動(dòng)力輔具助行過程中的安全性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)人口的日益老齡化以及交通事故頻發(fā)等因素致使下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者數(shù)目越來越龐大。隨著康復(fù)醫(yī)療和康復(fù)工程技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)力輔具在各類下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的康復(fù)訓(xùn)練和機(jī)能恢復(fù)中發(fā)揮了愈加重要的作用。但是,目前在動(dòng)力輔具助行過程中缺乏可確定性表征和監(jiān)測動(dòng)作安全性的可靠方法,這種情況下患者極易在自行訓(xùn)練時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)導(dǎo)致二次致傷,造成身體和心理上的重大傷害。
　　 針對(duì)這一問題,本文設(shè)計(jì)了一套動(dòng)力輔具監(jiān)測系統(tǒng),對(duì)患者康復(fù)訓(xùn)練過程實(shí)施安全

2、性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與分析,重點(diǎn)針對(duì)動(dòng)力輔具系統(tǒng)中可表征穩(wěn)定性的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了篩選,以最優(yōu)化參數(shù)作為安全性特征,討論其在系統(tǒng)不同使用模式下的特征差異。研究中首先構(gòu)建了動(dòng)力輔具助行監(jiān)測的軟硬件系統(tǒng),分別利用傳統(tǒng)線性和蟻群算法對(duì)系統(tǒng)的多傳感器信息進(jìn)行了標(biāo)定融合,有關(guān)誤差檢驗(yàn)結(jié)果顯示,相對(duì)傳統(tǒng)線性標(biāo)定,蟻群算法標(biāo)定可有效降低系統(tǒng)測量中的交叉干擾和非線性誤差。研究中還設(shè)計(jì)并進(jìn)行了基于安全性的力學(xué)傾翻測試,獲取了相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)傾翻閾值

3、和傾翻模式進(jìn)行了判別分析,選取多傳感器原始電壓、柄反作用矢量(HRV)、輔具傾翻指數(shù)(WTI)和人體虛擬重心(VCG)等作為網(wǎng)絡(luò)的輸入特征進(jìn)行識(shí)別,最終優(yōu)選VCG融合原始電壓作為系統(tǒng)的安全性特征。最后對(duì)5名男性受試者進(jìn)行了動(dòng)力輔具結(jié)合支具助行的測試實(shí)驗(yàn),分別采集受試者四種模式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將安全性特征通過訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理分析,考察功能性電刺激(FES)對(duì)輔具助行的影響。
　　 本文研究結(jié)果表明,動(dòng)力助行輔具系統(tǒng)中的安全性神經(jīng)網(wǎng)