下肢運(yùn)動模式識別及運(yùn)動姿態(tài)預(yù)測算法研究.pdf

1、智能下肢假肢的研究目的在于改善和提高殘疾人的生活質(zhì)量，促進(jìn)我國醫(yī)療福利事業(yè)的發(fā)展以及社會的和諧穩(wěn)定。目前，國內(nèi)外都已經(jīng)出現(xiàn)了智能化和仿生程度很高的智能下肢假肢產(chǎn)品，但是價格普遍偏高，難以普及到廣大的殘疾人群中去。因此，加大力度探索和研發(fā)高性能、低成本的智能下肢假肢產(chǎn)品，對于改善我國殘疾人的日常生活有著很大的意義。
　　智能下肢假肢的研究必須以下肢運(yùn)動模式識別以及下肢運(yùn)動姿態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測為前提。本文主要是在實(shí)現(xiàn)下肢運(yùn)動信息采集的基礎(chǔ)上

2、，探索和研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在智能下肢假肢研究領(lǐng)域的可推廣性，實(shí)現(xiàn)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的人體下肢運(yùn)動模式識別以及下肢運(yùn)動姿態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測，具體所做的研究工作有以下幾點(diǎn)：
　?。?）本文為了更好地實(shí)現(xiàn)人體下肢運(yùn)動模式識別以及運(yùn)動姿態(tài)預(yù)測，詳細(xì)分析了人體下肢運(yùn)動的狀態(tài)及特征參數(shù)，搭建了人體下肢運(yùn)動的膝關(guān)節(jié)角度獲取系統(tǒng)，并利用角度均值比的方法，對膝關(guān)節(jié)角度信號進(jìn)行了簡單的歸一化處理，將膝關(guān)節(jié)角度信號轉(zhuǎn)化為膝關(guān)節(jié)角度特征值。
　?。?）在多運(yùn)

3、動狀態(tài)的模式識別上，本文選用了比較成熟的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及其兩種改進(jìn)算法還有自組織競爭神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，一共四種網(wǎng)絡(luò)分別建立了多運(yùn)動狀態(tài)的模式識別模型，并分別對模型進(jìn)行訓(xùn)練和仿真，最后比較識別結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自組織競爭神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的模式識別模型識別準(zhǔn)確率更好，速度更快，模型訓(xùn)練更加穩(wěn)定。
　　（3）引入另外一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，分別利用基于L_M反傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立人體下肢運(yùn)動姿態(tài)預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對于人體下肢運(yùn)動