本文關(guān)鍵詞：基于上肢運(yùn)動(dòng)信息的接口技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 人機(jī)接口 上肢運(yùn)動(dòng)信息 加速度 表面肌電 SVM

【摘要】：近年來,人機(jī)接口技術(shù)在全球范圍內(nèi)的研究進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期,由最初的醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域逐漸的擴(kuò)展到工程仿生,虛擬現(xiàn)實(shí)等多領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外的人機(jī)接口技術(shù)研究小組對(duì)人體信息的選取,信號(hào)的采集處理以及方案的設(shè)計(jì)可以說特征各異。人機(jī)接口技術(shù)發(fā)展的目的是為了更方便的實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的溝通,從而使得機(jī)器能夠代替人完成相應(yīng)的工作。而經(jīng)過千萬年的演化,上肢成為了人體最靈活的部分,人的動(dòng)作意圖可以通過上肢運(yùn)動(dòng)信息得到展示,基于此,本論文進(jìn)行了對(duì)上肢運(yùn)動(dòng)信息的采集,分析以及與計(jì)算機(jī)的連接。首先,本論文介紹了上肢運(yùn)動(dòng)信息的表征信息：表面肌電信號(hào)和加速度信號(hào),同時(shí)對(duì)接口系統(tǒng)的構(gòu)成作了簡(jiǎn)要的分析。設(shè)計(jì)了基于ATmega8的嵌入式人機(jī)接口系統(tǒng)。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)主要由四部分部分組成：肌電傳感器電路,加速度傳感器電路,ATmega8信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸模塊,計(jì)算機(jī)分類處理模塊。接著,重點(diǎn)闡述了接口系統(tǒng)的硬件電路和軟件架構(gòu),其中硬件部分的肌電采集電路包含了分級(jí)放大電路、濾波電路、電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì),基于加速度傳感器ADXL345的電路采集加速度信息。軟件部分對(duì)上位機(jī)與下位機(jī)的軟件流程進(jìn)行了詳細(xì)說明,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析中用到的重點(diǎn)算法SVM分類法進(jìn)行了闡述。運(yùn)用SVM算法,對(duì)肌電信號(hào)和加速度信息進(jìn)行離線分析,包含了數(shù)據(jù)降維,參數(shù)尋優(yōu)訓(xùn)練建模,以及最后的分類測(cè)試,測(cè)試結(jié)果顯示離線數(shù)據(jù)的分類準(zhǔn)確率能夠達(dá)到比較好的效果,最后,將SVM分類法移植到上位機(jī)軟件中,進(jìn)行在線的動(dòng)作識(shí)別,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與離線測(cè)試得到的結(jié)論相一致。
【關(guān)鍵詞】：人機(jī)接口 上肢運(yùn)動(dòng)信息 加速度 表面肌電 SVM
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP334.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究背景及選題意義7-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及意義11-12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 上肢運(yùn)動(dòng)信息以及接口概述13-21
• 2.1 表面肌電信號(hào)概述13-16
• 2.1.1 表面肌電信號(hào)產(chǎn)生的機(jī)理13-14
• 2.1.2 肌電信號(hào)的測(cè)量方式14-16
• 2.2 加速度傳感器16-18
• 2.2.1 加速度傳感器的分類16-17
• 2.2.2 加速度傳感器的應(yīng)用17-18
• 2.3 接口系統(tǒng)構(gòu)成18-21
• 第三章 系統(tǒng)平臺(tái)硬件架構(gòu)21-30
• 3.1 接口系統(tǒng)的整體方案介紹21-22
• 3.2 肌電信號(hào)放大模塊設(shè)計(jì)22-26
• 3.2.1 分級(jí)放大電路22-24
• 3.2.2 濾波電路24-25
• 3.2.3 電平轉(zhuǎn)換電路25-26
• 3.3 加速度信號(hào)采集模塊26-28
• 3.4 BC04-B藍(lán)牙傳輸模塊28-30
• 第四章 系統(tǒng)平臺(tái)軟件架構(gòu)30-39
• 4.1 下位機(jī)軟件30-32
• 4.1.1 下位機(jī)軟件環(huán)境30
• 4.1.2 下位機(jī)軟件流程30-32
• 4.2 上位機(jī)軟件32-33
• 4.3 SVM分類器33-39
• 4.3.1 SVM分類原理34-36
• 4.3.2 SVM多分類方法36-39
• 第五章 數(shù)據(jù)分析以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證39-48
• 5.1 數(shù)據(jù)降維39-41
• 5.2 參數(shù)尋優(yōu)41-44
• 5.3 SVM建模及分類實(shí)驗(yàn)44-46
• 5.4 實(shí)驗(yàn)的在線實(shí)現(xiàn)46-48
• 第六章 總結(jié)與展望48-50
• 6.1 本論文工作總結(jié)48
• 6.2 下一步工作展望48-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-53
• 作者簡(jiǎn)介53

