一种新型手部康复机器人的设计与分析

针对意外伤害及脑卒中等造成的手部运动功能障碍问题,设计了一种新型手部康复机器人。重点介绍了三个模块化的执行机构和串联弹性驱动器的设计。利用解析法分析机器人的运动学特性,得出其运动学方程。然后通过图像处理技术得到了食指屈曲/伸展的运动轨迹,并将采集到的关节轨迹应用到运动学中,得出康复机器人的各个驱动关节的输入,并进行SIMULINK仿真验证。仿真结果证明该康复机器人整体结构设计合理,运动学模型正确,能够满足手部康复需求,同时也为后续康复机器人柔顺性控制提供了理论依据。     

基于虚拟仪器的表面肌电信号特征提取算法的研究

提出一种基于虚拟仪器的表面肌电信号的特征提取算法。该方法利用虚拟仪器丰富的函数功能,针对肌电信号的非平稳性特征,应用积分阈值法首先去除静息电位,保留最有价值的信号部分,然后利用小波包变换的方法对肌电信号进行小波包分解,根据其投影到不同频段上小波包系数能量的不同,利用能量较大的几组系数重构肌电信号。实验结果表明:该方法能有效地去除静息电位及噪声信号,且保留了肌电信号的细节信息,为肌电信号的模式识别创造了良好的条件。该研究依据虚拟仪器平台,为创建表面肌电信号实时控制机械臂系统提供了研究基础,具有潜在的工程应用价值。     

基于神经网络的锥光全息测量系统校准技术研究

为了解决锥光全息非接触式测量系统的输出非线性问题,提出采用三层BP神经网络方法来实现系统特性的非线性校准,充分利用神经网络自身具有的自学习和泛化能力,既避免了线性校准技术带来的原理误差,也避免了采用硬件校准方式的复杂性。大大降低了系统的测量误差,实验结果表明,校准前系统的最大测量误差为4.2μm,校准后的最大测量误差为1.5μm。     

LED可见光的虚拟仪器通信系统

以LED为核心的可见光通信是通信领域极具发展潜力的重要方式.针对LED光通信系统的要求,采用基于AVR的嵌入式结构及虚拟仪器技术,设计了具有较小体积和较低成本的发射接收控制系统.系统采用虚拟仪器平台作为通信系统的发射源和接收端子,并采用电荷泵升压器件AAT3110驱动LED,结合低偏移电压精密放大器OPA2350实现P...     

基于ARM的LED自适应调光系统设计

LED做为绿色高效的新一代照明光源应用越来越广,对LED自适应调光技术的需求会更加强烈。本文采用了基于I2C总线的光传感芯片TSL2561的测光技术,以ARM作为控制器,采用PWM方式调节MOS管,达到调节LED的发光亮度的目的,实现了LED的自适应调光。本文完成了相应的硬件设计和软件编程并调试成功,最终能使整个系统具备相应的功能。     

基于AVR单片机温室智能控制系统的设计

设计了一种用于植物工厂的温室智能控制系统．采取AVR单片机完成下位机设计,通过RS-485总线与上位机通信,并定义了通信协议,利用VC6．0开发人机界面．将该系统用于对温室环境因子的监控,用户可以根据植物实际生长需要选择适当的控制参数,实现对温室环境的管理．     

基于稳态视觉诱发电位的电力载波传输控制系统研究

利用人体的脑电信号控制外界的设备是一种新型的人机交互方式,依此展开了基于稳态视觉诱发电位的电力载波传输控制系统的研究。设计了一套脑电实时控制家庭终端的新型智能家居系统。系统中融合了电力载波通信技术,不仅解决了那些行动不便的人群与外界交流的问题,也解决了传统控制模式中射频干扰与传输距离限制的问题。系统采用单片机控制LED作为视觉刺激器。脑电算法处理在Lab VIEW平台上进行,利用功率谱估计实时提取诱发电位向量,产生脑_机接口控制命令,控制命令通过电力载波模块实现在家用电力线的传输,并最终在家庭终端实现动作控制。通过实验验证,设计的系统平均识别率在95%以上,平均单次对家电开关控制的时间在6 s左右。     

ASMI-BCI 特征调制及分类性能研究

基于运动想象(MI)的脑-机接口(BCI)近年来被应用于肢体运动功能的可塑性康复。采用视觉辅助刺激可以有效增强MI-BCI系统的分类性能,但视觉障碍患者无法使用。因此本文设计了基于听觉辅助刺激的ASMI-BCI,发现动态声音辅助刺激可以提高大脑运动相关皮层的兴奋性,增强系统的可分性特征。10名在校大学生(5男5女,平均22.6岁)3类实验范式(C-SW、C-DA、C-DV)的平均结果表明,C-SW范式分类正确率最低、C-DA次之、C-DV范式正确率最高。听觉辅助刺激范式的最优分类正确率可达76.03%,相比传统MI-BCI范式显著性提升了8.83%,且60%的被试使用该范式的分类正确率可高于70%。使用动态听觉辅助刺激范式可以为视觉障碍患者提供一种特征调制和BCI性能增强的新模式、新方法。