姚 鵬 張定國(guó)* 劉建榮

1(上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 200240)2(上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科， 上海 200250)

抑制腕部病理性震顫的功能性電刺激系統(tǒng)的仿真與實(shí)驗(yàn)

姚 鵬1張定國(guó)1*劉建榮2

1(上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 200240)2(上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科， 上海 200250)

研發(fā)一種用于抑制腕部病理性震顫的功能性電刺激(FES)康復(fù)系統(tǒng)，包括信息處理、控制器設(shè)計(jì)、仿真建模以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試。仿真階段利用Matlab軟件構(gòu)建了腕關(guān)節(jié)肌肉骨骼模型；設(shè)計(jì)控制器采用比例-積分-微分(PID)算法，對(duì)肌骨模型中存在的震顫擾動(dòng)進(jìn)行抑制。仿真結(jié)果表明，控制器保證了在抑制高頻低幅震顫擾動(dòng)的同時(shí)不影響其低頻高幅的自主運(yùn)動(dòng)，對(duì)震顫擾動(dòng)幅值的抑制平均達(dá)到約95%。實(shí)驗(yàn)階段搭建了FES閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，由電刺激器、角度傳感器、電腦控制器和輸出板卡以及實(shí)時(shí)控制軟件系統(tǒng)組成。研發(fā)的系統(tǒng)在5例健康受試者及1例震顫患者身上進(jìn)行了測(cè)試，震顫抑制效果分別約為90%和80%。

病理性震顫；震顫抑制；功能性電刺激；控制器設(shè)計(jì)；PID控制

引言

病理性震顫是常見于老年人群的一種疾病?；颊呱眢w的某些部位如手臂、大腿會(huì)出現(xiàn)不由自主地有節(jié)律性地抖動(dòng)，頻率范圍為3～12Hz。根據(jù)震顫的頻率和特征，一般可以分為靜止性震顫、意向性震顫和姿勢(shì)性震顫。震顫雖然不是致命的疾病，但是會(huì)給患者的生活和社交造成極大的困擾和生活的嚴(yán)重不便。病理性震顫的臨床治療主要采用手術(shù)和藥物治療。手術(shù)治療如典型的深部腦刺激，需要進(jìn)行腦部微創(chuàng)手術(shù)，只是對(duì)小腦病變引起的意向性或姿勢(shì)性震顫有效。手術(shù)治療風(fēng)險(xiǎn)大，費(fèi)用高。藥物治療對(duì)于靜止性震顫有一定的療效，能使震顫癥狀得到緩解。但藥物會(huì)引起一些副作用，如異動(dòng)癥、幻覺、體位性低血壓、惡心嘔吐、疲乏等。因此，在傳統(tǒng)的治療手段之外，需要尋求新的輔助式抑震方法[1]。

目前輔助式抑震方法主要包括機(jī)器人外骨骼[2]和功能性電刺激(FES)[3]。外骨骼隸屬機(jī)器人領(lǐng)域，其相關(guān)技術(shù)比較成熟，但用來控制柔性人體關(guān)節(jié)還面臨很多難題，而且其機(jī)構(gòu)很難輕型化。FES隸屬康復(fù)工程技術(shù)，可集成為袖套式樣，美觀、輕巧、裝飾性好、外表更人性化，潛在用戶對(duì)FES抑制震顫方式接受度更高。因此，歐盟陸續(xù)開展了兩個(gè)基于FES的震顫抑制研究大型項(xiàng)目(TREMOR和NeuroTREMOR)。

在前期研究[3]的基礎(chǔ)上，面向患者需求，研發(fā)一種實(shí)用的FES震顫抑制系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容包括仿真和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，重點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并在正常受試者和震顫患者上對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試。

