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基于FMG信号的假手比例控制系统研究

生物医学工程学杂志 2013年第1期30卷 39-44页

作者：易金花喻洪流李盼盼赵胜楠上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与生物力学研究所上海200093

假手控制方法的研究一直是假肢研究技术的一个热点问题。针对现有皮肤表面电信号作为控制源的假手存在的问题,本系统采用前臂上肢肌肉膨胀收缩产生的压力信号作为控制信息源,设计了基于肌肉力(FMG)信号的假手控制系统,包括信号采集调理... 详细信息

假手控制方法的研究一直是假肢研究技术的一个热点问题。针对现有皮肤表面电信号作为控制源的假手存在的问题,本系统采用前臂上肢肌肉膨胀收缩产生的压力信号作为控制信息源,设计了基于肌肉力(FMG)信号的假手控制系统,包括信号采集调理、微控制器控制、电机驱动等部分。通过采集残臂端两路FMG信号,提取信号的时域信息并采用阈值算法实现了手部2个自由5个动作。根据FMG信号均值的大小,改变假手驱动电路中PWM的占空比,从而实现电动假手速度的比例调节。实验结果表明本控制系统能够有效控制假手执行动作,实现速度的调节。另外,利用LabVIEW搭建了FMG信号采集标定平台,实现了FMG信号的实时数据采集和标定。

关键词：肌肉力信号假手 Flexiforce传感器比例控制 LabVIEW

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中央驱动式上肢康复机器人运动学建模与分析

生物医学工程学杂志 2015年第6期32卷 1196-1201页

作者：易金花喻洪流张颖胡鑫石萍上海理工大学医疗器械与食品学院生物力学与康复工程研究所上海200093

为在结构上减小机械臂的体积,同时还减小电机噪音、辐射等不良因素对上肢功能障碍患者的影响,本文提出了上肢康复机器人的中央驱动式传动结构。利用Denavit-Hartenberg(D-H)表示法对中央驱动式上肢康复机器人进行运动学建模,得到了其正... 详细信息

为在结构上减小机械臂的体积,同时还减小电机噪音、辐射等不良因素对上肢功能障碍患者的影响,本文提出了上肢康复机器人的中央驱动式传动结构。利用Denavit-Hartenberg(D-H)表示法对中央驱动式上肢康复机器人进行运动学建模,得到了其正、逆运动学方程。使用SolidWorks三维建模软件进行三维建模,并让其在预设康复轨迹下进行运动仿真实验,得到了各关节的角度-时间曲线及机械臂手柄的位置-时间曲线。实验结果表明,机械臂手柄能在设定的康复轨迹下运动,验证了中央驱动式结构设计的合理性。同时,由机械臂手柄位置信息通过逆运动学方程计算得到的各关节的角度-时间曲线与从实验中得到的曲线最大误差不到3°,验证了所得运动学方程的有效性。

关键词：中央驱动上肢康复机器人运动学建模

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一种外骨骼式手功能康复训练器的研究

生物医学工程学杂志 2016年第1期33卷 23-30页

作者：胡鑫张颖李继才易金花喻洪流何荣荣上海理工大学康复工程与技术研究所上海200093

基于正常人手指结构与运动仿生原理,对人体手部生物学特性进行分析,设计了一种可用于脑卒中或创伤后手功能康复治疗的外骨骼式手功能康复训练器。该训练器包括外骨骼机械结构和肌电控制系统,具有可适应不同人手指长度的调节机构,通过采... 详细信息

基于正常人手指结构与运动仿生原理,对人体手部生物学特性进行分析,设计了一种可用于脑卒中或创伤后手功能康复治疗的外骨骼式手功能康复训练器。该训练器包括外骨骼机械结构和肌电控制系统,具有可适应不同人手指长度的调节机构,通过采集使用者前臂肌电对外骨骼机构的运动状态进行控制,从而驱动使用者的手指进行屈曲/伸展康复训练。最后通过机构仿真实验和实验样机实验验证了训练器的机械结构仿生性、力学性能和训练效果。

关键词：外骨骼手部康复肌电控制脑卒中

基于肌音信号的上肢康复训练动作模式识别方法

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中华物理医学与康复杂志 2015年第11期37卷 876-878页

作者：孟巧玲易金花喻洪流赵胜楠石萍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中心上海200093

研究表明，建立受损大脑与障碍肢体运动间的联系是加速恢复肢体功能的有效办法，而生物反馈则是借助精密的专业工具，探查和放大人体固有的生理变化过程中所产生的各种信息，通过显示系统将此种信息转变为易于为患者理解的信号或读数，... 详细信息

研究表明，建立受损大脑与障碍肢体运动间的联系是加速恢复肢体功能的有效办法，而生物反馈则是借助精密的专业工具，探查和放大人体固有的生理变化过程中所产生的各种信息，通过显示系统将此种信息转变为易于为患者理解的信号或读数，在医务人员的指导下进行训练，使患者学会利用经过处理的自身信号，有意识地控制体内各种生理、病理的过程。

关键词：肌音信号上肢康复训练动作模式识别方法

基于嵌入式计算机的上肢康复机器人虚拟现实训练系统研究

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中华物理医学与康复杂志 2014年第8期36卷 641-644页

