国家自然科学基金(61074175)
- 作品数：17 被引量：25H指数：3
- 相关作者：王洪瑞刘秀玲肖金壮梁铁刘琨更多>>
- 相关机构：河北大学燕山大学新南威尔士大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生电气工程更多>>
- 软组织非线性物理建模及其参数测定被引量：2
- 2012年
- 对现有虚拟手术中人体软组织建模方法进行了分析,针对目前软组织建模真实性还有待提高的问题,提出了一种新的软组织建模方法.首先,在引入体弹簧质点模型的基础上,利用生物力学方法建立了适合软组织力学仿真的模型.然后通过非线性超弹性应变能方程对弹簧力建模,并根据真实肝脏软组织物理特性的测量结果求解模型参数,得到基于物理特性的软组织模型.通过实验验证,该方法在提升虚拟手术触觉沉浸感方面具有可行性和有效性.
- 王洪瑞董斌
- 关键词：物理特性力学模型虚拟手术
- 基于LabVIEW的嵌入式多参数无线健康监护系统被引量：3
- 2014年
- 针对健康监护系统实际使用过程中智能性和便携性的要求,提出了一种基于LabVIEW的嵌入式WiFi无线健康监护系统。详细介绍了在WiFi网络基础上硬件结构的搭建以及LabVIEW软件平台的设计。无线智能传感器终端通过WiFi网络实时将采集的人体多项生理数据上传至服务器端软件平台进行处理分析。经过对监护对象血氧、体温、脉率3个重要生理参数的监测实验,表明该系统具有很好的实时性和可行性,有较高的实用价值。
- 郝真鸣赵龙杨硕梁铁刘秀玲
- 关键词：WIFILABVIEW实时性
- 基于安卓系统的多参远程健康检测系统研究被引量：1
- 2015年
- 针对传统家用体检设备交互界面过于简陋,且不能融合多种体检参数,给予更为准确的体检结果的特点;提出将多传感器信息融合技术引入远程健康监护领域,在数据处理的初级和决策阶段,分别采用并实现了基于最优融合集和改进后D—S证据理论融合算法;在此基础上,针对移动智能终端日益普及的情况,设计了基于安卓的多参健康检测系统;实现了对体检结果更加形象的显示和更加准确的体检结果判定;通过仿真测试,证实算法可行,且系统具有一定的实际应用价值。
- 郝真鸣王付强郝晋渊梁铁
- 关键词：远程监护多传感器信息融合
- 一种新型并串联稳定平台运动学分析与实验研究
- 2013年
- 现有的稳定平台基本上都是串联结构,由于其结构特点是本体过重和驱动力小,使得其在大负载场合的应用存在难于控制的问题.针对这一问题,研制了一种新型的并串联3自由度稳定平台,该稳定平台由2自由度球面并联机构和串联在其上的旋转工作台构成.以刚体空间运动学为基础,借助欧拉角法与向量法建立了3自由稳定平台机构的运动学模型,根据模型详细分析并推导稳定平台输入与输出的特点和范围;设计了3自由度稳定平台实验装置,将实验结果与理论计算进行对比.结果表明,所建立的并串联3自由度稳定平台运动学模型准确有效.
