电力-交通融合研究综述:模型、算法与关键问题 被引量：2

1

作者 杨蒙 陈玥 +2 位作者 徐潇源 王晗 魏韡 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第9期1-16,共16页

电动汽车数量的大幅增长显著促进了电力系统和城市交通系统的深度融合,机遇与挑战并存,电力-交通融合相关研究方兴未艾。文中首先按照时间尺度、应用条件梳理了常见的交通分配模型,并在此基础上对电力-交通系统的耦合架构与建模方法进... 电动汽车数量的大幅增长显著促进了电力系统和城市交通系统的深度融合,机遇与挑战并存,电力-交通融合相关研究方兴未艾。文中首先按照时间尺度、应用条件梳理了常见的交通分配模型,并在此基础上对电力-交通系统的耦合架构与建模方法进行归纳。进一步,针对电力-交通耦合系统研究中的非凸非线性项、多主体参与、不确定性管理等难题,总结了有效的应对算法。然后,详细阐述了电力-交通耦合系统扩展规划、经济运行、低碳运行、点对点交易、故障恢复等关键问题的研究进展。最后,从共享电动汽车、氢燃料电池汽车、移动充电站等研究对象方面和数据驱动、在线优化等研究方法方面分析与展望了未来电力-交通耦合系统的关键技术。 展开更多

关键词 电力-交通耦合系统 电动汽车 新能源 建模 算法 关键问题 博弈论

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超材料的智能设计研究进展 被引量：1

2

作者 代铁琳 金刘超 +3 位作者 尚宸 翟晓雅 傅孝明 刘利刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第1期1-27,共27页

超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,... 超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,缺乏灵活性和可调性,难以实现大规模快速设计与量产.高效设计与性能调控超材料已成为CAD、机械工程和材料科学的重要研究方向.近年来,随着人工智能算法的快速发展,智能算法在超材料设计领域中的应用越来越广泛,展现出高效优化、生成多样性结构、缩短设计周期等优势.文中对超材料的智能设计研究进展进行综述,首先介绍超材料的基本概念和发展历史;然后从实际需求出发,阐述了超材料的应用领域与设计问题;提出了智能算法的核心问题是数据的表示与数据集的构建,针对这2方面进行详细的阐述与对比分析;还介绍了智能优化算法的框架;最后总结超材料设计领域所面临的高质量数据集匮乏、多目标优化难题、高分辨率超材料的高效计算等挑战,并展望了该领域未来的发展趋势即面向多样化功能需求的“可表达”“可编辑”“可分析”“可优化”和“可制造”的研究. 展开更多

关键词 超材料设计 智能算法 几何表示 结构优化 超材料数据集

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基于期望轨迹非线性补偿的机械臂控制器设计

3

作者 崔敏其 李杞仪 陈伟华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第11期58-60,共3页

基于期望轨迹非线性补偿方法是一种在机械臂伺服控制律的增加非线性补偿项,用于抵消机械臂动力学的非线性项的一种机械臂控制方法。首先,给出机械臂动力学方程的一般形式及其分析。然后详细介绍基于期望轨迹非线性补偿方法的控制原理,... 基于期望轨迹非线性补偿方法是一种在机械臂伺服控制律的增加非线性补偿项,用于抵消机械臂动力学的非线性项的一种机械臂控制方法。首先,给出机械臂动力学方程的一般形式及其分析。然后详细介绍基于期望轨迹非线性补偿方法的控制原理,并给出其控制律的数学描述以及闭环动力学方程。讨论基于期望轨迹非线性补偿方法控制器的优点,并使用李雅普诺夫方法以及LaSalle定理对控制器的稳定性进行证明。最后,使用基于期望轨迹非线性补偿方法的控制律,对PUMA560型机械臂的前三关节进行正动力学仿真,并给出仿真结果。 展开更多

关键词 机械臂控制器 非线性补偿法 动力学分析 工业机器人

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一种基于移动锚节点的静态无线传感器网络定位算法(英文) 被引量：19

4

作者 石为人 许磊 徐扬生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期385-393,共9页

传感器网络由于资源受限,定位算法需要综合考虑定位精度,网络构建成本,通信、计算开销等多方面因素。本文采用移动锚节点并结合Bounding Box算法特点,提出一种基于移动锚节点的无线传感器网络定位算法(MBB)。算法原理简单,传感器节点无... 传感器网络由于资源受限,定位算法需要综合考虑定位精度,网络构建成本,通信、计算开销等多方面因素。本文采用移动锚节点并结合Bounding Box算法特点,提出一种基于移动锚节点的无线传感器网络定位算法(MBB)。算法原理简单,传感器节点无须任何附加硬件或附加数据通信,通信、计算复杂度较低。仿真实验表明该算法具有很高的定位精度,即使节点的实际通信半径小于理论通信半径,定位精度仍可保持在较高等级,算法定位精度与网络连通度无关。 展开更多

