肘关节运动的自主意愿功能性电刺激控制系统研究

发布时间：2022-08-08 17:34

　　肢体功能障碍患者由于大脑或神经系统损伤导致肢体不受意识控制无法完成期望动作。脑卒中与脊髓损伤是造成肢体功能障碍的两大主要疾病,并且随着人口老龄化以及城市交通的发展,两大疾病的发病率不断上升,导致肢体功能障碍患者不断增多。患者的肢体功能障碍严重影响其日常生活,并且给家庭和社会带来严重负担。更有效的肢体康复治疗技术成为运动康复领域的研究热点。功能性电刺激（Functional Electrical Stimulation,FES）技术是帮助肢体功能障碍患者进行康复训练的一种有效手段,已广泛应用于肢体运动功能的恢复和重建。国内外对重建肢体运动功能的FES系统研究,是从开环训练系统向闭环训练系统的发展,是从被动训练系统向主动训练系统的发展。本文把握FES系统的发展趋势,以肘关节为研究对象,融入患者自主意愿控制,结合实际角度反馈,设计了具有主动性和闭环性的自主意愿控制肘关节的FES系统。具体研究内容如下:（1）为提取自主意愿信号,实验分析了在自主意愿控制下电刺激时的表面肌电信号成分。研究了一种屏蔽与模板相结合的在线滤波算法滤除表面肌电信号中电刺激伪迹成分。接着使用HP滤波算法滤除了表面肌电信号中... 

【文章页数】：68 页

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Abstract
第一章 引言
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 FES系统国内外研究现状
    1.3 本文FES系统设计方案
    1.4 本文的结构安排
第二章 自主意愿肌电信号提取
    2.1 表面肌电信号
        2.1.1 表面肌电信号的产生
        2.1.2 实验分析肌电信号组成
    2.2 电刺激伪迹滤除
        2.2.1 刺激伪迹滤除的研究现状
        2.2.2 刺激伪迹的特性分析与滤波算法
        2.2.3 电刺激伪迹滤波结果
    2.3 自主意愿肌电信号获取
        2.3.1 M波滤除算法
        2.3.2 自主意愿肌电信号滤波结果
    2.4 自主意愿闭环控制的融合
        2.4.1 自主意愿的阈值判断
        2.4.2 自主意愿调节期望轨迹
    2.5 本章小结
第三章 电刺激下肘关节运动模型
    3.1 电刺激肘关节运动实验
    3.2 神经网络模型
        3.2.1 神经网络模型结构
        3.2.2 神经网络训练方法
    3.3 模型参数确定
    3.4 模型结果与讨论
    3.5 本章小结
第四章 迭代学习控制的肘关节FES系统
    4.1 迭代学习控制理论
    4.2 迭代学习仿真系统的建立
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 系统ILC与PID控制比较
        4.3.2 系统抗模型扰动分析
    4.4 电刺激系统实验验证
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3671937