Управление антропоморфным механизмом на основе неполных данных средствами нейронных сетей
Диссертация
На основе изученных публикаций и благодаря проведенному анализу специфики управления антропоморфными механизмами разработан способ построения эффективной системы управления протезом верхней конечностью с помощью биоэлектрического образа на базе искусственной нейронной сети. Разработан модуль ассоциативной памяти, позволяющий реконструировать неполный биоэлектрический образ движения по косвенным… Читать ещё >
Список литературы
- Бернштейн Н. «О построении движений». М., «Медгиз», 1947
- Борисов Э.И., Ройфман Г. Д., Славуцкий Я. Л. «Анализ некоторых способов выделения информации в биоэлектрических системах управления» В сб.: Протезирование и протезостроение. М., 1976, вып.35, стр.29−37
- Гибнер В.М. «Биоэлектрический протез предплечья с пропорциональным управлением и электрической частотно-импульсной обратной связью». В сб.: «Материалы республиканской конференции «Протезирование и протезостроение». Харьков, 1973, стр. 135−137
- Гидиков A.A. «Теоретические основы электромиографии». Л., «Наука», 1975,180 стр.
- Зинковский A.B., Буров А. Г. «Воссоздание биоэлектрического образа движения по неполным данным средствами нейронных сетей». В сб. «Протезирование и протезостроение», 2000, вып. 96, стр.121−130.
- Конструкции протезно-ортопедических изделий / Под ред. А. П. Кужекина. М., «Легкая и пищевая промышленность», 1984, 239 стр.
- Коренев Г. В. «Введение в механику человека». М., «Наука», 1977, 281 стр.
- Коренев Г. В. «Очерки механики целенаправленного движения». М., «Наука», 1980, 328 стр.
- Коц Я.М. «Организация произвольного движения». М., «Наука», 1975, 247 стр.
- Первозванский A.A. «Курс теории автоматического управления». М., «Наука», 1986, 615 стр.
- Первозванский A.A., Буцев A.B. «Локальная аппроксимация на искусственных нейросетях». Автоматика и Телемеханика, 1995, № 9, стр. 127−13 689
- Полян Е.П., Славуцкий Я. Л., Бернштейн В. М., Якобсон Я. С. «Способ биоэлектрического управления механизмами и устройствами». Авт. свид. № 182 863, 1964 г.
- Полян Е.П., Остапчук В. Г. «Система биоэлектрического управления тремя парами движений протеза». В сб.: Протезирование и протезостроение. М., 1971, вып.26, стр.69−71
- Полян Е.П., Головин B.C., Брондшпиц Г. М. «Биоэлектрическая система управления протезом предплечья с двумя парами движений». В сб.: Протезирование и протезостроение. М., 1974, вып. ЗЗ, стр.24−27
- Ситенко А.Н. «Исследование и использование биоэлектрических образов движений для управления многофункциональным протезом плеча», диссертация на соиск. уч. степени к.т.н. ML ЦНИИПП, 1974, 198 стр.
- Ситенко А.Н. «Преобразование биоэлектрических сигналов для управления с помощью распознавания образов». В сб.: Протезирование и протезостроение. М., 1973, вып.31, стр.96−103
- Славуцкий Я. Л. «Физиологические аспекты биоэлектрического управления протезами». М., «Медицина», 1982, 288 стр.
- Справочник по протезированию / Под ред. В. И. Филатова. Л., «Медицина», 1978, 278 стр.
- Якобсон Я.С., Бернштейн В. М., Полян Е. П. «Способы управления многофункциональными биоэлектрическими протезами». В кн.: Механика машин. М., «Наука», 1966, вып. 1−2
- Abel Е., Zacharia P., Forster A., Farrow Т. «Neural network analysis of the EMG interference pattern». Medical Engineerig and Physiology, 1996, vol.18, no. l, pp.12−17
- Burov A. «A neural network model for anthropomorphic mechanism control by means of surface EMG signals». Procs. of XVII Congress of ISB, Calgary, 1999, lpp90
- Chester M. «Neural networks: a tutorial». Prentice Hall, 1993, 295 pp.
- Childress D.S. «An approach to powered grasp». In: Advances in external control of human extremities (4th int. symposium proceedings, Dubrovnik 1972). Belgrade, 1973, pp. 159−167
- Dillner S., Hagg G. «Three methods of controlling an externally powered protheses with one myoelectrical signal only». Undergraduate thesis in applyed electronics, Goeteborg, Chalmers University Technology, 1972
- Fausett L. «Fundamentals of neural networks: architectures, algorithms and applications». Prentice Hall, 1994,411 pp.
- Flash T., Hogan N. «The coordination of arm movements: an experimentally confirmed mathematical model». Journal of Neuroscience, 1985, vol.5, pp. 1688−1703
- Gonzales R., Abraham L., Barr R., Buchanan T. «Muscle activity in rapid multi-degree-of-freedom elbow movements: solution from a musculoskeletal model». Biological Cybernetics, 1999, vol.80, pp.357−367
- Gribble P., Ostry D., Sanguineti V., Laboissiere R. «Are complex control signals required for human arm movement?». Journal of Neurophysiology, 1998, vol.79, no.3, pp. 1409−1424
- Hartman H.H., Hobart D.C., Waring W., Nickel W.L. «A myoelectrically controlled powered elbow». Artifical Limbs, 1969, vol.13, no.2, pp.61−63
- Hiravama M., Kawato M., Jordan M. «Cascade neural network model and a speed-accuracy trade-off of arm movement». Journal of Motor Behavior, 1993, vol.25, no.3, pp.162−174
- Hiroyuki M., Kawato M. «Tennis serve and upswing learning robot based on bi-directional theory». Neural Networks, 1998, Special Issue 11, pp. 13 311 344.
