确定依赖肌肉激活的人类外骨架合参数的识别
Cheng Huang1, Shuang Ji1, Tianyi Sun1
1School of Aeronautics and Astronautics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China; Aircraft Swarm Intelligent Sensing and Cooperative Control Key Laboratory of Sichuan Province, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China.
这项研究引入了一种新的人类外骨模型,该模型使用肌肉激活 (EMG) 信号预测合参数. 该模型增强了对人类外骨架动态的理解,以改善交互设计.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物力学 生物力学
- 人与机器的互动 人与机器的互动
背景情况:
- 了解人外骨相互作用动态对于有效的外骨设计至关重要.
- 准确预测合参数对于改善控制和性能至关重要.
- 现有的模型往往缺乏适应不同肌肉激活水平的能力.
研究的目的:
- 提出一个依赖肌肉激活的人类外骨架模型.
- 预测人类外骨合参数,以进行增强的动态研究.
- 为复杂的人类外骨交互场景建立一种新型模型.
主要方法:
- 开发了一个新的实验平台,用于人类外骨合分析.
- 收集了来自20名志愿者的表面电肌图 (EMG) 信号,以表示肌肉激活.
- 使用一个卷积神经网络 (CNN) 具有六个EMG特征 (MAV,MAVSLP,WL,WAMP,VAR,AR) 来预测合参数.
主要成果:
- 美国有线电视新闻网 (CNN) 模型成功预测了人类外骨合参数.
- 灵敏度分析确定了自动回归 (AR) 系数,平均绝对值 (MAV) 和方差 (VAR) 作为关键决定因素.
- 在合刚度和MAV和VAR之间发现了强烈的相关性.
结论:
- 开发的依赖肌肉激活的模型可以预测复杂场景中的合参数.
- 新的实验平台和建模方法推进了研究人类外骨动态的研究.
- 这项工作为更适应和直观的外骨控制系统提供了基础.
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