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基于卡尔曼滤波模型的平地行走步频预测方法
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:《哈尔滨工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP273.2[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—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]厦门大学 物理与机电工程学院,福建 厦门361005
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61172046);福建省自然科学基金资助项目(2012J01413);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(XMU.2013121018).
中文摘要:

现有智能下肢的控制策略都是以刚完成的一步的步频为调节阻尼的依据,调整好的阻尼只能在下一步摆动期生效,因此该控制策略是滞后的,无法做到实时控制,在步频变化频繁的场合难以适用。本文方法利用足底压力传感获取步频数据,然后通过卡尔曼预测方程由已完成的步频预测即将迈出的下一步步频。在模拟日常生活平地行走步频变化的实验中,所预测的下一步步频与后验值之间偏差比跟随方法的偏差大约减小了10%。该方法实时性好,为改善智能下肢的性能提供了新的可行性方案。

英文摘要:

The adjusted damping of intelligent lower limb can only take effect in the next swing cycle because the control is based on the stride frequency of the prior stride. Therefore, this control tactics is ineffective, it is unable to achieve the real-time control and is difficult to be applied when the stride frequency changes frequently. A stride frequency prediction method based on the plantar pressure sensing and Kalman prediction model was proposed in this paper to solve the problem. The plantar pressure sensing obtains data of stride frequency, then the Kalman pre- diction model predicts the next stride frequency based on the stride frequency that has been known. In the level walking experiment, the deviation between the next step stride frequency predicted by this method and the posterior values reduced about 10% compared with the deviation of the following method. It has good real-time performance and provides a feasible plan for the nerformance imnrovement of the intelligent lower limb.

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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