检索结果-南通市图书馆

汽车乘员晕动症的晕动度建模与客观评价方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

汽车乘员晕动症的晕动度建模与客观评价方法研究

作者：金励辛吉林大学

学位级别：硕士

汽车乘员晕动症问题由来已久。随着车辆智能化研究的深入与自动驾驶出行服务的推广,乘坐舒适性成为乘员对自动驾驶车辆的主要需求之一,其中车辆晕动症对乘坐舒适性影响最大。因此,在实际工况下准确预测与评估乘员晕动水平,对优化车辆运... 详细信息

汽车乘员晕动症问题由来已久。随着车辆智能化研究的深入与自动驾驶出行服务的推广,乘坐舒适性成为乘员对自动驾驶车辆的主要需求之一,其中车辆晕动症对乘坐舒适性影响最大。因此,在实际工况下准确预测与评估乘员晕动水平,对优化车辆运动状态,主动减缓乘员晕动症状具有重要意义。据此,本文以准确估计与评价汽车乘员晕动水平为目标,从车辆运动的角度出发,提出针对汽车乘员晕动症的晕动度模型,通过车辆运动状态评估当前行驶路径与驾驶行为对乘员晕动的刺激程度,以优化车辆后续运动,减缓乘员晕动。同时,在晕动症主观评价方法的基础上,通过晕动实验对晕动症客观评价方法展开研究,以由乘员生理状态表征其晕动水平。其具体研究内容如下:首先,剖析汽车乘员晕动症发生机理是准确评估乘员晕动症晕动度的基础。本文从人体前庭系统的角度出发,定性分析人体晕动症发生机理,并在感觉冲突理论与主观垂直冲突理论的基础上,从车辆运动的角度出发,分析汽车乘员晕动症发生诱因。其次,本文基于人体前庭器官的动力学特性,在经典控制理论与卡尔曼滤波方法的帮助下量化人体晕动症的晕动度计算模型。从人体运动感知的角度出发,建立由车辆簧载质量、乘员上半身与乘员头部三环节组成的线性链结构,通过牛顿-欧拉动力学推导方法实现车辆运动状态与乘员头部运动状态之间的转换。两者相结合便构建出汽车乘员晕动症的晕动度模型,该模型可以根据车辆运动状态对乘员晕动水平进行预测。然后,本文基于易引发乘员晕动的车辆运动特性,提取易对乘员晕动造成刺激的行驶工况特征,并据此建立仿真测试工况,验证模型预测不同行驶路径诱发乘员不同晕动水平的有效性。通过人在环实车实验,记录车辆与被试头部运动状态,采用主观评价方法评估被试晕动状态,并将主观评价测量结果作为标度,对模型参数进行优化,使模型预测结果的准确性明显提升。仿真与实验结果表明,本文提出的汽车乘员晕动症晕动度模型能够有效预测乘员晕动水平。最后,本文基于人体出现晕动症状时生理特征的变化特性,分析晕动症客观评价方法的发展与应用现状,并据此在实车实验中引入客观评价方法,与主观评价方法共同评估被试晕动状态,探究生理特征表征晕动状态的有效性。分析结果表明,本文开展的实验研究中被试心电信号和皮肤电信号均与晕动水平之间存在显著相关性。

关键词：自动驾驶乘员晕动症感觉冲突晕动度模型客观评价方法

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

晕动病前庭生理机制研究进展

第二军医大学学报 2016年第8期37卷 1012-1018页

作者：潘磊磊祁瑞瑞王俊骎蔡懿灵第二军医大学海军医学系航海特殊损伤防护教研室上海200433

晕动病是在航空、航天、航海旅行及作业过程中,由异常加速度刺激引起的生理功能紊乱。已证实前庭系统作为运动感受和加速度信息加工的核心,对晕动病的诱发及自主神经症状的产生起重要作用。虽然晕动病的发生机制尚未完全阐明,但近年来... 详细信息

晕动病是在航空、航天、航海旅行及作业过程中,由异常加速度刺激引起的生理功能紊乱。已证实前庭系统作为运动感受和加速度信息加工的核心,对晕动病的诱发及自主神经症状的产生起重要作用。虽然晕动病的发生机制尚未完全阐明,但近年来在感觉冲突理论的生理基础、自主神经反射的神经机制等方面有了新的突破。本文综述了前庭-视觉-本体感觉信息整合、前庭-海马及前庭-皮质通路与运动信息加工、前庭-内脏反射通路及前庭递质系统与抗晕动病药物靶点等的研究进展,为促进新型晕动病防治手段的开发和应用提供借鉴。

关键词：晕动病前庭系统感觉冲突神经递质

混合现实环境中精确抓握的视触觉感知运动融合研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混合现实环境中精确抓握的视触觉感知运动融合研究

作者：郝再军山东大学

学位级别：硕士

抓握操控物体是手的重要功能。为了实现精确而稳定的抓握,人体需要通过视觉和触觉等多种感觉系统实时接收环境信息,并通过中枢神经系统的整合形成决策,然后向外周神经发送运动命令,通过激发肌肉收缩完成抓握动作。研究在精准抓握的过程... 详细信息

