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[发明专利]一种假手完整抓取操作的并行多模态脑控方法-CN201610019136.6有效
发明人：张小栋;李睿;马伟光;张黎明;刘畅;陈江城;赖知法;张强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-01-12 - 公布日： 2018-12-07 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开一种假手完整抓取操作的并行多模态脑控方法，在现有脑电信号控制智能假手方法的基础上，综合利用了基于场景动画视觉诱发及表情驱动脑控范式的可靠性，以提高假手完整抓取操作的正确率。以受试者注视不同场景动画视觉诱发下产生的脑电信号及不同表情驱动时产生的脑电信号同时作为控制信息源，通过提高不同类别脑电信号间的个体差异性，实现假手的精密性控制，进一步提高了脑控假手系统的准确率与信息传输率。
一种假手完整抓取操作并行多模态脑控方法

[发明专利]基于肌电的下肢康复训练系统跑步机速度自适应控制方法-CN201611047506.3有效
发明人：张小栋;尹贵;张强;马伟光;杨昆才;赖知法;陈江城 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-11-22 - 公布日： 2018-10-30 - 主分类号： A63B22/02 文献下载
摘要：本发明公开一种基于肌电的下肢康复训练系统跑步机速度自适应控制方法，通过肌电信号采集仪实时采取患者下肢的肌电信号，经过滤波、降噪等预处理后，分别提取相关肌电信号的幅值特征和能量特征，通过步态周期检测算法和步长估计算法实时预测出患者下肢运动的步态周期和步长；再据此求出患者下肢运动的期望速度；与此同时，利用系统辨识法获取跑步机的速度传递函数；最后，结合跑步机的速度传递函数，利用PID速度伺服控制算法驱动跑步机的控制电机，实现跑步机速度的自适应跟随控制。本发明使用肌电信号实时预测人体步速，信号采集处理方便，能够根据患者主动运动意图实时控制跑步机速度与之同步协调，实现患者主动康复训练，提高康复训练效率。
基于下肢康复训练系统跑步速度自适应控制方法

[发明专利]人体下肢行走关节角度肌电连续解码方法-CN201510989348.2有效
发明人：张小栋;张强;陈江城;赖知法;尹贵;马伟光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-12-24 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本发明公开一种人体下肢行走关节角度肌电连续解码方法，利用光学运动捕捉系统记录人体行走过程中下肢体表光学标记点的运动轨迹，通过人体下肢运动学建模精确计算下肢关节运动角度；同步采集人体行走过程中与下肢运动相关的八块主力肌肉的表面肌电信号，通过滤波、整流预处理提取其活动强度信息，通过主成分分析方法提取描述表面肌电信号强度的最优独立特征向量集；采用基因表达式编程符号回归分析方法，构建从表面肌电信号特征(自变量)到矢状面关节运动角度(因变量)的非线性回归模型，预测下肢运动轨迹。本发明主要应用于医疗康复机械的设计制造。
人体下肢行走关节角度连续解码方法

[发明专利]按患者运动所需辅助的下肢康复机器人自适应控制方法-CN201610243458.9有效
发明人：张小栋;尹贵;马伟光;陈江城;李睿;赖知法;张强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-04-19 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： A61F2/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种按患者运动所需辅助的下肢康复机器人自适应控制方法，通过实时采集患者下肢的关节角度和关节角速度信号，利用鲁棒变结构控制方法实现期望的轨迹自适应跟踪控制；然后，借助人机动力学系统模型，利用RBF神经网络实时学习患者的康复程度和主动运动能力，进而估算出下肢康复机器人的前馈助力；接着，基于轨迹跟踪误差自适应地衰减机器人的实时助力，实现连续自适应地按患者康复所需的辅助控制；最后，将经过按患者康复需求辅助自适应控制修正后的轨迹输入到下肢康复机器人关节运动控制器中，进行在线运动控制，实现连续无缝的按患者康复所需辅助的下肢康复机器人自适应控制。
下肢康复机器人自适应控制辅助的患者运动自适应康复关节动力学系统模型关节运动控制器轨迹跟踪误差变结构控制角速度信号自适应跟踪辅助控制患者下肢康复需求连续无缝前馈助力实时采集在线运动主动运动鲁棒衰减机器人估算修正期望学习

