【摘 要】
:
脑卒中是目前世界上成年人的首要致残因素,幸存者存在50%~70%的偏瘫概率。脑卒中患者术后穿戴气动康复手套可以进行手功能康复训练,是帮助患者进行手部康复的一种较优的解决方案。不同于目前应用较多的预先编程模式和配合外设的主从控制模式,肌电控制模式具有控制过程动作自然、仿生性好、设备结构简单、应用灵活等优点。本文旨在将气压传动技术与肌电控制技术相结合,最终实现气动康复手套的肌电控制。根据表面肌电信号的
论文部分内容阅读
脑卒中是目前世界上成年人的首要致残因素,幸存者存在50%~70%的偏瘫概率。脑卒中患者术后穿戴气动康复手套可以进行手功能康复训练,是帮助患者进行手部康复的一种较优的解决方案。不同于目前应用较多的预先编程模式和配合外设的主从控制模式,肌电控制模式具有控制过程动作自然、仿生性好、设备结构简单、应用灵活等优点。本文旨在将气压传动技术与肌电控制技术相结合,最终实现气动康复手套的肌电控制。根据表面肌电信号的特点设计了一种双通道表面肌电信号调理器,用于采集不同手势动作的指屈肌和指伸肌的表面肌电信号。设计了一种双阈值比较的表面肌电信号动作活动段检测方法,应用移动窗口法分割信号数据,提取表面肌电信号的时域及时频域特征并分析特征的聚类性。选择表面肌电信号的小波包系数的能量特征和方差特征组成特征向量,应用主成分分析法降低特征向量维度。设计了BP神经网络模式识别分类器,实现手势动作表面肌电信号的模式识别,应用该算法对十位实验者进行手势动作离线识别,检验该模式识别算法对不同个体的适应性。研究了气动康复手套的弯曲角度伺服控制,基于模糊PID切换控制策略设计了控制系统并搭建实验台,分别进行气动康复手套在阶跃和斜坡信号下的弯曲角度响应实验。在上述研究的基础上,设计了阈值控制策略和模式识别控制策略的肌电控制方法。其一,基于阈值控制策略在MATLAB/Simulink中设计人手“屈/伸”意图的在线识别算法,结合气动康复手套弯曲角度伺服控制实现了康复手套缓慢“屈/伸”运动的肌电控制。其二,基于模式识别策略在MATLAB/Simulink中设计了手势动作表面肌电信号的在线模式识别算法,并实现多模式的手势动作肌电控制,实验中实现了“捏食指”、“捏中指”、“屈掌”、“伸掌”以及“休息”等五种手势的在线识别,根据识别结果控制相应的电磁阀,驱动气动康复手套完成对应模式的动作。最后检验了该在线识别算法对不同实验者手势动作的在线识别效果,平均在线识别率可达75.45%。
其他文献
分布式驱动电动汽车的控制方式更灵活、驱动系统结构更加优秀,这必将使其成为未来汽车广泛采用的驱动形式。目前针对分布式驱动电动汽车的稳定控制方法,其目标是使汽车的质心侧偏角处于6°范围内,避免汽车进入极限工况,对于汽车已处于极限工况下的控制研究较少。因此本文探索漂移控制方法,探索在分布式驱动汽车质心侧偏角已经过大的情况下维持对汽车的控制。首先,建立车辆的动力学模型与状态观测器,使用无迹卡尔曼滤波方法估
随着现代微波技术的迅猛发展,在诸如雷达、通信等应用中对高频高速的数据传输等要求,促使天线研究朝着高增益、大宽带、波束赋形等方向发展。本论文结合课题要求以及实际工程需要,主要研究了以下工作:首先,设计一款实现特定角度波束偏转的卡塞格伦天线,其工作频率为94GHz,波束偏转5.9°。通过理论分析,讨论其设计的可行性;然后仿真优化设计标准卡塞格伦天线;再进行偏转方式的对比研究,最终选定副面偏轴的卡塞格伦
太赫兹波作为新兴的电磁波研究频段,具有很多优异的特性,目前在生物医学、环境监测、安全检测、军事领域以及无线通信等领域展现出良好的前景。我国正在持续推进5G应用技术研发试验、开展6G愿景研究,而太赫兹技术被认为是6G的关键技术,目前国外发达国家都积极开展相关技术研究,因此大力发展太赫兹技术对我国未来在6G领域掌握技术话语权至关重要。光子晶体最突出的特点是具有带隙和实现能量局域化,因而可以实现对太赫兹
野外环境下,沼泽、湿地以及由于暴雨等恶劣天气形成的大规模水障碍对无人地面车辆的威胁很大。这些区域的范围一般较大,且路面附着条件不佳。目前摄像机、毫米波雷达和激光雷达等环境感知设备无法准确识别到此类障碍:沼泽具有隐蔽性,甚至是肉眼也难以辨别;暴雨后的路面不可通行区域包含许多泥沙,导致水面不平整,这也会对检测造成一定的困难。且这些设备无法满足全天候检测的需求,例如雨雪天气、光线阴暗时摄像头识别受限,雾
随着含能材料对起爆、传爆准确性和可靠性的需求日益提高,传统的成型工艺已无法满足含能材料的发展。而3D打印技术柔性好、适应性强的优点使得其彻底摆脱了传统制造工艺中对于产品形态的限制和束缚,为含能材料的发展开辟了新的途径。本文针对自制的桌面级含能材料3D打印机,对其成型平台进行设计和优化,并以成型平台伺服系统为研究对象,对其动态性能进行数学建模及运动学仿真分析。具体内容为:首先,本文对含能材料3D打印
随着区块链底层技术的发展,区块链应用已经进入社会公证、智能化领域,越来越多的轻算力区块链项目正在落地。区块链的去中心化和去信任化等优势多基于区块链的共识机制和智能合约。然而区块链的数据同步性能却限制了区块链的进一步发展。当前制约轻算力区块链P2P网络性能的主要因素是传输速率和传输可靠性。本文针对这两个问题进行了研究,具体工作内容如下:(1)针对传统Bit Torrent协议对时延不敏感以及疏通策略
随着国内适龄劳动力的减少和人力成本的增加,许多行业开始使用机器人替代劳动力,从而进一步刺激和推动着机器人行业的技术革新和应用发展。在本论文,设计了一款适用于酒店、办公室环境的室内移动机器人,从使其具备稳定准确的运动能力、准确可靠的自主定位能力和安全高效的导航避障能力出发,对其运动控制与导航定位方法进行了深入研究。首先,根据机器人功能需求特点对机器人总体方案进行设计,采用主从分布式控制器方案设计了机
激光雷达外场性能检验受场地、时间和天候环境等因素的制约,使得激光雷达的生产难以满足各行各业对其日益增长的需求,因而迫切需要发展激光雷达室内全自动性能检测技术,以提高其检验精度和效率。为此,论文提出了一种能在室内模拟外场环境实现激光雷达性能全自动检验的方法,并进行了全自动检测系统的设计和实验研究。论文在深入资料调研的基础上,引入光纤延时链路技术,并结合激光回波模拟和LabVIEW虚拟仪器控制,给出了
定制木工家具柔性生产线正朝着无人化、智能化的方向发展,生产线的产能得到了大幅提升,同时,生产线复杂的结构也导致了其故障的频发,企业存在难以快速准确地排查故障的问题。因此,本文以定制木工家具柔性生产线为研究对象,结合机器学习的方法,研究设计了针对该生产线的故障诊断系统。首先,梳理了定制木工家具柔性生产线的组成和工艺流程,分析了定制木工家具柔性生产线主要加工设备的故障原因,提出了故障诊断系统的总体方案