摘要：本文在对可穿戴式游戏周边产品的产生和特性进行界定区分的基础上,从多语境下的穿戴造型设计、多维度的互动体验次序设计、游戏交互行为的多元引导设计等三个层面分析其设计语言和理念。

摘要：心血管疾病是造成全球死亡人数最多的疾病之一,因此对心血管疾病的预防与提前诊断至关重要。人工听诊技术与计算机心音诊断技术无法满足对心音长时间听诊的需求,因而可穿戴式听诊设备越来越受到关注,但是其具有高精度与低功耗的要求。该文设计了低功耗的面向可穿戴式的基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的智能心音异常诊断芯片,提出了包括预处理、特征提取以及异常诊断的心音异常诊断系统,并搭建了基于听诊器的心音采集FPGA系统,采用了数据增强的方法解决数据集的不平衡问题。基于预训练模型设计了智能心音异常诊断芯片,在SMIC180 nm工艺下完成了版图设计和MPW流片。后仿真结果表明,智能心音异常诊断芯片的诊断准确率为98.6%,功耗为762μW,面积为3.06 mm×2.45 mm,满足可穿戴式智能心音异常诊断设备的高性能与低功耗的需求。

摘要：针对中风和脑外伤患者的运动功能障碍问题,设计了一种新型可穿戴式多自由度上肢康复机器人,采用气动肌肉驱动,能有效辅助患者完成肩伸、肩旋、肘伸以及指掌和指间关节的复合功能运动训练.最后,采用PID控制器进行了初步的临床实验,实现了各关节角度的参考轨迹跟踪.实验结果验证了所设计的上肢康复机器人的可用性和有效性.

摘要：针对老龄化社会对于康复和看护助力搬运的需要,提出了用气压驱动器实现轻量、柔性助力、穿戴舒适的可穿戴式腰部助力机器人.机器人采用无外骨骼的结构设计,可以给护理人员在提升重物和静态保持作业时输出腰部所需助力,降低下腰痛(Low back pain,LBP)致病风险.通过对重物搬运作业中穿戴者竖脊肌表面肌电信号(Surface electromyography,s EMG)评估、基于测力平台最大搬举重量测试、静态弯腰负重作业下人体重心(Center of gravity,COG)移动轨迹等相关实验,验证了助力有效性.

摘要：基于微惯性测量单元(MIMU)的个人导航系统,由于其佩戴位置的不同定位精度存在巨大差异,通常将其固定在单一位置下进行定位。以行人航迹推算算法为基础,提出了一种基于多位置可穿戴MIMU的个人导航修正算法。选用三轴加速度计的多种特征值,设计朴素贝叶斯分类器对MIMU佩戴位置进行识别,并在捷联解算航向信息的基础上,采用启发式漂移消除算法对各种位置下的航向进行修正。结果表明:MIMU佩戴于上衣口袋、右衣口袋、右前裤口袋以及右后裤口袋的位置识别精度均达到99.0%以上,通过改进的航向补偿算法,四种佩戴方式下定位误差均小于0.49%D,有效提高了惯性定位技术在可穿戴设备方面的适应性。

摘要：肌萎缩性侧索硬化症(ALS)患者往往难以通过语言和行为来表达意图,无法正常地与外部世界沟通,严重影响生活质量。脑机接口(BCI)的方式能够辅助ALS患者与外部世界进行交流而受到广泛的关注,但是可移动性差的设备在使用中给患者带来不便。为了改善BCI系统的便携性,本文提出了一种基于Hololens2的可穿戴式P300字符拼写系统(MR-BCI)。本系统使用Hololens2混合现实设备呈现范式,OpenBCI设备采集脑电信号,Jetson Nano嵌入式计算机处理数据。同时,为了优化系统的性能,本文提出一种轻量化的卷积神经网络方法应用于嵌入式计算机进行实时分类。结果表明,与基于计算机显示器的拼写系统(CS-BCI)相比,MR-BCI诱发的P300振幅增加,离线和在线模式的准确率分别提高1.7%和1.4%,在线模式的信息传输速率提高了0.7 bit/min。本文提出的MR-BCI在保证系统性能的基础上,实现了可穿戴式BCI系统,对BCI的临床应用具有积极的作用。

摘要：针对中老年人慢性心血管疾病在预防和救助中存在的问题,结合PVDF压电薄膜传感器、GPS、GPRS技术和MSP430单片机,设计了一种低功耗可穿戴式远程脉搏监测系统;介绍了系统的结构功能、硬件设计以及无线通信方式,并针对脉搏信号的实际特征与干扰情况,综合考虑系统对功耗和体积的要求,提出了相应的硬件解决方案;实验结果表明,该监测系统抗干扰能力强,能够准确地获取完整的脉搏波形,具有较好的应用前景。

摘要：设计了一种能够在水下300 m的环境下正常工作的生命体征与海洋环境监测系统。系统集成多块传感器测量血氧饱和度、心率、心电信号和体温等生理指标以及海洋温度、电导率和压力等环境参数;采用可穿戴式一体化设计,将数据实时传输至腕部显示终端及水面上位机,供潜水员和水面工作人员监测;对采集到的光电容积脉搏波信号(PPG)和心电图信号(ECG)进行滤波处理,并进行了体温、心率、血氧准确度测试、水下通信稳定性测试、水下环境感知系统标定测试以及封装耐压测试。

摘要：医疗芯片的研发需要借助微电子学与生物医学领域的结合。作为医疗芯片的重要组成部分,可穿戴式医疗芯片主要用于采集及处理关键生理信号,以此获得相应的生理信息,实时监控使用者的健康状况,实现对突发病症进行及时救治、对重大疾病的预防,降低死亡率。因此,可穿戴式医疗芯片将是现代以预防为主的新医疗体系的关键模块。本文基于可穿戴式的应用环境以及生理信号的特点,分析了对可穿戴式医疗芯片的设计要求,总结了实现可穿戴式医疗芯片的关键技术,包括低功耗、全集成、低噪声等;综述了可穿戴式医疗芯片的研究进展,包括用于处理心电、脑电、脉搏波、呼吸等重要生理信号的芯片及系统;展望了可穿戴式医疗芯片的未来。随着微电子、集成电路技术及生物医学的发展,可穿戴式医疗芯片将具有更多的功能、形式,满足人们在医疗与健康方面的更多需求。

摘要：体温通常用于筛查传染病、监测治疗。为了确定皮肤表面温度。通过恒压式测温电路测电阻的方法,研究设计了可穿戴式多点体温监测系统,以STM32F103C8T6芯片为核心处理器,负温度系数热敏电阻(negative temperature coefficient,NTC)作为感温元器件,ADS1256芯片为温度信号调理器,蓝牙模块为无线传输单元,用LABVIEW设计上位机界面。热敏电阻及分压电阻构成的恒压式电桥电路进行8路温度数据的采集,24bits超高精度模数转换模块配置差分输入对模拟信号进行放大、滤波以及模数转换;转换后的数据在单片机中处理和运算;最终通过蓝牙将数据传至上位机。采用Stein-hart方程的四阶公式对热敏电阻作线性补偿。从软件和硬件上减少环境干扰和体温分布不均的影响。分析了温传感器的温度测量误差。实验结果表明,测量系统分辨率达0.01℃,测温准确度可达±0.02℃。此设计方案,具有较高的稳定性和精确性;并且该电路结构简单、体积小、低功耗,可用于需要精密测体温场合。