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大脑皮层-肌肉交互作用与注意力关系的实验研究被引量：10: 2014年; 为探索注意力因素对大脑皮层与肌肉交互作用的影响,5名健康受试者被要求完成两种任务。在任务1时,受试者通过右手食指、拇指对捏维持2N的恒定力;在任务2时,为了分散受试者右手运动控制的注意力,除需完成任务1中右手动作外,还要通过左手食指外展保持一个大小随机的恒定力。实验过程中同步采集受试者脑电和肌电信号,并将皮层-肌肉耦合,即将脑电与肌电信号的频域相干作为表征大脑皮层与肌肉交互作用强弱的指标。结果显示,任务2与任务1相比,所有受试者其右手肌电信号与左侧大脑脑电信号的皮层-肌肉耦合强度显著降低。此结果表明,注意力可影响大脑皮层与肌肉的交互作用,且注意力越集中,大脑皮层与肌肉交互作用越强。这一结论对于是否将注意力因素引入到神经损伤患者的运动功能康复中具有一定指导作用。; 郑杨王刚王刚徐进秦永辉; 关键词：相干脑电肌电注意力

用于低功耗的体域网加速度数据压缩感知设计被引量：3: 2015年; 为有效降低体域网加速度数据远程获取系统功耗,提出一种用于低功耗的体域网加速度数据压缩感知处理框架。首先基于优化的稀疏二进制测量矩阵,线性投影压缩体域网传感节点的加速度数据,降低相应节点压缩算法的复杂性和数据传输量;在此基础上,基于块稀疏贝叶斯学习模型,构建非稀疏加速度数据压缩感知重构算法,实现低功耗远程获取加速度数据。实验采用USC-HAD数据库的加速度数据,评估所提方法的有效性。结果表明,当优化稀疏二进制测量矩阵中每列非零元素个数为6、压缩率为50%时,能够获得与传统优化高斯随机矩阵、伯努利随机矩阵相同的压缩重构误差(约0.004 5);与一些传统的压缩感知重构算法相比,所提出的重构算法提高信噪比约17 d B,显著改善重构性能,可有效实现低功耗远程获取加速度数据。该方法有助于传感节点硬件简化设计,改善加速度数据重构性能,为构建低功耗体域网人体活动远程监测系统提供新的思路和方法。; 吴建宁徐海东王珏; 关键词：压缩感知低功耗远程医疗

在线调整对到达运动中人体上肢刚性特性的影响被引量：1: 2015年; 目的研究在线调整与运动中人体上肢刚性值之间的关系,提高人体刚性值测量的精度以及评判在线调整能力。方法设计5类不同类型的上肢平面到达运动,通过施加快速扰动的方法,对运动过程的前期、前中期、中期、中后期和后期共5个位置的刚性值进行测量,探讨刚性值在受到在线调整影响时的变化规律,以及刚性幅值与运动精度之间的关系。结果运动过程中刚性一直变化,而且刚性值的变化影响了最终的运动误差。运动过程中在线调整的发生会引起刚性幅值的改变,尤其是运动后期的刚性幅值,但是目前没有发现这一变化与在线调整发生的时间或者内容存在密切的联系。结论在线调整在到达运动中扮演了重要的角色。考虑到在线调整的发生会引起刚性幅值的变化,在临床上,通过对患者在特定实验中刚性幅值的测量,结合其他医学诊断方法,可以更精确地表明患者当前在线调整功能的状况。; 王帅杰左国坤; 关键词：上肢

基于互信息与主成分分析的运动想象脑电特征选择算法被引量：12: 2016年; 针对脑机接口中运动想象任务的特征选择问题,提出一种基于互信息与主成分分析的脑电特征选择算法。该算法融入类别信息,用不同运动想象类别条件下特征间的互信息矩阵之和取代传统主成分分析算法中的协方差矩阵,其特征向量表示新的主成分空间内各主成分的方向,特征值则作为评价准则判断主成分维数。对2005年国际BCI竞赛数据集,联合功率谱估计、连续小波变换、小波包分解、Hjorth参数四种方法进行特征提取,采用所提出的算法进行特征选择并与主成分分析算法对比,实验结果表明,所提出算法的降维效果更好,以支持向量机为分类器,相同维数的主成分,所得分类正确率更高。; 徐佳琳左国坤; 关键词：脑机接口互信息主成分分析

