用于截瘫FES行走的三维上肢力动态测量系统

功能性电刺激(FES)技术已被广泛用于截瘫病人行走能力的恢复,但作为评估截瘫FES行走效率的重要指标,三维上肢力状况的研究至今仍十分有限,亟待深入开展。本文研制出了一套可用于截瘫FES行走的三维上肢力动态测量系统,该系统在一个标准步行器框架上装备有 12个应力应变片电桥,通过专用的隔离放大及A/D转换装置与计算机相连,经过标定后,截瘫FES行走时的上肢支撑力数据就可以被系统实时获得并显示。测力系统在应变片位置的确定以及“冗余-优化”方法的采用等多个方面保证了测量的可靠性和准确性,后续的校准实验显示系统的非线性、交互干扰和力学精度误差分别小于 2. 901%, 3. 188%和 1. 01%。研究中,一例截瘫患者作为志愿者按照正常的FES行走训练程序进行了相关测试,以验证新系统在行走能力评估方面的临床前景,结果表明其可用于: 1)截瘫FES行走效率的评估; 2)病人自我训练的控制指导; 3)作为反馈信号选择一种有效的FES模式和阵列。     

自聚焦多元辐射器超声热场的计算机模拟与实验研究

分析了非相干自聚焦多元辐射器的声场结构，对该声场进行了模拟计算，绘制了声强分布图，并利用自行研制的九元阵装置进行了实验研究。结果表明：非相干自聚焦多元辐射器可以产生具有较好聚焦特性的超声热场；焦域吸收率SAR大于80％，焦域温度在2s内达45℃，焦域直径在φ5mm以内。上述特性适合于高强度超声聚焦热疗使用。     

红外热成像在步态识别中的应用

为更有效地探测人体目标,提出了利用红外光进行人体成像及步态识别的新方法.首先将人体散发的红外光转换为电信号,经计算机处理后转换为红外步态图像,然后分割出人体目标并将其规格化叠加处理获取步态特征图,再提取包含整体模型信息的边界矩参数以及包含简化模型信息的骨架特征参数,以此作为步态特征识别参量输入至支持向量机(SVM)进行分类识别.使用自建的红外步态数据库(IRGD)进行实验,正确识别率(PCR)为71～92%,且识别效果受人体携带外物的影响不显著.     

基于BP神经网络的想象动作电位模式识别研究

脑-机接口是一种全新的信息交换与控制技术,其关键技术是要准确及时地识别出思维脑电的预期动作模式及其特征参数并将之转化为控制命令.本文通过分析和提取左、右手两种想象动作诱发的事件相关去同步(ERD)/同步(ERS)信号特征,并采用BP神经网络对特征量进行模式分类识别,以区分想象动作的意图,进而形成可用来控制轮椅、鼠标等外部机电设备的控制指令.研究结果表明该方法识别率高,速度快,可用于实时脑-机接口系统中.