论文部分内容阅读
随着微电子技术、网络技术、信息技术、生物技术、材料技术的迅速发展，基于柔性电子的人造器官技术逐渐成熟，人造器官得到越来越多的应用，其控制软件的不断复杂化、精细化，操作系统成为必要的基础设施。本文研究生物-电子结合的人造器官操作系统体系架构，设计并实现了满足人体生物信号采集处理、人造器官控制需求的、适合柔性电路的极小操作系统内核;通过通信服务和躯干电信号处理服务的设计和实现，探索基于微内核的平台服务开发;通过配置工具的设计和实现，提供了快速开发工具。本研究课题为下一代人造器官的智能化发展提供了有效的基础平台。 本研究课题主要包含如下工作: 1)对SmartOSEK OS进行移植、裁剪与优化，实现了Cyborgan OS Core操作系统微内核，设计并实现了功耗管理模块。此微内核可应用于对资源占用苛刻、对功耗要求严格的电子人场景中。 2)设计并实现了两个Cyborgan OS Service平台服务:通信服务与躯干电信号处理服务。通信服务具有设计紧凑、资源占用低的特点。躯干电信号处理服务提供了一套时域下处理低频躯干电信号的解决方案。 3)设计并实现了Cyborgan OS Configuration Utility配置工具，可以方便地生成Cyborgan OS配置源文件。 4)应用以上工作成果，实现了心脏-血泵模型和肌电信号采集处理模型。心脏-血泵模型演示了对血泵及周边传感设备的控制，可以实现呼吸监测、温度监测、血泵智能控制等功能。肌电信号采集处理模型检测处理肱二头肌肌电信号，可以在资源受限的电子人环境下获得较为理想的结果。