Terrain Recognition and Gait Cycle Prediction Using IMU

地形 惯性测量装置 计算机科学 稳健性(进化) 人工智能 步态周期 步态 计算机视觉 地理 运动学 物理医学与康复 医学 生物化学 化学 物理 地图学 经典力学 基因
作者
Zhuo Wang,Yu Zhang,Jiangpeng Ni,Xinyu Wu,Yida Liu,Xin Ye,Chunjie Chen
标识
DOI:10.1109/rcar52367.2021.9517670
摘要

It is well known that terrain recognition and gait cycle prediction are important for powered exoskeleton. However, only a few works have focused on the concerns of complexity of the control system caused by using redundant sensors. In this paper, only two IMU sensors are applied to collect information of the angle and angular velocity of the hip joint in the situation of level-ground walking, ramp ascent, and ramp descent. Based on information acquired from these two IMU sensors, two methods are proposed to achieve terrain recognition. One method uses the angle of the hip joint when the two legs intersect as the threshold of terrain recognition. It can identify the terrain (level-ground walking, ramp ascent, ramp descent) during stable walking, but it cannot recognize the transitional terrain (from level-ground walking to ramp ascent, from ramp ascent to ramp descent, and so on) and its robustness is limited. The other method selects the angle and angular velocity of the hip joints as the eigenvector, and uses SVM for terrain recognition. The accuracy of terrain recognition is improved from 69.7% to 100% after introducing the Gaussian kernel function instead of Linear kernel function. For gait cycle prediction, Wiener one step prediction is applied in predicting the GC. Compared to actual GC, the error from predicted GC based on mean prediction is more than 8.0%, while the error from Wiener on step prediction is less than 4.35%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
田様应助我哥王半仙采纳,获得10
刚刚
www完成签到,获得积分10
刚刚
含糊的婴发布了新的文献求助10
1秒前
伍六七完成签到,获得积分10
1秒前
乐乐应助whrmerry采纳,获得10
1秒前
2秒前
感性的又琴完成签到,获得积分10
2秒前
钟m发布了新的文献求助10
2秒前
yao发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
chenchen发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小羊完成签到,获得积分10
5秒前
自然白安发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
勤勤豆完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Ocean发布了新的文献求助10
7秒前
pingwu发布了新的文献求助10
9秒前
eri发布了新的文献求助30
9秒前
sai完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
kxdr发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
欧米伽发布了新的文献求助10
11秒前
欣荟发布了新的文献求助10
12秒前
mokucyan发布了新的文献求助10
13秒前
卫川影发布了新的文献求助10
13秒前
科研民工完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
心灵美蛟凤完成签到,获得积分10
15秒前
Faiqee发布了新的文献求助10
15秒前
常温可乐发布了新的文献求助10
16秒前
zyb完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
打打应助LDKJ采纳,获得10
18秒前
18秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6466700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8273079
关于积分的说明 17639686
捐赠科研通 5541627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907985
邀请新用户注册赠送积分活动 1884975
关于科研通互助平台的介绍 1733109