检索结果-内蒙古大学图书馆

中国医学物理学杂志 2025年第1期42卷 67-71页

作者：詹飞彪张应腾宋健南京审计大学数学学院江苏南京211815 泰州学院数理学院江苏泰州225300 华南理工大学数学学院广东广州510640

分析中枢模式发生器(CPG)的复杂节律模式及其对电磁感应的响应。首先将慢变量作为参数,对比分析单个神经元的放电活动对电磁感应的响应,研究发现慢变量参数越小,神经元对电磁感应的响应越强烈。其次仿真发现依次抑制(神经元1抑制2,2抑制... 详细信息

分析中枢模式发生器(CPG)的复杂节律模式及其对电磁感应的响应。首先将慢变量作为参数,对比分析单个神经元的放电活动对电磁感应的响应,研究发现慢变量参数越小,神经元对电磁感应的响应越强烈。其次仿真发现依次抑制(神经元1抑制2,2抑制3,3抑制1)的CPG放电节律处于同步状态时对电磁感应的响应更强烈,处于典型的放电状态(3个神经元次序放电)下是更鲁棒的。最后对具有相互抑制耦合结构的CPG的放电节律对电磁感应的响应进行讨论,结果发现电磁感应的微小改变将会使CPG的放电节律模式发生本质的转变。

关键词：中枢模式发生器复杂节律电磁感应

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中枢模式发生器网络步态运动

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南京理工大学学报 2014年第2期38卷 309-312页

作者：邹金慧石磊黄国勇王晓东昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 云南省矿物管道输送工程技术研究中心云南昆明650500

采用相对简单的Rayleigh振荡器作为中枢模式发生器(CPG)控制器,建立网络模型,针对该方法对多神经元耦合描述的不足,在单神经元和双神经元模型的基础上添加一个神经元,建立了三神经元模型。利用该模型分别模拟髋关节、膝关节和踝关节运动... 详细信息

采用相对简单的Rayleigh振荡器作为中枢模式发生器(CPG)控制器,建立网络模型,针对该方法对多神经元耦合描述的不足,在单神经元和双神经元模型的基础上添加一个神经元,建立了三神经元模型。利用该模型分别模拟髋关节、膝关节和踝关节运动,实现了对步态运动过程中腿部各关节的模拟。仿真结果表明,用Rayleigh振荡器构建的CPG能够很好地模拟多神经元的生理特性,Rayleigh振荡器作为CPG控制器建立多神经元网络模型是可行的。

关键词：非线性振子中枢模式发生器神经元步态运动

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动物运动指令的中枢模式发生器对机器人运动控制的启示

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机器人 2008年第3期30卷 279-288页

作者：李宏凯孙久荣戴振东南京航空航天大学仿生结构与材抖防护研究所江苏南京210016 北京大学生命科学学院北京100871

动物运动指令的中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)在动物的节律运动中发挥着重要的作用,对机器人的仿生控制方法研究具有借鉴意义.首先介绍了CPG的神经环路和控制机制,然后分析了组成CPG的非线性振荡器的典型数学模型,接... 详细信息

动物运动指令的中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)在动物的节律运动中发挥着重要的作用,对机器人的仿生控制方法研究具有借鉴意义.首先介绍了CPG的神经环路和控制机制,然后分析了组成CPG的非线性振荡器的典型数学模型,接着介绍了利用CPG进行机器人运动控制在国内外的发展现状,最后展望了其应用前景.

关键词：中枢模式发生器机器人节律运动运动控制

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融合机械元的蛇形机器人循环抑制中枢模式发生器控制方法

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机器人 2013年第1期35卷 123-128页

作者：唐超权王明辉李斌马书根中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京110049 立命馆大学理工学部

针对蛇形机器人中枢模式发生器(CPG)控制中控制信号以及传感信息缺少选择依据的问题,提出了一种融合了机械元的循环抑制CPG控制方法.首先,将蛇形机器人本体动力学方程改造为机械元引入循环抑制CPG模型.其次,提出了改进的Matsuoka神经元... 详细信息

针对蛇形机器人中枢模式发生器(CPG)控制中控制信号以及传感信息缺少选择依据的问题,提出了一种融合了机械元的循环抑制CPG控制方法.首先,将蛇形机器人本体动力学方程改造为机械元引入循环抑制CPG模型.其次,提出了改进的Matsuoka神经元,从而使得神经元与机械元具有一致的表达形式.再次,分析了融入机械元的循环抑制CPG模型中的参数关系,并给出了控制信号和传感信息与CPG状态量关系的表达式.最后,利用仿真对所提出的方法进行了验证,并对产生结果进行了分析.该方法中蛇形机器人的控制信号与传感信息都具有明确的定义,且由于用机械元的物理结构代替了神经元的计算,降低了CPG的计算量.

