重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 中文摘要 摘 要 偏癱運(yùn)動障礙是最為常見的腦卒中后癥狀，由于心腦血管疾病和其他意外導(dǎo) 致的上肢運(yùn)動功能障礙不僅給患者群體帶來了極大的身心傷害也對社會造成了沉 重的負(fù)擔(dān)。借助上肢康復(fù)助力裝置進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練是恢復(fù)和重構(gòu)運(yùn)動功能的有效途 徑。當(dāng)前的許多上肢康復(fù)助力裝置都是以固定運(yùn)動模式進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，這種單一 的訓(xùn)練方式?jīng)]有充分的考慮人體關(guān)節(jié)的正常運(yùn)動模式，因此如何使多自由度的上 肢康復(fù)設(shè)備在時(shí)間空間上盡可能配合人體關(guān)節(jié)的真實(shí)運(yùn)動是當(dāng)前康復(fù)工程領(lǐng)域的 研究熱點(diǎn)。在國家 863 項(xiàng)目 “基于多源生物信息解碼的智能交互控制技術(shù)與系統(tǒng) （2015AA042303 ）”支持下，本文設(shè)計(jì)了一種基于上肢多關(guān)節(jié)運(yùn)動協(xié)同模式的新 型運(yùn)動控制策略，旨在改善傳統(tǒng)上肢康復(fù)設(shè)備的固定訓(xùn)練模式，以適應(yīng)肢體關(guān)節(jié) 的真實(shí)運(yùn)動模式和軌跡，滿足上肢康復(fù)助力設(shè)備在偏癱患者群體中的應(yīng)用需求。 目標(biāo)物夠取是上肢最基本的運(yùn)動功能，本文首先研究了偏癱患者在進(jìn)行上肢 伸夠運(yùn)動過程中的運(yùn)動模式異常及肌電活動異常，設(shè)計(jì)了3 個(gè)位置的目標(biāo)任務(wù)（同 側(cè)、中側(cè)和對側(cè)）并采集了 3 名健康受試者及2 名不同程度的偏癱患者的運(yùn)動學(xué) 數(shù)據(jù)及肌電信號，結(jié)果表明患者在能夠基本完成相應(yīng)運(yùn)動的基礎(chǔ)上仍表現(xiàn)出病理 性的上肢運(yùn)動模式，嚴(yán)重的運(yùn)動功能障礙患者難以通過肌肉收縮帶動肢體完成相 應(yīng)的目標(biāo)任務(wù)并伴隨著嚴(yán)重混亂的肌肉協(xié)同模式。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了上肢多關(guān)節(jié)的運(yùn)動協(xié)同模式。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了多方向多 角度的 10 個(gè)目標(biāo)任務(wù)位置并采集了 10 名健康受試者在上肢伸夠運(yùn)動過程中的上 肢多關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)。我們定義了肩關(guān)節(jié)前屈/后伸，肩關(guān)節(jié)外展/ 內(nèi)收，肩關(guān)節(jié)內(nèi) 旋/外旋和肘關(guān)節(jié)屈曲/伸展四個(gè)關(guān)節(jié)角度，通過數(shù)據(jù)預(yù)處理后構(gòu)建關(guān)節(jié)角速度矩陣， 隨后利用主成分分析提取上肢多關(guān)節(jié)的運(yùn)動協(xié)同模式，并對不同受試者的運(yùn)動協(xié) 同模式進(jìn)行了相關(guān)性分析，最后使用不同個(gè)數(shù)的協(xié)同模式對運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行信號重 構(gòu)。結(jié)果表明：前四個(gè)運(yùn)動協(xié)同模式可解釋超過原始數(shù)據(jù) 94%的方差，即上肢的 復(fù)雜伸夠運(yùn)動可由四個(gè)協(xié)同模式（或主成分）的線性組合表征，其次運(yùn)動協(xié)同模 式配合方式會根據(jù)目標(biāo)任務(wù)位置而發(fā)生動態(tài)變化，最后從數(shù)據(jù)重構(gòu)曲線中可知不 同協(xié)同模式對肢體運(yùn)動具有不同的貢獻(xiàn)，即低維協(xié)同模式已經(jīng)能夠基本反應(yīng)出運(yùn) 動速度的整體變化趨勢，但仍需要高維協(xié)同模式的參與才能使重構(gòu)運(yùn)動更接近于 真實(shí)運(yùn)動。 最后，本文設(shè)計(jì)了虛擬手臂用于上肢運(yùn)動協(xié)同模式的運(yùn)動控制模擬及效果演 示。分別選擇了不同個(gè)數(shù)的協(xié)同模式進(jìn)行運(yùn)動數(shù)據(jù)重構(gòu)并計(jì)算了各關(guān)節(jié)的角度變 化曲線，實(shí)現(xiàn)了基于虛擬上肢平臺的上肢多關(guān)節(jié)運(yùn)動協(xié)同模式的運(yùn)動控制模擬； I 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 中文摘要 同時(shí)分別研究了不同運(yùn)動協(xié)同模式重構(gòu)對末端執(zhí)行器空間誤差的影響。結(jié)果顯示， 上肢的運(yùn)動協(xié)同模式可作為上肢康復(fù)助力外骨骼的控制策略，同時(shí)增加參與重構(gòu) 的協(xié)同模式個(gè)數(shù)可以有效降低末端執(zhí)行點(diǎn)與真實(shí)目標(biāo)位置的誤差，這有利于優(yōu)化 上肢康復(fù)設(shè)備的精確控制策略。 本課題提出并初步驗(yàn)證了基于上肢多關(guān)節(jié)的運(yùn)動協(xié)同模式的運(yùn)動控制策略， 使多自由度康復(fù)裝置極大程度的配合人體關(guān)節(jié)的真實(shí)運(yùn)動模式，提高偏癱患者的 康復(fù)訓(xùn)練效果，為后續(xù)的上肢康復(fù)助力裝置的控制策略提供了新的思路。 關(guān)鍵詞：上肢運(yùn)動；運(yùn)動協(xié)同模式；主成分分析；運(yùn)動控制模擬；運(yùn)動康復(fù) II 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 英文摘要 Abstract Hemiplegia is currently reported to be the most common post-stroke symptom. The upper limb physical disability caused by cardiovascular and cere

相關(guān)知識

【運(yùn)動與健康】運(yùn)動康復(fù)的訓(xùn)練方法
怎么考運(yùn)動康復(fù)師？報(bào)考條件、考試內(nèi)容及難度解析
運(yùn)動損傷的康復(fù)訓(xùn)
運(yùn)動損傷康復(fù)治療學(xué)
便攜運(yùn)動功能評測訓(xùn)練系統(tǒng)
運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練有用嗎
運(yùn)動損傷后如何進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練
康復(fù)訓(xùn)練怎么做？重回運(yùn)動巔峰！
運(yùn)動損傷康復(fù)訓(xùn)練方法 運(yùn)動損傷的防治
以動健康 –– 運(yùn)動健康管理知情同意書及協(xié)議

網(wǎng)址: 上肢多自由度運(yùn)動協(xié)同分析及康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動模擬.pdf http://www.u1s5d6.cn/newsview93027.html