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一、项目进展情况及取得成果
项目进展情况:按计划进行
主要研究阶段(起止时间) 研究内容 完成情况
2021.1-2022.3基于EEG和sEMG协同处理的上肢动作识别模式完成
2022.3-2022.6基于3DC-MHSA的脑电识别算法设计完成
2022.6-2022.10控制系统整合优化完成
项目研究成果(已取得的成果)
序号 项目成果名称 成果形式
12022年第十七届全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛一等奖证书
2“建行杯”第七届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖证书
3《基于 EEG 与 sEMG 的上肢动作识别研究》论文
4第九届山东省高校机器人大赛一等奖证书
 
二、项目季度报告

根据项目计划安排,本季度针对脑电信号识别算法进行研究,同时对项目各部分进行整合与优化。

1.      首先在人体动作检测方面,项目组采用了一种基于EEGsEMG协同处理的上肢动作识别模式。通过设计5个上肢动作,使用Delsys肌电采集设备采集8通道的肌电数据,使用BP脑电采集设备采集C3C4通道的脑电数据。对信号进行预处理后分别提取sEMG的时、频域特征和EEG的熵特征。同时提出一种基于Fisher准则的特征融合算法,使用特征的Fisher值构建融合系数矩阵,提出一种新的PSOC-SVM分类器。

2.      其次在脑电信号识别方面,本项目组设计了一种结合3D卷积和多头自注意力机制的3DC-MHSA模块,用于对EEG信号进行特征提取。3D卷积能够实现对EEG时空特征的提取,而多头自注意力机制则能够通过计算通道注意力权重来提取通道特征。而在模型训练方面,我们采用了对比学习预训练-微调(fine-tune)相结合的方式,先让模型从大量地预处理过脑电数据中学习到足够多的特征再将这些特征与动作识别任务相结合,从而提高识别的准确度。

3.      最后,项目组通过总结并优化之前在ROS机器人控制系统方面的研究成果,将上位机内的上肢动作识别程序与脑电识别程序作为节点与下位机进行通讯,实现借助sEMGEEG信号对小车及机械臂的控制。

该季度主要成果

在该季度项目组通过落实研究内容转化研究成果,取得了一系列研究成果,包括会议论文一篇以及“互联网+“铜奖等各等级比赛奖励。

仍存在的问题:

1.        PSOC-SVM分类器的个体特异性较高,在跨被试实验中效果不佳,亟待继续优化;

2.        对比学习方法要求的数据量较大,目前项目组的方案是通过多种数据增强来满足训练所需,后续将继续增加脑电采集实验,扩大训练数据集规模;

3.        目前只用到了sEMGEEG两种人体生理电信号且控制方式与机械臂动作较为单一;

 
三、经费使用明细情况
项目获批总经费(元) 已使用项目研究经费(元) 已报销金额(元) 未报销金额(元)
10000 2000 0 2000
项目经费开支情况
名目 用途 金额(元) 备注
论文版面费 发表论文 2000
专利申请费
调研、差旅费
打印、复印费
资料费
试剂等耗材费
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费
其它
 
四、项目后期具体工作计划
整理项目材料及研究内容,准备项目结项
 
五、指导教师意见
项目进展良好,已基本完成项目计划的预期要求,目前项目已完成大部分工作准备进入项目结项阶段
 
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