关键词 无线传感器网络 移动锚节点 Bounding BOX MBB

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悬臂梁式压电双晶片振动能量采集器的模型与实验研究 被引量：13

5

作者 王光庆 刘创 +1 位作者 张伟 廖维新 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期819-824,共6页

针对悬臂梁式双压电晶片振动能量采集器的质量效应问题,通过幅值修正方法建立了能量采集器的集总参数修正模型,利用阻抗分析和导纳圆法对模型参数进行了识别,得到了采集器在简谐基础激励作用下的机电耦合输出传递函数表达式;建立了悬臂... 针对悬臂梁式双压电晶片振动能量采集器的质量效应问题,通过幅值修正方法建立了能量采集器的集总参数修正模型,利用阻抗分析和导纳圆法对模型参数进行了识别,得到了采集器在简谐基础激励作用下的机电耦合输出传递函数表达式;建立了悬臂梁压电振动能量采集器的实验系统,实验与仿真分析了悬臂梁末端质量、负载电阻等对能量采集器输出特性的影响,结果表明理论仿真结果与实验结果具有很好的吻合度,证明本文模型有利于提高压电振动能量采集器输出性能的分析预测精度。 展开更多

关键词 压电能量采集器 集总参数模型 参数识别 实验验证

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非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究 被引量：9

6

作者 王光庆 张伟 +2 位作者 刘创 杨斌强 廖维新 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1494-1502,共9页

为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参... 为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证。 展开更多

关键词 压电能量采集器 非线性振动特性 双稳态行为 Duffing非线性磁力

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基于自适应阈值分割的宫颈细胞图像分类算法 被引量：10

7

作者 关涛 周东翔 +1 位作者 刘云辉 蔡宣平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第9期1262-1270,共9页

本文以宫颈癌细胞图像的自动筛查为应用背景,研究了一种新的宫颈细胞图像分类算法。算法首先采用形态学滤波与自适应直方图均衡的预处理方法进行图像增强;根据对图像内容与直方图分布关系的深入分析,提出采用经验因子加权Otsu自适应阈... 本文以宫颈癌细胞图像的自动筛查为应用背景,研究了一种新的宫颈细胞图像分类算法。算法首先采用形态学滤波与自适应直方图均衡的预处理方法进行图像增强;根据对图像内容与直方图分布关系的深入分析,提出采用经验因子加权Otsu自适应阈值分割算法进行细胞核分割,有效地解决了细胞重叠所引起的自适应分割阈值的选取问题;然后,通过提取面积、周长、区域面积与外接凸多边形面积比以及长宽比四种参数,对分割出的细胞核区域进行杂质剔除;最后以最能体现癌细胞特征的面积、平均灰度作为特征参数采用K-means算法对样本图像进行分类实验。实验样本为233幅宫颈细胞图像,其中49幅癌细胞图像,184幅正常细胞图像,实验结果证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 细胞核分割 形态学滤波 自适应直方图均衡 OTSU算法 K-MEANS算法

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多移动机器人运动目标环绕与避障控制 被引量：9

8

作者 易国 毛建旭 +2 位作者 王耀南 郭斯羽 缪志强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期11-20,共10页

针对多个移动机器人对运动目标的环绕和避障问题进行研究。首先,在基于零空间行为控制架构下设计了控制策略;将机器人的任务分为对运动目标环绕和避免与环境中的障碍物发生碰撞两个基本任务;环绕控制策略采用两个梯度场相互正交的能量... 针对多个移动机器人对运动目标的环绕和避障问题进行研究。首先,在基于零空间行为控制架构下设计了控制策略;将机器人的任务分为对运动目标环绕和避免与环境中的障碍物发生碰撞两个基本任务;环绕控制策略采用两个梯度场相互正交的能量函数进行设计,每个能量函数定义一个控制目标,使多个机器人能够以期望的与目标之间的相对距离和机器人之间的距离对目标进行环绕,使用Lyapunov工具对算法进行了渐近稳定性和收敛性分析;最后,仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的有效性。 展开更多

关键词 目标跟踪 协同控制 移动机器人 多智能体系统

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基于稀疏轮廓点模型的彩色重叠细胞图像分割 被引量：5

9

作者 关涛 周东翔 +1 位作者 樊玮虹 刘云辉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1682-1691,共10页

