检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2018年第11期39卷 204-213页

作者：吴晓光杨磊韦磊刘绍维王挺进燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

鉴于现有双足机器人行走过程步态稳定性判据的不足和人类高效、稳定、协调的行走步态特征,提出一种基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能认知的步态稳定性判据,实现对步态稳定性的定量判别。根据人体行走运动特征和人体前庭平衡系统... 详细信息

鉴于现有双足机器人行走过程步态稳定性判据的不足和人类高效、稳定、协调的行走步态特征,提出一种基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能认知的步态稳定性判据,实现对步态稳定性的定量判别。根据人体行走运动特征和人体前庭平衡系统工作原理,将表征人体运动步态稳定性特征的矢状面质心角动量、质心前向加速度、零力矩点与中心力矩轴的前向距离进行多参数加权融合;利用粒子群优化算法进行参数优化;构建基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能的多参数融合的综合步态稳定性判定方法。经实验分析,该方法得到的稳定性判别指数集中分布在0.02~0.03区间内,能够实现步态稳定性的定量判别。实验结果验证了所提出的步态稳定性判据的有效性与可行性,是准确刻画步态稳定性的新方法。

关键词：人体步态特征前庭平衡系统多参数加权融合步态稳定性判据

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基于能量反馈与OGY法的机器人混沌步态控制

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仪器仪表学报 2018年第9期39卷 55-64页

作者：吴晓光李艳会张天赐刘绍维谢平燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

针对双足机器人被动步行中的混沌步态,提出一种基于自适应能量反馈与OGY法的混合控制方法,将混沌步态快速转换到单周期稳定步态。首先,利用Poincaré截面,将双足机器人混合动力学系统离散化,求取该系统的不动点;然后,将机器人自身... 详细信息

针对双足机器人被动步行中的混沌步态,提出一种基于自适应能量反馈与OGY法的混合控制方法,将混沌步态快速转换到单周期稳定步态。首先,利用Poincaré截面,将双足机器人混合动力学系统离散化,求取该系统的不动点;然后,将机器人自身不动点处的机械能作为参考能量,在保证系统渐进稳定的前提下,构造自适应能量反馈控制律,使机器人状态迅速收敛至自身不动点小的邻域内;进一步地,利用OGY法对机器人支撑腿处的变量施加微扰,把机器人混沌状态稳定在自身的不动点上,实现了对混沌步态的快速控制。仿真实验和机器人行走实验结果表明了所提控制方法的有效性。

关键词：双足机器人混沌步态自适应能量反馈 OGY

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基于脑肌电反馈的虚拟康复训练系统设计

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仪器仪表学报 2018年第1期39卷 250-257页

作者：谢平刘欢王磊磊程生翠陈伟燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

针对虚拟康复系统在个体适应性、安全可行性和主动参与性等方面的研究需求,提出一种基于脑肌电反馈的虚拟康复系统。采集执行不同手势动作对应的脑电信号及表面肌电信号,提取不同肌肉模块的肌电特征送入支持向量机模型进行运动意图识别... 详细信息

针对虚拟康复系统在个体适应性、安全可行性和主动参与性等方面的研究需求,提出一种基于脑肌电反馈的虚拟康复系统。采集执行不同手势动作对应的脑电信号及表面肌电信号,提取不同肌肉模块的肌电特征送入支持向量机模型进行运动意图识别;提取脑电和肌电疲劳特征,并提出一种萤火虫-模糊神经网络算法,通过脑肌电疲劳特征实时优化调节虚拟场景的控制参数。最后,搭建包含虚拟场景及反馈控制策略的虚拟康复系统,并针对上肢肘关节屈伸、肩关节前屈后伸动作进行康复训练实验,基于肌电特征模式识别结果实现对虚拟场景及目标的控制,基于脑肌电疲劳特征优化调整场景控制参数,通过虚拟系统康复实验验证系统的有效性。

关键词：脑肌电反馈个体适应性虚拟康复特征提取萤火虫-模糊神经网络

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基于多生理信息及迁移学习的驾驶疲劳评估

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仪器仪表学报 2018年第10期39卷 223-231页

作者：谢平齐孟松张园园刘兆军程生翠燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

目前基于多生理信号的驾驶疲劳评估方法得到广泛关注。针对驾驶疲劳识别率有待提高且受个体差异性影响的问题,提出了基于脑电、心电和肌电特征融合及迁移学习的驾驶疲劳评估方法。基于模拟驾驶平台同步采集20名健康受试者的脑电信号、... 详细信息

