我国康复机器人技术研究与应用概况 被引量：10

1

作者 罗胜利 孟巧玲 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1762-1768,共7页

中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人口约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并以每年800多万的速度增加,沉重的老龄化与少子化并存压力正给社会、经济及家庭带来愈来愈无法承受的负担^([1])。脑卒中高发于... 中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人口约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并以每年800多万的速度增加,沉重的老龄化与少子化并存压力正给社会、经济及家庭带来愈来愈无法承受的负担^([1])。脑卒中高发于老年人群已成为我国首要死亡原因,也是导致残疾的首要原因。以康复机器人为代表的治疗技术可以辅助患者进行运动再学习,帮助患者恢复运动本能。 展开更多

关键词 运动再学习 老年人群 康复机器人 死亡原因 脑卒中 全球范围 少子化 人口老龄化

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康复机器人系统数据通信技术应用现状 被引量：6

2

作者 吴伟铭 孟巧玲 +1 位作者 倪伟 喻洪流 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期36-43,共8页

为实现康复数据传输的及时性和数据使用的有效性,确保康复机器人能够发挥智能化、个性化康复训练功能,从康复机器人与其协同工作的人机交互系统之间采用的通信技术出发,对康复机器人数据通信技术的发展现状在有线与无线两个方面进行分... 为实现康复数据传输的及时性和数据使用的有效性,确保康复机器人能够发挥智能化、个性化康复训练功能,从康复机器人与其协同工作的人机交互系统之间采用的通信技术出发,对康复机器人数据通信技术的发展现状在有线与无线两个方面进行分类综述。首先,总结了现有康复机器人通信技术的基本特点与应用方式。其次,基于准确性与实时性在通信方面的重要性,阐述并分析了案例中通信技术应用的局限,并结合现有技术提出解决方案。接着,总结了有线与无线通信技术在康复机器人应用上的适用性与优缺点。最后,基于现有技术与期望目标间的差距,提出了改善康复机器人通信技术的解决方案。 展开更多

关键词 通信技术 康复机器人 有线通信技术 无线通信技术

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面向两自由度下肢康复训练机器人平滑运动轨迹优化方法 被引量：3

3

作者 杜妍辰 张鑫 +2 位作者 胡杰 孟巧玲 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1252-1258,共7页

目的:针对下肢康复机器人周期衔接不够平滑的问题,本文提出面向两自由度(2-DOF)下肢康复训练机器人在不同康复训练任务目标下的平滑运动轨迹优化方法。方法:首先针对自研的下肢康复机器人建立了2-DOF运动学模型,然后根据不同康复训练任... 目的:针对下肢康复机器人周期衔接不够平滑的问题,本文提出面向两自由度(2-DOF)下肢康复训练机器人在不同康复训练任务目标下的平滑运动轨迹优化方法。方法:首先针对自研的下肢康复机器人建立了2-DOF运动学模型,然后根据不同康复训练任务目标选用傅里叶法与特征点正弦法对求解的关节运动轨迹进行优化。结果:基于傅里叶拟合法的轨迹优化方法获得的关节训练活动度与速度相对较小,而基于特征点正弦拟合法的轨迹优化方法获得的关节训练活动度与速度相对较大。结论:提出的两种基于傅里叶拟合与基于特征点正弦拟合对角度—时间曲线的优化方法均能够使机器人轨迹与运动特征发生改变,并有效地应对康复机器人在周期衔接时的加速度突变问题,使下肢康复机器人的运行更加平稳,在临床康复训练过程对于不同训练任务的患者可采用不同的轨迹优化方法。 展开更多

关键词 康复机器人 平滑运动 轨迹优化 目标任务

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一种轮椅平台的上肢外骨骼康复机器人的研究 被引量：5

4

作者 王峰 喻洪流 +1 位作者 李新伟 王露露 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期819-823,共5页

