面向偏瘫患者上肢康复的人机协作方法研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xushihuinuaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于康复机器人的作业治疗可以解决目前康复治疗师短缺、病人惰性效应等问题。当前上肢康复机器人主要用于患侧被动训练或主动训练的物理治疗,鲜有用于提高偏瘫患者感觉-运动协调性的作业治疗。因此,基于人机智能技术本文提出针对偏瘫患者作业治疗的人机协作方法。针对如何解决作业训练过程中健侧、患侧以及机器三者的协同难题,本文围绕双臂作业治疗中的健侧动作精准获取和患侧动作定制化生成两大关键问题,融合参数化示教与动作学习方法,旨在实现偏瘫患者主动意图下的双臂康复作业治疗。主要研究包括:(1)针对康复作业治疗中难以捕捉健侧运动姿态变化的问题,本文提出一种面向示教学习的上肢动作参数化方法。利用惯性测量单元获取的姿态数据,建立基于姿态估计的动作描述方法,通过将人体上肢运动学模型与手臂姿态数据融合,采用最小二乘系统误差校准法解算出手臂运动轨迹。将该方法与光学捕捉结果对比发现,误差控制在4cm以内,为面向任务的示教学习提供参考数据。(2)针对康复作业治疗中无法根据偏瘫患者主动意图生成定制化康复动作的问题,本文提出一种面向任务的上肢康复动作学习方法。利用动态运动基元(DMP)对非线性动态系统中轨迹规划的强泛化能力,建立基于力耦合的协同运动基元(CP-DMP)动作学习模型,将人机交互力作为物理耦合项融入DMP模型中,增强了泛化动作对环境的适应性,为康复作业治疗提供定制化动作。(3)上肢康复人机协作平台搭建与方法验证。本文在上肢康复外骨骼平台的基础上搭建康复人机协作系统,针对健侧与患侧主导下的人机协作方法进行可行性与有效性验证。在健侧主导的双臂传递和移动水杯实验中,DMP和CP-DMP方法分别以0.1cm和2.6cm的轨迹误差验证了协作方法的可行性。在患侧主导的水杯抓取实验中,通过肌电信号评估肌肉参与度,以80%成功率验证了协作方法在主动意图下的有效性。本文提出的上肢康复人机协作方法在实际系统中的有效验证,为康复机器人在偏瘫患者上肢康复治疗的临床应用奠定技术基础。
其他文献
雷达对群中密集目标的分辨一直是雷达信号处理领域的一个难题,传统的高分辨方法,例如MUSIC、ESPRIT及其改进的算法,在实际应用过程中不仅存在需要的快拍数较多等问题,而且面临着模型误差和低信噪比的挑战,导致目标间距离分辨力仍然不够理想。本文基于稀疏重构的理论对群中密集目标的超分辨进行探究,得到以下成果:1.对雷达的回波信号进行建模,通过预处理(包括脉冲压缩预定位、频率去斜、数据采样抽取等方式)后
<正>上肢功能障碍是脑卒中最为常见的临床表现之一。康复训练目前是卒中后运动功能恢复的常见治疗方法,据文献报道,即使经过高强度的康复训练,脑卒中患者中仍有55%~75%存在上肢功能障碍,严重影响患者的生活质量[1]。近年来,随着人工智能领域的快速发展,虚拟现实(virtual reality,VR)技术和机器人技术已逐渐应用于康复医学领域,
随着5G的大规模商用,5G覆盖需求由原来的室外道路覆盖需求逐步转向室内深度覆盖。5G相比于4G,所用的频段更高,同样条件下信号衰减更大,建设成本更高,以城中村为例,城中村由于其楼宇密集、楼间距窄小等原因,常规宏站的信号往往无法达到室内深度覆盖。而采用常规无源分布DAS系统存在造价高、施工难等困难,通过建设常规室分手段并不现实。因此,探索一种可以有效解决城中村等密集居民区场景的低成本5G室内覆盖方案
<正>新一轮的课程改革对幼儿教育教学活动提出了更高的要求,要关注幼儿的长期发展,确保幼儿教育教学活动的预设和生成能够朝着科学的方向发展。本文从这个角度入手,对预设课程和生成课程的内涵、特点、关系和效用进行探讨,在此基础上对幼儿园教育教学活动的预设与生成问题进行探讨,
期刊
<正>2021年7月,国家“双减”政策落地,教育重新回归学校和家庭,校外培训机构的幼小衔接“拼音、数学补习”被严令禁止,家长们开始焦虑:没有了校外培训的知识学习积累,心里没底,孩子们入小学怎么办?虽然幼儿园一直都很重视幼小衔接工作,有面向家长的多种宣传活动和面向孩子的幼小衔接主题活动,但家长们却总是摆脱不了“孩子要提前学拼音、数学”的知识储备心理。
期刊
针对Gnome熵(gnome entropy, GEn)作为特征值的轴承故障分类精度不高的问题,提出均值Gnome熵(average gnome entropy, AGEn)的方法,有效解决GEn的负值和高维情况下熵值衰减等问题,并提高轴承故障分类的准确度。GEn的出现有效解决了传统的熵对滚动轴承故障诊断都有着参数选择的问题,AGEn继承了GEn这一特性,并能在多维条件下保持熵值稳定。利用AGEn
目的:探讨针灸联合膀胱功能训练对脑卒中后神经源性尿失禁患者排尿功能的影响。方法:选择2019年6月—2021年6月在我院接受治疗的85例脑卒中后神经源性尿失禁患者,采用随机数表法分为试验组(n=43)和对照组(n=42)。对照组给予膀胱功能训练治疗,试验组在对照组的基础上给予针灸治疗。比较两组临床疗效、尿流率、膀胱残余尿量、贮尿期膀胱压力、排尿期膀胱压力、日间排尿、夜间排尿、尿失禁、国际尿失禁咨询
禽腺病毒(Fowl Adenovirus,FAdV)是一组血清型众多及致病性多样的病原体,多数呈亚临诊性长期潜伏带毒,部分毒株可造成禽群包涵体肝炎、心包积液、肌胃糜烂症、产蛋下降、生长迟缓等病症,严重威胁养禽业健康发展。为分析血清10型禽腺病毒(FAdV-10)全基因组序列特征,本研究将分离自外表健康鸡泄殖腔拭子的FAdV-10 AHFY19株经卵黄囊途径接种8日龄SPF鸡胚扩繁,从死亡鸡胚肝组织