[发明专利]辅助转矩设置设备和步行辅助设备

权利要求书

1.一种辅助转矩设置设备，包括：

身体信息提取器，被配置为提取关于用户的身体信息；

参考步态模型生成器，被配置为通过将身体信息应用到身体模型来生成参考步态模型；

辅助转矩设置器，被配置为通过以下处理来设置辅助转矩：

基于参考步态模型生成初始辅助转矩曲线，初始辅助转矩曲线指示从步行辅助设备向用户提供的辅助转矩的轨迹，使得辅助转矩的轨迹在一段时间改变；

确定用于用户的步态的新陈代谢能量的量；

通过调整所述轨迹从初始辅助转矩曲线确定更新的辅助转矩曲线，使得更新的辅助转矩曲线减少用户耗费的新陈代谢能量的量；

基于更新的辅助转矩曲线调整从步行辅助设备提供给用户的辅助转矩。

2.如权利要求1所述的辅助转矩设置设备，其中，身体信息包括：与用户相关联的关节信息、肌肉信息和神经信息中的至少一个。

3.如权利要求2所述的辅助转矩设置设备，其中，身体信息提取器被配置为使用运动捕捉设备和测力板设备中的至少一个来确定关节信息。

4.如权利要求1所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为，

通过计算与用户相关联的运输的新陈代谢消耗来确定用于用户的步态的新陈代谢能量的量。

5.如权利要求4所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为基于在步态期间用户的肌肉使用的力、肌肉的运动速度、用户的运动距离和肌肉的总质量来计算运输的新陈代谢消耗。

6.如权利要求4所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为调整所述轨迹直到运输的新陈代谢消耗被最小化为止。

7.如权利要求4所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为响应于所述轨迹的调整来确定运输的新陈代谢消耗的变化量。

8.如权利要求1所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为基于动态规划法或者快速扩展随机树来确定更新的辅助转矩曲线。

9.如权利要求1所述的辅助转矩设置设备，其中，

步行辅助设备包括被配置为输出与用户的髋关节角度和髋关节角速度中的至少一个对应的辅助转矩的驱动部分，

辅助转矩设置器被配置为基于参考步态模型通过调整驱动部分的增益来确定最小化运输的新陈代谢消耗的最佳增益。

10.如权利要求9所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为实时测量髋关节角度和髋关节角速度中的至少一个。

11.如权利要求9所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为调整所述增益直到运输的新陈代谢消耗被最小化为止。

12.如权利要求9所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为响应于所述增益的调整来确定运输的新陈代谢消耗的变化量。

13.如权利要求9所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为基于牛顿法来确定最佳增益，使得辅助转矩设置器连续地确定所述增益直到辅助转矩设置器收敛到最佳增益。

14.如权利要求11所述的辅助转矩设置设备，其中，辅助转矩设置器被配置为响应于所述髋关节角度或髋关节角速度大于或等于阈值范围来确定最佳增益。