基于模糊PI控制的穿戴式上肢康复机器人被引量：6: 2015年; 为了加速患有运动功能障碍的患者上肢伸展功能的康复,研制出基于模糊PI控制的穿戴式上肢康复机器人.该上肢机器人借助结合眼动跟踪仪的虚拟现实平台通过气动肌肉驱动实现上肢的康复训练,采用模糊PI控制器对机器人实施位置控制.实验通过受试者穿戴该上肢机器人完成各关节的轨迹跟踪来检测模糊PI控制的效果.实验结果证明:模糊PI控制响应速度较快,轨迹跟踪误差较小,实用性较好.; 郭萌涂细凯何际平黄心汉; 关键词：康复机器人气动肌肉模糊PI控制虚拟现实

便携式二自由度腕关节康复机器人设计被引量：9: 2013年; 针对康复机器人大多体积庞大,应用于医院时不便于移动,为实现康复机器人的家用与便携化,设计了一种新型便携式二自由度腕关节康复机器人.该机器人采用气动肌肉对驱动的方式完成辅助患者腕部屈/伸的康复训练,采用微型电机驱动腕部摇摆功能的运动训练.最后,对所设计的装置进行了运动学分析与Matlab仿真,验证了设计方案的可行性.; 黄明黄心汉温月涂细凯; 关键词：康复机器人运动学气动肌肉腕关节

腕关节康复机器人功能性电刺激阵列电极研究被引量：1: 2013年; 采用STM32F107作为控制器,RehaStim刺激器作为刺激源,完成了腕关节康复机器人控制器电路的设计、下位机程序的编写和PC机界面程序的实现.下位机控制电极选通,获取传感器信息.上位机通过串口发送指令,控制阵列电极选通,设置传感器采样速率,并通过摄像头保存实验过程图像信息,用于理论分析.提出的功能性电刺激阵列电极系统不仅能预防肌肉萎缩,而且能选择性激活腕关节对应的肌肉,从而调制患者腕关节刚度,为患者采用腕关节康复机器人训练提供保障.4×6阵列电极系统能独立控制每个靶点的刺激参数,实现腕关节目标肌肉选择性刺激.; 温月黄心汉涂细凯黄明; 关键词：康复机器人功能性电刺激阵列电极腕关节气动肌肉

基于分布式压缩感知的可穿戴多传感数据联合重构新方法被引量：1: 2015年; 为提高可穿戴多传感数据远程联合重构性能,提出了一种基于分布式压缩感知的可穿戴多传感加速度数据联合重构新方法。该方法首先对可穿戴多传感原始数据压缩编码,将数据融合传送至远端服务器;然后,基于可穿戴传感数据的时空相关性,构建块稀疏贝叶斯学习联合重构算法,实现压缩数据解码,准确重构各传感原始数据;最后,新方法对美国加州伯克利大学可穿戴多传感运动数据进行分析。实验结果表明,对不同编码采样率,文章所提方法重构性能明显优于传统的算法,并且能够准确解码压缩数据,有望在远程医疗环境下推广应用。; 徐海东吴建宁王珏; 关键词：多传感器数据

用于手功能康复评价的数据手套的研制被引量：2: 2016年; 针对手运动功能康复评价的需要,研制了一款低成本的数据手套。该数据手套使用弯曲传感器测量手指关节角度的变化,使用薄膜压力传感器测量手指力量的大小,并对数据手套的稳定性、有效性和可靠性进行了测量,得到了较为满意的结果,并利用各关节运动角度之间的关系,建立了手指运动协调性的评价方法。该数据手套可用于评价2级及以上肌力患者手部运动功能。; 张明明郑杨王珏; 关键词：数据手套压力传感器手功能康复

欠驱动式手指康复训练装置的结构优化设计被引量：9: 2015年; 为了使欠驱动式手指康复训练装置可提供的手指关节活动范围满足训练需求,以某一连杆机构为例,通过分析运动学模型空间状态进行结构优化。首先建立机械机构与手指的简化空间模型,以关键构件及手指关节的旋转角度作为空间向量元素,求得某一机械尺寸及手指长度下所有可能的空间向量,形成空间状态集;然后通过考察空间状态集选择最佳机构尺寸,使得手指关节活动范围满足训练需求。仿真及样机佩戴测试结果表明,经过优化设计后的连杆式机构能够辅助手指在所需的关节活动范围内进行屈曲伸展运动,对手指长度变化的适应能力较强。所提结构优化方法对于欠驱动式肢体康复训练装置的结构优化设计具有一定的参考价值。; 郑杨陈垒王刚王刚刘新蓉董晓彤; 关键词：欠驱动结构优化

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国家科技支撑计划(2012BAI33B01)

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机构

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