- Jacobs R., Jordan M. «A competitive modular connectionist architecture». In: Moody J., Hanson S., Lippman R. (Eds.) «Advances in neural information processing systems 3», Morgan Kaufinann, San Mateo, 1991, pp.767−77 391
- Haines K., Hecht-Nielsen R. «A BAM with increased information storage capacity». Proes. of 1988 IEEE International Conference on Neural Networks, 1988, vol.1, pp.181−190
- Kashima T., Isurugi Y. «Trajectory formation based on physiological characteristics of skeletal muscles». Biological Cybernetics, 1998, vol.78, pp.413−422
- Kawato M, Maeda Y., Uno Y., Suzuki R. «Trajectory formation of arm movement by cascade neural network model based on minimum torque-change criterion». Biological Cybernetics, 1990, vol.62, pp.275−288
- Kawato M. «Optimization and learning in neural networks for formation and control of coordinated movement». In: Meyer D., Kornblum S. (Eds.) Attention and Performance, XIV MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1992, pp.821 849
- Kleissen R., Buurke J., Harlaar J., Zilvold G. «Electromyography in the biomechanical analysis of human movement and its clinical application». Gait and Posture, 1998, vol.8, no.2, pp.143−158
- Kohonen T. «Self-Organization and Associative Memory». Springer-Verlag, 1984,310 pp.
- Koike Y., Kawato M, «Estimation of arm posture in 3D-space from surface EMG signals using a neural network model». IEICE Transactions on Information and Systems, 1994, E77-D, pp.368−375
- Koike Y., Kawato M. «Estimation of dynamic joint torques and trajectory formation from surface electromyography signals using a neural network model». Biological Cybernetics, vol.73, pp.291−300
- Kosko B. (Ed.) «Neural networks and fuzzy systems». Prentice Hall, 1992, 360 pp.
- Kosko B. «Neural networks for signal processing». Prentice Hall, 1992, 340 pp.92
- Latwesen A., Patterson P. «Identification of lower arm motions using the EMG signals of shoulder muscles». Medical Engineerig and Physiology, 1994, vol.16, no.2, pp. 113−121
- Lenze B. «Complexity preserving increase of the capacity of bidirectional associative memories by dilation and translation». Neural Networks, 1998, vol.11, pp.1041−1048
- Mann R.W., Reimers S.D. «Kinesthetic sensing for the EMG-controlled Boston Arm». In: Advances in external control of human extremities (3th int. symposium proceedings, Dubrovnik 1969). Belgrade, 1970, pp.231−243
- Miyamoto H., Schaal S., Gandolfo F., Gomi H., Koike Y., Osu R., Nakano E., Wada Y., Kawato M. «A Kendama learning robot based on dynamic optimization theory». Neural Networks, 1996, Special Issue 9, pp.1281−1302
- Nowlan S., Hinton G. «Evaluation of adaptive mixtures of competing experts». In: Moody J., Hanson S., Lippman R. (Eds.) «Advances in neural information processing systems 3», Morgan Kaufinann, San Mateo, 1991, pp.774−780
- Ochiai K., Toda N., Usui S. «Kick-out learning algorithm to reduce oscillation of weights». Neural Networks, 1994, vol.7, no.5, pp.797−807
- Okadome T., Honda M. «Kinematic construction of the trajectory of sequential arm movements». Biological Cybernetics, vol.80, pp. 157−169
- Park S., Lee S. «EMG pattern recognition based on artificial intelligence techniques». IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering, 1998 vol.6, no.4, pp.400−405
- Riach C., Reid J. «An electromyographic study of weight-bearing at the elbow joint». Canadian Journal of Applied Sport Science, 1980, vol.5, no.4, pp.220 225
- Sanner R., Kosha M. «A mathematical model of the adaptive control of human arm motions». Biological Cybernetics, 1999, vol.80, pp.369−38 293
- Taylor R., Wirta R.W. «Physiologically compatible EMG control of powered prothesis». Proc. joint. Automat, contr. conf., West Lafayette, 1976, no. l, pp.734−737
- Uchiyama T., Bessho T., Akazawa K. «Static torque-angle relation of human elbow joint estimated with artificial neural network technique». Journal of Biomechanics, 1998, vol.31, pp.545−554
- Wada Y., Kawato M. «A new information criterion combined with cross-walidation method to estimate generalization capability». Systems and Computers in Japan, 1992, vol.23, no.4, pp.955−965
- Wada Y., Kawato M. «A neural network model for arm trajectory formation using forward and inverse dynamics models». Neural Networks, 1993, vol.6, pp.919−932
- Wang X. «Three-dimentional kinematic analysis of influence of hand orientation and joint limits on the control of arm postures and movements». Biological Cybernetics, 1999, vol.80, pp.449−463
- Wang Z. «A bidirectional associative memory based on optimal linear associative memory». IEEE Trans. Computers, 1996, vol.45, pp.1171−1179.
- Winters J.M., Crago P.E. (Eds.) «Biomechanics and Neural Control of Movement». Springer-Verlag, 1999, 520 pp.
- Wirta R.W. «Pattern-recognition arm prosthesis: a historical perspective a final report». Bulletin Prosthetics Research, 1978, pp.8−35.
- Wolpert D., Kawato M. «Multiple paired forward and inverse models for motor control». Neural Networks, 1998, Special Issue 11, pp.1317−1329.
- Xiao S., Li X. «An elbow joint movement control model with visual feedback». Biomedical Science Instruments, 1997, vol.34, pp.218−223