1 方案和方法

利用功能性電刺激技術(shù)抑制腕部病理性震顫系統(tǒng)的工作原理總體框架如圖1所示。這里手臂腕關(guān)節(jié)被看成是被控對(duì)象。腕關(guān)節(jié)系統(tǒng)模型由肌肉模型(腕伸肌和腕屈肌)和骨骼動(dòng)力學(xué)模型組成[4]。震顫可看作內(nèi)部擾動(dòng)，來源于作用在肌骨系統(tǒng)上的震顫力矩。角度傳感器采集腕關(guān)節(jié)實(shí)時(shí)角度變化數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)在接收到腕關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)之后經(jīng)過所設(shè)計(jì)的控制器分析處理，輸出相應(yīng)的電刺激器控制信號(hào)，調(diào)用PC板卡輸出模擬控制信號(hào)給電刺激器的兩個(gè)輸入端口A和B，電刺激器根據(jù)輸入口的控制電壓，在兩個(gè)輸出通道分別輸出相應(yīng)幅值的電流刺激手臂的伸肌和屈肌，產(chǎn)生腕關(guān)節(jié)主動(dòng)力矩，繼而帶動(dòng)腕關(guān)節(jié)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。震顫被看成是控制系統(tǒng)的擾動(dòng)，該控制系統(tǒng)的目標(biāo)可以理解為抑制擾動(dòng)(震顫)對(duì)系統(tǒng)輸出的影響；同時(shí)使系統(tǒng)輸出(腕關(guān)節(jié)實(shí)際角度)最大限度地跟隨預(yù)期角度輸入值，即不影響腕關(guān)節(jié)自主運(yùn)動(dòng)。

1.1控制器仿真設(shè)計(jì)

首先在Matlab/Simulink平臺(tái)中，對(duì)腕關(guān)節(jié)肌肉骨骼系統(tǒng)進(jìn)行生理動(dòng)力學(xué)建模。肌骨系統(tǒng)模型的建立是基于經(jīng)典的Hill-type肌肉模型之上的[5]。它是一個(gè)的模型，使用緩沖器、彈簧、阻尼等機(jī)械元素模擬肌肉在受到電刺激時(shí)的響應(yīng)特性[6]。骨骼動(dòng)力學(xué)在控制系統(tǒng)中往往被簡(jiǎn)化為一個(gè)二階系統(tǒng)。詳細(xì)的肌骨模型數(shù)學(xué)描述參見文獻(xiàn)[7]。

比例-積分-微分(PID)控制器是最常用的控制器，也是最實(shí)用的控制器之一。因此，在本系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)部分，選用經(jīng)典的PID控制器，其數(shù)學(xué)表達(dá)為:

(1)

式中，u(t)為PID誤差調(diào)節(jié)的輸出；e(t)是誤差向量，代表PID控制器的輸入;Kp、Ki、Kd分別代表比例、積分、微分增益因子。

由圖1的系統(tǒng)工作原理圖可知，系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)施加在伸肌和屈肌上的電刺激脈沖強(qiáng)度來刺激相應(yīng)肌肉產(chǎn)生關(guān)節(jié)主動(dòng)力矩，從而達(dá)到間接控制關(guān)節(jié)角度的目的?？刂破鞯妮斎霝轭A(yù)期輸入角度與實(shí)際輸出關(guān)節(jié)角度之間的瞬時(shí)誤差值，控制器的輸出即為施加在電刺激器上控制信號(hào)。電刺激器在接收到雙通道的輸入控制信號(hào)之后，輸出為雙通道的電脈沖信號(hào)，分別施加在腕伸肌和腕屈肌上。

1.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建

1.2.1硬件平臺(tái)構(gòu)成

如圖1所示的系統(tǒng)總體框架，系統(tǒng)硬件主要包括：電刺激器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)、PC信號(hào)輸出板卡等。

