外骨骼步態(tài)檢測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著助力行走外骨骼機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,對其進(jìn)行快速、有效、穩(wěn)定的控制越來越受到人們的關(guān)注。為滿足對外骨骼機(jī)器人的控制要求,需要對其步態(tài)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測,同時(shí)檢測準(zhǔn)確程度的高低將直接影響整個(gè)外骨骼系統(tǒng)控制效果的好壞,因此設(shè)計(jì)并建立一個(gè)高檢測準(zhǔn)確度的步態(tài)檢測系統(tǒng)顯得尤為重要。
　　目前廣泛采用的步態(tài)檢測方法主要依賴于人為經(jīng)驗(yàn),步態(tài)檢測過程中所用的信息相對單一,并且所用檢測方法固定無動(dòng)態(tài)更新,這些都會(huì)對步態(tài)檢測的準(zhǔn)確性帶來一定程度的

2、影響。針對目前在步態(tài)檢測系統(tǒng)中存在的問題,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型的步態(tài)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、訓(xùn)練并建立基礎(chǔ)的分類識別模型,然后基于該模型進(jìn)行識別分類,同時(shí)將識別結(jié)果加入已有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類模型的動(dòng)態(tài)更新,并將更新后的模型用于下一時(shí)刻步態(tài)的檢測當(dāng)中。
　　通過研究并分析目前所用步態(tài)檢測系統(tǒng)中的步態(tài)周期分類,本文最終選取最符合人體運(yùn)動(dòng)學(xué)的八相位的步態(tài)分類,由此也得到了精確的八個(gè)識別分類。利用這樣八個(gè)相位分類本文完成了兩

3、種動(dòng)態(tài)分類識別方法的實(shí)現(xiàn)——?dú)W式距離動(dòng)態(tài)分類識別法與支持向量機(jī)（SVM）動(dòng)態(tài)分類識別法,它們較傳統(tǒng)步態(tài)檢測方法在算法策略方面有所創(chuàng)新的同時(shí)還在信息利用的數(shù)量上有所增加,該方法將目前檢測方法中單一使用的壓力信息、加速傳感器信息融合在一起使用,增加了檢測的信息量與信息種類,在保證系統(tǒng)控制實(shí)時(shí)性的前提下有效的提高了步態(tài)檢測準(zhǔn)確度。
　　本文通過個(gè)體驗(yàn)證、Leave one out交叉驗(yàn)證、Test onother subjects以及對