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  • 我们的使命是开发机器人、生物系统和医学之间的科学、技术和人力资源。

    我们的目标是生产有用的、创新的研究和技术，以及在科学、工程、生物系统和机器人方面都很流利的训练有素的研究人员。
产品组合

  • 可穿戴机器人-外骨骼

  • 外骨骼机器人是由操作员穿戴作为矫形装置。它的关节和连杆与人体的关节和连杆相对应。在不同模式下操作的同一系统可用于三个基本应用:与操作员共享部分外部负载的人体放大辅助设备、触觉设备和自动物理治疗。

    目前上肢外骨骼的研究工作集中在开发神经肌肉层面的人机接口(生物端口)，使用肌电图信号作为系统的主要命令信号。下肢外骨骼的研究重点是开发一种半主动系统，以提高操作者携带有效载荷的能力。

        • 外骨骼原型1 (EXO-UL1)

        • 第一种外骨骼机构由一个两连杆、两个关节的装置组成，分别对应于人体的上臂、下臂、肩关节和肘关节。该系统包括一个重量板(外部负载)，可以连接到外骨骼前臂连接的尖端。该机构固定在壁上，并平行于操作者矢状面定位。人体/外骨骼的机械接口包括位于上臂连接处的上臂手镯和一个由操作者抓住的手柄。通过将系统肩关节固定在0-180度范围内的特定角度，该双关节机构被用作一个单自由度系统。肘关节在0-145度的角度范围内自由移动，并包含内置的机械约束，使外骨骼关节角度保持在平均人体测量边界内。由于人的手臂和外骨骼是机械连接的，所以人的前臂和外骨骼的运动是相同的。
          外骨骼系统作为辅助装置的基本目的是在操纵负载的同时，放大人体肌肉相对于肘关节产生的力矩。外骨骼肘关节由直流伺服电机(escape - 35nt2r82)驱动，失速扭矩为360 mNm，配备行星齿轮箱(escape - r40)，传动比为1:193，最大输出扭矩为40 Nm。装有500线的光学增量轴编码器(HP HEDS 5500)安装在电机轴上。由于编码器的位置和高传动比，实际的编码器测量关节角度的分辨率为0.0036度。该设置包含了一个直流电动机，具有当时商业市场上可用的最高转矩重量比，功耗可由电池提供。高能量密度的电源和具有高转重比的驱动器是外骨骼系统作为一个独立的残疾人社区移动医疗辅助设备的两个主要特点。现有技术对这两个关键部件施加的限制，以及开发一个有潜力作为残疾人医疗辅助装置的紧凑系统的设计要求，将载荷限制在5公斤。然而，这种面向生物医学的设计并不限制外骨骼概念或其操作算法的通用性。使用其他驱动系统，如液压系统，大大增加了负载能力。
          外骨骼前臂通过一根带有特殊连接器的杆进行延伸，用于连接圆盘式重量(外部负载)。两个力传感器(TEDEA 1040)安装在外骨骼与承载外部负载的尖端之间以及外骨骼与人手之间的接口。第一个测力传感器，插入支撑外部负载的杆和外骨骼前臂连接之间，测量外部负载施加的与前臂轴垂直的实际剪切力。第二个测压元件安装在由人手握住的手柄和外骨骼的前臂连接之间。这个测力传感器测量操作员施加在手柄上的剪切力。将传感器的测量值乘以相应的力矩臂表示重量施加的力矩以及人手相对于肘关节施加的力矩。

          将体表肌电图电极(8 mm Ag-AgCl BIOPAC - EL208S)通过贴片贴在受试者皮肤上，测量肱二头肌和肱三头肌内侧头肌的肌电信号。信号由肌电图放大器(BIOPAC - EMG100A)获得，增益系数范围为2000-5000(取决于受试者)。肌电图信号和测压元件信号由采样率为1khz的A/D转换器(Scientific Solution Lab Master 12位内部PC卡)采集，而编码器信号由定制硬件计数。整个数据集被同时记录和存储，以备以后的离线分析和模拟。
          用C语言编写了一个用于操作该系统的专用实时软件，并在基于pc的平台上运行。该软件由三个主要模块组成。第一个模块处理硬件/软件接口。它通过D/ a和a /D卡控制PC机与外部电机驱动器和传感器之间的交互。第二个模块包括MATLAB - Simulink实时工具箱生成的自动代码。第三个模块是用户界面模块，它允许设置各种运行时操作参数。所有模块进行编译和链接，生成一个高效的实时软件。

