本文關(guān)鍵詞：基于運動想象腦電信號分類的上肢康復(fù)外骨骼控制方法研究　出處：《機械工程學(xué)報》2017年10期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 上肢外骨骼 共同空間模式 腦電信號 康復(fù)訓(xùn)練

【摘要】：為解決偏癱患者在主動康復(fù)訓(xùn)練中對上肢外骨骼的控制難題,提出一種基于單次運動想象的腦電信號分類方法,并將其應(yīng)用于自主研發(fā)上肢外骨骼的實時控制中。針對腦電信號信噪比低、個體差異較大的問題,提出一種改進的共同空間模式(Common spatial pattern,CSP)特征提取算法,并結(jié)合支持向量機(Support vector machine,SVM)分類器,實現(xiàn)對單次運動想象腦電信號的分類;使用此分類方法對兩種不同試驗范式建立分類模型,并對其分類表現(xiàn)進行評估;將較好分類表現(xiàn)的分類模型應(yīng)用于上肢外骨骼的實時控制中,驗證方法的可行性。所有被試對上肢外骨骼控制的平均成功率達到87.12%±2.03%。試驗結(jié)果表明,基于所提出的運動想象分類方法,可以實現(xiàn)上肢外骨骼的準確控制,并為面向康復(fù)訓(xùn)練的腦機接口技術(shù)提供了理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【作者單位】： 浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計研究院;浙江大學(xué)現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61303137,51675382) 國家重點研發(fā)計劃(2016YFC200700) 中國博士后科學(xué)基金(2015M581935) 浙江省自然科學(xué)基金(LG14E000510)資助項目
【分類號】：R496;TN911.6
【正文快照】： 0前言*偏癱患者的上肢康復(fù)訓(xùn)練可以分為被動訓(xùn)練和主動訓(xùn)練兩大類[1]。和被動訓(xùn)練相比,主動訓(xùn)練需要患者的自主意識主動參與其中[2]。因此,在主動訓(xùn)練中能否根據(jù)患者運動意圖實時控制康復(fù)輔助設(shè)備就顯得尤為重要[3-5]。表面肌電信號(Electromyography,EMG)能實時地反映患者的

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 徐國政;陳雯;高翔;宋愛國;;基于阻抗辨識和混雜控制的機器人輔助抗阻訓(xùn)練方法[J];機械工程學(xué)報;2016年15期

2 熊安斌;丁其川;趙新剛;韓建達;劉光軍;;基于單通道sEMG分解的手部動作識別方法[J];機械工程學(xué)報;2016年07期

3 LI Jianfeng;ZHANG Ziqiang;TAO Chunjing;JI Run;;Structure Design of Lower Limb Exoskeletons for Gait Training[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2015年05期

4 陳偉海;徐穎俊;王建華;張建斌;;并聯(lián)式下肢康復(fù)外骨骼運動學(xué)及工作空間分析[J];機械工程學(xué)報;2015年13期

5 徐光華;張鋒;王晶;謝俊;李葉平;張四聰;;面向智能輪椅腦機導(dǎo)航的高頻組合編碼穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位技術(shù)研究[J];機械工程學(xué)報;2013年06期

6 李明愛;劉凈瑜;郝冬梅;;基于改進CSP算法的運動想象腦電信號識別方法[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2009年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 樓鑫欣;基于腦電和肌電相干性的輔助中風(fēng)病人主動康復(fù)方法研究[D];浙江大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 何海洋;基于多類意識任務(wù)識別的電動輪椅腦電控制方法研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐智川;孫守遷;張克俊;;基于運動想象腦電信號分類的上肢康復(fù)外骨骼控制方法研究[J];機械工程學(xué)報;2017年10期

2 李娟;劉國忠;高潔;;基于腦電信號的情緒分類[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年02期

3 趙蓉;史紅梅;;基于高階譜特征提取的高速列車車輪擦傷識別算法研究[J];機械工程學(xué)報;2017年06期

4 魏明明;傅衛(wèi)平;張海山;王雯;;球關(guān)節(jié)擺角對6-PSS并聯(lián)機器人工作空間的影響[J];包裝工程;2017年03期

5 張黎明;張小棟;陸竹風(fēng);李睿;;用于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位特征頻率提取的同步壓縮短時傅里葉變換方法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2017年02期

