生理参数热舒适评价中的穿戴式数据采集模块设计

基于生理参数的热舒适评价是热环境质量评估的新方法。为了提高该方法的实用性,设计了一种穿戴式、多生理参数采集模块。以Zig Bee技术为核心,采用聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜传感器、半导体温度传感器和Ω/V变换原理分别检测脉搏、皮肤温度和皮肤电阻。实验结果表明:模块可靠采集腕部的皮肤温度和皮肤电阻,并从脉搏信号获取心搏间期序列,数据发送正常。该模块适合在自然状态下采集生理信号,有利于研究和应用多种生理参数综合评价热舒适性。

融合超声影像动态评估中风偏瘫患者内侧腓肠肌状态

定量评估中风偏瘫患者的状态现今仍然很困难,该研究提出了一种创新的方法来研究偏瘫步态中的肌肉活动。该研究开发了一种可穿戴式数据采集平台来实现超声影像,肌电图和关节角度的同步采集。使用该平台对12例偏瘫患者进行测试,研究分析了他们在跑步机上行走过程中内侧腓肠肌活动的特点。实验结果发现,患侧相比于健侧,内侧腓肠肌的羽状角和肌电信号的动态范围更加分散。这些结果表明上述可穿戴式多模态信号采集平台可以提供有关内侧腓肠肌动力学的更加全面的信息,为偏瘫患者的状态评估提供了一种有潜力的工具。

一种面向危险环境远程操作的仿人随动机器人

为代替专业人员在高危环境中工作,开展了一种面向危险环境远程操作的仿人随动机器人研究.首先,基于人体上肢生物学特性,设计了从端仿人随动机器人并利用蒙特卡洛法对其理论运动空间进行分析.其次,依据人体上肢运动学特点,构建了基于微惯性传感器和柔性弯曲度传感器的穿戴式人体数据采集系统,完成了对人体运动信息的采集.进而,利用分段线性插值法完成主从端的姿态—运动映射优化,并基于时敏特性和角度延迟特性进行了系统性能分析.最终,在构建原理样机的基础上开展了机构跟随实验和物体抓取实验.结果表明,该样机可以较好地满足仿人随动的控制精度和鲁棒性等要求,在特定工作扇面拥有和人类大致相同的工作空间,能够较好地代替人完成部分危险品操作任务.