Objective: Data-driven models that estimate physiological states, particularly biological joint moments, are widely used in exoskeleton control. However, these estimators are often coupled to device-specific sensor configurations, limiting controller transfer and the use of open-source biomechanics datasets. Methods: We proposed joint kinematics as an intermediate representation that decouples hardware-specific sensing from downstream biological joint moment estimation. A joint-moment estimator using joint angles and angular velocities was trained exclusively on open-source biomechanics data and evaluated using kinematics from a hip exoskeleton, knee exoskeleton, and inertial measurement unit (IMU) sensor suite during level-ground, ramp-ascent, and ramp-descent walking. Results: The estimator achieved an root mean square error (RMSE) of 0.17 Nm/kg and coefficient of determination (R2) of 0.79 using hip exoskeleton kinematics, 0.19 Nm/kg and 0.62 using knee exoskeleton kinematics, and 0.15 Nm/kg and 0.85 using kinematics derived from IMUs across bilateral hip, knee, and ankle joints. Conclusion: Joint kinematics enabled an estimator trained only on open-source data to operate across distinct wearable platforms. Significance: This framework may reduce target-device data collection and support transferable biological joint moment estimation for exoskeleton control and wearable biomechanics.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Nature 子刊 | SciToolAgent:知识图谱引导的科学工具智能体
专知会员服务
22+阅读 · 2025年11月1日
从Idea构想到论文发表:AI for Research全链路综述与实践
专知会员服务
25+阅读 · 2025年7月21日
Nat. Biotechnol. | 用机器学习预测多肽质谱库
专知会员服务
18+阅读 · 2022年9月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | 基于深度序列模型的知识图谱补全
开放知识图谱
29+阅读 · 2019年5月19日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 基于知识图谱的子图匹配回答自然语言问题
开放知识图谱
27+阅读 · 2018年5月17日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
Nature 子刊 | SciToolAgent:知识图谱引导的科学工具智能体
专知会员服务
22+阅读 · 2025年11月1日
从Idea构想到论文发表:AI for Research全链路综述与实践
专知会员服务
25+阅读 · 2025年7月21日
Nat. Biotechnol. | 用机器学习预测多肽质谱库
专知会员服务
18+阅读 · 2022年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员