1)電刺激器系統(tǒng)：本系統(tǒng)采用的功能性電刺激器為產(chǎn)自瑞士的Compex MotionⅡ電刺激器。在所設(shè)計(jì)的FES抑制震顫系統(tǒng)中，把電刺激的相關(guān)參數(shù)設(shè)定為脈沖頻率為25 Hz，脈寬為300 μs，脈沖幅值在0～15 mA之間，其中脈沖幅值是被控量，由控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)?？刂破鞯哪Ｊ匠绦虼鎯?chǔ)在寫有Tremor標(biāo)簽的內(nèi)存卡中。電刺激器在本套系統(tǒng)中的作用相當(dāng)于控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器。它的輸入為PC處理角度信號(hào)之后的控制信號(hào)，輸出為分別施加在前臂腕伸肌和腕屈肌兩塊肌肉上的電刺激脈沖。

2)數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)采用的是英國(guó)Biometrics公司的多功能生理信號(hào)采集儀，型號(hào)為BIOM-Datalog-PS900。在這套系統(tǒng)中，主要使用的是角度傳感器(SG65)測(cè)量腕關(guān)節(jié)震顫角度，以及肌電傳感器測(cè)量前臂腕伸肌和腕屈肌兩塊肌肉在腕關(guān)節(jié)震顫時(shí)的肌電信號(hào)。所有采集到的數(shù)據(jù)均可通過系統(tǒng)配套的軟件Biometrics DataLog實(shí)時(shí)顯示并作后續(xù)分析。Biometrics多功能數(shù)據(jù)采集儀在本套系統(tǒng)中的作用相當(dāng)于控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)。它的輸入輸出均為實(shí)時(shí)采集到的腕關(guān)節(jié)角度變化數(shù)據(jù)或前臂相應(yīng)肌肉的肌電信號(hào)。

3)PC控制信號(hào)輸出板卡：該器件的作用為輸出PC處理后的控制信號(hào)給電刺激器，采用的是研華公司的PCI-1727U板卡。該板卡是一塊帶通用PCI插槽，可提供12路14位模擬輸出量。其配套帶有一根長(zhǎng)1 m的20針扁平電纜和一個(gè)可導(dǎo)軌安裝的DB-37接線端子ADAM-3937。通過接線端子引出兩個(gè)帶3.5 mm Audio 接頭的信號(hào)線，即可把PC機(jī)處理輸出的控制信號(hào)傳遞給電刺激器，以實(shí)現(xiàn)PC實(shí)時(shí)控制電刺激器輸出的電脈沖幅值。在FES抑制震顫系統(tǒng)中使用的編譯開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2010中的Visual C#。它提供相應(yīng)的.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，簡(jiǎn)化了用戶對(duì)其的操作控制。用戶在添加相應(yīng)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)之后，即可直接調(diào)用相關(guān)函數(shù)輸出控制信號(hào)。本系統(tǒng)中，該板卡的作用主要是接收Biometrics采集到的角度數(shù)據(jù)，并輸出控制信號(hào)給Compex MotionⅡ電刺激器。

1.2.2控制軟件系統(tǒng)

本系統(tǒng)所采用的主要儀器分屬不同公司，我們采用基于.NET的C#語言開發(fā)第三方軟件完成統(tǒng)一的硬件接口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及輸出。主要功能包括兩個(gè)方面：一為輸出特定的模擬控制信號(hào)，從而使Compex MotionⅡ電刺激器產(chǎn)生特定的電刺激脈沖波形(如不同幅值/頻率的正弦波、恒定幅值/頻率的方波等)。該功能主要用來前期給實(shí)驗(yàn)受試者尋找準(zhǔn)確的相關(guān)肌肉，確定合適的刺激參數(shù)，此時(shí)相當(dāng)于開環(huán)控制模式；二為接收Biometrics采集到的角度數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理過后，調(diào)用PCI-1727U板卡輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給電刺激器，使之產(chǎn)生相應(yīng)的刺激波形，刺激手臂肌肉來抑制腕關(guān)節(jié)的顫抖，此時(shí)相當(dāng)于閉環(huán)控制模式。

