基于最小二乘法的步态机器人运动轨迹辨识 被引量：3

1

作者 陈智勇 张平改 钱艳艳 《重庆工商大学学报（自然科学版）》 2014年第12期42-48,共7页

运动轨迹辨识是机器人研究领域中的一个热点问题,运用最小二乘法对步态机器人的运动轨迹进行研究.测量并计算了人体步态特征参数;在此基础上,通过曲线拟合的方法,为下肢各个关节部位建立相对应的数学模型,得到了步态机器人运动轨迹的整... 运动轨迹辨识是机器人研究领域中的一个热点问题,运用最小二乘法对步态机器人的运动轨迹进行研究.测量并计算了人体步态特征参数;在此基础上,通过曲线拟合的方法,为下肢各个关节部位建立相对应的数学模型,得到了步态机器人运动轨迹的整体数学模型;最后,利用得到的数学模型表达式验证了文中所提研究方法的可行性与有效性. 展开更多

关键词 步态机器人 运动轨迹 曲线拟合法 步态特征参数

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形状记忆合金在六足步行机器人中的应用

2

作者 宋杰 阴贺生 +3 位作者 徐承凯 李晓高 宋现义 孔伟川 《机电产品开发与创新》 2014年第3期23-25,共3页

论文利用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA)作为驱动元件,并且通过单片机控制电流的通、断来控制其动作,设计制作出六足步行机器人,给出了这种机器人的具体设计、制作方案,包括该机器人的运动原理、设计要点、结构组成和控制... 论文利用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA)作为驱动元件,并且通过单片机控制电流的通、断来控制其动作,设计制作出六足步行机器人,给出了这种机器人的具体设计、制作方案,包括该机器人的运动原理、设计要点、结构组成和控制方式。 展开更多

关键词 形状记忆合金 步态机器人 驱动器

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基于51单片机的多自由度步态机器人控制系统设计

3

作者 蒋善超 《智能机器人》 2018年第4期46-48,共3页

步态机器人是模仿人行走状态的机器人,是机器人领域的研究热点。为降低步态机器人的控制成本,本文通过选择增强型的51单片机作为控制核心,控制6个可调角度180°的舵机实现步态机器人关节的连接动作,完成了基于51单片机的多自由度步... 步态机器人是模仿人行走状态的机器人,是机器人领域的研究热点。为降低步态机器人的控制成本,本文通过选择增强型的51单片机作为控制核心,控制6个可调角度180°的舵机实现步态机器人关节的连接动作,完成了基于51单片机的多自由度步态机器人控制系统的设计。该控制系统具有成本低、易实现等优势,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 步态机器人 51单片机 多自由度

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面向爬楼梯场景的仿人步态机器人机构设计与行走功能试验研究 被引量：3

4

作者 胡青春 方展杰 +2 位作者 肖舜仁 陈兴彬 张平 《机床与液压》 北大核心 2022年第21期81-86,共6页

现有仿人步态机器人装置大多存在重心变化幅度大、升降平稳性差、运动控制难、布置灵活性不足等问题。为此,设计一种新型的仿人爬楼梯步态运动方式机器人。将平移机构和升降机构相结合,实现阶梯状运动轨迹。研究其核心构件、关键的功能... 现有仿人步态机器人装置大多存在重心变化幅度大、升降平稳性差、运动控制难、布置灵活性不足等问题。为此,设计一种新型的仿人爬楼梯步态运动方式机器人。将平移机构和升降机构相结合,实现阶梯状运动轨迹。研究其核心构件、关键的功能原理和主要的力学特征;通过进行ADAMS运动学仿真和搭建实物样机试验,验证这种双剪叉结构与丝杆传动形式相结合的升降机构设计的可行性。结果表明:该机构能适应台阶立面高度160~180 mm、平面长度290 mm以上的楼梯场景,并具有良好的负载爬梯功能。 展开更多

关键词 仿人步态机器人 行走功能 虚拟样机

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减重步态机器人对脑卒中偏瘫患者步行功能的影响 被引量：2