        • 外骨骼原型2 (EXO-UL3)

        • 第二种外骨骼机构由一个三连杆、两个关节的装置组成，分别对应于人体的上臂、下臂以及肩关节和肘关节。该系统包括一个重量板(外部负载)，可以连接到外骨骼前臂连接的尖端。该机构固定在壁上，并平行于操作者矢状面定位。人体/外骨骼的机械接口包括位于上臂连接处的上臂手镯和一个由操作者抓住的手柄。这种双关节机构被用作二自由度系统。肘关节和肩关节在其解剖运动范围内可自由活动。该机制包括内置的机械约束，以保持外骨骼关节角度在平均人体测量边界内。由于人类的手臂和外骨骼是机械连接的，所以人类和外骨骼的前臂和上臂的运动是相同的。
          外骨骼系统作为辅助装置的基本目的是在操纵负载的同时，放大人体肌肉相对于肘关节产生的力矩。外骨骼的肘关节和肩关节由直流伺服电机(escape - 35nt2r82)驱动，失速扭矩为360 mNm，配备行星变速箱(escape - r40)，传动比为1:3 3，最大输出扭矩为40 Nm。装有500线的光学增量轴编码器(HP HEDS 5500)安装在电机轴上。由于编码器的位置和高传动比，实际的编码器测量关节角度的分辨率为0.0036度。该设置包含了一个直流电动机，具有当时商业市场上可用的最高转矩重量比，功耗可由电池提供。高能量密度的电源和具有高转重比的驱动器是外骨骼系统作为一个独立的残疾人社区移动医疗辅助设备的两个主要特点。现有技术对这两个关键部件施加的限制，以及开发一个有潜力作为残疾人医疗辅助装置的紧凑系统的设计要求，将载荷限制在5公斤。然而，这种面向生物医学的设计并不限制外骨骼概念或其操作算法的通用性。使用其他驱动系统，如液压系统，大大增加了负载能力。
          外骨骼前臂通过一根带有特殊连接器的杆进行延伸，用于连接圆盘式重量(外部负载)。四个力传感器(TEDEA 1040)安装在外骨骼和操作者之间的接口，一个在末端承载外部负载，两个在外骨骼和人手之间，一个在上臂和外骨骼之间。第一个测力传感器，插入支撑外部负载的杆和外骨骼前臂连接之间，测量外部负载施加的与前臂轴垂直的实际剪切力。其他测压元件安装在由人手握住的手柄和外骨骼的前臂连接之间，以及上臂手镯和外骨骼上连接之间。这些测压元件测量操作人员施加在机构上的剪切力。将传感器的测量值乘以相应的力矩臂表示重量施加的力矩以及相对于肘关节和肩关节的人臂施加的力矩。

          将体表肌电图电极(8 mm Ag-AgCl BIOPAC - EL208S)通过贴片贴在受试者皮肤上，测量肱二头肌和肱三头肌内侧头肌的肌电信号。信号由肌电图放大器(BIOPAC - EMG100A)获得，增益系数范围为2000-5000(取决于受试者)。肌电图信号和测压元件信号由采样率为1khz的A/D转换器(Scientific Solution Lab Master 12位内部PC卡)采集，而编码器信号由定制硬件计数。整个数据集被同时记录和存储，以备以后的离线分析和模拟。
          用C语言编写了一个用于操作该系统的专用实时软件，并在基于pc的平台上运行。该软件由三个主要模块组成。第一个模块处理硬件/软件接口。它通过D/ a和a /D卡控制PC机与外部电机驱动器和传感器之间的交互。第二个模块包括MATLAB - Simulink实时工具箱生成的自动代码。第三个模块是用户界面模块，它允许设置各种运行时操作参数。所有模块进行编译和链接，生成一个高效的实时软件。

        • 外骨骼原型3 (EXO-UL3)