系統(tǒng)的硬件平臺(tái)及軟件系統(tǒng)界面如圖2所示。圖中左上為電刺激器系統(tǒng)，右上為數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)，左下為PC控制信號(hào)輸出板卡，右下為控制軟件系統(tǒng)界面。

1.3實(shí)驗(yàn)范式及過程

1.3.1抑制模擬震顫實(shí)驗(yàn)

本系統(tǒng)共有5位正常受試者參與抑制模擬震顫實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖3所示，受試者均知情同意。下面就其中某一例受試者實(shí)驗(yàn)過程作相關(guān)說明。

首先要準(zhǔn)確找好FES電極位置。把Biometrics角度傳感器貼于腕關(guān)節(jié)外側(cè)皮膚表面，用于給PC提供實(shí)時(shí)的腕關(guān)節(jié)角度反饋數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中，蒙住受試者雙眼，盡量降低受試者自主意識(shí)的影響，如圖3所示。實(shí)驗(yàn)過程中受試者把手臂自然支撐于桌子上，全身處于放松狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)初期，受試者憑借自己的感覺以一定頻率做手臂任意擺動(dòng)動(dòng)作。此時(shí)只打開角度儀測(cè)量腕關(guān)節(jié)角度。電刺激器處于關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)受試者肌肉沒有任何刺激作用。具體實(shí)驗(yàn)分為以下兩種情況：

實(shí)驗(yàn)范式一：讓受試者一直自主保持一個(gè)較為平穩(wěn)、幅值不大的力矩做手腕的擺動(dòng)動(dòng)作，在受試者毫不知情的情況下打開電刺激器，使得系統(tǒng)閉環(huán)回路開始工作。PC機(jī)接收到反饋的角度數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理之后，通過PCI板卡輸送給電刺激器的兩個(gè)輸入控制端口input A和input B。控制電刺激器的兩個(gè)輸出通道以一定幅值一定相位交替刺激腕關(guān)節(jié)的伸肌和屈肌。

實(shí)驗(yàn)范式二：閉環(huán)FES震顫抑制系統(tǒng)始終打開。在這種情況下，受試者起初以一個(gè)較大的足以克服電刺激產(chǎn)生的肌肉力矩的腕關(guān)節(jié)力矩做隨意擺動(dòng)。在任意某一時(shí)刻或任意位置，受試者突然放松肌肉，不再施加主動(dòng)力矩，而是完全聽從由電刺激產(chǎn)生的肌肉力矩控制。系統(tǒng)默認(rèn)只有當(dāng)腕關(guān)節(jié)在零點(diǎn)位置時(shí)，才表示震顫消失。由于受試者腕關(guān)節(jié)擺動(dòng)停止的位置一般不在零點(diǎn)的平衡位置，因此閉環(huán)FES系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)力矩促使受試者的腕關(guān)節(jié)回到平衡位置。只有當(dāng)受試者跟隨電刺激的感覺使腕關(guān)節(jié)回到了平衡位置之后，手臂肌肉上的電刺激脈沖才會(huì)停止，否則，受試者將持續(xù)受到施加在肌肉上電刺激脈沖。

1.3.2抑制真實(shí)震顫實(shí)驗(yàn)

在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，對(duì)一例患者(女，44歲，患病0.5年，震顫頻率0.5 Hz，病因未知)進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)，受試者知情同意，實(shí)驗(yàn)包括數(shù)據(jù)采集和震顫抑制兩個(gè)環(huán)節(jié)，如圖4所示?；颊甙Y狀屬于靜止性震顫，震顫主要集中在其左臂腕關(guān)節(jié)處。首先依次采集了患者在自然狀態(tài)下和握有負(fù)載狀態(tài)的腕關(guān)節(jié)角度信息和肌電信號(hào)。分析患者在握有負(fù)載情況下震顫角度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)負(fù)載下，腕關(guān)節(jié)震顫角度明顯比自然狀態(tài)下要小一些。

