主動式踝關(guān)節(jié)假肢運(yùn)動實(shí)現(xiàn)與步態(tài)信息獲取的研究.pdf

1、隨著社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，殘疾患者對克服生理障礙，提高生活質(zhì)量的要求日益迫切。對于膝下截肢患者而言，傳統(tǒng)的踝關(guān)節(jié)假肢在行走舒適度和步態(tài)美觀性上的不足給他們的生活帶來了困擾。為了克服傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)假肢的不足，進(jìn)行主動式踝關(guān)節(jié)假肢的研究，開發(fā)出能讓膝下截肢者像正常人一樣行走的、真正意義上的智能下肢假肢。通過該假肢的應(yīng)用，對幫助殘疾患者重新回歸社會主流、像正常人一樣生活、學(xué)習(xí)和工作，同時促進(jìn)我國康復(fù)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展都有重要的意義。 目前國

2、內(nèi)外的一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了下肢假肢的相關(guān)研究，并且推出了不少性能優(yōu)良的產(chǎn)品。但是通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)這些成果多集中在對膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，對踝關(guān)節(jié)的研究相對較少。本文開展主動式踝關(guān)節(jié)假肢(以下稱假肢)的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)與步態(tài)信息獲取的研究，是在課題組設(shè)計(jì)的仿生踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過對驅(qū)動單元的設(shè)計(jì)及控制，實(shí)現(xiàn)假肢的簡單步態(tài)循環(huán)并對假肢的智能控制做出可行性研究。在實(shí)現(xiàn)假肢運(yùn)動的同時，對假肢的步態(tài)信息進(jìn)行采集、傳輸并在上位機(jī)顯示，這樣可以通過與人體正常運(yùn)動數(shù)

3、據(jù)的比較對假肢做出評價及改進(jìn)。 圍繞以上研究目標(biāo)，結(jié)合課題進(jìn)展，本文主要完成以下3個方面的工作： 1.對人體踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動特征進(jìn)行描述，分析傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)假肢步態(tài)差異性的原因并對其進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建主動式踝關(guān)節(jié)假肢運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的方案； 2.設(shè)計(jì)假肢運(yùn)動單元的硬件和軟件。在控制軟件的設(shè)計(jì)中，首先實(shí)現(xiàn)假肢的簡單步態(tài)循環(huán)，在此基礎(chǔ)上提出假肢運(yùn)動的迭代學(xué)習(xí)智能控制方法； 3.設(shè)計(jì)上位機(jī)獲取假肢步態(tài)信息的方案。通過選型傳感器采集