肌电假肢的使用离不开训练过程,传统的方式是使用实体假肢进行训练,效率低、时间长且枯燥乏味,易使患者失去训练的积极性和信心。虚拟训练系统在直观性、生动性、交互性等方面具有天然优势,逐渐成为训练的主要方式。为了提升患者的训练效率、缩短训练时间,本文设计了一种由基于肌电信号的多模式神经控制模块和基于振动刺激的感觉反馈模块组成的智能上肢假肢训练系统,其具有运动、感觉双向神经通道,并进行了生机闭环交互实验。本文首先对假肢虚拟训练系统、肌电控制方法和感觉反馈方法的国内外研究现状进行分析,总结现有虚拟训练系统的不足,确定系统采用的肌电控制算法和感觉反馈模块的反馈方式。基于功能需求进行总体设计,以Visual C++6.0和Open Inventor三维图形开发库,作为开发平台,建立智能上肢假肢训练系统。通过对臂手系统进行运动学分析,实现对上肢的控制。设计虚拟场景显示窗、碰撞检测模块、自动演示模式、控制训练模式来实现系统的主体功能。在系统中集成多模式神经控制和感觉反馈功能。在控制训练模式下,通过交互界面显示分类器的分类结果和动作意图解码的动作标签;采用弹簧-阻尼模型作为虚拟环境中的接触模型,分析不同接触情况下的虚拟力,并设计振动反馈策略生成振动元件的控制信息,形成控制闭环。为了验证本文设计的虚拟训练系统的有效性,进行生机闭环交互实验。对比训练相同的时间,传统训练和生机闭环交互训练各自的成功率和动作解码时间。通过前者反应训练的效率,通过后者反应编码控制的熟练程度,证明了本文建立的虚拟训练系统在缩短患者训练时间、提升患者对假肢的操作能力的有效性。