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期刊论文 27

年份

2023 4

2022 4

2021 3

2020 1

2019 3

2018 2

2017 3

2016 1

2015 2

2008 1

2007 3

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关键词

微生物 2

益生菌 2

HuMiX 1

Kdn 1

下肢机器人；捕获点；步态相位；人机系统平衡 1

中医药 1

临床决策支持系统 1

人体传感网络 1

人体信息系统 1

人体健康 1

人体测量 1

人体生态医学 1

人体生态系统 1

人体系统 1

人体经络 1

人工肌肉；智能材料；介电弹性体（DE）；聚氯乙烯（PVC）凝胶；执行器；可穿戴式人体助力；运动康复 1

代谢紊乱 1

代谢组 1

仿人机器人 1

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检索范围：

排序：展示方式：

潜在用于单侧膝受伤患者的传感引导步态同步下肢外骨骼 Research Articles

王东海1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第6期页码 920-936 doi: 10.1631/FITEE.2000465

摘要：

本文展示了一种可潜在帮助单侧膝受伤患者正常行走的传感引导步态同步下肢外骨骼系统。外骨骼能够减轻人体体重对受伤膝下肢的负载，并维持与健康侧下肢行走步态摆动相同步。传感引导步态同步系统集成了人体传感网络，它能感知健康侧下肢的运动步态。基于测量的关节角度轨迹引导，安装电机的髋关节在行走中提起腿杆，并将膝受伤步态和健康步态以半周期延时进行同步。本文比较了健康腿和膝受伤腿的测量关节角度轨迹、仿真的膝受力、人机交互力等方面，结果说明髋关节安装电机受控制的下肢外骨骼能够将受伤腿和体重支撑外骨骼的融合步态与健康腿步态进行同步。

关键词：传感引导；下肢外骨骼；人体传感网络；步态同步；体重支撑

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一种基于分块步态模板的鲁棒性步态识别方法 Research Articles

王科俊,刘亮亮,丁欣楠,于凯强,胡钢

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第5期页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.2000377

摘要：步态识别具备远程识别的巨大潜力，但这种方法很容易受到与身份无关的因素影响，例如穿衣、随身携带的物体和角度。目前基于步态模板的方法可以有效表示步态特征。每一种步态模板都有其优势以及表征不同的显著信息。本文提出一种步态模板融合方法，以避免经典的步态模板（例如步态能量图像方法）的不足——经典步态模板表征的不完整信息对轮廓变化很敏感。所提步态模板融合方法采取分块的方法，以表征行人不同身体部位的不同步态习惯。根据人体各部分特点将融合的步态模板为3个部分（头部、躯干和腿部区域），然后将这3部分的步态模板分别输入卷积神经网络学习从而获得融合的步态特征。实验结果表明，所提步态识别方法具有良好准确性和鲁棒性。

关键词：步态识别；分块算法；步态模板；步态分析；步态能量图；深度卷积神经网络；生物特征识别；模式识别

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一种应用于功率放大液压驱动外骨骼的基于物理人机交互估计的控制策略 None

Yi LONG, Zhi-jiang DU, Wei-dong WANG, Long HE, Xi-wang MAO, Wei DONG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第9期页码 1076-1085 doi: 10.1631/FITEE.1601667

摘要：提出一种能通过生物医学或机械传感器测量人机交互信号感知人体运动的用于助力的下肢外骨骼，并估计人体步态轨迹以快速准确地实施相应动作。采用卡尔曼平滑器消除噪声并平滑信号，定义了从pHRI力矩到人体步态轨迹的映射关系。通过外骨骼在运动期间的实时状态推导该映射，并通过基于地面反作用力的阈值方法识别人体运动相位。基于相位识别，通过所提算法估计人体步态，将步态辨识结果作为控制器的参考输入。用一种常规比例-积分-微分（proportional-integral-derivative，PID）控制策略控制外骨骼跟随人体步态运动。

关键词：外骨骼；物理人机交互；力矩传感器；人体步态；卡尔曼平滑器

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创建新医学的思考

马蔼乃,赵少奎

《中国工程科学》 2007年第9卷第10期页码 19-23

摘要： style="text-align: justify;">西医以实证科学为基础，以分解、还原为主要方法，分工越来越精细，获得了许多医学上的成就，也治愈了许多疾病，但是强调治病，对人的因素重视不够，在维护整个人体健康方面遇到了某些困惑在钱学森系统科学思想的指导下，依照“突破还原论，发展整体论，达到两者辩证统一的系统论”的哲学理念，提出了中西医的结合点——人体生态系统。人体生态系统是以人体系统为中心与人体之外的环境构成一个整体的复杂系统，针对“人”是一个开放的复杂巨系统，运用综合集成创新的思路，提出了创建新医学——人体生态医学的构想

