1 “Enrico Piaggio”研究中心和 Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione,比萨拉戈大学 Lucio Lazzarino 1, 56122 比萨,意大利; 2 用于人类合作与康复的软机器人,Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia,Via Morego 30, 16163 Genova,意大利; 3 RSI - 慕尼黑工业大学 (TUM) 慕尼黑机器人与机器智能学院机器人与系统智能主席,Heßstr。 134, 80797 慕尼黑, 德国; 4 MoMiLab 研究中心,IMT 卢卡高级研究学院,Piazza S. Francesco 19, 55100 Lucca, Italy; 5 苏黎世大学神经病学系血管神经病学和神经康复科,Frauenklinikstrasse 26, 8006 苏黎世,瑞士;6 汉诺威医学院矫形外科系生物力学和生物材料实验室 (LBB),L384, 30625 汉诺威,德国;7 苏黎世健康科学与技术系机器人与智能系统研究所康复工程实验室,CLA H 1.1 Tannenstrasse 3, 8092 苏黎世,瑞士
摘要 - 本文介绍了Robodexvlm,这是一个用于机器人任务计划的创新框架,并掌握了配备灵敏手的协作操纵器的检测。以前的方法着眼于简化且有限的操纵任务,这些任务通常忽略了以长期培训方式抓住各种对象相关的复杂性。相比之下,我们提出的框架利用灵巧的手能够抓住不同形状和大小的对象,同时根据自然语言命令执行任务。所提出的方法具有以下核心组件:首先,设计了一个具有任务级恢复机制的稳健任务计划器,该机制设计了视觉语言模型(VLMS),这使系统能够解释和执行长序列任务。第二,基于机器人运动学和正式方法提出了语言引导的灵活掌握感知算法,该方法是针对带有多种物体和命令的零摄像的灵巧操作量身定制的。全面的实验结果验证了Robodexvlm在处理长层场景和执行灵巧抓握方面的有效性,适应性和鲁棒性。这些结果突出了该框架在复杂环境中运行的能力,展示了其进行开放式灵巧操作的潜力。我们的开源项目页面可以在https://henryhcliu.github.io/robodexvlm上找到。
为了稳定角运动,应根据陀螺仪,主动的鳍稳定器等提出一个主动稳定系统。通过利用实时船舶响应和情境意识模块的数据来响应实际的环境条件和个人扰动,提出的稳定系统将与传统的基于陀螺仪的系统不同。可以预见到,应在组合(i)半数模型中评估船舶行为模型和运动控制系统的动作,包括对环境负载和结构响应的描述,以及(ii)机器学习模型,以进行平滑适应和基于反馈的校准。PHD项目包括在现有质量平台上开发解决方案的实验室和现场测试。职责和任务
摘要:力量训练 (ST) 可诱导皮质肌肉适应,从而增强力量。ST 会改变主动肌和拮抗肌的激活,从而改变运动控制,即力量产生的稳定性和准确性。本研究通过量化皮质肌肉一致性 (CMC) 以及力量产生的绝对误差 (AE) 和可变误差 (VE),评估了皮质肌肉通讯和运动控制的变化,该干预为期 3 周,专门用于加强踝关节跖屈 (PF)。在训练前、训练开始后 1 周和训练后进行了脑电图、肌电图和扭矩记录评估。通过最大自主等长收缩 (MVIC)、亚最大扭矩产生、AE 和 VE、肌肉激活和亚最大收缩期间的 CMC 变化来评估训练效果,收缩量为初始和每日 MVIC 的 20%。 MVIC 在整个训练过程中显著增加。对于亚最大收缩,仅在初始扭矩水平下,主动肌激活度随时间降低,而拮抗肌激活度、AE 和 VE 在每个扭矩水平下随时间降低。CMC 不受 MST 的影响。我们的结果表明,神经生理适应在训练后 1 周内就很明显。然而,CMC 不受 MST 的影响,这表明中枢运动适应可能需要更长时间才能转化为 CMC 改变。
摘要:力量训练(ST)诱导皮质肌肉肌肉适应,从而增强强度。ST改变了激动剂和拮抗肌肉的激活,该激动剂改变了运动控制,即力量产生稳定性和准确性。这项研究通过定量对皮层肌肉相干性(CMC)和绝对(AE)和力的误差(VE)进行定量,评估了皮质肌肉沟通和运动控制的改变,并在3周的最大强度训练(MST)干预过程中,特定地设计了型号的误差(VE)。用脑电图,肌电图和扭矩记录进行评估,在训练启动后1周进行了训练,然后进行了训练。对最大自愿等轴测收缩(MVIC),次最大扭矩产生,AE和VE,肌肉激活,肌肉激活以及CMC次级收缩期间的CMC变化的最大训练效果进行了评估。在整个培训完成期间,MVIC显着增加。对于次最大收缩,激动剂肌肉激活仅在初始扭矩水平时随时间降低,而拮抗剂肌肉激活,AE和VE随着时间的流逝,每个扭矩水平都会降低。cmc仍然没有MST的改变。我们的结果表明,训练后1周,神经生理适应很明显。然而,CMC仍然没有MST的改变,这表明中央运动适应可能需要更长的时间才能翻译成CMC改变。
