智能下肢假肢感知與控制關鍵技術研究的開題報告

智能下肢假肢感知與控制關鍵技術研究的開題報告一、項目背景與意義隨著生活水平的提高，健康意識的增強，人們對于身體損傷的治療、康復、輔助的需求不斷增加。特別是因為各種原因造成下肢癱瘓的患者，生活、工作、學習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鍵技術，對于失去下肢或下肢功能喪失的患者來說，提供了一種良好的康復方式，既能幫助他們恢復正常的下肢功能，又能提高他們的生活質量和自理能力。二、研究目標本項目的目標是開發(fā)一種能夠感知人體運動意圖、實現(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。通過生物力學與信號處理等方面的研究，建立下肢運動的數(shù)學模型，實現(xiàn)對人體運動意圖的感知。2．研究步態(tài)控制技術。通過控制算法的研究，實現(xiàn)對假肢的控制，使得假肢能夠實現(xiàn)自然的步態(tài)。3．研究下肢假肢材料。根據生物力學控制和步態(tài)特點，選取合適的材料進行假肢制造。三、研究內容1．下肢運動數(shù)據采集與識別技術研究對下肢運動進行數(shù)據采集，并基于生物力學理論研究建立下肢運動的數(shù)學模型。在此基礎上，開發(fā)出合理的信號處理算法，實現(xiàn)對人體運動意圖的感知。2．步態(tài)控制算法研究基于下肢運動的數(shù)學模型，研究步態(tài)控制算法。通過對假肢的控制，實現(xiàn)自然步態(tài)，盡可能使得假肢運動與自然步態(tài)一致。3．智能下肢假肢制造技術研究根據生物力學控制和步態(tài)特點，選取合適的材料進行假肢制造，達到輕盈、耐用、舒適的效果。同時，結合假肢的功能和形狀設計，實現(xiàn)人體工程學方面的優(yōu)化。四、預期成果通過本項目的研究，預計達到以下成果：1．下肢運動數(shù)據采集與識別技術實現(xiàn)。通過對下肢運動數(shù)據的采集識別，實現(xiàn)對人體運動意圖的感知。2．步態(tài)控制算法的設計與實現(xiàn)。根據下肢運動的數(shù)學模型，設計并實現(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。根據人體工程學方面的優(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，實現(xiàn)自然步態(tài)。五、進度安排本項目的研究時間為2年，預計進度安排如下：第1年1．下肢運動數(shù)據采集與識別技術實現(xiàn)2．步態(tài)控制算法的設計與實現(xiàn)第2年1．智能下肢假肢制造技術實現(xiàn)2．實現(xiàn)智能下肢假肢的實驗驗證六、經費預算本項目的經費預算為50萬元，包括設備采購費、人員費、材料費等。七、研究團隊組成本項目的研究團隊包括3名研究人員，其中1名教授、1名副教授、1名博