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截肢者日常生活用假手的仿生设计方法
本文从外观式样与材料、功能与结构,以及控制与操纵方式三个角度讨论了截肢者日常生活用假手的仿生设计方法.通过对单自由度和多指多自由度典型假手实例进行分析,分析了假手仿生设计需要重点考虑的几个因素.
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握速可调式肌电假手的系统研究
针对假手无法根据使用者的意愿来控制其握合速度的问题,设计了一种握速可调的智能肌电假手.在该肌电假手系统中,电极引入的表面肌电信号,放大150倍后,在频域进行信号处理.经过阈值和等值计算,终输出控制信号到驱动电路对假手的直流微电机进行控制.10名受试者参加了抓握试验,每人重复5次,记录输入肌电信号强度为500、1 000、1 500 mV时的输出电流、输出电压和握力等值,并拟合假手输出电压、输出电流、握力与输入肌电信号大小的曲线.拟合结果表明,假手速度与输出电压成正相关,在带有负载且不过载时,握力随着输出电流增大而增大.本假手系统具有稳定性,同时和假手握速可通过检测到的肌电信号强弱进行调节,提高了假手的灵活性.
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智能假手的研究现状与发展趋势
1智能假手的特点目前人们对于智能假手的研究尚处于初始阶段,还没有对智能假手的明确定义.概括地说,所谓智能手,就是将微电子技术、计算机控制技术与生物医学工程技术以及传感器技术等一系列高新技术融合在一起,制作出的能够模仿人手的感觉和动作的仿生手.
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腕部可伸屈型二自由度肌电假手
肌电假肢功能强,控制随意自然且不费力,佩带舒适,外观较好[1],是现代化假手的重要发展方向.观察人手的动作可以看出,在做近体工作时,如系腰带、结衣扣、拉衣裤以及需屈腕才能完成的动作譬如:骑自行车、开车、割草等,腕部的伸屈动作就显得特别重要.
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假肢发展对截肢观念的影响
随着科学技术的发展和对假肢研究的深入,现代技术条件已允许假肢达到很高的对症性,从而满足各种各样的残肢条件和对假肢不同的功能要求.从普及型下肢假肢到全电脑控制智能仿生腿,从普通的美容上肢假肢到带感应控制的肌电控制假手,假肢技术发展的同时又促进了截肢手术的发展,对原来的截肢观念产生了影响,从而大限度地保留了残肢的功能,使截肢后的患者能更好地发挥假肢的代偿功能.
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人体外动力假手技术的研究状况及发展趋势
假肢是康复工程的重要内容和组成部分,直接关系到残肢者的健康。假肢是使截肢者康复、回归社会的重要手段,上肢假肢则是为上肢截肢者安装的假肢,用以代偿失去的上肢功能。近年来因战争、交通事故、自然灾害,以及糖尿病、心血管病等疾病导致截肢的人数在不断上升。因此,开展假肢的研究对于改善残疾人的生活条件和促进其医疗福利事业具有重要的现实意义和经济价值。
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基于隐马尔可夫模型-径向基神经网络的表面肌电信号识别
目的:利用隐马尔可夫模型-径向基神经网络(HMM-RBFN)混合模型对7种手指动作进行辨识,探索控制HIT多自由度灵巧手的有效控制策略.方法:8例健康实验对象参加了试验,4例女性,4例男性.每例实验对象按提示完成7种手指动作,每种动作重复50次.通过表面肌电信号(sEMG)采集系统,提取实验对象前臂4块肌肉的sEMG,在对其进行预处理并提取小波变换特征向量后,分别送入HMM模型分类器及HMM-RBFN混合模型分类器进行训练.结果:HMM-RBFN混合模型识别效果和稳定性都大大优于HMM模型,验证了HMM-RBFN混合模型的有效性.结论:①HMM模型在sEMG识别中的效果没有其在语音信号识别中的好,有必要对其进行改进,以便更好的应用于sEMG的识别;②将HMM模型和神经网络组成混合分类器,可以弥补彼此的不足,获得更好的性能.
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基于多通道肌电信号小波变换的人手运动识别
目的:提出一种基于多通道肌电信号小波变换提取人手多种运动模式的方法.方法:对人手上肢肌肉记录的表面肌电信号进行多尺度分解,利用肌电信号小波系数的方差构造特征空间.然后从这个特征空间选择指定动作对应的两块肌肉的小波系数方差,求得两者间的比值.结果和结论:构造了新的特征空间,这个空间中包含了可识别各种人手动作的特征值.这种方法可以用于人手动作的识别,为研究多自由度假手表面肌电信号控制方法提供了新途径.
