Abstract Locomotion mode recognitio

Abstract Locomotion mode recognition is one of the key
aspects of control of intelligent prostheses. This paper
presents a wireless wearable multi-sensor system for
locomotion mode recognition. The sensor suit of the
system includes three inertial measurement units (IMUs)
and eight force sensors. The system was built to measure
both kinematic (tilt angles) and dynamic (ground contact
forces) signals of human gaits. To evaluate the
recognition performance of the system, seven motion
modes and sit-to-stand transition were monitored. With a
linear discriminant analysis (LDA) classifier, the
proposed system can accurately classify the current
states. The overall motion mode recognition accuracy was
99.9% during the stance phase and 98.5% during the
swing phase. For sit-to-stand transition recognition, the
average accuracy was 99.9%. These promising results
show the potential of the designed system for the control
of intelligent prostheses.
Keywords Locomotion Mode Recognition, Multi-sensor
system, Inertial Sensors, Ground Contact Force
1. Introduction
Recent microcomputer-controlled powered prostheses
have provided less power consumption and more
functionality [1,2,3,4]. The movement of the human body
differs for different locomotion tasks. Without knowing a
user’s movement intent, prostheses cannot adjust joint
impedance or drive the powered joint motion. Although
some prostheses can detect limited locomotion modes
[1,4], control approaches cannot achieve smooth
transitions between different motion modes. Therefore,
the development of an interface for automatic motion
mode recognition has been drawing increasing attention.
Previous studies on detecting human movements in
different motion modes were mostly realized with the
following sensors: EMG sensors [5,6,7], inertial sensors
[8,9,10], foot pressure sensors [11] and capacitance
sensors [12,13,14]. For EMG sensors, studies on motion
mode recognition for lower limbs are limited. In [5], the
authors measured EMG signals from 16 muscles of the

Kết quả (Việt) 1:

Tóm tắt khi vận động chế độ công nhận là một trong những chìa khóaCác khía cạnh của điều khiển của bộ phận giả thông minh. Bài báo nàytrình bày một hệ thống đa cảm biến mặc không dây chokhi vận động chế độ công nhận. Bộ cảm biến của cácHệ thống bao gồm ba quán tính đo lường đơn vị (IMUs)và tám quân cảm biến. Hệ thống được xây dựng để đo lườngcả hai động (nghiêng góc) và năng động (mặt đất liên hệlực lượng) các tín hiệu của con người gaits. Để đánh giá cáccông nhận hiệu suất của hệ thống, bảy chuyển độngchế độ và ngồi để trụ chuyển tiếp đã được theo dõi. Với mộtbiệt thức tuyến tính phân tích (cấp LDA Cải) loại, cácHệ thống đề xuất chính xác có thể phân loại hiện naytiểu bang. Chuyển động tổng thể chế độ công nhận chính xác là99,9% trong giai đoạn lập trường và 98,5% trong cácswing giai đoạn. Cho ngồi để trụ chuyển tiếp nhận, cácđộ chính xác trung bình là 99,9%. Các kết quả hứa hẹnHiển thị tiềm năng của hệ thống được thiết kế để kiểm soátcủa bộ phận thông minh.Từ khóa khi vận động công nhận chế độ, đa cảm biếnHệ thống quán tính cảm biến, lực lượng mặt đất liên hệ1. giới thiệuTại vi điều khiển hỗ trợ bộ phận giảđã cung cấp điện năng tiêu thụ ít hơn và nhiều hơn nữachức năng [1,2,3,4]. Sự chuyển động của cơ thể con ngườikhác nhau cho các nhiệm vụ khác nhau khi vận động. Mà không biết mộtý định di chuyển của người dùng, bộ phận giả không thể điều chỉnh phầntrở kháng hoặc ổ đĩa được hỗ trợ chuyển động chung. Mặc dùmột số bộ phận có thể phát hiện chuyển động giới hạn chế độ[1,4], phương pháp tiếp cận kiểm soát không thể đạt được mịnquá trình chuyển đổi giữa các chế độ chuyển động khác nhau. Do đó,sự phát triển của một giao diện cho tự động chuyển độngcông nhận chế độ đã thu hút sự quan tâm ngày càng tăng.Các nghiên cứu trước đây về cách phát hiện các chuyển động của con người trongchế độ chuyển động khác nhau đã được thực hiện chủ yếu là với cácsau bộ cảm biến: EMG cảm biến [5,6,7], quán tính cảm biến[8,9,10], chân bộ cảm biến áp lực [11] và điện dungthiết bị cảm ứng [12,13,14]. Cho cảm biến EMG, nghiên cứu về chuyển độngchế độ công nhận cho tay chân thấp hơn được giới hạn. [5], cáctác giả đo EMG tín hiệu từ các cơ bắp 16 của các

Kết quả (Việt) 2:

Tóm tắt chế độ Locomotion công nhận là một trong những trọng
khía cạnh kiểm soát của các bộ phận giả thông minh. Bài báo này
trình bày một hệ thống đa cảm biến không dây mặc cho
sự công nhận chế độ vận động. Các phù hợp với cảm biến của
hệ thống bao gồm ba đơn vị đo lường quán tính (IMU)
và tám cảm biến lực. Hệ thống này được xây dựng để đo
cả hai động học (góc nghiêng) và (tiếp xúc mặt đất năng động
lực) tín hiệu của gaits con người. Để đánh giá
hiệu suất công nhận của hệ thống, bảy chuyển động
chế độ và ngồi-to-stand quá trình chuyển đổi được theo dõi. Với một
phân tích biệt (LDA) phân lớp tuyến tính, các
hệ thống được đề xuất có thể phân loại chính xác hiện
trạng. Việc công nhận tính chính xác chế độ chuyển động tổng thể là
99,9% trong giai đoạn lập trường và 98,5% trong
giai đoạn swing. Công nhận chuyển sit-to-stand, các
độ chính xác trung bình là 99,9%. Những kết quả đầy hứa hẹn
cho thấy tiềm năng của hệ thống được thiết kế cho sự kiểm soát
của các bộ phận giả thông minh.
Keywords Locomotion Chế độ Recognition, Multi-cảm biến
hệ thống, Inertial Sensors, Ground Liên quân
1. Giới thiệu
các bộ phận giả powered máy vi tính kiểm soát gần đây
đã cung cấp điện năng tiêu thụ ít hơn và nhiều
chức năng [1,2,3,4]. Sự chuyển động của cơ thể con người
khác nhau cho các nhiệm vụ vận động khác nhau. Mà không biết một
phong trào ý định của người sử dụng, các bộ phận giả không thể điều chỉnh doanh
trở kháng hoặc lái xe chuyển động doanh điện. Mặc dù
một số bộ phận giả có thể phát hiện các chế độ vận động hạn chế
[1,4], phương pháp kiểm soát không thể đạt được trơn tru
quá trình chuyển đổi giữa các chế độ chuyển động khác nhau. Do đó,
sự phát triển của một giao diện cho các chuyển động tự
động. Công nhận chế độ đã gây sự chú ý ngày càng tăng
các nghiên cứu trước đây về phát hiện chuyển động của con người trong
chế độ chuyển động khác nhau được chủ yếu là thực hiện với các
bộ cảm biến sau đây: cảm biến EMG [5,6,7], cảm biến quán tính
[8 , 9,10], cảm biến áp suất chân [11] và điện dung
cảm biến [12,13,14]. Đối với cảm biến EMG, các nghiên cứu về chuyển động
công nhận chế độ đối với các chi thấp hơn là hạn chế. Trong [5], các
tác giả đo tín hiệu EMG từ 16 cơ bắp của