        • 将人和机器人集成到一个系统中，为为健康和残疾人创造新一代辅助技术提供了非凡的机会。人类拥有天生的控制运动的算法，但它们受到肌肉力量的限制。此外，肌肉无力是大多数患有神经肌肉疾病和中枢神经系统损伤的人致残的主要原因。相比之下，机器人操纵器可以执行需要大力的任务;然而，它们的人工控制算法在保持与人类相同的性能质量的同时，不能提供在广泛的模糊条件下执行的灵活性。因此，将人类和机器人这两个实体组合成一个由人类控制的综合系统，可能会带来一个从每个子系统提供的优势中受益的解决方案。
          外骨骼机器人作为一种辅助设备，由人类佩戴(矫形器)，并作为人体放大器。它的关节和连杆与人体的关节和连杆相对应，它的执行机构与操作者共享一部分外部负载。本研究的主要创新思路之一是将人体自身的神经指令信号作为外骨骼的主要指令信号之一，将人机界面(HMI)设置在人体生理层次的神经肌肉层面。这些信号将以处理过的表面肌电图(sEMG)信号的形式出现，通过放置在操作人员皮肤上的表面电极进行检测。提出的HMI利用了在神经系统激活肌肉系统和肌肉在关节周围产生力矩之间存在于肌肉骨骼系统的电化学-机械延迟。该肌肉处理器是实时运行的人体肌肉模型，并与生理肌肉并行运行。在电化学-机械时间延迟期间，系统将根据处理过的表面肌电信号、关节位置和角速度收集有关生理肌肉神经激活水平的信息，并使用肌肉处理器预测在生理收缩发生之前肌肉将产生的力。当人体肌肉收缩时，外骨骼将以协同的方式与人体一起运动，使外骨骼作为操作者身体的延伸进行自然控制。
          本研究的目标是设计、制造和研究由肌肉信号控制的动力外骨骼的集成。该研究将通过以下几个目标来实现这一目标:(i)开发一种8自由度驱动的手臂拟人化外骨骼，包括抓取/释放;(ii)将经过处理的表面肌电信号作为外骨骼系统的主要命令信号，将人机交互设置在神经肌肉水平;(iii)开发用于预测人体手臂关节扭矩的肌肉模型(肌肉处理器);(iv)开发控制算法，将融合来自多个传感器的信息，并将保证稳定的外骨骼操作;(v)采用标准化手臂/手部功能测试，评估综合系统的整体表现。这些目标和目标将通过一些旨在开发肌肉处理器和评估外骨骼性能的实验协议来实现。提出的实验方案只包括健康受试者，作为长期目标的第一步，旨在评估患有各种神经功能障碍的残疾受试者的外骨骼性能，如中风、脊髓损伤、肌肉营养不良和其他神经退行性疾病。

          预期该研究将推动现有的人体肌肉建模和数学公式研究领域的发展。这些知识将进一步用于创建新的人机交互界面，并允许更好地理解人与机器人在神经层面的交互。此外，拟议的研究将提供一个工具和基本的理解，关于发展一种辅助技术，以提高残疾人社区的生活质量。提议的科学活动将促进来自电气工程、机械工程、生物工程和康复医学领域的学生和教师之间的跨学科合作。

    • 手术机器人

    • 手术机器人是先进技术在微创手术(MIS)和开放手术培训和程序中的应用。研究重点集中在以下信任:手术机器人，远程操作，客观评估手术性能，模拟，软组织生物力学相关的管理信息系统和开放程序。

          • Raven IV -合作手术

          • 传统上，外科手术是由一名首席外科医生、一名助理以及擦洗和循环护士共同完成的。外科机器人进入手术室(OR)改变了几十年来完善的动态和交互类型。对于临床批准的手术机器人系统，外科医生仍然在手术室里，但他或她的身体已经离开了患者。使用手术控制台，外科医生可以远程操作多达三个工具和一个摄像机。助手可以使用另一个手术控制台，或通过更换工具与机器人进行物理交互，或使用手动操作的工具与组织进行交互。

            为了利用机器人系统再现两个外科医生与手术部位相互作用的原始动态，两个外科医生的四个手臂和两对眼睛需要四个灵巧的手臂。Raven IV是加州大学圣克鲁斯分校开发的外科机器人系统，包括4个机器人臂和2个摄像头。该系统促进了两名外科医生在隐形移动中与手术部位交互的协作工作。每个手术臂都是基于一个球形机构，其远程中心位于工具进入人体的入口点。对手术机器人臂进行了详细的优化，以最小化系统在操作领域的占用，同时最大化共享工作空间中臂的可操作性。该系统架构允许两个远程位置的外科医生通过商用互联网连接，使用UDP协议，使用独特的软件客户端接口，远程操作主/从配置的手术机器人。最初的远程操作实验在美国大陆的几个偏远地点进行，允许两名外科医生，每个人控制一套两个手臂，在使用1khz的采样率的情况下，合作完成基本的腹腔镜手术(FLS)任务。

