基于肘部运动驱动的手掌电刺激控制系统

    公开(公告)号:CN111202908B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202010056933.8

    申请日:2020-01-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于肘部运动驱动的手掌电刺激控制系统,利用惯性测量模块采集肘部的姿态四元数,利用弯曲传感器模块采集手指弯曲角度,由数据处理模块对姿态四元数和手指弯曲角度进行汇总并发送至上位机,上位机根据预设的控制周期周期性地利用接收到的姿态四元数和手指弯曲角度设置电刺激控制参数,向电刺激设备发送控制指令,电刺激设备根据上位机发送的控制指令输出相应脉冲刺激手指对应肌肉收缩。本发明可以自动调整电刺激设备的脉冲控制参数,实现对手指对应肌肉的自动连续刺激。

    一种肌电信号反馈的功能性电刺激闭环控制系统及方法

    公开(公告)号:CN105031812A

    公开(公告)日:2015-11-11

    申请号:CN201510313665.2

    申请日:2015-06-09

    Inventor: 李展 程洪 殷紫光

    Abstract: 本发明公开了一种肌电信号反馈的功能性电刺激闭环控制系统及方法,首先在功能性电刺激器完成初始化及信号同步后,开始对被控对象进行电刺激;肌电信号采集器采集电刺激肌肉时产生的原始肌电信号,并进行预处理;再采用含时滞项的Hammerstein模型建立肌肉缩张模型,采用卡尔曼滤波方式进行参数辨识;最后对肌肉缩张模型进行在线实时预测,计算最优的电脉冲宽度的控制量,并反馈到功能性电刺激器,对其进行参数更新,实现实时的自适应控制。本发明通过计算被控对象的肌电信号的绝对平均幅值,完成对电刺激的脉冲数的闭环控制调节;提高了闭环功能性电刺激系统的控制精度,实现了肌电信号反馈的功能性电刺激自适应控制。

    一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂

    公开(公告)号:CN107648013B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201711102641.8

    申请日:2017-11-10

    Abstract: 本发明公开了一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂,包括掌套、小臂基板、滑动板、肘内外旋模块、腕屈伸模块以及腕桡尺屈模块;该前臂的第一个自由度是小臂绕着肘屈伸转动轴的旋转运动,第二个自由度是整个前臂绕着沿臂长方向的小臂中心轴做内外旋运动,第三个自由度是手掌绕着腕关节背屈、背伸的旋转轴做屈伸运动,第四个自由度是手掌绕着垂直于手背并通过转轴中点的旋转轴做桡屈、尺屈运动。该发明提供了四个运动自由度,即肘关节屈伸、旋内、旋外,腕关节屈伸、桡屈、尺屈,且各自由度转轴均与人体该自由度转轴重合,保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活,能够进行各种康复运动,使上肢康复治疗更为全面。

    基于肘部运动驱动的手掌电刺激控制系统

    公开(公告)号:CN111202908A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010056933.8

    申请日:2020-01-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于肘部运动驱动的手掌电刺激控制系统,利用惯性测量模块采集肘部的姿态四元数,利用弯曲传感器模块采集手指弯曲角度,由数据处理模块对姿态四元数和手指弯曲角度进行汇总并发送至上位机,上位机根据预设的控制周期周期性地利用接收到的姿态四元数和手指弯曲角度设置电刺激控制参数,向电刺激设备发送控制指令,电刺激设备根据上位机发送的控制指令输出相应脉冲刺激手指对应肌肉收缩。本发明可以自动调整电刺激设备的脉冲控制参数,实现对手指对应肌肉的自动连续刺激。

    一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统

    公开(公告)号:CN105138030B

    公开(公告)日:2018-10-23

    申请号:CN201510356123.3

    申请日:2015-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统,包括姿态仪模块、通信基站、上位机监控平台、控制电路模块、液压工作模块和编码模块。本发明提供了一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统,利用液压驱动来满足大功率、高刚度的要求,液压驱动的输出功率比较大,具有缓冲的作用,而且可以存储一定的能量,解决了电机驱动方式输出扭矩小、驱动力有限的不足的问题,并利用2.4G通信模块取代常用的Zigbee通信模块,解决了其数据传输速率低、价格相对昂贵、协议复杂的问题;通过信息采集与控制模块实时采集并分析人体的运动状态和运动意图,从而驱动液压系统工作带动机械组件和人运动,使系统更加智能,使用更加方便。

