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。     

基于双谱的稳态视觉诱发电位脑机接口导联选择算法

基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口中,识别算法所用的导联通常是固定的.然而,被试间存在个体性差异,针对不同被试使用个性化导联组合有助于提升算法识别SSVEP的性能.本文提出了一种基于双谱的导联选择算法,它利用SSVEP双谱和参考信号双谱之间的欧氏距离作为度量指标,对所有导联进行排序,并使用模糊系统融合SSVE...     

刺激视野面积对稳态视觉诱发电位的影响

基于稳态视觉诱发电位（SSVEP）的脑-机接口（BCI）系统通常采用占据较大视野面积的闪烁刺激以诱发更明显的脑电特征,但容易造成使用者疲劳、紧张和头痛,限制了SSVEP-BCI的实际应用。针对此问题,该文以幅值、信噪比、典型相关系数和任务相关系数为指标,探究了不同刺激视野面积（以角度尺寸进行衡量,范围为0.1°至13°）对诱发SSVEP信号特征强度的影响。分析结果表明,SSVEP信号的强度最初随刺激角度尺寸的增大而增大,但在角度尺寸达到3°左右后增长开始变缓并保持平稳。综合考虑系统舒适度和特征强度两个因素后得出结论,SSVEP-BCI系统的刺激角度尺寸约为3°时能够达到最佳性能。该文为SSVEP-BCI的最佳刺激角度尺寸选择提供了依据,相关研究成果在舒适友好型BCI方面具有潜在的应用价值。     

基于计算机视觉的机械臂手眼标定系统设计

以机器人、无人机等为代表的人工智能体随着任务内容与环境复杂性的增加,需要对外界信息提取的需求也越来越大.视觉作为人类拥有的信息获取途径,具有很多其他传感器不具备的优点,因此希望人工智能体能够具备与人类类似的视觉系统.本文基于计算机视觉基本原理,针对机械臂重复运动中的定位问题,利用常见的CCD相机与点状激光源,设计了机械臂手眼标定系统,以得到机械臂操作工件的精确定位,为后续操作的精准度与稳定性提供基础.     

基于ARToolKit场景变化的增强现实的研究

基于ARToolKit开发包增强现实系统,由于图像分割的阈值是固定的,当场景发生较大变化时,不能实现增强现实;针对这一问题,提出对实时视频序列中的图像采用最小误差法计算此帧图像分割的阈值,当场景发生变化时,阈值将随之改变.在ARToolKit系统中对标识旋转情形进行增强现实实验研究,结果表明该方法在场景发生较大变化时仍能实现增强现实,验证了该方法的有效性与实时性,提高了ARToolKit增强现实系统的整体性能.     

基于稳态视觉诱发电位的脑机接口元素尺寸和间距工效学研究

针对基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口系统,该文开展了屏显刺激界面元素尺寸和间距对识别效率和用户体验影响的工效学实验研究。该工效学实验使用红色正方形作为频闪刺激元素,刺激元素位于上、下、左、右等4个位置,自变量包含尺寸和间距两个因素。因素1为尺寸即正方形边长,分为100px,150px,200px3个水平;因素2为间距即元素中心与界面中心的垂直/水平距离,分为200px/400px,300px/600px,400px/800px3个水平。因变量为任务的完成时和失败次数。实验后开展主观评价,基于ISO 9241可用性标准,使用李克特7分量表对界面的满意度进行评分。工效学实验结果显示：元素尺寸对识别效率有显著影响,边长尺寸为200px的刺激元素识别效率最高,元素间距对识别效率没有影响。主观评价结果显示：元素间距对用户满意度有显著影响,刺激元素的紧凑(200px/400px)或疏远(400px/800px)都会导致满意度的下降,300px/600px间距水平的满意度最好,尺寸对用户满意度没有显著影响。该研究从设计工效学角度出发,发现了刺激界面元素尺寸、间距分别对脑机接口系统效率、用户满意度具有影响,研究结论对于规范脑机接口界面设计,提升脑机接口系统效率有重要的指导意义和借鉴价值。     

基于深度学习的机械臂视觉抓取系统

针对机械臂视觉抓取过程中目标识别错误率高、识别实时性差、抓取成功率低的问题,对机械臂手眼标定以及基于深度学习的目标检测与位姿估计算法展开了研究,采用Kinect V2深度相机作为机械臂视觉感知工具、UR 5e机械臂作为实验主体,采用PVN3D为主要深度学习算法对物体进行目标检测和位姿估计的总体方案完成机械臂抓取.通过对...     

