上假肢多信號(hào)源控制方式的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文主要論述了在多自由度上假肢的控制系統(tǒng)中，對(duì)多種控制信號(hào)源的選擇和實(shí)現(xiàn)。
　　首先，介紹了目前國(guó)內(nèi)外在假肢研究領(lǐng)域常用的幾種控制信號(hào)源。并分析了它們各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。
　　然后，重點(diǎn)研究了將語音作為信號(hào)源控制假肢的控制方式，闡述了特定人語音識(shí)別的基本原理和方法，并詳細(xì)論述了語音識(shí)別算法在PC機(jī)上的實(shí)現(xiàn)過程。其中，采用短時(shí)能量和過零率協(xié)同檢測(cè)法來獲取語音段，并在檢測(cè)過程中引入了可容忍靜音時(shí)間的判斷來避免語音信息的遺漏;在參

2、數(shù)提取階段，采用梅爾頻率倒譜參數(shù)作為語音信號(hào)的特征參數(shù);在識(shí)別過程中，采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法來實(shí)現(xiàn)參數(shù)匹配，并提出了一種全局約束的方法來減小計(jì)算量。
　　然后，針對(duì)假肢對(duì)控制信號(hào)源有抗干擾性和隱蔽性的要求，將眨眼信號(hào)和腳趾按壓信號(hào)作為兩種新的信號(hào)源引入到對(duì)上假肢的控制之中。分別討論了對(duì)眨眼信號(hào)和腳趾按壓信號(hào)進(jìn)行有效的檢測(cè)和識(shí)別的方法，并利用該方法結(jié)合現(xiàn)有的硬件設(shè)備和PC機(jī)成功地完成了對(duì)兩種信號(hào)的識(shí)別。
　　最后，建立了三種信號(hào)

3、的識(shí)別結(jié)果和假肢的控制指令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的多自由度假肢實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，分別對(duì)語音信號(hào)、眼動(dòng)信號(hào)和腳趾按壓信號(hào)三種信號(hào)源的控制效果進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，采用語音信號(hào)控制假肢，方便快捷，識(shí)別的準(zhǔn)確度高，而且能完成的控制功能十分豐富;而眨眼信號(hào)和腳趾按壓信號(hào)具有很強(qiáng)的隱蔽性和抗干擾能力，可以彌補(bǔ)語音控制方式在這方面的缺陷;將它們與語音信號(hào)的控制方式相結(jié)合，能夠克服單一信號(hào)控制方式的不足，達(dá)到最佳的控制性能，同時(shí)在操作方式上提供