移动可伸缩三维倒立摆模型的双足机器人步态控制策略

双足机器人的步态控制策略是保证双足稳定行走的重要条件之一.结合人在行走时ZMP平稳移动的特性,建立了一种移动可伸缩三维倒立摆模型;在约束平面内分析ZMP与COG的运动关系,将ZMP和COG分别定为快变因子和慢变因子,提出了移动可伸缩三维倒立摆模型的双足机器人步态控制策略;最后通过Matlab/ADAMS进行了步态控制仿真研究.仿真结果表明双足机器人可以稳定地行走,验证了该步态控制策略的可行性.     

基于关键帧相似性的仿人机器人步态规划

为解决传统步态规划方法运算量大、运行时间长的问题,提出一种基于关键帧相似性的仿人机器人步态规划方法,通过对步态关键帧的相似性度量、髋关节的规划、零力矩点(ZMP)的实时校正,实现仿人机器人曲线行走步态的在线调整,调整后的步态能够较好地逼近实际ZMP曲线。实践结果表明,该方法在降低运算量的同时较好解决了仿人机器人的步态稳定及快速规划问题,并且可以减少步态选择不理想时的时间消耗。     

基于能效优化的两足机器人步态控制方法

针对高能耗导致的两足机器人实用化障碍,提出了一种全新的、系统化的步态能效优化控制方法.基于两足机器人运动的重要能耗指标(平均功率、平均功率偏差、平均力矩损耗),提出了能耗预估策略和能效优化算法,获取了零力矩点(ZMP)稳定区域内的能耗极小值.沿着能耗极小值所对应的上体轨迹对机器人步态实施能效优化控制,最终获得满足ZMP稳定判据的低能耗步态.仿真结果证明,该方法能够有效降低机器人能耗并保持其稳定性.     

基于主运动轮廓线的步态表示与识别

提出了一个基于步态主运动轮廓线构造特征矩阵, 并进行特征表示和分类识别的算法. 该算法首先从步态轮廓线提取三段代表人体主要运动的部分, 基于它们到质心的横向距离构造描述步态图像序列的三个特征矩阵. 然后, 采用主分量分析(Principal component analysis, PCA)方法去除特征矩阵中的冗余数据, 并利用多元判别分析(Multiple discriminant analysis, MDA)将特征矩阵投影到更易于分类的空间. 最后, 在USF步态数据库上计算测试对象的Rank n识别率, 并与其他三个有代表性的算法进行比较. 实验结果显示, 本文算法的平均识别率更高, 抗干扰性更强.     

基于色度坐标高斯混合模型的步态检测

针对传统的基于RGB通道的高斯混合模型低对比度像素点检测效果较差的问题,提出一种基于色度坐标的高斯混合模型,使之更好地用于步态检测。该算法将RGB色彩值转换到色度坐标上,以强调色彩对比度,提高低对比度像素点的检测率,并增加亮度信息以减小阴影的影响,在前景提取部分,加入噪声抑制机制。实验结果表明,改进后的算法在相同对比度下,误检测率最多可减小一半。     

一种改进的步态识别方法

步态识别通过人体走路的姿势来识别人的身份。近年来,步态作为一种生物特征识别技术备受计算机视觉研究者的关注。对某个人的一个步态序列利用动态Viterbi算法得到一个样本姿态序列,对其多个步态样本姿态序列的对应姿态取平均得到这个人的特征姿态序列,对特征姿态采用主成分分析法和线性判别分析法处理特征空间,并用最近邻法进行识别。利用CASIA数据库对本文方法进行验证,取得了较高的识别率,并对体形变化具有较强的鲁棒性。     

基于模糊支持向量机的步态识别

提出基于模糊支持向量机（FSVM）的步态识别方法,以人体步态的宽度向量作为特征,探讨直接取值法和模糊C均值2种模糊隶属度确定方法对FSVM步态分类效果的影响。实验结果表明,模糊C均值法的识别率均略好于SVM,直接取值法的识别率甚至低于SVM,因此,选取正确的模糊隶属度确定方法是FSVM能否成功应用于步态识别的关键。     

基于加速度的小波能量特征及样本熵组合的步态分类算法

摘 要： 目的 针对传统的使用小波分解系数作为特征对走路、上楼、下楼进行分类时不能对具有相同强度加速度信号的步态样本进行分类的问题,提出了一种基于样本熵和小波能量相结合作为特征的分类算法。方法 利用三轴加速度传感器采集走路、上楼、下楼三种步态下的上臂加速度信号,将信号进行小波分解,提取能量特征和样本熵特征,构建决策树分类器和贝叶斯分类器。结果 决策树分类器和贝叶斯分类器的总体分类精度分别为75%和78.75%,使用样本熵与小波能量作为特征的分类精度比仅使用小波能量的分类精度提高了15.85%和19.17%。结论 就步态分类精度而言,样本熵与小波能量相结合的方法优于仅使用传统小波能量方法。     

基于分布式网络的监控系统

设计了一个基于分布式网络的监控系统.该系统利用网络摄像头采集视频数据,压缩后传送到远程的PC主机,主机对图像帧进行分析,进行人脸识别和步态识别,检测出异常人体,控制摄像头云台进行监视.整个系统使用实时传输协议和实时控制协议,利用网络实现了分布式的视频采集和集中处理,为远程视频监控提供了高效可行性且价格低廉的解决方案,并且具有较强的实时性和可交互性.     

柔性仿生爬壁机器人控制系统研究

通过对壁虎运动机理以及柔性脚掌结构的理论分析和实验研究,文中提出一种新型柔性仿壁虎爬壁机器人的控制方法,该控制系统采用以MCU为核心控制器的分布式系统,依据精确的步态规划实现了机器人的稳定爬行,在实验环境下通过实物样机验证了该方法的可行性和有效性.