目前基于多生理信号的驾驶疲劳评估方法得到广泛关注。针对驾驶疲劳识别率有待提高且受个体差异性影响的问题,提出了基于脑电、心电和肌电特征融合及迁移学习的驾驶疲劳评估方法。基于模拟驾驶平台同步采集20名健康受试者的脑电信号、心电信号和颈部肌电信号,基于时频分析方法和复杂度分析方法提取各生理信号特征并进行融合;然后,基于特征空间内大间隔映射（LMPROJ）的迁移学习方法实现对单一源域到目标域疲劳状态的初步判别;最后,将上述多个单一源域到目标域疲劳状态的判别结果进行决策级融合,以提高驾驶疲劳识别算法的准确性和鲁棒性。实验结果表明,基于多生理信号特征融合及迁移学习的驾驶疲劳识别率高于传统机器学习方法,且能提高不同受试者驾驶疲劳检测的鲁棒性,为多生理信号驾驶疲劳检测研究提供了新方法。

关键词：多生理信号迁移学习特征融合决策级融合驾驶疲劳

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模糊粒化非监督学习结合随机森林融合的旋转机械故障诊断

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机械科学与技术 2018年第11期37卷 1722-1730页

作者：温江涛周熙楠燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

在旋转机械的智能故障诊断中,复杂网络结构的非监督学习方法调节参数多,训练时间长,而结构简单的网络诊断准确率不够理想。针对以上问题,采用模糊信息粒化和稀疏自编码器搭建并行结构的学习网络,并行结构的稀疏自编码器同时对粒化后重... 详细信息

在旋转机械的智能故障诊断中,复杂网络结构的非监督学习方法调节参数多,训练时间长,而结构简单的网络诊断准确率不够理想。针对以上问题,采用模糊信息粒化和稀疏自编码器搭建并行结构的学习网络,并行结构的稀疏自编码器同时对粒化后重新构成的多个有效参量信息自适应的进行特征提取,随后使用随机森林方法对提取的特征进行融合分类。实验结果表明该方法可以有效实现高精度故障诊断;且与常用的串行多网络处理结构相比,降低了网络参数调节的复杂度和多层网络的前后影响,并且提高了诊断精度,减少了训练时间。

关键词：旋转机械故障诊断模糊信息粒化稀疏自编码随机森林

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基于sEMG的下肢运动解析方法研究

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仪器仪表学报 2018年第2期39卷 30-37页

作者：邱石杜义浩王浩谢平于金须燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室

为了实现肢体运动解析并用于康复机器人系统自适应控制,提出一种基于sEMG的下肢运动解析方法。同步采集下肢6块肌肉的表面肌电信号（sEMG）和髋、膝关节角度;引入相干性分析方法,定量描述s EMG和关节角度耦合关系,进而优化选取肌肉通道... 详细信息

为了实现肢体运动解析并用于康复机器人系统自适应控制,提出一种基于sEMG的下肢运动解析方法。同步采集下肢6块肌肉的表面肌电信号（sEMG）和髋、膝关节角度;引入相干性分析方法,定量描述s EMG和关节角度耦合关系,进而优化选取肌肉通道;采用一阶递归滤波器补偿sEMG和关节角度的机电延迟（EMD）;提出基于黄金分割的最小二乘极限学习机（GSLSELM）算法,进行下肢运动解析。实验结果表明,7名被试下肢运动解析的均方根误差（RMSE）和时长,能够满足康复机器人系统控制的准确性和实时性要求。

关键词：表面肌电信号相干性分析肌肉筛选基于黄金分割的最小二乘极限学习机运动解析

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一种基于神经网络的双足机器人混合动力学系统辨识方法

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中国机械工程 2018年第14期29卷 1674-1681页

作者：吴晓光张天赐韦磊李艳会王挺进张波燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004 中国唐山机车车辆有限公司唐山063000

针对双足机器人的混合动力学系统辨识问题,从系统渐进稳定性角度分析,推导出连续与离散混合系统的可辨识条件,提出了一种基于混沌粒子群优化的径向基函数神经网络与动态模糊神经网络的联合辨识方法。利用混沌粒子群优化的径向基函数神... 详细信息

针对双足机器人的混合动力学系统辨识问题,从系统渐进稳定性角度分析,推导出连续与离散混合系统的可辨识条件,提出了一种基于混沌粒子群优化的径向基函数神经网络与动态模糊神经网络的联合辨识方法。利用混沌粒子群优化的径向基函数神经网络辨识双腿的连续摆动阶段,利用动态模糊神经网络辨识离散的足地碰撞阶段;依据两阶段同一变量的耦合、转换关系,实现了对双足机器人整体混合系统的准确辨识。仿真实验结果表明,该方法辨识和预测结果具有较高的准确度。

