水下助推机器人的人体运动意图感知方法研究

目录

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第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.2.1 国内外外骨骼机器人研究历史与现状

1.2.2 外骨骼机器人人体运动意图感知方法研究现状

1.3 本文研究目的与主要研究内容

1.4 本文结构安排

第二章 水下运动数据采集与感知系统设计

2.1 人体水下运动规律分析

2.1.1 下肢摆动规律分析

2.1.2 下肢关节运动规律分析

2.2 运动数据采集与处理平台设计

2.2.1 运动数据采集与处理平台电路设计

2.2.2 传感器布局及选型

2.3 水下运动数据采集实验

2.3.1 采集实验方案设计

2.3.2 采集实验结果及分析

2.4 水下助推机器人感知系统设计

2.5 本章小结

第三章 水下运动意图识别算法研究

3.1 运动状态与下肢摆动子相划分

3.1.1 水下运动状态划分

3.1.2 下肢摆动子相划分

3.2 基于阈值判别的水下运动状态识别方法

3.3 多维时序运动数据预处理

3.4 基于小波变换的运动数据的特征提取

3.4.1 小波包变换

3.4.2 惯性数据基于小波包分解进行特征提取

3.5 基于支持向量机的下肢摆动子相位识别

3.5.1 支持向量机的基本原理

3.5.2 基于支持向量机下肢摆动子相位识别算法设计

3.5.3 实验验证和结果分析

3.6 本章小结

第四章 水下运动意图预测算法研究

4.1 基于变增益卡尔曼的下肢关节角度解算

4.1.1 卡尔曼算法理论概念

4.1.2 改进后卡尔曼姿态角解算算法

4.1.3 下肢关节角度解算

4.2 基于SVR模型的下肢关节角度预测算法研究

4.2.1 支持向量回归模型

4.2.2 SVR预测过程

4.2.3 基于SVR模型的下肢关节角度预测

4.3 基于ARIMA的下肢关节角度预测算法研究

4.3.1 差分自回归移动平均模型

4.3.2 基于ARIMA的下肢关节角度预测

4.4 基于融合模型的下肢关节角度预测算法研究

4.4.1 下肢关节角度融合预测模型设计

4.4.2 实验验证与结果分析

4.5 本章小结

第五章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献