基于粒子滤波优化的可穿戴式机器人传感器信号预测算法分析及研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdf20091234567889
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第二次世界大战的“婴儿潮”时代出生的人逐渐步入老年化,随之带来的老龄化问题迅速成为焦点。老人的生理机能由于器官衰竭而退化,从而造成行动不便,自信心下降等心理问题。如果能提供一个可穿戴式外骨骼腿部助力机器人帮助他们正常行动,无疑是一种很大的帮助。可穿戴式助力机器人是辅助用的机械动力装置,它通过装置中的助力器感知系统感知并反馈人体的运动信息,依据所得到的状态信息来预测下一刻人体的运动意图,进而控制安装在髋关节和膝关节处的电机驱动人体运动,最终实现助力效果。机器人助力效果的实现主要分两块:运动意图的预测以及控制器的驱动控制。本文主要对装置的预测算法进行分析和研究,在MWDAR时间序列预测模型基础上进行优化改进,加入了粒子滤波优化算法,并采用倍频技术解决了由于系统传感器响应频率明显低于人体神经响应频率,以及粒子滤波优化算法的粒子权值计算产生的预测延时问题,保证整个系统的实时性。本论文首先分析了可穿戴式助力机器人的特点和时间序列预测模型的相关算法,介绍了多种时间序列预测算法的特点及实现方式;然后着重对MWDAR模型和粒子滤波优化算法进行分析研究,并结合助力机器人的特点提出了一种新的优化预测算法模型——PF_MWDAR;最后搭建小型实验平台,使用静态扭矩传感器进行信号数据采集,通过Matlab仿真方式验证该算法的可行性以及有效性。
其他文献
随着全球信息化的迅猛发展,计算机网络极大地方便了人们的交流与信息的传递。但是,计算机网络在给人们带来巨大便利的同时,也对信息的安全保护提出了巨大的挑战。密钥协商是
随着油气勘探目标越来越复杂,人们正逐步加深对地震资料处理重要性的认识,并愈加迫切地需要高精度勘探技术。并行处理技术日益得到石油地球物理界的广泛关注,如何快速高效地并行
图像分割是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像处理的关键问题,也是影响SAR图像自动解译性能的关键技术之一。由于相干斑点噪声的影响,传统分割算法存在分割精
在大数据时代的众多数据类型中,时间序列因其在众多领域内的广泛应用而受到普遍关注,包括降维、索引、查询在内的诸多技术被广泛研究。但某些应用场景更关注数据的范围而非精
财务管理系统是每个单位管理财务收入,支出不可缺少的信息管理系统,它对企业财务计划,财务控制,财务监督,财务运用等方面都起着巨大的作用。如何发挥财务管理的作用关系到一
最近邻搜索是许多图像处理算法中的基础,其处理效果很大程度上影响着其他图像处理算法的结果。搜索效率和准确率较低、无法很好的满足某些图像处理算法的应用成为当前最近邻搜
我们通常把21世纪的今天称为信息时代,在这个信息爆炸的时代,有信息、有数据的地方,就会存在数据融合,信息无处不在,数据融合无处不在。数据融合技术的关键是算法。  本文以数据
学位
机会网络是一种不需要在数据源节点和数据目标节点之间存在一条完整的端到端的通信链路,而是利用网络中节点的运动带来的相遇机会进行数据转发的特殊的移动自组网络。由于其组
在过去的数年间,大量的研究集中在基于数据驱动的方式发现因果贝叶斯网络。因果关系揭示了系统要素作用的本质,因果结构学习已成为贝叶斯网络学习中一种重要的结构学习方法。但