运动康复医学的最新研究成果表明,患者参与运动康复训练中保持积极主动的状态可有效的提高康复训练效果。目前已颇具成果的机器人辅助康复训练主要是依靠生物电和生物力学实现交互控制,但这两种方法无法保障患者在训练过程中较长时间保持积极主动的状态,基于以上研究现状,本文开展了机器人辅助主动康复情绪生理响应与识别方法研究,具体工作如下:(1)深入了解脑卒中成因及传统康复训练的不足,且无法实时获悉患者在训练过程中的情绪状态,同时针对目前国内外机器人辅助康复进行了分析研究。基于以上研究,建立了基于康复训练脑卒中患者的情绪模型。(2)机器人辅助主动康复情绪生理测量实验设计。首先,以Barrett WAM机械臂为硬件基础,设计适合脑卒中患者的机器人辅助主动康复训练的情绪生理实验平台;其次,基于康复训练实验平台分别诱发“挫败”、“兴奋”、“厌烦”为目标情绪;最后,设计情绪生理调查问卷,选取正常人和脑卒中患者作为实验对象,分别开展机器人辅助主动康复训练的情绪生理测量实验,并运用生理参数检测传感器采集不同情绪状态下受试者心电、皮电、呼吸及面部肌电(皱眉肌及颧大肌)等生理响应参数。(3)机器人辅助主动康复情绪生理响应特征提取。对采集到的受试者面部肌电(皱眉肌及颧大肌)、心电、脉搏及皮电生理响应参数,分别提取“挫败”、“兴奋”及“厌烦”三种目标情绪下的生理响应特征。(4)机器人辅助主动康复情绪生理响应实验研究。利用多因素实验设计方法,分别从显著性、差异性及相关性三个方面,分析不同训练任务中生理特征参数、表现数据、问卷调查的显著性差异及不同训练任务中问卷调查与生理特征参数、问卷调查与表现数据的相关性。(5)机器人辅助主动康复情绪生理响应识别。对三种目标情绪构造二叉树方法的多类情绪识别分类器,选择自适应模糊支持向量机算法进行情绪识别,并用留一法交叉验证。为验证表现数据可明显提高识别率。因此设计两种样本:生理特征参数组成的样本,生理特征参数和表现数据组成的样本,实验结果表明,第二种样本的识别率比第一种样本的识别率高了6.63%。