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基于多路sEMG时序分析的人体运动模式识别方法
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2014
  • 页码:810-821
  • 分类:TP[自动化与计算机技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院自动化研究所复杂系统与管理国家重点实验室,北京100190, [2]中国矿业大学北京机电与信息工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金(61305140,61225017,61175076,61203342),国家国际科技合作专项(2011DFG13390)资助
  • 相关项目:基于sEMG和FES的下肢康复机器人生物反馈控制研究
中文摘要:

针对主动康复训练中人体运动识别问题,提出了一种基于多路表面肌电(Surface electromyogram,sEMG)时序特征的人体运动模式识别方法.设计评估类周期sEMG信号波形相似度的方法来对多路sEMG信号进行特征选择;以二维科荷伦自组织竞争网络(Self-organization mappingnet,SOM)对多路信息进行编码;最后,建立描述各运动过程多路sEMG时序特征的隐马尔科夫模型(Hidden Markov model,HMM),基于最大似然估计法对多模型匹配进行综合判决获取识别结果.并在对下肢踏车、椭圆、步行运动模式的识别实验中,相对于经典线性及非线性算法,识别率由72.5%和88.33%提高到91.67%,验证了本文方法的有效性.

英文摘要:

Towards human motion intention recognition during active rehabilitation, a multi-channel suface electromyo- gram (sEMG) time series based human motion pattern recognition method is proposed. An evaluation method for sEMG signal waveform similarity is designed to select the features, which are coded by a 2D Kohonen self-organization mapping net (SOM) net to get feature series. At last, hidden Markov models (HMM) are built to describe the multi-channel sEMG time series features during each motion process, and then get recognition results based on maximum likelihood estimation method for multi-model synthesis decision. This method showed a good performance on real time and a~curacy in the experiment: the treadmill, elliptical and walk training modes are identified by an accuracy of 91.67 %, while the classical linear and nonlinear methods showed accuracies of 72.5 % and 88.33 %.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 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 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550