[发明专利]基于主动循环运动的肌肉电刺激快速自适应控制方法

权利要求书

1.一种基于主动循环运动的肌肉电刺激快速自适应控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：构建肌肉电刺激运动模型：

测试每块目标肌肉在确定电刺激脉冲下的输出功率达到最大值时，分别建立每块目标肌肉电刺激开始角度、目标肌肉电刺激结束角度与运动曲柄角度的对应关系；所述运动曲柄与运动设备连接；

步骤二：构造基于链地址法的曲柄角度-肌肉电刺激哈希表：

取步骤一中所得运动曲柄角度被360度除后所得的余数为哈希地址，得到哈希函数：

以每一个运动曲柄角度值对应一个下标，得到一个线性数组形式的哈希表；

针对步骤一中获取的目标肌肉电刺激开始角度和/或目标肌肉电刺激结束角度对应的运动曲柄角度分别存储目标肌肉的电刺激开始和/或结束标识；

步骤三：进行目标肌肉电刺激快速自适应控制训练；

根据运动过程中的实时运动曲柄角度值，通过哈希函数计算目标肌肉电刺激开始/结束节点，进行目标肌肉电刺激开始/结束控制；

步骤二中，建立哈希表时，需要进行哈希冲突的处理；

所述进行哈希冲突的处理是指：基于不同目标肌肉的电刺激角度可能会相同，所述哈希表基于链地址法构建，构造了曲柄角度-肌肉电刺激哈希表，同一个地址存放多个电刺激目标肌肉动作节点；

所述哈希表长度为360，将哈希表定义为一个由360个头指针组成的指针数组 T[0…359]，凡是哈希地址为index的结点，均链接到以T[index]为头指针的单链表中；

所述步骤三中，通过基于主动循环运动的肌肉电刺激控制系统进行肌肉电刺激快速自适应控制，所述肌肉电刺激控制系统包括中央控制模块，还包括与中央控制模块连接的电刺激控制模块、电机控制模块和实时位置传感采集模块；

所述电刺激控制模块用于进行目标肌肉电刺激通道的电刺激脉冲输出的自适应控制；

所述电机控制模块用于将电机转速和电机扭矩信息传输到中央控制模块；

所述实时位置传感采集模块用于将实时曲柄角度信息传输到中央控制模块；

所述中央控制模块用于与电刺激控制模块、电机控制模块和实时位置传感采集模块进行控制命令和数据的传输，并通过曲柄角度-肌肉电刺激哈希表，完成对各个模块的功能调度。

2.一种如权利要求1所述的基于主动循环运动的肌肉电刺激快速自适应控制方法，其特征在于，所述进行目标肌肉电刺激快速自适应控制训练的步骤具体包括：

S1：给所述肌肉电刺激控制系统通电，中央控制模块实现与电刺激控制模块、电机控制模块、实时位置传感采集模块的正常通信，并发送相应指令激活各模块的软件运行；

S2：中央控制模块进行曲柄角度-肌肉电刺激哈希表初始化，初始化目标肌肉的电刺激开始和/或结束标识；

S3：设定中央控制模块运动训练的程序参数；

S4：中央控制模块获得开始指令，电机带动曲柄开始运动，中央控制模块进入目标肌肉电刺激快速自适应控制，并进入步骤S5；

S5：若中央控制模块获得停止指令，则停止目标肌肉电刺激快速自适应控制，并进入步骤S11；

否则，根据位置传感采集模块反馈的最新运动曲柄角度值，调用所述哈希函数，计算哈希地址；

S6：根据上一步骤计算的哈希地址，中央控制模块查找所述曲柄角度-肌肉电刺激哈希表，获取该哈希地址对应的哈希表链表节点；

S7：如果上一步骤获取的哈希表链表节点为空节点，则返回步骤S5，读取一个新的运动曲柄角度值；

如果上一步骤获取的哈希表链表节点不是空节点，执行步骤S8；

S8：读取步骤S7获取节点存储的目标肌肉电刺激通道和电刺激开始/结束标识；

S9：根据上一步骤获取的目标肌肉电刺激通道和电刺激开始/结束标识，中央控制模块通过控制命令通知电刺激控制模块，进行目标肌肉通道的电刺激脉冲输出/停止；

S10：获取当前哈希表链表节点的下一个节点，并返回步骤S7；

S11：目标肌肉电刺激快速自适应控制训练结束。

3.一种如权利要求2所述的基于主动循环运动的肌肉电刺激快速自适应控制方法，其特征在于，步骤S3中设定的参数包括目标速度、目标阻力和初始电刺激电流强度。