一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，涉及一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)及其控制方法?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有假肢系統(tǒng)識別模式單一、普適性不高的問題；系統(tǒng)包括腦電采集模塊、腦電分析模塊、驅(qū)動控制模塊和關(guān)節(jié)角度反饋模塊；控制方法包括：訓練模式下的控制方法和使用模式下的控制方法，訓練模式和使用模式之間通過按鍵切換；在訓練模式下，除靜息狀態(tài)外，其他狀態(tài)腦電信號根據(jù)自身需求有選擇的錄入，靜息狀態(tài)為必錄入選項，以保證系統(tǒng)的精準控制；當使用者完成訓練模式下的腦電信號錄入，將系統(tǒng)狀態(tài)切換至使用模式，使用者能夠發(fā)出相應(yīng)的腦電信號以控制手臂執(zhí)行對應(yīng)動作。
【專利說明】
一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，涉及一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當今社會，成百上千萬人因為疾病、工傷、戰(zhàn)爭、交通事故以及一些意外傷害而被迫截肢。隨著現(xiàn)代化進程的加快，這一數(shù)字正以驚人的速度增長。據(jù)調(diào)查，我國現(xiàn)有肢體殘疾人約6000萬，完全依靠國外產(chǎn)品滿足國內(nèi)殘疾人的需求在近期希望渺茫。20世紀后半期，假肢技術(shù)取得了飛速發(fā)展。傳統(tǒng)假肢控制方式主要是將電極植入患者身體與假肢接觸部位，并利用電極所采集的肌電信號控制假肢運動。植入式設(shè)備給患者帶來諸多痛苦，設(shè)備會隨時間發(fā)生老化，身體會對設(shè)備做出排斥的反應(yīng)，損害健康。而且肌電電極位置的改變也會使肌電的特征值發(fā)生變化，會造成控制準確度難以提高。因此傳統(tǒng)假肢控制方式不僅會給使用者的身體帶來諸多的隱患，且控制模式單一、精確度不高。
[0003]意念驅(qū)動控制假肢是一種新型高效的方法，其生理基礎(chǔ)是大腦中想象手臂的某種動作，從而在大腦皮層產(chǎn)生相應(yīng)的電極信號。通過頭盔采集相應(yīng)的頭皮腦電信號，利用藍牙通信以及信息處理器將信號作用于智能假肢，從而實現(xiàn)其自由靈活地動作，且無需與身體接觸。基于這種方式，很好地克服了傳統(tǒng)假肢控制系統(tǒng)的缺點，具備靈活、安全、準確率高、模式類別多等優(yōu)點。因此一套完整的意念驅(qū)動控制假肢的系統(tǒng)不僅是科研的重心，同時也有龐大的市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有假肢系統(tǒng)識別模式單一、普適性不高的問題，采用雙模式控制思想實現(xiàn)腦電信號對智能假肢的無線控制，提供了一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，并且給出了完整的控制方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，包括腦電采集模塊、腦電分析模塊、驅(qū)動控制模塊和關(guān)節(jié)角度反饋模塊；
[0007]所述腦電采集模塊采集大腦皮層腦電信號，并對大腦皮層腦電信號進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，大腦皮層腦電信號由藍牙模塊傳入腦電分析模塊；
[0008]所述腦電分析模塊對傳入的大腦皮層腦電信號進行特征提取和模式識別，將模式識別結(jié)果傳入驅(qū)動控制模塊；
[0009]所述驅(qū)動控制模塊根據(jù)輸入的模式識別結(jié)果調(diào)取預(yù)存于存儲器中相應(yīng)模式的角度位置信息，并結(jié)合角度傳感器反饋的角度信息形成控制指令，從而驅(qū)動相應(yīng)關(guān)節(jié)處電機組完成對應(yīng)指令；
[0010]所述關(guān)節(jié)角度反饋模塊利用分布于各關(guān)節(jié)處的角度傳感器，實時測量運動過程中各關(guān)節(jié)在X軸和Y軸的角度信息，并反饋給驅(qū)動控制模塊。
