第一篇 生机电系统

第1章 人脑－机器人接口系统

1.1 人脑－机器人接口系统概述

1.2 人脑－机器人接口系统结构

1.2.1 信号采集

1.2.2 信号处理

1.2.3 命令执行

1.2.4 反馈

1.3 脑－机信息交互

1.3.1 P300

1.3.2 视觉诱发电位

1.3.3 慢皮层电位

1.3.4 μ节律与β节律

1.3.5 ERD/ERS

1.4 NEUBCⅠ-Ⅱ脑－机接口系统

1.4.1 前级测量

1.4.2 噪声处理

1.4.3 安全性设计

1.4.4 数据采集

1.4.5 软件设计

思考题

第2章 肌电假肢

2.1 肌电假肢系统结构

2.2 信号处理与反馈

2.3 膝上假肢设计

2.4 仿人型假手机构设计

2.4.1 手指结构

2.4.2 驱动和传动设计

2.4.3 整体结构

思考题

第3章 电子机器人系统

3.1 人－机器人系统

3.2 电子人系统

3.3 电子舌

思考题

第4章 康复机器人

4.1 康复机器人的发展概况

4.2 康复机器人系统结构

4.2.1 训练目标与场景

4.2.2 机械支撑系统

4.2.3 驱动、控制与反馈

4.2.4 训练与评价模式

4.3 骑马机设计

思考题

第5章 手术机器人

5.1 手术机器人的发展概况

5.2 手术机器人系统结构

5.3 手术机器人手臂

5.3.1 机械臂分类

5.3.2 远端运动中心点

5.4 手术机器人触觉

5.5 激光手术机器人

思考题

第6章 体内机器人

6.1 体内机器人系统概述

6.2 体内机器人的运动原理

6.3 内窥镜胶囊

6.4 无线体域网

思考题

第二篇 生物信号检测

第7章 细胞的电活动

7.1 细胞的离子迁移

7.2 细胞膜的电特性

7.2.1 膜电位

7.2.2 动作电位

7.2.3 细胞膜的等效电路

7.3 Hodgkin-Huxley模型

7.4 生物电信号的采集

思考题

第8章 脑电信号检测

8.1 脑及其功能

8.2 脑电图

8.3 自发脑电位和诱发脑电位

8.3.1 自发脑电位

8.3.2 诱发脑电位

8.4 脑电信号的异常节律

8.5 疲劳驾驶与脑电信号

思考题

第9章 肌电信号检测

9.1 肌肉

9.2 肌电图

9.3 肌电信号与神经肌肉疾病

思考题

第10章 心电信号检测

10.1 心脏的构造与功能

10.1.1 心脏的基本构造

10.1.2 心肌

10.1.3 心脏的兴奋过程

10.2 心电图

10.2.1 心电信号

10.2.2 电极导联

10.2.3 心电向量

10.2.4 心率

10.2.5 心电信号特征提取

10.3 异常心电图

思考题

第11章 生物磁信号检测

11.1 生物磁场

11.2 脑磁图

11.3 心磁图

思考题

第12章 其他生物医学信号检测

12.1 血压和血流

12.1.1 血压

12.1.2 血流

12.2 眼电信号

12.3 皮肤电反应

12.4 电阻抗图

12.5 磁共振成像

12.5.1 基本原理

12.5.2 核磁共振

思考题

第13章 生物组织的电刺激和磁刺激

13.1 功能性电刺激

13.1.1 有髓神经纤维电刺激

13.1.2 神经肌肉电刺激

13.1.3 电极与组织的相互作用

13.2 经颅磁刺激

13.2.1 经颅磁刺激的基本原理

13.2.2 经颅磁刺激诱发脑神经反应

13.3 心脏起搏

13.3.1 电刺激模式

13.3.2 起搏器供电

思考题

第三篇 生物电信号处理及模式识别

第14章 生物电信号概述

14.1 生物电信号的特点

14.2 生物电信号的分析方法

思考题

第15章 生物电信号的预处理方法

15.1 信号的重采样

15.2 信号的数字滤波

15.2.1 FIR滤波器

15.2.2 IIR滤波器

15.3 信号的空间滤波

15.3.1 CAR滤波

15.3.2 Laplacian滤波

15.3.3 共空间模式

15.4 主成分分析

15.5 独立分量分析

思考题

第16章 生物电信号的谱分析

16.1 信号之间的相关分析

16.1.1 相关系数

16.1.2 相关函数

16.2 傅里叶分析

16.2.1 连续傅里叶变换

16.2.2 离散傅里叶变换

16.3 经典功率谱分析

16.4 基于参数模型的谱估计

思考题

第17章 生物电信号的时频分析

17.1 短时傅里叶变换

17.2 Wigner-Ville分布

17.3 Choi-Williams分布

思考题

第18章 生物电信号的小波分析

18.1 连续小波变换

18.2 离散小波变换

18.3 小小波能量

18.4 小小波熵

思考题

第19章 生物电信号的非线性分析

19.1 相空间重构

19.1.1 嵌入维数的选择

19.1.2 延迟时间的选择

19.2 李亚普诺夫指数

19.3 关联维数

19.4 熵

19.4.1 近似熵

19.4.2 样本熵

19.5 混沌与分形

19.5.1 混沌

19.5.2 分形

思考题

第20章 生物电信号的特征分类

20.1 Fisher线性判别分析

20.2 K－最近邻分类法

20.3 概率神经元网络分类法

20.4 支持向量机分类法

20.5 结合特征选择方法的分类器设计

20.5.1 Fisher准则

20.5.2 L0优化

20.5.3 基于支持向量机的特征回归消除

思考题

附录A

附录B

参考文献