国家自然科学基金(60505016)
- 作品数：9 被引量：124H指数：6
- 相关作者：杜志江孙立宁李庆玲王东岩叶腾茂更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学黑龙江中医药大学附属第二医院深圳职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省科技攻关计划哈尔滨市青年科学研究基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 安装于电动轮椅上轻型作业臂的研制及评价被引量：2
- 2009年
- 以残障人士和老年人最常见的10项日常活动作为辅助目标,研制了一款安装于电动轮椅上的6自由度轻型作业臂。文中对作业臂的本体、末端手爪和控制器进行了详细设计。对该作业臂安装于轮椅上可操作度的分析表明:作业臂在常见作业点上具有良好的操作性能;典型喝水服务试验则表明该作业臂能辅助残障人士和老年人的日常生活,为带作业臂智能轮椅系统进入残疾人和老年人的生活奠定了基础。
- 姚玉峰苏衍宇杜志江孙立宁
- 关键词：智能轮椅可操作度
- 外骨骼式上肢康复机器人力辅助控制被引量：7
- 2009年
- 针对由脑中风引起的偏瘫患者,提出了一种新型的5 DOF外骨骼式上肢康复机器人.为激励患者肢体的主动运动意识,促进患肢康复,提出了机器人辅助运动模式.上肢复合运动力辅助控制通过实时获取各关节力矩信号来判断人体上肢的运动意图所产生的作用力方向与大小.为实时跟随患者上肢运动意图,利用比例控制器对肢体末端运动速度进行控制,从而驱动各关节完成运动.实验结果表明该方法较好地实现了患者肢体空间复合运动的实时力辅助.
- 李庆玲叶腾茂杜志江孙立宁王东岩
- 关键词：上肢康复机器人
- 外骨骼式上肢康复机器人及其控制方法研究被引量：28
- 2007年
- 提出了一种融合单、多关节及日常生活功能行动作训练的5自由度外骨骼式偏瘫上肢康复机器人系统.根据偏瘫患者上肢单侧受损的特点,提取偏瘫患者的健侧肢体运动的表面肌电信号用于驱动康复机器人辅助患者患侧肢体实现康复训练动作.采用肌电绝对值积分和自回归参数模型法对上肢运动中参与动作的4块肌肉产生的sEMG信号分别进行特征提取,并分别作为基于Levenberg-Marquardt算法的反向传播神经网络的输入,6个上肢运动作为输出建立表面肌电信号与上肢康复动作之间的关系.试验结果表明该方法利用sEMG准确地完成了对上肢康复动作的识别.该方法有利于提高中枢神经系统紧张度,促进血液循环,在康复的同时防止并发症的产生,更有利于提高患者运动积极性,保持患者正确运动的感觉.
- 王东岩李庆玲杜志江孙立宁
- 关键词：表面肌电信号L-M算法BP网络
- 两轮自平衡机器人控制系统的设计被引量：19
- 2008年
- 针对自行设计的两轮自平衡机器人Opyanbot建立了动力学模型,应用最优控制和两轮差动等控制方法设计了控制器,提出了针对两轮自平衡机器人平衡和行进的新策略。为了提高两轮自平衡机器人的控制效果,利用基于DSP数字电路的全数字智能伺服驱动单元IPM100分别精确控制左右轮电机,并利用上位机实时控制机器人的运动状态,提高了控制精度、可靠度和集成度,得到了很好的控制效果。
- 陈伟延文杰周超英杜志江
- 关键词：两轮自平衡机器人最优控制数字伺服驱动
- 上肢康复机器人发展现状的分析与研究被引量：21
- 2008年