目的:针对现有上肢康复机器人由于体积庞大、移动不便导致上肢功能障碍患者难以在最佳时期介入康复治疗的问题,本研究设计一种以轮椅为平台的轻便式上肢外骨骼康复机器人。方法:根据人体运动学和动力学特性确定合适的机械结构参数并完... 目的:针对现有上肢康复机器人由于体积庞大、移动不便导致上肢功能障碍患者难以在最佳时期介入康复治疗的问题,本研究设计一种以轮椅为平台的轻便式上肢外骨骼康复机器人。方法:根据人体运动学和动力学特性确定合适的机械结构参数并完成整体机械设计;以嵌入式为平台开发上肢康复机器人控制系统,利用自适应PID控制算法解决上肢康复机器人机交互问题;通过上位机软件绘制运动轨迹和关节角度、速度和力矩的变化曲线,验证设计指标达标情况。结果:该上肢外骨骼康复机器人肩关节屈伸、收展以及肘关节伸屈运动范围在人体对应关节运动范围的60.67%—81.10%,肩关节屈伸电机输出力矩0—18Nm,肘关节屈伸电机输出扭矩在0—14Nm。结论:该上肢外骨骼康复机器人设计合理,人体穿戴方便舒适、各关节运动范围、输出力矩符合人体运动特性,且操作简单,移动方便,可帮助上肢功能障碍患者进行被动、主动和助力康复训练。 展开更多

关键词 上肢外骨骼康复机器人 上肢功能障碍 自适应PID控制

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康复机器人:未来十大远景展望 被引量：30

5

作者 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期900-902,共3页

中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人数约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并每年以800多万的速度增加[1];至2017年,我国有脊髓损伤及脊柱裂患者约530万,这些患者长期瘫痪卧床需要照顾[2]。另外其他神经... 中国乃至全球范围内,人口老龄化已成为大势所趋。2019年我国60岁及以上人数约为2.54亿人,占总人口的18.1%,并每年以800多万的速度增加[1];至2017年,我国有脊髓损伤及脊柱裂患者约530万,这些患者长期瘫痪卧床需要照顾[2]。另外其他神经损伤所引起的功能障碍患者更是数量巨大,如现在我国脑卒中引起的偏瘫患者数量高达1100多万[3—4]。世界许多国家,尤其是发达国家纷纷进入老龄化及深度老龄社会,沉重的老龄化与少子化并存压力正给社会、经济及家庭带来愈来愈无法承受的负担。无论是康复医疗还是助老助残,机器人的功能康复与辅助都将在未来直面巨大的社会群体需求。 展开更多

关键词 脊柱裂 偏瘫患者 康复医疗 功能康复 康复机器人 脊髓损伤 神经损伤 远景展望

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一种踝关节多维康复训练器的结构设计 被引量：3

6

作者 张宇玲 孙倩 贺晨 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2022年第3期361-365,共5页

目的设计一款新型踝关节康复训练器,以实现多种康复运动。方法根据正常踝关节的运动模型,结合机械设计和治疗师康复手法,使用SolidWorks软件建模,设计一款包含旋转平面和活动机构的康复训练器,允许进行复合运动。结果设计的踝关节康复... 目的设计一款新型踝关节康复训练器,以实现多种康复运动。方法根据正常踝关节的运动模型,结合机械设计和治疗师康复手法,使用SolidWorks软件建模,设计一款包含旋转平面和活动机构的康复训练器,允许进行复合运动。结果设计的踝关节康复训练器模型可以实现踝关节跖屈/背屈、内翻/外翻和内收/外展运动,可模拟踝关节实际运动,进行单轴或多维运动康复训练。结论本康复训练器结构简单,可满足康复训练需求,配合相应的康复训练方案可有效改善踝关节运动功能障碍。 展开更多

关键词 踝 康复训练器 运动

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脑性瘫痪儿童下肢康复机器人研究现状与展望 被引量：5

7

作者 唐心意 喻洪流 +1 位作者 李慧 杜青 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期971-976,共6页

