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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基于力反馈的卧式踝关节康复机器人研究

2

作者 孟青云 刘观鑫 +2 位作者 许鑫 孟巧玲 喻洪流 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期157-157,共1页

目的现有的踝关节康复机器人体积大,难以移动,大多是为坐着使用而设计的,无法满足中风患者早期卧床不起的康复需求。方法研发了一款为中风患者早期卧床康复设计的卧式踝足康复机器人(supine ankle rehabilitation robot,S-ARR)。该S-AR... 目的现有的踝关节康复机器人体积大,难以移动,大多是为坐着使用而设计的,无法满足中风患者早期卧床不起的康复需求。方法研发了一款为中风患者早期卧床康复设计的卧式踝足康复机器人(supine ankle rehabilitation robot,S-ARR)。该S-ARR易于移动,可适应不同高度,具有可变工作空间,在旋转关节处有机械限制器。配置了足底力反馈系统,通过力感知获取患者的运动意图。建立了机器人的运动学模型,并对踝关节旋转角度、角速度和角加速度曲线进行了仿真分析。提出了一种S-ARR的控制系统方案。此外,还对原型机进行了关节活动度测量实验和康复训练实验,以测量患者使用康复机器人进行康复训练时,穿戴者的踝关节运动活动度和卧式踝足康复机器人的运动性能。结果仿真和实验结果表明,S-ARR具有可行的工作空间和相对平稳的运动过程,测得的关节角度略小于预设值(约2°),测量的关节运动范围的波动在可接受的范围内,表明原型可以满足康复要求。而康复训练综合实验表明,该机器人操作平稳,最大角度略小于规定角度,同时可以实时反馈受试者足底压力。结论该卧式踝关节康复机器人的设计合理,移动方便,可适应患者不同的小腿长度,可实时反馈受试者足底压力,能满足中风早期的踝关节康复训练需求,具有实用性。 展开更多

关键词 康复机器人 中风患者 关节活动度 康复需求 关节运动 力反馈 关节角度 足底压力

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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

3

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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脑性瘫痪儿童下肢康复机器人研究现状与展望 被引量：5

4

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

5

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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康复机器人系统数据通信技术应用现状 被引量：6

6

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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上肢康复训练与生活辅助机器人的设计与研究 被引量：7

7

作者 焦宗琪 孟巧玲 +1 位作者 邵海存 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1219-1222,共4页

目的:结合康复训练与生活辅助机械臂设计需求与特征,提高机械臂工作空间及其运动性能,本文提出1种9-DOF上肢康复训练与生活辅助机器人。方法:提出1种由7-DOF工作臂和2-DOF悬臂组成的9-DOF机械臂构型;建立机械臂的运动学模型,分别构建机... 目的:结合康复训练与生活辅助机械臂设计需求与特征,提高机械臂工作空间及其运动性能,本文提出1种9-DOF上肢康复训练与生活辅助机器人。方法:提出1种由7-DOF工作臂和2-DOF悬臂组成的9-DOF机械臂构型;建立机械臂的运动学模型,分别构建机械臂在康复模式和生活辅助模式下的工作空间;通过在Adams中对机械臂的康复训练模式以及生活辅助模式的运动进行仿真试验,验证机械臂关节的工作性能。结果:该机械臂在康复模式下工作空间与人体上肢运动空间相重合,符合康复训练需求;在生活辅助模式下,2-DOF悬臂可扩大工作臂的活动范围并且实现工作臂的左右手互换。仿真结果表明,机械臂在运动过程中关节运动平稳,无突变情况发生。结论:该上肢康复机器人设计合理,能够分别满足康复训练生活辅助模式下的工作空间需求,具有良好的运动稳定性,可用于上肢功能障碍患者的康复训练和日常生活辅助。 展开更多

关键词 上肢康复机器人 D-H参数法 正运动学 工作空间 ADAMS仿真

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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

8

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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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

9

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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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

10

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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基于肌电信号的人体下肢运动意图映射研究进展 被引量：3

11

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

12

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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康复机器人:未来十大远景展望 被引量：30

13

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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基于多层次集成学习的骨质疏松辅助诊断研究 被引量：1

14

作者 尹梓名 张震宇 +4 位作者 胡晓晖 吴洪亮 乐珺怡 黄伟杰 林勇 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期663-669,共7页