            协同手术将继续是外科手术中首选的手术方式，Raven IV展示了其使用手术机器人系统支持这种模式的能力。

          • 外科机器人系统

          • 士兵个人仍然是军队最宝贵的资产，尽管目前强调大规模杀伤性武器(WMD)和生物战争(BW)的威胁，但当士兵成为伤亡人员时，照顾他们的需要仍然是重中之重。在遥远的战场上，特别是在“黄金时刻”，伤员的需求几乎没有改变。改变的是技术显著地为伤员提供了即时护理。通过使用前方部署的远程手术能力来控制腹部血管损伤的后果，有很大的机会挽救士兵的生命。
            美国国防部高级研究计划局(DARPA)研究的手术机器人目前正在部署，并获得了FDA的批准，这是非常令人兴奋的发展，但都有显著的局限性:庞大的外壳，缺乏触觉(力)反馈，以及高昂的成本。在为手术机器人选择合适的机构时，我们必须综合了解手术任务、手术环境、工具运动学和动力学，以及执行器、传动装置和结构元件的特性。

            目的/假说
            我们认为，今天的手术机器人的设计方法，及其相应的尺寸和重量，阻碍了有效部署为军事需要，新的一类手术机器人机构可以开发，将大大小于现有的设计。我们将通过发展设计理论和原型设计来验证这一假设，并根据外科手术中力和位移测量的广泛数据库对它们进行定量评估。

            特定的目的/目标
            1. 测量与战斗伤亡护理中腹部血管创伤最相关的步骤、子步骤和技能的实验动物实际手术中所有相关的力和位移。
            2. 研究候选机制，开发计算机化设计工具，将定量手术要求转化为机制参数。
            3. 使用目标2的方法，设计并原型化一种新的双臂远程操作手术机械手，支持目标1中获得的运动和力/力矩。
            4. 评估原型在实验动物外科手术中的表现

            研究设计
            为期四年的项目包括旨在实现上述目标的四项并行任务。机制设计紧密地基于实际手术的物理测量。在实验和动物手术中评估了原型的性能，包括血管的非创伤控制、烧灼、组织焊接、缝合和血管损伤的修复，包括:侧切血管、干净切血管、破损血管、破损血管、两端有间隙的破损血管。

            与军队健康问题的相关性
            在过去的10年里，机器人辅助手术的概念已经从darpa资助的先进原型发展到FDA批准的商业技术。然而，国防部最初设想的前方部署战斗伤亡护理仍然是不可能的。今天的商业和研究外科手术机器人太大，无法部署在车辆内。我们提出的设计方法将通过两个新颖的方面大大减少现有商业和科研手术机器人的军事劣势。1)机械设计要求将来源于我们对实际手术的定量测量，这样就不会在系统中设计过多的功能。2)我们将把驱动点移到更靠近手术部位的地方——大大减少体积和重量，同时平滑和加速运动响应。这些改进将使外科手术机器人首次用于在前方部署的装甲运兵车的狭窄空间中拯救生命。

            遥控操作的研究
            Raven作为一种手术机器人平台，在极端环境下进行了大量的部署，并利用有线和无线通信通道进行远距离远程操作。

          • 红色龙(边缘)

          • 随着外科新技术的发展，微创手术(MIS)极大地改善了传统医疗程序的执行方式。然而，一个新的学习曲线产生了，需要将视觉信息与手术工具的运动学和动力学集成在一起的专业知识。

            红龙是一个教学和训练MIS程序的多模态模拟器，允许一个人使用它的几种模式，包括:模拟器(物理对象和虚拟对象)和动物模型。红龙系统基于一系列球形机构，其中所有旋转轴相交于一个点(远程中心)，允许内窥镜工具围绕MIS端口旋转。该系统包括两种机制，合并了两种可互换的管理信息系统工具。传感器被整合到机构和工具测量的位置和方向的手术工具，以及力量和扭矩施加的外科医生。