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基于典型相关分析的眼动辅助脑电假手动作识别方法研究
目的 解决采用单纯运动想象方式难于获得具有明显特征的脑电信号(EEG)进而导致假手动作识别困难的问题.方法 利用伴随大脑思维过程的自然眼部运动所引发的眼电信号增强运动想象脑电信号特征,获得便于识别的眼动辅助运动想象脑电信号.通过对类内样本集及类间样本集进行典型相关分析来选取模式识别的特征变量;再提取待识别信号集与各模式样本信号集间作为特征变量的典型变量,依据其相关性强弱进行分类识别.结果 应用所提出方法进行假手6种动作识别所获得的平均识别率为87.6%,远高于基于单纯运动想象脑电信号进行对比实验所获得的识别率.结论 眼动辅助运动想象脑电信号较之单纯运动想象脑电信号,具有更大的类间差异,更强的类内相似度,应用本文方法能显著提高脑电假手的动作识别率.
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制假手段多样打假更需高招
与前几年相比,近年来制售假药的行为出现了以下几个新特点,应引起我们的高度重视和警觉,主要表现是:
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“代孕”产业链调查:法规漏洞下的伦理越位
医疗技术的进步,让不少“有心无力”的夫妻实现生育的权利,却也让生孩子这种私事能“假手于人”--其中既有经济利益驱使下的伦理越位,也有法规不健全留下的巨大漏洞。
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麻醉药品从医疗单位的流失及对策
麻醉药品是<中华人民共和国药品管理法>规定的特殊管理药品.这种药品具有两重性,管理得法,用之得当,能起到防治疾病、保护人民身体健康的作用;反之将造成流弊,产生药物依赖性,危害人体健康.若流入吸毒贩毒分子手中,成为毒品将造成更大的社会危害.为了防止麻醉药品的滥用,同时保证病人的医疗需求,国家制定了一系列政策法规.但一些不法之徒,在金钱的诱惑和暴利的驱使下,利用种种做假手段,千方百计获取医院用于治病救人的麻醉药品.因麻醉药品是按计划供应,不法之徒的非法获取,使病人得不到应有的治疗,甚至流入社会,造成了更大的危害.现将工作中发现的做假手段作以下介绍,以加强管理,防止流失.
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含被动关节的仿人型塑料电子假手研究
为了突破传统假手的不足,使假手在形状和功能上更像人手、重量进一步减轻,设计了包含被动关节的仿人型塑料电子假手.在健全手的帮助下,假手手指关节可被动弯曲和旋转;与传统单自由度假手相比,可以完成更加复杂的动作.仿真塑料假手样机重量较轻、外形美观,通过配置肌电控制系统实验,实现了对假手实现准确可靠的控制.
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冬天瘙痒多 慎用"老头乐"
"老头乐",是用竹子、木头或塑料制成的一种假手.老年人瘙痒症较多见,手脚活动也不够灵活,有了这东西真为他们抓痒、获得暂时解除痒感后的"快乐"创造了条件,故而得此名.人的皮肤上分布着皮脂腺和汗腺,当冬春季节温度降低时,人的皮肤和血管处于收缩状态,腺口就缩小,皮肤分泌的水分也减少了,皮肤表面就显得干燥.
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建国以来我国假肢的发展(续)
5 我国上肢假肢的发展建国初期,上肢假肢只有非常简单的美容假手,手头是用木头做的,仿真性不高.用铝或皮革做成接受腔与残肢连接.上世纪60年代,上海假肢厂和辽宁假肢厂研制成索控机械手,握力较小,功能有限.
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金银花掺假的识别
金银花具有清热解毒、凉血止痢之功效,常用于痈肿疔毒、喉痹、热毒泄痢等症,为临床常用中药.近年来因其货紧价扬,市场上出现了众多掺假品种,严重地影响了人民群众的身体健康.现将其掺假手段及识别方法介绍如下,以供参考.
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基于FMG信号的假手比例控制系统研究
假手控制方法的研究一直是假肢研究技术的一个热点问题.针对现有皮肤表面电信号作为控制源的假手存在的问题,本系统采用前臂上肢肌肉膨胀收缩产生的压力信号作为控制信息源,设计了基于肌肉力(FMG)信号的假手控制系统,包括信号采集调理、微控制器控制、电机驱动等部分.通过采集残臂端两路FMG信号,提取信号的时域信息并采用阈值算法实现了手部2个自由5个动作.根据FMG信号均值的大小,改变假手驱动电路中PWM的占空比,从而实现电动假手速度的比例调节.实验结果表明本控制系统能够有效控制假手执行动作,实现速度的调节.另外,利用LabVIEW搭建了FMG信号采集标定平台,实现了FMG信号的实时数据采集和标定.
关键词: 肌肉力信号 假手 Flexiforce传感器 比例控制 LABVIEW