基于肌電信號控制的膝上假肢設計.pdf

1、從古至今,由于戰(zhàn)爭、疾病、工傷、交通事故及意外傷害已將成百上千萬下肢截肢者帶給了這個社會,特別是近年來,隨著工業(yè)、交通事業(yè)的迅速發(fā)展,這一數(shù)字正以驚人的速度增加。同時由于人們生活水平的提高,患者對假肢的要求也不斷的提高。他們不再滿足假肢的可行走功能,還要求假肢的美觀和功能代償性。我國假肢大部分是傳統(tǒng)型產品,重量大,性能差,標準化程度低,與世界先進水平還有很大差距。趕超世界先進水平,提高殘疾人的生活質量大力開發(fā)現(xiàn)代假肢產品,也是當前的一項

2、重要工作。本文基于下假肢截肢患者的要求,設計了一個由肌電信號控制的六桿膝上假肢系統(tǒng)。
　　 第一部分,論述了六桿機構的瞬停節(jié)傳遞性及其保持下假肢系統(tǒng)穩(wěn)定的優(yōu)越性。另外,研究表明六桿機構比四桿機構更能模擬正常人的步態(tài)。在一個步態(tài)周期內,六桿機構使踝關節(jié)均方誤差達到1.01％,膝關節(jié)的均方誤差達到1.39％。本文還通過分析六桿機構間的幾何關系,利用混合罰函數(shù)法計算出了六桿機構各參數(shù)的具體數(shù)據(jù),對六桿機構進行了運動學與動力學分析,最后

3、利用Pro/ENGINEER對其運動可行性,干涉情況進行了仿真分析與檢測。
　　 第二部分,提出了肌電信號控制方法,它可使受試者自如的控制膝上假肢系統(tǒng),避免了手動控制的尷尬。并對6個身體健康的受試者在不同的運動狀態(tài)下(坐、站、走)的股四頭肌信號進行了分析,發(fā)現(xiàn)股四頭肌的信號變化在小腿的屈曲過程中存在一定的規(guī)律性,這為利用肌電信號特征控制下假肢系統(tǒng)的不同運動奠定了基礎。
　　 最后,本文介紹了電機的選擇參數(shù),闡述了H橋LM