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国家自然科学基金(51075265)

作品数:5 被引量:15H指数:2
相关作者:张定国王颖徐飞许恒姚林更多>>
相关机构:上海交通大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金上海市基础研究重大(重点)项目国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:医药卫生自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 5篇中文期刊文章

领域

  • 4篇医药卫生
  • 1篇自动化与计算...

主题

  • 5篇电刺激
  • 4篇功能性
  • 4篇功能性电刺激
  • 2篇中枢模式发生...
  • 2篇稳态视觉诱发...
  • 2篇脑机接口
  • 1篇递归
  • 1篇递归神经
  • 1篇电触觉
  • 1篇电信号
  • 1篇振荡器
  • 1篇双足
  • 1篇双足步行
  • 1篇皮肤
  • 1篇皮肤神经
  • 1篇下肢
  • 1篇脑电
  • 1篇控制技术
  • 1篇肌电信号
  • 1篇仿生

机构

  • 5篇上海交通大学

作者

  • 5篇张定国
  • 3篇王颖
  • 1篇张青
  • 1篇许恒
  • 1篇徐飞
  • 1篇姚林

传媒

  • 3篇中国生物医学...
  • 1篇机电一体化
  • 1篇中国组织工程...

年份

  • 2篇2014
  • 3篇2012
5 条 记 录,以下是 1-5
排序方式:
服务于功能性电刺激的双足步态实验
2012年
背景:功能性电刺激利用低频弱电流脉冲刺激失去神经控制的肌肉已经在截瘫行走的临床应用中取得了小范围成功,但现有的电刺激模式存在不灵活、不易操作、且稳定性不高的缺点。目的:基于步态分析方法,研究涉及到步行动作的各肌肉群的协同动作关系,将肌肉电刺激模式简化为无需患者操作的规律性控制策略,并验证该策略在功能性电刺激实验中的有效性。方法:针对双足步行的特点,提出一种基于关节角变化趋势及肌电信号强度变化的步态研究方法,旨在服务于功能性电刺激的设计,为下肢肌肉提供理想的电刺激模式,使人体产生相应的肌肉群协同动作,从而使受试者最终实现非自主控制的行走运动。结果与结论:实验结果一方面验证了基于步态分析的电刺激模式设计是可行的,对今后加入更复杂的控制方式提供了依据,另一方面也为未来开展的瘫痪患者临床康复实验研究打下了基础。
王颖张定国
关键词:功能性电刺激步态双足肌电信号
基于中枢模式发生器控制的电刺激步行康复系统设计与实验被引量:2
2012年
研发功能性电刺激(FES)康复系统来实现下肢瘫痪病人的行走运动。控制器采用基于中枢模式发生器(CPG)的仿生控制机理。针对基于递归神经振荡器的CPG模型,研究关键参数(激励性输入、时间常数、感觉反馈、输出阈值)对CPG输出幅值、频率、相位以及占空比的影响。建立包含12个神经元的CPG网络,以控制双腿的4个关节(左/右髋关节和膝关节)和八组肌群(左/右髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌)。所搭建的实验系统和平台,包括悬吊减重系统、助行系统、电刺激系统和运动检测系统。在正常受试者参与的实验中,受试者在CPG控制的电刺激作用下产生非自主行走运动。实验结果表明,受试者双腿的髋关节和膝关节角度与正常人自主行走时的数据达到定性吻合,验证所设计的CPG控制器在FES康复系统中的可行性与有效性。
王颖张定国
关键词:中枢模式发生器双足步行功能性电刺激
功能性电刺激的仿生控制技术的研究与应用
2014年
功能性电刺激(FES)主要用于肢体残疾人的功能性恢复锻炼,而国内目前存在的FES康复系统大多不够智能化。针对这个问题,探索了基于脑机接口(BCI)和中枢模式发生器(CPG)的仿生FES控制方法,利用BCI识别上层控制命令发送给CPG生成相应模式,然后控制FES。实验结果表明,BCI-CPG联合控制FES的思想能够达到预期效果。
张青张定国
关键词:中枢模式发生器脑机接口功能性电刺激稳态视觉诱发电位
脑机接口控制的下肢功能性电刺激系统研究被引量:6
2012年
研发基于脑机接口控制的功能性电刺激系统,服务于下肢的运动康复。脑机接口采用的是基于稳态视觉诱发电位的脑电信号技术。使用线性判别分析分类器来处理脑电信号的频域特征,实现对下肢5种运动状态的控制意图识别,即开始、快速、慢速、停止和空闲状态。识别的意图转化为指令触发电刺激系统,刺激下肢的相关肌肉产生运动,并测量关节角度。设计的系统在6位正常受试者上进行了单纯的脑机接口实验,其中2位分别进行了脑机接口控制的小腿摆动与下肢行走的电刺激实验。在小腿摆动实验中刺激的是股直肌,行走运动实验中刺激的是两条腿的髂腰肌、臀大肌、股直肌和腘绳肌。实验分析了电刺激尾迹对脑电信号的影响,结果表明设计的脑机接口可以准确地识别运动意图(平均识别率高于85%),并能够实现电刺激作用下与该意图相对应的下肢期望运动。
姚林张定国王颖
关键词:脑机接口稳态视觉诱发电位脑电功能性电刺激
电触觉的皮肤神经机理仿真及实验验证被引量:7
2014年
触觉学已经在很多领域得到应用,如遥控机器人、手术机器人、假肢、娱乐交互界面以及虚拟现实技术等,以此来增强人对机器或者虚拟物体的操作性。电触觉是现在主要的触觉再现措施,即通过改变恒流/恒压电脉冲的频率、脉宽、强度以及脉冲方向等因素,让人产生不同的触觉感。首先通过人体皮肤神经的建模推导出激励函数,并进行仿真研究,通过改变施加在电刺激阵列的电脉冲方向和强度,设计能分别刺激皮下3种刺激感受器(Meissner触觉小体、Merkel触盘、Pancinian环层小体)的实验范式,同时进行了心理物理学实验。10位受试者参加了实验,对食指进行电触觉刺激。正脉冲时采用不同频率(10、30、70、90 Hz)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的振动感;负脉冲时采用不同脉宽(150、200、250、300μs)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的压力感。受试者对振动和压力的感觉强度进行主观判断。统计结果表明,该模型下的实验模式能够使触觉强度分级平均识别率高达80%以上,同时可通过对刺激电极分布以及电流大小的分析,找到最佳的刺激模式,保证最佳的触觉再现。
徐飞张定国许恒
关键词:电触觉电刺激皮肤神经
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