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题名基于冗余测量信息的阵列式IMU设计
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作者
魏德轩
曹乐
张夏丰
张磊
刘乐远
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机构
上海工程技术大学电子电气工程学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第2期80-83,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61703270)。
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文摘
针对单个微机电系统(MEMS)陀螺仪精度低、可靠性差的问题,基于冗余测量信息设计了阵列惯性测量单元(IMU)硬件平台,并利用迭代重加权最小二乘法(IRLS)对扩展卡尔曼滤波(EKF)融合算法进行了改进。首先,根据惯性器件的误差特性及冗余测量可靠性确定了IMU数量,并设计了同轴反向、平行正交的阵列IMU硬件平台;然后,结合受力分析,使用IRLS对数据进行降维融合,解决了使用EKF融合算法时,由于矩阵维数高导致求逆运算复杂和受离群值影响导致融合精度下降的问题;最后,通过实验和仿真证明:阵列IMU的随机误差比单个IMU降低了3~5倍;当出现离群测量值时,阵列IMU仍能保证较高的精度,具有较高的可靠性。
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关键词
微机电系统陀螺仪
阵列惯性测量单元
迭代重加权最小二乘法
冗余融合
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Keywords
MEMS gyroscope
array inertial measurement unit(IMU)
iteratively reweighted least squares(IRLS)method
redundancy fusion
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于sEMG和LSTM的指尖力预测
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作者
刘乐远
曹乐
阚秀
张文艳
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机构
上海工程技术大学电子电气工程学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第8期120-123,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61703270)。
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文摘
针对智能假手指尖力控制精度低的问题,提出了一种基于表面肌电(sEMG)和长短时记忆(LSTM)网络的指尖力预测方法。首先,通过搭建的指尖力预测实验平台,同步采集肌电信号和指尖力信号。然后,对采集到不同动作下的sEMG信号进行降噪处理、活动段划分、特征提取,使用反向传播(BP)神经网络和支持向量机(SVM)的方法进行分类。最后,建立表面肌电信号和力(sEMG-F)的映射模型,通过LSTM进行训练预测,并与广义回归神经网络(GRNN)的预测结果进行对比,表明LSTM的指尖力预测误差在1.3~1.7 N,验证了LSTM网络的优越性。
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关键词
表面肌电信号
长短时记忆网络
动作分类
指尖力预测
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Keywords
surface electromyography(sEMG)
long and short time memory(LSTM)network
action classification
fingertip force prediction
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分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名用于肌肉电信号控制的仿生机械手设计与仿真
被引量：1
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作者
刘乐远
闫炳成
黄经纬
李敏
魏德轩
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机构
上海工程技术大学电子电气工程学院
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出处
《智能计算机与应用》
2021年第3期48-51,共4页
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文摘
针对肌肉电信号(EMG)控制假手的需求,介绍了一种仿生机械手的设计和控制仿真。此机械手优势在于关节和手指尺寸完全还原真实人手的大小。首先,在多自由度的基础上,建立了五指的运动学模型并求出其运动学正解和逆解。然后,通过仿真来验证其运动学解的正确性,从而为仿生机械手的运动轨迹规划和进一步的控制提供了理论依据。最后,简要说明了肌肉电信号如何实现对仿生机械手的运动控制。
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关键词
肌电信号
仿生机械手
运动学
运动仿真
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Keywords
EMG
bionic manipulator
kinematics
motion simulation
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分类号
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
R318.6
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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