一种面向人机编队操控的穿戴式触觉反馈装置

    公开(公告)号:CN116627258B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202310640193.6

    申请日:2023-05-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向人机编队操控的穿戴式触觉反馈装置,包括交互接口模块、主控模块;所述交互接口模块包括控制器模块和穿戴式触觉反馈模块;所述穿戴式触觉反馈模块包括挤压力反馈模块、剪切力反馈模块和振动反馈模块,主控模块实现对各模块的控制和操控反馈指令的接收。本发明可无线部署在操作者的手臂上,通过产生挤压、剪切、振动三种触觉反馈信号,可反馈人机编队的队形变换、运动指引、障碍检测。基于触觉通道向穿戴者反馈外肢体的感知能力及任务态势更具优势,降低了人机交互难度同时为用户创造高度沉浸感的操作体验。

    基于肌电信号和变刚度控制的虚拟假手柔顺直观控制方法

    公开(公告)号:CN111897415B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202010572468.3

    申请日:2020-06-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于肌电信号和变刚度控制的虚拟假手柔顺直观控制方法,步骤:采集人手手指关节弯曲信号和人体前臂表面肌电信号并进行预处理;建立抓握过程中人体前臂表面肌电信号与人手手指关节弯曲的参考角度的关系以及人体前臂表面肌电信号与肌肉收缩过程中参考刚度的关系;采用基于仿人变刚度的阻抗控制模型对抓握过程中的手指关节弯曲角度进行估计;搭建虚拟假手交互系统,根据估计的手指关节弯曲角度对虚拟环境中的虚拟假手进行抓握虚拟物体的控制,并将虚拟假手的受力情况反馈给人手。本发明在保持假手角度控制准确性的基础上具有较好的柔顺性,同时提高了虚拟假手控制的沉浸感,提升了交互的直观性。

    面向触摸屏应用的笔式力-触觉再现装置及其力控制方法

    公开(公告)号:CN109189230B

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN201811275324.0

    申请日:2018-10-30

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开的一种面向触摸屏应用的笔式力‑触觉再现装置及其力控制方法,是针对发明专利ZL201610111304.4中实现力反馈所用到的装置和方法的改进。装置改进包括:(1)增加了位移传感器;(2)将磁流变液阻尼器与音圈电机相结合,形成混合力反馈执行器;(3)在磁流变液阻尼器中增加了霍尔传感器,并采用磁密封技术。提出的力反馈控制方法将虚拟交互力分为低频力信号和高频力信号两部分,并分别采用磁流变液阻尼器和音圈电机来再现。在磁流变液阻尼器中集成霍尔传感器,解决了磁滞效应引起的阻尼器输出力无法被准确预测和控制的问题。该装置可在大的输出力范围内高精度的向用户再现虚拟交互力,并提高用户使用该装置与触摸屏交互的真实感和连续性。

    基于眼动信号的感兴趣目标深度学习检测与定位方法

    公开(公告)号:CN112818883A

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN202110169344.5

    申请日:2021-02-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于眼动信号的感兴趣目标深度学习检测与定位方法,包括以下步骤:获取眼动仪的原始输出数据;对原始数据预处理,包括剔除异常数据及数据滤波;采用自适应阈值算法从预处理后的眼动数据中区分出凝视事件和扫视事件;手动标记凝视序列并设计处理不等长序列的深度神经网络,训练ConvLSTM神经网络,并使用该网络检测刻意凝视簇和非刻意凝视簇,将刻意凝视簇与原图叠加即可定位感兴趣目标在图片中的具体位置,该方法中的自适应阈值算法识别凝视事件和扫视事件,对不同的被试具有更高的识别精度,深度神经网络也提高了感兴趣目标检测与定位精度,尤其是在遮挡目标、不完整目标以及不确定目标等检测与定位精度远高于基于计算机视觉的方法。

    基于贝叶斯优化的上肢康复机器人主动训练参考轨迹复杂度调节方法

    公开(公告)号:CN111452022B

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202010211455.3

    申请日:2020-03-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于贝叶斯优化的上肢康复机器人主动训练参考轨迹复杂度调节方法,步骤依次为:建立训练任务模型、选择运动表现指标,确定任务轨迹复杂度、学习运动表现指标与任务轨迹复杂度参数间的函数关系以及实现训练任务的自适应调节。由于被试在训练过程中其运动学习能力有可能发生变化,本发明监测每轮训练中被试的运动表现,并根据被试的运动表现自适应调节训练任务的难度,为任务增加变化性,可提高被试的康复训练效果。本发明对不同的被试均监测其运动表现,可实现个性化的为每个被试自适应调节训练任务,可减少治疗师/技术员实时为不同被试调整任务难度的既枯燥又繁琐的工作量,提高康复训练效率。

