用于跑步姿势监测的下肢运动学参数测量方法与装置

    公开(公告)号:CN117995351A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410079427.9

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种用于跑步姿势监测的下肢运动学参数测量方法与装置,采用表面肌电信号综合监测技术结合图卷积网络与长短期记忆网络的深度学习模型,能够准确地监测跑步运动员的下肢关节角度变化并对运动员的肌肉损伤风险进行分析;本发明搭建了一个整合了图卷积网络与长短时记忆网络的深度学习模型,通过训练,模型可以学习肌电信号和髋关节运动之间的复杂关系,从而能够预测髋关节在跑步时的运动轨迹。为有效分析跑步姿势不正确造成的肌肉损伤风险,本发明综合考虑了送髋的角度、触地时间以及表面肌电信号特征作为风险评估参数,可有效指导长跑者的跑步姿势,降低运动损伤风险。

    利用惯性传感器计算关节力矩和角度的步态分析系统及方法

    公开(公告)号:CN114224325A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111178707.8

    申请日:2021-10-11

    Abstract: 本发明公开了一种利用惯性传感器计算关节力矩和角度的步态分析系统及方法,系统包括佩戴于被试者身上的惯性传感器和计算单元;所述惯性传感器用于测量加速度和陀螺仪数据,所述计算单元利用深度学习网络,计算得出关节角度、地反力和关节力矩。本发明通过佩戴于被试者身上的惯性传感器得到数据,利用深度神经网络等技术,可以实时计算地面反作用力、关节角度与关节力矩等步态信息,同时具有低成本、高精度、便携、高效等多方面优势,能方便分析被试者的步态特征、开展运动评估、指导运动训练,因此在医疗康复、生物力学、运动科学等领域具有较好的应用前景和经济效益。

    一种基于主被动柔顺结合的大刚度环境下轴向力控制方法

    公开(公告)号:CN115319749A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211036539.3

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于主被动柔顺结合的大刚度环境下轴向力控制方法,首先在机械臂末端和末端执行器之间设置被动柔顺装置,并构建被动柔顺装置的物理模型以及确定模型参数,之后基于主动柔顺控制模型的期望轨迹结合被动柔顺装置确定的位移补偿量,实现基于主被动柔顺的大刚度环境下的机械臂轴向力控制。本发明的方法通过被动柔顺部件的引入,解决了传统导纳控制面对大刚度环境系统易发生不稳定的问题,实现了机械臂在大刚度环境下作业柔顺性和精确性的统一,在根本上解决了导纳控制只适用于小刚度环境下的局限性,与环境参数估计方法结合可以解决未知时变环境下的精确力控制问题,具有良好的应用前景以及价值。

    一种基于差异化场景的人体平衡评估方法及系统

    公开(公告)号:CN118121187A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410078605.6

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于差异化场景的人体平衡评估方法及系统,基于频域和运动学特征搭建差异场景下平衡评估算法模型,将处理后的被试数据输入到SVM‑RF混合模型中完成数据分析和评估;评估方法包括:完成实验范式设计,根据范式标签实现对差异场景下平衡板的角度控制;对实验被试进行不同场景下脑电和传感器信息的采集;对采集的被试数据进行预处理;提取传感器和脑电数据频域信息,计算运动学与生理融合特征,基于机器学习混合模型完成分类和平衡评估。本发明综合分析脑电设备、惯性测量单元、压力传感器测量的人体平衡数据,对被试人员差异场景下平衡状态进行评估,能够获取较高的评估精度。

    基于触地力学反馈的行人导航系统及步行轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN117191056A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311123602.1

