一种用于人体垂直平衡控制的小脑模型.pdf

第11期 电 子 学 报 V01．36N0．1l 2006年11月 AICTA咖RONlCASIN／CA Nov．2008 一种用于人体垂直平衡控制的小脑模型 张少白1．一，阮晓钢1，成谢锋2，冯志全3 (1．北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京10{X122； 2．南京邮电大学计算机学院，江苏南京210003； 3．济南大学信息科学与工程学院，山东济南250022) 摘要： 提出了一种具有长回路力反馈以及增益调整的控制模型，用以描述人体垂直平衡的控制．模型主要由 大脑和小脑两部分组成．小腩部分由两组增益表示．这两组增益负责提供踝一膝一臀环路之间相同或交联关节长回路 延伸反应的线性缩放比．大脑部分则仅仅包含一组相同关节线性力反馈的增益．本文提出，小脑是将控制增益组作为 感觉人体运动状态的函数来转换的．通过仿真，该模型证明，稳定的、具有线性增益调整的混合长回路反馈，可以在缺 乏明确动态内模的情况下提供实时平衡控制． 关键词： 小脑模型；垂直平衡；实时平衡控制；仿真 中图分类号：TPl8 A 文章编号：0372-21 文献标识码： 12(2008)11．2132-07 AModelofCerebellumforControlofHuman Balance Upright ZEM、IG sIlao．bail,2，RUM、I Xiao．gan91，CHENGXie．fen孑，FENGZhi—quart3 and (1．国姆PofElearmicInformationControl砌扣咖，＆咖磬肋施劬yof死由蝴．Be／j／硝100022，凸知； 2．Col妇eofcD嗍，№，撕UmversayofPosts∞d死k_Ⅷ以洳，№耐昭，脚Ⅱ210003，Ch／na； 3．School of删钿棚SdenmandEngineering，JinanU妇ity。Jiaan，蹋∞d0昭250022，Ch／na) with Abstrac【：The amodelofcerebellum forcefeedbackand SOastOdemonstrate paperpresents long-loop gainsscheduling of thecontrolhuman balance．Themodelconsists oftwo andcerebellum．Thecerebellar u删ght mostly parts．i．e．cerebrum cong，0- nentofthecontrolleris twosetsof that linear of and stretchre- representedby gainsprovidescalingsame-jointinterjointlong-loop belw∞nankle．kneeand theccrelxal ofthemodel setof linerforce