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足底动力相数据驱动的下肢意图自适应识别研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.1足底压力数据采集与分析技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2.2下肢运动意图识别方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.3自适应识别技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1足底压力分布特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.1足底压力采集原理与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.2足底压力特征提取与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2下肢运动学及动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.1关节运动学参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.2关节动力学参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3机器学习与深度学习算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3.1特征选择与降维方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.2分类与回归算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.3深度学习模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

基于足底动力相的下肢运动意图识别模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.1足底动力相数据预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1.1噪声滤除与数据平滑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.2关键特征点识别与提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.2特征工程与表示学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.2.1时域特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2.2频域特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.3时频域特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2.4循环特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3下肢运动意图识别模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.1基于传统机器学习的识别模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.2基于深度学习的识别模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.3模型参数优化与性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

足底动力相数据驱动的下肢意图自适应识别方法．．．．．．．．．．．．．49

4.1自适应识别模型框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.2数据驱动自适应机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2.1基于在线学习的自适应方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2.2基于迁移学习的自适应方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.2.3基于强化学习的自适应方法．．．．．．．．．．．．．．．