五自由度上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練方案及評價系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著世界各國老齡化問題的日益突出，患有腦卒中的人數(shù)在不斷增加，每年均有成千上萬的人喪失一種或多種運動能力，嚴(yán)重影響他們的生活質(zhì)量，給社會和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。目前，臨床偏癱康復(fù)治療方法主要局限于康復(fù)醫(yī)師對患者進(jìn)行手把手、一對一的訓(xùn)練及評價，康復(fù)醫(yī)師勞動強(qiáng)度大，治療效果則主要取決于醫(yī)師的技術(shù)水平、臨床經(jīng)驗以及訓(xùn)練器械等不同，難以實現(xiàn)高強(qiáng)度、有針對性和重復(fù)性的康復(fù)訓(xùn)練要求。因此，將機(jī)器人技術(shù)和智能控制理論和方法引入到臨床康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，提高腦卒

2、中偏癱患者的康復(fù)治療水平，對患者本身、家庭和社會具有重要意義。
　　本文研究5-DOF上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)中的訓(xùn)練方案和評價問題，主要工作如下：
　　(1)針對德爾菲法中權(quán)重系數(shù)偏差較大的問題，提出一種加權(quán)德爾菲-模糊評價法，并在此基礎(chǔ)上，建立上肢運動功能評價模型，從而實現(xiàn)患者不同康復(fù)階段的上肢功能的全面評價。
　　(2)提出一種基于系統(tǒng)聚類的案例自動獲取方法。當(dāng)案例庫中找不到所需要的相似案例時，對案例庫中知識強(qiáng)度大于或

3、等于最小知識強(qiáng)度的案例進(jìn)行聚類合并，增加案例庫的案例，并獲得相似案例，從而將其存儲在案例庫中。
　　(3)提出一種基于差異屬性矩陣的案例修正方法。當(dāng)最相似案例不滿足案例重用條件時，若直接將最相似案例進(jìn)行重用，無法獲得滿意解，為此，利用最相似案例與待康復(fù)患者自身條件的偏差進(jìn)行修正，從而獲得最優(yōu)康復(fù)訓(xùn)練方案。
　　(4)針對區(qū)間二型模糊集的隸屬度函數(shù)構(gòu)造方法中不確定域的形狀未知的問題，給出一種上下隸屬度區(qū)間法。該法通過設(shè)計新的調(diào)

4、查問題收集上、下隸屬度區(qū)間數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)處理，有效確定區(qū)間二型模糊集的隸屬度函數(shù)。
　　(5)針對區(qū)間二型模糊集EKM（Enhanced Karnik-Mendel）降型法中切換點的初值不確定、計算速率低的問題，提出一種雙向搜索EKM降型法。該法使得切換點的初值唯一確定，同時可實現(xiàn)向上和向下搜索，從而有效提高降型的計算速率。
　　(6)針對康復(fù)訓(xùn)練方案的制定過程中患者病情的多樣性、不確定性和復(fù)雜性的問題，提出將基于系統(tǒng)聚類的