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Study on spiral winding swimming motion control of a slender legless creature model

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High Technology Letters 2021年第4期27卷 415-421页

作者： Lu Zhenli Ma Zhipeng marko pencic Maja Cavic Borovac Branislav Roumiana Ilieva Bojan Nemec Marjan Mernik School of Electrical Engineering and Automation Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500P.R.China School of Information and Control Engineering China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116P.R.China Faculty of Technical Sciences University of Novi SadNovi Sad 621000Serbia Faculty of Management Technical University of SofiaSofia 1000Bulgaria Department of Automatics Biocybernetics and RoboticsJožef Stefan InstituteLjubljana 1000Slovenia Faculty of Electrical Engineering and Computer Science University of MariborMaribor 462000Slovenia

Through the observation and analysis of the motion trajectory of spiral winding motion for slender legless biological creatures in water,V-REP software is adopted to build a dynamic simulator to study on the mechanism of spiral winding swimming(SWS)*** using the output of spiral function(SF),the dynamic simulation model of slender legless creature(SLC)realizes the SWS motion in *** corresponding experiments under the control of different bending angle of SF to control the dynamic model are also carried out to analyze the water performance of SWS in still *** with the output of two different bending angles of the spiral function,the dynamic model can be used to realize SWS and up/down *** work provides technical reserve and experimental platform for the corresponding study in related fields.

关键词： V-REP spiral winding swimming(SWS) motion control slender legless creature(SLC)

基于人机交互技术的社交型无奈式耸肩动作脑瘫康复训练系统设计

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高技术通讯 2023年第6期33卷 652-660页

作者：卢振利王乾 pencic marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 盐城工学院机械工程学院盐城224000 诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德21000塞尔维亚索非亚工业大学管理学院索非亚1000保加利亚

本文针对社交过程中的肢体动作语言耸肩动作展开研究,基于人机交互技术,设计了社交型耸肩动作脑瘫康复训练系统。该系统使用第二代Kinect v2设备对人体肢体关节的位置、角度等特征数据采集,通过支持向量机算法对数据分类训练从而实现耸... 详细信息

本文针对社交过程中的肢体动作语言耸肩动作展开研究,基于人机交互技术,设计了社交型耸肩动作脑瘫康复训练系统。该系统使用第二代Kinect v2设备对人体肢体关节的位置、角度等特征数据采集,通过支持向量机算法对数据分类训练从而实现耸肩动作的识别。本设计上位机选用C++语言编程对动作信号进行处理,依据系统设定的动作判定规则识别相应的动作信号,同时通过串口通讯方式向Arduino UNO开发板发送指令,驱动表情机器人做出相应的表情动作。整个系统使用Python编程设计人机交互界面,便于康复师引导受测者做出相应的耸肩动作,同时记录受测者的测试结果和测试时间,方便康复师对受测者康复情况分析和训练系统的后续完善。

关键词：社交型动作脑瘫康复耸肩人机交互

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基于语音识别的脑瘫康复数字训练系统设计

高技术通讯 2020年第5期30卷 526-532页

作者：卢振利王红马志鹏沈玄霖 marko pencic 刘燕单长考葛龙李斌 Marjan Mernik 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 常熟市第二人民医院康复医学科常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院塞尔维亚诺维萨德21000 常熟科创园管理服务中心常熟215500 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110014 马里博尔大学电气工程和计算机科学学院斯洛文尼亚马里博尔462000

基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面... 详细信息

基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面,通过LD3320语音芯片实现人机语音交互功能。人机交互功能是通过Labview环境展开,可实现人、机器人的手势与动作的实时交互训练与评价。该系统可训练脑瘫患者反应能力、语言表述能力以及认识手势动作数字动作能力,为提升脑瘫康复训练系统提供关键技术。

关键词：语音识别机器人辅助系统人机交互(HRI) 脑瘫(CP)康复训练

基于脑机接口的机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统设计

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高技术通讯 2023年第4期33卷 419-427页

作者：卢振利王乾王红沈玄霖 pencic marko 刘燕单长考赵宇 CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 盐城工学院机械工程学院盐城224000 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 常熟市第二人民医院康复医学科常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德21000塞尔维亚常熟理工学院商学院常熟215500 索非亚技术大学管理学院索非亚1000保加利亚马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔462000 斯洛文尼亚

本文针对脑瘫(CP)患儿这一特殊群体,研究设计了基于脑机接口(BCI)技术的表情辅助训练系统。系统采用的脑机接口设备是Emotiv EPOC+,通过WebSocket通信协议获取和传递脑电信号,并且使用小波包变换对信号进行处理,获取信号的特征值;使用V-... 详细信息

本文针对脑瘫(CP)患儿这一特殊群体,研究设计了基于脑机接口(BCI)技术的表情辅助训练系统。系统采用的脑机接口设备是Emotiv EPOC+,通过WebSocket通信协议获取和传递脑电信号,并且使用小波包变换对信号进行处理,获取信号的特征值;使用V-REP仿真软件设计仿真四轮小车,将获取到的特征值用于控制仿真小车实现不同方向的运动,以达到吸引患儿的注意力、提高训练效果的目的。设定了带有图片的人机交互界面增强引导患儿注意力。通过与医院康复师现场实验,验证了该技术的可行性,可为相关设备研发提供技术储备。

