基于语音识别的脑瘫康复数字训练系统设计

基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面,通过LD3320语音芯片实现人机语音交互功能。人机交互功能是通过Labview环境展开,可实现人、机器人的手势与动作的实时交互训练与评价。该系统可训练脑瘫患者反应能力、语言表述能力以及认识手势动作数字动作能力,为提升脑瘫康复训练系统提供关键技术。     

基于人机交互技术的社交型无奈式耸肩动作脑瘫康复训练系统设计

本文针对社交过程中的肢体动作语言耸肩动作展开研究,基于人机交互技术,设计了社交型耸肩动作脑瘫康复训练系统。该系统使用第二代Kinect v2设备对人体肢体关节的位置、角度等特征数据采集,通过支持向量机算法对数据分类训练从而实现耸肩动作的识别。本设计上位机选用C++语言编程对动作信号进行处理,依据系统设定的动作判定规则识别相应的动作信号,同时通过串口通讯方式向Arduino UNO开发板发送指令,驱动表情机器人做出相应的表情动作。整个系统使用Python编程设计人机交互界面,便于康复师引导受测者做出相应的耸肩动作,同时记录受测者的测试结果和测试时间,方便康复师对受测者康复情况分析和训练系统的后续完善。     

基于VB平台下的矿井通风安全监测系统数据通信

为了实现矿井通风安全监测系统数据通信设计灵活，编程简单，对下位机与上位机之间采用Mscomm通信控件进行串口通信，对VB应用程序和矿井通风安全监测系统之间采用DDE动态数据通信。实际应用情况表明，基于该种数据通信方式下该矿井通风安全监测系统具有很好的实用性。     

基于计算机视觉的智能机器人设计

设计一种基于计算机视觉的智能机器人.该机器人采用无线摄像头采集道路信息,采用Visual C++设计上位机进行图像处理获得路径信息,将命令通过无线串口传给机器人.用ARM7作为下位机控制芯片,应用PID算法对机器人进行闭环控制,从运行结果来看系统的实时性满足设定的要求.     

天然气田站控系统的模拟远程监控系统的设计

本文设计了一个具有本地和远程控制的气田站控系统.该系统通过建立一个工业以太网,以罗克韦尔(RockWell)的PLC作为控制器,RSLogix5000作为PLC编程软件,力控软件和罗克韦尔的PLC以OPC方式通过以太网通信,用力控NetServer网络通讯组件进行远程监控系统(上位机)与站控系统(下位机)之间的通讯.     

基于GSM网络的路灯监控系统数据远传仿真

传统的路灯控制与维护手段已不再适应现代化的要求,设计和实现自动化程度高、运行可靠、高效节能的路灯远程监控系统,是当今城市现代化发展的必然要求。论文详细介绍选择GSM网络的短消息业务来实现数据远传;利用Visual Basic编程环境,设计了上位机的监控系统;下位机利用Proteus软件进行仿真;在上位机和下位机之间各加一个无线调制解调器GSM Modem进行数据远传。     

高速无菌牛奶砖包机上下位机通讯设计

为了解决高速无菌牛奶砖包机在设计中出现的通讯问题,并考虑对操作员操作及对砖包机维护的需要,使用工控机作为上位机,采用GE90系列PLC作为下位机,上位机对PLC内部底层通讯协议SNP进行封装,使用多寄存器寻址方式,实现了在一个采样周期内完成对一台下位机的多类型寄存器的数据采集,阐述了实现高速数据采集实现原理,并结合寄存器修改方式,实现了上位机对下位机PLC输入端口的“虚拟输入”,在此基础上,编写了上位机对下位机的监视及控制程序,并建立了基于网络的远程故障诊断及维护系统。     

基于事件驱动模型的触摸屏通讯应用研究

本文采用简单的事件驱动模型,建立了一个快速、有效的触摸屏通讯系统。该系统完成将下位机站的内容传递到上位机站,实现现地触摸屏和中控上位机站都可以控制现地下位机站的目的。     

灌区闸门远程自动化控制系统

本文以国内某大型灌区为例,在灌区远程测报系统的基础上进行了闸门自动控制研究,通过无线调制解调器连接上位机(PC机)与下位机(单片机),将下位机采集到的数据传输到上位机,根据用户要求的流量控制闸门的开度和时间,为灌区的运行和管理提供保证,为提高系统的可靠性,采用了一些可供类似工程借鉴的可行技术。     