    多模态信息引导环境感知的肌电假肢系统及环境感知方法

    公开(公告)号:CN112587285A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011434904.7

    申请日:2020-12-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种多模态信息引导环境感知的肌电假肢系统及环境感知方法,该假肢系统系统包括具有多模态感知能力的假肢手、阵列肌电传感模块、穿戴式摄像模块、穿戴式力触觉反馈装置、语音交互模块和数据处理器;假肢手通过假肢接受腔穿戴在使用者的残肢端用于力触觉和温度觉的感知,阵列肌电传感模块集成在假肢接受腔与残肢贴合的内表面,穿戴式摄像模块用于实现假肢手对待抓取物体的接近觉信息感知,穿戴式力触觉反馈装置用于实现使用者对假肢接近觉、温度觉和力触觉信息的感知,语音交互模块用于使用者与肌电假肢系统的交互,假肢接受腔内集成有数据处理器。本发明实现了盲人截肢对象自主接近物体,抓取物体。

    一种基于主成分分析法的多维表面肌电信号假手控制方法

    公开(公告)号:CN107378944B

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN201710477543.6

    申请日:2017-06-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于主成分分析法的多维表面肌电信号假手控制方法,包括如下步骤:首先将设有24通道阵列肌电传感器的臂环佩戴至受试者前臂,将五个手指关节姿态传感器分别佩戴在受试者拇指的远节指骨和其余手指的中节指骨处;受试者进行五指独立弯曲伸展训练,同时采集肌电传感阵列数据与手指关节姿态传感器数据;使用主成分分析方法对肌电传感数据进行解耦,组成手指运动训练集;训练完毕后将佩戴在手指上的传感器移除;采取神经网络方法对上述手指运动训练集进行数据拟合,构建手指连续运动预测模型;使用手指连续运动模型预测当前手指的弯曲角度。本发明能够克服离散动作模态分类的非连贯性,最终达到对假手更加平滑流畅的控制。

    手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法

    公开(公告)号:CN109549819B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201811347019.8

    申请日:2018-11-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法,装置包括安装座以及安装在该安装座上的手指康复训练机构、驱动手指康复训练机构动作的驱动机构;手指康复训练机构包括四套独立且结构相同的手指训练组合传动装置,分别对应人体手结构的食指、中指、无名指和小拇指;安装座具有能够支撑人体手掌的支撑面;所述的每一套手指训练组合传动装置中均包括MP运动滑槽、PIP指套、DIP指套及连杆传动机构,力觉传感器采集力反馈信息,判断并进行力稳定控制,利用空间位置传感器采集空间角度信息,实现手指的空间位置实时控制,本发明方法适用于帮助由于脑卒中引起的手部偏瘫患者进行主动和被动康复训练。

    一种小维间耦合弹性梁六维力传感器

    公开(公告)号:CN108981987B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201810890121.6

    申请日:2018-08-07

    Abstract: 本发明公开了一种小维间耦合弹性梁六维力传感器,包括:外圈固定台(1)、两个X向弹性梁(2,8)、两个Y向弹性梁(4,6)、两个L字型结构传力梁(3,7)、中心固定台(5)、固定孔(9)、传力轴(10)、传力轴装配孔(11),其中两个X向弹性梁(2,8)的一端分别与外圈固定台(1)的内侧连接,且X向弹性梁的另一端通过一个L字型结构传力梁连接至一个Y向弹性梁的一端;Y向弹性梁的另一端分别连接至中心固定台(5);通过传力轴装配孔(11)将传力轴(10)固定在中心固定台(5)上;X向弹性梁(2,8)、Y向弹性梁(4,6)表面均设置应变片。本发明能够防止各维力/力矩信号之间的相互干扰,减弱了六维力传感器的维间耦合情况,提高测量精确度。

    适用于开放场的微波辐照装置及方法

    公开(公告)号:CN109363795B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201811145834.6

    申请日:2018-09-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于开放场的微波辐照装置,包括微波辐射驱动模块、开放场平台、发光二极管阵列和微波辐射接收模块,所述微波辐射接收模块佩戴于目标动物的颈部,所述发光二极管阵列位于所述开放场平台上方,所述微波辐射驱动模块与所述发光二极管阵列连接,可产生驱动电流驱动所述发光二极管阵列产生可见光,所述微波辐射接收模块接收到可见光照射后,解调可见光光谱中的辐照微波信号分量,并放大后辐照目标动物。本发明达成了“边刺激边观测”的实时性效果。

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