基于稳态视觉诱发电位的脑电控制上肢康复机器人

针对现阶段基于脑机接口(brain-computer interface,BCI)的康复机器人存在多目标分类时间长、识别准确率仍有待提升的问题,设计了一种由脑电信号控制的上肢康复机器人,对脑电信号中的稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked po-tential,SSVEP)分类,进而判断出受试意图并输出相应动作指令.基于MATLAB的Psychtoolbox工具箱设计了包含5个刺激矩形的频闪界面作为视觉刺激器,刺激大脑生成SSVEP信号,对应上肢康复机器人的5个控制指令.运用多导联同步指数(multivariate synchronization index,MSI)算法对采集到的信号进行分类并输出控制指令,机器人在接收指令后执行特定动作.实验得到的机器人动作正确率最佳为98.33％,平均信息传输速率为23.11 bit/min.结果表明:SSVEP信号控制的上肢康复机器人在辅助治疗的方面具有良好的应用前景,可以有效提高肢体偏瘫患者的康复效果.     

2015世界机器人大会将在北京召开

<正>为积极推动创新驱动发展战略,实现中国机器人技术与产业的跨越发展,中国科学技术协会、工业和信息化部将于2015年11月22—25日在北京举办主题为"协同融合发展,引领智能社会"的2015世界机器人大会。2015世界机器人大会由3项内容组成:1)2015世界机器人论坛:设有工业机器人技术"智"造未来、服务机器人技术创新、医疗与康复机器人、"智慧城市"与"服务机器     

脑机接口在康复医疗领域的应用研究综述

脑机接口(brain-computer interface,BCI)是在大脑与外部设备之间建立的不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的一种人机交互技术,为肌肉或神经末稍受损的患者提供新的人机交互手段.作为智能康复机器人研究的方向之一,BCI在康复治疗和运动辅助中具有重要的研究价值,并在神经康复、功能假体辅...     

1200余名师生携机器人“大比武”

正拼装机器人、电脑编程、调试、操作……6月2日,在2018年第十一届"贵青杯"青少年教育系列活动中深受学生喜爱的科普活动之一——贵州省第六届青少年学生机器人竞赛在贵阳一中体育馆举行。来自全省400支参赛队伍的1200余名师生用"机器人"一决高下,上演一场十分酷炫的机器人"大比武"。开幕式结束后,在太空挑战机器人竞赛准备区内,参赛选手们正忙着做最后的调试。"这个地方需要调整,否则机器人无法将卫星送到指定     

榆林市第八届青少年“知识产权杯”机器人竞赛在榆林高新完全中学举行

正6月19日,由榆林市教育局、共青团榆林市委、市科学技术局、市知识产权局、市科学技术协会联合举办、西安魁恩信息技术有限公司协办的榆林市第八届青少年"知识产权杯"机器人竞赛活动在高新完全中学体育馆开赛。来自全市各县区的12支代表队120余名选手参赛。此次竞赛主要包括:机器人综合技能比赛、机器人创意比赛、机器人争夺高地比赛、机器人FLL工程挑战赛、机器人太空挑战赛、机器人绿色城市     

RoboCup擂台赛机器人控制系统设计

根据参赛情况,介绍了RoboCup机器人擂台赛比赛规则,提出了设计参赛机器人系统的比赛策略,设计了硬件、软件以及机器人的感知系统与控制决策系统等,探讨了机器人的自适应能力.自主设计实现了竞赛机器人的灵活配置和组装,为机器人的自行开发提供了方便.     

欠驱动式外骨骼手指康复机器人的设计和仿真

本文提出一种新的基于脑电信号控制的外骨骼手指康复机器人系统,该系统主要由外骨骼手指康复机器人、脑电信号系统(EEG)、肌电信号系统(EMG)、人机交互系统、电机控制单元、相关传感器和工作站组成.患者通过外界的视觉刺激产生脑电信号,工作站经过对这些信号采集和处理后传递给电机控制单元控制,并驱动电机实现穿戴在患者手上的外骨骼手指机器人运动,辅助其完成康复训练.该机器人主要采用欠驱动的方式,由安装在手背处的电机带动同步齿形带传动机构实现机器的三个关节的弯曲和伸展运动.文章主要利用UG软件对手指机器人进行设计和ADAMS软件进行运动仿真.根据机器人运动轨迹和机器人末端的运动参数曲线可以看出该手指机器人具有运动平稳,不存在运动死点等特点,且机器人能满足人体手指的运动要求,符合人体工学的设计特点,仿真实验证明能够辅助患者进行重复性康复训练.     

