项目名称: 基于光点生物运动意念诱发的中风康复机器人脑机协同控制与训练评估技术

项目编号: No.51475360

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 机械、仪表工业

项目作者: 徐光华

作者单位: 西安交通大学

项目金额: 84万元

中文摘要: 脑中风是每年造成全球500万人永久残疾的首要疾病,提高中风康复水平已成现代社会关注焦点。课题基于镜像神经系统生物运动诱发的康复训练原理,针对现有康复装置无法有效重建意念-中枢反应-运动神经通道的难题,依托光点生物运动与脑机接口前沿技术,提出基于光点生物运动意念诱发的中风康复机器人脑机协同控制与训练评估方法。利用光点生物运动在诱发视觉运动想象的同时,依托其运动频率激发稳态运动视觉诱发电位,形成光点生物运动诱发混合脑机接口;在此基础上,以生物运动频率同步驱动机器人被动运动,诱发患者肌肉运动想象,实现中风康复的脑机协同控制;同时,提取大脑刺激响应的mu节律和运动频率诱发特征,依据其强度、分布与脑康复的关联,提出相应的脑康复状态特征评估方法,实现脑控康复机器人训练参数和策略优化。最后,依托下肢康复机器人实现主动意念诱发、脑机协同控制的创新康复技术的验证,引领康复工程与机器人脑控技术的发展。

中文关键词: 康复机器人;脑-机接口;协同控制;光点生物运动;中风

英文摘要: Brain storke is the primary disease which could cause about 5 million patients of permanent disabilities around the world per year. In our social life, how to raise the level of stroke rehabilitation has became one of the main tasks of concern. This proposal is based on the theory of Mirror Neuron System(MNS) -induced biological motion for rehealthy training. Focus on the problem that existing rehabilitation equipment can not rebuild thought-nervus centralis system response- motor nerve pathway effectively, and rely on the combination of Point-Light Biological Motion (PLBM) and cutting-edge Brain-Computer Interface (BCI)technology, a novel stroke rehabilitation robot brain-computer cooperative control and optimize training method based on PLBM induced-motion thought is proposed.The major function for PLBM is to induce the visual motor imagery, and depend on motion frequency of PLBM, the Steady State Motion Visual Evoked Potential(SSMVEP) can be aroused for Hybrid Brain-Computer Interface(HBCI).On this basis, the frequency of visual induced-motion is used for drivering the passivity motions of rehabilitation robots , which can arouse the muscle motor imagery and achieve the brain-computer cooperative control of brain storke rehabilitation robot. At the same time, extract the mu rhythm of brain stimulation response and motion frequency-induced features, frequency response strength and feature distrubutions are correlatived with brain rehabilitation in order to obtain the degree of brain recovery, and achieve training parameter and strategy optimization for brain-control rehabilitation robot.Moreover, rely on lower limbs rehabilitative robot, verify the innovation rehabilitation technology which can induce active thought and achieve brain-computer cooperative control, lead rehabilitation engineering and robot brain-control technology to development

英文关键词: rehabilitation robot;brain-computer interface;collaborative control;point-light biological motion;stroke

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