在分析患者的相關(guān)震顫數(shù)據(jù)之后，開始對(duì)其進(jìn)行震顫抑制實(shí)驗(yàn)。與在正常受試者身上抑制模擬震顫實(shí)驗(yàn)一樣，首先需要利用開環(huán)FES實(shí)驗(yàn)。通過不斷調(diào)整電極片的位置，準(zhǔn)確尋找到腕關(guān)節(jié)相應(yīng)的伸肌和屈肌，找到合適的前臂肌肉位置之后，開啟閉環(huán)FES震顫抑制系統(tǒng)，對(duì)腕關(guān)節(jié)震顫抑制現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析。

2 結(jié)果

肌肉在參考輸入電刺激脈沖下產(chǎn)生的主動(dòng)力矩信號(hào)大約為0.5 Hz頻率，而作為擾動(dòng)的類震顫力矩信號(hào)為5 Hz頻率，如圖5所示，這分別代表系統(tǒng)工作原理圖中的預(yù)期低頻高幅自主運(yùn)動(dòng)信號(hào)和需要抑制的高頻低幅震顫信號(hào)。PID本質(zhì)上就是一個(gè)基于誤差調(diào)節(jié)的控制算法，通過設(shè)計(jì)PID控制器，反復(fù)整定調(diào)節(jié)合適的參數(shù)Kp、Ki、Kd，最終可以得到電刺激脈沖下肌肉產(chǎn)生的對(duì)抗震顫力矩，相當(dāng)于把圖5中的擾動(dòng)消除。最終，在Simulink平臺(tái)中采用PID算法考察抑制腕關(guān)節(jié)震顫效果，腕關(guān)節(jié)的角度輸出結(jié)果如圖6所示。

2.1仿真計(jì)算結(jié)果

圖6包含關(guān)閉FES和開啟FES兩個(gè)狀態(tài)。在第4s以前，自然情況下(未開啟FES)，腕關(guān)節(jié)角度為低頻高幅的自主運(yùn)動(dòng)和高頻低幅的震顫運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。在第4s開啟PID閉環(huán)控制系統(tǒng)以后，腕關(guān)節(jié)輸出角度主要成分為低頻高幅的自主運(yùn)動(dòng)，而高頻低幅的震顫運(yùn)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)輸出結(jié)果的影響很小。從仿真結(jié)果可以看出，系統(tǒng)輸出對(duì)代表自主意向運(yùn)動(dòng)的輸入有較為良好的跟隨性。經(jīng)過多次參數(shù)的整定調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)的PID參數(shù)最終確定為比例增益Kp=5，積分增益Ki=1.5，微分增益Kd=0.3。誠(chéng)然，這一組PID參數(shù)可能并不是適合于該系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)，通過反復(fù)修改調(diào)節(jié)，也許還可以找到更優(yōu)解。另外，具體PID參數(shù)的選擇也和肌骨模型的相關(guān)參數(shù)密切相關(guān)。在仿真環(huán)境中，所取的一組參數(shù)只是代表著一部分情況，不可能適用于所有受試者。在后續(xù)的抑制患者震顫臨床實(shí)驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)針對(duì)不同受試者，PID參數(shù)需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整才能達(dá)到較好的控制效果。

針對(duì)文中選用的肌骨系統(tǒng)參數(shù)[7]及相應(yīng)的PID控制器參數(shù)，可以得到如圖6所示的仿真結(jié)果，該結(jié)果表明系統(tǒng)對(duì)震顫幅度的抑制達(dá)到95%。另外，通過改變肌骨系統(tǒng)的某些參數(shù)，模擬了多個(gè)不同的受試者。只要合理地調(diào)整PID的參數(shù)，基本都能取得93%以上的抑震效果。通過仿真研究，認(rèn)為PID控制算法用于腕關(guān)節(jié)單自由度抑制震顫是行之有效的。該控制器可以使系統(tǒng)輸出較好地跟隨預(yù)期輸入信號(hào)(自主運(yùn)動(dòng))，同時(shí)對(duì)高頻震顫有良好的抑制效果，基本能實(shí)現(xiàn)在不影響自主運(yùn)動(dòng)的前提下最大程度地抑制震顫。