目的原发性骨质疏松是一种起病隐匿、病程较长,在中老年人中高发的疾病,其可引起包括骨折在内的一系列严重症状,是我国中老年人致残致死的主要原因之一。与骨质疏松相关的生理检验指标有很多,如何筛选利用这些指标为诊断服务、建立诊断... 目的原发性骨质疏松是一种起病隐匿、病程较长,在中老年人中高发的疾病,其可引起包括骨折在内的一系列严重症状,是我国中老年人致残致死的主要原因之一。与骨质疏松相关的生理检验指标有很多,如何筛选利用这些指标为诊断服务、建立诊断模型,尚未有成熟、统一的方法。方法利用人工智能相关技术,对临床骨质疏松患者指标使用多种特征相关性算法进行特征选择,并在此基础上提出了一种多层次的集成学习框架:SAB-SVMKNN算法,其通过将内部同质学习器集成和外部异质学习器集成结合,将集成学习中的Boosting算法和Bagging算法使用Stacking进行集成,构建性能更强,适应性更好地诊断预测模型。结果使用特征选择从原始数据中的31项临床指标中筛选了对于骨质疏松最重要的8种相关特征,通过这种方式使各模型准确率平均提高了9.2%,且该研究对应的模型准确率提升18.6%,最终达到了94.8%的准确率。结论特征选择对于临床诊断和骨质疏松疾病的研究具有重要意义,该研究构建的预测模型可以有助于提高医生的诊断准确率。 展开更多

关键词 骨质疏松 特征选择 集成学习

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基于柔性铰链的仿生外骨骼机械手设计研究 被引量：4

15

作者 孟巧玲 沈志家 +1 位作者 陈忠哲 聂志洋 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期557-565,共9页

为辅助手功能障碍患者在日常生活中更好地进行手部的康复训练与活动,提出一种基于柔性铰链的仿生外骨骼机械手。首先,基于弹性力学建立直梁型与半圆弧梁型柔性铰链刚度之间的映射关系模型,通过有限元模型改进半圆弧梁型柔性铰链的刚度... 为辅助手功能障碍患者在日常生活中更好地进行手部的康复训练与活动,提出一种基于柔性铰链的仿生外骨骼机械手。首先,基于弹性力学建立直梁型与半圆弧梁型柔性铰链刚度之间的映射关系模型,通过有限元模型改进半圆弧梁型柔性铰链的刚度设计式,并利用三铰链串联式外骨骼手指有限元模型验证单铰链刚度设计式的通用性和有效性;其次,基于修正后的刚度设计式,设计基于柔性铰链的仿生外骨骼机械手,通过绳索实现屈曲运动,通过柔性铰链的储能实现伸展运动,并根据齐次坐标变换建立相关的运动学模型,研究绳驱下的运动特性;最后,对试制的原型机进行屈曲性能与抓握能力的实验验证。外骨骼手指的仿真结果表明:单铰链的刚度设计式可用于复杂机构中各铰链的刚度计算,其误差值不大于3.5%;所试制的原型机手部执行构件仅重125 g,方便使用者日常携带。屈曲性能的实验结果表明:改进的刚度设计式减小了半圆弧梁型柔性铰链40%的刚度计算误差,使误差控制在5%以内,能快速获取满足弯曲条件的铰链几何尺寸。抓握能力的实验结果表明:两名健康受试者测量出外骨骼手单指能稳定输出8 N的指尖力,满足日常生活所需。因此,该外骨骼机械手可提供正常的关节活动度,其轻质便携及抓握能力高的特性还能辅助手功能障碍患者进行手部康复训练与日常活动。 展开更多

关键词 柔性外骨骼 柔性铰链 结构设计 刚度分析 仿生设计

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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

16

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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穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究 被引量：20

17

作者 霍金月 喻洪流 +3 位作者 王峰 倪伟 王多琎 胡冰山 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第4期481-486,共6页

目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模... 目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模拟人体运动瞬心变化的主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人结构,基于模块化设计思想,提出以STM32F767IGT6及外围电路为主控制器,包含姿态采集、电源和拐杖模块的控制系统。以正常人穿戴该外骨骼机器人进行平地、斜坡及姿态变换实验,分析运动过程中髋、膝、踝关节角度,并对比正常人穿戴和未穿戴该机器人股外侧肌和股内侧肌的肌电信号。结果穿戴者可实现仅基于该外骨骼机器人系统辅助的坐下-站立姿态变换以及平地/斜坡行走,且髋、膝、踝关节角度与正常人行走变化趋势基本一致,穿戴该机器人相比未穿戴行走时,股外侧肌和股内侧肌肌电信号均降低。结论该主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人在仅髋关节两个电机驱动下,依然可实现行走及姿态变换的康复训练,验证了髋关节双电机主动驱动、膝关节被动四连杆结构的下肢外骨骼助行机器人系统帮助截瘫患者和步态紊乱者行走康复的可行性。 展开更多

