节律性听觉刺激同步膝关节控制训练对脑卒中患者步行能力的影响

目的探讨节律性听觉刺激同步膝关节控制训练对脑卒中患者下肢步行能力的影响。方法选取2021年1月至2022年1月浙江省人民医院康复医学科脑卒中偏瘫患者50例,采用随机数字表法将患者分为观察组与对照组,每组各25例。对照组采取常规步行训练,观察组运用节律性听觉刺激软件控制节奏并加强膝关节控制训练,分别在训练前、训练后2周,训练后4周对患者Fugl-Meyer运动功能评定量表下肢部分(FMA-LE)、Berg平衡评分量表(BBS)、10米最大速度(10 MWT)、生活质量综合评定问卷(GQOLI-74)、改良Barthel指数量表(MBI)、股直肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌腹四块肌肉表面肌电图(sEMG)的RMS值进行评分及疗效分析。结果治疗后,两组FMALE评分、BBS评分、10MWT、GQOLI-74评分、sEMG、MBI分值均明显改善,差异有统计学意义(P<0.001),观察组各项成绩均优于对照组(P<0.05)。结论节律性听觉刺激同步膝关节控制训练能改善脑卒中患者下肢步行能力及下肢相关自理能力。

SIMULATING RHYTHMIC MOVEMENT OF HUMAN ELBOW JOINT USING A NEURAL NETWORK PREDICTIVE MODEL

Human brain is hypothesized to store a geometry and dynamic model of the limb.A multilayer perceptron (or MLP) network is used to stand for the model.In this paper the human elbow joint rhythmic movement is simulated in three cases:1)Parameters of the MLP,the limb geometry and dynamic model match completely,2)Parameters mismatch between them,and 3)Disturbance exists.The results show that parameters mismatch is the main error source,which causes the elbow joint movement to be aberrant.From this we can infer that movement study is a process in which the internal model is updated continuously to match the geometry and dynamic model of limb.

基于视觉反馈机器人的yoyo运动控制

提出了一个根据yoyo状态决定机器人动作时间的开关控制策略,并分析了和原连续系统相关的离散返回映射及其不动点的稳定性.理论分析表明,只要保证加速度大小的控制参数维持在一定水平之上,就可以保证其不动点的稳定性.在一个实时机器人的yoyo操作系统上成功地验证了所提出控制算法的稳定性,以及关于返回映射不动点的理论分析结果.

磁流变半主动悬架时滞的LQG-Pade逼近合拍控制

为降低时滞对磁流变半主动悬架工作效果的负面影响,提出一种有别于常规控制量预测时滞补偿的LQG-Pade逼近合拍(LQG-Pade approximation rhythmic,LQGPAR)时滞控制方法。首先,建立考虑时滞的1/4车2自由度的磁流变半主动悬架模型,并基于此模型设计LQG控制器求得理想主动力信号。其次,通过对理想主动力信号进行Pade逼近操作获取考虑时滞的滞后主动力信号,并根据该信号和悬架相对运动速度求取磁流变减振器的控制电流,进而使磁流变减振器的实际响应和悬架相对运动速度合拍。最后,以无时滞控制措施的LQG(无措施LQG)控制器、理想LQG控制器(无时滞)、史密斯预估-LQG(Smith Predictor-LQG,SPLQG)时滞补偿控制器及被动悬架为比较对象,进行悬架性能对比与分析。结果显示:时滞对悬架系统高频振动影响比较明显,尤其是对振动能量集中在高频段内的车轮动载荷的影响最为明显,时滞越大,悬架系统高频振动的抑制效果越差,其中无措施LQG控制器所受影响最为明显;与被动悬架相比,时滞分别为25ms和30ms时,SPLQG控制器能使悬架综合性能分别改善18.69%和8.75%,而LQGPAR控制器可使悬架综合性能分别改善32.24%及29.28%。

