中文摘要：

膝上下肢假肢控制的智能化，使假肢具备在行走、跑步、上下阶梯等多种运动模式下的协调控制能力，能明显改善假肢运动步态，对提高残疾人的生活质量意义重大。本项目以单腿截肢的残疾人为对象，从仿生感知和智能控制的角度，综合以表面肌电信号感知生物力学信息、以微型加速度传感器感知肢体姿态、以薄膜式力传感器感知足底压力三种方式，研制下肢假肢的运动力学信息获取系统，并进行了多种运动模式的运动力学信息采集实验。融合所感知的信息确定肢体姿态、关节速度、地面接触状态等运动参数，提取和选择有效特征，采用有限状态机和隐马尔科夫模型的分层方式实现对多模式下的运动模式和步态的识别。在运动生物力学分析基础上，建立了LVQ神经网络运动控制模型，对膝关节的阻尼力矩和运动进行规划。结合运动模式识别，提出多层多模型的自适应控制方法，假肢运动控制与动力学仿真分析表明，该方法能够实现下肢假肢运动的协调控制。