关键词：复杂性科学开放的复杂巨系统人体生态系统人体信息系统人体生态医学

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基于表面肌电信号的行走环境与步态周期识别 Special Feature on Intelligent Robats

Seulki KYEONG, Wonseok SHIN, Minjin YANG, Ung HEO, Ji-rou FENG, Jung KIM

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第3期页码 342-352 doi: 10.1631/FITEE.1800601

摘要：外骨骼机器人是一种检测和驱动人体运动的机械动力装置，因其复杂的人机交互技术，需要使用很多不同类型传感器。当使用各种传感器时，需要选择数据类型以进行有效传感。为应用下肢外骨骼帮助行走，本文工作旨在使用不同类型传感器（包括表面肌电信号传感器）识别行走环境和区分步态周期。为此，将地面反作用力、人机相互作用力、位置传感器和表面肌电信号传感器相结合，对4个受试者进行步态实验。本文展示了在行走环境与步态周期的识别中使用表面肌电信号及其他类型传感器的实验成果。当仅使用表面肌电信号进行分类时，该组合在行走环境识别实验中，足跟接地前与足趾离地前的情况下，分类准确率分别为74.4%与71.7%；步态周期分类准确率为68%。“平均绝对值、过零点书”特征组合在行走环境识别实验中，在足跟接地前与足趾离地前情况下，分类准确率分别为80%与77.1%；步态周期分类准确率为75.5%。

关键词：行走环境；步态周期；表面肌电信号；外骨骼

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微生态如何影响人体健康？

李兰娟

《工程（英文）》 2017年第3卷第1期页码 1-1 doi: 10.1016/J.ENG.2017.01.021

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关于人体经络的一个试探性观点

唐孝威,沈小雷,何宏建

《中国工程科学》 2008年第10卷第11期页码 14-17

摘要：

在考察针刺穴位治疗作用的基础上，根据现有的实验事实，将人体经络的观念和经改进后的神经-内分泌-免疫系统的观念统一起来，提出人体经络是具有敏感节点和功能连接的神经人体经络的复杂网络不仅是遍及全身的系统，而且可以通过敏感节点及其功能连接对身体起调控作用。

关键词：人体经络针刺穴位神经-内分泌-免疫系统复杂网络

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美国国防部先进研究项目局举办的机器人大挑战赛的参与和崎岖地面行走的滑雪式步态 Article

王宏飞, 李诗濛, 郑元芳

《工程（英文）》 2015年第1卷第1期页码 36-45 doi: 10.15302/J-ENG-2015006

摘要：同时，本文还介绍了一种帮助提高仿人机器人运动稳定性的新步态——滑雪式步态。本文对该步态的稳定性进行了分析，并利用稳定度裕量从两种备选的步进顺序（爬行-1和爬行-2）中进行选择。接下来，本文对滑雪式步态中冗余的闭链系统进行力/力矩分析，通过最小化总耗能量来确定关节力矩。根据稳定性分析和力/力矩分析，我们设计了一种手杖长度，使其可以支撑HUBO2仿人机器人平台稳定地实现爬行-2步态。最后，通过将本文的试验结果和两足步行进行对比，验证了滑雪式步态的可行性。

关键词：仿人机器人美国国防部先进研究项目局举办的机器人大挑战赛（DRC）崎岖地面行走滑雪式步态

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欠驱动3D双足机器人步态切换控制策略 Research Articles

Hai-hui YUAN, Yi-min GE, Chun-biao GAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第8期页码 1026-1035 doi: 10.1631/FITEE.1800206

摘要：实际中，双足机器人常需进行步态切换以实现灵活步行。本文针对一个五杆欠驱动3D双足机器人步态切换问题，提出一种基于分层控制的切换控制策略。该策略包括切换控制器设计以及基于事件的反馈控制器设计。所设计的基于事件反馈控制器会在每一步对反馈增益进行自适应更新，而所设计的切换控制器将引导机器人从当前步态到达目标步态的邻域范围以实现平滑收敛。与以往研究相比，本文采用参数优化法设计切换控制器参数，确保机器人在步态切换过程中满足物理约束条件。最后，为验证所提控制策略的有效性，针对欠驱动3D双足机器人进行了数值仿真验证。

关键词：步态切换；欠驱动3D双足机器人；基于事件的反馈控制器；自适应控制律

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RFPose-OT：基于最优传输理论的无线三维人体姿态估计 Research Article

俞聪1,张东恒2,武治2,卢智2,解春阳1,胡洋3,陈彦2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第10期页码 1445-1457 doi: 10.1631/FITEE.2200550

摘要：本文提出一个新颖的RFPose-OT模型框架以实现从无线射频信号中估计三维人体姿态。与现有直接从射频信号中预测人体姿态方法不同，本文考虑射频信号与人体姿态之间的结构特征差异，提出基于最优传输理论在特征空间上将射频信号变换到人体姿态域，再根据变换后的特征预测人体姿态。为评估RFPose-OT模型，本文构建了一个无线电系统和一个多视角相机系统获取无线信号数据以及真实的人体姿态标签。在室内基本环境、室内遮挡环境以及室外环境中的实验结果表明，RFPose-OT模型能精确地估计三维人体姿态，优于现有方法。