- 王立玲王洪瑞肖金壮刘秀玲薛瑞静
- 关键词：运动学欧拉角球面
- 一种基于最大Lyapunov指数的平衡站立能力评价方法
- 2015年
- 为了科学评价人体站立平衡能力,本文基于混沌系统非线性分析理论,提出了一种新的评价方法。该方法利用运动平台对受试者足底施加前后方向正弦式运动刺激,采用三个加速度传感器固定于受试者肩、髋、膝,采集人体平衡调节的动态数据。通过重构系统的相空间,计算得到受试者不同体段动态数据的最大Lyapunov指数(LLE),用LLE的差值平方和(SSDLLE)作为平衡能力的评价指标。最后用该方法计算了20位受试者的平衡指标,并与传统评价方法的结果进行对比,结果表明SSDLLE较为符合受试者的平衡表现,可以在一定程度上用于评测人体的平衡能力。此外,结果还表明人体各个关节的协调能力决定了平衡能力的优劣;各体段的混沌特性的差异与个体的站立平衡能力是存在相关性的。
- 刘琨王洪瑞肖金壮赵青
- 关键词：最大LYAPUNOV指数评价指标混沌加速度传感器
- 基于Kinect的人体三维质心动态测量及准确性分析被引量：4
- 2015年
- 人体三维质心(COM)对于评价人体平衡能力有很重要的意义,然而昂贵的测量仪器不适于广泛应用于普通诊所或社区医院。微软公司的Kinect设备与编程结合可作为便捷廉价的测量工具,为了分析此系统是否能用于动态测量人体三维COM及数据的准确性,本研究通过将人体合理划分成15部分,使用Kinect和动作捕捉系统同时采集4种测试动作下人体各部分端点坐标,并基于人体模型分别合成整体COM并对数据比较。测试动作包括裸足静止站立、踩泡沫板静止站立、裸足站立倾斜、踩泡沫板站立倾斜。比较10名被试者的COM轨迹数据,结果显示Kinect与动作捕捉系统相比均方根误差均值小于7.3 mm,误差均值最小-2.7 mm最大0.8 mm,动作幅值越大时,相对误差量越小,表明通过编程可将Kinect用于测量人体三维COM,应用于平衡能力评价。
- 段增武肖金壮王洪瑞
- 关键词：KINECT
- 一种新型并串联稳定平台系统研究被引量：1
- 2013年
- 研制一种新型的并串联3-DOF稳定平台。根据该稳定平台工作原理和驱动装置的动态模型,以增量式光电编码器作为位置反馈、倾角传感器作为目标检测元件和以光纤陀螺(FOG)作为惯性速率敏感元件,使用直流伺服电机驱动,NI多功能数据采集卡作为运动控制接口,Advantech工控机作为处理单元,建立了具有开放式结构、标准模块化的计算力矩控制的伺服控制系统。通过在Matlab中嵌入QuaRC实时控制软件编程实现半实物仿真。仿真实验表明,搭建的伺服控制系统能够稳定跟踪、快速响应和高精度。此机构工作空间对称,是一种作为稳定平台的理想机构,满足稳定平台要求,拓展了并联机构的应用领域。
- 王洪瑞王立玲肖金壮刘秀玲高征
- 关键词：半实物仿真
- 并串联稳定平台动力学建模与自适应控制
- 2013年
- 研制一种新型的并串联3-DOF稳定平台。该稳定平台有3个方向的转动自由度,其中二自由度球面并联机构和串联在其上的旋转工作台构成。根据拉格朗日法详细推导出3-DOF稳定平台的动力学模型。由于外界的干扰和摩擦无法建立精确的数学模型,根据模型设计控制器的系统跟踪精度会受到很大影响。提出采用逆动力学自适应控制器应用到3-DOF稳定平台系统中。实验结果表明:对于3-DOF稳定平台,采用此控制策略在跟踪过程中能够克服外界扰动。
- 王立玲王洪瑞肖金壮刘秀玲薛瑞静
- 关键词：动力学模型自适应控制
- 并串联稳定平台动力学建模与自适应控制
- 研制一种新型的并串联3-DOF稳定平台。该稳定平台有3个方向的转动自由度,其中二自由度球面并联机构和串联在其上的旋转工作台构成。根据拉格朗日法详细推导出3-DOF稳定平台的动力学模型。由于外界的干扰和摩擦无法建立精确的数...
- 王立玲王洪瑞肖金壮刘秀玲薛瑞静
- 关键词：动力学模型自适应控制
- 文献传递
- 站立平衡调节的肌力优化求解与分析被引量：5
- 2015年
- 针对人体站立平衡姿态保持过程中,下肢主要肌肉的肌力变化分布的最优求解问题。本研究将人体下肢运动肌肉骨骼简化为具有3关节和9块肌肉的平面物理模型,并在此基础上建立了用于冗余肌力优化求解的数学模型。分别利用粒子群优化(POS)单目标和多目标算法进行最优化求解。数值计算的结果表明多目标优化可以更合理地得到9组肌力的分布及变化规律。最后,通过对仿真结果的分析,定性地分析了被动运动下人体恢复站立平衡过程中各肌肉群的运动协调规律。
- 王洪瑞郑辉刘琨
- 关键词：多目标优化粒子群优化