脑性瘫痪(cerebral palsy,CP),简称脑瘫,是发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤导致的一组持续存在的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限症候群,是儿童致残的主要原因之一[1]。截止到2020年1月1日,中国0—6岁儿童脑瘫总患病率为0.23%... 脑性瘫痪(cerebral palsy,CP),简称脑瘫,是发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤导致的一组持续存在的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限症候群,是儿童致残的主要原因之一[1]。截止到2020年1月1日,中国0—6岁儿童脑瘫总患病率为0.23%[2]。脑瘫会导致运动和姿势发育障碍多种功能障碍[3],主要为步行障碍,表现出异常步态,如蹲伏步态、剪刀步态等。目前还没有治疗脑瘫的特效药物。一旦确诊,临床多采用物理治疗为主的综合治疗,以解决脑瘫患儿的运动功能障碍为主,同时充分考虑患儿的生长发育[1]。随着科学技术的迅猛发展,用于下肢康复的机器人应运而生。 展开更多

关键词 运动功能障碍 脑性瘫痪 发育障碍 剪刀步态 下肢康复机器人 CEREBRAL 脑瘫 物理治疗

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全体系康复辅助器具智能评估配置云平台研究 被引量：3

8

作者 尹梓名 王洁 +7 位作者 郭珅 姜艺 况忠伶 郑建立 喻洪流 陈翔 罗军 单新颖 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1707-1714,1718,共9页

目的:针对目前康复辅助器具服务过程中服务内容不完整、不规范问题,通过创建康复辅助器具服务云平台,规范辅具服务,实现流程一体化的康复辅助器具服务模式。方法:提出一种新型全体系康复辅助器具服务模式,包含两个维度:一是整合民政、... 目的:针对目前康复辅助器具服务过程中服务内容不完整、不规范问题,通过创建康复辅助器具服务云平台,规范辅具服务,实现流程一体化的康复辅助器具服务模式。方法:提出一种新型全体系康复辅助器具服务模式,包含两个维度:一是整合民政、残联、医疗卫生等现有资源建立康复辅助器具服务体系;二是针对辅具需求、评估、配置、辅具供应、训练、使用、反馈等全链条流程,建立覆盖全流程技术层面的康复辅助器具服务体系。云平台采用工作流模型驱动技术将相关服务部门的业务逻辑进行整合,利用人工智能规则引擎技术对患者进行康复辅助器具的智能化评估和配置。结果:建立面向患者、医疗卫生、民政、残联、辅具厂商的辅具服务云平台,可有效支持各机构部门的协同工作。功能覆盖从辅具申请、评估、到配置的各类康复辅助器具服务。结论:该平台具有流程、辅具配置规则可配置等特点,可使不同部门间实现资源共享、服务协同、供需互动,提高康复辅助器具配置服务工作的高效性和便捷性,减轻工作人员负担。 展开更多

关键词 工作流 规则推理 辅具配置 康复评估

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柔顺外骨骼康复机械手的研究现状 被引量：8

9

作者 项世传 孟巧玲 +1 位作者 喻洪流 孟青云 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期461-465,474,共6页

据统计，我国现有40岁以上脑卒中患者已达到1036万人，每年新发病在200万人以上。脑卒中是最常见的致残疾病之一，其会造成不同程度的后遗症以及中枢神经的损伤，其中70％-85％的患者会伴有偏瘫。脑卒中偏瘫患者可通过康复训练进行一定... 据统计，我国现有40岁以上脑卒中患者已达到1036万人，每年新发病在200万人以上。脑卒中是最常见的致残疾病之一，其会造成不同程度的后遗症以及中枢神经的损伤，其中70％-85％的患者会伴有偏瘫。脑卒中偏瘫患者可通过康复训练进行一定程度的功能恢复以及神经系统的重塑，在偏瘫患者的康复治疗中，手因其动作精细程度高、神经控制复杂等因素，导致了手功能康复治疗最为困难。 展开更多

关键词 康复机械手 脑卒中偏瘫患者 功能康复治疗 脑卒中患者 骨骼 中枢神经 神经系统 功能恢复

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康复机器人柔顺变刚度驱动机构研究进展 被引量：2

10

作者 陆盛 胡冰山 +2 位作者 程科 喻洪流 倪伟 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2021年第6期627-636,共10页