6 孟明;朱俊青;佘青山;馬玉良;羅志增;;多類運動想象腦電信號的兩級特征提取方法[J];自動化學(xué)報;2016年12期

7 李鵬海;許敏鵬;萬柏坤;靳世久;明東;;視覺誘發(fā)電位腦-機接口實驗范式研究進展[J];儀器儀表學(xué)報;2016年10期

8 陶永;孫立寧;劉文勇;王田苗;匡紹龍;;面向民生科技的智能健康系統(tǒng)發(fā)展策略[J];科技導(dǎo)報;2016年09期

9 康莎莎;周蚌艷;吳小培;;基于獨立分量優(yōu)化子帶特征的三類運動想象分類[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2016年02期

10 周寧城;;基于EMD與CSP算法的運動想象腦電信號分類[J];武警工程大學(xué)學(xué)報;2015年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 康浩博;五自由度上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人系統(tǒng)控制方法研究[D];東北大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 郭哲;全方位運動電動輪椅的系統(tǒng)設(shè)計與研制[D];浙江大學(xué);2014年

2 昌鳳玲;多類運動想象腦電模式識別及其在電動輪椅控制上的應(yīng)用[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

3 柳倩;基于CAN的電動輪椅手柄控制器研發(fā)[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁其川;趙新剛;韓建達;;基于肌電信號容錯分類的手部動作識別[J];機器人;2015年01期

2 熊安斌;趙新剛;韓建達;劉光軍;;基于混沌理論的面癱患者表面肌電信號分析[J];科學(xué)通報;2013年S2期

3 李學(xué)軍;李平;蔣玲莉;;類均值核主元分析法及在故障診斷中的應(yīng)用[J];機械工程學(xué)報;2014年03期

4 潘禮正;宋愛國;徐國政;李會軍;徐寶國;;基于SVM-GDFNN的上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人處方診斷[J];機械工程學(xué)報;2013年13期

5 楊大鵬;趙京東;李楠;姜力;劉宏;;基于預(yù)抓取模式識別的假手肌電控制方法[J];機械工程學(xué)報;2012年15期

6 程世利;吳洪濤;王超群;姚裕;朱劍英;;平面平臺型Stewart并聯(lián)機構(gòu)的奇異性分析[J];機械工程學(xué)報;2011年09期

7 雷亞國;;基于改進Hilbert-Huang變換的機械故障診斷[J];機械工程學(xué)報;2011年05期

8 肖紅軍;;3-RPR平面并聯(lián)機器人工作空間研究[J];電子科技;2010年10期

9 何景峰;李保平;楊宏斌;韓俊偉;;Gough-Stewart機構(gòu)的奇異性及其ADAMS仿真驗證[J];機床與液壓;2010年05期

10 李慶玲;孔民秀;杜志江;孫立寧;王東巖;;5-DOF上肢康復(fù)機械臂交互式康復(fù)訓(xùn)練控制策略[J];機械工程學(xué)報;2008年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 趙煥興;基于DTCWT和ICA的直升機滾動軸承故障特征提取的研究[D];蘭州大學(xué);2011年

2 趙翔;智能輪椅的BCI人—機接口技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2007年

3 于復(fù)生;基于二元樹復(fù)小波變換的紋理合成與人臉特征檢測[D];浙江大學(xué);2006年

4 王超;基于獨立分量分析的腦電信號的分離[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 陳濱津;基于想象動作電位的BCI系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究[D];天津大學(xué);2005年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛蘊全,王秋英,王宏;腦電信號的動態(tài)時空響應(yīng)拓撲圖[J];儀器儀表學(xué)報;2001年S1期

2 馬穎穎;張涇周;吳疆;;腦電信號處理方法[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2007年01期

3 謝松云;張振中;楊金孝;張坤;;腦電信號的若干處理方法研究與評價[J];計算機仿真;2007年02期

4 魯強;劉玉軍;徐建蘭;張進祿;;一種適用于清醒動物腦電信號采集的固定裝置[J];首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2011年06期

5 董盟盟;仲軼;徐潔;戴體俊;劉功儉;;基于小波分析的腦電信號處理[J];電子設(shè)計工程;2012年24期

6 戴銀濤,吳祈耀;快速提取腦電信號的譜分量參數(shù)[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;1989年01期

