下肢机器人联合膝关节控制训练在脑卒中后下肢功能障碍患者中的应用效果

目的探讨下肢机器人联合膝关节控制训练在脑卒中后下肢功能障碍患者中的应用效果。方法选取2021年3月至2023年3月南京脑科医院收治的106例脑卒中后下肢功能障碍患者为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组和观察组,每组53例。对照组实施膝关节控制训练,观察组给予下肢机器人联合膝关节控制训练治疗。治疗3个月后,评估比较两组临床疗效、症状评分、步态参数、运动耐力。结果治疗后,观察组临床疗效优于对照组(P<0.05)。治疗后,两组下肢Fugl-Meyer运动功能量表、Berg平衡量表、Holden步行功能分级量表评分均高于治疗前,且观察组高于对照组(P<0.05)。治疗后,两组屈髋峰值、屈膝峰值高于治疗前,步幅长于治疗前,步频、步速快于治疗前,且观察组屈髋峰值、屈膝峰值高于对照组,步幅长于对照组,步频、步速快于对照组(P<0.05)。治疗后,两组峰值摄氧量(VO_(2)peak)、无氧阈值(AT)高于治疗前,6分钟步行试验(6 MWT)距离长于治疗前,且观察组VO_(2)peak、AT高于对照组,6 MWT距离长于对照组(P<0.05)。结论下肢机器人联合膝关节控制训练对脑卒中下肢功能障碍患者效果显著,能提升下肢运动功能,增强运动耐力、提高生活质量。

基于单片机的工业搬运机器关节控制系统设计

为解决工业搬运机器关节在搬运过程中抖动和效率低下的问题,文章基于单片机设计了工业搬运机器关节控制系统。在硬件方面,选择适合的单片机作为控制核心,并配置必要的接口、驱动电路和传感器模块,实现对机器关节的精确控制。在软件方面,确定最优路径,计算最小能耗,通过单片机通信实现预设路径和速度控制,并调整机器关节速度以保持稳定性。测试结果表明,该系统能有效减小关节转动弧度,提高搬运效率。

早期膝关节控制训练与核心稳定性训练在脑梗死患者护理中的干预效果

早期膝关节控制训练与核心稳定性训练在脑梗死患者护理中的干预效果。方法 对收入的脑梗死患者予以护理研究,对照组接受常规护理,观察组接受早期膝关节控制训练与核心稳定性训练,对比护理结果。结果 较对照组,观察组的临床综合护理满意率更高;经过干预后观察组的体征指标得到显著改善如神经功能缺损问题得到改善;干预后观察组的生活质量显著提升,患者的活动能力也有显著改善,结果优于对照组。结论 早期膝关节控制训练与核心稳定性训练可以帮助脑梗死患者及时改善体征,患者康复结果较好,值得推广。

扩展版膝关节控制训练与腘绳肌、膝关节、踝关节损伤

一些预防损伤的运动训练,如膝关节控制训练(KCP)已被证明可以降低下肢损伤的发生率。然而,运动教练经常修改KCP,这可能会限制其有效性。为了提高KCP的有效性,创建了一个扩展版本(KCP-Ex),其中包括更多的训练形式。本研究旨在评估 KCP-Ex 预防下肢损伤的有效性。受试者为14岁以上的女性,参加瑞典的业余足球队。

煤矿巡检机器人动力学及独立关节控制研究

针对煤矿巡检机器人机械臂运动精度问题,提出结合前馈与反馈的独立关节控制方法。首先在SolidWords软件建立巡检机器人机械臂三维模型,获取机械臂D-H参数完成正逆运动学分析并在MATLAB软件机器人工具箱中软件建立机械臂空间模型;采用B样条曲线优化五次多项式插值方法完成巡检机器人轨迹规划,仿真得到运动过程中角位移、角速度、角加速度随时间变化关系;建立机械臂动力学方程,仿真得到关节运动所需力矩;结合前馈与反馈的独立关节控制方法实现机械臂运动控制,在Simulink平台下建立控制系统模型。关节位置运动控制效果对比发现机械臂按预期轨迹运动精度高,满足巡检机器人井下作业需求。

强化膝关节控制训练对脑卒中偏瘫患者平衡功能和步行能力的影响

目的:探索强化膝关节(0～15°)控制训练对脑卒中偏瘫患者平衡功能和步行能力的影响。方法:选择脑卒中偏瘫患者60例,随机分为对照组30例和治疗组30例。对照组采用常规康复训练;治疗组在常规康复训练的基础上,结合膝关节(0～15°)强化控制训练。在治疗前和治疗6周后,用Berg平衡量表(BBS)、"起立-行走"计时(TUGT)、最大步行速度(MWS)分别测定两组患者的平衡功能、起立行走能力、10m最大步行速度。结果:治疗6周后对照组和治疗组在BBS、TUGT及MWS评分比治疗前差异均具有非常显著性(P<0.01),治疗组的评分也明显优于对照组(P<0.05)。结论:强化膝关节(0～15°)控制训练,可以纠正患者膝关节过伸,增强膝关节的稳定性,有效地改善患者平衡功能,提高患者的步行能力。