[0011]技術(shù)方案中所述腦電采集模塊嵌入于可調(diào)節(jié)式電極帽中，電極帽外接16個電極槽，位置按照國際10/20系統(tǒng)分布于?？1、？?2、？3小4、？7小8、03丄4、了3、了4、？3、？4、了5、了6、八1、A2，除Al和A2兩個參考電極外，其余電極位置使用者能夠根據(jù)自身情況有選擇的使用。
[0012]技術(shù)方案中所述腦電分析模塊和驅(qū)動控制模塊都嵌入于同一 TMS320LF2407DSP芯片中；
[0013]所述TMS320LF2407DSP為核心控制器，TMS320LF2407DSP芯片外連接多個并行外設(shè)，包括:藍牙接收器，用于接收信號；電機，用于執(zhí)行各關(guān)節(jié)運動;存儲器，用于存儲數(shù)據(jù)；電源，用于給芯片供電；角度傳感器，用于測量各關(guān)節(jié)角度;按鍵，用于輸入鍵值;顯示器，用于顯示功能選項。
[0014]技術(shù)方案中所述關(guān)節(jié)角度反饋模塊由分布于指關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)處的角度傳感器構(gòu)成，所述角度傳感器采用LCA328T雙軸傾角傳感器，測量軸為X軸和Y軸，量程為_90°?90°。
[0015]技術(shù)方案中所述電機組設(shè)為四個電機組，四個電機組協(xié)同控制:電機組A由兩個電機構(gòu)成，位于肘關(guān)節(jié)，一個電機控制小臂屈伸，一個電機控制小臂轉(zhuǎn)動；電機組B由兩個電機構(gòu)成，位于肩關(guān)節(jié)，一個電機控制大臂屈伸，一個電機控制大臂轉(zhuǎn)動；電機組C由一個電機構(gòu)成，位于腕關(guān)節(jié)，控制手腕擺動；電機組D由一個電機構(gòu)成，位于指關(guān)節(jié)，控制手指張合。
[0016]技術(shù)方案中所述意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法包括:訓練模式下的控制方法和使用模式下的控制方法，訓練模式和使用模式之間通過按鍵切換；
[0017]在訓練模式下，除靜息狀態(tài)外，其他狀態(tài)腦電信號根據(jù)自身需求有選擇的錄入，靜息狀態(tài)為必錄入選項，以保證系統(tǒng)的精準控制；
[0018]當使用者第一次使用時，需要將系統(tǒng)切換至訓練模式，將使用者相應(yīng)腦電信號與模式類別進行自定義設(shè)置，并對相應(yīng)腦電信號形成記憶；
[0019]當使用者完成訓練模式下的腦電信號錄入，將系統(tǒng)狀態(tài)切換至使用模式，使用者能夠發(fā)出相應(yīng)的腦電信號以控制手臂執(zhí)行對應(yīng)動作。
[0020]技術(shù)方案中所述訓練模式下的控制步驟如下:
[0021](I)手動選定待錄入腦電信號的模式類別，建立腦電信號與模式信息之間的對應(yīng)關(guān)系;
[0022](2)開啟腦電采集頭盔，使用者開始想象相應(yīng)動作，頭盔采集各通道腦電信號，并將腦電信號通過藍牙發(fā)射器傳入腦電分析模塊；
[0023](3)提取各通道腦電信號的特征信息；
[0024](4)將特征信息送入分類器中，對分類器進行訓練，建立腦電信號與模式信息之間的映射；
[0025](5)判斷是否達到預(yù)設(shè)的訓練次數(shù)，若未達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則返回步驟(2)，若達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則繼續(xù)下一步；
[0026](6)將訓練后的分類器送入存儲空間中進行保存。
[0027]技術(shù)方案中所述訓練模式下的控制步驟如下:
[0028](I)采集分布于使用者大腦皮層各點電極處的腦電信號；
[0029](2)提取各電極通道腦電信號的特征信息；
[0030](3)調(diào)用存儲空間中的分類器進行模式識別；
[0031](4)輸出模式識別結(jié)果；
[0032](5)調(diào)用存儲空間中預(yù)存的與輸出模式識別結(jié)果相對應(yīng)的的角度坐標信息；
[0033](6)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器中當前角度信息，根據(jù)運動信息和角度信息計算對應(yīng)關(guān)節(jié)在X軸和Y軸方向需要補償?shù)慕嵌龋?br>[0034](7)根據(jù)所計算的補償角度發(fā)出運動指令；
[0035](8)根據(jù)運動指令，驅(qū)動各關(guān)節(jié)處電機執(zhí)行相應(yīng)的動作；
