運動神經系統通過神經振蕩活動傳遞運動控制信息,從而引起相應肌肉的同步性振蕩活動并反映運動響應信息,然后反饋至大腦皮層,使其能夠感知肢體的狀態。這種同步振蕩活動可反映皮層肌肉功能耦合的連接信息。其中,耦合的強弱由多種因素決定,包括肌肉收縮的力量、注意力、運動意圖等,因此分析不同因素影響下的腦肌電信號同步耦合的強弱對運動功能評價及控制方法等研究有重要意義。針對腦肌電信號同步耦合的分析方法,本文主要介紹與比較了線性方法中的相干性分析和格蘭杰因果分析,以及非線性方法中的互信息以及傳遞熵,總結了各方法在腦肌電信號同步耦合的應用研究,以便于相關領域的科研工作者更系統地了解目前腦肌電信號同步耦合分析方法的研究進展。
目前臨床上常采用量表方法評估腦卒中患者的上肢功能,但這種方法存在耗時長、評估結果一致性差、需康復醫師參與度高等問題。為克服量表方法的短板,結合傳感器和機器學習算法的上肢功能智能評估系統成為了近年來的研究熱點之一。本文首先對常用的臨床上肢功能評估方法做了分析總結,隨后對近年來智能評估系統的研究進行了綜述,重點對智能評估系統中數據采集和數據處理部分使用的技術及其優缺點進行了分析總結,最后對目前智能評估系統面臨的挑戰和未來的發展方向展開討論,以期為相關領域的研究學者提供有價值的參考信息。
隨著社會老齡化的日益嚴重,腦卒中患者人數逐年增加。相較于傳統的康復治療手段,應用上肢康復機器人治療具有更高的效率和更好的康復效果,目前也已經成為康復領域的重要發展方向。本文針對當前上肢康復機器人系統的發展現狀和不足,并結合各類上肢康復機器人產品的發展趨勢,設計了一款最多能幫助患者完成 6 個自由度(3 個驅動自由度,3 個欠驅動自由度)訓練的索控式中央驅動上肢康復訓練機器人。綜合考慮機器人結構與常見的多關節復合康復訓練動作,選用關節空間規劃法中的三次多項式法設計了進食、抬臂收展兩條運動軌跡,并在 MATLAB 中繪制出機器人的運動軌跡曲線,為進行科學有效的被動康復訓練奠定了基礎。最后本文試制了實驗樣機,完成了機械結構與設計軌跡的驗證。