基于PROTEUS的上、下位机串口通讯仿真技术

下位机为PROTEUS结合Keil C编程的模拟仿真电路,上位机使用VC++MFC编制界面,依据RS232串行通信协议,通过虚拟串口将上下位机进行联机的电路模拟仿真演示,并介绍上位机的串口编程程序,以及上下位机串口设置。根据仿真实验以及编程操作表明,对串口通讯技术具有较大意义。     

基于Kinect动作交互模式的脑瘫康复训练系统设计

设计了以Kinect为交互设备的脑瘫康复训练系统。该系统针对上、下肢康复运动设计了运动捕捉功能及运动数据记录、分析和评价功能,通过对脑瘫患者的实际考察和数据研究,对程序进行整改。系统还设计了动作数据记录和评价功能,可结合不同案例进行多疗程数据记录和分析评价,以便更好地了解患者的目前情况和训练后的康复情况,为医生和康复治疗师提供治疗佐证数据。     

基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计研究

目的 解决现有儿童下肢康复训练仪难以适配儿童患者、功能性单一及缺乏互动的问题,使儿童下肢康复训练达到更好的训练效果。方法 提出一种基于约束理论（TOC）和发明问题解决理论（TRIZ）的儿童下肢康复训练仪改良设计方法,将TOC理论中的当前现实树和冲突解决图表与TRIZ理论中的冲突解决工具相结合,提出一种针对交互体验问题的基于TOC和TRIZ理论的改良设计方法与流程,并将其应用于儿童下肢康复训练仪的改良设计中。结论 基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计能够显著提高患儿的训练效果,其改良点包括造型和交互体验两个方面。利用VR技术与故事（游戏）情节结合的方式,提高了患儿的训练兴趣和参与意愿;将患儿信息上传至云端数据库,可生成不同的故事（游戏）情节,匹配不同的训练阶段,提高了训练的针对性;智能控件降低了训练过程中对康复师的依懒性,从产品角度缓解了康复师供不应求的现状。     

A New Mixed Clustering-Based Method to Analyze the Gait of Children with Cerebral Palsy

Cerebral palsy is a group of persistent central movement and postural developmental disorders, and restricted activity syndromes. This syndrome is caused by non-progressive brain damage to the developing fetus or infants. Cerebral palsy assessment can determine whether the brain is behind or abnormal. If it exists, early intervention and rehabilitation can be carried out as soon as possible to restore brain function to the greatest extent. The direct external manifestation of cerebral palsy is abnormal gait. Accurately determining the muscle strength-related reasons that cause this abnormal gait is the primary problem for treatment. In this paper, clustering methods were used to compare and analyze the differences between the abnormal and normal gait parameters of children with and without cerebral palsy. Since the collected data contains overlapping data that may be mutated, while the centroids are also different, the expected result is stratified. To solve this problem, a mixed clustering method is proposed that combines the advantages of K-means and hierarchical clustering, meaning that each set of data shows a similar trend to specific parameters. Experiment results show that this method can detect cerebral palsy through the difference between the abnormal gait of children with cerebral palsy and that of normal children.     

面向人机对抗赛的语音交互系统设计

设计了中型组足球机器人的比赛中应用的人机语音交互系统。首先简要介绍了相关软件,对语音识别原理进行了解析;然后分析了语音合成技术及其实现步骤,并根据足球机器人在比赛中的实际需要,设计了一套语音指令;利用Kinect软件进行了实验研究;最终针对不同的发声对象测试了多组数据,实验结果表明所设计的语音交互系统对语音指令的识别行之有效,识别率较高。无论是裁判机还是队员机,都能快速准确地识别队员的语音指令并进行播报,完全满足人机对抗赛对人机语音交互的需求。     

步态康复训练机器人人机交互信息感知系统

针对步态康复训练机器人与患者实时交互的需求，研发了获取人机接触力信息的感知系统。利用拉格朗日法建立包含人体主动力的下肢外骨骼机器人动力学模型，并分析患者下肢运动动作意图，为步态康复训练交互控制提供判断依据。在步态康复训练机器人样机系统上进行了静态、动态测量实验及被动/主动康复训练测量实验，结果表明该感知系统能够满足人机接触力的检测精度要求，能在康复训练中获取人体运动意图，这为步态康复训练机器人的智能交互控制策略研究奠定了基础。     

A machine learning system for identifying transmembrane domains from amino acid sequences

We present our machine learning system, that uses inductive logic programming techniques to learn how to identify transmembrane domains from amino acid sequences. Our system facilitates the use of operators such as ‘contains’, that act on entire sequences, rather than on individual elements of a sequence. The prediction accuracy of our new system is around 93%, and this compares favourably with earlier results. This work was carried out with the support of a research grant from ISIS, Fujitsu Laboratories.     

