利用功能性電刺激技術(shù)抑制腕部震顫的研究.pdf

1、功能性電刺激(Functional Electrical Stimulation, FES)技術(shù)是利用微弱電流刺激肌肉以實(shí)現(xiàn)由于疾病或損傷的機(jī)體康復(fù)或運(yùn)動(dòng)功能重建的一種有效手段。病態(tài)震顫是老年人中常見的一種疾病,表現(xiàn)特征是身體的某些部位不由自主地有節(jié)律地抖動(dòng)。本文的目標(biāo)是研發(fā)一套基于功能性電刺激技術(shù)的震顫抑制系統(tǒng),通過表面電極傳輸電流,刺激產(chǎn)生震顫的相關(guān)肌肉群,從而抑制患者病態(tài)震顫。
　　本系統(tǒng)的研究內(nèi)容主要包括信息處理,控制器設(shè)

2、計(jì),仿真建模以及實(shí)驗(yàn)測試。文章首先建立了基于Hill-type肌肉模型的人體腕關(guān)節(jié)單自由度和多自由度肌肉骨骼動(dòng)力學(xué)模型,并通過電刺激產(chǎn)生人工震顫的實(shí)驗(yàn)佐證了所建立肌骨模型的可信度和實(shí)用價(jià)值。之后在Simulink平臺中進(jìn)行了抑制腕關(guān)節(jié)震顫的控制算法仿真研究:提出了使用PID算法抑制腕關(guān)節(jié)單自由度震顫,用LQR算法抑制腕關(guān)節(jié)多自由度震顫的算法。仿真結(jié)果表明,文中所設(shè)計(jì)的控制算法能在抑制系統(tǒng)中的震顫擾動(dòng)同時(shí),還可以較好地跟隨預(yù)期給定輸入,實(shí)