基于足底壓力的人體運(yùn)動識別研究課件

基于足底壓力的人體運(yùn)動識別研究基于足底壓力的人體運(yùn)動識別研究目錄

Contents03101719Page論文選題依據(jù)1論文研究方案2預(yù)期目標(biāo)3工作計劃4目錄Contents03101719Page論文選題依據(jù)論文選題依據(jù)1論文選題意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12論文選題依據(jù)1論文選題意義1可穿戴式助力機(jī)器人是一種交互式機(jī)器人系統(tǒng)，在日常生活、運(yùn)動康復(fù)、臨床醫(yī)療及軍事應(yīng)用等領(lǐng)域有廣闊的前景。論文選題意義研究目的：研究一種基于助力機(jī)器人系統(tǒng)的人機(jī)交互控制應(yīng)用的人體運(yùn)動識別方法可穿戴式助力機(jī)器人是一種交互式機(jī)器人系統(tǒng)，在日常生活、運(yùn)動康常用人機(jī)交互策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀常用人機(jī)交互策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀EMG控制加速度傳感器...國內(nèi)外研究現(xiàn)狀EMG控制加速度傳感器...國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基于視頻的步態(tài)識別方法基于加速度的步態(tài)識別方法主流的步態(tài)識別研究基于計算機(jī)視覺需保證行走方向與鏡頭主軸垂直易受環(huán)境變化影響尚處于研究初期階段國內(nèi)外研究現(xiàn)狀將加速度傳感器固定在腰部或腳踝處，檢測三維運(yùn)動加速度各傳感器間位置關(guān)系不易控制識別精度較低基于視頻的步態(tài)識別方法基于加速度的步態(tài)識別方法主流的步態(tài)識別足底壓力信號呈周期循環(huán)性變化，信號可靠，易于辨識目前使用范圍分析與腳功能紊亂和步態(tài)失調(diào)；潛在的潰瘍識別領(lǐng)域；疾病繼發(fā)于糖尿病和其他神經(jīng)性問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀足底壓力信號呈周期循環(huán)性變化，信號可靠，易于辨識目前使用范圍課題來源：實驗室自擬項目“基于足底壓力的人體運(yùn)動識別研究”課題來源課題來源：實驗室自擬項目“基于足底壓力的人體運(yùn)動識別研究”論文研究方案2研究目標(biāo)及研究內(nèi)容擬解決的關(guān)鍵問題和難點(diǎn)擬采用的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及預(yù)期的新意123論文研究方案2研究目標(biāo)及研究內(nèi)容1研究一種基于助力機(jī)器人系統(tǒng)的人機(jī)交互控制應(yīng)用的步態(tài)識別方法搭建一套應(yīng)用于助力機(jī)器人的人體運(yùn)動識別系統(tǒng)研究目標(biāo)及內(nèi)容研究目的研究內(nèi)容基于足底壓力人體運(yùn)動識別檢測機(jī)理研究足底壓力采集硬件平臺搭建基于足底壓力參數(shù)的特征提取方法研究人體運(yùn)動識別算法研究研究一種基于助力機(jī)器人系統(tǒng)的人機(jī)交互控制應(yīng)用的步態(tài)識別方法研關(guān)鍵問題關(guān)鍵問題和難點(diǎn)難點(diǎn)可穿戴式采集裝置系統(tǒng)設(shè)計采集足底多路壓力信號：足底關(guān)鍵位置粘貼傳感器使用無線傳輸數(shù)據(jù)：消除接線對運(yùn)動范圍的限制系統(tǒng)操作簡單：被試者無需進(jìn)行其他操作足底壓力特征分析原始數(shù)據(jù)壓力特征，保留有效信息可重復(fù)性共性與個性特征共存人體運(yùn)動識別分類足底壓力特征與人體運(yùn)動對應(yīng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持向量機(jī)改進(jìn)關(guān)鍵問題關(guān)鍵問題和難點(diǎn)難點(diǎn)可穿戴式采集裝置系統(tǒng)設(shè)計足底壓力特硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類圖1站立時足底壓力波形圖圖2下蹲時足底壓力波形圖圖3起立時足底壓力波形圖圖4行走時足底壓力波形圖硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類圖1硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類壓力感知部分微處理器部分無線通訊部分后臺處理部分FSR402壓阻傳感器最小系統(tǒng)nRF24L01PC機(jī)硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類壓力感知硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類鞋主機(jī)適配器硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類鞋主機(jī)適硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類足底壓力靜態(tài)著力點(diǎn)特征:取足底的幾個主要著力點(diǎn)的特征值；足底壓力著力點(diǎn)動態(tài)變化特征:在一段時間內(nèi)，主要著力點(diǎn)壓力變化的特征。步頻數(shù)量特征E1步頻間隔特征E2步頻間隔波動特征E3步態(tài)幅值特征E4步態(tài)幅值波動特征E5硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類足底壓力硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類從壓力曲線圖中提取相應(yīng)的步態(tài)特征，構(gòu)成一個特征向量矩陣。使用該矩陣作為步態(tài)模式，利用識別算法，可進(jìn)行運(yùn)動人體行為識別?！狟P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)&支持向量機(jī)算法思想硬件平臺搭建特征提取檢測機(jī)理分析技術(shù)路線運(yùn)動狀態(tài)分類從壓力曲預(yù)期目標(biāo)3預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及考核指標(biāo)預(yù)期目標(biāo)3預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及考核指標(biāo)預(yù)計目標(biāo)檢測機(jī)理研究完成基于足底壓力特征的步態(tài)識別方法研究系統(tǒng)搭建設(shè)計并搭建步態(tài)識別硬件實驗系統(tǒng)特征提取分析足底壓力信息中的潛在規(guī)律，提取步態(tài)特征參數(shù)運(yùn)動狀態(tài)分類

構(gòu)造分類器，建立特征參數(shù)與運(yùn)動行為之間的關(guān)系預(yù)計目標(biāo)檢測機(jī)理研究完成基于足底壓力特征的步態(tài)識別方法研究系工作計劃4論文工作計劃安排工作計劃4論文工作計劃安排論文工作計劃安排論文工作計劃安排ReferenceZoss,A.B.,Kazerooni,H.,andChu,A.,“BiomechanicaldesignoftheBerkeleylowerextremityexoskeleton(BLEEX),”IEEE/ASMETransactiononMechatronics,Vol.11,No.2,pp.128-138,2006.Lee,S.W.andSankai,Y.,“Virtualimpedanceadjustmentinunconstrainedmotionforanexoskeletalrobotassistingthelowerlimb,”AdvancedRobotics,Vol.19,No.7,pp.773-795,2005.Dollar,A.M.andHerr,H.,“Designofaquasi-passivekneeexoskeletontoassistrunning,”Proc.oftheIEEE/RSJInt.Conf.Intell.Rob.Syst.,pp.747-754,2008.陳煒,“一種用于步態(tài)檢測的柔性雙足助力機(jī)器人感知系統(tǒng)的研究”,碩士學(xué)位論文,合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2010.HeedonLee,WansooKim,JungsooHan,ChangsooHan,“TheTechnicalTrendoftheExoskeletonRobotSystemforHumanPowerAssistance”,INTERNATIONALJOURNALOFPRECISIONENGINEERINGANDMANUFACTURING,2012,Vol.13,No.8,pp.1491-1497.石欣,“基于壓