[发明专利]一种功能性电刺激下的自适应神经模糊肌肉建模方法

权利要求书

1.一种功能性电刺激下的自适应神经模糊肌肉建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)采集小腿运动时的膝关节角度参数θ和加速度参数α，通过逆动力学推导，获取膝关节力矩的表达式；

(2)将真实的膝关节力矩值输入到自适应神经模糊推理系统中，根据所述膝关节力矩的表达式获取实际输出的膝关节力矩值；

(3)将所述实际输出的膝关节力矩值与所述真实的膝关节力矩值做运算，获取误差Δe以及误差变化率Δec；

(4)将所述误差Δe、所述误差变化率Δec以及刺激电流输入到自适应神经模糊推理系统中，所述自适应神经模糊推理系统进行处理转化为对应的模糊量；

(5)所述自适应神经模糊推理系统通过所述对应的模糊量获取控制规则，根据所述控制规则，合成相应的刺激电流；

(6)通过所述误差Δe以及所述误差变化率Δec同时训练神经网络，获取隶属度函数参数和隶属度函数结构；

(7)根据所述隶属度函数参数和所述隶属度函数结构对所述自适应神经模糊推理系统进行调整，判断所述误差Δe是否小于阈值，如果是，执行步骤(8)；如果否，执行步骤(9)；

(8)流程结束；

(9)重新执行步骤(1)-(7)，直到所述误差Δe小于所述阈值，流程结束。

2.根据权利要求1所述的一种功能性电刺激下的自适应神经模糊肌肉建模方法，其特征在于，所述膝关节力矩的表达式具体为：

M=G×L×cosθ-J×d2θdt=G×L×cosθ-J×α;]]>

其中，G(N)＝m×g，L(cm)＝L_c+L_w×体重(kg)+L_s×身高(cm)，

J(kg·cm²)＝J_c+J_w×体重+J_s×身高(cm)，m(kg)＝M_c+M_w×体重(kg)+M_s×身高(cm)，

M为膝关节力矩、L为小腿重心到膝关节转轴的距离、G为小腿重力、J为小腿转动惯量以及m为小腿的质量。

3.根据权利要求1所述的一种功能性电刺激下的自适应神经模糊肌肉建模方法，其特征在于，所述对应的模糊量具体为：

将所述误差Δe和所述误差变化率Δec的变化范围定义为模糊集上的论域，

e，ec＝{-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5}

则其模糊子集为e，ec＝{NL，NM，NS，ZE，PS，PM，PL}，子集中元素分别代表负大，负中，负小，零，正小，正中，正大。