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基于眼电图的老年和瘫痪轮椅
李华瑞
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瘫痪通常指的是由于身体肌肉或神经失去活动能力而导致的身体功能的完全或部分损伤。瘫痪的主要原因包括中风、脑瘫、多发性硬化症和占其他原因的脊髓损伤。根据一项研究，每 50 人中就有 1 人患有瘫痪，大约有 600 万人。这意味着我们都认识某个患有瘫痪症的兄弟姐妹、朋友、邻居或同事。为了重获疾病后的功能和独立性，不同的助行器和药物已通过该技术出现在人们手中。在过去的几十年中，各种类别的生物信号已被使用，它们在残疾人康复中发挥了关键作用。从这些，出于交流和控制的目的，特别是对于那些具有眼部运动协调能力的人，由于多种因素，眼电图被认为是最方便的信号。
EOG 信号基于眼内的偶极子。它通常被称为由角膜（带正电）和视网膜（带负电）的电位差产生的电信号。轮椅由作为传感元件的加速度计和电极传感器、用于发送和接收 RF 信号的 CC2500 收发器模块、一个微控制器单元、一个决策装置和电机组成，只需您的手部运动或眼睛运动即可在四个方向上导航轮椅。你只需要在手上戴一个小型发射装置，其中包括一个加速度计或戴在眼睛后面的电极。这将向轮椅发送适当的命令，以便它可以移动到他们想要的方向。传统轮椅在灵活性、体积大和功能有限方面存在一些局限性。我们的系统允许用户使用手部运动或眼部运动进行运动，并与轮椅的运动同步，以便他们可以舒适地使用它。从眼睛后部到眼睛前部存在稳定的角膜视网膜电位。这种稳定的偶极子可用于通过在眼睛周围放置表面电极来测量眼电位。
当眼睛直视时，与眼睛等距的电极将与眼睛的电场成直角，这将导致输出为零。由于眼睛的运动，经历了直流电压偏移，它给出了 EOG 信号。使 EOG 远优于其他模式的最重要因素是 EOG 信号与眼球运动的线性关系，使其适合应用。其他原因包括更好的面部访问、良好的准确性和分辨率、大范围的眼睛位移，更重要的是经济。一种用于控制瘫痪患者轮椅原型的低成本眼动检测装置的开发与实现。在拟议的自动轮椅原型中，一个简单的生物电势放大器已用于检测 EOG 信号，而数据采集和处理的源代码已用 C 语言编写。该控制技术可用于引导机动轮椅，以帮助严重残疾的人。已纳入适当的设备以通过扫视眼球运动生成控制信号。直流电机由信号驱动，信号又被用来调节轮椅。性能评估验证了所提出的轮椅原型的有效性。
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