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基于子动作特征矩阵与DTW算法的手臂动作识别方法
被引量:
5
1
作者
崔建伟
曹尔凡
+1 位作者
陆普东
李志钢
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期679-686,共8页
为了建立助残手控制与手臂运动之间的联系,结合惯性测量单元,提出了一种基于子动作特征矩阵和动态时间规整(DTW)算法的手臂动作识别方法.首先建立手臂连杆运动模型,使用正向运动学理论解算出手臂末端的空间位置;接着分析了手臂末端角速...
为了建立助残手控制与手臂运动之间的联系,结合惯性测量单元,提出了一种基于子动作特征矩阵和动态时间规整(DTW)算法的手臂动作识别方法.首先建立手臂连杆运动模型,使用正向运动学理论解算出手臂末端的空间位置;接着分析了手臂末端角速度、空间位置变化,发现连续的手臂动作可根据动作的活跃程度拆解为若干子动作,并构造子动作特征矩阵;最后采用基于子动作特征矩阵的DTW算法,对6种生活中常见的手臂动作进行分类识别.实验结果表明,与传统基于时间序列的DTW动作识别方法相比,基于子动作特征矩阵的方法识别准确率由96.9%提高至99.4%,识别耗时减少到0.1s之内,更具实用价值.
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关键词
手臂动作识别
惯性测量单元
空间位置解算
子动作序列
动态时间规整
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职称材料
基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法
2
作者
崔建伟
李志钢
+2 位作者
曹尔凡
杜韩
陆普东
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期250-255,共6页
在助残领域,助残手如能很好地识别手残人的动作意图,则能帮助手残人恢复一定的运动能力。通过研究正常人上肢的动作规律,提出了一种基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法。利用角速度传感器采集健康人系鞋带时的动作数据,分析...
在助残领域,助残手如能很好地识别手残人的动作意图,则能帮助手残人恢复一定的运动能力。通过研究正常人上肢的动作规律,提出了一种基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法。利用角速度传感器采集健康人系鞋带时的动作数据,分析上肢角速度的变化与上肢运动状态之间的联系。通过实验发现,在上肢的连续动作中,手指的抓取操作发生在手臂静止之后。因此,根据上肢的角速度数据,提取特征参数来表征上肢加速运动、减速运动、静止等运动状态,设计了助残手抓取意图的识别方法并应用于系鞋带实验中。实验结果表明,基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法具有一定的可行性和适用性,识别准确率达到98%。
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关键词
上肢运动意图
助残手控制
角速度传感器
系鞋带
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职称材料
题名
基于子动作特征矩阵与DTW算法的手臂动作识别方法
被引量:
5
1
作者
崔建伟
曹尔凡
陆普东
李志钢
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期679-686,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61873063).
文摘
为了建立助残手控制与手臂运动之间的联系,结合惯性测量单元,提出了一种基于子动作特征矩阵和动态时间规整(DTW)算法的手臂动作识别方法.首先建立手臂连杆运动模型,使用正向运动学理论解算出手臂末端的空间位置;接着分析了手臂末端角速度、空间位置变化,发现连续的手臂动作可根据动作的活跃程度拆解为若干子动作,并构造子动作特征矩阵;最后采用基于子动作特征矩阵的DTW算法,对6种生活中常见的手臂动作进行分类识别.实验结果表明,与传统基于时间序列的DTW动作识别方法相比,基于子动作特征矩阵的方法识别准确率由96.9%提高至99.4%,识别耗时减少到0.1s之内,更具实用价值.
关键词
手臂动作识别
惯性测量单元
空间位置解算
子动作序列
动态时间规整
Keywords
arm motion recognition
inertial measurement unit
spatial position calculation
sub-action feature matrix
dynamic time warping
分类号
TP274.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法
2
作者
崔建伟
李志钢
曹尔凡
杜韩
陆普东
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期250-255,共6页
基金
国家自然科学基金(61873063)。
文摘
在助残领域,助残手如能很好地识别手残人的动作意图,则能帮助手残人恢复一定的运动能力。通过研究正常人上肢的动作规律,提出了一种基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法。利用角速度传感器采集健康人系鞋带时的动作数据,分析上肢角速度的变化与上肢运动状态之间的联系。通过实验发现,在上肢的连续动作中,手指的抓取操作发生在手臂静止之后。因此,根据上肢的角速度数据,提取特征参数来表征上肢加速运动、减速运动、静止等运动状态,设计了助残手抓取意图的识别方法并应用于系鞋带实验中。实验结果表明,基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法具有一定的可行性和适用性,识别准确率达到98%。
关键词
上肢运动意图
助残手控制
角速度传感器
系鞋带
Keywords
movement intention of upper limb
control of assistive hand
angular velocity
tying shoelaces
分类号
TP241.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
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作者
出处
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1
基于子动作特征矩阵与DTW算法的手臂动作识别方法
崔建伟
曹尔凡
陆普东
李志钢
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
2
基于人体上肢运动信息的助残手抓取意图识别方法
崔建伟
李志钢
曹尔凡
杜韩
陆普东
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
0
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