[发明专利]动力外骨骼控制方法、装置、计算机设备及存储介质有效
申请号: | 201810684655.3 | 申请日: | 2018-06-28 |
公开(公告)号: | CN109124998B | 公开(公告)日: | 2022-04-01 |
发明(设计)人: | 邱培;温伟林 | 申请(专利权)人: | 东莞英汉思机器人科技有限公司 |
主分类号: | G05B19/00 | 分类号: | G05B19/00;A61H3/00 |
代理公司: | 深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙) 44325 | 代理人: | 胡志桐 |
地址: | 523000 广东省东莞市松山湖高新技术*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动力 骨骼 控制 方法 装置 计算机 设备 存储 介质 | ||
1.一种动力外骨骼控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取膝关节扭矩角度比k1m;
获取用户当前膝关节角度θk、膝关节角加速度助力等级系数kf和膝关节随动辅助系数k2m;
当步行周期为stance状态时,将所述膝关节角度θk、所述膝关节角加速度所述膝关节扭矩角度比k1m、所述膝关节随动辅助系数k2m和所述助力等级系数kf输入至预设stance物理模型中得到第一膝关节扭矩助力τ'stance,并输出所述第一膝关节扭矩助力τ'stance;
当步行周期为swing状态时,将所述膝关节角加速度所述膝关节随动辅助系数k2m和助力等级系数输入至预设swing物理模型中得到第二膝关节扭矩助力τ'swing,并输出所述第二膝关节扭矩助力τ'swing;
所述“获取膝关节扭矩角度比”,具体为:
获取用户数据中的历史膝关节角度θ和历史膝关节扭矩τ;
根据如下表达式获取所述膝关节扭矩角度比k1m:
所述“预设stance物理模型”,具体为如下表达式:
所述“预设swing物理模型”,具体为如下表达式:
2.根据权利要求1所述的动力外骨骼控制方法,其特征在于,所述“获取助力等级系数kf”,具体为:
根据用户调节设置的百分比获取助力等级系数kf;
获取膝关节随动辅助系数k2m,包括:
对不同人体行走状态膝关节角加速度进行统计分析得出经验值设置为膝关节随动辅助系数k2m。
3.一种动力外骨骼控制装置,其特征在于,所述“动力外骨骼控制装置”具体为:
第一信息获取模块,用于获取膝关节扭矩角度比k1m;
第二信息获取模块,用于获取用户当前膝关节角度θk、膝关节角加速度助力等级系数kf和膝关节随动辅助系数k2m;
计算模块,用于当步行周期为stance模式时,将所述膝关节角度θk、所述膝关节角加速度所述膝关节扭矩角度比k1m、所述膝关节随动辅助系数k2m和所述助力等级系数kf输入至stance物理模型中得到第一膝关节扭矩助力τ'stance,并输出所述第一膝关节扭矩助力τ'stance;并用于当步行周期为swing模式时,将所述膝关节角加速度膝关节随动辅助系数k2m和助力等级系数输入至swing物理模型中得到第二膝关节扭矩助力τ'swing,并输出所述第二膝关节扭矩助力'τswing;
所述“第一信息获取模块”具体包括:
历史信息获取单元,用于获取用户数据中的历史膝关节角度θ和历史膝关节扭矩τ;
膝关节扭矩角度比计算单元,用于根据如下表达式获取所述膝关节扭矩角度比k1m:
所述计算模块包括stance物理模型建立单元,所述stance物理模型建立单元建立的stance物理模型具体为如下表达式:
所述计算模块包括swing物理模型建立单元,所述swing物理模型建立单元建立的swing物理模型具体为如下表达式:
4.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
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