科学共同体要闻

<正>尚勇率团出访美国、日本4月8—15日,应美国电气和电子工程师学会(IEEE)及日本科技振兴机构(JST)的邀请,中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记尚勇率代表团赴美国、日本访问。代表团此行主要任务是围绕"2015世界机器人大会"的筹备工作邀请世界机器人领域一流专家、一流研究机构以     

素质体育机器人运动的热点研究

论文利用文献资料法、逻辑分析法等研究方法,以潍坊学院学生参加全国首届体育机器人运动大赛为契机,对素质体育机器人运动进行热点分析。首届全国机器人运动大赛的所有运动员均为全国各中学、大学的在校学生,共有107支队伍参加冠军角逐,运动员规模达到1500人,其中潍坊学院有10支队伍参赛,参赛人数39人,参赛队伍及人数最多。大赛共产生青年组、成年组陆地机器人马球项目、障碍项目、机器人舞蹈项目、无人机任务项目、无人机队列项目的分组项等各7项冠军队伍,本次比赛的奖金额度创下新高,总计231万元。通过对首届全国机器人运动大赛的赛事回顾来阐述素质体育机器人运动的概念及其开展意义;阐述素质体育机器人运动在我国的发展及我国机器人运动职业俱乐部(CRC职业俱乐部)的发展定位。     

基于新型多通道脑神经刺激遥控系统的动物机器人研究

介绍了作者研发的多通道脑神经刺激无线遥控系统，与现有的5V遥控系统相比，该系统具有良好的控制界面可完成实验参数的在线调整，实验日志的保存和管理，以及无线通信状态监控等功能；由于采用集微控器和无线收发模块与一体的nrf9e5 单片机，研制出一个电压更低(3.3V)，体积更小(30mm× 20mm× 6mm(电池厚4mm))，重量更轻(9g，含电池4.8g)，因此更适合小动物携带的接收控制器.并结合对大鼠脑精确电极植入手术，设计了一个实用的“脑机接口(简称BCI)”，基于该BCI成功实现了人工电信号编码无线遥控自由活体动物(大鼠)运动行为的实验.这不仅验证了基于这种设计方法的动物机器人实现的可行性，同时实验证明了3.3V电压的控制器比现有的5V控制器更实用，更有效.     

一种基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口阅读系统

针对目前基于脑-机接口(BCI)的应用系统较少的问题,设计了一个可以帮助严重运动障碍残疾人实现书籍阅读的系统。系统基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑-机接口,采用CPLD平台设计视觉刺激模块,运用典型相关分析(CCA)算法在Visual C++平台上设计一个实时在线程序采集,分析脑电信号;并产生控制信号用于控制鼠标移动和阅读器翻页等操作。通过八位受试者的实验数据表明,设计的SSVEP脑-机接口阅读系统,产生控制指令的正确率高达94.8%,信息传输率(ITR)为40.98bit/min。该系统可以有效改善严重运动障碍残疾人无法与外界交流的生活现状,提高残疾人的生活品质。     

一种基于SSVEP的脑-机接口阅读系统

针对目前基于脑-机接口(BCI)的应用系统较少的问题,设计了一个可以帮助严重运动障碍残疾人实现书籍阅读的系统。系统基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑-机接口,采用CPLD平台设计视觉刺激模块,运用典型相关分析(CCA)算法在Visual C++平台上设计一个实时在线程序采集,分析脑电信号,并产生控制信号用于控制鼠标移动和阅读器翻页等操作。通过八位受试者的实验数据表明,设计的SSVEP脑-机接口阅读系统,产生控制指令的正确率高达94.8%,信息传输率(ITR)为40.98比特/分钟。该系统可以有效改善严重运动障碍残疾人无法与外界交流的生活现状,提高残疾人的生活品质。     