根据对细胞轮廓结构的分析,提出了描述细胞轮廓特征的稀疏轮廓点模型.该模型将细胞轮廓划分为强轮廓和弱轮廓2部分,并用一系列稀疏的轮廓点来近似表示细胞轮廓.在该模型的基础上,算法综合了彩色图像处理与灰度图像处理的方法,首先提取... 根据对细胞轮廓结构的分析,提出了描述细胞轮廓特征的稀疏轮廓点模型.该模型将细胞轮廓划分为强轮廓和弱轮廓2部分,并用一系列稀疏的轮廓点来近似表示细胞轮廓.在该模型的基础上,算法综合了彩色图像处理与灰度图像处理的方法,首先提取细胞与背景交界处的强轮廓作为基准轮廓.然后提出了一种环形动态轮廓搜索算法,沿着基准轮廓搜索位于重叠细胞区域的弱轮廓.经过轮廓搜索算法获得细胞的稀疏轮廓点组成初始轮廓,采用GVF(gradient vector flow)Snake模型进行细胞的精确分割.通过对2个细胞图像数据集的图像样本进行的分割实验验证了算法对于分割单细胞图像、同种颜色重叠细胞图像和不同颜色重叠细胞图像的准确性. 展开更多

关键词 医学图像处理 重叠细胞图像 彩色图像分割 稀疏轮廓点模型 GVF SNAKE模型

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时滞约束系统的神经动态优化模型预测控制 被引量：10

10

作者 彭勇刚 韦巍 王均 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期961-966,共6页

将时滞约束系统的模型预测控制优化问题描述为一个带约束的二次规划问题进行处理,并采用一个对偶神经网络进行在线求解。该神经动态优化方法充分发挥了神经网络并行、分布式处理的优点,优化速度快,能够用来求解各种复杂的带约束优化问... 将时滞约束系统的模型预测控制优化问题描述为一个带约束的二次规划问题进行处理,并采用一个对偶神经网络进行在线求解。该神经动态优化方法充分发挥了神经网络并行、分布式处理的优点,优化速度快,能够用来求解各种复杂的带约束优化问题。实验研究表明,该方法具有较高的优化精度和优化速度,提高了模型预测控制的在线优化能力,能够扩展模型预测控制的应用领域。 展开更多

关键词 时滞系统 神经动态优化 模型预测控制

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航空先进材料旋转超声椭圆振动加工研究进展 被引量：9

11

作者 王健健 张建富 冯平法 《航空制造技术》 2018年第21期30-37,共8页

旋转超声加工是航空先进材料高效精密低损伤加工的有效方法。在传统的旋转超声加工中,刀具在高速旋转的同时沿着其轴线做超声频率的一维纵向振动。近年来,出现了旋转超声椭圆振动加工这种新型的旋转超声加工工艺,它利用刀具的二维椭圆... 旋转超声加工是航空先进材料高效精密低损伤加工的有效方法。在传统的旋转超声加工中,刀具在高速旋转的同时沿着其轴线做超声频率的一维纵向振动。近年来,出现了旋转超声椭圆振动加工这种新型的旋转超声加工工艺,它利用刀具的二维椭圆振动代替传统的一维纵向振动,以进一步提高旋转超声加工的工艺性能。自旋转超声椭圆振动加工技术提出以来,国内外学者开展了大量的相关研究工作。本研究在简要概述旋转超声椭圆振动加工基本原理的基础上,从椭圆超声振动装备和工艺两个方面,总结旋转超声椭圆振动加工的国内外研究进展。在装备研究方面,阐述纵扭、纵弯和双弯等不同形式的椭圆振动产生方法;在工艺研究方面,讨论椭圆超声振动在磨料加工和切削加工等不同加工方法中的应用。基于旋转超声椭圆振动加工的发展现状,结合航空先进材料的加工需求,从加工机理研究、新材料工艺研究、椭圆轨迹稳定性、多自由度超声刀具设计等方面对未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 旋转超声加工 椭圆振动 航空材料 纵扭复合振动 磨料加工

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一种基于断点处边缘方向保持假设的闭合轮廓提取方法 被引量：2

