[发明专利]一种残疾人下肢机器人运动检测系统及检测方法

说明书

本发明提供一种残疾人下肢机器人运动检测系统及检测方法。本发明的残疾人下肢机器人运动检测系统，包括左腿数据采集模块、右腿数据采集模块、模数转换模块1、模数转换模块2、微处理器模块、蓝牙模块以及电脑端；所述左腿数据采集模块与模数转换模块1电连接；所述右腿数据采集模块与模数转换模块2电连接；所述模数转换模块1与所述模数转换模块2都与微处理器模块电连接；所述蓝牙模块与微处理器模块电连接。本发明能够有效提高下肢运动检测的准确性和稳定性。

技术领域：

本发明涉及一种残疾人下肢机器人运动检测系统及检测方法，属于医疗机械系统领域。

背景技术：

随着人口老龄化社会的到来，由于生理机能衰退或因事故而引起的下肢运动障碍患者的数量急剧上升，这就为下肢机器人技术的发展提供了契机，而下肢是人行走等日常生活中最重要的部位，因此通过下肢机器人辅助患者进行站立及行走，帮助患者减轻并发症及痛苦，使其最大限度地回归正常生活已成下肢机器人领域中的迫切需求。

下肢机器人作为一种新型的智能穿戴设备，融入了机械、控制、人机工程等领域先进的研究成果，能够增强人体的感官及力量，强化人体的运动能力和耐力，在军事、民用、医疗、护理及抢险等多方面具有极其广阔的应用前景。随着研究的逐渐深入和市场需求的日渐增长，如何获取下肢机器人运动的传感信息是值得关注的问题。

目前大多数采用基于MEMS的姿态测量方法，但是由于低成本MEMS姿态测量精度低，很容易造成数据的虚假。

发明内容：

在此前提下，本发明提出一种残疾人下肢机器人运动检测系统及检测方法，基于高精度滑动编码器技术，提高下肢运动检测的准确性和稳定性。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种残疾人下肢机器人运动检测系统，包括左腿数据采集模块、右腿数据采集模块、模数转换模块1、模数转换模块2、微处理器模块、蓝牙模块以及电脑端；所述左腿数据采集模块与模数转换模块1电连接；所述右腿数据采集模块与模数转换模块2电连接；所述模数转换模块1与所述模数转换模块2都与微处理器模块电连接；所述蓝牙模块与微处理器模块电连接。

所述的残疾人下肢机器人运动检测系统，所述左腿数据采集模块包括两个多圈可调电位器，两个多圈可调电位器分别用于检测左腿的下肢关节和大腿关节处的电位信号。

所述的残疾人下肢机器人运动检测系统，所述右腿数据采集模块包括两个个多圈可调电位器，两个多圈可调电位器分别用于检测右腿的下肢关节和大腿关节处的电位信号。

所述的残疾人下肢机器人运动检测系统，所述多圈可调电位器采用型号WXD3-13-2W的多圈可调电位器。

所述的残疾人下肢机器人运动检测系统，所述模数转换模块1和所述模数转换模块2均包括一个14位模数转换芯片AD9240及外围电路。

用上述的残疾人下肢机器人运动检测系统进行残疾人下肢机器人运动检测的方法，该方法包括如下步骤：

S1.对左腿数据采集模块和右腿数据采集模块的多圈可调电位器采集并分别经过模数转换模块1与所述模数转换模块2转换后得到的数字信号分别做滑动窗均值处理；

S2.将步骤S1中滑动窗均值处理后的数据转换到下肢运动角度；

S3.利用步骤S2得到的下肢运动角度，根据建立的数据库匹配对应的运动模式

S4.步态计算：通过步骤S2中得到的下肢运动角度的变化检测行走步数。

所述的残疾人下肢机器人运动检测的方法，步骤S1中所述的滑动窗均值处理的公式如下：