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国内刊号：21-1137/TP
国际刊号：1002-0446
发布日期:
作者：李纪桅, 张弼, 姚杰, 赵明, 徐壮, 赵新刚
关键词：智能假肢, 表面肌电信号, 阻抗控制, 人机交互
针对肢体残障患者的假肢控制问题，搭建了一种基于sEMG（表面肌电信号）的智能假肢手臂系统，实现手臂残障程度较高患者的手－肘协调控制。首先，基于肌肉协同理论，使用非负矩阵分解（NMF）方法提取肌肉协同作用，并进行手部动作识别以及肘关节的连续运动估计。其次，基于意图识别结果构建“前馈－反馈”控制框架，对受试者进行前馈监督与反馈检测；根据前馈－反馈结果调整期望的控制输入，提高假肢系统的舒适性与鲁棒性。然后，针对手部动作，构建一种自适应调整抓握力度的框架，通过力、位信息交替控制，实现不同刚度、不同形状物体的自适应抓握；对于肘部运动，设计一种基于识别结果的阻抗控制算法，实现手－肘一体化假肢的稳定的人机交互控制。最后，由6名健康受试者、1名手臂残障受试者对以上控制策略进行实验验证，对手臂整体运动实现了较为准确的意图识别，同时也完成了稳定的肘部屈伸以及手部抓取，做到了手－肘的一体化协调控制。最终该套系统在北京2022年冬残奥会实现了应用展示。
来源：2022年第5期
《机器人》期刊编辑部
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