文章摘要
卢振利*,王乾**,王红***,沈玄霖****,PENCˇIC' Marko*****,刘燕*,单长考*,赵宇******,CˇAVIC' Maja*****,ROUMIANA Ilieva*******,MARJAN Mernik********.基于脑机接口的机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统设计[J].高技术通讯(中文),2023,33(4):419~427
基于脑机接口的机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统设计
Design of a BCI-based robot assisted system for facial expression rehabilitation of CP
  
DOI:10. 3772/ j. issn. 1002-0470. 2023. 04. 009
中文关键词: 脑瘫(CP); 脑机接口(BCI); Emotiv EPOC+
英文关键词: cerebral palsy (CP), brain-computer interface(BCI), Emotiv EPOC+
基金项目:
作者单位
卢振利* (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
王乾** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
王红*** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
沈玄霖**** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
PENCˇIC' Marko***** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
刘燕* (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
单长考* (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
赵宇****** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
CˇAVIC' Maja***** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
ROUMIANA Ilieva******* (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
MARJAN Mernik******** (*常熟理工学院电气与自动化工程学院常熟 215500) (**盐城工学院机械工程学院盐城 224000) (***中国矿业大学信息与控制工程学院徐州 221116) (****常熟市第二人民医院康复医学科常熟 215500) (*****诺维萨德大学技术科学学院诺维萨德 21000,塞尔维亚) (******常熟理工学院商学院常熟 215500) (*******索非亚技术大学管理学院索非亚 1000,保加利亚) (********马里博尔大学电气工程和计算机科学学院马里博尔 462000,斯洛文尼亚) 
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中文摘要:
      本文针对脑瘫(CP)患儿这一特殊群体,研究设计了基于脑机接口(BCI)技术的表情辅助训练系统。系统采用的脑机接口设备是Emotiv EPOC+,通过WebSocket通信协议获取和传递脑电信号,并且使用小波包变换对信号进行处理,获取信号的特征值;使用V REP仿真软件设计仿真四轮小车,将获取到的特征值用于控制仿真小车实现不同方向的运动,以达到吸引患儿的注意力、提高训练效果的目的。 设定了带有图片的人机交互界面增强引导患儿注意力。通过与医院康复师现场实验,验证了该技术的可行性,可为相关设备研发提供技术储备。
英文摘要:
      An expression-assisted brain-computer interface(BCI)-based training system is designed for children with cerebral palsy (CP) in this paper. The system uses Emotiv EPOC+ (brain computer interface) to acquire and transmit EEG signals through the WebSocket communication protocol. The wavelet packet transform is adopted to process the signals and obtain the eigenvalues of the signals. V-REP simulation software is used to design a simulated four-wheeled cart, and the eigenvalues obtained are used to control the movement of the simulated cart in different directions to attract the child’s attention. The human-computer interaction interface with pictures is set to enhance and guide children’s attention. The feasibility of the modified technology is verified through field experiments with the hospital rehabilitation division, providing technical reserves for the research and development of related equipment.
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