融合脑功能和运动评估的脑卒中康复训练处方推荐模型构建 被引量：5

1

作者 张腾宇 张静莎 +3 位作者 徐功铖 王峥 张学敏 李增勇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期394-400,共7页

基于脑卒中患者的运动及脑功能评估指标,构建康复训练处方智能推荐模型。选取120例脑卒中患者,进行Brunnstrom、Holden步行能力分级、Berg平衡量表和改良的Ashworth量表评估;同时采用近红外脑功能成像系统,采集患者静息态的脑血氧数据... 基于脑卒中患者的运动及脑功能评估指标,构建康复训练处方智能推荐模型。选取120例脑卒中患者,进行Brunnstrom、Holden步行能力分级、Berg平衡量表和改良的Ashworth量表评估;同时采用近红外脑功能成像系统,采集患者静息态的脑血氧数据。提取量表评估结果和脑区激活度、侧偏性、脑区间功能连接等脑功能评估指标特征,利用支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)以及结合两者优势改进的CNN-SVM算法,分别建立训练处方推荐模型,对8种训练内容的训练模式进行推荐。结果表明,采用量表评估结果和脑区间功能连接指标作为特征建立的模型识别准确率最高,3种算法的平均识别率均达到93%以上。其中,改进的CNN-SVM算法的识别准确率最高,达到96.43%。利用该方法,能够基于脑卒中患者运动和脑功能评估数据,实现康复训练处方的智能推荐,有利于实现个性化精准康复。 展开更多

关键词 脑卒中 脑功能 康复训练处方 深度学习

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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

2

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

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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基于多模态信息融合的肘关节连续运动估计 被引量：3

4

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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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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基于ResNet-LSTM的心电信号特征点检测优化算法研究

6

作者 苏鹏 王书涵 +2 位作者 潘国新 张中钰 王培利 《电子测量技术》 北大核心 2025年第16期29-39,共11页

心电信号特征点的精确检测对医疗康复辅助设备、心脏监护系统及心脏病研究至关重要。针对传统方法存在的漏检、误检问题,本文提出一种基于ResNet-LSTM-差分阈值的心电信号特征点检测优化算法。本研究利用自适应阈值对心电信号特征点进... 心电信号特征点的精确检测对医疗康复辅助设备、心脏监护系统及心脏病研究至关重要。针对传统方法存在的漏检、误检问题,本文提出一种基于ResNet-LSTM-差分阈值的心电信号特征点检测优化算法。本研究利用自适应阈值对心电信号特征点进行标记,然后采用ResNet-LSTM模型对标注有特征点的心电信号数据进行训练,最后结合差分阈值法在决策阶段并行检测心电信号r波,当神经网络模型或阈值法中的任一方法成功检测到R波时,该检测即为真正例。实验结果表明,该方法在MIT-BIH数据库上的R波检测准确率达到99.4%,相较于单一阈值法和传统深度学习方法,提高了检测精度和计算效率。提出的ResNet-LSTM-差分阈值心电信号特征点检测方法有效提高了心电信号特征点检测的准确率和鲁棒性,在面对复杂、多变的心电信号时,实现了高效、精准、实时的特征点检测,为各类医疗设备与医护系统提供了广泛的应用前景。 展开更多