            该设计基于机制优化，以最大化管理信息系统工作空间中机制的可操作性。作为初步实验方案的一部分，五位专家级外科医生执行三个腹腔镜任务——作为技能评估方案基线的腹腔镜基本技能(FLS)的子集。结果提供了对内窥镜工具的运动学和动力学的洞察，作为客观评估MIS技能的潜在措施。

          • 创伤舱-第一阶段未来的手术室

          • 背景创伤舱(TP)的愿景是开发一种可快速部署的机器人系统，以自主或远程操作模式，对战场上可能在战斗医院提供治疗前死亡的受伤士兵进行关键的急性稳定和/或外科手术。

            方法在追求这一愿景的项目的第一阶段，开发了一个机器人TP系统，并通过对患者幻影进行选定的外科手术来证明其能力。

            结果该系统证明了执行急性稳定程序的可行性，患者是唯一的人在手术单元。远程操作手术机器人由自主机械臂和子系统支持，执行擦洗护士和循环护士功能。工具的更换和供应是自动进行的，至少和护士手动操作一样快。供应的跟踪和计数是自动执行的。TP系统还包括用于患者诊断的x线层析成像设备和支持干预措施的二维(2D)透视数据。在TP系统中产生的大量临床协议被自动记录。

            结论自动化和远程操作能力构成了更全面的急性诊断和管理平台的基础，将在没有外科人员在场的环境中提供挽救生命的护理。

          • 电动内窥镜抓取器(MEG)

          • 精确的组织生物力学特性对于开发使用触觉设备的逼真的虚拟现实手术模拟器至关重要。外科模拟技术发展迅速，但还没有一个庞大的软组织力学特性数据库可以与之结合。此外，大部分关于测量腹部软组织力学特性的研究都是在动物和尸体的体外进行的。随着模拟技术的不断发展，人们需要建立一个组织属性数据库来填补这一空白。在最近的工作中，通过各种工具和技术解决了这个问题。

            我们已经将之前的力反射内窥镜抓取器(FREG)设计为电动内窥镜抓取器(MEG)，该抓取器使用直流电刷电机代替音圈驱动器。电机连接在绞盘上，绞盘驱动电缆和部分滑轮。皮带轮连接到球接头上，球接头将电机和皮带轮的旋转运动转换为线性运动。该电机能够产生29毫牛米的连续扭矩，但它与一个19:1的行星齿轮头和部分皮带轮耦合，将扭矩增加到3.98毫牛米。这个力矩相当于外科医生对内窥镜抓取器手指环施加的52牛抓取力，接近我们之前工作中外科医生施加的最大值。标准的腹腔镜仪器可以连接到底板安装和插入球关节。两个应变计力传感器嵌入滑轮，以提供准确的抓取力测量。附在电机上的数字编码器可以测量位置。通过PC机使用Simulink实现的PD控制器和定制的dSPACE用户界面实时提供计算机控制。MEG是一种手持式设备，重0.7 kg(含抓手)，可通过常规内镜接口插入体内，进行计算机控制的软组织动态和静态单轴压缩位移(位置控制)。

            利用MEG通过一系列静态和动态抓取试验，测定了猪肝、脾、肺、胃、小肠、结肠活体组织的生物力学特性。将得到的力-变形数据转化为应力-应变数据，进一步处理得到弹性模量、蠕变时间常数、应力松弛时间常数。组织类型表现出显著的性质差异。研究了组织性质的不均匀性。

            MEG将有助于为外科模拟提供真实的数据，并证实其他研究人员的结果。未来的工作将是比较体内MEG数据与体外MEG数据和通用试验机数据，观察死后组织力学性能的变化。

          • 蓝色的龙

          • BlueDRAGON是一个系统，用于获取两个内镜工具的运动学和动力学以及手术场景的视觉视图。该系统包括两个连接到内窥镜工具的四杆被动机构。四杆机构将工具围绕位于端口的枢轴点的旋转转化为机构的关节，其中包含位置传感器。当基轴和工具轴相交于端口的枢轴点时，将启用这些转换。此外，该机构的轴对齐防止了任何附加力矩施加在皮肤和内部组织上，除非使用工具有意产生的力矩。当机构脱离其中性位置时，施加在外科医生手上的重力由连接底座和前两个耦合连杆的优化弹簧补偿。