12

作者 关涛 周东翔 刘云辉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1335-1341,共7页

文中提出了一种新颖的闭合轮廓提取方法.分析了当GVF Snake模型处理边缘断裂的图像时,存在无法提取目标原始轮廓信息,尤其是目标边角信息的问题.在GVF外力场演化的能量模型的基础上,基于保持断点处边缘原方向的假设,提出了一种新的具有... 文中提出了一种新颖的闭合轮廓提取方法.分析了当GVF Snake模型处理边缘断裂的图像时,存在无法提取目标原始轮廓信息,尤其是目标边角信息的问题.在GVF外力场演化的能量模型的基础上,基于保持断点处边缘原方向的假设,提出了一种新的具有边角保持特性的能量模型,由此模型得到了边角保持GVF(CP-GVF)外力场.CP-GVF外力场解决了当目标轮廓发生断裂时断点对于GVF外力场的影响问题,能够根据断点处的边缘方向信息,以保持该边缘方向的方式恢复目标轮廓中丢失的边角信息,从而恢复这类目标的原始形状.不同边缘结构的仿真图像和真实图像的实验结果验证了算法的性能. 展开更多

关键词 闭合轮廓提取 GVF SNAKE模型 图像分割 形状恢复

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基于Internet机器人视觉伺服系统仿真实现 被引量：2

13

作者 王世华 胥布工 刘云辉 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期353-356,共4页

为利用视觉伺服技术实现机器人的网络遥操作,基于所给出的仿真模型,在Robotics Toolbox for Matlab工具箱的基础上,通过Matlab数据引擎技术,实现了基于Internet机器人视觉伺服系统的仿真。为增强系统的实时性,仿真中采用了数据的同步收... 为利用视觉伺服技术实现机器人的网络遥操作,基于所给出的仿真模型,在Robotics Toolbox for Matlab工具箱的基础上,通过Matlab数据引擎技术,实现了基于Internet机器人视觉伺服系统的仿真。为增强系统的实时性,仿真中采用了数据的同步收发和时延缓冲策略。通过给出图像特征点的方式,操作者能够利用Internet实现对虚拟的Puma560机器人进行实时遥操作。 展开更多

关键词 网络遥操作机器人 视觉伺服仿真 PUMA560机器人 MATLAB引擎

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互联网上机器人的遙控理论与方法综述 被引量：1

14

作者 王世华 胥布工 +1 位作者 刘云辉 席宁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期873-878,共6页

给出了系统的研究模型,指出系统控制和设计必须考虑的3个关键问题:稳定性、透明性和时延处理.阐述了4个主要的稳定性分析方法:Lyapunov稳定性、输入输出稳定性、无源稳定性和基于事件的稳定性,总结了这些方法的优势和局限性.接着,给出... 给出了系统的研究模型,指出系统控制和设计必须考虑的3个关键问题:稳定性、透明性和时延处理.阐述了4个主要的稳定性分析方法:Lyapunov稳定性、输入输出稳定性、无源稳定性和基于事件的稳定性,总结了这些方法的优势和局限性.接着,给出了几种主要的控制策略,指出了现有控制方法的优缺点.最后,提出了进一步的主要研究方向. 展开更多

关键词 网络机器人 遥操作 稳定性 控制策略

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SCARA机器人的拉格朗日动力学建模 被引量：30

15

作者 崔敏其 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期76-78,共3页

以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机... 以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。 展开更多

关键词 SCARA机器人 动力学模型 拉格朗日动力学公式 动力学仿真

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基于Internet的实时遥操作移动机器人系统 被引量：1

16

作者 王世华 胥布工 刘云辉 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期81-88,共8页

为抵消网络可变时延对遥操作系统的影响,基于一种新的改进型Smith预估器,构建了预估控制下的网络实时遥操作移动机器人系统.该系统根据主、从端传感器交换的信息,通过动态模型管理器及其算法,保证了主、从端模型的一致性.文中根据端到... 为抵消网络可变时延对遥操作系统的影响,基于一种新的改进型Smith预估器,构建了预估控制下的网络实时遥操作移动机器人系统.该系统根据主、从端传感器交换的信息,通过动态模型管理器及其算法,保证了主、从端模型的一致性.文中根据端到端数据包多个到达的特性,提出了新的时延缓冲器管理算法,从而更好地将可变时延转化为常时延.为了增强系统控制的实时性,系统中还引入了模型的虚拟显示.长距离的网络遥操作实验验证了文中系统和控制策略的实用性及有效性. 展开更多

关键词 遥操作 网络机器人 预估控制 时延算法

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基于逆动力学分析的上下料机器人关键零部件选型 被引量：1