关键词：无线射频感知；人体姿态估计；最优传输；深度学习

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基于捕获点理论的下肢步行康复外骨骼防跌倒步态规划 Research Article

Mei-ying Deng, Zhang-yi Ma, Ying-nan Wang, Han-song Wang, Yi-bing Zhao, Qian-xiao Wei, Wei Yang, Can-jun Yang,ycj@zju.edu.cn

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第10期页码 1322-1330 doi: 10.1631/FITEE.1800777

摘要：通过对人体—外骨骼系统建模并使用捕获点理论获取瞬时捕获点，将稳定区域与不同步态相的瞬时捕获点比较，分析不同步态相的平衡特性以及步态过程中平衡状态的变化。基于人体骨骼系统的模型和不同阶段的平衡条件，针对穿戴者上半身前倾导致人体骨骼系统的不稳定性，提出一种轨迹校正策略。最后，在浙江大学下肢外骨骼上实验，验证轨迹校正策略的可靠性。所提轨迹校正策略可及时响应上半身前倾，同时在重心从双支撑相转移到单支撑相的过程中，步态周期与零力矩点传递的比值相应减小，步态稳定性提高。

关键词：下肢机器人；捕获点；步态相位；人机系统平衡

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全球首例猪心脏移植人体手术

Sarah C. P. Williams

《工程（英文）》 2022年第16卷第9期页码 6-8 doi: 10.1016/j.eng.2022.07.006

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用于可穿戴式人体助力和运动康复的人工肌肉 Review

Tian-yun DONG, Xiang-liang ZHANG, Tao LIU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第11期页码 1303-1315 doi: 10.1631/FITEE.1800618

摘要：传统外骨骼在可穿戴式人体助力和运动康复领域做出巨大贡献。然而，外骨骼仍然面临一些挑战，如质量大、结构复杂、刚度高、噪音大，且关节处有固定旋转中心，给老年人和肌肉虚弱者带来使用困难。介电弹性体（dielectric elastomers，DE）和聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）凝胶致动应变和致动应力大，响应速度快，驱动寿命长，在可穿戴式人体助力和运动康复领域具有很大应用潜力最后，介绍这两种材料在可穿戴式人体助力和运动康复领域的初步应用。

关键词：人工肌肉；智能材料；介电弹性体（DE）；聚氯乙烯（PVC）凝胶；执行器；可穿戴式人体助力；运动康复

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基于人体髋关节转动中心分析的髋关节外骨骼仿生设计 Article

Wei YANG,Can-jun YANG,Ting XU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第8期页码 792-802 doi: 10.1631/FITEE.1500286

摘要：该方法通过设计外骨骼髋关节，使其保证人体髋关节运动时外骨骼髋关节转动中心能跟随人体髋关节转动中心的运动轨迹。当人体髋关节运动时，通过实验测量和计算可以得到其转动中心轨迹。本文设计的外骨骼髋关节运动机构能在人体髋关节屈曲/伸展和外展/内收时，保证转动中心都能够包容人体髋关节转动中心运动范围。同时，所设计的外骨骼髋关节被应用到下肢步行康复训练外骨骼中。最后，本文通过建立人机闭式链模型进一步分析了仿生设计对于人体髋关节内力的影响，并验证该设计能减少关节内力作用。

关键词：髋关节外骨骼；髋关节中心；柔顺关节；人机交互力

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可实现跖屈—背屈双向运动辅助的绳驱动踝关节外骨骼 Research

王田苗1,裴轩1,侯涛刚1,2,樊瑜波3,5,杨轩1,Hugh M. HERR4,杨兴帮4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第5期页码 723-739 doi: 10.1631/FITEE.1900455

摘要：因绳驱动外骨骼具有良好人体顺应性且更加轻便，研究人员研发出一系列绳驱动样机辅助踝关节运动，但其中大多数只能辅助单向运动。该外骨骼主要重量（即电机、供能单元和控制单元）置于人体近端（即腰部）附近，以减少作用在穿戴者下肢的附加转动惯量。设计了基于齿轮—滑轮组件的绳索力传输系统，有效地将动力从电机端传递至末端执行器；设计了动力输出单元中的自张紧装置，用于实现穿戴者行走过程中绳索的张紧；设计了基于足底压力传感器和惯性测量单元（IMU）的步态检测系统，可有效识别步态周期和步行状态。本文研究表明，该轻型绳驱动外骨骼机器人在人体运动增强或康复训练中具有潜在应用前景。

关键词：踝关节外骨骼；跖屈—背屈双向辅助；仿生步态力矩；绳驱动；步态探测