糊神经网络模型建立多任务指标与机器人导纳控制参数间的映射关系.最后,通过受试者参与的协调训练实验对所提出方法进行了验证,并与相关文献中的人机交互策略进行了对比分析.实验结果表明,本文方法具有较好的任务指标追踪效果和人机交互平稳性,能够自
【机 构】
:
南方科技大学生物医学工程系,广东深圳518055
论文部分内容阅读
以机器人辅助的上肢协调康复训练为研究对象,提出一种基于任务表现的自适应控制策略,为肢体运动功能障碍患者提供个性化的机器人辅助,旨在提高患者的主动运动参与度,实现高效的康复训练.首先,介绍上肢末端式双边康复平台以及协调训练任务.然后,引入临床运动评估参数与协调训练指标,采用模糊神经网络模型建立多任务指标与机器人导纳控制参数间的映射关系.最后,通过受试者参与的协调训练实验对所提出方法进行了验证,并与相关文献中的人机交互策略进行了对比分析.实验结果表明,本文方法具有较好的任务指标追踪效果和人机交互平稳性,能够自适应为患者提供个性化的机器人辅助,有助于提高受试者的训练积极性.
其他文献
利用一套光纤F-P干涉仪同时测量双路不同幅度和频率正弦信号,分析了光纤F-P腔干涉信号相位特性。弱反馈环境中,开展了双路反馈光纤F-P腔干涉测量,进行了巴特沃斯低通滤波。基于多次解包络方法,对预处理信号实施了分离。采用多次希尔伯特变换相位提取法,从光纤F-P腔干涉分离信号实现了原始信号的恢复。为了进一步提高信号恢复精度,提出了一种新的跳变点检测方法,对应峰峰值2μm、频率60 Hz的正弦信号,该方法最大误差为0.095μm;对应峰峰值4μm、频率0.5 Hz的正弦信号,其最大误差为0.145μm。
作为机器人产品三大分类之一,特种机器人正在各个应用领域发挥着越来越重要的作用.特种机器人在军事方面的应用更是前景无限,相关技术和产品已经成为全面提升军队战斗力的重要技术支撑.rn虽然我国已经连续多年稳坐世界最大机器人市场的宝座,但不可否认的是,无论是底层操作系统、关键材料,还是零部件和整机,我国距离世界先进水平都还有不小的差距.产业链重要环节的缺失,制约着特种机器人产业进一步快速、健康发展.
为了提高外骨骼关节柔性以及穿戴舒适性,设计了基于柔性驱动关节的可穿戴式下肢外骨骼,同时针对下肢外骨骼在控制的不同相位阶段其侧重点不同的特点,提出基于双模态切换的混合控制策略.首先,针对下肢外骨骼关节的柔性问题,设计了基于双平行弹簧的串联弹性体,并将其安装于外骨骼关节驱动模块,通过双编码器实现关节力矩和位置信息的反馈.然后,分析外骨骼在不同步态相位的运动特征,提出了双模态切换控制策略,即支撑相采用自适应阻抗控制算法来提高稳定性和抗冲击能力,摆动相采用自抗扰-终端滑模控制算法来提高响应速度和跟踪精度.最后,通
为了提高车辆目标在不同测试条件下的识别效率,降低系统的漏检率和误检率,提出了一种基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法。该算法利用目标原点矩参量表征目标的红外特征,用匹配相似度表征目标的点云特征,再经过轴系对齐和尺度变换实现图像融合。实验采用激光雷达与红外同轴光路获取的两类数据进行图像融合,再利用目标匹配阈值进行迭代筛选,最终识别车辆目标。对比了1帧、20帧和40帧图像中具有不同属性的车辆目
针对蒸发潜热的计算关联式进行优化研究以解决精确计算特定温度下的蒸发潜热值计算公式存在使用不便、精度不高的问题,本研究推导了国际单位制下的蒸发潜热与表面张力和绝对温度之间的关系式,并使用多项式的最小二乘曲线拟合,计算得出新的公式常数。与原公式相比,以水为工质时,使用新常数计算得到的蒸发潜热误差由0.18%减小到0.0135%。另外,本文对Watson公式进行改进,使用实验数据通过L-M算法和全局优化法优化常数,得到了常见的40种制冷剂对应的精度更高公式常数,平均误差为0.45%。关联式的优化对实际计算具有指
金属纤维燃烧技术由于极高换热效率和超低污染物排放的特点,成为现今最具发展前景的燃气燃烧技术之一。本文总结了国内外金属纤维燃烧技术的研究与发展进程,着重阐述了燃烧换热原理、材料种类、加工工艺和结构创新等方面,给出了金属纤维燃烧技术发展的后续建议。
为研究涂层半球发射率在厚度、表面形貌、温度三方面影响下的变化规律,利用自主研发的稳态量热计法半球发射率测试仪,结合表面轮廓仪、热重和傅里叶变换红外光谱表征手段对涂层的表面形貌、热稳定性和结构成分进行分析。结果表明,涂层厚度在0.100毫米(mm)左右时,表面形貌均匀平整,半球发射率值测试结果优于其它厚度。涂层越厚,表面易形成凹坑、凸起等缺陷,影响半球发射率测量的平行性。在测试温度范围内,涂层的热稳定性和结构成分无变化,半球发射率值呈下降趋势。
光学系统的性能易受工作温度的变化影响,因此设计光学系统时需要进行热分析并采用无热化设计方法进行优化.本文研究了工作温度对光学系统性能的影响,介绍了光学元件的热分析参数,并讨论了光学系统的结构参数与温度变化之间的关系,然后指出了Code V软件在热分析功能上存在的不足,在研究热分析的原理后,通过编写宏文件的方式,分别从光学元件间隔计算和光学材料折射率计算两个方面进行改进,最后利用Code V软件进行了一款消热差镜头的优化设计工作.该镜头的焦距为2.8 mm,F数为2.2,视场角为160°,工作温度范围在-2
为了更好地给患者提供稳定、舒适且具备主动柔顺性的康复训练环境,提出一种基于阻抗参数自适应调节的下肢康复机器人主动柔顺交互控制方案,该方案由外环的阻抗参数调节和内环的轨迹跟踪两部分构成.首先,针对康复训练过程中人体阻抗参数动态变化的问题,提出了模糊自适应阻抗参数调节器,将人机交互作用力、位置误差与速度误差作为输入,并采用模糊推理实时调整阻尼系数与刚度系数,实现对人体阻抗的自适应.其次,设计了间接自适应模糊控制器,合理构造模糊系统逼近未知非线性系统,对反映患者运动意图的设定轨迹进行稳定跟踪,利用李亚普诺夫分析