柔顺变刚度驱动机构分为弹性元件、气动元件、电-磁元件和智能材料四大类。变刚度驱动机构正在逐步应用于康复机器人,在上下肢康复机器人中可适应患者的阻抗变化,在外骨骼中可保证穿戴者的安全,在假肢中可提高仿生性。现有康复机器人变... 柔顺变刚度驱动机构分为弹性元件、气动元件、电-磁元件和智能材料四大类。变刚度驱动机构正在逐步应用于康复机器人,在上下肢康复机器人中可适应患者的阻抗变化,在外骨骼中可保证穿戴者的安全,在假肢中可提高仿生性。现有康复机器人变刚度驱动机构还存在一些问题,还应具备紧凑的结构、低能耗、良好的刚度特性、高响应速率和渐进式输出扭矩曲线等特点。 展开更多

关键词 变刚度 柔顺 康复机器人 综述

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一种新型四自由度的上肢康复机器人 被引量：9

11

作者 张伟胜 喻洪流 +3 位作者 黄小海 魏文韬 孟巧玲 王多琎 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第10期1202-1208,共7页

目的针对目前大多数上肢康复机器人串联式结构的弊端,设计一款新型四自由度上肢康复机器人。方法将肩、肘关节驱动系统及信息检测系统集中放置在基座内,设计同步带传动系统及弧齿锥齿轮传动系统将动力经过杆件从基座内传递至机械臂的肩... 目的针对目前大多数上肢康复机器人串联式结构的弊端,设计一款新型四自由度上肢康复机器人。方法将肩、肘关节驱动系统及信息检测系统集中放置在基座内,设计同步带传动系统及弧齿锥齿轮传动系统将动力经过杆件从基座内传递至机械臂的肩、肘关节;选用基于关节空间的三次多项式轨迹规划法对取物和画四边形两种动作进行轨迹规划,并设计单自由度运动控制实验及多自由度轨迹规划实验验证设计的合理性及可行性。结果该康复机器人各关节均能按照设计的速度达到设计的运动范围,且能够较准确地完成规划好的康复训练动作。结论该机器人有效减小了机械臂的体积和质量,克服了电机噪声、辐射等对患者康复训练的影响,且能够辅助患者完成多种康复运动。 展开更多

关键词 上肢 康复机器人 关节空间 轨迹规划

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基于Web的康复设备监控系统设计与实现 被引量：7

12

作者 周深 李娇 +1 位作者 喻洪流 倪伟 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第10期1209-1213,共5页

目的针对现有康复设备监控系统不足及医患信息交流不畅等问题,设计基于Web的康复设备监控系统。方法该系统由设备通信层、服务器层及用户访问层构成,采用B/S架构实现。康复设备通过无线通信模块与智能网关相连,采用HTTP协议和Socket通... 目的针对现有康复设备监控系统不足及医患信息交流不畅等问题,设计基于Web的康复设备监控系统。方法该系统由设备通信层、服务器层及用户访问层构成,采用B/S架构实现。康复设备通过无线通信模块与智能网关相连,采用HTTP协议和Socket通信技术实现康复设备与平台服务器端的远程通信。服务器层主要利用MVC设计模式和J2EE技术,采用当前流行的Web框架SSM(Spring+SpringMVC+MyBatis)设计,MySQL数据库负责数据存储。用户访问层采用HTML5+JSP+Bootstrap+HighCharts+CSS+JavaScript+Ajax等技术进行设计。结果通过对项目进行公网部署,对设备进行远程监控实验,其状态信息的上传及页面控制指令的下发均能在较短的时间间隔内得到响应,考虑网络延迟等因素,该设计达到要求。结论该系统操作简单,平台-设备数据传输效率高,可为医务人员、患者和设备管理员等多角色提供便捷的服务支持。 展开更多

