[发明专利]行走辅助机器人和控制行走辅助机器人的方法

权利要求书

1.一种控制行走辅助机器人的运动的方法，所述方法包括：

通过感测或测量行走辅助机器人的至少一个关节的动作来收集动作信息；

基于收集到的动作信息来确定所述至少一个关节的动作状态，其中，确定动作状态的步骤包括：基于收集到的动作信息来确定所述至少一个关节是处于正功状态还是负功状态；

基于动作状态计算施加到行走辅助机器人的力矩，使得力矩基于动作状态选择性地包括主动分量和阻尼分量的不同组合；

基于所述至少一个关节的力矩通过以下步骤控制行走辅助机器人的运动：

当所述至少一个关节处于正功状态时，使所述至少一个关节的动作加速，

当所述至少一个关节处于负功状态时，使所述至少一个关节的动作减速。

2.如权利要求1所述的方法，其中，确定动作状态的步骤包括：

基于收集到的动作信息来确定所述至少一个关节的动作状态是否被改变。

3.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述至少一个关节是处于正功状态还是负功状态的步骤包括：

计算与感测或测量出的所述至少一个关节的动作有关的运动信息。

4.如权利要求3所述的方法，其中，确定所述至少一个关节是处于正功状态还是负功状态的步骤还包括：

如果计算出的运动信息是正数，则确定所述至少一个关节处于正功状态，

如果计算出的运动信息是负数，则确定所述至少一个关节处于负功状态。

5.如权利要求1所述的方法，其中，收集动作信息的步骤包括：

收集与至少一个时间点关联的、和所述至少一个关节的动作有关的动作信息，其中，所述动作信息包括以下项中的至少一项：所述至少一个关节的角度、所述至少一个关节的角速度、所述至少一个关节的角加速度、行走辅助机器人的行走速度以及由地面对行走辅助机器人施加的地面反作用力GRF。

6.如权利要求5所述的方法，其中，确定动作状态的步骤包括：

基于与所述至少一个时间点关联的动作信息来计算所述至少一个关节的力矩；

基于计算出的所述至少一个关节的力矩来计算与所述至少一个关节的动作有关的运动信息。

7.如权利要求1所述的方法，其中，使动作加速的步骤包括：

将主动力矩施加到所述至少一个关节，其中，主动力矩使用基于所述至少一个关节的先前动作所计算的力矩变化模式被确定。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

基于行走阶段从先前行走状态改变到当前行走状态的时间、关于力矩变化位置的信息以及关于在当前行走状态下的最大关节力矩的信息来确定力矩变化模式。

9.如权利要求1所述的方法，其中，在使动作加速时，基于穿戴者和行走辅助机器人之间的行走周期的相似度的权重值被添加到施加于所述至少一个关节的主动力矩。

10.如权利要求1所述的方法，其中，使动作减速的步骤包括：

将阻尼力矩施加到所述至少一个关节，其中，阻尼力矩基于关节的角速度或权重值，其中，所述权重值基于穿戴者和行走辅助机器人之间的行走周期的相似度。

11.如权利要求1所述的方法，其中，使动作加速的步骤和使动作减速的步骤中的至少一个步骤包括：将动态补偿力矩另外地施加到所述至少一个关节。

12.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个关节包括髋关节、膝关节和踝关节中的一个或更多个。