    一种肌肉协同模式下的多通道功能性电刺激方法与系统

    公开(公告)号:CN105457164B

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201610006267.0

    申请日:2016-01-06

    Inventor: 李展 程洪 殷紫光

    Abstract: 本发明公开了一种肌肉协同模式下的多通道功能性电刺激方法与系统,包括以下步骤:S1.对关节运动范围内所有肌肉群的肌电信号进行采集和预处理,得到多肌群肌电信号;S2.对多肌群肌电信号进行非负矩阵分解,得到肌群协同模式矩阵和特征时间序列向量;S3.将肌群协同模式矩阵中的每一个元素除以该元素所在列的元素之和,得到归一化解;S4.进行多通道电刺激参数配比;S5.根据多通道电刺激参数配比结果进行电刺激。本发明提供了一种肌肉协同模式下的多通道功能性电刺激方法与系统,改进目前多功能电刺激系统的缺少利用人体肌肉群自然协同模式的刺激方式,减少全局肌肉疲劳度。

    一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂

    公开(公告)号:CN107648013A

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201711102641.8

    申请日:2017-11-10

    Abstract: 本发明公开了一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂,包括掌套、小臂基板、滑动板、肘内外旋模块、腕屈伸模块以及腕桡尺屈模块;该前臂的第一个自由度是小臂绕着肘屈伸转动轴的旋转运动,第二个自由度是整个前臂绕着沿臂长方向的小臂中心轴做内外旋运动,第三个自由度是手掌绕着腕关节背屈、背伸的旋转轴做屈伸运动,第四个自由度是手掌绕着垂直于手背并通过转轴中点的旋转轴做桡屈、尺屈运动。该发明提供了四个运动自由度,即肘关节屈伸、旋内、旋外,腕关节屈伸、桡屈、尺屈,且各自由度转轴均与人体该自由度转轴重合,保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活,能够进行各种康复运动,使上肢康复治疗更为全面。

    一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统

    公开(公告)号:CN105138030A

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201510356123.3

    申请日:2015-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统,包括姿态仪模块、通信基站、上位机监控平台、控制电路模块、液压工作模块和编码模块。本发明提供了一种用于下肢外骨骼的分布式液压控制系统,利用液压驱动来满足大功率、高刚度的要求,液压驱动的输出功率比较大,具有缓冲的作用,而且可以存储一定的能量,解决了电机驱动方式输出扭矩小、驱动力有限的不足的问题,并利用2.4G通信模块取代常用的Zigbee通信模块,解决了其数据传输速率低、价格相对昂贵、协议复杂的问题;通过信息采集与控制模块实时采集并分析人体的运动状态和运动意图,从而驱动液压系统工作带动机械组件和人运动,使系统更加智能,使用更加方便。

    基于Reders模型的手势识别方法

    公开(公告)号:CN113743247A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202110936677.6

    申请日:2021-08-16

    Abstract: 本发明公开了基于Reders模型的手势识别方法,具体包括以下步骤:选择训练数据集,借助IPN Hand数据集以及自行拍摄的少量视频数据作为训练数据集;使用MediaPipe框架对训练数据集中的视频进行逐帧的手部姿态估计,提取到多帧手势信息;采用基于人体姿态估计的光流算法,将提取到的手势信息转换成时序数据信息;建立孪生网络,将处理得到的时序光流数据输入,进行训练及优化得到预训练模型;将预训练模型进行迁移训练,得到最终模型。本发明采用了孪生网络架构,在解决了因数据集不完备导致的小样本学习问题的同时,为后续拓展增添新的手势动作提供了方便快捷高效的解决方案。

    一种运动想象模式脑机接口触发的下肢外骨骼训练方法及系统

    公开(公告)号:CN105708587B

    公开(公告)日:2017-11-03

    申请号:CN201610049316.9

    申请日:2016-01-25

    Abstract: 本发明公开了一种运动想象模式脑机接口触发的下肢外骨骼训练方法及系统,包括:根据预设的运动想象任务测量使用者的脑电样本信号;信号预处理,去除信号噪声;用共同空间模式对信号进行变换,提取和选择特征;利用变换后的信号建立使用者的脑电信号分类器模板;使用者欲运动时,将使用者实时的运动想象脑电信号经过步骤S2的预处理和步骤S3的公共空间模式变换后,输入步骤S4得到的脑电信号分类器模板,决策使用者的运动想象脑电信号的类别,输出分类结果给下肢外骨骼控制器,控制运动动作。本发明解决了现有控制方式的不自然、有局限性、设计复杂、使用不便等缺陷,让下肢外骨骼系统的适应能力更强,控制灵活性增强,扩大了受用群体。

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