关键词 康复设备 监控系统 无线通信 远程通信

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基于轮椅的多姿态下肢康复训练系统的设计与仿真模拟分析 被引量：4

13

作者 李素姣 朱文杰 +1 位作者 孟巧玲 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1351-1355,共5页

目的:针对庞大的下肢康复训练设备的持续周期性训练给患者带来的不便,以及下肢功能障碍患者经常需要从轮椅转移到下肢康复训练设备中的风险问题,本文提出了一种新型的电动轮椅,可以实现姿态变换和下肢康复训练。方法:结合下肢康复训练... 目的:针对庞大的下肢康复训练设备的持续周期性训练给患者带来的不便,以及下肢功能障碍患者经常需要从轮椅转移到下肢康复训练设备中的风险问题,本文提出了一种新型的电动轮椅,可以实现姿态变换和下肢康复训练。方法:结合下肢康复训练设备的功能性与传统电动轮椅的便捷性,将下肢康复训练功能整合到轮椅中。本文设计的新型轮椅结构,可实现轮椅的姿态变换功能,采用了新型的腿托结构,用于完成下肢的康复训练。利用SolidWorks软件进行了三维建模,并通过Motion模块对模型进行了运动仿真,获得相关运动学数据与理论运动轨迹。最后测试了设备的样机。结果:多姿态下肢康复训练轮椅通过运动学仿真,证明可以实现坐-卧-站三种姿态间的变换,能够实现下肢的膝关节屈伸训练。姿态变换的人体实测轨迹与仿真理论轨迹相似,实测运动学参数与理论值一致。结论:多姿态下肢康复训练设备基于轮椅平台设计,既可以实现轮椅的移动、站立和平躺,又能够帮助患者进行下肢康复训练,优化了轮椅的整体结构,满足设备的安全性与功能性要求。 展开更多

关键词 多姿态轮椅 下肢 康复训练 运动学模拟

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基于可视图与改进遗传算法的机器人平滑路径规划 被引量：12

14

作者 黄荣杰 王亚刚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期678-686,共9页

针对传统遗传算法在路径规划中存在收敛速度慢、易早熟和路径质量差等缺点,提出一种基于可视图与改进遗传算法的路径规划算法。首先,利用可视图法压缩地图信息,减少搜索节点;然后,对路径个体采用浮点数编码,引入模拟二进制交叉(simulate... 针对传统遗传算法在路径规划中存在收敛速度慢、易早熟和路径质量差等缺点,提出一种基于可视图与改进遗传算法的路径规划算法。首先,利用可视图法压缩地图信息,减少搜索节点;然后,对路径个体采用浮点数编码,引入模拟二进制交叉(simulated binary crossover,SBX)算子和多项式变异算子,并采用精英保留策略和轮盘赌相结合的选择算子以防止优质个体丢失;之后,将贝塞尔(Bezier)算子引入遗传算法,改善路径的平滑性;最后,分段优化贝塞尔控制节点,防止优化路径与障碍物碰撞。在仿真地图中进行测试,实验结果表明,所提算法相比于其他算法可以规划出一条更平滑、更短的路径。将算法应用在康复助行机器人中进行测试,实验结果表明,所提算法能有效解决机器人的全局路径规划问题,提升全局路径规划的效率。 展开更多

关键词 康复助行机器人 遗传算法 浮点数编码 贝塞尔曲线 路径规划

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一种多功能智能轮椅的控制系统设计 被引量：8

15

作者 胡杰 喻洪流 +3 位作者 石萍 符方发 张小满 何荣荣 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1246-1249,共4页