基于AHP-GRA-TPOSIS的自闭症儿童家庭康复干预产品设计研究

目的 为了在家庭场景中帮助自闭症儿童进行康复干预训练,提高其康复效果,基于“安全型依恋”和“沉浸理论”两种心理理论,对家庭康复干预产品进行设计研究,并建立最佳设计方案的评价模型。方法 以广州小天使康复训练中心为研究对象,通过文献综述、自然观察、问卷、访谈等用户研究方式确定定性指标,并使用Gephi对“安全型依恋”和“沉浸理论”的理论建构进行聚类分析。将层次分析法（AHP）、灰色关联法（GRA）和逼近理想解排序法（TOPSIS）三种方法综合运用,发挥各自优势避免局限性,用以建立自闭症儿童家用干预产品设计指导与评价模型,并进行深入的设计。结果 以改善自闭症儿童自身社会交往障碍、情绪障碍、认知障碍、感觉障碍四个方面为准则,建立“自闭症儿童家用康复产品设计”的设计指导与量化评估模型,并应用到自闭症儿童家用康复干预产品的设计实践中,再综合评估选择出最佳方案。结论 以“安全型依恋”和“沉浸理论”为理论基础建立的自闭症儿童家庭康复干预产品设计策略和评估方法,其评估过程科学,结果合理。通过设计实践,创造出科学有效的沉浸式康复干预体验,促进自闭症儿童构建安全型依恋关系,提高干预自闭症儿童的康复训练效果。     

体感交互式上肢镜像康复训练机器人系统

针对脑卒中患者因大脑神经损伤而造成的上肢运动功能缺失,结合镜像疗法的机器人辅助训练可通过促使双侧肢协同运动来有效地促进大脑神经元重塑,从而实现运动功能恢复.为此,将镜像康复理论、虚拟现实技术和机器人技术有效结合,提出一种体感交互式上肢镜像康复训练机器人系统.使用动作捕捉设备采集患者健肢的位姿信息,通过设计人机镜像运动映...     

Availability-adjusted X-factor

The notion of extended X-factor contribution has been proposed and evaluated recently as a tool to identify system capacity constraints based on machine group utilization and raw processing time. This provides a great convenience for factory-floor managers examining system capacity issues by using only local- or machine-level information. The purpose of this study is twofold: to study fundamental properties of the extended X-factor contribution measure augmented with availability, and to use this new measure to investigate resource allocation for optimizing mean cycle time. The availability-adjusted X-factor was first introduced in the context of local cycle time and its relation to allocation of personnel in individual machine groups. The availability-adjusted X-factor contribution measure developed and evaluated in the current study differs from the previous measure by its ability to identify capacity-constraining machines in the entire system. The measure presented herein is a more accurate indicator of capacity constraints than the extended X-factor contribution measures. With an objective to minimize cycle time or maximize throughput by properly allocating available resources, the results presented herein clearly demonstrate the effectiveness of this new measure to identify capacity-constraining machines. This study also uses availability as a decision variable for mean cycle time optimization.     

具身认知视角下膝关节康复机的情感化设计研究

目的为加速膝关节生理性疾病患者的康复进程,提升其使用康复机的体验,并满足其潜在的心理需求,从具身认知的视角出发,构建目标用户心理情绪与行为经验间的关系,探讨康复机的情感化设计策略。方法以CPM机为例,首先借助访谈、随行观察、数据分析等方法,搜集并提取患者在使用康复机时的关键动作与情感需求,从而进行重要性的排序;其次明确影响关键动作与患者情感需求的各因素的权重;最后进一步使用层次分析法设计评价指标体系,进行认知情绪—具身动作—设计元素的映射研究。结论提出了膝关节康复机的情感化设计策略,满足了患者在康复过程中关键动作和认知情绪的要求,优化了训练过程中的用户体验。设计策略可应用于膝关节康复产品的设计之中,这有利于患者认知情绪与具身动作上的优化,从而加快康复进程。