平衡能力是人體的重要功能,在人類生活中起著重要的作用,例如,人體維持各種靜態(tài)姿勢,完成各項(xiàng)簡單或復(fù)雜動(dòng)作,進(jìn)行各類體育活動(dòng)等。而對(duì)于老年人、腦卒中患者和傷殘病人平衡能力就顯得更加重要。因此,對(duì)人體平衡能力的研究具有重大意義。人體動(dòng)態(tài)平衡過程的建模,可用來分析人體在受到外界擾動(dòng)時(shí),恢復(fù)平衡的能力。已有研究,通常以PD/PID控制器作為中樞神經(jīng)系統(tǒng),控制小角度晃動(dòng)下的人體線性化模型,如一級(jí)或二級(jí)倒立擺模型等,仿真得到人體的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)過程曲線。但是,人體是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),簡單的線性化模型,不能真實(shí)的反映人體平衡調(diào)節(jié)過程。而非線性系統(tǒng)辨識(shí)方法,可以解決非線性建模問題。近年來,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等知識(shí)形成了許多新型的辨識(shí)方法,已成為非線性系統(tǒng)辨識(shí)的研究趨勢。因此,本文的具體研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:第一,基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái),在被動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式下,研究人體動(dòng)態(tài)平衡過程中的頻率特性。另外,針對(duì)人體重心數(shù)據(jù)的采集,本文采用加速度傳感器,解決了人體壓力中心隨頻率變化時(shí),不能準(zhǔn)確反映人體質(zhì)心軌跡的問題。最終,通過實(shí)驗(yàn)及分析得到了人體動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)過程中的帶寬,為非線性系統(tǒng)辨識(shí)提供了基本信...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1人體頻率特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成

圖2-1人體頻率特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成動(dòng)平臺(tái)用來提供足底被動(dòng)激勵(lì)；傳感器1固定在人體髖的加速度值；傳感器2固定在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，同步測量運(yùn)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。下面對(duì)各個(gè)組成部分分別進(jìn)行介紹。

圖2-2六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)用到本研究中，六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以產(chǎn)生X軸、Y軸的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)信號(hào)，

圖2-2六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以產(chǎn)生X軸、Y軸的平動(dòng)，激勵(lì)信號(hào)可施加于其足底，導(dǎo)致受試者重心偏節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)自身平衡，使重心恢復(fù)到平衡位置

圖2-4非線性系統(tǒng)辨識(shí)系統(tǒng)構(gòu)成

統(tǒng)辨識(shí)系統(tǒng)構(gòu)成用力平臺(tái)，傾角傳感器及PC104，如圖2-4所示

圖2-5力平臺(tái)

圖2-5力平臺(tái)包括：圍：-5V~+5V；電源電壓為：±12V；圍：-100kg~+100kg；

本文編號(hào)：3943105