关键词：脑瘫(CP) 脑机接口(BCI) Emotiv EPOC+

社交型脑瘫康复训练系统人机交互关键技术综述

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高技术通讯 2023年第5期33卷 537-549页

作者：王乾卢振利沈玄霖单长考刘燕陈勇赵宇 pencic marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 盐城工学院机械工程学院盐城224000 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 常熟市第二人民医院康复医学科常熟215500 常熟理工学院商学院常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德21000塞尔维亚索非亚工业大学管理学院索非亚1000保加利亚马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔462000斯洛文尼亚

脑瘫是一种常见的脑部发育不良疾病,国内外针对脑瘫康复主要是在幼儿期进行针对性康复诊治。步入成年后,社交型障碍是一种常见症状,为了更好地使脑瘫患者融入社会生活,有必要针对语言、动作和表情进行康复训练。本文针对社交障碍中的关... 详细信息

脑瘫是一种常见的脑部发育不良疾病,国内外针对脑瘫康复主要是在幼儿期进行针对性康复诊治。步入成年后,社交型障碍是一种常见症状,为了更好地使脑瘫患者融入社会生活,有必要针对语言、动作和表情进行康复训练。本文针对社交障碍中的关键环节,结合传统康复手段,对人机交互技术在以机器人研发辅助工具来优化提升相关康复训练系统中的应用进行综述分析,为脑瘫患者康复训练设备智能化升级改造和研发提供有益借鉴。

关键词：脑瘫(CP) 社交障碍人机交互辅助系统

基于CPG的六足机器人运动控制方法研究综述

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高技术通讯 2023年第7期33卷 762-771页

作者：刘天成卢振利陈勇单长考刘燕赵宇 pencic marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 盐城工学院机械工程学院盐城224000 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 常熟理工学院商学院常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德21000塞尔维亚索非亚工业大学管理学院索非亚1000 保加利亚马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔462000斯洛文尼亚

以六足机器人为研究对象,分析了中枢模式发生器(CPG)的国内外发展现状,揭示其主要是以振荡器作为控制器进行信号输出。针对如何搭建CPG模型,以Hopf振荡器为例进行模型搭建和改进,搭建六足机器人实验平台验证CPG模型控制六足机器人步态... 详细信息

以六足机器人为研究对象,分析了中枢模式发生器(CPG)的国内外发展现状,揭示其主要是以振荡器作为控制器进行信号输出。针对如何搭建CPG模型,以Hopf振荡器为例进行模型搭建和改进,搭建六足机器人实验平台验证CPG模型控制六足机器人步态运动是可行的。最后对基于CPG的六足机器人发展进行了展望。

关键词：中枢模式发生器(CPG) 六足机器人步态运动

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基于DSL优化脑瘫康复智能训练系统

高技术通讯 2021年第7期31卷 773-780页

作者：卢振利王红马志鹏沈玄霖 marko pencic 刘燕单长考赵宇 Roumiana Ilieva Tomaz Kosar Marjan Horvat Marjan Mernik 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 常熟市第二人民医院康复医学科常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德21000塞尔维亚常熟理工学院商学院常熟215500 索非亚技术大学管理学院索非亚1000保加利亚马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔462000斯洛文尼亚

本文针对脑瘫患儿差异化康复训练方案难于定制的问题,基于领域特定语言(DSL)优化了脑瘫康复系统架构。根据专家给出的脑瘫患儿训练计划,在Eclipse平台的Xtext构建了控制机械手完成手势动作所需要的领域模型,并且完成了对该领域模型的实... 详细信息

本文针对脑瘫患儿差异化康复训练方案难于定制的问题,基于领域特定语言(DSL)优化了脑瘫康复系统架构。根据专家给出的脑瘫患儿训练计划,在Eclipse平台的Xtext构建了控制机械手完成手势动作所需要的领域模型,并且完成了对该领域模型的实现,将其成功用于机械手辅助脑瘫康复动作训练系统中,使得理疗师等非编程技术人员能够为脑瘫患儿康复定制训练方案。

关键词：脑瘫康复训练领域特定语言(DSL) 智能系统

基于脑机接口的机器人辅助脑瘫康复表情训练系统设计

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高技术通讯 2021年第2期31卷 207-213页

作者：卢振利王红沈玄霖 marko Pecnic 刘燕单长考赵宇 Roumiana Ilieva Bojan Nemec Marjan Mernik 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟215500 常熟市第二人民医院康复医学科常熟215500 诺维萨德大学技术科学学院塞尔维亚诺维萨德21000 常熟理工学院商学院常熟215500 索非亚技术大学管理学院保加利亚索非亚1000 约瑟夫·斯蒂芬研究所斯洛文尼亚卢布尔雅那1000 马里博尔大学电气工程和计算机科学学院斯洛文尼亚马里博尔462000

本文基于脑机接口(BCI)设备Emotiv EPOC+设计了机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统。系统在Python开发环境中使用WebSocket通信协议设定服务器与客户端用来完成获取设备信号和对信号进行处理以及应用的工作,使用小波变换处理方法捕捉... 详细信息

本文基于脑机接口(BCI)设备Emotiv EPOC+设计了机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统。系统在Python开发环境中使用WebSocket通信协议设定服务器与客户端用来完成获取设备信号和对信号进行处理以及应用的工作,使用小波变换处理方法捕捉单一通道在某一训练时段的特征信号,通过触发对应的特征信号与动作关系指令驱动机器人。设置了人机交互界面,辅助训练师引导脑瘫患儿完成训练,以达到对脑瘫患儿注意力、反应能力及其面部肌肉训练的目的。

关键词：脑瘫康复训练脑机接口(BCI) 通信协议信号处理 Emotiv EPOC+