基于Bobath理念的强化膝关节控制训练在痉挛性偏瘫患者康复中的应用

目的:在Bobath理念指导下改进膝关节控制训练方法,应用表面肌电及超声弹性成像技术评估膝关节控制训练对脑卒中后偏瘫痉挛下肢膝关节控制能力恢复的影响。方法:选取2013年7月至2014年12月在温州医科大学附属台州医院住院的脑卒中偏瘫后下肢痉挛患者46例,随机分为治疗组和对照组,每组23例。对照组采用常规康复治疗方法,治疗组在常规康复治疗方法基础上应用Bobath理念指导进行膝关节控制强化训练。2组患者分别于治疗前与治疗6周后采用改良Ashworth评分(MAS)、临床痉挛指数(CSI)、下肢简化Fugl-Meyer运动量表(FMA-LE)评定及表面电极引导和记录肌电信号并进行线性时、频分析,同时应用实时定量剪切波超声弹性成像技术获取2组患者患侧股外侧肌、股内侧肌、股直肌及股二头肌长轴杨氏模量值,并进行对比分析。结果:2组治疗前MAS、CSI、FMA-LE评分比较差异无统计学意义(P<0.05);治疗6周后2组患者MAS和CSI评分均较治疗前下降(P<0.05),而下肢FMA-LE评分较治疗前明显提高(P<0.05),治疗组与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);2组治疗前中位频率(MF)、平均功率频率(MPF)协同收缩率均无明显差异,经治疗后膝关节拮抗肌群平均肌电值(AEMG)协同收缩率明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,治疗组膝关节拮抗肌群AEMG协同收缩率降低优于对照组(P<0.01);2组患者治疗后患侧股外侧肌、股内侧肌、股直肌及股二头肌杨氏模量值比治疗前下降(均P<0.05),治疗组与对照组比较下降更明显(P<0.05)。结论:采用基于Bobath理念的膝关节运动控制训练能够缓解脑卒中后偏瘫侧痉挛下肢的肌张力,明显提高脑卒中患者步行功能,从而提高患者的生活质量。

改善膝关节控制能力对脑卒中患者步行功能的康复疗效

为探讨膝关节控制训练对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能恢复的影响,给予脑卒中恢复期患者膝关节控制强化训练,结果显示膝关节控制强化训练可以有效改善脑卒中偏瘫患者的步行功能。

通用型机器人关节控制器的研制

根据通用型机器人关节控制器的功能需求,基于单片机构建出硬件结构框图,并设计了相应的控制软件流程,特别对于关节运动的自动加减速度控制策略和内部通信的实现进行了详细阐述。最后将其成功应用于自行研制的NGR01型多关节教学工业两用型机器人控制系统中,获得了比较满意的效果。

基于表面肌电信号评价膝关节控制训练对脑卒中后下肢痉挛的干预效果

目的观察应用表面肌电信号(sEMG)评价膝关节控制训练对脑卒中后下肢痉挛患者功能恢复的干预效果。方法选取脑卒中痉挛性偏瘫患者74例,分为对照组和治疗组各37例。对照组采用常规康复治疗方法,治疗组在常规康复治疗方法的基础上进行膝关节控制训练。分别于治疗前以及治疗4周后对两组患者行简化Fugl-Meyer下肢运动量表(FMA)、临床痉挛指数(CSI)、临床神经功能缺损程度评分(NDS)、Barthel指数评定,监测患侧大腿主动肌、拮抗肌的sEMG变化。结果两组患者治疗4周后FMA、Barthel指数评分较治疗前提高,CSI和NDS评分较治疗前降低(均P<0.05),且治疗组各指标均优于对照组(均P<0.05)。两组患者治疗后膝关节拮抗肌群中位频率(MF)、平均功率频率(MPF)协同收缩率明显增高,膝关节拮抗肌群平均肌电值(AEMG)协同收缩率明显降低(均P<0.05),且治疗组协同收缩率治疗后与对照组比较均有统计学差异(均P<0.05)。结论膝关节控制训练能降低痉挛性偏瘫患者患侧下肢肌张力,提高下肢协调性,促进正常运动模式的建立,从而改善下肢运动功能及日常生活活动能力。

仿人机器人控制系统研究及其关节控制器设计

论述了由嵌入式计算机组成的3层仿人机器人控制系统,并详细介绍了其中的关节控制器。控制系统实行逐级控制,任务分散,提高了机器人的智能化程度。关节控制器选用TM320F2811型数字信号处理器作为处理器,具有全数字型、集成度高、体积小、功耗低、可实现多轴运动控制的特点。关节控制策略采用模糊PD结合传统PI调节的算法,实验结果表明这种控制算法具有较强快速性、精确性、鲁棒性。