关键词 心电信号 R波检测 深度学习 体外反搏

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压力相似度模型的人体侧翻状态估计

7

作者 孙超越 潘国新 +2 位作者 刘甜 王书涵 苏鹏 《电子测量技术》 北大核心 2025年第17期35-43,共9页

侧翻是失能人群护理的重要环节,由装置自主执行侧翻流程已成为无人护理发展的重要任务之一。为提升侧翻类装置的安全性与智能性,以人体侧翻过程中必然会产生的压力信息作为核心指标,构建相关模型估计人体侧翻状态并指导控制系统执行。... 侧翻是失能人群护理的重要环节,由装置自主执行侧翻流程已成为无人护理发展的重要任务之一。为提升侧翻类装置的安全性与智能性,以人体侧翻过程中必然会产生的压力信息作为核心指标,构建相关模型估计人体侧翻状态并指导控制系统执行。采用分析力学由人体侧翻过程中肩部与臀部七个压力点构造矩阵函数,依据解剖学原理将身高与体重作为可变参数,实现模型的主动适应。通过余弦相似度与皮尔逊相关系数共同评估实际压力与理论压力,最小相似度能够达到0.826 9,提升模型抗干扰能力,实现人体侧翻状态的估计。构建的人体侧翻状态估计模型进一步分析了失能人群的侧翻动作,对康复辅具智能化、健康状态评估以及居家常态化照护等方面具有重要意义。 展开更多

关键词 分析力学 压力特征 余弦相似度 压疮预防 行为分析

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双支链式侧翻辅助装置机构设计与运动学图形表征分析

8

作者 刘征 潘国新 +2 位作者 姚鹏震 刘甜 苏鹏 《图学学报》 北大核心 2025年第5期1094-1104,共11页

定期侧翻是长期卧床患者预防压疮的重要护理措施,现有侧翻辅助装置机械式结构刚性较大,未考虑人体侧翻运动机理,充气式存在人体关节转动中心和机构转动中心不一致,易导致患者在侧翻过程中受伤,因此,研究人机运动协同的仰卧位侧翻辅助装... 定期侧翻是长期卧床患者预防压疮的重要护理措施,现有侧翻辅助装置机械式结构刚性较大,未考虑人体侧翻运动机理,充气式存在人体关节转动中心和机构转动中心不一致,易导致患者在侧翻过程中受伤,因此,研究人机运动协同的仰卧位侧翻辅助装置设计具有十分重要的意义。依据人体侧翻运动机理的研究基础,设计了一种由平面连杆机构驱动双支链结构的侧翻辅助装置,主要受力位置为肩部和臀部,通过建立数学模型并推导设计参数,利用图解法分析连杆传动角,同时进行装置的运动学仿真、工作空间分析与人体侧翻重心轨迹提取实验,对整体装置进行运动学图形表征分析。结果表明:辅助人体侧翻角度为30°~45°,该角度范围内人体与双支链接触应力分布较为均匀,有助于预防压疮。机构传动角范围为42.19°~90.00°,该角度范围机构具有良好的传力性能。研究验证了装置设计的合理性,双支链结构能够拟合肩部和臀部的运动过程,提供多段式支撑链接触,避免局部压力集中,符合人-机协同性与人机工程学的康复辅具设计要求,为侧翻康复研究奠定了基础。 展开更多

关键词 侧翻辅助 人体重心运动轨迹分析 双支链结构 运动学图形表征分析 机构构型

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基于脑电和惯性同步分析的神经动力学耦合研究

9

作者 谢平 蔚建 +3 位作者 张腾宇 程生翠 吕岩 陈晓玲 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2022年第4期736-746,共11页

运动控制是神经、运动和感觉功能的多方面协调及信息交互作用过程,探究运动系统中运动⁃生理信息间的关联关系对于理解人体运动控制机制具有重要意义。为此,本文通过对脑电信号(Electroencephalogram,EEG)和惯性信息中的加速度信号(Accel... 运动控制是神经、运动和感觉功能的多方面协调及信息交互作用过程,探究运动系统中运动⁃生理信息间的关联关系对于理解人体运动控制机制具有重要意义。为此,本文通过对脑电信号(Electroencephalogram,EEG)和惯性信息中的加速度信号(Acceleration,ACC)进行相干分析,探究上肢静息态和任务态时EEG和ACC信号间的因果关系及演变规律。首先,通过对7名受试者的EEG和ACC信号进行预处理,去除信号中的干扰成分;进一步,分别计算在静息态、任务态(动态力、静态力)下的EEG和ACC信号间的相干性结果,并通过显著相干的阈值指标来计算显著性面积进而实现量化分析。结果显示,在动态力下的EEG⁃ACC相干显著性面积大于静态力下的值,静态力下的显著性面积大于静息态下的值;且分别在左、右侧上肢运动时,EEG的C3、C4通道与ACC间的显著性面积也呈现出在对侧运动脑区显著。研究结果表明,EEG和ACC信号间的同步特征在上肢运动的静息态、任务态(动态力、静态力)下有显著特征,这有助于深入理解神经⁃运动控制机制,为运动功能评估提供新的定量指标,进而为运动功能障碍疾病的早期诊断提供理论依据。 展开更多

