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公开(公告)号：CN114403896A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210042980.6
申请日：2022-01-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 单通道脑电信号中眼电伪迹去除方法，包含如下步骤：步骤一、对单通道脑电信号进行基于经验小波变换处理；步骤二、对δ频段的脑电信号进行改进的自适应噪声完备经验模态分解，得到若干固有模态函数；步骤三、计算每个固有模态函数的样本熵，设置样本熵阈值识别含眼电伪迹的固有模态函数；步骤四、去除含眼电伪迹的固有模态函数，对剩余的固有模态函数做改进的自适应噪声完备经验模态分解逆运算重构得到滤波之后的δ频段信号；步骤五、将滤波之后的δ频段信号和高频段信号进行基于经验小波变换逆变换，最后重构得到去除眼电伪迹的脑电信号。本发明从真实脑电信号中去除眼电伪迹的同时尽可能保留了脑电信息，避免失真，从而准确有效地分析大脑活动。
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公开(公告)号：CN112370049A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011275723.4
申请日：2020-11-16
Applicant: 天津市环湖医院(天津市神经外科研究所、天津市脑系科中心医院) , 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种基于多模态信号同步的冻结步态采集分析系统及方法，其技术特点是：该系统包括功能近红外光谱脑成像系统、肌电信号测量系统和地面反作用力测量系统，所述肌电信号测量系统安装有实时打标软件，该肌电信号测量系统与功能近红外光谱脑成像系统、和地面反作用力测量系统相连接并在实时打标软件的控制下实现脑皮层血红蛋白浓度信号、表面肌肉电信号和足底压力信号采集分析功能。本发明采用多模态信号同步采集方式，使得数据分析的时间一致性，实现了所需设备之间的时间同步功能，并且在每个实验中，fNIRS、sEMG和vGRF信号同时被记录下来并用于步态分析，并能够对多模态信号进行相关分析，实现了评估的连续性功能。
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公开(公告)号：CN109363896A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811306391.4
申请日：2018-11-05
Applicant: 南开大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种下肢康复训练的双绳悬吊式主动减重系统，包括：底座、随动机构和减重机构，随动机构能够驱动减重机构进行横向和纵向移动；减重机构为两个，减重机构包括支撑框架、滚珠丝杠、主动板、从动板、驱动丝杠电机、卷绳轮和卷绳电机，压簧的一端与主动板固定连接，压簧的另一端与从动板触接；从动板的下侧连接有第一滑轮，支撑框架上设有压力传感器，压力传感器连接有第二滑轮，卷绳电机固定设置在支撑框架的一侧，卷绳电机与卷绳轮连接，卷绳轮上缠绕有吊绳，吊绳依次绕过第一滑轮、第二滑轮后用于与患者下肢连接，从而使减重机构能够分别对左右腿施加辅助力，减轻患者下肢运动压力，并提高人机交互的舒适度。
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公开(公告)号：CN106236519B
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201610828782.7
申请日：2016-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 一种面向步态和平衡康复训练的单绳悬吊主动减重系统。主要包括架空位移单元，竖直拉力单元和人机连接单元。其中架空位移单元包括主体支架、两根横向轨道和两根纵向轨道及其下方分别设置的位移驱动机构。竖直拉力单元包括一对滑轨、两个动板、两个压簧、压力传感器、电缸、卷绳电机、绞盘和偏角测量装置。吊绳通过卷绳电机驱动的绞盘、电缸一侧的滑轮、远离电缸一侧的动板上的滑轮、压力传感器顶端滑轮和吊绳偏角测量装置，最终与人机连接单元相连。本发明是一种新型的虚拟质量卸载下肢康复系统，通过虚拟去质量的方法为轻度和中度下肢神经受损的患者提供一个良好的康复训练环境，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN112201347A
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN202011152622.8
申请日：2020-10-16
Applicant: 南开大学 , 天津市环湖医院(天津市神经外科研究所、天津市脑系科中心医院)