四轴机械臂控制系统的空间定位

本文中主要介绍机械的空间位置定位,知道空间的一个确定的坐标点计算出机械臂各个臂的角度。     

基于仿生机械臂与AI深度视觉的ROV水下机器人

随着我国社会经济的不断发展和推进海洋强国战略的进程中,水下机器人日渐起着举足轻重的作用.水下智能机器人的运动控制技术也成为了近些年来众多专业知识领域所研究的重点内容.目前国内的水下机器人(主要是AUV、UUV)还处于研制试验阶段,很多关键技术还未突破,文章介绍的水下机器人具有控制性强、适应性强、独创性强、安全性高等特点...     

增强现实技术的市场推广

增强现实(AR)技术对于大众市场仍是新兴事物。面对这一新兴市场,面向外部环境的增强现实解决方案应以增强现实体验所独有的方式接触客户;面向企业内部的增强现实解决方案则应通过提高生产力、安全性与性能等形式增强员工工作职能。     

基于头皮脑电的游戏型脑机接口应用研究综述

游戏型脑机接口(game-BCI)是指将脑机接口与游戏结合,通过对脑电信号的识别,使用户完成对游戏的直接控制,不仅为健康人提供了新型的游戏交互方式,也为残障人士提供了新的康复治疗途径。相比于其它侵入性BCI,基于头皮脑电的BCI有无创、时间分辨率高、成本低、便携性好等优势,具有更加广泛的应用前景。该文对基于头皮脑电的游戏型脑-机接口技术进行了总结,将其按控制信号类型分为主动式、反应式、被动式以及混合范式,介绍不同类型游戏BCI的控制策略和应用场景,并对比分析了游戏BCI中不同类型脑电信号常采用的分类算法,最后讨论了该领域目前存在的问题和未来的发展方向。     

基于脑电的快速序列视觉呈现脑-机接口系统研究进展综述

脑-机接口(BCI)系统建立大脑与外部设备之间的直接交流通路,结合快速序列视觉呈现(RSVP)范式能够实现利用人类视觉系统进行高流通量图像目标检索。近些年来,RSVP-BCI系统在范式编码、脑电(EEG)解码和系统应用方面的研究取得了长足的进步。对范式编码的研究揭示不同范式参数对系统性能的影响,促进提升系统性能;脑电解码的研究在提升算法分类性能的同时推动少训练、零训练样本、多模态等场景下的应用;对RSVP-BCI系统应用的研究实现推动系统走向实际应用并拓宽了应用领域。同时,系统仍面临着迈向实际时可应用领域范围窄、脑电跨域解码难题以及计算机视觉飞速进步带来的挑战。该文对RSVP-BCI近年来的相关研究进展进行了回顾与总结,并对未来的发展方向进行了展望。     

脑机接口技术中安全高效的属性基访问控制

随着脑机接口技术(Brain-Computer Interface, BCI)在新兴医疗健康监测领域的广泛应用,其受到的安全威胁越来越多,导致其隐私保护问题受到了关注。该文针对BCI应用中的隐私保护问题提出一种通信模型,并为其设计了一种基于密文策略的属性基(Ciphertext-Policy Attribute Based Encryption, CP-ABE)访问控制方案,利用代理重加密技术实现细粒度的属性撤销。经分析表明,方案有效地解决了BCI模型中敏感数据的隐私保护问题,并且在能量损耗及通信计算开销等性能评估中表现优异。     