[0036](9)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器信息，判斷各關(guān)節(jié)角度是否達到指令要求，若達到則停止驅(qū)動，否則繼續(xù)驅(qū)動。
[0037]技術(shù)方案中所述特征信息通過非負矩陣分解算法進行提?。?br>[0038]所述分類器采用支持向量機分類器。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0040]本發(fā)明提供了一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，采用頭盔式多電極腦電帽獲取使用者腦電意圖，通過腦-機接口技術(shù)操控智能假肢完成相應(yīng)動作?；谀X-機接口技術(shù)的智能假肢控制系統(tǒng)使患者的運動與意愿達成一致，不依賴于由外圍神經(jīng)和肌肉組成的正常輸出通路，更加安全可靠，不僅輔助殘疾人進行運動功能重建和生活自理，又可以成為康復訓練的有力手段，充分調(diào)動患者的主觀能動性，減輕治療人員的工作量。因此，本發(fā)明不僅為運動功能障礙的人提供與外部交流和控制的新途徑，更能進一步促進我國的康復事業(yè)發(fā)展，具有很好的應(yīng)用前景和很高的科研價值。
[0041]本發(fā)明采用雙模式控制思想，并融合反饋角度信息，從而實現(xiàn)對智能假肢的靈活控制，一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)在為使用者提供了便攜的操控系統(tǒng)的同時，還滿足的人們對系統(tǒng)普適性、模式多樣性和靈活性的需求。
[0042]本發(fā)明可應(yīng)用于醫(yī)療康復領(lǐng)域，輔助殘疾人行動;也可應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中，為某些不便于手動操作的工作提供了一種新的控制手段。
【附圖說明】
[0043]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0044]圖1為本發(fā)明所述的一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明所述的一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的腦電采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3為本發(fā)明所述的一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的硬件示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明所述的一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的訓練模式下的控制流程圖；
[0048]圖5為本發(fā)明所述的一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的使用模式下的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的描述:
[0050]參見圖1，一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，包括腦電采集模塊、腦電分析模塊、驅(qū)動控制模塊、關(guān)節(jié)角度反饋模塊。
[0051]腦電采集模塊:采集大腦皮層腦電信號并對其進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，信號由藍牙模塊傳入腦電分析模塊；
[0052]腦電分析模塊:對傳入腦電信號進行特征提取和模式識別，將模式識別結(jié)果傳入驅(qū)動控制模塊；
[0053]驅(qū)動控制模塊:根據(jù)輸入的模式識別結(jié)果調(diào)取存儲器中相應(yīng)模式的角度位置信息，并結(jié)合角度傳感器反饋的角度信息形成控制指令，從而驅(qū)動相應(yīng)關(guān)節(jié)處電機組完成對應(yīng)指令；
[0054]關(guān)節(jié)角度反饋模塊:利用分布于各關(guān)節(jié)處的角度傳感器，實時測量運動過程中各關(guān)節(jié)在X軸和Y軸的角度信息，并反饋給驅(qū)動控制模塊。
