《表2 不同控制策略的实验效果对比》

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《下肢软质康复外骨骼机器人的模糊神经网络阻抗控制》

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表2中的均方根误差反映出，变阻抗模糊控制比传统PID控制的效果更好，具有响应速度快、跟踪误差小以及控制精度高等优点，有利于实现人机协调训练控制．此外，由于人体膝关节的运动大部分都涉及到伸肌（股四头肌）和屈肌（股二头肌）的收缩作用，实验过程中检测了穿戴者右腿伸肌与屈肌的表面肌电信号（sEMG），用于分析受试者在2种不同控制器下主动训练过程中的肌力变化．实验结果如图8和图9所示，图8（a）和8（b）分别为在相同幅值和相同频率的康复循环运动过程中屈肌与伸肌表面肌电信号强度的时间变化图，图9（a）和9（b）分别为在变幅值和变频率的步态训练下屈肌与伸肌表面肌电信号强度的时间变化图．通过本实验室先前研究过的关节扭矩估计算法[24]，对原始肌电信号进行归一化操作和卡尔曼滤波后得到关节扭矩图，如图10和图11所示．从表2中均值误差可以直观地看出，当定频率定幅值训练时，屈/伸肌扭矩分别增加9.70%和9.06%；而当变频率变幅值训练时，屈/伸肌扭矩提升了88.34%和57.68%．由此可知，变阻抗参数策略能在满足外骨骼系统对患者稳定协调控制需要的基础上，提高了受试者参与调节训练轨迹的能力，改善了人体肌肉活性．此外，受试者主动施加的驱动力与人机协同康复训练的进展程度相关，在机器人辅助临床康复训练中，可以适当调整康复训练轨迹，增强康复训练效果．