基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法及相关装置制造方法及图纸

技术编号:43864339 阅读:70 留言:0更新日期:2024-12-31 18:51
本发明专利技术属于人体运动提取技术领域,公开了一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法及相关装置;其中,所述基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法包括以下步骤:获取测试者在预设场景下的传感器电容输出数据;基于获取的传感器电容输出数据,利用训练好的运动追踪模型进行预测,获得关节点三维数据预测值;基于获得的关节点三维数据预测值构建获得人体运动学模型,并基于所述人体运动学模型提取获得运动学参数和步态时空参数。本发明专利技术公开的技术方案,能够有效解决现有线性拟合方法使用柔性传感器提取关节角度精度较低以及难以应用于全身运动追踪的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于人体运动提取,特别涉及一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法及相关装置


技术介绍

1、提取步态参数获得的数据,能够为步态分析技术、机器人仿人技术、生物力学、临床康复等各类科学研究及商业领域提供重要支撑。

2、目前,步态采集的方式主要有动态捕捉系统、惯性单元、柔性传感器、压力传感器等方式。值得关注的是,柔性传感器可线性感知人体关节角度,并且因其伸缩性和易穿戴性,可将其缝制在特定的衣服上作为可穿戴设备来追踪特定的部位;同时,其价格相对较低且没有应用场景的限制,不需设置严苛的实验条件,在日常生活中也可进行穿戴,能够提供更加真实的步态采集数据;因此,柔性传感器是目前追踪人体运动的重要手段。

3、柔性传感器在响应过程中常常会出现较高的非线性与迟滞性,对于噪声的屏蔽能力也较弱,存在采集数据精度较低的缺陷;解释性地,在实际应用过程中,常常采用线性拟合的方法将传感器电容输出转化成关节角度,但由于传感器迟滞非线性问题的存在,传感器电容输出和关节角度并非强线性相关,此时通过线性拟合的方法来提取关节角度的精度较低。另外,针对复杂关节本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述训练好的运动追踪模型的训练步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述基于构建获得的训练集,使用PSO优化算法对所述运动追踪模型的模型参数进行更新优化,达到预设收敛条件,获得训练好的运动追踪模型的步骤中,

4.根据权利要求1所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述基于动态捕捉系统以及穿戴柔性可穿戴设备的测试者,...

【技术特征摘要】

1.一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述训练好的运动追踪模型的训练步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述基于构建获得的训练集,使用pso优化算法对所述运动追踪模型的模型参数进行更新优化,达到预设收敛条件,获得训练好的运动追踪模型的步骤中,

4.根据权利要求1所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述基于动态捕捉系统以及穿戴柔性可穿戴设备的测试者,获取测试者在预设场景下的传感器电容输出数据的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于柔性可穿戴设备的人体全身运动提取方法,其特征在于,所述人体运动学模型为由13个关节点为核心构建的14身体节段、28个自由度的人体关节刚性模型,包括头部、胸部段、腹部段、两个上臂段、...

【专利技术属性】
技术研发人员:方灶军王雅琳蒋德鑫肖冰洋张驰杨桂林
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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