摘要
针对现有助力外骨骼结构复杂、功能单一的问题,基于人体工学理论,设计一套上下肢一体化的全身助力外骨骼,提升助力效果。针对助力外骨骼运动意图识别准确率不高的问题,提出一种基于位姿信号、肌电信号的运动意图识别方法,引入有限状态机(Finite state machine, FSM),设定三种穿戴者运动状态;使用随机森林(Random forest, RF)算法对人机交互信号进行分类,确定穿戴者运动意图;采用人工萤火虫优化算法(Glowworm swarm optimization, GSO)优化随机森林,提高分类准确率,减少分类时间。为提高外骨骼控制系统轨迹跟踪精确性,保证外骨骼运动柔顺性,提出一种基于导纳自适应模糊反演算法的运动控制策略。搭建外骨骼实验平台,进行运动意图识别和轨迹跟踪实验,结果表明运动意图识别准确率可达96.6%,且实时性较好,提出的控制策略有效可行,轨迹跟踪效果较好。通过助力效能实验证明外骨骼的助力性能良好。
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