基于角速度傳感器的人體下肢運(yùn)動識別.pdf

1、對人體下肢運(yùn)動狀態(tài)的有效識別是實(shí)現(xiàn)動力型下肢假肢控制的基礎(chǔ),近幾年,對智能下肢假肢的研究已經(jīng)從被動式假肢發(fā)展到動力型智能假肢,假肢能夠為穿戴者在上樓梯和上坡等特殊環(huán)境下提供動力支持,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)合加速度計和足底壓力傳感器采集人體下肢的運(yùn)動信息,包括髖關(guān)節(jié)的角速度和角度信號、大腿的加速度信號和前后腳掌的足底壓力信號。通過分析所提取的信號特點(diǎn),運(yùn)用Dempster-Sha

2、fer證據(jù)理論進(jìn)行傳感器的信息融合,對人體的行走路況和步態(tài)相位進(jìn)行有效的識別。
　　在對運(yùn)動信息分析后,利用角度大小進(jìn)行了路況識別。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)了路況的識別,通過信息融合使判定結(jié)果更加的準(zhǔn)確。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.人體下肢運(yùn)動信息采集及處理
　　在人體下肢運(yùn)動過程中,不同的步態(tài)下所采集的運(yùn)動信息是不同的,通過安裝角速度傳感器對人體下肢運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行采集和分析,作

3、為下肢運(yùn)動識別和控制的信號源。
　　2.提取信號特征判斷運(yùn)動步態(tài)
　　傳感器采集的下肢運(yùn)動信號經(jīng)過處理后能夠根據(jù)信號特征劃分運(yùn)動路況和步態(tài)相位,通過采集殘肢信息所獲得的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動信息是動力型假肢的重要信號源,可以體現(xiàn)截肢者的運(yùn)動意圖。
　　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)角度信號能夠區(qū)分相應(yīng)的路況,這種識別方法更加及時、準(zhǔn)確,可以在一個步態(tài)周期的起始階段作出識別。利用各傳感器信號的相關(guān)