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找到 作者 包含"喻洪流" 10条结果
  • 心率变异性的线性参数和非线性图形特征在自主神经功能评价中的应用研究

    分析心率变异性(HRV)信号的传统方法是通过计算其线性参数,包括时域和频域参数来评价自主神经功能。HRV信号的本质是非线性的,并具有非线性动力学特性。Poincaré图是一种非线性图形法,能够揭示信号中隐藏的现象。本研究分别利用HRV的线性参数和Poincaré图参数在文字输入实验中进行自主神经功能评价。结果表明Poincaré图是评价HRV水平的一种简单且有效的非线性图形法。

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  • 脑肌电信号同步耦合分析方法研究进展

    运动神经系统通过神经振荡活动传递运动控制信息,从而引起相应肌肉的同步性振荡活动并反映运动响应信息,然后反馈至大脑皮层,使其能够感知肢体的状态。这种同步振荡活动可反映皮层肌肉功能耦合的连接信息。其中,耦合的强弱由多种因素决定,包括肌肉收缩的力量、注意力、运动意图等,因此分析不同因素影响下的脑肌电信号同步耦合的强弱对运动功能评价及控制方法等研究有重要意义。针对脑肌电信号同步耦合的分析方法,本文主要介绍与比较了线性方法中的相干性分析和格兰杰因果分析,以及非线性方法中的互信息以及传递熵,总结了各方法在脑肌电信号同步耦合的应用研究,以便于相关领域的科研工作者更系统地了解目前脑肌电信号同步耦合分析方法的研究进展。

    发表时间:2019-04-15 05:31 导出 下载 收藏 扫码
  • 中央驱动式上肢康复机器人运动学建模与分析

    为在结构上减小机械臂的体积, 同时还减小电机噪音、辐射等不良因素对上肢功能障碍患者的影响, 本文提出了上肢康复机器人的中央驱动式传动结构。利用Denavit-Hartenberg (D-H)表示法对中央驱动式上肢康复机器人进行运动学建模, 得到了其正、逆运动学方程。使用SolidWorks三维建模软件进行三维建模, 并让其在预设康复轨迹下进行运动仿真实验, 得到了各关节的角度-时间曲线及机械臂手柄的位置-时间曲线。实验结果表明, 机械臂手柄能在设定的康复轨迹下运动, 验证了中央驱动式结构设计的合理性。同时, 由机械臂手柄位置信息通过逆运动学方程计算得到的各关节的角度-时间曲线与从实验中得到的曲线最大误差不到3°, 验证了所得运动学方程的有效性。

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  • 基于语音识别技术的无障碍居家环境系统研究

    目前国内肢体残疾者数量逐年攀升,人口老龄化趋势明显,为了提高他们的生活质量,本系统采用用户的语音信号作为控制信息源,设计了一套基于语音识别技术的无障碍居家环境系统,包括中央控制平台、语音识别模块、执行终端节点等部分。通过将声音识别控制技术、无线信息传输技术、嵌入式移动计算技术相结合,将居家环境中的灯具、电子锁、报警器、电视机等电器设备通过无线网络节点互联为一个系统。经过系统测试在居家环境中语音控制的成功率在84%以上。

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  • 基于惯导信息的人体动作和路况识别

    人体动作和路况的快速准确识别是实现智能假肢自主控制的基础与前提。本文提出了一种基于假肢(下肢)惯导信号的高斯混合模型(GMM)和隐马尔可夫模型(HMM)融合的人体动作和路况识别方法。首先,使用惯性传感器采集膝关节处 x、y 和 z 轴方向上的加速度、角度和角速度信号,然后用时间窗截取信号段并用小波包变换消除信号的抖动噪声;接着对预处理后的信号进行快速傅里叶变换,提取其系数作为特征值;随后对特征进行主成分分析(PCA),去除冗余信息;最后采用高斯混合模型和隐马尔可夫模型进行假肢动作和路况识别。试验结果表明,本文方法对常规的动作(散步、跑步、骑行、上坡、下坡、上楼梯和下楼梯)的识别率分别达到 96.25%、92.5%、96.25%、91.25%、93.75%、88.75% 和 90%。同等试验条件下,将本文方法与常规的支持向量机(SVM)识别方法进行比较,结果显示本文方法的识别率明显较高。本文研究结果或可为智能假肢的监测和控制提供新的思路和途径。

