为了准确捕捉人体下肢关节在不同运动模式下的运动状态,提出一种利用肌电信号进行下肢多关节连续运动预测的方法。采集人体在蹲起运动、膝屈伸运动和上下阶梯运动时的肌电和运动数据进行处理分析,利用肌肉骨骼几何建模软件Opensim建立人体骨骼肌肉仿真模型,并进行逆运动学分析,提取人体下肢关节运动曲线。建立人体下肢在矢状面内的运动与肌电的映射关系,利用麻雀搜索算法优化Elman神经网络,实现对踝、膝和髋关节角度连续变化的预测,与传统的反向传播神经网络、支持向量机回归和Elman神经网络预测结果进行对比。结果表明:利用麻雀搜索算法优化的Elman神经网络在预测下肢关节角度变化中具有更高的精度,且该预测模型在不同运动模式下关节运动预测值与测量值均表现出一定的相关性,相关系数均大于0.89,证明利用肌电信号进行下肢多关节连续...

为了辅助工人安全轻便地完成搬运任务,针对传统外骨骼在工业领域应用不便的问题,设计了一款新型被动式搬运辅助外骨骼。借助Opensim人体建模软件建立了搬运过程的运动学模型,并对搬运过程进行了力学分析。参照设计要求完成了外骨骼总体设计和弹性蓄能模块设计。根据力学分析求出助力力矩,完成了蓄能模块凸轮、弹簧的参数选择,并对关键零部件进行了力学仿真。仿真结果表明,额定负载下机构能正常运行,不会发生损坏。使用外骨骼样机进行了模拟搬运对比实验,实验过程采集了肌电信号、耗氧量和Borg表数据。结果表明,该款外骨骼对腰部和胸背竖脊肌的助力效果为31.5%和18.7%,显著降低了受试者感知的劳累水平,不会引起耗氧量的显著差异。

以人机系统操纵杆操纵疲劳定量评价为研究目标，从操纵杆操纵力与人体相关生理信号的关联关系出发，提取特征参数，形成评价指标集。采用典型相关分析算法建立操纵杆操纵疲劳评价模型，实现对人机系统操纵疲劳的预测与评价分析。