关键词：双足机器人混合动力学系统系统辨识神经网络

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基于二阶校正法的多环芳烃污染物荧光检测

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光学精密工程 2018年第9期26卷 2212-2221页

作者：杜云郑亚南王书涛河北科技大学电气工程学院河北石家庄050018 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

为了对复杂体系的多环芳烃进行定性识别和定量分析,构建了基于二阶校正法的荧光检测系统。利用二阶校正法在三维荧光数据处理中的优势,达到多种混合多环芳烃分离和鉴别的目的。采用FS920荧光光谱仪测量并分析了萘(NAP)、苊(ANA)及两者... 详细信息

为了对复杂体系的多环芳烃进行定性识别和定量分析,构建了基于二阶校正法的荧光检测系统。利用二阶校正法在三维荧光数据处理中的优势,达到多种混合多环芳烃分离和鉴别的目的。采用FS920荧光光谱仪测量并分析了萘(NAP)、苊(ANA)及两者混合物的荧光光谱特性,发现NAP溶液有一个荧光峰λex/λem=290/322nm,ANA溶液存在两个荧光峰分别为λex/λem=290/322nm和λex/λem=290/336nm,NAP和ANA荧光光谱重叠严重,并且不同浓度配比混合物的荧光光谱具有差异性。通过将二阶校正法与三维荧光光谱法相结合,实现对多环芳烃混合物的浓度检测。分别采用平行因子(PARAFAC)算法和自加权交替三线性分解(SWATLD)算法对光谱数据进行分解。结果表明:两种算法对NAP和ANA混合物均有较高的分辨能力,预测平均回收率均在95%~99%、均方根误差均小于0.2μg/L。相比之下,SWATLD算法的检测效果更好。

关键词：荧光光谱检测多环芳烃浓度检测二阶校正法 PARAFAC算法 SWATLD算法

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基于FPGA的高动态范围红外图像细节增强算法

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计量学报 2018年第4期39卷 493-497页

作者：刘斌赵建章孔祥欣巫肇彬孟宗胡春海燕山大学测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

以非锐化掩膜算法为技术框架,提出了一种基于引导滤波器、γ变换的图像细节增强算法;使用VHDL语言设计出一种新型的引导滤波器架构,并且在以CYCLONEⅢ为核心控制器的硬件平台上对算法进行了工程实现。核心处理器的逻辑和内存资源占用量... 详细信息

以非锐化掩膜算法为技术框架,提出了一种基于引导滤波器、γ变换的图像细节增强算法;使用VHDL语言设计出一种新型的引导滤波器架构,并且在以CYCLONEⅢ为核心控制器的硬件平台上对算法进行了工程实现。核心处理器的逻辑和内存资源占用量分别为15%和40%;在100 MHz主时钟时,处理延时小于300μs;使用低端的处理器,即可满足工程需求。通过多幅不同场景红外图像测试对比,结果表明算法处理效果明显,可有效地实现细节增强。

关键词：计量学红外图像细节增强引导滤波器 γ变换

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同面阵列电容成像传感空/满场设定方法研究

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计量学报 2018年第4期39卷 531-535页

作者：张玉燕孙东涛张振达温银堂燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学国防科学技术学院河北秦皇岛066004

同面阵列电极电容成像技术应用于工件缺陷无损检测时,因电极布置在同一平面内,若采用常规的单一介质作为空场或满场时,往往导致测量精度不高等问题。提出了一种空场/满场的相对设定方法,同时采用空气和被测材料两种介质作为空场和满场... 详细信息

同面阵列电极电容成像技术应用于工件缺陷无损检测时,因电极布置在同一平面内,若采用常规的单一介质作为空场或满场时,往往导致测量精度不高等问题。提出了一种空场/满场的相对设定方法,同时采用空气和被测材料两种介质作为空场和满场设定条件,通过分别改变两种介质的空间位置和大小,实现空场/满场可调节且不唯一;阐述了同面阵列电容传感器的工作原理,并以隔热材料和环氧树脂作为测量物场,通过有限元仿真获取了灵敏度矩阵。针对空场和满场的设定方法进行了电容成像实验研究,结果表明该方法可改善成像效果,能够反映出被测物体中缺陷的平面位置信息,验证了该方法的有效性。

关键词：计量学电容成像技术同面阵列电极无损检测有限元

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