东北大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (6): 850-857.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.06.013
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Tan LI, Hong WANG(), Bo-pi JIN, Zhi-wei WU
摘要:
在外骨骼设计过程中,助力性能评估直接影响整体结构的安全性和效率.针对目前性能评估多采用单一指标问题,提出了一种基于多源生理信号(表面肌电、脉搏和呼吸)的长短期记忆(long short?term memory,LSTM)网络运动能耗预测方法.该方法首先对生理信号进行处理和特征提取,然后使用6层LSTM模型进行预测,并使用K折交叉验证方法进行验证.同时,与决策树(decision tree,DT)和支持向量机(support vector machine,SVM)进行了对比实验.最后,建立了在线能耗监测系统,作为评估外骨骼助力性能的依据.结果表明,三源信号均方根差(root mean square error,RMSE)为0.073 kJ,证明了采用多源生理信号融合预测的可行性;LSTM的RMSE相较于DT,SVM下降了39.53%,15.68%,测试集的总能耗值误差值为23.98 kJ,说明LSTM模型对于总能耗预测效果最好,可用于外骨骼的助力性能评估.
中图分类号: