一种基于改进DTW的人体运动模式感知算法

作者：李浩; 闫国栋; 尹业成; 于志远^*; 乔尚岭

来源：中国惯性技术学报, 2022, 30(03): 309-315.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2022.03.005

• 动态时间规整
• 运动模式感知
• 多传感器融合
• 权重分配机制

人体运动模式感知算法作为下肢外骨骼机器人的关键技术之一，是外骨骼能否平稳、高效地实现人机协同功能的基础。为提高感知精度，提出了一种改进的动态时间规整（DTW）算法和一种自适应权重分配机制。首先针对传统DTW算法存在匹配失真的问题，提出了一种新的路径约束条件，并适当松弛算法的端点，以处理端点部分数据可能无法对齐的问题；然后在多传感器决策层融合中设计了一种自适应权重分配机制；最后通过惯性测量单元（IMU）采集人体在六种常见运动模式下的运动数据进行实验。实验结果表明，所提出的改进DTW算法和自适应权重分配机制相结合有助于感知精度的提升，六种运动模式的平均感知精度由90.78%提升至97.64%。

• 单位
  北京精密机电控制设备研究所