    申请日:2023-08-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于触地力学反馈的行人导航系统及步行轨迹跟踪控制方法,系统包括环境信息获取模块、定位模块、环境感知与探索模块、步态规划模块、力反馈控制模块,方法包括:获取行走轨迹的初始状态和终止状态,构建人体行走运动学模型离散化差分模型,对实时得到的初始状态和终止状态进行最优化控制,结合目标函数和约束条件进行最优求解得到两个状态之前的人体步行的最优轨迹,将求取的最优航向角作为控制输入序列,给到力反馈控制器,驱动力反馈机构跟踪最优航向角,沿规划的路径引导行人。本发明可在人体运动学模型,动态环境,障碍物等约束下,通过步行轨迹跟踪控制方法控制力反馈机构实现对视障、智力障碍等特殊人士的自主引导。

    一种融合深度相机与惯性传感器的步态分析方法及系统

    公开(公告)号:CN115736898A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211326782.9

    申请日:2022-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种融合深度相机与惯性传感器的步态分析方法及系统,该方法包括:采集人体步态数据;对原始人体步态数据进行预处理;用处理后的数据进行步态相关计算;通过融合算法进行传感器数据融合;进行步态分析。本发明使用互补滤波器将惯性测量单元中有噪音的加速度计和有漂移的陀螺仪融合,得到较准确的关节角结果,IMU以任意方向安装在肢体上,不依赖于均匀的磁场,避免因磁场干扰产生的噪音和误差,适用于单肢体转动的情况,并结合通过深度相机数据计算的关节角结果,融合深度相机和IMU数据,在检测到测量误差较大的运动时,使用深度相机和IMU互相矫正关节角度,在不降低操作效率的情况下提高了计算精度。

    基于半监督领域自适应的跨个体情绪脑电识别方法及系统

    公开(公告)号:CN114631831A

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN202210212990.X

    申请日:2022-03-04

    Abstract: 本发明公开了一种基于半监督领域自适应的跨个体情绪脑电识别方法及系统,方法包括:使用视频材料诱发实验范式采集源域和目标域情绪脑电信号;对原始脑电信号进行滤波降噪和伪迹去除等预处理;搭建基于卷积神经网络的脑电信号特征提取及分类模型;使用卷积神经网络为目标域情绪脑电数据赋伪标签;使用卷积神经网络对源域情绪脑电数据和目标域脑电数据分别提取特征;使用源域情绪脑电数据和目标域情绪脑电数据对卷积神经网络进行训练实现跨个体的情绪脑电识别。本发明通过卷积神经网络模型自动提取情绪脑电的特征并分类。本发明通过半监督自适应学习的方法,可以有效提高模型的泛化能力,解决跨个体场景下情绪脑电信号差异较大的问题。

    一种上肢痉挛测量装置
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112022161A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010838924.4

    申请日:2020-08-19

    Abstract: 本发明公开了一种上肢痉挛测量装置,包括支撑板、角度传感器、力传感器、支架、传动装置、电机、机械齿轮结构、微处理单元以及上位机;该装置测量上肢腕关节以不同的角速度进行拉伸过程中腕关节角度、角速度、加速度以及所受阻力的变化数据,并将上述测量数据进行处理显示存储;依据上述测量数据建立生物力学模型估计上肢被动拉伸下阻力的组成,直接有效地区分痉挛的神经成分和非神经成分,解决当前痉挛成分的难以区分性,为临床痉挛的诊断与评估提供依据,同时为痉挛患者的康复治疗提供指导,且操作简单方便。

    基于环境感知和人体运动学的行人导航系统及路径规划方法

    公开(公告)号:CN117213513A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311123710.9

    申请日:2023-08-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于环境感知和人体运动学的行人导航系统及路径规划方法,行人导航系统包括:环境信息获取模块,定位模块,步态规划模块,运动规划模块。路径规划方法包括:通过环境感知建立欧式符号距离场地图,采用线性倒立摆模型建立连续运动模型,利用线性步态点放置控制生成步态点并求解LIP模型,通过搜索算法生成安全的轨迹,引导行人按照最优步态轨迹行走。本发明提出的基于行人导航系统及方法能够感知丰富的环境信息,处理环境中的动态信息,考虑人体的运动学约束,规划适合视障、智力障碍等特殊人士通行的安全无障碍行走轨迹,实现对行人的自主安全的引导。

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