[发明专利]基于表面肌电信号与MEMS惯组组合的个人定位方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于表面肌电信号与MEMS惯组组合的个人定位方法和装置，1)通过神经网络训练建立神经骨骼肌肉运动模型；2)实际定位时，采集定位者表面肌电信号，并通过神经骨骼肌肉运动模型，得到定位者实时辅助定位信息；3)根据MEMS惯组得到定位者实时定位信息；将步骤2)得到的实时辅助定位信息与定位者实时定位信息相融合；4)融合后的信息进行导航解算，即可得到定位者定位数据，实现个人定位。本发明不需依靠外界任何信息和设备，具有自主性、便于安装和携带，成本低，适用环境能力强。可实现不受GPS信号限制的室内外无缝导航，并且组合导航提高了个人定位导航的精度和可靠性。

主权项

基于表面肌电信号与MEMS惯组组合的个人定位方法，其特征在于：步骤如下，1)首先通过神经网络训练建立神经骨骼肌肉运动模型，得到人体表面肌电信号与由步长、运动姿态、速度和角度构成的辅助定位信息的对应关系；2)实际定位时，采集需定位者表面肌电信号，并通过步骤1)得到的神经骨骼肌肉运动模型，得到该定位者实时辅助定位信息；3)根据MEMS惯组得到定位者实时定位信息；将步骤2)得到的实时辅助定位信息与根据MEMS惯组得到的定位者实时定位信息相融合；4)融合后的信息进行导航解算后，得到定位者包括实时运动姿态、经纬度位置构成的定位数据，初始航向、经纬度由外设设备发送、预先设定或由外带GPS提供；然后通过USB串口发送定位数据到计算机或直接使用外挂显示设备显示实时定位结果，实现个人定位；所述步骤1)通过神经网络训练建立神经骨骼肌肉运动模型的方法为，先选择步态行为中对步态姿势控制作用显著的下肢肌肉，再在训练者选定的下肢肌肉上安放表面肌电信号传感器，同时使训练者携带GPS模块以获取标准GPS信号，结合MEMS惯组对表面肌电传感器组进行训练和标校；表面肌电信号传感器测得的表面肌电信号作为神经网络输入参数xj，标准GPS和MEMS惯组组合信息作为输出Ok，通过学习和对神经网络进行多次反复训练，得到稳定的神经网络权值和阈值，预测训练者实时运动所对应的辅助定位信息；在训练完成后，建立实时的数据库存储信息。