论机器人竞赛对青少年机器人教育的影响

青少年机器人竞赛越来越受到社会、学校、家长和青少年的关注,机器人教育也越来越受到重视。青少年机器人竞赛对机器人教育起着推动和促进的作用,其创新性和实践性具有广阔的发展前景。从机器人竞赛这一角度,分析其发展现状,探讨对机器人教育影响的一些主要问题。     

太原市代表队参加中国青少年创造力大赛载誉归来

正第66届德国纽伦堡国际发明展中国区选拔赛暨第10届中国青少年创造力大赛(钟南山创新奖)在广州市广东省实验中学举行。太原代表团共组织了包括太原市27中学、太原小店一中、太原草坪一中、山西省实验小学在内的四所学校共44名参赛选手参赛。经过为期4天的竞赛评比,     

基于邻域空间模式的运动相关电位特征提取方法

为解决脑-机接口(BCI)研究中所采集的脑电图(EEG)信号数据分布复杂和训练样本不足的问题,文中提出了一种新的特征提取方法--邻域空间模式(NSP)算法,用于提取BCI想象肢体运动分类算法中使用的重要分类特征--运动相关电位(MRPs).NSP算法不需要对样本的数据分布进行假设,主要利用样本的邻域关系和类别信息寻找最佳投影方向,使得映射后邻域内异类样本距离之和与同类样本距离之和的比值最大化.采用BCI竞赛2003和2001的其中两组数据进行实验,结果表明NSP算法能更有效地提取MRPs特征.     

延安大学体育竞赛现状与对策研究

通过文献资料法、问卷调查法和访谈法对延安大学体育竞赛的竞赛项目、次数、规模、组织管理等方面进行分析研究。研究结果显示:延安大学体育竞赛的项目比较单一,主要以球类为主,竞赛次数最多的仍是球类项目;校级体育竞赛规模最大参赛人数也最多,班级和年级体育竞赛是举办次数最多的竞赛;体育竞赛组织机构比较混乱,且各个组织机构之间在举办体育竞赛时缺乏沟通与协商。针对存在的问题,在健全学校体育竞赛组织机构体系、对体育竞赛实行学分化考核机制、发挥多方体育资源优势等方面提出了相关对策。     

机器人VEX项目高中组竞技实践

近年,机器人技术得到迅猛发展,已经应用到医学、工业、家庭等方面,笔者通过参加2018年辽宁省机器人VEX项目高中组竞赛,研究实践了VEX工程挑战赛"步步为营"的设计、搭建、操作等活动方案,并取得了良好的实战效果。     

基于CSP与SVM算法的运动想象脑电信号分类

针对基于两种不同意识任务(想象左手运动和想象右手运动)的脑机接口,使用共空间模式(common spatial pattern,CSP)算法对BCI 2003竞赛数据进行特征提取;基于滑动时间窗,利用CSP方法对C3,Cz和C4位置的脑电信号进行处理.利用支持向量机对特征进行分类,获得最大分类正确率82.86%,最佳时间点4.09 s,最大互信息0.47 bit,最大互信息陡度0.431 bit/s.与BCI 2003竞赛结果相比,最大互信息陡度有了显著提高,证明该方法更适合BCI实时系统的要求.     

拥抱机器人

<正>近日,2015年世界机器人大会在北京举行,这是我国首次举办智能机器人的国际性大会。共有来自中国、美国、德国、英国等13个国家和地区的150多支参赛队展开机器人竞赛。12个机器人国际组织,包括中国工程院、中国科学院在内的58家国内科研机构参与大会。这次大会集结了全球最为著名的企业、高校、科研机构参加,是当今最权威的机器人盛会。本期科普热点为大家介绍几款大会上热门有趣的机器人。     

北京主办残奥会对残疾人体育健身活动与社区康复的影响研究

社区康复也叫"基层康复"。1994年世界卫生组织、联合国教科文组织、国际劳工组织联合发表的《关于残疾人社区康复的联合意见书》将社区康复定义为:"社区康复是社区发展计划中的一项康复策略,其目的是使所有残疾人享有康复服务、实现机会均等、充分参与的目标。社区康复的实施要依靠残疾人、残疾人亲友、残疾人所在社区以及卫生、教育、劳动就业、社会保障等相关部门的共同努力"。