摘要 - 为了使人形机器人能够在共有的环境中稳健地工作,多接触运动不仅在四肢(例如手脚),而且在四肢的中间区域(例如膝盖和肘部)的中间区域进行接触。我们开发了一种实现这种全身多接触运动的方法,该运动涉及人形机器人在中间区域的接触。可变形的板状分布式触觉传感器安装在机器人四肢的表面上,以测量接触力,而无需显着改变机器人体形。较早开发的多接触运动控制器(专门用于肢体接触)扩展以处理中间区域的接触,并且机器人运动通过反馈控制稳定,不仅使用力/扭矩传感器,还可以使用分布式的触觉传感器来稳定。通过对Dynamics模拟的验证,我们表明,开发的触觉反馈提高了全身多接触运动的稳定性,以防止干扰和环境错误。此外,寿命大小的人形RHP kaleido展示了全身多接触运动,例如向前走,同时通过前臂接触支撑身体,并在坐着的姿势和大腿接触中平衡姿势。
摘要 在本研究中,我们介绍了一种市售肌电假肢(Myobock ©,奥托博克)的改进版本,旨在为该设备提供基于脑机接口 BMI 的感觉运动控制。新系统使用用户的脑电图 (EEG) 信号以及手镯产生的振动作为输入,手镯包含振动马达,其频率与安装在假指尖的力敏电阻 (FSR) 测量的力成正比。在对七名健全人和四名截肢受试者进行实验期间,三种不同特征提取方法 (CSP、WD、GSO) 的四种组合已用于构建由两种具有不同电极数量的不同记录系统收集的 EEG 信号的特征向量。然后测试了三种机器学习算法(人工神经网络、具有线性和径向基函数核的支持向量机)的分类/预测性能。报告的结果为使用无线 BMI 来控制肌电假肢的主要运动类型提供了概念证明,即使用电极较少的 EEG 系统而不是研究级系统。
人类通过感知和应对错误来实现高效的行为。错误相关电位 (ErrP) 是在感知错误时发生的电生理反应。有人提出利用 ErrP 来提高脑机接口 (BCI) 的准确性,利用大脑的自然错误检测过程来提高系统性能。然而,外部和环境因素对 ErrP 可检测性的影响仍然不太清楚,特别是在涉及 BCI 操作和感觉运动控制的多任务场景中。在此,我们假设感觉运动控制的困难会导致多任务处理中的神经资源分散,从而导致 ErrP 特征的减少。为了检验这一点,我们进行了一项实验,其中指示参与者将球保持在板上的指定区域内,同时尝试通过运动想象控制显示屏上的光标。BCI 以 30% 的随机概率提供错误反馈。根据感觉运动控制的难度,我们采用了三种场景——无球(单任务)、轻量球(简单任务)和重量球(困难任务)——来描述 ErrP。此外,为了研究多任务对 ErrP-BCI 性能的影响,我们离线分析了单次试验分类准确度。与我们的假设相反,改变感觉运动控制的难度不会导致 ErrP 特征发生显著变化。然而,多任务会显著影响 ErrP 分类准确度。事后分析显示,在单任务 ErrP 上训练的分类器在困难任务场景下准确度降低。据我们所知,这项研究是首次在离线框架内研究在涉及感觉运动控制和 BCI 操作的多任务环境中 ErrP 是如何被调节的。尽管 ErrP 特征保持不变,但观察到的准确度变化表明,在实现基于 ErrP 的实时 BCI 之前,需要设计考虑任务负荷的分类器。
温带管理和空间的平衡导致平衡功率阶段与每个尺寸的瓦特相关,这会影响电源阶段的体系结构。可能出现的一个问题是,如果功率阶段需要以较高的频率工作。此问题通常存在于MOSFET中,但是与基于MOSFET的系统相比,GAN FET等新技术也可以提高开关性能。对于温度敏感的系统,GAN FET具有较高的理论效率,因为与MOSFET技术相比,切换损耗很小。频率增加会导致需要在MCU中进行其他功能,以支持在高度分辨率下实现更高频率切换所需的所需信号。
原创文章 人工智能增强篮球罚球的运动学分析 BEKIR KARLIK 1、MUSA HAWAMDAH 2 1 埃波卡大学计算机工程系,地拉那,阿尔巴尼亚 2 塞尔丘克大学计算机工程系,科尼亚,土耳其 在线发表:2024 年 12 月 30 日 接受发表:2024 年 12 月 15 日 DOI:10.7752/jpes.2024.12321 摘要:问题陈述和方法:在篮球比赛中,罚球的成功与否取决于球的出手角度、在空中的正确位置以及最佳速度运动特征。本研究利用人工智能(AI)研究了篮球运动员在疲劳前后执行罚球的运动学特征。材料和方法:我们使用了各种监督机器学习算法,包括:k-最近邻 (k-NN)、朴素贝叶斯、支持向量机 (SVM)、人工神经网络 (ANN)、线性判别分析 (LDA) 和决策树。这些算法用于对从球员收集的运动数据得出的特征进行分类,以揭示他们在不同疲劳程度下的投篮机制的模式和变化。