[发明专利]基于脑肌信息变阻抗的下肢康复机器人控制方法-CN201510582109.5有效
发明人：张小栋;尹贵;陈江城;李睿;马伟光;赖知法 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2018-06-26 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脑肌信息变阻抗的下肢康复机器人控制方法，通过脑电、表面肌电信号采集仪实时采取患者的脑电和表面肌电信号，监测、评估患者的康复程度。然后，据此采取不同的康复训练策略。康复程度低时，实施被动训练控制，采用PD位置伺服控制方法，控制下肢康复装置使患者以正确的生理学步态轨迹运动。康复程度高时，采取主动控制模式，通过实时提取患者脑电信号和表面肌电信号的特征向量，对患者的运动意图作出预测。再用模糊神经网络算法将脑电信号和表面肌电信号进行融合，实时产生患者期望的运动步态轨迹曲线。然后，利用变阻抗控制方法实现下肢康复机器人人机系统的主动、实时协同控制。
表面肌电信号下肢康复机器人脑电信号康复脑电阻抗模糊神经网络算法位置伺服控制下肢康复装置主动控制模式被动训练轨迹曲线轨迹运动康复训练人机系统实时产生实时提取特征向量协同控制运动步态运动意图阻抗控制采集仪生理学步态监测期望融合评估预测

[发明专利]基于不同表情驱动的脑电信号辨识方法-CN201510423224.8有效
发明人：张小栋;李睿;陈江城;刘畅;郭晋;赖知法;尹贵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-07-17 - 公布日： 2018-01-19 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于不同表情驱动的脑电信号辨识方法，其特征是基于大脑生理学知识，首先对不同面部表情驱动产生的脑电信号进行建模仿真分析，并在此基础上，采用基于面部表情驱动过程中脑部FC5、FC6、F7、F8四个测点位置所产生脑电信号中的Alpha波段与theta波段的信号特征作为脑电信号分类识别的依据，用于信号的驱动控制。
基于不同表情驱动电信号辨识方法

[发明专利]一种助老伴行机器人-CN201510582694.9有效
发明人：张小栋;赖知法;陈江城;尹贵;李睿;马伟光;张强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2017-06-27 - 主分类号： A61H3/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种助老伴行机器人，包括行走驱动机构、双人字形位姿变换机构、助力防摔机构、座椅驱动机构、万向轮定轴机构等，主要实现轮椅输送、助力伴行、防摔保护三大功能。其特点在于当主电动推杆收缩时，装置姿升高，处于助力伴行工位，装置通过人机交互接口感知使用者的运动意图实现自适应柔顺伴行，通过扶手对使用者进行助力支撑；当主电动推杆伸出时，装置位姿降低，坐椅在电机带动下自动伸出，处于轮椅输送工位，通过人机交互接口对装置进行行走驱动控制；所述助力防摔机构采用四周环绕、分体式结构设计，可以对老年人起到有效的助力支撑作用，防止老人向前后左右四个方向倾倒。
一种机器人行装

[发明专利]一种假手柔顺抓取操作的串行多模态脑控方法-CN201510988443.0在审
发明人：张小栋;李睿;赖知法;张黎明;陆竹风;刘畅;马伟光;尹贵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-12-24 - 公布日： 2016-06-29 - 主分类号： A61F2/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种假手柔顺抓取操作的串行多模态脑控方法，当受试者进行主动表情驱动及场景动画视觉诱发时，脑电采集设备采集侧额叶皮质区F7、F8通道和枕叶区O1、O2通道脑电信号，进行放大和带通滤波预处理。信号处理设备提取预处理后的脑电信号的时频域特征值，并根据串行控制方法判断四种主动表情驱动，产生的脑电信号对应的假手基本动作类型以及由四个不同场景动画视觉诱发画面产生的脑电信号对应的假手基本动作过程的时频域特征值。最后，根据识别结果控制假手完成四种基本动作。
一种假手柔顺抓取操作串行多模态脑控方法

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