    发表时间:2018-08-23 05:06 导出 下载 收藏 扫码
  • 基于生理步态的智能膝关节结构设计及训练方法研究

    智能膝关节对膝上截肢患者生理步态的实现具有重要的影响。通过分析正常人生理步态,设计新型液压阻尼膝关节结构,提出站立相和摆动相的训练方法。并利用下肢功能模拟与测评装置,对设计膝关节进行模拟测试,确定假肢膝关节控制目标为摆动相最大弯曲角度介于 60~70°。在 0.8、1.2、1.8 m/s 三种行走速度下,所设计膝关节阻尼器阀门闭合度为 0% 时,摆动相最大弯曲角度分别为(86±2)°、(91±3)°、(97±3)°,闭合度发生变化时,最大摆动弯曲角度均可调整到 60~70° 之间,且所需阀门闭合度百分比分别为 25%、40%、70%,揭示了智能膝关节实现生理步态阻尼调整的规律。

    发表时间:2018-10-19 03:21 导出 下载 收藏 扫码
  • 基于青年人足底压力测试的步态实验研究

    通过对青年人足底压力中心线变化规律的研究,找到足底压力中心线与步态稳定性、平衡性之间的关联性。本文分析了基于足印帧技术的足底压力分布几何中心和压力中心的测试原理和计算方法,并推导了二者在和两个方向的计算公式。同时我们利用该测试原理采集了131名青年人正常速度行走时的足底压力,并重点分析了其中14人的足底压力中心线和几何中心线,为建立青年人正常行走步态的时间、空间和力学参数等数据库提供了参考数据,得到了行走时测试对象足底的几何中心线和压力中心线变化规律,分析认为正常人行走时几何中心线和压力中心线间存在差异。压力中心轨迹揭示足运动稳定性,足底压力中心线的长度变化和横向变化可用于各类人群的足底压力研究、临床足疾诊断与和手术效果评判。

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  • 一种外骨骼式手功能康复训练器的研究*

    基于正常人手指结构与运动仿生原理,对人体手部生物学特性进行分析,设计了一种可用于脑卒中或创伤后手功能康复治疗的外骨骼式手功能康复训练器。该训练器包括外骨骼机械结构和肌电控制系统,具有可适应不同人手指长度的调节机构,通过采集使用者前臂肌电对外骨骼机构的运动状态进行控制,从而驱动使用者的手指进行屈曲/伸展康复训练。最后通过机构仿真实验和实验样机实验验证了训练器的机械结构仿生性、力学性能和训练效果。

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  • 一种上肢外骨骼康复机器人的控制系统研究

    为帮助上肢功能障碍患者进行康复训练,本文设计了一种4自由度上肢外骨骼康复机器人,并实现了语音和肌电两种控制方案。本文基于RSC-4128语音芯片,实现了对特定人的识别。另外自制表面肌电(sEMG)信号采集电极,采集sEMG信号,并通过信号处理、时域特征提取、固定阈值算法等实现模式识别,还利用脉冲宽度调制(PWM)算法实现了对系统运动速度的调节。最后,对系统进行了语音和肌电控制的测试。结果表明语音控制平均识别率达93.1%,肌电控制平均识别率达90.9%,验证了系统控制方案的可行性,为上肢康复机器人控制系统的进一步完善奠定了理论基础。

    发表时间:2016-12-19 11:20 导出 下载 收藏 扫码
  • 中央驱动式多自由度上肢康复训练机器人研究

    随着社会老龄化的日益严重,脑卒中患者人数逐年增加。相较于传统的康复治疗手段,应用上肢康复机器人治疗具有更高的效率和更好的康复效果,目前也已经成为康复领域的重要发展方向。本文针对当前上肢康复机器人系统的发展现状和不足,并结合各类上肢康复机器人产品的发展趋势,设计了一款最多能帮助患者完成 6 个自由度(3 个驱动自由度,3 个欠驱动自由度)训练的索控式中央驱动上肢康复训练机器人。综合考虑机器人结构与常见的多关节复合康复训练动作,选用关节空间规划法中的三次多项式法设计了进食、抬臂收展两条运动轨迹,并在 MATLAB 中绘制出机器人的运动轨迹曲线,为进行科学有效的被动康复训练奠定了基础。最后本文试制了实验样机,完成了机械结构与设计轨迹的验证。

    发表时间:2018-08-23 03:47 导出 下载 收藏 扫码
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