基于粒子濾波優(yōu)化的可穿戴式機(jī)器人傳感器信號(hào)預(yù)測(cè)算法分析及研究.pdf

1、第二次世界大戰(zhàn)的“嬰兒潮”時(shí)代出生的人逐漸步入老年化,隨之帶來(lái)的老齡化問(wèn)題迅速成為焦點(diǎn)。老人的生理機(jī)能由于器官衰竭而退化,從而造成行動(dòng)不便,自信心下降等心理問(wèn)題。如果能提供一個(gè)可穿戴式外骨骼腿部助力機(jī)器人幫助他們正常行動(dòng),無(wú)疑是一種很大的幫助。
　　可穿戴式助力機(jī)器人是輔助用的機(jī)械動(dòng)力裝置,它通過(guò)裝置中的助力器感知系統(tǒng)感知并反饋人體的運(yùn)動(dòng)信息,依據(jù)所得到的狀態(tài)信息來(lái)預(yù)測(cè)下一刻人體的運(yùn)動(dòng)意圖,進(jìn)而控制安裝在髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)處的電機(jī)驅(qū)動(dòng)

2、人體運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)助力效果。機(jī)器人助力效果的實(shí)現(xiàn)主要分兩塊:運(yùn)動(dòng)意圖的預(yù)測(cè)以及控制器的驅(qū)動(dòng)控制。本文主要對(duì)裝置的預(yù)測(cè)算法進(jìn)行分析和研究,在MWDAR時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),加入了粒子濾波優(yōu)化算法,并采用倍頻技術(shù)解決了由于系統(tǒng)傳感器響應(yīng)頻率明顯低于人體神經(jīng)響應(yīng)頻率,以及粒子濾波優(yōu)化算法的粒子權(quán)值計(jì)算產(chǎn)生的預(yù)測(cè)延時(shí)問(wèn)題,保證整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　本論文首先分析了可穿戴式助力機(jī)器人的特點(diǎn)和時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型的相關(guān)算法,介紹了