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面向上肢神经康复的人机灵巧力触觉交互
上肢远端的灵巧动作,需要神经系统的精细运动控制与协调能力,是康复训练中的难点。基于理念,设计人机灵巧力触觉交互设备、方法和任务,帮助患者进行灵巧操作的康复训练与评价。具体研究内容为:
1. 上肢远端灵巧动作的空间相关运动障碍模型
2. 基于运动交互感知认知环路的人机灵巧力触觉交互任务设计与建模
3. 患者弱操作能力下的人机力触觉交互控制
4. 基于多模态多层次评价的康复训练方案个体适应与调整
上肢双侧协调康复的训练方案和评价方法
传统上肢单侧康复方法需要限制健肢的代偿作用及神经系统的补偿。对于脑卒中患者的双上肢功能恢复,根据神经生理机制方面的最新研究,双上肢协调康复训练有望实现更好的康复效果。具体研究内容为:
1. 双上肢协调康复训练任务的设计与建模
2. 患侧与健侧上肢的差异化人机交互控制
3. 基于时空耦合信息的上肢双侧运动协调能力评价方法
4. 上肢单、双侧运动康复训练的多模态信号对比分析
绳牵引串联弹性驱动方法广泛应用于人机物理交互中。针对现有控制方法在稳定性、鲁棒性、带宽、控制精度等方面的不足,采用方法开展以下研究:
1. 基于稳定性和无源性的绳牵引串联弹性驱动力控制
2. 基于模型匹配鲁棒控制架构和指标的阻抗控制
3. 基于分析的极限虚拟阻抗控制
面向步态和平衡康复训练的主动减重技术
针对中轻度下肢运动障碍患者,减重步行训练可激励其自主行走,提高主动参与程度,改善其步态和平衡控制能力。我们设计搭建一种新型主动减重系统,具体研究内容为:
1. 竖直拉力单元的非线性欠驱动耦合控制
2. 运动惯量的个性化虚拟调整方法
3. 患者的步态和平衡控制能力分析与评价
面向人机物理交互的虚拟阻抗控制
绳牵引串联弹性驱动方法广泛应用于人机物理交互中。针对现有控制方法在稳定性、鲁棒性、带宽、控制精度等方面的不足,采用
方法开展以下研究:
1. 基于稳定性和无源性的绳牵引串联弹性驱动力控制
2. 基于模型匹配鲁棒控制架构和指标的阻抗控制
3. 基于分析的极限虚拟阻抗控制
面向服务和监护的移动机器人技术
针对移动机器人系统技术复杂、门槛较高的问题,建立由一个运动底盘、一个
传感器和一个移动运算平台组成的移动机器人系统。面向家庭、养老机构等环境下的服务和监护需要,研究基于
信息的自主定位、运动规划与控制方法。