一种仿人手软体康复机器人结构设计与实验

文章针对手部康复训练提出一种偏心波纹管软体致动器结构,研制出一款具有镜像疗法功能的手部康复软体机器人。设计该偏心波纹管软体致动器结构的波峰、波谷中心存在一定的偏心距,以减少其在变形过程中的能量损耗,提高与人手的适配性;基于镜像疗法进行手部康复软体机器人控制系统的设计,使该系统具有主动康复训练、被动康复训练和镜像康复训练3种工作模式。抓取实验、指尖输出力测试以及镜像训练实验的结果表明,所设计的手部康复机器人具有较好的稳定性和顺应性,能够满足手部功能障碍患者的康复训练需求。

功能性电刺激下下肢相关运动诱发的脑状态变化分析

目前,应用功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)进行中风后康复治疗已经十分普遍,但是对于FES治疗过程中大脑的状态变化却缺乏深入的研究.掌握这一变化规律有助于了解大脑在FES治疗过程中的康复机制.笔者尝试通过研究FES诱发的脑电信号,探究在治疗过程中大脑的脑电特征变化.结合FES设计了主动、被动模式(人工被动和刺激下被动)下的下肢运动实验,采集了6名受试者(4名中风患者和2名健康受试者)的数据,并利用时频分析和源定位等方法对数据进行分析.结果发现在多种实验模式下正常受试者与患者的脑电信号中均存在事件相关去同步(event-related desynchronization,ERD)现象,证实了中风患者受损后的大脑区域仍然能够被激活;在电刺激模式下ERD的强度随电刺激的增强而增大,表明适当的高强度电刺激可以为大脑提供更好的激活作用;通过源定位分析发现感觉运动区的激活在动作期较强,而在动作保持期内激活效应较差.研究结果将有助于加深认识FES对大脑的激励作用,同时为医师设计康复治疗方案提供可靠依据.