基于GA-SVR模型的肌力康复电刺激系统的设计研究

来源：电子测量技术杂志2023年第19期北京时间：

作者：隋修武，梁天翼，杨静文

单位：1.天津工业大学机械工程学院 天津 300387; 2.天津市现代机电装备技术重点实验室 天津 300387

摘要：为了实现康复电刺激系统治疗参数的个性化定制及实时调整，提出了一种基于调制中频电刺激的下肢肌力康复闭环电刺激系统。设计低频调制中频刺激电路，基于遗传算法建立了电刺激参数与膝关节角度之间的支持向量机回归预测模型，并搭建基于模糊内模控制PID的闭环反馈系统，以达到更精确稳定的参数设置效果。通过膝关节运动实验表明，被试者在无痛感的前提下更接近预期的关节运动轨迹，30组膝关节运动角度与预期值最大均方根误差为10.21°，最小均方根误差为5.48°。相比传统低频电刺激，肌电平均振幅具有20 μV以上提升。本文提出的电刺激系统参数可实现因人而异，且可根据闭环反馈结果进行实时调整，该系统能有效活化肌肉、提升肌力，在肌力康复步态训练中有较好的应用前景。

关键词：低频调制中频电刺激;GA-SVR回归预测模型;模糊内模PID反馈;膝关节运动控制;肌力康复

基金资助：中国航空科学基金（201729Q2001）项目资助