面向航天员虚拟训练的人机交互系统研制和测试

根据航天员地面虚拟训练的需求,设计了一套面向航天员虚拟训练的人机交互系统,研制了具有真实感与临场感的多自由度手臂力反馈设备,实现了航天员虚拟训练环境中的抓握、推拉等带力觉感受的各种交互操作,增强虚拟仿真环境的沉浸感受,提高仿真训练的逼真度。面向航天员虚拟训练的人机交互系统包括手臂力反馈设备、硬件系统以及软件系统。手臂力反馈设备具有7个运动自由度,包括三自由度平动、三自由度转动以及食指运动的自由度;硬件系统主要是下位机采集光电编码器的信号发送给上位机以解算力反馈设备末端位置,以及接收上位机的力反馈执行参数以控制力反馈执行器;软件系统基于Unity3D平台,搭建了虚拟空间舱训练环境,并且实现了上位机与下位机的接口通讯以及位置和力的解算。还提出了基于磁流变液控制的力反馈方法,独立设计了一种新型的磁流变液阻尼器作为力反馈执行器。整个系统工作空间可达0.4 m×0.4 m×0.5 m,位置测量精度高达3 mm。系统结构设计上的创新实现了机械解耦、力和力矩的解耦,整个系统工作空间大、安全性能高、输出力大、位置测量精度高,并且还可广泛应用于康复医疗、虚拟手术等领域,应用面广泛。

八段锦在高血压1级患者健康管理中的应用效果观察

目的:观察八段锦在高血压1级患者健康管理中的应用效果,为高血压患者提供一种操作简单、方便易行的辅助治疗方法。方法:选取高血压1级患者154例,随机分为观察组和对照组,各77例。两组患者均常规指导低盐低脂饮食,观察组进行八段锦锻炼,对照组不加以其他干预,3个月后评估疗效。结果:3个月后,观察组与治疗前比较血压有明显降低;观察组与对照组降压总有效率分别为80.52%和22.08%;观察组血脂、糖化血红蛋白、焦虑和睡眠质量均有不同程度的改善(P<0.05)。结论:八段锦对改善高血压1级患者的血压、血脂、糖化血红蛋白及焦虑和睡眠质量具有较好的效果,值得临床推广应用。

仿人手感知的纹理识别与触觉再现方法研究

提出了一种仿人手感知的纹理识别及触觉再现方法。采用新型纹理检测装置以仿人手触觉感知方式采集纹理,对采集到的纹理信息进行主成分分析(PCA)降维提取特征,搭建多层感知(MLP)神经网络对6种纹理信号进行分类,识别率高达98.8%。在此基础上,基于采集数据的统计特性,采用正态分布振动模型再现纹理触感,并通过滑动窗口动态修正力学模型,强化局部纹理特征。通过对比实验,所提再现方法在对布料等细腻纹理的再现效果上优于传统基于图像信息的再现方法。