隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展有望輔助不同程度失能患者恢復(fù)其生活自理,幫助失能患者與外界正常交流,減輕社會(huì)和家庭負(fù)擔(dān)。在失能患者中輕中度完全失能患者雖然無(wú)法控制肢體活動(dòng),但是仍具有自主控制口腔內(nèi)舌頭運(yùn)動(dòng)的能力。而舌頭具有運(yùn)動(dòng)直觀、抗疲勞性強(qiáng)、不受自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響等多種優(yōu)點(diǎn),因而可以通過(guò)舌機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者的生活自理。為此本論文基于舌機(jī)交互的人機(jī)交互模式設(shè)計(jì)了面向失能患者的舌控系統(tǒng),完成了系統(tǒng)的軟硬件搭建,經(jīng)測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可操控性可較好滿(mǎn)足失能患者的需求。首先,結(jié)合多模態(tài)人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療中的研究、面向失能患者的輔助技術(shù)研究、不同的舌機(jī)交互方法及裝置研究為理論依據(jù)對(duì)現(xiàn)階段舌機(jī)交互及舌控系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,論證本論文的可行性。并基于失能患者心理及生理上的需求及康復(fù)機(jī)器人的評(píng)價(jià)體系（USUS）完成面向患者的舌控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)。其次,借鑒國(guó)內(nèi)外多種人造上腭電極分布方式和電極分布原理給出適合失能患者實(shí)現(xiàn)控制功能的腭位電極分布方式,完成系統(tǒng)在舌控系統(tǒng)中對(duì)舌運(yùn)動(dòng)信息的采集。并通過(guò)腭位電極控制運(yùn)動(dòng)狀態(tài)聚類(lèi)分析結(jié)合腭位參數(shù)接觸指數(shù)找出最適的舌控區(qū)域劃分,根據(jù)接觸電極分布... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電磁感應(yīng)舌機(jī)接口

4信息進(jìn)行編碼，最后根據(jù)編碼對(duì)被控系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的控制。如何獲取舌部信息成為首要問(wèn)題，現(xiàn)有基于舌機(jī)接口的人機(jī)交互系統(tǒng)特征信號(hào)提取方法對(duì)于記錄舌部運(yùn)動(dòng)的生理數(shù)據(jù)采集手段主要有：電磁記錄儀（EMA）、核磁共振成像技術(shù)（MRI）、超聲儀（Ultrasound）、X光技術(shù)（X-ray）以及動(dòng)態(tài)電子腭位儀（EPG）等。如圖1-1—1-5。中國(guó)科學(xué)院WangL[10]，在2012年使用電磁記錄儀（EMA）采集說(shuō)話人舌部運(yùn)動(dòng)信息并驅(qū)動(dòng)3D會(huì)話頭像進(jìn)行發(fā)音輔助訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果顯示：在對(duì)286個(gè)測(cè)試中，單詞識(shí)別準(zhǔn)確率為91.6%，平均真實(shí)性得分為3.5（分值1-5分）。圖1-1電磁感應(yīng)舌機(jī)接口圖1-2動(dòng)態(tài)腭位儀圖1-3X光技術(shù)采集技術(shù)圖1-4核磁共振成像技術(shù)圖1-5超聲儀數(shù)據(jù)采集浙江大學(xué)申慧敏[11]在研究中從頭部電磁信息的物理特征出發(fā)，采集了舌動(dòng)、眼動(dòng)、腦動(dòng)所產(chǎn)生的磁信號(hào)，并開(kāi)展了基于頭部電磁信息反演的人機(jī)交互系統(tǒng)控制指令提取方法研究。并在基于磁標(biāo)記舌機(jī)接口的人機(jī)交互系統(tǒng)控制指令提取的研究中，針對(duì)磁標(biāo)記舌機(jī)接口中磁源空間分布特征信號(hào)提取，提出了基于封閉解析解模型的磁源定位方法實(shí)現(xiàn)了在采集舌動(dòng)信息的快速高效的磁源定位方式。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院Ghovanloo教授[12-13]領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過(guò)在舌部嵌入一個(gè)磁鐵采集舌部運(yùn)動(dòng)信息，由于舌頭運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部和周?chē)拇艌?chǎng)變化檢測(cè)由一對(duì)三軸向線性磁感應(yīng)傳感器模塊安裝在耳機(jī)兩側(cè)靠近用戶(hù)的臉頰，通過(guò)識(shí)別磁場(chǎng)變化檢測(cè)舌部運(yùn)動(dòng)情況，但該系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于需要通過(guò)外科手術(shù)將磁鐵嵌入使用者的舌部[14-18]。并且一般需要結(jié)合模式識(shí)別算法，模糊的判定舌動(dòng)信息，而導(dǎo)致對(duì)

4信息進(jìn)行編碼，最后根據(jù)編碼對(duì)被控系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的控制。如何獲取舌部信息成為首要問(wèn)題，現(xiàn)有基于舌機(jī)接口的人機(jī)交互系統(tǒng)特征信號(hào)提取方法對(duì)于記錄舌部運(yùn)動(dòng)的生理數(shù)據(jù)采集手段主要有：電磁記錄儀（EMA）、核磁共振成像技術(shù)（MRI）、超聲儀（Ultrasound）、X光技術(shù)（X-ray）以及動(dòng)態(tài)電子腭位儀（EPG）等。如圖1-1—1-5。中國(guó)科學(xué)院WangL[10]，在2012年使用電磁記錄儀（EMA）采集說(shuō)話人舌部運(yùn)動(dòng)信息并驅(qū)動(dòng)3D會(huì)話頭像進(jìn)行發(fā)音輔助訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果顯示：在對(duì)286個(gè)測(cè)試中，單詞識(shí)別準(zhǔn)確率為91.6%，平均真實(shí)性得分為3.5（分值1-5分）。圖1-1電磁感應(yīng)舌機(jī)接口圖1-2動(dòng)態(tài)腭位儀圖1-3X光技術(shù)采集技術(shù)圖1-4核磁共振成像技術(shù)圖1-5超聲儀數(shù)據(jù)采集浙江大學(xué)申慧敏[11]在研究中從頭部電磁信息的物理特征出發(fā)，采集了舌動(dòng)、眼動(dòng)、腦動(dòng)所產(chǎn)生的磁信號(hào)，并開(kāi)展了基于頭部電磁信息反演的人機(jī)交互系統(tǒng)控制指令提取方法研究。并在基于磁標(biāo)記舌機(jī)接口的人機(jī)交互系統(tǒng)控制指令提取的研究中，針對(duì)磁標(biāo)記舌機(jī)接口中磁源空間分布特征信號(hào)提取，提出了基于封閉解析解模型的磁源定位方法實(shí)現(xiàn)了在采集舌動(dòng)信息的快速高效的磁源定位方式。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院Ghovanloo教授[12-13]領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過(guò)在舌部嵌入一個(gè)磁鐵采集舌部運(yùn)動(dòng)信息，由于舌頭運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部和周?chē)拇艌?chǎng)變化檢測(cè)由一對(duì)三軸向線性磁感應(yīng)傳感器模塊安裝在耳機(jī)兩側(cè)靠近用戶(hù)的臉頰，通過(guò)識(shí)別磁場(chǎng)變化檢測(cè)舌部運(yùn)動(dòng)情況，但該系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于需要通過(guò)外科手術(shù)將磁鐵嵌入使用者的舌部[14-18]。并且一般需要結(jié)合模式識(shí)別算法，模糊的判定舌動(dòng)信息，而導(dǎo)致對(duì)


本文編號(hào)：3591745