强化膝关节控制训练对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响

目的观察强化膝关节控制训练对偏瘫患者下肢步行能力的影响。方法将40例脑卒中偏瘫患者随机分成治疗组(20例)与对照组(20例),分别于治疗前后对2组患者的运动功能评分、步行能力、患肢负能力进行评定,比较2组治疗效果。结果 2组患者的观察指标均有明显提高(P<0.05),但强化膝关节控制训练组患者的观察指标改善明显优于对照组(P<0.05)。结论强化膝关节控制训练能显著提高脑卒中偏瘫患者的步行能力。

膝关节控制训练治疗脑卒中后痉挛性偏瘫表面肌电图分析

在脑卒中所造成的功能障碍中,肢体肌肉痉挛所导致的运动功能障碍是阻碍患者独立生活能力恢复、回归社会的主要原因,患者常出现膝关节控制能力下降,影响日常生活和自理能力[1-2]。现代医学采用物理治疗、药物治疗、手术等方法治疗[3],取得一定疗效。笔者采用膝关节控制训练缓解脑卒中后患肢痉挛,并通过表面肌电图检测观察最大等长收缩率,现报道如下。1临床资料1.

基于小脑模型关节控制器神经网络的短期电价预测

电价预测是电力市场决策的基础。文中介绍了采用小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络建立预测提前1天不同时段的电力市场短期电价的预测模型。并以美国加州电力市场的数据作为计算实例,分别采用CMAC神经网络和反向传播算法(BP)神经网络进行短期电价预测。两种预测结果对比表明,CMAC神经网络具有所需训练样本少、输出稳定性好、计算速度快和预测精度高等优点,比较适用于短期电价预测。

基于小脑模型关节控制器与PID复合的高速公路交通流密度控制

高速公路交通控制系统是一个复杂的非线性时变系统,传统的匝道控制方法难以取得满意的控制效果.为此,本文提出基于小脑模型关节控制器(CMAC)与PID复合的匝道控制方法.首先建立了二阶宏观动态交通流模型,然后研究了CMAC与PID复合控制算法,结合非线性反馈理论,设计了基于CMAC与PID复合的高速公路交通流密度控制器,该密度控制问题是一个输出跟踪和扰动抑制问题,最后采用两个仿真实例对该方法的有效性进行验证.结果表明,复合控制具有优越的密度跟踪性能和抑制噪声干扰的能力;复合控制方法能够有效地消除交通拥挤,并使主线车流趋于稳定.

机器人试验台关节控制的一种有效方法

经过实验和科学分析，为机器人结构因素试验台关节选择了一种基于规则的智能控制方法．结果表明，智能控制器具有良好的适应性和满意的控制精度．

基于小脑模型关节控制器的水下机械手复合运动控制的研究及仿真

水下机械手系统是一个高度非线性强耦合的作业系统,作业环境非常复杂且受到强干扰。考虑水动力对水下机械手的作用,推导了水下机械手的动力学模型;提出了一种基于小脑模型关节控制器与PID的复合控制算法,使水下机械手具有在线学习能力,能适应复杂的水下作业环境。以二关节水下机械手为例,利用MATLAB/Simulink对水下机械手的作业控制进行了仿真研究,结果证明,该控制方法和动力学模型可以有效地用于水下机械手的控制研究。

介电型电活性聚合物驱动转动关节控制技术研究

介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱动器DEAP膜的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解可获得关节输入电压与输出角度之间的非线性关系,但计算工作量大。将小脑模型关节控制器CMAC(Cerebellar model articulation controller)神经网络与PD控制器相结合实现输出角度与输入电压之间的非线性映射,避免了复杂计算过程。阶跃和正弦参考信号的跟踪控制试验验证了CMAC神经网络控制的可行性。

FPGA软硬件编程方法的模块化关节控制器设计

为了提高机器人关节控制的性能,设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)软硬件编程方法的模块化关节控制器。在控制器中,传感器采集和电流矢量控制采用标准硬件描述语言VHDL编写以提高电流控制的带宽,电流控制周期为50μs。机器人关节控制律在NiosⅡ处理器中以C语言实现,控制周期为200μs。自顶向下的层次化设计方法应用于矢量控制知识产权(IP)核设计,并给出矢量控制中的坐标变换、PI调节算法等功能模块的数据流图,整个矢量控制计算耗时3.48μs。该关节控制器应用到7自由度机器人中。实验结果表明,关节位置和电机力矩跟踪效果较好,且控制器对机器人构型不敏感。

小脑模型关节控制器网络在传送带给料生产加工站学习优化控制中的应用

研究单站点传送带给料生产加工站(conveyor-serviced production station,CSPS)系统的前视(look-ahead)距离最优控制问题,以提高系统的工作效率.论文运用半Markov决策过程对CSPS优化控制问题进行建模.考虑传统Q学习难以直接处理CSPS系统前视距离为连续变量的优化控制问题,将小脑模型关节控制器网络的Q值函数逼近与在线学习技术相结合,给出了在线Q学习及模型无关的在线策略迭代算法.仿真结果表明,文中算法提高了学习速度和优化精度.