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 曹一鵬,張文增,趙冬斌;擬人機(jī)器人上肢運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研制[J];傳感器技術(shù);2003年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 敖麗娟;;康復(fù)治療中的上肢運(yùn)動(dòng)學(xué)與運(yùn)動(dòng)控制[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國(guó)康復(fù)治療學(xué)術(shù)會(huì)議主題報(bào)告、學(xué)術(shù)交流論文匯編[C];2010年

2 湯強(qiáng);盛蕾;朱衛(wèi)紅;李森;吳翠娥;;不同形式上肢運(yùn)動(dòng)能量消耗的特征研究[A];全民健身科學(xué)大會(huì)論文摘要集[C];2009年

3 甕長(zhǎng)水;王軍;潘小燕;于增志;王剛;王文清;高麗萍;霍春暖;;強(qiáng)制性使用運(yùn)動(dòng)療法在最低上肢運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)慢性中風(fēng)偏癱患者中的效力[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第五屆全國(guó)康復(fù)治療學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 陳江;夏小學(xué);楊炳森;汪善忠;;強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)療法對(duì)腦損傷性偏癱患者上肢運(yùn)動(dòng)改善情況的分析[A];2005年浙江省神經(jīng)外科學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2005年

5 廖維靖;;TBI上肢運(yùn)動(dòng)控制障礙的處理[A];首屆全國(guó)腦外傷治療與康復(fù)學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編（中）[C];2011年

6 戴玲;陳旗;王翔;;作業(yè)治療對(duì)偏癱側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)能力及患者ADL獨(dú)立水平的影響[A];第三屆全國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

7 翁長(zhǎng)水;高懷民;徐軍;于增志;;腦卒中偏癱患者健側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)控制障礙的研究[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第四屆會(huì)員代表大會(huì)暨第三屆中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編[C];2001年

8 董培;崔方圓;張華;譚中建;鄒憶懷;;健康人與偏癱患者左上肢運(yùn)動(dòng)的功能核磁研究[A];國(guó)家中醫(yī)藥管理局腦病重點(diǎn)研究室建設(shè)研討會(huì)暨中風(fēng)病科研成果推廣交流會(huì)論文匯編[C];2010年

9 鐘曉閔;宋春江;;強(qiáng)制誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)治療在腦梗死患者上肢運(yùn)動(dòng)障礙的臨床應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十三次全國(guó)神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2010年

10 王偉祥;姜賀;;強(qiáng)制性使用運(yùn)動(dòng)療法對(duì)腦卒中后上肢運(yùn)動(dòng)障礙30例患者的臨床觀察[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第十三屆全國(guó)腦血管病康復(fù)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議指南[C];2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蔣蘇;在體光遺傳學(xué)—電生理相結(jié)合研究—側(cè)半球控制雙側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)的腦功能重塑機(jī)制[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙華平;基于上肢運(yùn)動(dòng)信息的接口技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

2 余婷;吸入麻醉藥七氟醚和異氟醚對(duì)上肢運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位的影響[D];廣州醫(yī)科大學(xué);2014年

3 王璐;面向上肢運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)訓(xùn)練-測(cè)評(píng)的單目視頻人體動(dòng)作感知與識(shí)別技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：756854