智能假肢踝關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計與控制方法研究.pdf

1、智能假肢是機(jī)器人學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)領(lǐng)域中的一個熱點(diǎn)課題，通過安裝智能下肢假肢可有效地恢復(fù)下肢截肢患者的行走功能，但大多數(shù)的智能假肢只是考慮了膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，對踝關(guān)節(jié)的研究相對較少。傳統(tǒng)的踝關(guān)節(jié)假肢只是作為膝關(guān)節(jié)假肢的輔助器具，完成基本的代步功能，無法根據(jù)外界環(huán)境和步態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)自然的步態(tài)，在行走舒適度和步態(tài)美觀性上存在不足。
　　針對傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)假肢存在的缺點(diǎn)和不足，本文調(diào)研了現(xiàn)有的踝關(guān)節(jié)假肢，在詳細(xì)分析人體踝關(guān)節(jié)運(yùn)動特征的基礎(chǔ)上

2、，采用了阻尼可變式踝足假肢，圍繞著智能假肢踝關(guān)節(jié)的控制問題展開了深入的研究。本文的主要內(nèi)容如下：
　　1．利用三維步態(tài)分析系統(tǒng)進(jìn)行了人體步態(tài)實(shí)驗，采集了人體平地行走下肢運(yùn)動數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析了人體平地行走踝關(guān)節(jié)的角度、扭矩、地面反作用力及能量特征，詳細(xì)闡述了踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動特征，為假肢踝關(guān)節(jié)的控制提供了理論基礎(chǔ)。
　　2．基于踝關(guān)節(jié)的步態(tài)特征，提出了基于有限狀態(tài)機(jī)的控制方法。對人體踝關(guān)節(jié)步態(tài)相位進(jìn)行了詳細(xì)劃分，制定了詳細(xì)的控制策略，