[0055]參見圖2，腦電采集模塊將電極檢測的信號經(jīng)由前置放大器放大，經(jīng)過50Hz陷波器和低通濾波器去除50Hz以上干擾信號，再經(jīng)過二級放大器放大后由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后信號由藍牙發(fā)射器傳入腦電分析模塊。
[0056]腦電采集模塊嵌入于可調(diào)節(jié)式電極帽中，電極帽外接16個電極槽，位置分布于卩？1、？?2、？3小4、？7小8、03丄4、了3、了4、？3、？4、了5、了6^1)2，除厶1和厶2兩個參考電極外，其余電極位置使用者可根據(jù)自身情況有選擇的使用。
[0057]本發(fā)明中，采用TMS320LF2407DSP為核心控制器，TMTMS320LF2407DSP芯片具有較好的實時控制與數(shù)字信號處理能力，運算速度快，可擴展多個并行外設(shè)，能可靠的應(yīng)用于多通道腦電信號處理中。腦電分析模塊和驅(qū)動控制模塊都嵌入于同一TMS320LF2407DSP芯片中。
[0058]參見圖3，TMS320LF2407DSP芯片和芯片外部連接的多個并行外設(shè)共同構(gòu)成智能假肢運動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。TMS320LF2407DSP芯片連接外設(shè)包括:藍牙接收器，用于接收信號；電機，用于執(zhí)行各關(guān)節(jié)運動;存儲器，用于存儲數(shù)據(jù)；電源，用于給芯片供電；角度傳感器，用于測量各關(guān)節(jié)角度;按鍵，用于輸入鍵值;顯示器，用于顯示功能選項。
[0059]關(guān)節(jié)角度反饋模塊由分布于指關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)處的角度傳感器構(gòu)成，角度傳感器采用LCA328T雙軸傾角傳感器，測量軸為X軸和Y軸，量程-90°?90°。
[0060]本發(fā)明采用雙模式控制思想，包括訓練模式和使用模式，兩個模式之間通過按鍵切換。
[0061]本發(fā)明中預(yù)存了8種手臂運動模式的關(guān)節(jié)角度位置信息，包括手臂曲、手臂伸、握拳、張拳、手臂下垂、手臂上舉、手臂外旋、手臂內(nèi)旋。次8種手臂運動模式為系統(tǒng)初始模式，使用者可以根據(jù)自身使用需求和使用習慣自定義手臂動作，并設(shè)置該動作形成時各關(guān)節(jié)在X和Y軸的角度位置。
[0062]當使用者第一次使用該發(fā)明時，需要將系統(tǒng)切換至訓練模式，將使用者相應(yīng)腦電信號與模式類別進行自定義設(shè)置，并對相應(yīng)腦電信號形成記憶。
[0063]參見圖4，訓練模式下的控制流程如下:
[0064](I)手動選定待錄入腦電信號的模式類別，建立腦電信號與模式信息之間的對應(yīng)關(guān)系;
[0065](2)開啟腦電采集頭盔，使用者開始想象相應(yīng)動作，頭盔采集各通道腦電信號，并將腦電信號通過藍牙發(fā)射器傳入腦電分析模塊；
[0066](3)提取各通道腦電信號的特征信息；
[0067](4)將特征信息送入分類器中，對分類器進行訓練，建立腦電信號與模式信息之間的映射；
[0068](5)判斷是否達到預(yù)設(shè)的訓練次數(shù)，若未達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則返回步驟(2)，若達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則繼續(xù)下一步；
[0069](6)將訓練后的分類器送入存儲空間中進行保存。
[0070]當使用者完成訓練模式下的腦電錄入，將系統(tǒng)狀態(tài)切換至使用模式，使手臂執(zhí)行與所檢測到腦電信號相對應(yīng)的手臂動作。
[0071 ]參見圖5，訓練模式下的控制流程如下:
[0072](I)采集分布于使用者大腦皮層各點電極處的腦電信號；
[0073](2)提取各電極通道腦電信號的特征信息；
[0074](3)調(diào)用存儲空間中的分類器進行模式識別；
[0075](4)輸出模式識別結(jié)果；
[0076](5)調(diào)用存儲空間中預(yù)存的與輸出模式識別結(jié)果相對應(yīng)的的角度坐標信息；
[0077](6)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器中當前角度信息，根據(jù)運動信息和角度信息計算對應(yīng)關(guān)節(jié)在X軸和Y軸方向需要補償?shù)慕嵌龋?br>[0078](7)根據(jù)所計算的補償角度發(fā)出運動指令；
