主動(dòng)式踝關(guān)節(jié)假肢運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)與步態(tài)信息獲取的研究.pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，殘疾患者對(duì)克服生理障礙，提高生活質(zhì)量的要求日益迫切。對(duì)于膝下截肢患者而言，傳統(tǒng)的踝關(guān)節(jié)假肢在行走舒適度和步態(tài)美觀性上的不足給他們的生活帶來(lái)了困擾。為了克服傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)假肢的不足，進(jìn)行主動(dòng)式踝關(guān)節(jié)假肢的研究，開(kāi)發(fā)出能讓膝下截肢者像正常人一樣行走的、真正意義上的智能下肢假肢。通過(guò)該假肢的應(yīng)用，對(duì)幫助殘疾患者重新回歸社會(huì)主流、像正常人一樣生活、學(xué)習(xí)和工作，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展都有重要的意義。 目前國(guó)

2、內(nèi)外的一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)展了下肢假肢的相關(guān)研究，并且推出了不少性能優(yōu)良的產(chǎn)品。但是通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)這些成果多集中在對(duì)膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，對(duì)踝關(guān)節(jié)的研究相對(duì)較少。本文開(kāi)展主動(dòng)式踝關(guān)節(jié)假肢(以下稱假肢)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)與步態(tài)信息獲取的研究，是在課題組設(shè)計(jì)的仿生踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)及控制，實(shí)現(xiàn)假肢的簡(jiǎn)單步態(tài)循環(huán)并對(duì)假肢的智能控制做出可行性研究。在實(shí)現(xiàn)假肢運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，對(duì)假肢的步態(tài)信息進(jìn)行采集、傳輸并在上位機(jī)顯示，這樣可以通過(guò)與人體正常運(yùn)動(dòng)數(shù)

3、據(jù)的比較對(duì)假肢做出評(píng)價(jià)及改進(jìn)。 圍繞以上研究目標(biāo)，結(jié)合課題進(jìn)展，本文主要完成以下3個(gè)方面的工作： 1.對(duì)人體踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行描述，分析傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)假肢步態(tài)差異性的原因并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建主動(dòng)式踝關(guān)節(jié)假肢運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方案； 2.設(shè)計(jì)假肢運(yùn)動(dòng)單元的硬件和軟件。在控制軟件的設(shè)計(jì)中，首先實(shí)現(xiàn)假肢的簡(jiǎn)單步態(tài)循環(huán)，在此基礎(chǔ)上提出假肢運(yùn)動(dòng)的迭代學(xué)習(xí)智能控制方法； 3.設(shè)計(jì)上位機(jī)獲取假肢步態(tài)信息的方案。通過(guò)選型傳感器采集