基于角速度傳感器的人體下肢運(yùn)動(dòng)識(shí)別.pdf

1、對(duì)人體下肢運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效識(shí)別是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力型下肢假肢控制的基礎(chǔ),近幾年,對(duì)智能下肢假肢的研究已經(jīng)從被動(dòng)式假肢發(fā)展到動(dòng)力型智能假肢,假肢能夠?yàn)榇┐髡咴谏蠘翘莺蜕掀碌忍厥猸h(huán)境下提供動(dòng)力支持,結(jié)合智能控制技術(shù)使截肢者的行走步態(tài)更加自然。本課題中主要運(yùn)用角速度傳感器陀螺儀并結(jié)合加速度計(jì)和足底壓力傳感器采集人體下肢的運(yùn)動(dòng)信息,包括髖關(guān)節(jié)的角速度和角度信號(hào)、大腿的加速度信號(hào)和前后腳掌的足底壓力信號(hào)。通過(guò)分析所提取的信號(hào)特點(diǎn),運(yùn)用Dempster-Sha

2、fer證據(jù)理論進(jìn)行傳感器的信息融合,對(duì)人體的行走路況和步態(tài)相位進(jìn)行有效的識(shí)別。
　　在對(duì)運(yùn)動(dòng)信息分析后,利用角度大小進(jìn)行了路況識(shí)別。利用相關(guān)性分析結(jié)合Dempster-Shafer證據(jù)理論算法也實(shí)現(xiàn)了路況的識(shí)別,通過(guò)信息融合使判定結(jié)果更加的準(zhǔn)確。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.人體下肢運(yùn)動(dòng)信息采集及處理
　　在人體下肢運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不同的步態(tài)下所采集的運(yùn)動(dòng)信息是不同的,通過(guò)安裝角速度傳感器對(duì)人體下肢運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行采集和分析,作

3、為下肢運(yùn)動(dòng)識(shí)別和控制的信號(hào)源。
　　2.提取信號(hào)特征判斷運(yùn)動(dòng)步態(tài)
　　傳感器采集的下肢運(yùn)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后能夠根據(jù)信號(hào)特征劃分運(yùn)動(dòng)路況和步態(tài)相位,通過(guò)采集殘肢信息所獲得的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息是動(dòng)力型假肢的重要信號(hào)源,可以體現(xiàn)截肢者的運(yùn)動(dòng)意圖。
　　3.步態(tài)分析結(jié)果的比較研究
　　利用角速度傳感器采集的髖關(guān)節(jié)角度信號(hào)能夠區(qū)分相應(yīng)的路況,這種識(shí)別方法更加及時(shí)、準(zhǔn)確,可以在一個(gè)步態(tài)周期的起始階段作出識(shí)別。利用各傳感器信號(hào)的相關(guān)