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基于多源信息和广义回归神经网络的下肢运动模式识别
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2015.5.15
  • 页码:310-317
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 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(61203323,61174009);天津市自然科学基金资助项目(13JCQNJC03400).
  • 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:

针对目前下肢运动模式识别率低的问题,提出了一种基于多源信息和广义回归神经网络(GRNN)的下肢运动模式识别方法.通过足底压力信息将人体日常下肢动作分解为不同的动作片段以组成识别目标集.采用下肢表面肌电信号中的偏度、峭度、功率谱熵,以髋关节角度作为腿部特征值,利用主成分分析(PCA)方法对文中提取的特征值进行降维处理,以缩短模型训练时间,防止过拟合.最后,利用GRNN对目标集中平地行走、上楼、下楼3种动作进行识别.实验结果表明,该方法的正确识别率为90.16%.

英文摘要:

In order to improve recognition rate of lower limb locomotion modes, a method based on multiple-source information and general regression neural network (GRNN) is proposed. Users’ daily lower limb locomotion modes are decomposed into different segments to form the recognition goals using the plantar pressure sensor. For surface electromyography (sEMG) signal, three features are used, i.e. skewness, kurtosis, and power spectral entropy. The hip joint angle is chosen as leg features. In order to decrease the time for training the models and to prevent overfitting, principal component analysis (PCA) is used to reduce the dimension of the extracted features. GRNN is used to recognize 3 kinds of motions, namely stairs ascent, stairs descent and level-ground walking. The experimental results show that the recognition correct rate is 90.16%.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997