抓握操控物体是手的重要功能。为了实现精确而稳定的抓握,人体需要通过视觉和触觉等多种感觉系统实时接收环境信息,并通过中枢神经系统的整合形成决策,然后向外周神经发送运动命令,通过激发肌肉收缩完成抓握动作。研究在精准抓握的过程中,大脑是如何整合对于此行为至关重要的触觉和视觉的信息并实现对物体抓握操控的闭环控制是神经生理学领域的研究中意义重大。然而,传统的研究方法均只能将触觉和视觉的效应进行叠加,通过对单模态和多模态感知下的抓握控制获得对附加模态感知信息功能作用的推测,但受技术手段的限制,无法将视觉与触觉信息进行剥离,更无法使二者产生一定的冲突。这无法解释的一个核心问题是,当视触觉信息不一致时,抓握控制是否会更加以来某种特定模态的感知信息?视觉和触觉在影响抓握控制中扮演的角色是否相同,等等。针对这些问题的研究有助于深入了解视觉和触觉等不同模态的感知信息如何在精确运动控制中发挥作用,对明确人类神经系统的工作机理、建立对复杂神经肌肉病变的无创检测方法、以及新一代具有感知运动双向通路的仿生假肢机器人等都有重要的作用。针对该问题,本文着重开发了一种基于虚拟现实的抓握测试分析系统,可在同步记录各手指精确指力、多路肌电及脑电信号的同时,产生定量化的视触觉冲突并客观准确地记录各行为学及神经生理学的信号变化。同时,研究当视触觉冲突产生后,是否可以通过多通道的振动体感反馈,增强体感信息,以此弥补视触觉冲突造成的影响。在上述技术开发的基础上,本研究进一步设计了混合现实环境下的多指精确抓握实验,通过抓握水杯这一日常行为和设置的触觉和视觉对水杯倾斜角度的差异,观察中枢神经系统如何整合视觉和触觉不同模态的冲突信息进而维持水杯相对平稳的机制。具体来说,本研究的工作包括以下几个方面:(1)实验平台开发。本研究利用虚拟现实设备HTC VIVE开发虚拟现实的交互环境,通过将虚拟水杯模型在x和y方向分别增加额外偏斜旋转来生成视触觉不一致的交互方式。水杯上附着的追踪器提供了水杯的实时位置和偏斜情况,这些信息的实时反馈也形成了虚拟和现实的混合统一。系统同时集成了脑电、肌电、力和力矩等数据的接口,以多种方式实现了同时解码和同步保存。为了使实验平台能够在进行人体实验时稳定而鲁棒地运行,多种经典的设计模式被用来保证多种类型和参数的生理信号数据的独立和安全地传输与共享。软件系统使用多线程的并发模式同时保持和其他数据接口的通信和同步,不同类型的数据使用相应的编解码算法维持速度和效果的平衡。硬件系统使用单片机作为下位机承担和上位机通信以及解码上位机命令然后驱动振动电机提供振动反馈的功能。自主设计的通信协议组和滤波驱动电路可以满足实验环境下的需求。以纯C++代码设计的编解码库VrParser用一种跨平台的方式提供了对于实验过程中的二进制数据的编解码的接口,平台的使用者可以以一种非常简便的方式拓展和集成这个代码库,例如将其接入到Matlab和Python等语言的Runtime库中。(2)行为学数据的分析。在对于实验行为学数据分析结果中,本文分析了在有振动反馈和无振动反馈条件下受试者不同的信息加权策略导致了完全不同的两类结果。振动反馈非常有效地降低了受试者抓握水杯的倾斜角度的幅值(3.98°vs 1.71°,p感觉分配策略并不是泾渭分明的,而是连续的。在对于实验中拇指的指力分析中,压力中心点的拟合面积并无显著变化(p>0.05),但是y方向的压力中心点轨迹和其速度有振动反馈条件下指力的熵值会降低(p感觉皮层的(-35.48,p感觉皮层之间没有显著性的差异(-7.67,p=0.40)。对比在上文中提到的两类高斯分布的脑活动差异,我们发现较高均值的高斯分布的实验具有更高程度的beta活动抑制(-39.84,p<0.01)。对于较高频率的gamma活动的影响上没有观察到任何实验因素的差异。除此之外还观察到了在C3附近的gamma频带和C4附近的beta频带和上肢肌肉耦合的程度差异,且均是在无振动反馈条件下的较高(t=2.56,p<0.05)。肌电的分析中,我们发现了振动反馈造成了肌电的幅值和中值频率向较高值的迁移。

关键词：混合现实精准抓握感觉冲突感知运动融合脑肌耦合手功能

在虚拟现实中姿势摇摆作为视觉诱发晕动病指标的研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

在虚拟现实中姿势摇摆作为视觉诱发晕动病指标的研究

作者：袁心怡华东师范大学

学位级别：硕士

暴露于虚拟现实环境的视觉震动通常会引起视觉晕动症（Visually Induced Motion Sickness,VIMS）。在过去的三十多年里,许多研究通过一些自我报告的方式（如填写问卷、口头报告）反映实验中VIMS的水平。但是自我报告具有较为主观的特征... 详细信息