5

作者 程明 崔微 +1 位作者 王雪梅 余茜 《实用医院临床杂志》 2013年第1期123-124,共2页

目的研究步态机器人训练对脑卒中偏瘫患者运动功能的影响。方法将50例偏瘫患者分为2组,综合康复组行常规康复及减重步态机器人治疗,普通康复组行单纯康复治疗,疗程均为一个月,采用Carr-Shepherd运动功能评定(MAS)中的步行评定法对两组... 目的研究步态机器人训练对脑卒中偏瘫患者运动功能的影响。方法将50例偏瘫患者分为2组,综合康复组行常规康复及减重步态机器人治疗,普通康复组行单纯康复治疗,疗程均为一个月,采用Carr-Shepherd运动功能评定(MAS)中的步行评定法对两组步行能力及临床疗效进行评定并且比较。结果综合康复组患者步行能力较普通康复组改善明显,总有效率明显高于普通康复组(P<0.05)。结论减重步态机器人对偏瘫患者的恢复步行能力及改善异常步态有积极的作用。 展开更多

关键词 减重步态机器人 脑卒中 偏瘫 步行功能

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步态训练机器人对脑卒中偏瘫患者步行功能的影响 被引量：10

6

作者 赵雅宁 马素慧 +3 位作者 李建民 郭霞 刘丹 郝正伟 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2013年第1期57-59,共3页

目的观察Lokomat步态训练机器人对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能、步态及关节活动度的影响。方法 80例脑卒中偏瘫患者(病程<3个月)分为对照组(n=40)和干预组(n=40)。干预组应用Lokomat步态训练机器人进行干预,对照组采用常规康复治疗... 目的观察Lokomat步态训练机器人对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能、步态及关节活动度的影响。方法 80例脑卒中偏瘫患者(病程<3个月)分为对照组(n=40)和干预组(n=40)。干预组应用Lokomat步态训练机器人进行干预,对照组采用常规康复治疗。于治疗前和治疗10周后分别评定患者Fugl-Meyer评分、步频、步长、步速及髋膝关节活动度。结果治疗前两组各项指标无显著性差异(P>0.05);治疗后干预组各项指标均优于对照组(P<0.05)。结论 Lokomat步态训练机器人介入可进一步提高偏瘫患者下肢运动功能。 展开更多

关键词 脑卒中 步态训练机器人 下肢 运动功能 步态 关节活动度 康复

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步态康复机器人动力学李群李代数建模及仿真 被引量：7

7

作者 郭冰菁 韩建海 +1 位作者 李向攀 闫琳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1126-1135,共10页

结合刚性支撑与柔性驱动设计气压驱动步态康复机器人,为探究机器人和患者构成的人机共融系统动力学特性,基于李群李代数理论建立了不同步态相下人体步行动力学模型、机器人和人机系统动力学模型,对被动、主动助力、主动抗阻3种不同康复... 结合刚性支撑与柔性驱动设计气压驱动步态康复机器人,为探究机器人和患者构成的人机共融系统动力学特性,基于李群李代数理论建立了不同步态相下人体步行动力学模型、机器人和人机系统动力学模型,对被动、主动助力、主动抗阻3种不同康复训练模式中的驱动特性和能量特性进行了分析。仿真求解出机器人关节驱动力矩、人体关节主动力矩,验证了李群李代数法建模的正确性及动力学模型的有效性,为驱动控制系统构建及交互控制策略设计提供理论参考依据。 展开更多

关键词 步态康复机器人 人机共融 李群李代数 动力学 仿真

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基于深度学习的面机部器疼人痛中指的数应评用估研方究法及其在步态康复

8

作者 张磊 谭智峰 +2 位作者 苗娟 陈永源 刘剑伟 《信息与电脑》 2023年第13期185-187,共3页

文章针对运动功能障碍患者与步态康复机器人交互问题,运用深度学习方法识别患者使用步态康复机器人进行康复训练过程中的面部表情。当患者出现疼痛的表情时,设计系统可以自动调整步态康复机器人的运行,减缓或者停止步态康复机器人的运... 文章针对运动功能障碍患者与步态康复机器人交互问题,运用深度学习方法识别患者使用步态康复机器人进行康复训练过程中的面部表情。当患者出现疼痛的表情时,设计系统可以自动调整步态康复机器人的运行,减缓或者停止步态康复机器人的运行。同时,发出警示信号,通知护理工作人员。 展开更多

关键词 面部表情识别 卷积神经网络(CNN) 步态康复机器人

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步态训练机器人人机系统动力学仿真 被引量：2

9

作者 张立勋 王令军 +2 位作者 王凤良 王克宽 高峻 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1153-1158,共6页