            这两个机构配备了三类传感器:(i)位置传感器(多匝电位计- Midori America Corp.)被集成到四个机构的关节中，用于测量附加在它们上的两个仪器内镜工具的位置、方向和平移。此外，两个线性电位计(Penny & Giles Controls Ltd.)连接到工具手柄上，用于测量内镜手柄和工具尖端的角度;(ii)三轴力/扭矩(F/T)传感器(ATI-Mini传感器)位于内镜工具轴的近端，以及插入到工具手柄的力传感器，用于测量手/工具界面的抓取力，(iii)接触传感器提供任何工具/组织接触的二元指示。通过使用两个12位的国家仪器公司的USB A/D卡，以30赫兹的频率采集26个通道(3个旋转，2个平移，1个组织接触，7个力和力矩通道)的测量数据。除了数据采集之外，手术场景的同步视图被整合到实时显示数据的图形用户界面中。

      • 多维的话题

      • 下面的列表定义了生物工程和生物医学工程中研究和教育工作的集群，并特别关注人机界面。

            • 虚拟现实遥操作控制稳定性与操作者性能的恒视和触觉时滞

            • 本研究的目的是研究触觉和视觉时间延迟对操作员在模拟远程操作任务中的表现的影响。非同步的触觉和视觉时滞是任何利用通信网络(如互联网(有线和无线))的远程操作任务的典型现象。

            • 中心静脉导管训练计划

            • 中心静脉导管(CVC)是插入颈部、胸部或腹部的主要深静脉(也称为中心静脉)的导管。cvc用于监测血液动力学状态，给药或肠外营养需要高流量系统进行混合，或透析。因此，在高危患者的护理中，放置CVC是最常见的程序之一。该项目旨在快速定位医科学生，住院医生，主治医生和护士的中心静脉导管(CVC)放置的标准化方法。该项目是华盛顿大学模拟与跨专业研究研究所(ISIS)的Mika Sinanan博士和Sara Kim博士合作努力的一部分。

            • 虚拟现实中的单板滑雪
              集成微软XBox的仪表滑雪板

            • 一个真正的滑雪板被安装在一个悬挂的机械平台上，用户可以站在上面滚动滑雪板。包括安装在电路板上的位置传感器和安装在用户腰带上的多轴加速度计在内的传感器允许将感官输入到Xbox游戏板上。佩戴头戴显示器(HMD)的用户可以通过身体动作玩任何基于棋盘的Xbox游戏，如《amp》。

            • 采用微创手术入路植入物的全髋关节置换术

            • THR的植入物原型与手术工具和微创手术技术一起被开发出来。利用两个锁孔，植入物被插入髋关节，并在内部展开。虽然THR是目前的重点，但这一概念也适用于其他关节，以及其他外科手术，如骨折固定手术。

              采用微创技术(40mm切口vs 200-300mm切口)进行全髋关节置换术的植入物包括一个套筒、一个柄和一套独特的工具。

            • Ilio -木材固定装置

            • 该植入物的目的是通过髂骨在腰椎(L4、L5)和骶骨之间建立人工连接，以防止L5和骶骨之间的解剖连接因创伤而受损。与其他直接与骶骨相互作用的种植体相比，种植体/髂骨界面提供了更好的机械连接。髂骨连接消除了对穿过骶骨的神经的潜在损伤。

            • Intra-Vertebral植入

            • 该植入物的目的是在全椎体或部分椎体切开术的情况下支持和稳定脊柱。植入体的自适应几何结构可以根据不同的解剖结构进行调整。植入物的长度可以通过一种特殊的工具在植入物就位后改变，该工具允许植入物的两个部分相互垂直移动。顶部和底部之间的空间可以用骨头填充，这些骨头将生长并融合顶部和底部的脊椎。

            • 盆腔盘子

            • 这种植入物的目的是取代手术中切除的部分骨盆。根据病人的解剖结构，外科医生使用一块可变形的薄板作为模板，在手术过程中确定钢板的适当形状。在将植入物固定到骨头上之前，将其塑性变形以匹配模板的修改几何形状。

            • MATLAB的隐马尔可夫模型工具箱

            • Matlab的隐马尔可夫模型(HMM)工具箱是用Matlab的脚本语言编写的函数库(m -文件)，实现了HMM的离散版本(DHMM)和连续版本(CHMM)。