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利用平均影响值和概率神经网络的步态识别
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:哈尔滨工程大学学报
  • 时间:2015.2
  • 页码:181-185
  • 分类:TP183[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130, [2]智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61174009)
  • 相关项目:动力型下肢假肢运动状态识别与协调控制方法研究
中文摘要:

为了实现对智能下肢假肢进行有效控制,下肢步态(包括平地行走、上下楼梯和上下坡等)的有效识别是关键。先从提取不同步态下的特征值入手,利用平均影响值(MIV)来实现变量的筛选,并针对膝上截肢者的特点确定了6个特征值,分别为髋关节角度的最大值、支撑前期均值、支撑中期均值、支撑中期标准差、摆动期标准差(即Mh、ISh、MSh、SWh、MSV、SWV),然后利用概率神经网络(PNN)对本实验系统的5种步态进行准确识别,并与BP神经网络(BPNN)识别步态进行比较,试验结果表明将特征值用平均影响值方法筛选后,用概率神经网络进行步态识别,具有较好的识别率和识别速度,其识别率与BP神经网络相比提高了10%以上,验证了该方法的有效性和可行性。

英文摘要:

In order to effectively control the intelligent lower limb prosthesis, the key is to effectively identify the gaits of the lower limb, including walk, up and down stairs or slopes, etc. Firstly, extract characteristic values of different gaits, screen the values with the mean impact value, and identify six feature values in accordance with the characteristics of the knee amputees, including the maximum value of hip joint angle, mean value in Initial Stance, mean value in middle stance, standard deviation in middle stance, standard deviation in swing phase of hip ( Mh, ISh, MSh, SWh, MSV, SWV). Secondly, use the probabilistic neural network (PNN) to recognize them, which can accurately identify the five kinds of gaits in this experiment, and compare with BP neural network. The results show that the method, which uses the means of mean impact value to screen eigenvalues and recognizes gait by probabilistic neural network, has good recognition rate and recognition speed. The recognition rate which compared to BP neural network, increases by more than 10%, thereby verifying the effectiveness and feasibility of this methed.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:11823