基于MATLAB对6自由度步态训练机器人的人机系统进行了动力学仿真研究。应用Newton-Euler法,推导了机器人的运动约束方程和动力学方程,构成了机器人的约束矩阵方程(constrained matrix equation,CME);分析了正常人在平地行走时的步态特征... 基于MATLAB对6自由度步态训练机器人的人机系统进行了动力学仿真研究。应用Newton-Euler法,推导了机器人的运动约束方程和动力学方程,构成了机器人的约束矩阵方程(constrained matrix equation,CME);分析了正常人在平地行走时的步态特征,并给出了人在行走时双足对地面的压力模型,利用MATLAB工具箱建立了人机系统动力学仿真模型,并对机器人跟踪人在平地行走的步态轨迹进行了仿真分析。仿真结果表明,步态训练机器人对人的双足负载具有良好的适应能力,可以方便获取机器人的动力学参数。该研究为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。 展开更多

关键词 步态训练机器人 人机系统 动力学 仿真 MATLAB

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肢体运动功能恢复中步态康复机器人技术的应用 被引量：1

10

作者 王俊华 罗力 +3 位作者 曾科学 周飞雄 史琳琳 李智军 《装备制造技术》 2016年第11期99-101,共3页

在医学的快速发展下,再加上人们生活水平和生活质量的日益提高,康复问题受到了人们的广泛关注,步态康复机器人应运而生。步态康复机器人能够对病患的运动意向进行初步检测,并提供合理的运动补偿机制,并将其划分为两个子系统,结合不同患... 在医学的快速发展下,再加上人们生活水平和生活质量的日益提高,康复问题受到了人们的广泛关注,步态康复机器人应运而生。步态康复机器人能够对病患的运动意向进行初步检测,并提供合理的运动补偿机制,并将其划分为两个子系统,结合不同患者患肢的运动能力来进分析,并为其提供外骨骼重力补偿以及外骨骼跟随患肢运动康复训练模式。如果病患肢体并不具备运动能力,可以结合健肢示教控制系统,为病患制定相应的步态运动参数带动病患肢体进行康复运动,不仅可以确保病患康复训练动作的完整性,同时还可以为不同阶段的康复训练需求提供保障。基于此,分析了步态康复机器人在帮助患者恢复肢体运动功能所起的作用,希望能够帮助更多的患者认识和了解步态康复机器人的优势。 展开更多

关键词 肢体运动 功能恢复 步态康复机器人

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步态训练机器人模拟弹性地面承载特性研究 被引量：1

11

作者 张立勋 王令军 +1 位作者 王克宽 王凤良 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第8期38-40,75,共4页

步态训练机器人是一种可以帮助人模拟不同路况行走的机器人。针对机器人模拟不同弹性地面承载特性的要求,在机器人末端的竖直运动方向上引入了柔顺控制,水平运动和姿态运动方向上引入位置控制,并建立了控制系统模型。在MATLAB环境下搭... 步态训练机器人是一种可以帮助人模拟不同路况行走的机器人。针对机器人模拟不同弹性地面承载特性的要求,在机器人末端的竖直运动方向上引入了柔顺控制,水平运动和姿态运动方向上引入位置控制,并建立了控制系统模型。在MATLAB环境下搭建系统模型并设计了控制器。仿真结果表明,控制系统在保证水平方向位置精度和姿态角转动精度的基础上,实现了机器人末端在竖直运动方向上对不同弹性地面承载特性的模拟。 展开更多

关键词 步态训练机器人 弹性地面 柔顺控制 承载特性 仿真

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步态训练机器人对手足口病致急性弛缓性瘫痪患儿下肢功能影响 被引量：1

12

作者 娄普 尚清 +3 位作者 周崇臣 娄欣霞 张会春 耿香菊 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期300-303,共4页

目的 观察步态训练机器人对手足口病（HFMD）所致急性弛缓性瘫痪（AFP）患儿下肢功能的疗效。 方法 将纳入的HFMD所致AFP患儿36例，按随机数字表法分为机器人组和对照组，每组18例，2组均采用常规康复训练治疗，机器人组在此基础上增加... 目的 观察步态训练机器人对手足口病（HFMD）所致急性弛缓性瘫痪（AFP）患儿下肢功能的疗效。 方法 将纳入的HFMD所致AFP患儿36例，按随机数字表法分为机器人组和对照组，每组18例，2组均采用常规康复训练治疗，机器人组在此基础上增加步态训练机器人训练，对照组给予相同时间瘫痪肢体按摩治疗。2组分别于治疗前和治疗15d后（治疗后），采用粗大运动功能测试量表中D功能区和E功能区评定站立与步行功能，用表面肌电分析系统测试患侧股四头肌电积分值，用Berg平衡量表评定患儿的平衡功能。 结果 治疗前，2组患儿的粗大运动功能测试量表评分、股四头肌电积分值、Berg平衡量表评分组间比较，差异无统计学意义（P〉0.05），而治疗后，2组的上述3项观察指标均较组内治疗前有明显提高（P〈0.01）；治疗后组间比较，机器人组患儿的粗大运动功能测试量表评分［（60.72±11.54）分］和Berg平衡量表评分［（48.00±8.92）分］均明显优于对照组，且差异有明显统计学意义（P〈0.01）。 结论 常规康复治疗上增加步态训练机器人训练对HFMD所致AFP患儿的下肢功能有更好的治疗效果，能够更好地促进患儿病情恢复。 展开更多

