外骨骼服性能評估系統(tǒng)的研究.pdf

1、外骨骼服是一種可穿戴仿人機械裝置，主要用于增強人體機能。現(xiàn)今對外骨骼技術的研究方興未艾，其使用范圍也逐漸變得廣泛。外骨骼技術融合了運動生理學、機械設計、可穿戴計算、通信甚至人工智能等學科內(nèi)容，且更多其他學科的技術被應用到外骨骼服的研究中。目前對外骨骼技術的研究主要集中在步態(tài)識別，感知控制以及機械設計等部分，對外骨骼綜合性能評估研究尚為空白。
　　本文分析了外骨骼性能評估過程，建立了一個總體評估模型，并引入了模糊綜合評價的方法對外骨

2、骼性能進行了評估。首先，從外骨骼服系統(tǒng)自身以及使用者的角度出發(fā)，分析了反映外骨骼性能的指標空間以及它們對性能的影響和各自定義，提出了能夠反映外骨骼性能的指標，從而建立起評估的指標集；其次，根據(jù)指標的特點提出了獲取指標元素值的方法：對于“硬指標”如膝關節(jié)角度使用加速度傳感器，設計硬件電路、數(shù)據(jù)通信格式以及數(shù)據(jù)處理程序，成功地搭建了膝關節(jié)角度測量平臺，對于“軟指標”如心理負荷，通過對使用者操作外骨骼時的心理負荷情況進行分析，確定了使用NAS

3、A-TLX量表的方法來測量心理負荷的大小，之后，在所設計的測試平臺上設計對比實驗，獲取實驗前后指標值的變化；最后，在獲得指標集元素的指標值后，采用模糊綜合評價的方法對性能進行綜合評價：根據(jù)所得指標值的特點，進一步抽象出評估指標組成指標集合，并通過層次分析法確定了指標集中每個元素的權(quán)重，之后選取合適的隸屬度函數(shù)，根據(jù)每個指標的分級標準，通過模糊綜合評價的方法，獲取了隸屬度關系矩陣并采用合適的模糊綜合評價的算子，將權(quán)重集和模糊綜合評價矩陣進