摘要：平衡功能障碍存在于大多数偏瘫患者中。平衡仪可以对人体的平衡机能进行定量、客观的评定,有效地协助医生对患者的平衡能力进行诊断。本文设计了一种集平衡测试与康复训练为一体的具有USB接口的平衡仪。论文对该系统的测量原理和设计、软件的具体实现进行了详细地介绍。测试实验结果表明:该系统运行稳定、具有良好的平衡测试及分析能力,同时采用基于虚拟现实技术的康复游戏进行康复训练,界面友好生动,激励患者训练的积极性。

摘要：针对中风病人康复训练,设计了一种具有力反馈功能的方向盘,该方向盘是中风病人虚拟驾驶康复训练系统的关键设备。主要介绍了力反馈方向盘的工作原理和该力反馈康复训练方向盘的硬件设计,通过C8051F320的USB接口采集方向盘上面的光电编码器的位置信息和扭矩传感器的力矩信息,并通过USB接口控制电机输出力反馈,帮助病人进行康复训练,该力反馈康复训练方向盘具有良好的社会前景。

摘要：针对空间站舱外任务需要研究人员通过遥操作控制平台对空间站机械臂遥操作来完成,而空间站机械臂研制成本高,无法实现现场调试,直接投入使用风险性高,系统安全性与可靠性无法保障的缺陷与不足,设计了一种面向空间站机械臂的遥操作力反馈训练的仿真控制系统。重点阐述了该系统的工作原理以及系统硬件和软件设计思路。该系统的力反馈手柄具有3个自由度,充分模拟操作空间;力反馈手柄末端位置信息和力反馈信息,由微控制器STM32系列单片机与PC实现数据传输。实验结果验证了该系统面向空间站虚拟机械臂的力反馈控制仿真功能、系统硬件和软件的可靠性,为空间站机械臂的虚拟仿真提供了一种可行方案。

摘要：提出并设计了一种新的电刺激试验仪器,该仪器由4个并行的通路组成,4个通路可实现单路循环或4路循环工作.在工作的同时,可实现脉冲刺激信号电平值、训练时间间隔及训练次数的设定和切换.该仪器刺激信号由微控制器的DA输出驱动功率放大器来实现.由于DA输出的灵活性,仪器可通过更新仪器固件来产生任意形式的电刺激信号.因此,该仪器能通过适当更新仪器固件来满足不同的应用场合,特别适用于电刺激参数需要探索的科学研究场合.

摘要：针对临床康复训练运动平稳平滑特性要求,在传统的PI控制基础上,提出了PI-阻尼控制器设计方法。根据机器人和患肢的动力学模型,结合PI-阻尼控制设计架构,通过建立二端口网络模型,从理论上对PI-阻尼控制的稳定性和平滑性进行了证明。通过2名健康受试者,在构建的WAM康复训练系统上进行了非平稳运动实验研究。实验结果表明,PI-阻尼控制较传统的PI控制具有更好的运动控制性能,能够很好地应对外界突发扰动,有效实现稳定平滑的训练运动。

摘要：针对自主机器人在具有不同于主平面颜色的正交网格线的平面区域内移动时,机器人位置坐标和移动方向难以确定的问题,提出了一种新型的定位系统。本系统以Freescale公司生产的16位微控制器MC9S12DG128B为信号检测和数据处理的核心,采用捷联惯性导航技术,通过不断采集机器人的加速度和角速度,计算出其当前的坐标和移动方向,同时采用光电传感器辅助定位,解决机器人在长距离移动时带来的累积误差,提高定位精度。实验结果表明,该系统设计方案可行。

摘要：根据力觉交互的需要,提出了一种基于磁流变液力觉驱动器的优化设计方法.介绍了磁流变液力觉驱动器的结构、原理及其动力学模型,用无因次量替代动力学模型中的相应参数得出无因次动力学模型,分析了在磁流变液宾汉值为常数的条件下输出被动驱动力动态范围、输出被动驱动力随结构参数的变化关系.综合考虑体积、输出被动驱动力大小及其动态范围基础上提出了阻尼器的最优设计方法,并给出了设计程序.利用该设计方法设计了应用于被动力反馈装置的驱动器,加工了原型并进行了测试,测试结果验证了设计方法的有效性.

摘要：为了能实时观测患者患肢肌肉生物电活动随时间变化的图形,帮助医生评价患者肌肉及其控制系统的功能,设计开发了一种基于C8051F320单片机的肌电信号数据采集仪。提出将电极采样获得的肌电信号经滤波、放大后再经C8051F320单片机发送液晶屏,实时显示多通道或单通道肌电波形、并通过USB接口与上位机进行信息传输。测试证明该仪器具有一定的实用性。

摘要：智能肌电假手研究作为康复医疗领域中的重要研究内容,始终是国内外研究的热点.随着机器人技术的进步,假手正往仿人型、灵巧性、直觉控制、智能感知方向发展.智能肌电假手应当具有与人手相近的功能,其不仅能通过运动功能重建辅助残疾人进行日常生活,而且还应通过感知反馈功能重建让残疾人产生人机共融的本体感.本文通过对国内外多年的肌电假手研究成果进行分析比较,从质量、灵巧程度、抓取性能、设计原理等多角度分析了假手的机械结构设计要素;另外,本文还较系统地对基于肌电信号的手势识别研究现状进行概述,介绍了目前基于残肢生物信号识别的多种研究思路,并分析了多种基于不同原理的假手信息感知技术,介绍了利用指尖力触觉传感器实现对假手的自适应控制和用户的感知反馈.最后总结了未来假手的研究发展过程中面临的问题与挑战,提出了肌电假手的未来研究方向.

摘要：介绍智能仪器设计课程特点及目前该课程教学中存在的问题,给出项目驱动法教学的概念及对其内涵的理解,在此基础上详细介绍项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的实施情况,总结运用该教学方法取得的成效,分析存在的问题,并提出对策。