目的:设计一种多功能智能轮椅的控制系统,提高老年人和行动障碍的人士生活自理能力和生活质量,并对使用者下肢进行康复训练。方法:通过优化控制算法提高轮椅行驶的舒适度和安全度,通过虚拟现实的人机交互系统设计,实现患者的多种下肢功... 目的:设计一种多功能智能轮椅的控制系统,提高老年人和行动障碍的人士生活自理能力和生活质量,并对使用者下肢进行康复训练。方法:通过优化控制算法提高轮椅行驶的舒适度和安全度,通过虚拟现实的人机交互系统设计,实现患者的多种下肢功能训练,结合语音、操纵面板、手机界面多种操控方式来实现轮椅的姿态转换、行驶和训练功能,融合智能家居功能方便使用者通过无线遥控家用电器。结果:多功能智能轮椅控制系统已搭建完成,功能测试良好。结论:多功能智能轮椅控制系统设计合理,方案可行。 展开更多

关键词 下肢康复训练 智能家居 语音识别 多功能智能轮椅

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融合异质传感器信息的机器人精准室内定位 被引量：12

16

作者 张彬 王永雄 +2 位作者 邵翔 秦琪 符小媚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第7期1335-1343,共9页

采用融合超宽带（UWB）测距模块、电子罗盘和电机编码器等异质传感器信息的方法实现高精度的机器人室内定位。首先,根据电机编码器信息采用相对定位法推算机器人的位姿1,同时采用基于UWB测距模块和电子罗盘的绝对定位法获取机器人的位... 采用融合超宽带（UWB）测距模块、电子罗盘和电机编码器等异质传感器信息的方法实现高精度的机器人室内定位。首先,根据电机编码器信息采用相对定位法推算机器人的位姿1,同时采用基于UWB测距模块和电子罗盘的绝对定位法获取机器人的位姿2,最后通过卡尔曼滤波算法融合两种位姿信息,修正相对定位法的累积误差和绝对定位法的瞬时误差,实现高精度的机器人室内定位。实验结果表明了该方法的有效性,融合后的位姿精度相比于位姿1和位姿2的精度有显著的提高,坐标精度达到90%,航向角的精度达到97%以上。 展开更多

关键词 移动机器人 室内定位 UWB 卡尔曼滤波 数据融合

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糖蛋白130相关炎症因子介导RA患者破骨细胞分化的初步研究 被引量：5

17

作者 徐鹏 邹任玲(指导) 张冬青 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期467-471,476,共6页

目的:研究糖蛋白130(gp130)及其相关炎症因子在类风湿关节炎(RA)患者外周血中的表达及调控gp130对破骨细胞分化的影响。方法:研究组选取47例RA患者样本,对照组选取40例健康献血者,用酶联免疫法检测两组血清IL-6、IL-6Rα、gp130、IL-11... 目的:研究糖蛋白130(gp130)及其相关炎症因子在类风湿关节炎(RA)患者外周血中的表达及调控gp130对破骨细胞分化的影响。方法:研究组选取47例RA患者样本,对照组选取40例健康献血者,用酶联免疫法检测两组血清IL-6、IL-6Rα、gp130、IL-11、IL-27及MMP-9的表达,并通过抗人gp130 单克隆抗体(McAb)处理其外周血单个核细胞(PBMC)经诱导向破骨样细胞(OLC)分化的过程,同时检测OLC细胞表面gp130 表达水平以及TRAP阳性细胞数,IL-6、MMP-9及STAT3磷酸化的含量。结果:与对照组比:RA患者血清IL-6、IL-11、IL-27 含量及IL-6Rα/gp130比值显著升高(P<0.05),RA患者组PBMC经RANKL诱导后高表达gp130、IL-6和MMP-9,且TRAP阳性破骨细胞数明显增多(P<0.05)。用抗gp130 McAb处理RA患者的PBMC后,上述指标均有显著下降(P<0.05),同时,其STAT3磷酸化水平也受到不同程度的下调。结论:RA患者IL-6、IL-11、IL-27均通过其受体gp130参与了RA发病发展的进程。初步实验表明,gp130不仅高表达且是RA患者体内破骨细胞分化的关键因子,应用抗gp130 McAb调控gp130功能的异常表达为临床干预治疗RA提供了新的方法与手段。 展开更多

关键词 类风湿关节炎 破骨细胞 单克隆抗体 白细胞介素-6 糖蛋白130

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基于多模态信息融合的肘关节连续运动估计 被引量：3

18

作者 李素姣 朱越 +2 位作者 吴坤 朱纯煜 喻洪流 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期324-330,345,共8页