关键词 步态训练机器人 手足口病 急性弛缓性瘫痪 下肢功能

原文传递

步态康复机器人评价正常老年人步态的性别差异 被引量：1

13

作者 丁敏 吴庆文 +2 位作者 刘保国 杨晓刚 杨海平 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2012年第9期1609-1612,共4页

背景:在国内采用步态康复机器人对正常老年人的步态进行评定的研究较少,且无明确结论。目的:采用步态康复机器人对正常老年人的肌力、关节活动度、痉挛状态等指标进行评定,了解老年人步态的特点。方法:选取健康老年人30名,男15名,女15名... 背景:在国内采用步态康复机器人对正常老年人的步态进行评定的研究较少,且无明确结论。目的:采用步态康复机器人对正常老年人的肌力、关节活动度、痉挛状态等指标进行评定,了解老年人步态的特点。方法:选取健康老年人30名,男15名,女15名,年龄(62.40±1.58)岁。利用步态康复机器人的评估工具L-FORCE,L-STIFF和L-ROM测试受试者的肌力、痉挛状态和关节活动度。结果与结论:老年人L-FORCE测试结果显示,双侧髋屈肌力和双侧膝屈伸肌力在健康老年人不同性别间差异有显著性意义(P<0.05)。老年人L-STIFF测试结果显示,60(°)/s左髋伸、120(°)/s左髋屈伸痉挛状态在不同性别间差异有显著性意义(P<0.05)。老年人L-ROM测试结果显示,健康老年人行走时关节活动度不存在性别差异(P>0.05)。提示老年男性下肢肌力大于女性;老年男性L-STIFF测试结果高于老年女性,提示治疗师在对患者进行L-STIFF评价时要考虑性别因素;健康老年人关节活动度不存在性别差异。 展开更多

关键词 步态康复机器人 肌力 关节活动度 痉挛状态 老年人

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不同速度下正常老年人下肢关节的角度参数 被引量：1

14

作者 丁敏 吴庆文 +1 位作者 刘凤丽 郭丽霞 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2012年第35期6628-6631,共4页

背景：目前国内主要采用步态分析仪测量患者步行时的关节角度,但是在每一个康复治疗时期进行这些测量非常耗费时间。利用Lokomat步态康复机器人则可以在患者训练过程中对患者的关节角度、肌力等参数进行实时记录,省时省力。目的：采用... 背景：目前国内主要采用步态分析仪测量患者步行时的关节角度,但是在每一个康复治疗时期进行这些测量非常耗费时间。利用Lokomat步态康复机器人则可以在患者训练过程中对患者的关节角度、肌力等参数进行实时记录,省时省力。目的：采用步态康复机器人Lokomat测定正常老年人不同速度下的下肢关节角度参数。方法：选取健康老年人30名,男15名,女15名,年龄60~64（62.40±1.58）岁。利用步态康复机器人评估工具,在减重40%,引导力60%,速度1.6,1.8,2.0km/h状态下对正常老年人的下肢关节角度参数进行记录。结果与结论：老年人关节角度参数动态指标测试结果显示,在速度1.6km/h状态下左髋关节最大伸展角度,在速度2.0km/h状态下左、右髋关节最大屈曲角度,男女组间差异有显著性意义（P〈0.05）。老年人不同速度下髋膝关节角度测试结果显示,老年人左右膝关节最大伸展角度在步行速度1.6km/h与1.8km/h,1.6km/h与2.0km/h,1.8km/h与2.0km/h相比差异有显著性意义（P〈0.05）。结果可见不同速度下髋关节最大屈曲角度男性大于女性,治疗师在进行Lokomat步态康复训练时应根据患者的性别差异,调整髋膝关节角度和训练模式。随着步行速度的增加老年人髋膝关节屈曲角度增加,伸展角度减小,治疗师应根据步速的增减适当调节髋膝关节活动度,增强患者腿部运动与机器人外骨骼式机械腿的配合,提高患者的训练效果。 展开更多