17

作者 崔敏其 吴少彬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第9期49-51,共3页

以SCARA型四自由度物料搬运机器人为研究载体,提出一种基于逆动力学分析的机器人关键零部件选型方法。该方法是使用Denavit-Hartenberg参数法建立机器人运动学模型,使用Newton-Euler迭代动力学方程建立机器人的动力学模型,利用数学软件M... 以SCARA型四自由度物料搬运机器人为研究载体,提出一种基于逆动力学分析的机器人关键零部件选型方法。该方法是使用Denavit-Hartenberg参数法建立机器人运动学模型,使用Newton-Euler迭代动力学方程建立机器人的动力学模型,利用数学软件Mathematica建立机器人逆动力学仿真系统,并在关节空间下进行仿真分析,最后获得机器人在运动过程中各关节的功率、扭矩、转速及相邻连杆间的相互作用力等参数的一套机器人关键零部件选型方法。该方法为机器人结构设计以及电机、减速机等关键零部件的选型提供理论依据,同时也适用于其他类型的机器人关键零部件选型。 展开更多

关键词 动力学建模 动力学仿真 SCARA机器人 工业机器人

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非完整移动机器人领航-跟随编队分布式控制 被引量：14

18

作者 易国 毛建旭 +2 位作者 王耀南 郭斯羽 缪志强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2266-2272,共7页

针对非完整移动机器人运动学模型的特点,并且考虑机器人之间的交互关系是局部的,提出了一种基于领航-跟随的非完整多移动机器人分布式编队控制方法。首先提出了一种分布式估计策略,为每个跟随机器人估计(虚拟)领航机器人的位置、方向、... 针对非完整移动机器人运动学模型的特点,并且考虑机器人之间的交互关系是局部的,提出了一种基于领航-跟随的非完整多移动机器人分布式编队控制方法。首先提出了一种分布式估计策略,为每个跟随机器人估计(虚拟)领航机器人的位置、方向、线速度等状态;接着利用每个跟随机器人的跟踪误差设计了编队控制算法;使用Lyapunov工具对算法进行了渐近稳定性和收敛性分析;最后,构建了多移动机器人视觉定位与控制实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 非完整移动机器人 编队控制 领航-跟随 分布式控制

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群体异常检测(英文) 被引量：4

19

作者 钟志 徐扬生 +2 位作者 石为人 叶伟中 李家强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期614-620,共7页

对拥挤地区人群行为的检测对于多种安全任务都至关重要。这个问题包括2个部分:对拥挤程度的估计和对异常的检测。本文定义了一个运动特征来进行群体建模和实时检测。在此基础上,通过分析大量的运动信息。提出了一种通过自定义的能量函... 对拥挤地区人群行为的检测对于多种安全任务都至关重要。这个问题包括2个部分:对拥挤程度的估计和对异常的检测。本文定义了一个运动特征来进行群体建模和实时检测。在此基础上,通过分析大量的运动信息。提出了一种通过自定义的能量函数来评估观测区域内的拥挤程度和异常事件检测的新方法。此方法被用于地铁的视频监控系统中,具有良好的效果。 展开更多

关键词 群体检测 运动特征 群体能量 群体异常

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帕金森病步态的可穿戴多源数据采集与特征识别方法 被引量：5

20

作者 谢俊枭 赵欢 +3 位作者 曹军义 曹红梅 屈秋民 廖维新 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期29-38,共10页

针对帕金森病患者因早期症状隐匿、个体差异显著而导致该病早期识别与健康量化表征困难的问题,提出了一种柔性可穿戴的多源步态数据采集与特征分类方法。开发了柔性可穿戴步态采集系统,通过融合16通道柔性压阻传感器与8通道柔性压电传... 针对帕金森病患者因早期症状隐匿、个体差异显著而导致该病早期识别与健康量化表征困难的问题,提出了一种柔性可穿戴的多源步态数据采集与特征分类方法。开发了柔性可穿戴步态采集系统,通过融合16通道柔性压阻传感器与8通道柔性压电传感器分别采集足底压力和形变信息,并针对各传感器设计了多源信号调理和传输电路,实现了多源步态信号的实时采集与无线传输。利用所设计的系统采集了帕金森患者与健康对照组的正常行走数据,通过对步态数据进行特征构建和显著性差异分析,提出了帕金森病特征识别方法,获取了具有识别效果的显著差异性特征。研究结果表明:帕金森病患者的时相特征不对称度、峰值变异系数、步态周期变异系数等特征值明显大于健康对照组。以支持向量机和k-近邻作为分类器分别对比了单一数据和多源数据特征用于帕金森病诊断的结果,发现当同时使用2种信号特征时,分类准确率比单一数据特征高6%~10%,其中基于k-近邻算法的帕金森病分类准确率达到89.66%。所提方法能有效提高帕金森病识别率,为帕金森病步态异常量化分析与诊断的临床应用奠定了基础。 展开更多

关键词 帕金森病 柔性可穿戴设备 步态特征 多源数据

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