关键词 下肢外骨骼助行机器人 行走康复 髋 膝

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基于无速度传感器的电动轮椅控制器的研究 被引量：1

18

作者 李文秀 喻洪流 +4 位作者 胡杰 董祺 王孟 孟巧玲 李新伟 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期314-317,共4页

世界上数以百万计的人患有重度运动功能疾病,如脑卒中、脊椎损伤、肌萎缩侧索硬化症等[1]。另外每年新增因车祸、工伤和其他意外下肢伤残者数字也很庞大[2]。而电动轮椅作为老年人、残疾人的辅助出行工具,其在行驶过程中精确定向控制方... 世界上数以百万计的人患有重度运动功能疾病,如脑卒中、脊椎损伤、肌萎缩侧索硬化症等[1]。另外每年新增因车祸、工伤和其他意外下肢伤残者数字也很庞大[2]。而电动轮椅作为老年人、残疾人的辅助出行工具,其在行驶过程中精确定向控制方法的研究显得尤为重要。 展开更多

关键词 轮椅 电动 控制器 传感器 肌萎缩侧索硬化症 速度 运动功能 脊椎损伤

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下肢外骨骼机器人研究进展 被引量：18

19

作者 魏小东 孟青云 +2 位作者 喻洪流 曹武警 胡冰山 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期491-495,共5页

下肢运动能力损伤或缺失会带来肌肉萎缩、骨质疏松、压疮等严重的健康问题[1]。研究表明长期卧床会导致基础心率增加,心脏对定量负荷反应变差,触发血栓形成[2]。因此,如何最大程度地恢复患者的运动功能是临床康复治疗迫切而又重要的内... 下肢运动能力损伤或缺失会带来肌肉萎缩、骨质疏松、压疮等严重的健康问题[1]。研究表明长期卧床会导致基础心率增加,心脏对定量负荷反应变差,触发血栓形成[2]。因此,如何最大程度地恢复患者的运动功能是临床康复治疗迫切而又重要的内容。由于大脑具有可塑造性,准确、及时的重复康复训练能够促进神经组织功能代偿或者重组,弥补受到损伤的神经细胞所缺失的功能,从而提高患者的运动控制能力,促进各个关节肌群的协调运动,最终恢复步行功能。 展开更多

关键词 下肢 机器人 骨骼 运动能力 肌肉萎缩 骨质疏松 健康问题 基础心率

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人-机-环境共融的智能假肢膝关节研究进展 被引量：1

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作者 汪晓铭 黎林荣 +4 位作者 陈长龙 孙洁 张哲文 孟巧玲 喻洪流 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期486-501,共16页

智能假肢膝关节作为下肢假肢中最重要的部件,是一种人-机-环境高度共融的复杂系统,解决此共融系统中的关键科学问题是实现假肢穿戴者步态自然柔顺的必要条件。以仿生设计、智能感知和智能控制这3个主要研究方向为切入点,综述智能假肢膝... 智能假肢膝关节作为下肢假肢中最重要的部件,是一种人-机-环境高度共融的复杂系统,解决此共融系统中的关键科学问题是实现假肢穿戴者步态自然柔顺的必要条件。以仿生设计、智能感知和智能控制这3个主要研究方向为切入点,综述智能假肢膝关节的研究进展。仿生设计的重点在于如何通过仿生结构与驱动设计,使假肢关节拟合人体关节驱动/阻尼代偿机制;智能感知聚焦于如何建立人-机-环境交互通道,实现人体运动意图识别与人机协同任务中的混合决策;智能控制主要关注如何在动态环境中调整假肢运动或驱动策略,使假肢更接近于人体正常的步态特征。最后,探讨智能假肢膝关节在人-机-环境共融研究中的发展方向与挑战,其中研究重点包括主被动混合代偿驱动、人体自主使能控制以及人-机-环境双闭环交互。 展开更多

关键词 智能假肢膝关节 人-机-环境共融 仿生驱动代偿 运动意图识别 自主使能控制

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