下肢運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別及預(yù)測(cè)算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和各專業(yè)領(lǐng)域水平的不斷提高，假肢的研究也步入了一個(gè)新的發(fā)展階段，從單純的支撐能力向著舒適性和智能化不斷邁進(jìn)。當(dāng)前，主動(dòng)型膝上假肢成為假肢領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。主動(dòng)型假肢可以根據(jù)步態(tài)變化提供相應(yīng)助力，減少穿戴者在行走過(guò)程當(dāng)中的自身能量消耗，能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的步行環(huán)境。而如何能夠?qū)θ梭w下肢運(yùn)動(dòng)的步態(tài)有效識(shí)別和預(yù)測(cè)判定是主動(dòng)型假肢研究的難點(diǎn)。本文從以上問(wèn)題出發(fā)，以各個(gè)傳感器采集的下肢運(yùn)動(dòng)信息作為數(shù)據(jù)來(lái)源，探究不同的識(shí)別方法對(duì)不同步

2、行模式的識(shí)別。結(jié)合預(yù)測(cè)算法建立預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體下肢運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)，為假肢的控制做好理論基礎(chǔ)。
　　本文首先利用加速度傳感器、陀螺儀和足底壓力傳感器采集在平地走、上樓梯、下樓梯、上坡、下坡五種步行模式的信息，根據(jù)步態(tài)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的單周期提取，劃分單周期的步態(tài)相位，提取不同步態(tài)相位下的傳感器信號(hào)的特征值，為步態(tài)識(shí)別做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。然后選用三種辨識(shí)算法，以提取的傳感器特征值作為辨識(shí)系統(tǒng)的輸入，通過(guò)樣本對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練之后，對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行