一种上肢外骨骼康复机器人的控制系统研究

发布时间：2018-10-05 08:23

【摘要】：为帮助上肢功能障碍患者进行康复训练,本文设计了一种4自由度上肢外骨骼康复机器人,并实现了语音和肌电两种控制方案。本文基于RSC-4128语音芯片,实现了对特定人的识别。另外自制表面肌电(sEMG)信号采集电极,采集sEMG信号,并通过信号处理、时域特征提取、固定阈值算法等实现模式识别,还利用脉冲宽度调制(PWM)算法实现了对系统运动速度的调节。最后,对系统进行了语音和肌电控制的测试。结果表明语音控制平均识别率达93.1%,肌电控制平均识别率达90.9%,验证了系统控制方案的可行性,为上肢康复机器人控制系统的进一步完善奠定了理论基础。
[Abstract]:In order to help the patients with upper limb dysfunction carry on rehabilitation training, this paper designs a 4-DOF exoskeleton rehabilitation robot of upper limb, and realizes two control schemes: voice and electromyography. Based on RSC-4128 speech chip, this paper realizes the recognition of specific person. In addition, the self-made surface electromyography (sEMG) signal acquisition electrode collects the sEMG signal, and realizes the pattern recognition through signal processing, time domain feature extraction, fixed threshold algorithm and so on. The pulse width modulated (PWM) algorithm is also used to adjust the system motion speed. Finally, the speech and electromyoelectric control of the system are tested. The results show that the average recognition rate of speech control is 93.1 and the average recognition rate of EMG control is 90.9, which verifies the feasibility of the system control scheme and lays a theoretical foundation for the further improvement of the upper limb rehabilitation robot control system.
【作者单位】： 上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与技术研究所;上海康复器械工程技术研究中心;上海电气集团股份有限公司中央研究院;
【基金】：上海市科技支撑计划资助项目(14441904402) 上海工程技术研究中心资助项目(15DZ2251700)
【分类号】：R496

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