- 首先对上肢康复机器人的现状及发展进行了阐述,分析了当前康复机器人系统所存在的不足,并结合临床康复医学理论及临床康复经验对上肢康复机器人的结构、训练模式、评价方法及应用细节提出了建议。在此基础上提出了一种应用于偏瘫患者康复训练的外骨骼式上肢康复训练机器人,针对现有不足及提出的建议对该机器人进行了设计与实现。
- 李庆玲孙立宁杜志江
- 关键词：康复机器人康复训练康复评价表面肌电信号
- 小波分析在表面肌电信号(sEMG)研究中的应用被引量：6
- 2008年
- 表面肌电信号是从肌肉表面通过电极记录下来的反映神经肌肉系统活动的一维时间序列非平稳生物电信号。而小波分析作为一种多分辨率时频分析方法是分析非平稳信号的有力数学工具。在简要回顾小波变换与多尺度分析的基础上,系统的总结了小波分析在当前表面肌电信号研究中的几个热点问题上的应用并剖析了其主要技术路线,包括小波分析在肌电信号预处理中的应用、小波分析在基于肌电信号的动作识别和假肢控制方法中的应用、小波分析肌肉疲劳评价中的应用等几方面。最后介绍了小波分析在笔者开发的新型外骨骼式上肢康复机械臂控制中的应用。
- 王东岩李庆玲杜志江孙立宁叶腾茂
- 关键词：表面肌电信号小波分析信号处理
- 5-DOF上肢康复机械臂交互式康复训练控制策略被引量：24
- 2008年
- 设计一种5-DOF穿戴式偏瘫上肢康复机械臂系统,提出被动和主动两阶段的交互式康复训练控制策略。在被动训练中,根据偏瘫患者上肢单侧受损的特点,提取偏瘫患者的健侧上肢4块肌肉的表面肌电信号(Surface electromyogram,sEMG)作为康复机械臂的控制信号,利用AR参数模型和BP神经网络来理解患者的运动意图,驱动机械臂辅助患侧上肢实现特定的康复训练动作。在主动训练中,通过实时获取各关节力矩信号来判断人体上肢的运动所产生的作用力方向与大小,并利用比例控制器和运动学雅可比逆矩阵控制康复臂末端速度、驱动各关节运动。试验结果证明了提出方法的正确性和有效性。
- 李庆玲孔民秀杜志江孙立宁王东岩
- 关键词：康复策略表面肌电信号AR模型
- 基于BP神经网络的虚拟手术实时仿真技术研究
- 2007年
- 在人体腿部的虚拟仿真研究中,建立有限元模型并进行生物力学特性分析是一种有效的方法.但由于有限元模型数据量大,解算时间长,并且难以与既有系统融合,因此不适合在实时的手术培训和手术预演中应用.为了提高虚拟手术仿真系统进行实际作业的能力,笔者提出了以BP神经网络模型来代替有限元模型,实现实时的生物力学响应.并结合已有的医疗机器人辅助接骨虚拟现实仿真手术系统,构建了系统实验平台.实验结果证明,人体腿部的BP神经网络模型能够完全满足手术仿真所需的实时性要求.
- 张峰峰孙立宁杜志江贾志恒
- 关键词：BP神经网络虚拟手术仿真有限元模型医疗机器人
- 5 DOF穿戴式上肢康复机器人控制方法研究被引量：28
- 2007年
- 提出了一种面向偏瘫患者,可实现单关节和多关节运动的5自由度穿戴式上肢康复机器人的控制新方法.根据偏瘫患者上肢单侧受损的特点,该机器人利用偏瘫患者的健肢运动的表面肌电信号(sEMG)驱动康复机械臂辅助患者患肢实现康复训练.利用肌电绝对值积分(IAV)和自回归参数模型法(AR model)对选定的上肢四块肌肉运动产生的sEMG信号进行分析,所提取的特征分别作为基于Levenberg-Marquardt算法的反向传播神经网络的输入,6个上肢运动作为输出建立表面肌电信号与上肢康复动作之间的关系.试验结果表明该方法利用sEMG准确地完成了对上肢康复动作的识别.这一方法有利于提高患者运动积极性,保持正确运动的感觉,并为研究患者受损上肢表面肌电信号与肌肉运动的关系打下了基础.
- 王东岩李庆玲杜志江孙立宁
- 关键词：康复机器人表面肌电信号BP神经网络
