人体手部运动的振荡共振辅助系统理论及实验研究

发布时间：2021-03-02 23:46

　　社会老龄化,工作和生活节奏的加快,疾病和其他因素导致人体手部机械感受器对外界刺激的感知阈值增高,感知灵敏度降低。这使得我国出现了大量的手部运动障碍患者,如何提高手部对外界感知的灵敏度成了亟待解决的问题。针对手部灵敏度降低的问题,本文基于振荡共振理论,设计了振荡共振辅助系统来降低手部机械感受器对外界刺激的感知阈值,提高灵敏性。振荡共振辅助系统由多个微型电机共同作用形成高频振荡干扰信号作用于手部,这些微型电机由STM32F103ZET6微控制器的脉冲宽度调制功能进行控制,通过改变脉冲宽度来改变微型电机的输入电压,从而得到不同振荡强度的高频振荡干扰信号。将不同强度的高频振荡信号作用于受试者手背部,受试者手持激光笔将激光打在白色面板上,然后激光沿着白色面板上标定的直线运动。利用数字图像处理库Opencv捕捉激光沿着直线运动的轨迹,通过分析激光运行的方差和均值,探究振荡共振辅助系统能否增强手部运动的灵敏度。将微型电机个数作为组间因子,振荡强度作为组内因子,经过多组实验得出在微型电机为3个,振动强度为2级时,相较于无高频振荡信号,手部运动的方差减小15.42%;微型电机为3个,振动强度为5级时,相... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

神经元基本结构

使神经元兴奋。躯体感知神经系统体神经系统可以分为躯体感觉系统和躯体运动系统，它们可以检测各种不刺激并作出反应。在人体的各个部分都有躯体感觉系统的存在，像皮肤表层肉、各部分关节以及内脏等[41]。其中人体感知外加刺激以人体手部皮肤的主。因为手部皮肤与周围环境直接接触，日常生活的绝大部分动作都是由的。手部皮肤能感受物体的大小，形状，温湿度，表面纹理。人体手部振置通过将高频振荡信号作用于人体手部，以提高手部对外界刺激做出更快的反应。体神经系统通过触觉感受外部环境主要依赖于皮肤下的机械感受器。机械外部刺激的物理信号转变成可供神经元之间传递的电信号，在神经元之间肤的机械感受器由鲁菲尼氏小体（Ruffin Cylinder）、环层小体（Pacinianscle）、迈斯纳小体（Meissner Corpuscle）、迈克尔触盘（Merkel Receptor）2-44]，这四种类型的机械感受器只有在应用超阈值刺激时才会产生冲动。机如下图所示。

青岛大学硕士学位论文，从而引起神经元释放电信号。人体神经系统的本体感觉依赖于节的感受器来感知人体的运动状态和人体的相对位置。图中为人当外部对人体产生刺激后，人体周边神经系统的收集感受器感受统发送信号，这些信号传递到大脑皮层的不同部位，人体产生不后，大脑皮层通过神经传导发送命令到相应的部位，肌肉通过控，完成对外界刺激的反应[41]。


本文编号：3060179