老年人、糖尿病病人以及中风患者,因为躯体感受系统的机械感受器感受外部刺激的阈值升高,导致对触觉刺激或者身体平衡控制能力不足,这使他们易摔倒,并给生活产生诸多不便。因此,针对提高老年人和感知功能障碍病人的感知功能问题,基于振荡共振理论在神经系统方面的研究成果,设计了一套人体触觉感知传感装置。本文首先介绍人体神经系统生理学基础,详细分析了触觉感受器接受外部刺激的作用机理。根据振荡共振理论模型,理论证明存在最优调谐振荡幅值使系统输出信噪比最大,为装置设计提供理论依据。其次,根据装置的总体设计方案设计了装置的硬件电路。该系统选用STM32F103ZET6为中央处理器,加速度传感器MPU6050采集人体姿态特征信息,上位机通过串口模块CP2012可以实时监视采集的信息,并利用上位机软件miniMN实时显示和存储。依据采集到的姿态信息,中央处理器的定时器3和定时器4产生8路PWM信号,驱动微电机产生高频振荡作用于触觉感知部位,以提高人体的触觉感知功能。然后,基于嵌入式开发环境KEIL-MDK V5.0完成了系统程序开发。程序采用模块化编程,主要包括主控制台程序、人体姿态信息检测程序、触觉表达程序、按键控制程序,人机交互模块程序,经编译程序无误。最后,对装置进行整机调试,并对调试结果进行了分析。仿真结果显示,装置可以实时显示人体姿态情况,并且在不同输入电压下能够输出不同频率的高频振荡,为振荡共振理论在人体触觉感知方面的应用奠定了实验基础,具有一定的实用价值。