基于焦虑情绪与混杂控制的机器人辅助临床康复实验

现有基于患者主动参与的机器人辅助康复训练方法,大多以感知患者"运动"参与为主,而忽略了"心理"层次主动参与,且人机交互控制方法未能同时将机器人连续变量运动控制或医师离散事件决策控制这种混杂特性融于统一框架内,具有一定的局限。针对此问题,提出一种基于焦虑情绪识别与混杂控制的机器人辅助临床康复控制方法。该方法首先分析机器人辅助康复过程中不同强度焦虑情绪生理响应特征的显著性及差异性;其次,运用基于径向基核的支持向量机设计焦虑情绪分类器;再次,基于混杂控制理论设计与患者焦虑情绪强度相一致的人机交互控制器;最后,选取3例脑卒中患者,运用Barrett公司WAMTM机器人构建临床康复实验平台,验证所提方法有效性。     

基于动态插补方法的上肢康复机器人运动控制

为提高康复训练机器人运动控制性能,提出了基于动态插补策略的控制系统设计方法.首先采用分段平滑标准差方法提取患肢运动特征并通过模糊推理实时评估患肢物理状态;然后运用动态插补决策机制选择适宜的插补方法进行运动控制;最后利用位置阻抗控制实现训练运动.该方法避免了传统单一插补方法的局限性,能够有效地融合不同插补方法的特性.在由WAMTM构建的康复机器人平台上进行实验,结果表明,本文方法在扰动情况下具有更优的运动控制性能.     

基于混杂理论的机器人辅助康复治疗控制方法

现有机器人辅助康复治疗控制方法大多是分别从机器人连续变量运动控制或医师离散事件决策控制角度设计控制器,未能将系统这种混杂特性融于统一框架内,具有一定的局限.为更好解决上述问题,本文在分析机器人辅助康复过程的连续与离散混杂特性的基础上,以渐进抗阻肌力训练过程为例,提出一种基于混杂理论的机器人辅助康复治疗控制方法.该方法通过定义肌力训练过程中离散系统控制状态、控制输出向量及连续系统状态转换产生的离散事件,设计了基于混杂自动机的离散事件决策控制器.临床实验结果表明,混杂系统理论应用于机器人辅助康复过程具有较好的有效性和实用性.     

一种法兰锻件的工艺优化

介绍了一种法兰锻件的工艺优化方案。通过约束剪切下料,采用程控能量的电动螺旋压力机,配2个锻造机器人,设计闭式模具精密锻造成形,运用Deform软件模拟验证,锻后采用余热淬火工艺调质,简化了工艺流程,稳定了过程质量,降低成本,取得较好的经济效益。     

基于工作空间测量的居家脑卒中患者上肢康复训练评估系统

由于脑卒中患者不便进行自主居家康复训练与评估,提出一种基于工作空间测量的居家脑卒中患者上肢康复训练评估系统。该系统根据上肢的工作空间设计了上肢康复训练运动协议,指导患者进行康复训练;设计虚拟场景,提高患者的积极性;根据上肢末端运动轨迹,拟合上肢工作空间范围包络面,分析工作空间相对表面积(RSA),运用动态时间规整算法(DTW)计算患者与正常人上肢运动角度的差距;并建立基于自适应网络模糊推理系统(ANFIS)的上肢评估模型。招募13位受试者进行康复训练与评估实验,结果分析表明,该上肢评估模型对样本的正确识别率为95%。该系统可以引导患者进行无医生监督的居家康复训练与评估,是一种简单便捷的康复训练评估方法。     

小间距滚筒式分切飞剪

新型小间距滚筒式飞剪的开发解决了小型冷连轧机飞剪结构设计的技术难题。     

基于sEMG和GRNN的手部输出力估计

针对智能肌电假手力控制的需要,提出一种基于表面肌电信号(s EMG)和广义回归神经网络(GRNN)的手部输出力估计方法。首先在介绍实验平台的基础上详细描述了肌电信号的采集和特征提取方法以及广义回归神经网络的构建;然后,通过在手臂8个不同部位粘贴肌电传感器来检测手部动作过程中的肌电信号;同时为了全面测量人手在三维空间中的输出力,采用三维力传感器对手部的输出力进行测量;在同步获得手臂上的多通道肌电信号(X)和手部三维力推拉信号(F)后,对采集得到肌电信号进行了特征提取得到特征矩阵X_F;将X_F和F用于构建GRNN网络,并用均方差和残差绝对值均值对手部输出力的估计结果进行评估。为验证该方法的有效性,进行了实验验证,结果表明,该方法能够很好地利用sEMG对手部的输出力进行估计。     

虚拟手术训练力觉交互技术的现状与趋势

虚拟手术训练系统对于解决传统的手术训练存在的问题,提高临床手术的安全性和治愈率起着积极的作用。在介绍目前虚拟手术训练系统发展现状的基础上,阐述了虚拟手术训练交互装置的研究进展,针对目前虚拟手术训练交互装置存在的问题,提出了建设性的解决方案,并分析了其发展趋势和应用前景。     

基于混合驱动的柔顺性触觉接口装置

针对目前柔顺性触觉接口设备存在的容易失真的问题,提出了一种基于电机和磁流变液混合驱动的柔顺性触觉接口装置。在简单介绍了磁流变液的基础上,讨论了基于磁流变液被动驱动器的结构和原理,该驱动器采用多转子设计思路以增大力输出范围。利用磁流变液驱动器能够模拟肌体组织的黏滞性,电机能够模拟肌体组织的弹性,将驱动器与电机串联实现肌体组织的柔顺性再现,同时利用电机补偿驱动器非有益阻尼力,增强装置的保真效果。在此基础上设计了柔顺性触觉接口装置,对装置模拟自由空间、不同的变形程度柔顺性物体受力进行了介绍,分析了装置的控制方法,最后加工了触觉装置原型,开展了不同柔顺度虚拟肌体组织柔顺性再现实验,实验结果验证了所设计装置及控制方法的有效性。     

基于运动想象脑电的上肢康复机器人

针对脑中风偏瘫患者的康复训练,设计了一种基于运动想象脑电的上肢康复机器人系统.首先,利用肢体运动3维动画刺激患者进行运动想象并通过USB脑电放大器采集运动想象脑电信号:然后,采用小波包算法进行特征向量的提取,并通过基于马氏距离的线性判别分类器分类;最后,PC利用虚拟现实技术进行视觉反馈,同时控制康复机器人.该系统使用患...