作者：易金花张颖简卓喻洪流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200093

虚拟现实（virtual reality，VR）技术是利用计算机生成一种模拟真实事物的虚拟环境（如行走、跑步、取物、绘图等），并通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该虚拟环境直接进行自然交互的技术。研究表明，如果能够... 详细信息

虚拟现实（virtual reality，VR）技术是利用计算机生成一种模拟真实事物的虚拟环境（如行走、跑步、取物、绘图等），并通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该虚拟环境直接进行自然交互的技术。研究表明，如果能够在洲练过程中提供多种形式的信息反馈（如音乐、画面和语言提示等），

关键词：虚拟现实嵌入式计算机上肢康复机器人临床研究

基于嵌入式计算机的上肢康复机器人医-患-机交互系统研究

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中华物理医学与康复杂志 2014年第12期36卷 956-959页

作者：易金花张颖简卓喻洪流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200093

据统计估算，我国40岁以上脑卒中患者约1036万人[1]，每年的新发患者约150万人，其中大多数患者存在不同程度的肢体障碍，尤其是上肢功能障碍。临床研究证明，康复训练在脑卒中偏瘫患者的上肢康复治疗过程中起着十分重要的作用，而利用... 详细信息

据统计估算，我国40岁以上脑卒中患者约1036万人[1]，每年的新发患者约150万人，其中大多数患者存在不同程度的肢体障碍，尤其是上肢功能障碍。临床研究证明，康复训练在脑卒中偏瘫患者的上肢康复治疗过程中起着十分重要的作用，而利用康复机器人来帮助患者完成上肢的康复训练已成为国内外的一种发展趋势[2]。

关键词：嵌入式计算机上肢康复机器人医-患-机交互系统

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轻型化外骨骼手功能训练器结构设计及实现

中国生物医学工程学报 2014年第5期31卷 630-634页

作者：易金花李继才胡鑫喻洪流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200093

为帮助由脑卒中引起的手功能障碍患者更好的完成手部的康复,设计一种能在日常生活辅助使用的轻型化穿戴式外骨骼式手功能训练器。通过对拇指运动仿生机构和四指运动仿生机构的设计,得到了适用于患者穿戴的手指仿生结构。在SolidWorks mo... 详细信息

为帮助由脑卒中引起的手功能障碍患者更好的完成手部的康复,设计一种能在日常生活辅助使用的轻型化穿戴式外骨骼式手功能训练器。通过对拇指运动仿生机构和四指运动仿生机构的设计,得到了适用于患者穿戴的手指仿生结构。在SolidWorks motion仿真软件中对训练器的抓握运动进行仿真分析,验证了其运动符合正常人手抓握运动规律。在实验样机上进行穿戴实验和关节活动度测量实验,结果表明,所研制的轻型化外骨骼手功能训练器具有很强的仿生性,安全可靠,适合手功能障碍患者穿戴进行手部康复训练。

关键词：轻型外骨骼训练器手功能结构设计

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索控式三自由度上肢康复训练机器人

中国康复理论与实践 2013年第1期19卷 82-85页

作者：简卓易金花顾余辉喻洪流上海理工大学生物力学与康复工程研究所上海市200093

目的设计一种用于上肢功能障碍康复训练的索控式机械装置。方法利用钢丝绳索传递动力;电机驱动设备集中安装在底座。建立装置的三维模型并利用运动分析软件对设计进行仿真分析。设计驱动-控制电路,对样机进行验证。结果和结论该装置能... 详细信息

目的设计一种用于上肢功能障碍康复训练的索控式机械装置。方法利用钢丝绳索传递动力;电机驱动设备集中安装在底座。建立装置的三维模型并利用运动分析软件对设计进行仿真分析。设计驱动-控制电路,对样机进行验证。结果和结论该装置能很好完成规划的训练动作,满足设计要求。利用实验样机实现了肩关节的助力训练。将样机的自主运动触发级别设置为3.6°以上能获得较好响应效果,并且能准确地识别使用者的运动意图。

关键词：上肢机械臂索控运动仿真康复

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装有动力调节悬架系统车辆的频域建模与仿真

湖南大学学报（自然科学版） 2016年第10期43卷 8-15页

作者：张邦基易金花张农章杰王立夫熊传枫湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 悉尼科技大学工程与信息技术学院

以某越野车为样车,首次建立了装有动力调节悬架系统的车辆动力学频域模型,采用阻抗传递矩阵获得油路的阻抗阵,通过数值优化迭代寻根方法,求解模态特征值,并与建立的不带横向稳定杆的整车模型和带横向稳定杆的整车模型进行模态参数对比... 详细信息

以某越野车为样车,首次建立了装有动力调节悬架系统的车辆动力学频域模型,采用阻抗传递矩阵获得油路的阻抗阵,通过数值优化迭代寻根方法,求解模态特征值,并与建立的不带横向稳定杆的整车模型和带横向稳定杆的整车模型进行模态参数对比和模态分析.结果表明,动力调节悬架系统使车辆在保持原有乘坐舒适性的同时,能有效抑制转弯时车体的侧倾运动,且大幅降低簧下的扭转刚度,越野路面时车轮能充分接触地面,提高车辆通过性能.

关键词：模态分析动力调节悬架系统整车动力学模型阻抗阵