关键词 步态康复机器人 关节活动度 老年人 步行速度 下肢

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步态训练机器人控制系统仿真研究

15

作者 张立勋 王令军 +1 位作者 王克宽 王凤良 《应用科技》 CAS 2009年第3期62-65,共4页

步态训练机器人是一种可以模拟在不同路况下行走的机器人.针对控制系统能够适应不同路况的要求,设计了一种适应负载、速度变化的变参数PID控制器,并建立了控制系统模型.在MATLAB环境下,对控制系统进行了仿真分析.仿真结果表明,平地行走... 步态训练机器人是一种可以模拟在不同路况下行走的机器人.针对控制系统能够适应不同路况的要求,设计了一种适应负载、速度变化的变参数PID控制器,并建立了控制系统模型.在MATLAB环境下,对控制系统进行了仿真分析.仿真结果表明,平地行走、上楼梯和下楼梯3种步态轨迹的跟踪曲线均具有良好的运行特性;控制器适应了速度、负载变化的影响,满足机器人对不同路况模拟的各项要求.该研究为步态训练机器人对不同路况的进一步模拟研究奠定了基础. 展开更多

关键词 步态训练机器人 路况模拟 变参数PID器 仿真

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基于下肢肌张力感知的痉挛特征提取算法研究

16

作者 汪步云 吴臣 +2 位作者 魏壮壮 张振 许德章 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期223-232,共10页

从被动辅助行走训练到人体下肢运动功能复原这一阶段,对脑卒中患者恢复下肢运动功能至关重要,在这一治疗过程,运用康复机器人开展步态训练是临床上一种有效的治疗手段。在步态康复训练过程中,训练强度与康复程度的不良匹配,容易诱发病... 从被动辅助行走训练到人体下肢运动功能复原这一阶段,对脑卒中患者恢复下肢运动功能至关重要,在这一治疗过程,运用康复机器人开展步态训练是临床上一种有效的治疗手段。在步态康复训练过程中,训练强度与康复程度的不良匹配,容易诱发病理性痉挛,进而带来二次损伤。因此,融入客观量化的痉挛在线评价,预警、防范痉挛带来的运动损伤是康复临床的迫切需求。在设计的痉挛传感器基础上,获取了强直、阵挛和痛性痉挛3种病理性痉挛信息,运用时域和频域相互结合的方法解析出痉挛性肌张力信号。针对阵挛和痛性痉挛,设计了一种B4-FFT算法,解决了其不易量化和特征阈值随机出现的问题。开展了手动激励和步态康复训练机器人施加交互力激励的痉挛特征提取实验,验证了特征提取算法的有效性,有助于提升步态康复训练机器人的安全性。 展开更多

关键词 步态康复机器人 肌张力 病理性痉挛 人机交互力激励 B4-FFT算法

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步态康复机器人意向运动补偿控制策略

17

作者 王俊华 曾科学 +3 位作者 罗力 周飞雄 魏正林 李智军 《现代制造技术与装备》 2016年第11期80-81,共2页

下肢康复机器人的设计包括结构设计、康复策略设计两部分。唯有做好这两部分工作,才能帮助患者更好地进行康复训练。良好的、有效的康复控制策略,能够极大地帮助病人进行下肢康复锻炼,并能够满足各个阶段患者的运动训练需求。

关键词 意向运动 补偿控制 步态康复机器人

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新型八足步行仿生机器人的研制 被引量：1

18

作者 臧红彬 陶俊杰 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第9期181-185,共5页

设计了一种新型的八足步行仿生机器人的机械结构,并建立腿部运动学方程。基于虚拟样机技术对该仿生机器人进行了腿部机构优化设计以及机器人爬坡能力、通过非平整路面能力、转弯步态规划等功能仿真分析。仿真结果表明,该仿生机器人机构... 设计了一种新型的八足步行仿生机器人的机械结构,并建立腿部运动学方程。基于虚拟样机技术对该仿生机器人进行了腿部机构优化设计以及机器人爬坡能力、通过非平整路面能力、转弯步态规划等功能仿真分析。仿真结果表明,该仿生机器人机构具有控制简单、运动灵活、爬坡能力良好、转弯半径小等特点。最后研制出了该机器人小型实物样机,通过实物样机测试验证了其诸多优良性能。 展开更多

关键词 八足步态仿生机器人 虚拟样机 运动学分析 功能分析 实物样机

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