关键词 脑电信号 惯性信号 运动控制 相干分析 同步分析

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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

10

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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我国康复机器人技术研究与应用概况 被引量：10

11

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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全体系康复辅助器具智能评估配置云平台研究 被引量：3

12

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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上肢康复训练与生活辅助机器人的设计与研究 被引量：7

13

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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康复机器人系统数据通信技术应用现状 被引量：6

14

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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柔顺外骨骼康复机械手的研究现状 被引量：8

15

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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基于指数积的上肢康复机器人运动学分析 被引量：6

16

作者 李宏亮 兰陟 +1 位作者 王强 王丽 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1199-1201,共3页

目的:为了简化上肢康复机器人构型分析,清晰描述上肢康复机器人末端相对基坐标系的位姿描述。方法:基于旋量理论计算出各关节相对基坐标系的旋量坐标,采用指数积形式,给出了上肢康复机器人末端运动学方程。在给定杆长和关节角度限制范... 目的:为了简化上肢康复机器人构型分析,清晰描述上肢康复机器人末端相对基坐标系的位姿描述。方法:基于旋量理论计算出各关节相对基坐标系的旋量坐标,采用指数积形式,给出了上肢康复机器人末端运动学方程。在给定杆长和关节角度限制范围情况下,采用蒙特卡洛法对末端运动空间进行了仿真分析并利用Matlab绘制了末端运动空间随机位置点云图。结果:采用指数积形式建立的末端运动学方程表达方式简单,计算出的位置随机点云图可近似逼近真实运动空间。结论:旋量坐标将上肢康复机器人各关节运动关系描述统一化,几何概念清晰、物理意义明确。蒙特卡洛计算方法随机、快速的在各关节转角限制范围内进行取值并组合,能够简化计算过程,可通过增加随机点选取数量获得更加精确的运动空间。 展开更多

关键词 上肢康复机器人 旋量理论 蒙特卡洛法 运动空间 点云

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一种新型四自由度的上肢康复机器人 被引量：9

17

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

18

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

19

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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用于疼痛感知与评估的功能性近红外光谱成像研究进展

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作者 杜佳昊 喻洪流 石萍 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期82-90,共9页

疼痛是一种涉及感觉、运动和认知的复杂体验。传统的疼痛评估方法有主观偏倚性较强的特点,但激发了人们对客观疼痛评估成像技术的兴趣。研究表明,在体时大脑痛觉可被定量评估,其中的功能性近红外光谱(fNIRS)技术,因其具有时间分辨率高... 疼痛是一种涉及感觉、运动和认知的复杂体验。传统的疼痛评估方法有主观偏倚性较强的特点,但激发了人们对客观疼痛评估成像技术的兴趣。研究表明,在体时大脑痛觉可被定量评估,其中的功能性近红外光谱(fNIRS)技术,因其具有时间分辨率高、成本低、便携等特点,及其可在复杂临床环境中可实时观测疼痛的优势,已被疼痛研究所关注。为了进一步揭示疼痛在临床环境中的潜在皮质作用机制,以构建优化的实验范式设计为基础,综述了与疼痛相关的脑部区域、fNIRS探针定位和数据处理算法的研究进展,特别是现有fNIRS技术在疼痛研究中的主要发现;探讨fNIRS成像与人工智能算法相结合用于疼痛研究和客观评估的相关进展,并对未来发展方向和尚待优化的问题提出建议。 展开更多

关键词 功能性近红外光谱 疼痛成像 疼痛评估

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