[0079](8)根據(jù)運動指令，驅(qū)動各關(guān)節(jié)處電極執(zhí)行相應(yīng)的動作；
[0080](9)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器信息，判斷各關(guān)節(jié)角度是否達到指令要求，若達到則停止驅(qū)動，否則繼續(xù)驅(qū)動。
[0081 ]本發(fā)明在訓練模式下，除靜止狀態(tài)外，其他狀態(tài)腦電信號可根據(jù)自身需求有選擇的錄入，靜止狀態(tài)為必錄入選項，以保證系統(tǒng)的精準控制。
[0082]本發(fā)明中特征信息采用非負矩陣分解算法進行提取，分類器采用支持向量機分類器，此算法組合具有較好的魯棒性和實時性，可以滿足使用者對多模式類別和識別效率的需求。
[0083]本發(fā)明中智能假肢本體由四個電機組協(xié)同控制:電機組A由兩個電機構(gòu)成，位于肘關(guān)節(jié)，一個電機控制小臂屈伸，一個電機控制小臂轉(zhuǎn)動；電機組B由兩個電機構(gòu)成，位于肩關(guān)節(jié)，一個電機控制大臂屈伸，一個電機控制大臂轉(zhuǎn)動；電機組C由一個電機構(gòu)成，位于腕關(guān)節(jié)，控制手腕擺動；電機組D由一個電機構(gòu)成，位于指關(guān)節(jié)，控制手指張合。
[0084]本發(fā)明提供了一種基于意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，各模塊之間協(xié)同配合，共同作用，為使用者提供了便攜的操控系統(tǒng)的同時，還滿足人們對系統(tǒng)普適性、模式多樣性和靈活性的需求。本發(fā)明可應(yīng)用于醫(yī)療康復領(lǐng)域，輔助殘疾人行動;也可應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中，為某些不便于手動操作的工作提供了一種新的控制手段。
【主權(quán)項】
1.一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，其特征在于:包括腦電采集模塊、腦電分析模塊、驅(qū)動控制模塊和關(guān)節(jié)角度反饋模塊； 所述腦電采集模塊采集大腦皮層腦電信號，并對大腦皮層腦電信號進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，大腦皮層腦電信號由藍牙模塊傳入腦電分析模塊； 所述腦電分析模塊對傳入的大腦皮層腦電信號進行特征提取和模式識別，將模式識別結(jié)果傳入驅(qū)動控制模塊； 所述驅(qū)動控制模塊根據(jù)輸入的模式識別結(jié)果調(diào)取預(yù)存于存儲器中相應(yīng)模式的角度位置信息，并結(jié)合角度傳感器反饋的角度信息形成控制指令，從而驅(qū)動相應(yīng)關(guān)節(jié)處電機組完成對應(yīng)指令； 所述關(guān)節(jié)角度反饋模塊利用分布于各關(guān)節(jié)處的角度傳感器，實時測量運動過程中各關(guān)節(jié)在X軸和Y軸的角度信息，并反饋給驅(qū)動控制模塊。2.按照權(quán)利要求1所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，其特征在于: 所述腦電采集模塊嵌入于可調(diào)節(jié)式電極帽中，電極帽外接16個電極槽，位置按照國際10/20系統(tǒng)分布于卩？1、卩?2、卩3、卩4、卩7、卩8、03丄4、了3、了4、？3、卩4、了5、了6^1^2，除厶1和厶2兩個參考電極外，其余電極位置使用者能夠根據(jù)自身情況有選擇的使用。3.按照權(quán)利要求1所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，其特征在于: 所述腦電分析模塊和驅(qū)動控制模塊都嵌入于同一 TMS320LF2407DSP芯片中； 所述TMS320LF2407DSP為核心控制器，TMS320LF2407DSP芯片外連接多個并行外設(shè)，包括:藍牙接收器，用于接收信號；電機，用于執(zhí)行各關(guān)節(jié)運動;存儲器，用于存儲數(shù)據(jù)；電源，用于給芯片供電；角度傳感器，用于測量各關(guān)節(jié)角度;按鍵，用于輸入鍵值；顯示器，用于顯示功能選項。4.按照權(quán)利要求1所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，其特征在于: 所述關(guān)節(jié)角度反饋模塊由分布于指關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)處的角度傳感器構(gòu)成，所述角度傳感器采用LCA328T雙軸傾角傳感器，測量軸為X軸和Y軸，量程為-90°?90°。