当球员在疲劳前后成功和不成功投篮时,在球释放点测量肘部、躯干、膝盖和踝关节角度。有两种方法可用于对这些特征进行分类:第一种方法是直接使用行数据;另一种是使用主成分分析 (PCA) 减少数据。对于这两种方法,数据在应用于分类器之前都在 0-1 之间归一化。结果:我们通过使用朴素贝叶斯分类器对行数据获得了 98.44% 的最佳分类准确率。此外,使用 PCA 对减少数据进行 ANN 的结果显示最佳分类准确率 95.31%。研究结果揭示了疲劳引起的投篮力学的不同模式和变化,并强调了机器学习模型在分析生物力学数据方面的有效性。讨论和结论:这些结果有助于制定训练计划,以提高疲劳状态下的表现和一致性。这项研究强调了人工智能和数据驱动方法在运动生物力学中的潜力,可以为运动员表现和疲劳管理提供有价值的见解。关键词:智能算法、运动生物力学、运动数据、疲劳引起的变化简介在对各种运动进行的研究中已经观察到功能技能和基于技能的运动模式之间的差异。评估功能技能比评估基于技能的运动模式更具挑战性(Goktepe 等人,2009 年;Abdelkerim 等人,2007 年;Chappell 等人,2005 年)。例如,Goktepe 等人(2009 年)利用统计分析来证明踝关节、肩膀和肘部角度对网球发球的影响。Abdelkerim 等人(2007)展示了篮球运动员的计算机化时间运动分析,而 Chappell 等人(2005)则研究了在进行疲劳前和疲劳后练习的三个停跳任务中落地和跳跃动作中改变的运动控制策略。评估基于技能的收缩、适当的肌肉发力时间和关节定位等因素相对容易。值得注意的是,个人之间的动作执行和技能习得存在差异。在篮球罚球中,关节角度是足以将投篮分为不同类别的基本特征(Schmidt 等人,2012;Ge,2024;Zhang & Chen,2024)。疲劳是人类活动的自然结果,会影响运动员在训练和比赛期间的认知和学习能力。虽然大多数研究认为疲劳是影响表现的一个关键因素(Forestier & Nougier,1998;Apriantono 等人,2006),但一些研究表明疲劳对篮球罚球表现没有影响(Uygur 等人,2010;Rusdiana 等人,2019;Li,2021;Bourdas 等人,2024)。例如,Uygur 等人(2010)基于统计运动学分析发现疲劳对罚球没有显著影响。同样,Rusdiana 等人(2019)使用 SPSS 分析了罚球运动学,而 Bourdas 等人(2024)则专注于疲劳对三分跳投的影响。Li 等人(2021)研究了疲劳对女子篮球运动员投篮表现的运动学影响。所有这些研究都采用了统计方法;文献中尚未发现用于分析篮球罚球运动学的人工智能或软计算技术。近几十年来,高效的数据分析显著提高了使用软计算方法的各个领域的生产力。然而,体育科学中的大多数研究都集中在特定的比赛上,以探索不同数据源或机器学习技术在结构分析和语义提取中的作用。这项研究是首次将机器学习方法应用于运动学分析一些研究表明疲劳对篮球罚球表现没有影响(Uygur 等人,2010 年;Rusdiana 等人,2019 年;Li,2021 年;Bourdas 等人,2024 年)。例如,Uygur 等人(2010 年)根据统计运动学分析发现疲劳对罚球没有显著影响。同样,Rusdiana 等人(2019 年)使用 SPSS 分析了罚球运动学,而 Bourdas 等人(2024 年)则专注于疲劳对三分跳投的影响。Li 等人(2021 年)研究了疲劳对女子篮球运动员投篮表现的运动学影响。所有这些研究都采用了统计方法;文献中没有发现用于分析篮球罚球运动学的人工智能或软计算技术。近几十年来,高效的数据分析已显著提高了使用软计算方法的各个领域的生产力。然而,体育科学中的大多数研究都集中在特定的比赛上,以探索不同的数据源或机器学习技术在结构分析和语义提取中的作用。本研究首次将机器学习方法应用于运动学分析一些研究表明疲劳对篮球罚球表现没有影响(Uygur 等人,2010 年;Rusdiana 等人,2019 年;Li,2021 年;Bourdas 等人,2024 年)。例如,Uygur 等人(2010 年)根据统计运动学分析发现疲劳对罚球没有显著影响。同样,Rusdiana 等人(2019 年)使用 SPSS 分析了罚球运动学,而 Bourdas 等人(2024 年)则专注于疲劳对三分跳投的影响。Li 等人(2021 年)研究了疲劳对女子篮球运动员投篮表现的运动学影响。所有这些研究都采用了统计方法;文献中没有发现用于分析篮球罚球运动学的人工智能或软计算技术。近几十年来,高效的数据分析已显著提高了使用软计算方法的各个领域的生产力。然而,体育科学中的大多数研究都集中在特定的比赛上,以探索不同的数据源或机器学习技术在结构分析和语义提取中的作用。本研究首次将机器学习方法应用于运动学分析
