目的比较非特异性腰痛(non-specific low back pain,NLBP)患者与健康受试者不同视觉条件下在外部姿势干扰时,腰背部肌肉的激活特征及姿势控制表现的差异,为制定针对性干预措施提供依据。方法选取20名NLBP患者和20名健康受试者,分别在睁...目的比较非特异性腰痛(non-specific low back pain,NLBP)患者与健康受试者不同视觉条件下在外部姿势干扰时,腰背部肌肉的激活特征及姿势控制表现的差异,为制定针对性干预措施提供依据。方法选取20名NLBP患者和20名健康受试者,分别在睁眼与闭眼两种视觉条件下接受外部干扰测试。同步使用红外动作捕捉系统、三维测力台和表面肌电测试仪采集下肢动力学与肌电数据。采用双因素混合设计方差分析,评估组别和视觉条件对以下指标的影响:测试时肌肉激活时间、预期性与代偿姿势调节中的肌肉激活水平、压力中心(center of pressure,COP)在前后方向与内外方向上的位移峰值(COP_(AP)、COP_(ML)),以及95%包络面积。结果两组受试者在睁眼条件下应对扰动时,所有肌肉激活时间均较闭眼显著提前(P<0.05);且在闭眼时,代偿姿势调节中的右竖脊肌和双侧多裂肌激活水平、COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积均显著大于睁眼(P<0.05);而预期性姿势调节中的COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积则显著小于睁眼(P<0.05)。此外,与健康组相比,NLBP患者在两种视觉条件下的双侧竖脊肌和右多裂肌激活时间均显著延迟(P<0.05);预期性姿势调节中的右竖脊肌和右多裂肌激活水平(P<0.05)、预期性和代偿姿势调节中的COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积均显著增加(P<0.05)。结论NLBP患者在应对外部扰动时,表现出竖脊肌和多裂肌激活时间延迟、预期性姿势调节中激活水平降低以及姿势控制能力下降的特点,且更加依赖视觉维持平衡。尤其在闭眼条件下,患者更多依赖代偿姿势调节来维持姿势稳定。本研究结果提示在常规康复训练中结合视觉反馈训练,可能有助于改善患者的腰背部神经肌肉功能与平衡控制能力。展开更多
存在外部干扰以及模型参数不精确时,自由漂浮空间机器人(Free-floating Space Robot,FFSR)末端控制精度无法保证且输出力矩将明显增大,针对此问题提出了一种基于干扰观测器的优化控制方法。首先,根据拉格朗日方程和动量矩守恒定律获得了...存在外部干扰以及模型参数不精确时,自由漂浮空间机器人(Free-floating Space Robot,FFSR)末端控制精度无法保证且输出力矩将明显增大,针对此问题提出了一种基于干扰观测器的优化控制方法。首先,根据拉格朗日方程和动量矩守恒定律获得了FFSR的动力学方程和运动学方程表达式。而后,基于FFSR名义模型设计SDRE优化控制器,实现输出力矩和输出误差两项指标的最优化。进而,为克服外部干扰以及参数误差引起的模型不确定性,设计非线性干扰观测器对不确定部分进行在线估计,并反馈到控制器输入中,进一步提高机器人末端轨迹跟踪精度。最后,以两自由度的二连杆空间机器人为对象进行Matlab/Simulink仿真。结果表明:当开启干扰观测器时,这里所提方法在末端跟踪精度以及控制器输出力矩这两项指标上均有明显改善。展开更多
文摘目的比较非特异性腰痛(non-specific low back pain,NLBP)患者与健康受试者不同视觉条件下在外部姿势干扰时,腰背部肌肉的激活特征及姿势控制表现的差异,为制定针对性干预措施提供依据。方法选取20名NLBP患者和20名健康受试者,分别在睁眼与闭眼两种视觉条件下接受外部干扰测试。同步使用红外动作捕捉系统、三维测力台和表面肌电测试仪采集下肢动力学与肌电数据。采用双因素混合设计方差分析,评估组别和视觉条件对以下指标的影响:测试时肌肉激活时间、预期性与代偿姿势调节中的肌肉激活水平、压力中心(center of pressure,COP)在前后方向与内外方向上的位移峰值(COP_(AP)、COP_(ML)),以及95%包络面积。结果两组受试者在睁眼条件下应对扰动时,所有肌肉激活时间均较闭眼显著提前(P<0.05);且在闭眼时,代偿姿势调节中的右竖脊肌和双侧多裂肌激活水平、COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积均显著大于睁眼(P<0.05);而预期性姿势调节中的COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积则显著小于睁眼(P<0.05)。此外,与健康组相比,NLBP患者在两种视觉条件下的双侧竖脊肌和右多裂肌激活时间均显著延迟(P<0.05);预期性姿势调节中的右竖脊肌和右多裂肌激活水平(P<0.05)、预期性和代偿姿势调节中的COP_(AP)、COP_(ML)及95%包络面积均显著增加(P<0.05)。结论NLBP患者在应对外部扰动时,表现出竖脊肌和多裂肌激活时间延迟、预期性姿势调节中激活水平降低以及姿势控制能力下降的特点,且更加依赖视觉维持平衡。尤其在闭眼条件下,患者更多依赖代偿姿势调节来维持姿势稳定。本研究结果提示在常规康复训练中结合视觉反馈训练,可能有助于改善患者的腰背部神经肌肉功能与平衡控制能力。
文摘存在外部干扰以及模型参数不精确时,自由漂浮空间机器人(Free-floating Space Robot,FFSR)末端控制精度无法保证且输出力矩将明显增大,针对此问题提出了一种基于干扰观测器的优化控制方法。首先,根据拉格朗日方程和动量矩守恒定律获得了FFSR的动力学方程和运动学方程表达式。而后,基于FFSR名义模型设计SDRE优化控制器,实现输出力矩和输出误差两项指标的最优化。进而,为克服外部干扰以及参数误差引起的模型不确定性,设计非线性干扰观测器对不确定部分进行在线估计,并反馈到控制器输入中,进一步提高机器人末端轨迹跟踪精度。最后,以两自由度的二连杆空间机器人为对象进行Matlab/Simulink仿真。结果表明:当开启干扰观测器时,这里所提方法在末端跟踪精度以及控制器输出力矩这两项指标上均有明显改善。