运动意图的头皮脑电编解码及其脑-机接口研究进展

基于运动意图的脑-机接口(BCI)对人体运动功能增强、替代和康复具有重要研究意义与应用价值。其中,运动想象(MI)是最常用的表征运动意图的BCI范式。然而,传统MI-BCI通常仅实现不同肢体部位运动意图解码,且识别正确率较低,制约着精细运动控制与康复效果。针对上述问题,近年来研究者在单一肢体特定部位、运动学与动力学意图诱发头皮脑电编解码以及运动意图错误相关电位检测3个方面开展了一系列有意义的探索,并在高自由度的运动指令控制和面向卒中患者的临床康复应用方面取得了较大的研究成果。该文从运动意图的头皮脑电(EEG)编解码相关范式及其BCI应用两个方面综述了本领域研究进展,并探讨当前研究存在的问题和可能的解决方案,以期促进运动意图BCI技术的深入研究及开发应用。     

忆阻PID控制器在机械臂实时控制系统中的应用研究

目前忆阻器在忆阻神经形态电路方面的研究日渐成熟,但将其应用于实时控制电路还有待完善.本文以二关节机械臂作为研究对象,将电压阀控忆阻器与传统PID控制器相结合,设计了可用于实时电路系统的忆阻PID（M-PID）控制系统.并创新性的利用MOS管自身开关阀值,设计了带有"零态"区间的阀值忆阻器控制电路,这可有效避免因控制器频繁切换带给系统的震荡.论文利用Matlab仿真软件,从阶跃响应及位置跟踪两个层面对所设计的控制系统进行了仿真分析.仿真结果表明：所提M-PID控制算法可有效改善二关节机械臂控制系统的稳态和动态品质.     

基于PLC FX2N-48MR的机械手控制系统设计

文章基于PLC FX2N．48MR设计了后定位器机械手控制系统。介绍了硬件和软件设计方案以及后定位机械手的机械设计,并给出YPLC硬件电气装配图。综合利用光机电气数一体化技术,采用数字化软件及虚拟样机设计技术和PLC控制技术。本控制系统具有技术含量高,制造成本低,设备的附加成本低,安全、节能、环保等优点。     

动态场景下基于视觉同时定位与地图构建技术的多层次语义地图构建方法

为提高视觉同时定位与地图构建(SLAM)技术的环境适应性和语义信息理解能力,该文提出一种可以在动态场景下实现多层次语义地图构建的视觉SLAM方案。首先利用被迫移动物体与动态目标间的空间位置关系,并结合目标检测网络和光流约束判断真正的动态目标,从而剔除动态特征点;其次提出一种基于超体素的快速点云分割方案,将基于静态区域构建的3维地图进行优化,构建了物体级的点云语义地图;同时构建的语义地图可以提供更高精度的训练数据样本,进一步用来提升目标检测网络性能。在TUM和ICL-NUIM数据集上的实验结果表明,该方法在定位精度上远优于目前主流的动态场景下的视觉SLAM方案,证明了该方法在高动态场景中具有较好的稳定性和鲁棒性;在建图精度和质量上,经过将重建的不同种类地图与各个现有方法进行比较,验证了提出的多层次语义地图构建的方法在静态和高动态场景中的有效性与适用性。     

基于MRAS无速度传感器矢量控制系统研究

根据异步电动机矢量控制基本原理,构建了基于转子磁链定向的模型参考自适应系统,并针对其基准模型易受积分初值和漂移问题的影响,提出了一种改进的速度辨识方法。该方法由改进的电压参考模型和电流可调模型构成。利用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果表明该系统能较好地估计电机的磁链及转速,收敛速度快,具有良好的...     

基于nRF403的湿喷机机械手的遥控设计

该文主要介绍了单频收发芯片nRF403的性能指标及其工作原理。利用该芯片实现无线数据通信,无线遥控机械手进行各种控制功能,并对其工作原理及硬件电路设计和实现方法进行了详细阐述。     

基于VB的工业过程信息测控系统的开发设计

在介绍一个VB开发的工业过程信息监控系统的基础上 ,详细论述了VB操作I O端口及工业过程实时曲线显示的设计思路和技术实现要点。