面向脑瘫康复训练的社交辅助机器人人机交互技术研究

来源 :盐城工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:IT_Consultant
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑性瘫痪以目前的医疗水平无法痊愈,需要通过有针对性的锻炼,才能逐渐向正常发育水平靠拢。多数脑瘫患儿无法进行正常语言交流,若不及时有针对性的进行社交能力康复训练,随着年龄的增长,患儿将会逐渐与社会群体脱节。本文针对语言交流存在障碍和无法掌握社交肢体动作语言的脑瘫患儿,在康复专家和特殊学校老师的建议指导下,设计康复训练系统。通过设计社交互动场景,在社交辅助机器人的引导下与脑瘫患儿进行交流互动,从而实现脑瘫患儿社交型肢体动作康复训练。本文主要内容描述如下:首先,对研究背景进行简要概述,对脑瘫康复训练在人机交互技术方面的研究现状进行分析,最后对文章的结构安排进行简要说明。其次,对脑瘫患儿的社交肢体动作掌握情况展开调查,通过对影视剧和现实社交互动中的耸肩动作进行分析,选择标准的耸肩动作,制定耸肩动作判定准则。然后,设计了社交动作交互式脑瘫康复训练系统,选用Kinect设备对人体骨骼位置信息进行采集,通过对采集到的骨骼信息进行处理,实现肢体动作识别,采用表情机器人对脑瘫患儿的肢体动作结果进行反馈,实现患儿与表情机器人的互动功能。接着,通过对各种动作识别算法的对比,选用支持向量机算法对动作识别系统进行优化,提高系统的动作识别率,有效的帮助脑瘫患儿开展康复训练。对训练结果分析模块进行设计,自动对训练结果进行分析,生成康复训练报告,选用KNN算法对训练结果分类,自动生成下一阶段的康复训练方案。最后,设计了社交动作引导启发式脑瘫康复训练系统。通过搭建仿真机器人,改善了人机交互系统,采用动态的仿真机器人对脑瘫患儿进行动作指引,在特定的社交动作方向引导启发患儿,患儿可以根据机器人做出的不同社交动作进行模仿学习。
其他文献
近年来,移动机器人技术的不断发展,其应用前景广阔,已经成为了机器人研究领域重要的组成部分。两轮自平衡车作为一种特殊的轮式移动机器人,其结构式两轮共轴、独立驱动、重心位于整个车体的上方部分,通过控制两个轮子的正反转运动达到平衡的目的。因此两轮自平衡车对控制方法要求较高,也成为了检验各种算法控制效果的实验平台。两轮自平衡车是一个高度不稳定,欠驱动、强耦合的非线性系统,其动力学方程也是一个多变量、参数不
学位
随着国民经济的日益增长,我国每年消费的塑料瓶数量逐渐增加,大多数的塑料瓶是通过掩埋的方式自然降解,这会对环境造成较大的污染。不同颜色的塑料瓶经过回收处理可以取代石油来生产不同颜色的聚酯化纤产品,而目前工厂对塑料瓶回收还是采用的人工方式,该方式分拣效率低下,在恶劣的环境下也会对人体造成极大的伤害。为提高塑料瓶回收的分拣效率,本文设计了基于视觉与工业机器人的废旧塑料瓶分拣系统。本文围绕图像预处理、塑料
学位
当井下的腐蚀性气体与水气从井口排出时,会逐渐腐蚀通风机部件,降低其运行效率,影响矿井的安全生产,为了保证矿井下的持续生产,需要切换风机,将备用风机投入使用。根据《煤矿安全规程》要求每月必须完成一次风机切换,以确保矿井下的安全生产。然而,主通风机切换过程中所导致的井下风量波动也会对瓦斯浓度造成影响,产生安全隐患,所以必须对切换过程加以控制,维持井下风量波动稳定,且在十分钟内完成矿井风机的切换流程。由
学位
随着工业信息化的发展,通过信息技术实时监控和管理各种机械设备,存储了大量的历史数据,如何运用数据挖掘技术对这些数据进行智能分析,从而为故障诊断与设备维护提供科学评判依据,这是一个亟待解决的问题。轴承是机械设备中不可或缺又容易发生故障的重要组成部件,轴承失效会影响到其它部件,进而影响到整个系统的工作状况,造成整个机械设备的性能降低,乃至失灵,所以及时诊断出轴承故障至关重要。通过对轴承振动信号进行分析
学位
大气环境问题是当前世界共同面临的社会问题,其中光化学污染为主要原因之一,因此采取有效的防治措施显得尤为重要,文章阐述了光化学烟雾的危害、形成条件、机理,并提出了防治措施。
期刊
随着机器人技术和人工智能技术的不断发展,移动机器人的智能化程度越来越高,其已在各领域为人们提供了便捷。但对于一些复杂的任务,受承载能力和感知能力等方面的限制,单个机器人往往无法胜任。由于多移动机器人系统具有更高的冗余性、鲁棒性和更强的感知能力,其常被用来完成更为广泛的复杂任务。多移动机器人系统协同编队为多机器人系统提供了合作能力,是目前机器人领域的一个热点研究方向。与工业机器人不同,移动机器人系统
学位
强化学习通过与环境的不断交互,根据实时反馈的奖励信号实现决策的优化,自适应能力和自学习能力强,近年来已成为实现机器人自主导航的关键方法之一。本论文以强化学习为基础,在未知动态环境下分别针对实际部署中的错误恢复、学习安全和重学习效率三个问题进行了研究,主要内容如下:(1)针对强化学习实际导航应用中的错误恢复问题,提出了安全自恢复强化学习自主导航框架。该框架一方面通过安全保障机制监视机器人的动作选择,
学位
海洋能作为一种清洁可再生的新型能源,越来越受到国内、外科学研究的关注,海洋波浪能、海上风能以及海上光伏发电等技术已经取得了阶段性进展。基于直线发电机的直驱式波浪能发电机装置被应用于海洋监测系统、海洋孤岛的工作与照明用电。但长期的实践研究发现基于直线发电机的波浪能发电系统较之旋转发电系统相比,电机功率密度低,容错性较低,输出电能质量不高。且海洋的波浪除了包括竖直方向上的起伏动能,还具有水平方向的垂荡
学位
<正>越来越多的人已经清醒地意识到,"地球村"从理论构拟不可抗拒地逐步变成现实的存在,全球政治、经济、文化、通讯、信息的一体化进程明显加快了。人类的未来必将建构在各区域各民族息息相关相互依存的共同生态体系中。由此引发的逻辑结果,一方面是更多的人超越狭隘的地域与族群偏见,追求人类普同性的价值观念与生存模式;另一方面,也有可能是由于族际间交往的增多,
会议
户外高压断路器电动机操作机构是配电系统中的重要组成部分,其状态好坏直接决定着电力系统是否可靠,做好相关的运行维护是保证电网能够安全、稳定运转的重要条件和基础。而目前在部分负载严重的区域,电动机操作机构常常出现相关设备性能指标过低,发生故障无法识别检测的情况。为了解决当前高压断路器电动机操作机构故障诊断存在的问题,本课题设计了一套完备的操作机构在线监测和故障检测系统。该系统能有效识别操作机构中各类电
学位