溶氧振荡对聚β羟基丁酸混合培养过程的调控作用

研究生物可降解塑料PHB(Polyβ hydroxybutyrate)生产的低成本和高产率发酵。采用廉价碳源———废食品糕点作为原料 ,其中同时具有葡萄糖和乳酸。培养是在同一 5L发酵罐中先后接入 2种细菌 ,先由乳酸杆菌Lacto bacillusdelbrueckii消耗葡萄糖产生乳酸 ,再由真养产碱菌Ralstoniaeutrophus消耗乳酸产生PHB。本文应用混沌控制理论设计溶氧振荡来协调混生菌矛盾的生理需求 ,同时改变振荡节律激励细胞的代谢能。考虑真养产碱菌在乳酸里的代谢 ,有异养和真养两种途径 ,其中两种重要代谢通量 ,生物氧化能ATP和还原能NADPH ,能够反映混生菌细胞的生理状态 ,二者都与供氧密切有关。实验通过取样进行细胞破碎后 ,由荧光分析仪监测不同发酵阶段的ATP和NADPH ,发现 2种代谢能随着溶氧控制的不同节律变化而起伏 ,溶氧节律振荡能够使混合培养的PHB的浓度比常规供氧方法提高 1倍。

动物运动指令的中枢模式发生器对机器人运动控制的启示

动物运动指令的中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)在动物的节律运动中发挥着重要的作用,对机器人的仿生控制方法研究具有借鉴意义.首先介绍了CPG的神经环路和控制机制,然后分析了组成CPG的非线性振荡器的典型数学模型,接着介绍了利用CPG进行机器人运动控制在国内外的发展现状,最后展望了其应用前景.

节律性步态运动中CPG对肌肉的控制模式的仿真研究

以神经振荡器理论和Dingguo Zhang等人研究的CPG模型为基础,结合了神经生物学和生物动力学的观点,并根据人体腿部的肌肉结构修正了Dingguo Zhang等提出的中枢模式发生器(CPG)的数学模型.修正后的CPG模型突破了原来仅反映单腿的节律性运动的局限性,能够更好地描述步态运动中双腿的节律性与协调性,使得修正后的CPG模型与实际情况更为一致.依据本文所提出的修正模型所做的数值模拟结果表明,我们所得到的CPG的输出模式能够很好的表现出人体节律性步态运动中神经系统的调节作用.

液压四足机器人的仿生运动控制研究

动物的节律运动具有规则的运动形式和良好的稳定性、适应性,因此这种运动方式适合用于腿式机器人的运动控制。针对四足机器人难以协调控制的问题,通过对高等动物神经学理论和节律运动的研究、改进与仿真,设计了一种基于中枢模式发生器(CPG)的运动控制方法,并借助Matsuoka振荡神经元模型建立了完整的四足机器人仿生运动控制网络模型。以自激行为产生不同相位的节律运动信号并控制执行器进行相应的动作,实现了一系列典型的四足机器人运动步态和足端轨迹的生成与转化,有效地解决了机器人四足协调运动控制的难题,提高了机器人在复杂环境中的运动和适应能力。

韵律操练习干预对自闭症儿童姿势控制能力的影响

主要通过为期3个月的韵律体操练习干预,探讨韵律操练习干预对自闭症儿童姿势控制能力的影响.20名7 ～10岁自闭症儿童,分为实验组和对照组,分别进行韵律操练习干预和常规康复练习.结果表明3个月韵律操练习干预对自闭症儿童的姿势控制能力具有良好的改善作用,尤其是前庭功能、本体感觉的改善效果明显.

基于CPG原理的机器人运动控制方法

将生物控制论的研究成果应用于机器人领域是提高机器人运动能力的一种新思路和新方法。本文介绍了动物的运动控制机理 ,节律运动控制网络的结构和特性 ,对基于生物中枢模式发生器的机器人运动控制的建模。

动物运动控制机理及对机器人控制的启示

本文阐述了动物运动的神经控制机理 ,对具有代表性的节律运动模式发生器、中枢神经系统对运动的控制、反射对运动的调节等神经控制机制进行了分析 ,通过几个机器人应用实例的研究 ,分析了传统控制系统和生物控制系统的区别 ,提出了应用生物神经系统模型提高机器人运动性能的新思路。

扑翼节律运动的产生与控制

根据昆虫扑翼飞行节律运动的原理,设计一个压电驱动的两自由度扑翼机构。在建立扑翼物理模型的基础上,研究了其模态特征,并结合主动控制构建了一个范德波尔(van derPol)类型的自激振动扑翼系统,使扑翼产生稳定的极限环运动。通过研究系统的响应,分析了控制力中各参数变化对系统特性的影响。在此基础上,利用交叉反馈选择出系统的第一阶模态振动,并调节各参数使扑翼飞行器实现不同的飞行模式。

现代音乐中的节奏复调

文章通过对现代音乐作品的分析,对"节奏复调"进行界定,对作品中节奏复调呈现的不同音高状态,将节奏复调分为建立在单音上、建立在和弦上与建立在不确定音高的打击乐上三种方式进行研究。根据节奏复调中声部的构成形态,将其分类为运用传统复调技术构成的节奏复调与数控节奏复调,并对完全用节奏复调构成的乐曲进行了论述。

