针对特定肌肉动作所需电刺激参数的差异以及组合动作中刺激位置顺序的排布,研发了一套以健侧肌电信号实时触发的多通道手部电刺激康复系统,以辅助脑卒中患者更有效的完成手功能康复训练。使用STM32F103微处理器完成下位机平台搭建,设计信号采集模块对表面肌电信号进行滤波及放大、利用表面肌电信号能反映肌肉运动信息的特点,使用Matlab获取手部运动特征建立分类模型、模型通过识别运动的健侧手部,将分类后的运动标签实时反馈至电刺激模块,以刺激患侧电极产生相应动作。最后经过重复性实验得到结果系统的平均动作识别率可以达到90.7%;而特定手部肌肉动作的触发需要不同等级的电流强度。实验结果表明系统实时性良好、运行稳定、可实现模式识别后的相应刺激动作产生。

简述了在当前疫情灾情多发、劳动力资源短缺的情况下开发上肢助力外骨骼的重要意义,介绍了外骨骼的发展历程、分类方式以及上肢助力外骨骼的特点、适用人群、应用场景等。详细介绍了国内外上肢助力外骨骼相关研究成果和产品,包括其基本构造以及评估实验结果,并对其中的关键技术(如驱动和传动、人机交互中所涉及的人体运动意图识别、人机协同运动等)进行了阐述和分析。总结了当前研究中仍存在的问题,并对上肢助力外骨骼未来的发展趋势进行了展望。

为满足行动不便的老年人和残障患者的护理需求,设计了可辅助站立、辅助躺卧的坐立卧式护理轮椅。阐述了轮椅机构的设计方案和工作原理,并基于人机工程学原理,采用三维步态分析及运动系统分析了正常人体起立、躺卧过程中各关节的运动轨迹规律。建立轮椅机构间几何关系,并对机构进行了运动学分析;结合人体测量学数据,确定各构件参数并建立虚拟样机;运用Adams软件对机构进行了运动仿真,仿真中机构运行平稳。仿真结果表明,坐立卧式护理轮椅辅助人体坐、立、卧运动符合健康人体运动规律,验证了机构设计的合理性。