【摘要】：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)人體步態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集,并準(zhǔn)確識(shí)別人體步態(tài),為研究外骨骼運(yùn)動(dòng)規(guī)律與控制方式提供步態(tài)信息,本文針對(duì)人體步態(tài)監(jiān)測(cè)方案開(kāi)展研究。本課題受國(guó)家自然科學(xué)基金《“一源多驅(qū)”式外骨骼剛?cè)崧?lián)動(dòng)控制方法研究》(91748110)資助。使用MEMS傳感器建立了采集模塊來(lái)獲取穿戴者步態(tài)信息�；贑VI軟件,通過(guò)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)開(kāi)發(fā)了上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái);通過(guò)對(duì)人體步態(tài)特征的分析,研究了歸一化算法與步態(tài)識(shí)別方案,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)人體步態(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別。本監(jiān)測(cè)模塊與某型步態(tài)圖像識(shí)別系統(tǒng)同步進(jìn)行步態(tài)監(jiān)測(cè)試驗(yàn),獲得步態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與歸一化處理結(jié)果。對(duì)比兩者試驗(yàn)結(jié)果,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。本監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)步態(tài)識(shí)別試驗(yàn)與預(yù)設(shè)方案準(zhǔn)確劃分了穿戴者各步態(tài)階段。試驗(yàn)結(jié)果表明,本監(jiān)測(cè)模塊可以有效獲取人體步態(tài)數(shù)據(jù),并準(zhǔn)確識(shí)別各步態(tài)。該模塊能夠?yàn)橥夤趋揽刂品桨柑峁⿺?shù)據(jù)基礎(chǔ)。歸一化算法和步態(tài)識(shí)別方案對(duì)外骨骼識(shí)別穿戴者運(yùn)動(dòng)意圖具有實(shí)用意義。
【圖文】：

設(shè)計(jì)了康復(fù)型外骨骼［１１１。逡逑二十一世紀(jì)初，加州大學(xué)伯克利分校人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出了負(fù)重型外骨骼系統(tǒng)［｜２］。逡逑如圖１．１所示是第一代ＢＬＥＥＸ外骨骼，該模型進(jìn)行擬人化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用液壓驅(qū)動(dòng)逡逑關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，該版本外骨骼體積和重量比較大，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)腿上有復(fù)雜的液壓驅(qū)動(dòng)模塊。逡逑其能夠承載７５ｋｇ的負(fù)重，適合軍隊(duì)中長(zhǎng)途負(fù)重行軍。ＢＬＥＥＸ具有復(fù)雜的傳感模塊，包逡逑括壓力傳感器和姿態(tài)傳感器，能夠?qū)崟r(shí)感知該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)處理器分析當(dāng)前步逡逑態(tài)特征，來(lái)預(yù)測(cè)穿戴者運(yùn)動(dòng)意圖。另外，ＢＬＥＥＸ分配給各個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)外骨骼的逡逑助力和精確控制［｜＞１５］。逡逑ｆ邋Ｉ逡逑圖１．１伯克利外骨骼助力機(jī)器人逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ邋Ｒｏｂｏｔ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ邋ｂｙ邋Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ逡逑

邋Ｉ３ＥＴ逡逑１：逡逑圖１．３伯克利仿生技術(shù)公司外骨骼ｅＬＥＧＳ逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋ｅＬＥＧＳ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ邋ｂｙ邋Ｂｅｒｋｅｌｅｙ邋Ｂｉｏｎｉｃｓ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｃｏ．逡逑另外，比較先進(jìn)的穿戴設(shè)備還有美國(guó)東北大學(xué)的ＡＫＲＯＤ、ＹｏｂｏｔｉｃｓＩｎｃ．’ｓＲｏｂｏＫｎｅｅ逡逑和ＮＴＵ－ＬＥＥ康復(fù)外骨氃，以及以色列ＲｅＷａ］ｋ機(jī)械設(shè)計(jì)制造公司研制的Ｒｅｗａｌｋ外骨骼逡逑ｆ２Ｎ２２］。而且還有一些先進(jìn)的假肢制造商，像德國(guó)的ＯｔｔｏＢｏｃｋ公司％，其研制的膝關(guān)節(jié)逡逑假肢是當(dāng)前科技水平較高的康復(fù)產(chǎn)品。逡逑（２）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀逡逑二十一世紀(jì)初，我國(guó)各大高校對(duì)智能下肢外骨骼展開(kāi)相應(yīng)課題。浙江大學(xué)的劉昊教逡逑授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的下肢外骨骼系統(tǒng)，如圖１．４所示，該系統(tǒng)由大腿、逡逑小腿、足部和輔助小車組成，大腿與髖部、大腿和小腿、小腿和足部分別通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)逡逑副形成髖、膝和踝的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。逡逑／邐］邐輔助小車邋這＾廣，，，．／逡逑——＼上￣－／邋？邐．良（逡逑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH77

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林輝;;六腿機(jī)器人的典型步態(tài)研究[J];南方農(nóng)機(jī);2018年19期

2 嚴(yán)廣斌;;步態(tài)分析[J];中華關(guān)節(jié)外科雜志(電子版);2017年02期

3 吳希希;錢競(jìng)光;康延琳;;步態(tài)分析技術(shù)在偏癱康復(fù)中的應(yīng)用研究[J];南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年03期

4 唐正榮;步態(tài)分析的方法[J];國(guó)外醫(yī)學(xué)(物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)分冊(cè));1996年01期

5 趙吉鳳,劉永斌,趙輝三,張西琳,閆寧;步態(tài)分析數(shù)據(jù)收集方法與影響因素探討[J];中國(guó)康復(fù);1995年04期

6 毛衣理;;電子計(jì)算機(jī)在步態(tài)分析中的應(yīng)用[J];上海生物醫(yī)學(xué)工程通訊;1987年02期

7 陳亮;;游離(足母)趾移植病人術(shù)前術(shù)后步態(tài)分析[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).創(chuàng)傷與外科基本問(wèn)題分冊(cè);1987年04期