基于CPG的扑翼飞行节律运动控制

生物的扑翼飞行本质上是一种具有时间和空间对称性的节律运动,由中枢模式发生器(CPG)所产生和控制。根据昆虫扑翼飞行的原理,设计了一个两自由度扑翼机构,在构建基于非线性振子的扑翼飞行CPG模型的基础上,研究了系统的响应,分析了模型中各参数变化对系统特性的影响。通过对扑翼飞行控制模型的工程模拟,选择出系统的第一阶模态振动,并调节各参数,使扑翼飞行器实现不同的飞行模式。这种仿生控制策略提高了扑翼飞行的运动能力和控制水平,探索了关于扑翼节律运动产生与控制的新思路。

高校体育专业艺术体操专项生腰肌劳损的特征研究——以广西师范大学为例

运用文献资料法、问卷调查和数理统计等方法,对广西师范大学体育专业艺术体操专项生的腰肌劳损情况进行调查研究,对其发生腰肌劳损的原因及损伤特点进行分析,并提出了相应的预防对策,以期为体育专业艺术体操专项生的训练提供参考。

中国艺术体操队北京奥运会备战、参赛的心理训练

围绕自信和自控两个主题,介绍中国艺术体操队备战参赛北京奥运会心理训练的主导思想和操作方法。在提高运动员自信的过程中,主要采用的方法包括关注可控因素、增加积极反馈、每日一句鼓励和提示对手困境;在提高运动员自控能力的过程中,主要采用的方法包括建立多重目标、进行模拟训练、降低参赛位置、迅速调整情绪和训练安排选择。认为,运动员战胜自我、超越自我的境界主要体现为有意识地对抗与超越本能欲望。还认为,心理训练的重点是在理解和认识的基础上,培养良好的思维习惯和行为习惯。最后,讨论三个心理训练的应用原则。

负热能平衡控体重方案及其效果的研究——以江苏省艺术体操运动员为实验对象

针对江苏省艺术体操队以往体重控制过程中出现的问题,结合十一届全运会艺术体操预赛后至决赛前这一关键阶段的训练,以负热能平衡原理为理论依据,对调控和保持运动员"理想体重"的具体方法进行研究,设计艺术体操运动员科学的控制体重方案并观察其实施效果。结果显示:采用控体重方案的三组运动员体重和体脂含量在决赛前都降到期望的水平,血红蛋白、血睾酮、血清铁蛋白等生化指标均呈升高趋势,运动员的体能状况、专项测试水平都逐步提高或达到最好水平,在全运会的决赛中,运动员准确无误的完成比赛的成套动作。在艺术体操运动员中实施以负热能平衡理论为依据的体重控制方案后,体重和体脂百分比逐渐下降,身体机能状态呈现上升趋势,运动员表现出良好的训练和比赛能力。以负热能平衡理论为依据的控体重方案可在艺术体操、女子体操等需要保持轻盈体态而控制体重的项目中加以推广应用。

基于神经反射的双足机器人步态控制的研究

双足步行机器人因为其高度的非线性系统且无固定支撑底面,使得传统的控制策略或算法产生的步态控制运动十分的僵硬,缓慢,缺乏灵活的自组织能力,与真正生物步态存在很大差异;而生物能很好利用环境的反射自激行为产生有节律的协调运动从而适应多种复杂环境,文中基于神经反射原理设计了反射网络控制器,从而克服常规控制策略的步态规划的不足,提高了系统性能,消除了关节的抖动,能够很好地适应其外界环境干扰因素的影响,通过MATLAB和ADAMS联合动态仿真,证明了该控制方案的优越性,并得到很好的控制效果。

艺术体操运动员的赛前焦虑及自我控制

赛前心理焦虑是运动员最常见的一种情绪体检。本文从运动员赛前产生焦虑的因素入手,结合作者多年从事艺术体操训练心得,提出了一些运动训练中对心理焦虑的自我调控方法,旨在为同行在今后的训练和比赛中提供参考。

高校艺术体操选项班学生体重控制与营养支持

针对大学女生身心发育及艺术体操运动项目特点,对女大学生自身体重控制的特殊要求,根据健康控制体重的原理,分析肥胖成因及减肥误区,提出相应的控体方法与营养支持。