Abstract: 一种基于足底压力信息的步态划分与特征提取方法，它包括对有下肢运动功能障碍的患者进行足底压力信息采集；针对采集到的足底压力信息，进行信号预处理；基于预处理后的足底压力进行步态划分；提取常规运动学特征和足底压力指数动力学特征。本发明通过足底压力变异性指标，可以定量评估患者在步行过程中，各个步态周期的支撑相之间的足底压力变异程度，有助于定量评估患者姿态不稳定，用力不均匀等情况，可以在动力学特征中为医生提供诊断辅助。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107756388A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201711245325.6
申请日：2017-12-01
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明为一种基于绳牵引串联弹性驱动的物理性人机交互平台。其中包括直流伺服电机、减速器、联轴器、绞盘、直线导轨、滑块、磁栅尺、弹簧、手柄和旋转轴等。人的上肢驱动手柄沿直线导轨进行运动，与此同时，直流伺服电机提供相应的驱动力，驱动绞盘牵引绳索，从而改变弹性元件的形变量，达到控制人机交互的力矩和阻抗的效果。通过设计相应的阻抗控制器，可以实现安全、柔顺、稳定的人机交互。
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公开(公告)号：CN113317780A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110630916.5
申请日：2021-06-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于长短时记忆神经网络的异常步态检测方法，包含以下步骤：数据预处理；数据预处理包含基于数据库进行试验对象类别划分，采集受试者步态过程中的足底压力数据，按实验对象划分数据集，保证同一病人的数据只出现在训练集或者测试集；基于长短时记忆神经网络的模型搭建，将每个LSTM单元的输出进行均值池化，每个LSTM单元的输出代表了对当前时刻之前的所有输入数据学习到的抽象特征，将这些抽象特征与最后时刻的特征拼接，送人全连接层中，最后使用激活函数输出概率值，二分类时使用Sigmoid函数，多分类使用Softmax函数；模型训练与结果评估。本发明有助于定量评估步态障碍，为医生提供诊断辅助。
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公开(公告)号：CN112205980A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202011152623.2
申请日：2020-10-16
Applicant: 南开大学 , 天津市环湖医院(天津市神经外科研究所、天津市脑系科中心医院)
Abstract: 一种基于光学立体测量的脑深部电刺激术中手部动作评估方法，所述评估方法包括步骤：a、根据预先建立的手部模型通过光学传感器对人体手部进行关键点识别；b、对各个关键点在动作任务状态时的三维空间坐标数据进行采集；所述动作任务包括对指、抓握和手掌翻转；c、对三种不同的动作任务，通过确定的关键点，设计特征，进行特征计算与分析。本发明在术中进行刺激前后分别对患者进行手部关键点识别与手部动作任务的特征提取，实现术中的快速客观的运动迟缓与震颤的评估。
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公开(公告)号：CN106618941A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610828718.9
申请日：2016-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: A61H1/00
CPC classification number: A61H1/00 , A61H2201/1207 , A61H2201/50 , A61H2201/5071
Abstract: 本发明为一种基于力位耦合的绳牵引串联弹性驱动器。其中包括滑轨、动板、压簧、磁栅尺、压力传感器、电缸、卷绳电机和绞盘。吊绳通过卷绳电机驱动的绞盘、电缸一侧的滑轮、动板上的滑轮、压力传感器顶端滑轮和拉力传感器，最终连接到目标物体上。此串联弹性驱动器只有一个自由度却需要完成位置随动和拉力控制两个目标，是典型的欠驱动系统，本发明采用绳牵引串联弹性驱动的设计，使用电缸同时控制吊绳的拉力和位置。通过在吊绳上串联一个弹性元件，将吊绳位置和吊绳拉力耦合起来，将吊绳位置和吊绳拉力的复合控制转化为对串入拉簧的形变量的控制，在位置跟随的同时实现精确的力输出控制。
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公开(公告)号：CN107756388B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN201711245325.6
申请日：2017-12-01
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明为一种基于绳牵引串联弹性驱动的物理性人机交互平台。其中包括直流伺服电机、减速器、联轴器、绞盘、直线导轨、滑块、磁栅尺、弹簧、手柄和旋转轴等。人的上肢驱动手柄沿直线导轨进行运动，与此同时，直流伺服电机提供相应的驱动力，驱动绞盘牵引绳索，从而改变弹性元件的形变量，达到控制人机交互的力矩和阻抗的效果。通过设计相应的阻抗控制器，可以实现安全、柔顺、稳定的人机交互。
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