关键词：循环抑制中枢模式发生器蛇形机器人耦合控制

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基于生物中枢模式发生器原理的四足机器人

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第2期44卷 166-169页

作者：郑浩峻张秀丽关旭汪劲松清华大学精密仪器及机械学系北京100084

传统由人工规划产生的步态是比较僵硬的、缓慢的,缺乏灵活的自组织能力,与真正的动物步态存在很大差别。该文提出了机器人生物步态的概念。以生物的中枢模式发生器(centralpatterngenerator,CPG)模型为核心建立四足机器人运动控制系统,... 详细信息

传统由人工规划产生的步态是比较僵硬的、缓慢的,缺乏灵活的自组织能力,与真正的动物步态存在很大差别。该文提出了机器人生物步态的概念。以生物的中枢模式发生器(centralpatterngenerator,CPG)模型为核心建立四足机器人运动控制系统,建立CPG网络的权重矩阵与步态的对应关系。采用不同的权重矩阵得到四足机器人的典型步态。根据哺乳动物的肢体运动关系,建立机器人膝髋关节运动关系方程。通过仿真验证了基于生物CPG控制机理的机器人节律运动控制方法是有效的,机器人生物步态的实现是可能的。

关键词：机器人技术中枢模式发生器四足机器人节律运动生物步态运动控制系统

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基于中枢模式发生器的机器人行走控制

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同济大学学报（自然科学版） 2010年第10期38卷 1534-1539页

作者：陈启军王国星刘成菊同济大学电子与信息工程学院上海201804

基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的动物运动控制机理实现四足机器人AIBO的行走控制.利用Kimura振荡神经元构建CPG分布式控制网络,通过多目标遗传算法优化调整CPG网络中的参数,在AIBO上实现类似动物行走(walk)的行走... 详细信息

基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的动物运动控制机理实现四足机器人AIBO的行走控制.利用Kimura振荡神经元构建CPG分布式控制网络,通过多目标遗传算法优化调整CPG网络中的参数,在AIBO上实现类似动物行走(walk)的行走模式.通过Webots仿真和实体实验,验证所设计的CPG控制网络和控制方法的可行性与有效性.

关键词：中枢模式发生器 Kimura振荡神经元行走控制多目标优化算法

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基于谐波轨迹和中枢模式发生器的工业机器人在线轨迹规划

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上海交通大学学报 2016年第9期50卷 1348-1354页

作者：方懿胡洁上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对工业机器人周期性点位重复作业的平滑轨迹和在线变更轨迹要求,提出了新的关节空间的在线运动轨迹规划方法.在传统谐波轨迹方法的基础上,通过引入生物体中用于产生节律活动的中枢模式发生器(CPG)模型,设计了适用于工业机器人点位往... 详细信息

针对工业机器人周期性点位重复作业的平滑轨迹和在线变更轨迹要求,提出了新的关节空间的在线运动轨迹规划方法.在传统谐波轨迹方法的基础上,通过引入生物体中用于产生节律活动的中枢模式发生器(CPG)模型,设计了适用于工业机器人点位往复运动的改进CPG网络.拾放任务作为点位作业的一个典型实例,被用于证实新方法的有效性.实验仿真结果表明,提出的新方法只需求解初始点与终止点的逆运动学,无需其他附加约束条件即可在笛卡尔空间产生平滑的轨迹并通过CPG参数的调整实现稳定的在线轨迹变更,有效缩短作业时间,有益于提高生产率.

关键词：在线轨迹规划谐波轨迹中枢模式发生器拾放任务点位运动

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基于中枢模式发生器控制的电刺激步行康复系统设计与实验

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中国生物医学工程学报 2012年第4期31卷 558-565页

作者：王颖张定国上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

研发功能性电刺激(FES)康复系统来实现下肢瘫痪病人的行走运动。控制器采用基于中枢模式发生器(CPG)的仿生控制机理。针对基于递归神经振荡器的CPG模型,研究关键参数(激励性输入、时间常数、感觉反馈、输出阈值)对CPG输出幅值、频率、... 详细信息

研发功能性电刺激(FES)康复系统来实现下肢瘫痪病人的行走运动。控制器采用基于中枢模式发生器(CPG)的仿生控制机理。针对基于递归神经振荡器的CPG模型,研究关键参数(激励性输入、时间常数、感觉反馈、输出阈值)对CPG输出幅值、频率、相位以及占空比的影响。建立包含12个神经元的CPG网络,以控制双腿的4个关节(左/右髋关节和膝关节)和八组肌群(左/右髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌)。所搭建的实验系统和平台,包括悬吊减重系统、助行系统、电刺激系统和运动检测系统。在正常受试者参与的实验中,受试者在CPG控制的电刺激作用下产生非自主行走运动。实验结果表明,受试者双腿的髋关节和膝关节角度与正常人自主行走时的数据达到定性吻合,验证所设计的CPG控制器在FES康复系统中的可行性与有效性。