8 Hubbell SL ,金翊;利用步態(tài)檢驗(yàn)室做液壓膝擺動(dòng)態(tài)的精細(xì)調(diào)整[J];國(guó)外醫(yī)學(xué)(物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)分冊(cè));1988年01期

9 馮文德;閔華琳;杜相枝;李玉雙;安克佳;何振杰;張鳳琴;;腰腿痛步態(tài)113例初探[J];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;1988年02期

10 孫漢旭;張啟先;干東英;;四足步行機(jī)的全方位行走探討[J];光學(xué)機(jī)械;1989年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 康嬡菲;閆紅光;;有關(guān)生物力學(xué)對(duì)外八異常步態(tài)的研究綜述[A];第二十屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文摘要匯編[C];2018年

2 岳雨珊;俞君;朱毅;;三維步態(tài)分析的研究進(jìn)展及其局限性[A];首屆全國(guó)腦外傷治療與康復(fù)學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編（下）[C];2011年

3 張麗艷;高艷鳳;王振玲;;偏癱病人的步態(tài)分析[A];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)第三次康復(fù)治療學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編[C];2002年

4 朱波;王志彬;;步態(tài)分析方法在臨床治療與康復(fù)中的應(yīng)用[A];第11屆全國(guó)中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2003年

5 曾仁迪;陳德請(qǐng);李世文;;紅外光技術(shù)于步態(tài)分析上的應(yīng)用[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

6 黃燕平;范昕;;談步態(tài)分析[A];第12屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編[C];2008年

7 劉學(xué)誠(chéng);;步態(tài)分析在小兒康復(fù)和矯形外科中的應(yīng)用及展望[A];第六屆全國(guó)兒童康復(fù)、第十三屆全國(guó)小兒腦癱康復(fù)學(xué)術(shù)會(huì)議暨國(guó)際學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文匯編[C];2014年

8 張雨倩;孫旭紅;顧冬云;;基于可穿戴設(shè)備的良性陣發(fā)性位置性眩暈患者的步態(tài)與平衡功能研究[A];第十二屆全國(guó)生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十四屆全國(guó)生物流變學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文摘要匯編[C];2018年

9 方虹斌;徐鑒;;軟體蠕動(dòng)移動(dòng)建模、步態(tài)及其優(yōu)化[A];2018年全國(guó)固體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集（上）[C];2018年

10 趙云龍;馬信龍;馬劍雄;王穎;盧斌;孫磊;王巖;田愛(ài)現(xiàn);柏豪豪;董本超;楊寶成;郭超椺;騰延斌;范崢睿;韓彪;;三維步態(tài)分析在骨科下肢疾病中的臨床應(yīng)用[A];第二十四屆中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 本報(bào)記者 沈湫莎;3500個(gè)展項(xiàng)演繹“創(chuàng)新故事”[N];文匯報(bào);2017年

2 楊力勇 吳玉璽;神經(jīng)疾病步態(tài)分析技術(shù)獲突破[N];健康報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馬勤勇;基于步態(tài)的身份識(shí)別研究[D];浙江大學(xué);2008年

2 仇森;人體步態(tài)分析的多傳感器數(shù)據(jù)融合研究[D];大連理工大學(xué);2016年

3 許勝?gòu)?qiáng);帕金森病患者步態(tài)障礙定量評(píng)估及量化分級(jí)評(píng)估方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

4 熊然;全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后三維步態(tài)分析與個(gè)性化多體動(dòng)力學(xué)建模初步探索[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2017年

5 榮凱;偏癱型腦癱痙攣性下肢畸形治療的實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

6 付海燕;步態(tài)分析技術(shù)在膝骨性關(guān)節(jié)炎診斷及中醫(yī)康復(fù)治療中的應(yīng)用[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2011年

7 潘化平;疏經(jīng)通督推拿法治療缺血性腦卒中恢復(fù)期患者的臨床研究[D];南京中醫(yī)藥大學(xué);2012年

8 李晗;髕骨骨折和創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)與臨床研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2014年

9 劉蓉;人體運(yùn)動(dòng)信息獲取及物理活動(dòng)識(shí)別研究[D];華中科技大學(xué);2009年

10 范伯騫;液壓驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高成龍;基于多MEMS慣性傳感器的步態(tài)分析與研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

2 吳利娟;少年規(guī)定拳練習(xí)對(duì)青少年功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者步態(tài)的影響研究[D];天津體育學(xué)院;2019年

3 李彥琳;基于深度學(xué)習(xí)和足底觸覺(jué)特征的步態(tài)分析研究[D];安徽大學(xué);2019年

4 莫松海;基于步態(tài)狀態(tài)機(jī)的康復(fù)型下肢外骨骼控制策略研究[D];華東理工大學(xué);2019年

5 崔建鵬;基于MEMS傳感器和CVI軟件的人體步態(tài)監(jiān)測(cè)模塊研究[D];華東理工大學(xué);2019年

6 陳欣;人體步態(tài)的分?jǐn)?shù)階時(shí)間序列建模與預(yù)測(cè)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2018年

7 楊志方;人體步態(tài)信息及運(yùn)動(dòng)重心軌跡檢測(cè)方法研究[D];河北大學(xué);2018年

8 張圣卿;健康人群便攜式步態(tài)分析的研究[D];大連醫(yī)科大學(xué);2018年

9 湯亞男;基于視覺(jué)傳感的步態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

10 劉曉芳;特定視角下基于ViBe算法的人體步態(tài)分析[D];北京交通大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2638931