[发明专利]一种下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统

权利要求书

1.一种下肢康复机器人的力位混合控制方法，其特征在于，包括：

获取患者刚开始使用下肢康复机器人时的压力信号和扭矩信号；所述压力信号包括患者刚开始使用下肢康复机器人时的左腿压力信号和右腿压力信号；所述扭矩信号包括患者刚开始使用下肢康复机器人时左扭矩传感器采集的左扭矩信号和右扭矩传感器采集的右扭矩信号；

根据所述压力信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的压力；

根据所述扭矩信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的力矩；

获取所述下肢康复机器人在空载时的空载力和空载力矩；所述空载力包括所述下肢康复机器人在空载时的左腿空载力和右腿空载力；

根据所述压力和所述空载力确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际压力；所述实际压力包括左腿实际压力和右腿实际压力；

根据所述力矩和所述空载力矩确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际力矩；

获取预设压力阈值范围和预设力矩阈值；

根据所述实际压力和所述预设压力阈值范围间的关系以及所述实际力矩与所述预设力矩阈值间的关系确定患者的运动意图；

根据所述运动意图控制所述下肢康复机器人进行相应运动；

所述根据所述压力信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的压力，具体包括：

根据所述左腿压力信号，采用公式确定左腿压力；其中，F₁为左腿压力，A₁为所述左腿压力信号，P₁为所述下肢康复机器人中左腿压力传感器的压力量程，Q为所述下肢康复机器人中控制模块的固有属性，Q＝32767；

根据所述右腿压力信号，采用公式确定右腿压力；其中，F₂为右腿压力，A₂为所述右腿压力信号，P₂为所述下肢康复机器人中右腿压力传感器的压力量程。

2.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的力位混合控制方法，其特征在于，所述根据所述扭矩信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的力矩，具体包括：

根据所述左扭矩信号，采用公式确定患者的第一力矩；其中，T₁为第一力矩，B₁为所述左扭矩信号，S₁为所述下肢康复机器人中左扭矩传感器的量程，Q＝32767；

根据所述右扭矩信号，采用公式确定患者的第二力矩；其中，T₂为第二力矩，B₂为所述右扭矩信号，S₂为所述下肢康复机器人中右扭矩传感器的量程；

根据所述第一力矩和所述第二力矩，采用公式T＝T₁+T₂确定患者施加给所述下肢康复机器人的力矩T。

3.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的力位混合控制方法，其特征在于，所述根据所述压力和所述空载力确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际压力，具体包括：

根据所述左腿压力和所述左腿空载力，采用公式F₁′＝F₁-F₁₀确定左腿实际压力；其中，F₁′为左腿实际压力，F₁为所述左腿压力，F₁₀为所述左腿空载力；

根据所述右腿压力和所述右腿空载力，采用公式F₂′＝F₂-F₂₀确定右腿实际压力；其中，F₂′为右腿实际压力，F₂为所述右腿压力，F₂₀为所述右腿空载力。

4.根据权利要求3所述的一种下肢康复机器人的力位混合控制方法，其特征在于，所述根据所述实际压力和所述预设压力阈值范围间的关系以及所述实际力矩与所述预设力矩阈值间的关系确定患者的运动意图，具体包括：

根据所述实际压力和所述预设压力阈值范围间的关系确定患者腰部和腿部的运动意图；所述预设压力阈值范围包括左腿压力阈值范围和右腿压力阈值范围；所述左腿压力阈值范围包括第一端点值和第二端点值；所述右腿压力阈值范围包括第三端点值和第四端点值；

根据所述实际力矩与所述预设力矩阈值间的关系确定患者骨盆的运动意图。