关键词：中枢模式发生器递归神经振荡器双足步行功能性电刺激下肢康复

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中枢模式发生器在六足机器人运动控制中的应用

中枢模式发生器在六足机器人运动控制中的应用

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作者：李鑫哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,机器人技术蓬勃发展,六足机器人作为机器人家族中极具典型的一员,已经在灾情救援、地表侦察、太空探测等诸多领域取得应用。同时运动控制作为机器人学的重要研究方向,得到了控制领域的广泛关注。随着生物学研究的逐渐深入,仿生... 详细信息

近年来,机器人技术蓬勃发展,六足机器人作为机器人家族中极具典型的一员,已经在灾情救援、地表侦察、太空探测等诸多领域取得应用。同时运动控制作为机器人学的重要研究方向,得到了控制领域的广泛关注。随着生物学研究的逐渐深入,仿生控制方法在模拟生物运动节律的方向展现出相比传统控制方法更大的优越性,其中,以中枢模式发生器控制方法(Central Pattern Generator,CPG)最为典型。CPG控制方法能够在缺乏高层控制信号和外部反馈的情况下,产生稳定的节律输出信号,不需要对外部环境精确建模,控制方法简单有效,并可以很好地模仿生物运动步态。由此,本文将以CPG控制方法为核心,以六足机器人为控制对象,对其运动控制方法进行详尽的探讨。首先,论文介绍了关于步态周期、步长、占地比等基本概念,通过基于模型的控制方法,以机器人单腿为对象,进行几何分析和正逆运动学解算。在此基础上,对单腿足端轨迹进行多项式拟合,以此完成机器人的运动规划,保证运动准确性。同时,选择无刷直流电机作为机器人关节驱动装置,完成数学建模过程,并在关节空间内建立三闭环控制器,保证对高层的输出信号的精确跟踪。其次,通过采用中枢模式发生器中基于单一非线性振子的方法代替传统基于模型控制算法来进行关节轨迹生成。论文选取Hopf神经振荡器作为节律控制的基本单元,描述振荡器参数对输出波形的影响,利用串联惯性环节提供的相角滞后产生固定相位差的原始信号,并通过设置阈值线的方法确定单腿摆动相与支撑相的切换时刻,最后以调节采样频率以及补偿相位差的方式确定关节控制信号与原始相位差信号在离散时间内的一一对应关系,描述典型步态的规划发生过程。随后,针对基于单一振子的步态生成方法所产生的问题,论文提出了相应的方法予以改进。通过选取改进的Hopf振子实现摆动相与支撑相频率的单独可调,并通过利用CPG环状网络结构消除串联惯性环节带来的误差积累,整体上简化了控制过程,提高了仿生控制方法的运动控制效果。最后,论文以典型步态为例,通过六足机器人实验平台,对算法的正确性与可行性做出了验证。

关键词：六足机器人运动控制中枢模式发生器

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步态中枢模式发生器对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响

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中国康复医学杂志 2011年第6期26卷 529-532页

作者：王文威潘翠环陈艳罗兆良罗丽娟广州医学院第二附属医院康复科 510260 广州医学院康复治疗系

目的:探讨步态中枢模式发生器对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响。方法:将80例脑卒中偏瘫患者随机分为治疗组(观察组)40例和对照组40例,两组患者均采用常规康复方法进行治疗,观察组还另外采用激活步态中枢模式发生器(CPG)的运动训练方法... 详细信息

目的:探讨步态中枢模式发生器对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响。方法:将80例脑卒中偏瘫患者随机分为治疗组(观察组)40例和对照组40例,两组患者均采用常规康复方法进行治疗,观察组还另外采用激活步态中枢模式发生器(CPG)的运动训练方法。两组患者总疗程均为1个月。分别在康复治疗前后采用Fugl-Meyer下肢运动功能量表(FMA)、改良Ashworth量表(MAS)、Holden步行功能分级量表(FAC)进行评定,同时选用足印分析法测量并记录步行时的时间距离参数的变化,分析步态的改善情况。结果:患者经过激活步态CPG的运动训练方法训练后,其FMA、FAC评分与治疗前相比差异有显著性意义(P<0.05),步行时间距离各参数也均有不同程度的改善(P<0.05)。结论:激活步态CPG的运动训练方法能提高脑卒中偏瘫患者的下肢运动功能和实际步行能力,改善步行的步态。

关键词：中枢模式发生器桥网状脊髓路姿势控制翻正运动运动疗法

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