2.2實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1抑制模擬震顫

實(shí)驗(yàn)范式一的結(jié)果如圖7所示?？梢钥闯觯谑茉囌吆敛恢榈那闆r下，于實(shí)驗(yàn)開始大約第8 s時(shí)刻突然開啟閉環(huán)FES震顫抑制系統(tǒng)，其實(shí)驗(yàn)的最終效果是：即使受試者有意一直保持一個(gè)恒定的擺動(dòng)力矩，其腕關(guān)節(jié)擺動(dòng)角度最終也會(huì)逐漸趨向于零點(diǎn)平衡位置，并在后續(xù)時(shí)刻持續(xù)穩(wěn)定在零點(diǎn)平衡位置附近。

實(shí)驗(yàn)范式二的結(jié)果如圖8所示。腕關(guān)節(jié)在非零點(diǎn)的非平衡位置上時(shí)，會(huì)有相應(yīng)電刺激脈沖促腕關(guān)節(jié)自主回到平衡位置。當(dāng)受試者關(guān)節(jié)回到平衡位置之后，其肌肉則不再感覺有電刺激脈沖了。此后受試者再重復(fù)之前的運(yùn)動(dòng)，使腕關(guān)節(jié)停擺在一個(gè)新的非平衡位置之上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，閉環(huán)FES震顫抑制系統(tǒng)依然會(huì)通過電刺激脈沖刺激相關(guān)肌肉，使其重新回到零點(diǎn)平衡位置。另外正常人想要產(chǎn)生頻率接近患者的模擬震顫，腕關(guān)節(jié)的角度幅值會(huì)很大，遠(yuǎn)大于實(shí)際患者震顫的幅值。

2.2.2抑制真實(shí)震顫

在所設(shè)計(jì)的FES系統(tǒng)作用下，患者腕關(guān)節(jié)角度變化如圖9所示?？梢钥闯觯颊咴颊痤澖嵌葹椤?°，加入閉環(huán)FES震顫抑制系統(tǒng)后，震顫角度被抑制在±1°范圍內(nèi)，關(guān)閉FES系統(tǒng)，患者震顫角度又重新恢復(fù)為±5°范圍。經(jīng)計(jì)算，對(duì)靜止性震顫幅值產(chǎn)生了約為80%的抑制。

3 結(jié)論

本研究從仿真和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層面出發(fā)，研發(fā)了一種用于抑制腕關(guān)節(jié)病理性震顫的功能性電刺激系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體腕關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，同時(shí)對(duì)前臂肌肉實(shí)時(shí)刺激，形成了一套閉環(huán)抑震控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在仿真層面上取得了對(duì)震顫信號(hào)的極大抑制且對(duì)自主運(yùn)動(dòng)極小影響的結(jié)果。在正常受試者和震顫患者上的測(cè)試也取得了滿意的效果。

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SuppressingPathologicalTremoronWristJointUsingFunctionalElectricalStimulation:SimulationandExperiment

YAO Peng1ZHANG Ding-Guo1*LIU Jian-Rong2

1(StateKeyLaboratoryofMechanicalSystemandVibration,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)2(DepartmentofNeurology,RuijinHospital,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200250,China)

pathological tremor; tremor suppression; functional electrical stimulation; controller design; PID control

10.3969/j.issn.0258-8021. 2014. 03.017

2013-01-17， 錄用日期:2014-03-24

機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(SKLRS-2012-ZD-04)

R318.08

D

0258-8021(2014) 03-0379-06

*通信作者(Corresponding author)，E-mail: dgzhang@sjtu.edu.cn