基于便携式脑电信号采集器的脑-机器人交互系统

针对现有高精度脑电信号采集设备体积笨重、成本高、无法普及的问题,开发了便携低成本的多通道脑电信号采集器,并以可编程可定制的乐高机器人为应用实例,搭建了集注意力训练、教育、娱乐于一体的脑-机器人交互系统。脑电信号采集器内置锂电池,体积为65 mm×40 mm×21 mm,重约60 g,以无线方式传输信号。在此基础上,结合典型相关分析(canonical correlation analysis,CCA)与快速傅里叶变换(fast Fourier transformation,FFT),提出了基于CCA-Wx-FFT的SSVEP特征提取算法,对采集器信号进行分析,以确保对机器人的精确控制。10名被试的测试结果表明,本系统获得了与高精度EEG设备相近的信号特征和控制准确率(92.6%vs 94.1%)。这一脑-机器人交互系统极大地降低了系统开发的成本,方便携带,易于扩展,对脑控的普及具有重要的应用价值。     

运输机器人行为建模的Petri网方法

针对建立运输机器人的精准行为模型所遇到的新困难,提出采用含禁止弧Petri网（PN）建立其行为模型。运输机器人行为有耦合、制约、异步等特点,采用含禁止弧的行为交互Petri网元模型以及token流动控制机制建模其行为。通过LabVIEW2012及Robotics模块,将Petri网模型转化为LabVIEW程序,在运输机器人平台进行行为验证。结果实现了运输机器人的行为与交互逻辑,具有行为辨识、决策与执行能力。验证了含禁止弧Petri网为运输机器人的行为建模提供了一种适用方法,建立的Petri网模型为运输机器人的相关行为设计提供模型参考。     

基于高频稳态视觉诱发电位的仿人机器人导航

针对中低频稳态视觉诱发电位（steady-state visual evoked potential,SSVEP）易于导致视觉疲劳的缺点以及现有高频范式对视觉激励载体要求较高的不足,通过应用相位编码方法,基于普通液晶显示器搭建了面向仿人机器人导航的高频SSVEP用户界面;同时针对高频SSVEP较难识别的特点,提出一种新的模糊分类方法来提高脑电信号解码效率．仿人机器人导航实验表明,基于中频SSVEP范式的脑—机器人导航系统的准确率、碰撞次数、操作频率分别为92.44%、2.14次、11.23次/min,而且极易使受试感到不适．而高频SSVEP的应用缓解了视觉疲劳,将导航系统的准确率、碰撞次数、操作频率分别提升至93.31%、1.89次与12.05次/min．     

非Lipschitz连续级联系统的稳定性分析及其应用

当考虑级联系统稳定性时,一般都需要系统满足局部或者全局Lipschitz连续性条件.与已有文献中的结果不同,本文给出了一种处理满足非Lipschitz连续条件下级联系统的稳定性分析方法.首先,基于积分输入状态稳定的定义,给出了级联系统全局稳定的Lyapunov形式条件.基于此,继续讨论了非Lipschitz连续情况下级联系统的有限时间稳定性.然后,利用上述稳定性分析结果,讨论了一类驱动子系统具有上三角结构的级联系统的控制设计问题.最后,给出几个例子验证了上述结果的有效性.