基于有限狀態(tài)機(jī)的動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)控制方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，膝關(guān)節(jié)假肢逐步從被動(dòng)式、純機(jī)械向智能型轉(zhuǎn)變，動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)成為智能型假肢研究的主要熱點(diǎn)。動(dòng)力型假肢區(qū)別于以往的半被動(dòng)型假肢，以往的被動(dòng)型假肢僅通過控制系統(tǒng)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的阻尼調(diào)節(jié)，在固定的步速下降低假肢穿戴者的負(fù)擔(dān)，本文中所設(shè)計(jì)的動(dòng)力型假肢，主要依靠所裝配的電機(jī)提供動(dòng)力，利用有限狀態(tài)機(jī)的控制方法來協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到與健肢側(cè)相互協(xié)調(diào)的目的。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過QuaRc平臺(tái)采集人體在不同路況和不同步速

2、的運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的加速度、陀螺儀、壓力傳感器信息，通過將采集的信息與VICON MX步態(tài)信息系統(tǒng)采集的膝關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，最終獲得膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的位移及方向信號(hào)，進(jìn)而將膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的位移及方向信號(hào)轉(zhuǎn)化為動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)并建立動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)庫。⑵根據(jù)動(dòng)力型假肢的定義，動(dòng)力型假肢膝關(guān)節(jié)應(yīng)具有能夠?yàn)榧僦┐髡咝凶咛峁┧璧膭?dòng)力，同時(shí)達(dá)到與健肢側(cè)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的能力。由于人體下肢的運(yùn)動(dòng)步態(tài)周期性和重復(fù)性很強(qiáng)，本論文采用一種基