暴露于虚拟现实环境的视觉震动通常会引起视觉晕动症（Visually Induced Motion Sickness,VIMS）。在过去的三十多年里,许多研究通过一些自我报告的方式（如填写问卷、口头报告）反映实验中VIMS的水平。但是自我报告具有较为主观的特征,且对一些无法理解语言指导或口头报告有困难的群体（如自闭症儿童）较为不友好。在1991年,Riccio和Stroffregen提出了姿势不稳定理论,认为VIMS是由于身体或身体部分的姿势控制不稳定引起的。从此,姿势不稳定被用作一种更为客观的测量VIMS的手段。尽管姿势不稳定已经被用于反映VIMS,但是目前领域内并没有一个定义姿势不稳定的黄金标准。一些研究使用单频率或混合频率作为视觉刺激,尝试使用如摇摆的平均距离、摇摆的面积等指标,来反映VIMS。但是这些全局指标可能缺乏反映VIMS的信息。因此本研究希望通过傅立叶变化提取姿势摇摆信息中的频域信息,探究视觉刺激各个频率的相对致晕特性,研究被试的频率响应模式。实验一使用头戴式虚拟现实设备（Head-Mounted Display,HMD）,呈现由6个0.021赫兹至0.246赫兹的非简谐频率组成的混合频率的前后平移运动。实验二使用了更大视野和更强沉浸感的洞穴式自动虚拟环境设备（Cave Automatic Virtual Environment,CAVE）,实验刺激同实验一。实验三在实验二视觉刺激的基础上加入旋转运动。三个实验发现增益指标和时延指标具有跨设备和跨视觉刺激的相同模式（pattern）,说明该模式是一个较为稳定的存在。同时发现0.033赫兹的增益指标可以负向预测视觉晕动症,此结果支持了感觉冲突理论。

关键词：视觉晕动症姿势不稳定感觉冲突频率虚拟现实

倒视条件下定位和定向训练对视觉-运动协调能力的影响

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

医用生物力学 2010年第4期25卷 249-252,256页

作者：蒲放杨阳李德玉李淑宇牛海军樊瑜波北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京100191

目的比较上下倒视条件下定位和定向训练对受试者视觉-运动协调能力提高的影响,为空间运动病的防护和感觉冲突适应训练方法的设计提供参考。方法选取16名受试者在上下倒视条件下进行迷宫测试,并分别进行30min的定位和定向训练后再次接受... 详细信息

目的比较上下倒视条件下定位和定向训练对受试者视觉-运动协调能力提高的影响,为空间运动病的防护和感觉冲突适应训练方法的设计提供参考。方法选取16名受试者在上下倒视条件下进行迷宫测试,并分别进行30min的定位和定向训练后再次接受迷宫测试,分析和比较完成迷宫测试的时间和出错概率。结果两种训练后完成时间和错误率都显著下降,并且不同训练方式的结果也有显著性差异,定向训练的效果明显优于定位训练。结论在由视觉改变引发的感觉冲突环境下,经过相应的任务训练后对于未训练任务的适应性提高也同样有效,从而使得人视觉-运动协调能力提高进而适应感觉冲突的环境,并且不同的训练方式对于适应性的提高也有显著的差异性。

关键词：航天学空间运动病太空飞行感觉冲突倒视视觉-运动协调能力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

湿热环境对晕动病发病的影响

第二军医大学学报 2010年第6期31卷 612-614页

作者：房晓罗琳张雷祁海霞刘小冬朱娇包瀛春第二军医大学基础部军事体育教研室上海200433

目的观察常温、高温、高温高湿环境下晕动病发病的差异,探讨高温、高湿环境对晕动病发病的影响。方法某大学459名男性学员,18～23岁,体检和体能测试均合格,分别暴露于常温(20℃)、高温(38℃)及高温高湿(38℃/80%湿度)环境下,以科里奥利(... 详细信息

目的观察常温、高温、高温高湿环境下晕动病发病的差异,探讨高温、高湿环境对晕动病发病的影响。方法某大学459名男性学员,18～23岁,体检和体能测试均合格,分别暴露于常温(20℃)、高温(38℃)及高温高湿(38℃/80%湿度)环境下,以科里奥利(Coriolis)加速度转椅试验诱发晕动病,采用格瑞比尔(Graybiel)法评定晕动病程度。结果常温、高温、高温高湿环境下受试者晕动病发病率分别为47.93%、68.94%、100%,格瑞比尔评分分别为2.07±3.12、6.06±5.45、11.87±3.42,高温高湿组显著高于高温组和常温组,差异具有统计学意义(χ2=651.84,P<0.0001);3种条件下,受试者晕动病发病等级差异亦有统计学意义(χ2=644.73,P<0.0001)。结论高温高湿环境更容易诱导受试者产生晕动病,并可加重晕动病的症状。

关键词：晕动病湿度感觉冲突