ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

8
Содержание
том 63 / Август, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2016-59-8-690-694

УДК 004.94

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОХОДКИ ЧЕЛОВЕКА В СРЕДЕ MATLAB/SIMULINK

Коваленко П. П.
Университет ИТМО; аспирант


Овчинников И. А.
Университет ИТМО, кафедра мехатроники; студент


Ву Т. М.
Таллинский технологический университет, кафедра мехатроники; профессор


Читать статью полностью 

Аннотация. Представлена модель пятизвенного механизма, имитирующая в пакете MatLab/Simulink движение нижних конечностей человека. Приблизительные траектории движения вычислены аналитически, с использованием уравнений динамики и их последующим упрощением. Моделирование осуществляется с помощью MPC-контроллера.
Ключевые слова: пятизвенный механизм, моделирование походки, динамика походки, траектории движения нижних конечностей, MPC-контроллер

Список литературы:
  1. Gage J., Deluca P., Renshaw T. Gait analysis: Principles and applications: Emphasis on its use in cerebral palsy // J. of Bone and Joint Surgery — Ser. A. 1995. Vol. 77, N 10. P. 1607—1623.
  2. McGeer T. Dynamics and control of bipedal locomotion // J. of Theoretical Biology. 1993. Vol. 163, N 3. P. 277—314.
  3. Vergallo P., Lay-Ekuakille A., Angelillo F., Gallo I., Trabacca A. Accuracy improvement in gait analysis measurements: Kinematic modeling // Conf. Record — IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. 2015. Art. 7151587. P. 1987—1990. DOI: 10.1109/I2MTC.2015.7151587.
  4. Luengas L. A., Camargo E., Sanchez G. Modeling and simulation of normal and hemiparetic gait // Frontiers of Mechanical Engineering. 2015. Vol. 10, N 3. P. 233—241. DOI: 10.1007/s11465-015-0343-0.
  5. Gill T., Keller J. M., Anderson D. T., Luke R. A system for change detection and human recognition in voxel space using the microsoft kinect sensor // Applied Imagery Pattern Recognition Workshop (AIPR). 2011. P. 1—8.
  6. Sun J. Dynamic Modeling of Human Gait Using a Model Predictive Control Approach. Milwaukee, USA: Marquette University, 2015.
  7. Ren L., Howard D., Kenney L. Computational models to synthesize human walking // J. of Bionic Engineering. 2006. Vol. 3. P. 127—138.
  8. Ren L., Jones R., Howard D. Predictive modelling of human walking over a complete gait cycle // J. of Biomechanics. 2007. Vol. 40, N. 7. P. 1567—1574.
  9. Формальский А. М. Перемещение антропоморфных механизмов. М.: Наука, 1982. 369 с. 
  10. Тертычный-Даури В. Ю. Динамика робототехнических систем: Учеб. пособие. СПб: НИУ ИТМО, 2012. 128 с.
  11. Pontzer H., Holloway J. H., Raichlen D. A., Lieberman D. E. Control and function of arm swing in human walking and running // J. of Experimental Biology. 2009. Vol. 212. P. 523—534.
  12. Mohammed S., Samé A., Oukhellou L., Kong K., Huo W., Amirat Y. Recognition of gait cycle phases using wearable sensors // Robotics and Autonomous Systems. 2016. Vol. 75. P. 50—59. DOI: 10.1016/j.robot.2014.10.012.
  13. Pappas I. P., Popovic M. R., Keller T., Dietz V., Morari M. A reliable gait phase detection system // IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 2001. Vol. 9, N 2. P. 113—125.
  14. Altun K., Barshan B., Tunçel O. Comparative study on classifying human activities with miniature inertial and magnetic sensors // Pattern Recognition. 2010. Vol. 43, N 10. P. 3605—3620.
  15. Fong D.T.-P., Chan Y.-Y. The use of wearable inertial motion sensors in human lower limb biomechanics studies: A systematic review // Sensors. 2010. Vol. 10, N 12. P. 11556—11565.
  16. Yang C.-C., Hsu Y.-L., Shih K.-S., Lu J.-M. Real-time gait cycle parameter recognition using a wearable accelerometry system // Sensors. 2011. Vol. 11, N 8. P. 7314—7326.