5.按照權(quán)利要求1所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)，其特征在于: 所述電機組設(shè)為四個電機組，四個電機組協(xié)同控制:電機組A由兩個電機構(gòu)成，位于肘關(guān)節(jié)，一個電機控制小臂屈伸，一個電機控制小臂轉(zhuǎn)動；電機組B由兩個電機構(gòu)成，位于肩關(guān)節(jié)，一個電機控制大臂屈伸，一個電機控制大臂轉(zhuǎn)動；電機組C由一個電機構(gòu)成，位于腕關(guān)節(jié)，控制手腕擺動；電機組D由一個電機構(gòu)成，位于指關(guān)節(jié)，控制手指張合。6.按照權(quán)利要求1所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 所述意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法包括:訓練模式下的控制方法和使用模式下的控制方法，訓練模式和使用模式之間通過按鍵切換； 在訓練模式下，除靜息狀態(tài)外，其他狀態(tài)腦電信號根據(jù)自身需求有選擇的錄入，靜息狀態(tài)為必錄入選項，以保證系統(tǒng)的精準控制； 當使用者第一次使用時，需要將系統(tǒng)切換至訓練模式，將使用者相應(yīng)腦電信號與模式類別進行自定義設(shè)置，并對相應(yīng)腦電信號形成記憶； 當使用者完成訓練模式下的腦電信號錄入，將系統(tǒng)狀態(tài)切換至使用模式，使用者能夠發(fā)出相應(yīng)的腦電信號以控制手臂執(zhí)行對應(yīng)動作。7.按照權(quán)利要求6所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 所述訓練模式下的控制步驟如下: (1)手動選定待錄入腦電信號的模式類別，建立腦電信號與模式信息之間的對應(yīng)關(guān)系； (2)開啟腦電采集頭盔，使用者開始想象相應(yīng)動作，頭盔采集各通道腦電信號，并將腦電信號通過藍牙發(fā)射器傳入腦電分析模塊； (3)提取各通道腦電信號的特征信息； (4)將特征信息送入分類器中，對分類器進行訓練，建立腦電信號與模式信息之間的映射； (5)判斷是否達到預(yù)設(shè)的訓練次數(shù)，若未達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則返回步驟(2)，若達到預(yù)設(shè)訓練次數(shù)則繼續(xù)下一步； (6)將訓練后的分類器送入存儲空間中進行保存。8.按照權(quán)利要求6所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 所述訓練模式下的控制步驟如下: (1)采集分布于使用者大腦皮層各點電極處的腦電信號； (2)提取各電極通道腦電信號的特征信息； (3)調(diào)用存儲空間中的分類器進行模式識別； (4)輸出模式識別結(jié)果； (5)調(diào)用存儲空間中預(yù)存的與輸出模式識別結(jié)果相對應(yīng)的的角度坐標信息； (6)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器中當前角度信息，根據(jù)運動信息和角度信息計算對應(yīng)關(guān)節(jié)在X軸和Y軸方向需要補償?shù)慕嵌龋? (7)根據(jù)所計算的補償角度發(fā)出運動指令； (8)根據(jù)運動指令，驅(qū)動各關(guān)節(jié)處電機執(zhí)行相應(yīng)的動作； (9)檢測各關(guān)節(jié)角度傳感器信息，判斷各關(guān)節(jié)角度是否達到指令要求，若達到則停止驅(qū)動，否則繼續(xù)驅(qū)動。9.按照權(quán)利要求7或8中所述的一種意念控制的智能假肢運動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 所述特征信息通過非負矩陣分解算法進行提??； 所述分類器采用支持向量機分類器。
【文檔編號】A61F2/72GK105943207SQ201610464662
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】陳萬忠, 李明陽, 張雨煙, 張濤, 楊默涵
【申請人】吉林大學