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項(xiàng)目簡介 在過去的二十年里，磁電材料因其在磁傳感器、能量回收器、微機(jī)電系統(tǒng)、可調(diào)微波器件等工程領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，一直以來得到了研究者的廣泛關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)的磁電耦合，北京大學(xué)工學(xué)院的研究者們利用不同的壓電和壓磁材料制備了諸如0-3 型、3-1 型、2-2 型和2-1型的磁電復(fù)合材料。北京大學(xué)工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室通過激光處理壓磁材料FeBSi 合金 (Metglas)，提出了1-1 型的磁電復(fù)合結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測試得出：1-1 型磁電材料具有超高的磁電系數(shù)（超過7000 V/cm Oe），相比于現(xiàn)有結(jié)果提高了接近7 倍。當(dāng)被測磁場頻率為復(fù)合材料的諧振頻率時，在室溫條件下測到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla 的微弱磁場，這是塊體磁電復(fù)合材料領(lǐng)域的重要突破。該研究還發(fā)現(xiàn)，激光快速退火處理可以顯著降低壓磁材料在諧振頻率點(diǎn)的交流損耗，從而提高1-1 型磁電結(jié)構(gòu)的機(jī)械品質(zhì)因子。此外，1 維（1D）的結(jié)構(gòu)也有利于降低退磁因子，并增強(qiáng)磁通聚集效應(yīng)。應(yīng)用范圍基于磁電耦合效應(yīng)，該項(xiàng)研究課題組首次提出了磁電磁通門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，旨在對微弱直流磁場進(jìn)行探測。這個磁電磁通門具有梭形結(jié)構(gòu)，對于1nT 的直流磁場輸入，磁電磁通門輸出信號的相對變化相比現(xiàn)有的結(jié)果提高了4-5 倍，為磁異常探測在導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了可能。項(xiàng)目階段本課題組同內(nèi)窺鏡團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)展了基于磁電耦合原理的磁電傳感器陣列和磁成像系統(tǒng)，研制了國內(nèi)首臺磁電磁成像樣機(jī)。該樣機(jī)核心組成部分由56 路磁電傳感器、驅(qū)動電路、信號采集與處理、磁成像顯示等構(gòu)成。該磁成像系統(tǒng)不僅能夠檢測磁性金屬物的存在，而且還能準(zhǔn)確判斷其位置、姿態(tài)，定位偏差縱向在1.2cm 以內(nèi)，橫向偏差在0.5cm 以內(nèi)。另外，通過對金屬棒掃描和采集信號的微分處理，還可以判斷金屬棒的長、徑比值。該項(xiàng)研究提出的磁成像系統(tǒng)在安檢、醫(yī)學(xué)上人體內(nèi)磁性藥囊實(shí)時監(jiān)測方面具有較大應(yīng)用價值。知識產(chǎn)權(quán)已申請相關(guān)專利。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作開發(fā)。

將腦電信號作為信息源，可以最大限度的利用肢體殘疾者的大腦活動功能，采集腦電信號，直接傳遞人腦的控制信息，將腦電信號作為假肢的驅(qū)動源，以此對假肢進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)殘疾人利用自己的“意念”來對假肢進(jìn)行控制。對殘疾人的生活狀態(tài)及生活信心都有極大的提高。 1、利用干電極對腦皮層特定區(qū)域進(jìn)行信號采集，更有效、準(zhǔn)確的獲得腦電信號。 2、利用基于小波變換的人手動作腦電特征提取方法，結(jié)合 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提高了動作的識別率。 3、制定了符合人手動作的控制策略，驅(qū)動控制系統(tǒng)根據(jù)控制策略對假肢進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了假肢操作的擬人化。 4、對假手進(jìn)行基本動作的腦電信號識別及擬人化驅(qū)動控制，離線識別率可達(dá)到 85%，在線識別率可達(dá)到 67%。

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