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Enregistrement W4415169422 · doi:10.3390/pr13103252

Study on Lower Limb Motion Intention Recognition Based on PO-SVMD-ResNet-GRU

2025· article· en· W4415169422 sur OpenAlexaff
Wei Li, Mingsen Wang

Notice bibliographique

RevueProcesses · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMuscle activation and electromyography studies
Établissements canadiensMinistry of Education and Child Care
Organismes subventionnairesDepartment of Science and Technology of Jilin Province
Mots-clésThresholdingPattern recognition (psychology)Mean squared errorElectromyographyGaitHilbert–Huang transformWaveletNoise reductionResidual

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This study aims to enhance the accuracy of human lower limb motion intention recognition based on surface electromyography (sEMG) signals and proposes a signal denoising method based on Sequential Variational Mode Decomposition (SVMD) optimized by the Parrot Optimization (PO) algorithm and a joint motion angle prediction model combining Residual Network (ResNet) with Gated Recurrent Unit (GRU) for the two aspects of signal processing and predictive modeling, respectively. First, for the two motion conditions of level walking and stair climbing, sEMG signals from the rectus femoris, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris, as well as the motion angles of the hip and knee joints, were simultaneously collected from five healthy subjects, yielding a total of 400 gait cycle data points. The sEMG signals were denoised using the method combining PO-SVMD with wavelet thresholding. Compared with denoising methods such as Empirical Mode Decomposition, Partial Ensemble Empirical Mode Decomposition, Independent Component Analysis, and wavelet thresholding alone, the signal-to-noise ratio (SNR) of the proposed method was increased to a maximum of 23.42 dB. Then, the gait cycle information was divided into training and testing sets at a 4:1 ratio, and five models—ResNet-GRU, Transformer-LSTM, CNN-GRU, ResNet, and GRU—were trained and tested individually using the processed sEMG signals as input and the hip and knee joint movement angles as output. Finally, the root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and coefficient of determination (R2) were used as evaluation metrics for the test results. The results show that for both motion conditions, the evaluation metrics of the ResNet-GRU model in the test results are superior to those of the other four models. The optimal evaluation metrics for level walking are 2.512 ± 0.415°, 1.863 ± 0.265°, and 0.979 ± 0.007, respectively, while the optimal evaluation metrics for stair climbing are 2.475 ± 0.442°, 2.012 ± 0.336°, and 0.98 ± 0.009, respectively. The method proposed in this study achieves improvements in both signal processing and predictive modeling, providing a new method for research on lower limb motion intention recognition.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,931
Score d'incertitude au seuil0,537

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,021
Tête enseignante GPT0,248
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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Résumé présentoui

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