7 孟欣，，歐陽楷;腦電信號的幾個非線性動力學(xué)分析方法[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;1997年03期

8 程明,高上凱,張琳;基于腦電信號的腦—計算機接口[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2000年02期

9 羅建,崔亮,衛(wèi)娜,張治鋼;腦電信號采集與處理系統(tǒng)的研制[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2000年06期

10 吳小培,馮煥清,周荷琴,王濤;獨立分量分析及其在腦電信號預(yù)處理中的應(yīng)用[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2001年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 薛蘊全;王秋英;王宏;;腦電信號的動態(tài)時空響應(yīng)拓撲圖[A];中國儀器儀表學(xué)會第三屆青年學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2001年

2 王裕清;粱平;郭付清;張登攀;;腦電信號診斷專家系統(tǒng)的研究[A];中國生理學(xué)會第21屆全國代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2002年

3 朱林劍;包海濤;孫守林;梁豐;;新型腦電信號采集方法與應(yīng)用研究[A];大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)論文集（第2卷）[C];2005年

4 許濤;朱林劍;包海濤;;基于思維腦電信號的假手的研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

5 李愛新;孫鐵;郭炎峰;;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦電信號模式分類[A];自動化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國冶金自動化信息網(wǎng)2008年會論文集[C];2008年

6 童珊;黃華;陳槐卿;;混沌理論在腦電信號分析中的應(yīng)用[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第六次會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2004年

7 李凌;曾慶寧;堯德中;;利用兩級抗交叉串?dāng)_自適應(yīng)濾波器提取誘發(fā)腦電信號[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第六次會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2004年

8 葛家怡;周鵬;王明時;;睡眠腦電信號樣本熵的研究[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

9 李麗君;黃思娟;吳效明;熊冬生;;基于運動想象的腦電信號特征提取與分類[A];中國儀器儀表學(xué)會醫(yī)療儀器分會2010兩岸四地生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

10 葛家怡;周鵬;王明時;;睡眠腦電信號樣本熵的研究[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 張文清　記者 王春;意念控制車速及左右轉(zhuǎn)彎前行[N];科技日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 彭宏;普適化腦電信息感知關(guān)鍵問題的研究[D];蘭州大學(xué);2015年

2 吳玉鵬;AR譜在皮層癇樣腦電信號分析應(yīng)用[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

3 吳畏;基于統(tǒng)計建模的多導(dǎo)聯(lián)腦電信號時空建模方法研究[D];清華大學(xué);2012年

4 孫宇舸;腦—機接口系統(tǒng)中腦電信號處理方法的研究[D];東北大學(xué);2012年

5 周群;腦電信號同步：方法及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2009年

6 趙麗;基于腦電信號的腦-機接口技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2004年

7 李春勝;腦電信號混沌特性的研究與應(yīng)用[D];東北大學(xué);2011年

8 歐陽高翔;癲癇腦電信號的非線性特征識別與分析[D];燕山大學(xué);2010年

9 繆曉波;基于腦電信號的認知動力學(xué)系統(tǒng)研究——線性/非線性方法及動態(tài)時—頻—空分析[D];重慶大學(xué);2004年

10 張美云;阿爾茨海默病腦電信號多尺度時空定量特征研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于洪;基于腦電信號的警覺度估計[D];上海交通大學(xué);2007年

2 蔣潔;基于高性能計算的腦電信號分析[D];燕山大學(xué);2010年

3 張志琴;腦電信號的復(fù)雜性分析[D];中南大學(xué);2009年

4 許鳳娟;腦電信號采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2011年

5 曹銘;意識障礙患者腦電信號的非線性動力學(xué)評價分析[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

6 薛吉星;多通道腦電信號采集與處理系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

7 劉靜;基于加權(quán)排序熵的多通道腦電信號同步算法研究[D];燕山大學(xué);2015年

8 陳澤濤;基于腦電信號分析的AD早期評估系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2015年

9 王歡;基于非平穩(wěn)時間序列分析方法的腦電信號模式識別[D];蘇州大學(xué);2015年

10 王瓊穎;腦電信號的非線性動力學(xué)分析及其在睡眠分期中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號：1350193