智能下肢假肢感知與控制關(guān)鍵技術(shù)研究的開(kāi)題報(bào)告

智能下肢假肢感知與控制關(guān)鍵技術(shù)研究的開(kāi)題報(bào)告一、項(xiàng)目背景與意義隨著生活水平的提高，健康意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)于身體損傷的治療、康復(fù)、輔助的需求不斷增加。特別是因?yàn)楦鞣N原因造成下肢癱瘓的患者，生活、工作、學(xué)習(xí)等方面都面臨很大的困難。因此，研究智能下肢假肢感知與控制關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于失去下肢或下肢功能喪失的患者來(lái)說(shuō)，提供了一種良好的康復(fù)方式，既能幫助他們恢復(fù)正常的下肢功能，又能提高他們的生活質(zhì)量和自理能力。二、研究目標(biāo)本項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種能夠感知人體運(yùn)動(dòng)意圖、實(shí)現(xiàn)自然步態(tài)的智能下肢假肢。具體包括以下方面：1．研究下肢感知技術(shù)。通過(guò)生物力學(xué)與信號(hào)處理等方面的研究，建立下肢運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)意圖的感知。2．研究步態(tài)控制技術(shù)。通過(guò)控制算法的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)假肢的控制，使得假肢能夠?qū)崿F(xiàn)自然的步態(tài)。3．研究下肢假肢材料。根據(jù)生物力學(xué)控制和步態(tài)特點(diǎn)，選取合適的材料進(jìn)行假肢制造。三、研究?jī)?nèi)容1．下肢運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與識(shí)別技術(shù)研究對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并基于生物力學(xué)理論研究建立下肢運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出合理的信號(hào)處理算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)意圖的感知。2．步態(tài)控制算法研究基于下肢運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，研究步態(tài)控制算法。通過(guò)對(duì)假肢的控制，實(shí)現(xiàn)自然步態(tài)，盡可能使得假肢運(yùn)動(dòng)與自然步態(tài)一致。3．智能下肢假肢制造技術(shù)研究根據(jù)生物力學(xué)控制和步態(tài)特點(diǎn)，選取合適的材料進(jìn)行假肢制造，達(dá)到輕盈、耐用、舒適的效果。同時(shí)，結(jié)合假肢的功能和形狀設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)人體工程學(xué)方面的優(yōu)化。四、預(yù)期成果通過(guò)本項(xiàng)目的研究，預(yù)計(jì)達(dá)到以下成果：1．下肢運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)意圖的感知。2．步態(tài)控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。根據(jù)下肢運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)出高效的步態(tài)控制算法。3．智能下肢假肢的研制和制造。根據(jù)人體工程學(xué)方面的優(yōu)化，選取合適的材料制造出輕盈、耐用、舒適的智能下肢假肢，實(shí)現(xiàn)自然步態(tài)。五、進(jìn)度安排本項(xiàng)目的研究時(shí)間為2年，預(yù)計(jì)進(jìn)度安排如下：第1年1．下肢運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)2．步態(tài)控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第2年1．智能下肢假肢制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)2．實(shí)現(xiàn)智能下肢假肢的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證六、經(jīng)費(fèi)預(yù)算本項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)預(yù)算為50萬(wàn)元，包括設(shè)備采購(gòu)費(fèi)、人員費(fèi)、材料費(fèi)等。七、研究團(tuán)隊(duì)組成本項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)包括3名研究人員，其中1名教授、1名副教授、1名博