第1 章 绪 论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 肌电信号的假肢控制研究综述
1.2.1 肌电信号控制策略现状综述
1.2.2 灵巧假肢控制方案综述
1.2.3 国内外研究现状解析
1.3 肌电信号解码及同步控制综述
1.3.1 多自由度运动信息采集方案综述
1.3.2 多自由度同步控制方案综述
1.3.3 国内外研究现状解析
1.4 肌电控制性能研究综述
1.4.1 肌电控制适应性概述
1.4.2 影响识别效果的干扰因素概述
1.4.3 国内外研究现状解析
1.5 本文的主要研究内容
第2 章 腕部三自由度力信息采集系统构建
2.1 引言
2.2 采集系统总体方案设计
2.2.1 采集系统设计原理
2.2.2 采集系统总体方案
2.3 半约束力-位映射装置设计
2.3.1 装置运动状态分析
2.3.2 激光投影映射方案设计
2.4 腕部三自由度力信息标注方法
2.4.1 基于图像处理的十字激光位姿检测
2.4.2 基于透视变换的数据标定
2.4.3 软件流水线架构与数据同步方案
2.5 多自由度同步运动实验流程
2.5.1 肌电电极安装方案
2.5.2 多自由度同步动作的数据采集策略
2.5.3 腕部自由度与激光投影映射关系
2.6 腕部三自由度力信息采集系统性能测试
2.6.1 支持向量机回归算法概述
2.6.2 性能测试实验结果及分析
2.7 本章小结
第3 章 基于深度学习的肌电多维力信息解码模型
3.1 引言
3.2 解码模型方案设计
3.2.1 解码模型原理
3.2.1 模型输入格式分析
3.2.2 模型学习目标分析
3.3 解码模型结构设计
3.4 解码模型输入方案分析
3.4.1 数据准备及模型参数配置
3.4.2 方案比较及分析
3.5 解码模型输出结果分析
3.5.1 标注数据时刻对模型性能的影响
3.5.2 输出维度配置对模型性能的影响
3.6 解码模型方案实验验证
3.6.1 手势分类数据与模型参数配置
3.6.2 实验结果及分析
3.7 本章小结
第4 章 多维力信息解码模型性能分析
4.1 引言
4.2 影响解码模型预测性能的因素
4.2.1 干扰解码模型输入的因素
4.2.2 干扰信息提取能力的因素
4.3 解码模型性能测试实验
4.3.1 测试实验的适应性等级划分
4.3.2 数据采集实验流程设计
4.3.3 实验数据采集
4.4 性能测试实验结果及分析
4.4.1 多维力信息解码模型的测试结果
4.4.2 多种肌电解码方法测试结果比较
4.4.3 测试实验结果分析
4.5 手势分类的测试实验结果及分析
4.5.1 手势分类实验数据采集
4.5.2 实验结果及分析
4.6 提升模型性能的数据扩张方法
4.6.1 针对异常数据采集状况的数据扩张方法设计
4.6.2 数据扩张实验结果及分析
4.7 本章小结
第5 章 多维力信号同步控制在线测试实验
5.1 引言
5.2 模型训练及实验平台搭建
5.2.1 强适应性多维力解码模型训练
5.2.2 同步控制在线实验平台搭建
5.3 在线实验性能评价
5.3.1 Fitts’ law 实验评价指标概述
5.3.2 Fitts’ law 同步控制实验
5.4 解码模型微调方法及测试
5.4.1 针对受试者的模型微调方法
5.4.2 模型微调前后性能比较
5.4.3 长时间性能测试
5.4.4 残肢患者在线控制实验
5.5 面向 KUKA 机械臂的在线同步控制实验
5.5.1 KUKA 机械臂同步控制的实验环境搭建
5.5.2 KUKA 机械臂的末端姿态在线同步控制实验
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
声明
致谢
个人简历
哈尔滨工业大学;
