【摘 要】
：
表面肌电信号(sEMG)是一种新型的控制源，它包含中枢神经系统的控制信息，蕴含丰富的运动信号，可以识别出人体运动的意图，应用于所研制的五自由度外骨骼上肢康复机器人，实现了对其意图控制。本文研究表面肌电信号特征提取方法，结合康复机器人系统的需要，其重点研究工作如下: 首先，本文对sEMG机理分析，根据sEMG的特性结构搭建采集系统。针对采集过程中的运动伪迹噪声，设计了巴特沃斯高通滤波器滤波去噪。
论文部分内容阅读
表面肌电信号(sEMG)是一种新型的控制源，它包含中枢神经系统的控制信息，蕴含丰富的运动信号，可以识别出人体运动的意图，应用于所研制的五自由度外骨骼上肢康复机器人，实现了对其意图控制。本文研究表面肌电信号特征提取方法，结合康复机器人系统的需要，其重点研究工作如下:
首先，本文对sEMG机理分析，根据sEMG的特性结构搭建采集系统。针对采集过程中的运动伪迹噪声，设计了巴特沃斯高通滤波器滤波去噪。
其次，在特征提取方面，本文针对高维度sEMG提出了深度学习模型，利用非人工提取手段有效的提取判别性信息。多个极限学习机自编码器(ELM-AE)对原始肌电信号通过无监督式训练方式重构，实现分布式表达，最后一层的隐含层的权重表征sEMG的特征，所采用的压缩型ELM-AE可以将高维信号向低维映射，滤除噪声，以便分类器分类。通过仿真，验证了该方法提取的特征比目前最好的时频域特征分类准确率高，证实了该方法的有效性。
最后，为了患者在康复训练过程中可以得到直观的视觉反馈，本文搭建了虚拟现实环境。根据康复机器人的总体结构和运动学模型，采用3D MAX软件绘制虚拟上肢康复机器人，在MATLAB自带的虚拟现实工具箱里调用上肢康复机器人进行视景仿真，并且设计出一款交互式虚拟现实游戏，该环境与患者交互，增添了康复训练的趣味性、提高患者主动训练积极性，保证了患者训练过程中的安全性。
其他文献
随着过程工业自动化程度的提升和计算机技术的迅速发展，工业系统变得日益复杂，故障发生的潜在几率不断提高，因此过程工业的过程监测技术受到了广泛的关注。针对工业过程中存在的监控视频数据，本文提出了一种基于多视角视频数据稀疏学习的部分共享潜因子过程监测方法;针对工业过程现场现存的标记数据对过程监测能够起到一定的指导作用，本文提出一种基于核主元分析的大间隔分布过程监测方法，该方法能够有效利用标记数据，提高故
近年来，在电子技术、传感器技术的发展推动下，机器人技术发展迅速。但是由于计算资源有限、算法难以复用，系统开发周期长等问题，机器人领域的发展遇到了瓶颈。云计算技术和Web服务技术发展日趋成熟，为机器人提供了解决这些问题的方法。云机器人是云计算技术与机器人技术结合的产物，在性能、成本等方面都有巨大优势。云机器人为机器人领域带来了一次全新的革命。本文针对云机器人领域对中间件软件基础设施的迫切需求，围绕基
随着无人机相关技术的发展，由于无人机的飞行特性对于复杂的跟踪环境有着先天的优势，通过无人机去执行跟踪任务得到了越来越多的专家学者的关注，而多无人机协同跟踪问题也是无人机跟踪问题的一部分。本文中通过建立基于主动感知的闭环求解框架和分布式的通信结构，对目标状态融合问题和无人机航迹优化问题进行了分析研究。 在基于主动感知的闭环求解框架中，确立了整个跟踪任务的执行流程，当任务开始时，通过任务控制中心分配
近年来，小型四旋翼飞行器成为了无人飞行器研究领域的热点。四旋翼飞行器结构简单、机动性强、成本低廉、便于维护，并且可以垂直起降，能够实现空中悬停。由于四旋翼飞行器在军用和民用方面展现出来了巨大应用价值，国内外很多高校和科研机构纷纷投入到四旋翼飞行器的飞行控制研究中。四旋翼飞行器涉及空气动力学、计算机控制技术、自动控制原理及现代控制技术，从而拓宽了其研究领域。其中机载的传感器和处理器是飞行控制器的重要
在钢铁企业中，如何提升产品的质量和生产效率是一个非常重要的问题。在钢板的轧制过程中，由于多种原因会在钢板的表面形成不同缺陷，及时识别出缺陷对生产线进行生产安排和提升钢铁产品质量有着重要的作用。在钢铁企业仓库中堆放着不同规格的钢板，当进行再加工或出售时需要对钢板进行搬运操作，而搬运过程中对钢板物流位置的准确识别能有效提高工作效率。因此，研究钢板表面缺陷和物流位置的识别技术具有重要意义。 传统的钢板
由于科学技术的飞速发展和现代化生产的快速进步，各个领域都在呈现向大型化、复杂化、高速化和智能化方向发展的新趋势，系统间各个部分的联系日益紧密，一旦发生故障，若不及时排查解决，可能会引发更多的故障发生，进而影响工业生产的正常进行，带来巨大的经济损失甚至较为严重的人员伤亡。此外，由于发生故障时的影响因素众多，单一传感器获得的信息是片面的，不能提供系统运行过程中的完整的状态信息，进而使得仅依靠单一传感器
对于大型展览场馆，为了保证观众的参观质量与人身安全，照明系统的正常运行具有重要意义。然而照明系统中的控制设备、供电设备以及照明设备本身的可靠性有一定的限度，并且可靠性的提高会使成本急剧增加。为了既经济又可靠的解决上述问题，通常会在系统的设计和应用中采用冗余技术。 冗余技术是实际工程中为达到系统的可靠性要求而采用的主要手段之一，如何合理的预计、评估、分析冗余系统的可靠性是冗余系统设计的核心任务。传
现实世界中，很多生产过程中测量到的数据往往是不精确的，如科学试验或工业过程等，如何表述不精确信息并对其建模是过程研究中的重要问题。粒是一种新概念，主要用于描述不精确信息。它衍生出许多方法，其中集合论和区间分析被证明具有很好的应用效果，得到了广泛研究;区间神经网络是目前解决不精确数据建模的一种有效方法，它利用区间数表示不精确数据，利用神经网络完成建模的任务。随机权值神经网络采用了输入层权值随机给定、
大飞机的研制对风洞流场的控制精度提出了近乎苛刻的要求，应用合适的控制方法对流场进行精确调节，是确保风洞流场品质的关键。预测控制基于预测的未来时刻控制偏差优化控制律，有能力实现高精度控制。因此，本文以2.4m暂冲型跨声速风洞为对象，研究应用预测控制实现高精度流场控制的方法。 在分析暂冲型跨声速风洞系统的非线性、时变、时滞、耦合等特点后，结合控制系统结构，考虑攻角变化引起的扰动，设计了风洞流场的预测
具有反向特性的非最小相位系统会给常规的基于误差的PID控制器设计带来特殊困难，而在自动化教学中对非最小相位概念的描述多偏重于数学理论，因而非最小相位系统及其控制问题一直是自动化教学中的难点和重点之一。本文在辽宁省冶金综合自动化工程实验室建设项目的支持下，以空气加热混合过程为物理对象，设计和开发了具有与工业环境高度一致的非最小相位特性的空气加热混合过程控制教学实验平台，通过合理构造实验条件，搭建了具