文献类型：期刊文献

中文题名：手臂屈伸运动中上位最优控制对外部速度力场的补偿适应

英文题名：Adaption of Upper Level Optimal Control Module to the External Velocity Dependent Force Field during Reaching Movement

作者：付春江[1];王如彬[1]

机构：[1]华东理工大学认知神经动力学研究所,上海200237

年份：2010

卷号：29

期号：4

起止页码：545

中文期刊名：中国生物医学工程学报

外文期刊名：Chinese Journal of Biomedical Engineering

收录：CSTPCD;;Scopus;北大核心:【北大核心2008】；CSCD:【CSCD2011_2012】；

基金：国家自然科学基金项目资助(10672057;10872068);中央高校基本科研业务专项资金资助

语种：中文

中文关键词：运动适应;外部速度力场;前馈补偿;神经肌肉骨骼模型;最优控制

外文关键词：motor adaption; external velocity dependent force field; feedfoward compensation; neuro-muscular-skeletal model; optimal control

摘要：描述人体手臂适应外部力场的计算模型通常使用下位的前馈模块加以补偿,本研究提出当环境可以在内部模型中准确表达时,上位最优控制模块可以直接起到前馈补偿的作用。将与速度有关的力场(VF)施加到神经肌肉骨骼模型,并用最优控制方法进行仿真。仿真结果不仅与实验中手臂运动轨迹演化趋势相一致,同时与手臂末端阻抗椭圆也能很好的匹配。数值论证表明,人体可能仅通过调节上位最优控制模块中很少的参数就可以适应与补偿外部新环境。
In contrast to the traditional low-level compensation method,we proposed that when the environment could be expressed in the internal model,the upper-level optimal control module might directly play a role of feedforward compensation.In order to verify our proposal,we imposed velocity dependent force field in the simulation with the neuro-muscular-skeletal model and the optimal control methods.The outcome was qualitatively consistent with the experimental results of arm trajectory evolution and in line with the impedance ellipse of the end of arm.Numerical simulation demonstrated that brain might adapt to new environment by merely tuning a few parameters.