抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激系统的仿真与实验

发布时间：2018-02-21 09:11

  本文关键词： 病理性震颤 震颤抑制 功能性电刺激 控制器设计 PID控制　出处：《中国生物医学工程学报》2014年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：研发一种用于抑制腕部病理性震颤的功能性电刺激(FES)康复系统,包括信息处理、控制器设计、仿真建模以及实验测试。仿真阶段利用Matlab软件构建了腕关节肌肉骨骼模型;设计控制器采用比例-积分-微分(PID)算法,对肌骨模型中存在的震颤扰动进行抑制。仿真结果表明,控制器保证了在抑制高频低幅震颤扰动的同时不影响其低频高幅的自主运动,对震颤扰动幅值的抑制平均达到约95%。实验阶段搭建了FES闭环控制系统实验平台,由电刺激器、角度传感器、电脑控制器和输出板卡以及实时控制软件系统组成。研发的系统在5例健康受试者及1例震颤患者身上进行了测试,震颤抑制效果分别约为90%和80%。
[Abstract]:A functional electrical stimulation ( fes ) rehabilitation system for the inhibition of pathological tremor in the wrist is developed , including information processing , controller design , simulation modeling and experimental testing . The simulation stage uses Matlab software to construct the wrist - joint muscle skeleton model . The simulation results show that the controller ensures that it does not influence the self - dominant motion of the low - frequency high amplitude while suppressing the high - frequency low - amplitude tremor disturbance . The simulation results show that the control system is composed of an electric stimulator , an angle sensor , a computer controller , an output board card and a real - time control software system . The system is developed in 5 healthy subjects and 1 patient with tremor , and the effect of the tremor inhibition is about 90 % and 80 % , respectively .

【作者单位】： 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;上海交通大学附属瑞金医院神经内科;
【基金】：机器人技术与系统国家重点实验室项目(SKLRS-2012-ZD-04)
【分类号】：R749.16;TN911.7

【共引文献】

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本文编号：1521561