目的针对目前上肢康复训练设备多为被动式、训练方式单一、患者主动参与度较低等问题,提出一种基于多模态信息融合的上肢连续运动估计算法,实现对肘关节力矩的准确估计。方法首先,在4种角速度下,采集受试者的表面肌电信号和姿态信号,提... 目的针对目前上肢康复训练设备多为被动式、训练方式单一、患者主动参与度较低等问题,提出一种基于多模态信息融合的上肢连续运动估计算法,实现对肘关节力矩的准确估计。方法首先,在4种角速度下,采集受试者的表面肌电信号和姿态信号,提取信号的时域特征并利用主成分分析方法进行特征融合;其次,通过附加动量法和自适应学习率对反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)进行改进,使用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)对神经网络进行优化,构建基于PSO-BPNN的连续运动估计模型;最后,以第2类拉格朗日方程计算的关节力矩作为准确值,对模型进行训练,并与传统BPNN模型进行性能对比。结果传统BP神经网络模型均方根误差为558.9 mN·m,R2系数为77.19%,优化模型后的均方根误差和R2系数分别为113.6 N·m、99.12%,力矩估计准确度进一步提高。结论本文提出的肘关节连续运动估计方法能够准确地识别运动意图,为上肢外骨骼康复机器人的主动控制提供切实可行的方案。 展开更多

关键词 特征融合 神经网络 粒子群算法 连续运动估计 表面肌电信号

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基于肌电信号的人体下肢运动意图映射研究进展 被引量：3

19

作者 杜妍辰 孙洁 +2 位作者 汪晓铭 黎林荣 喻洪流 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期128-136,170,共10页

智能下肢假肢与下肢外骨骼是肢体功能障碍者恢复日常运动的重要手段。基于肌电信号的直接意图控制是其自适应、自主控制的关键技术之一。针对此问题,阐述了基于肌电信号的人体下肢运动意图映射研究进展,包括比例肌电法、肌骨模型法和人... 智能下肢假肢与下肢外骨骼是肢体功能障碍者恢复日常运动的重要手段。基于肌电信号的直接意图控制是其自适应、自主控制的关键技术之一。针对此问题,阐述了基于肌电信号的人体下肢运动意图映射研究进展,包括比例肌电法、肌骨模型法和人工智能算法,讨论了基于肌电信号的人体运动意图映射研究所面临的主要问题。最后,对该领域未来发展方向进行了展望和总结。 展开更多

关键词 肌电信号 智能下肢假肢 下肢外骨骼 运动意图映射 直接意图控制

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房颤病人体表标测信号的f波提取方法研究 被引量：5

20

作者 王德玺 杨翠微 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2359-2365,共7页

体表标测是一种无创的心电标测技术,在房颤的相关研究中得到了越来越多的应用。房颤病人的体表标测信号可以看做是心室信号、心房信号以及噪声信号三路统计独立的源信号瞬时线性混合而成。为了提取体表标测信号的心房活动(f波),利用独... 体表标测是一种无创的心电标测技术,在房颤的相关研究中得到了越来越多的应用。房颤病人的体表标测信号可以看做是心室信号、心房信号以及噪声信号三路统计独立的源信号瞬时线性混合而成。为了提取体表标测信号的心房活动(f波),利用独立成分分析(ICA)以及ICA与二阶盲辨识法(SOBI)结合的两种盲信号分离方法 ICA-SOBI法对9位房颤病人的体表标测信号进行f波提取。对提取的结果采用频谱集中度(SC)评价。统计结果表明ICA-SOBI法提取的f波SC较高,提取效果更理想。同时,用ICA-SOBI法对不同子区域的体表标测信号进行f波提取,发现与心脏最接近的体表区域提取的f波SC最高,这一结果对体表电极点的空间分布设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 房颤 体表标测 盲信号分离 独立成分分析 二阶盲辨识

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