上假肢多信號源控制方式的研究與實現(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，對多種控制信號源的選擇和實現(xiàn)。
　　首先，介紹了目前國內(nèi)外在假肢研究領(lǐng)域常用的幾種控制信號源。并分析了它們各自的優(yōu)點和不足。
　　然后，重點研究了將語音作為信號源控制假肢的控制方式，闡述了特定人語音識別的基本原理和方法，并詳細論述了語音識別算法在PC機上的實現(xiàn)過程。其中，采用短時能量和過零率協(xié)同檢測法來獲取語音段，并在檢測過程中引入了可容忍靜音時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)作為語音信號的特征參數(shù);在識別過程中，采用動態(tài)時間規(guī)整算法來實現(xiàn)參數(shù)匹配，并提出了一種全局約束的方法來減小計算量。
　　然后，針對假肢對控制信號源有抗干擾性和隱蔽性的要求，將眨眼信號和腳趾按壓信號作為兩種新的信號源引入到對上假肢的控制之中。分別討論了對眨眼信號和腳趾按壓信號進行有效的檢測和識別的方法，并利用該方法結(jié)合現(xiàn)有的硬件設(shè)備和PC機成功地完成了對兩種信號的識別。
　　最后，建立了三種信號

3、的識別結(jié)果和假肢的控制指令之間的對應(yīng)關(guān)系，并利用實驗室現(xiàn)有的多自由度假肢實驗平臺，分別對語音信號、眼動信號和腳趾按壓信號三種信號源的控制效果進行了測試。測試結(jié)果表明，采用語音信號控制假肢，方便快捷，識別的準確度高，而且能完成的控制功能十分豐富;而眨眼信號和腳趾按壓信號具有很強的隱蔽性和抗干擾能力，可以彌補語音控制方式在這方面的缺陷;將它們與語音信號的控制方式相結(jié)合，能夠克服單一信號控制方式的不足，達到最佳的控制性能，同時在操作方式上提供