[发明专利]电动假肢系统和电动假肢控制方法

说明书

本发明公开了一种电动假肢系统和电动假肢控制方法，系统包括：底层控制模块、中层控制模块和高层控制模块，所述底层控制模块用于控制所述本体，所述中层控制模块用于估计假肢姿态，并根据所述高层控制模块的意图决策和路况信息，输出步态控制信号，所述高层控制模块用于意图预测和路况识别。本发明通过将控制系统划分为底层控制模块、中层控制模块和高层控制模块，使得电动假肢可针对不同的任务进行分时、分层处理，有益于控制系统的高效部署。

技术领域

本发明涉及假肢，尤其是涉及一种电动假肢系统和电动假肢控制方法。

背景技术

肢体残缺十分影响残疾人士的工作与生活，因此，能解决残疾人士行动障碍问题的智能动力假肢正逐渐成为机器人领域的研究热点之一。随着机器人技术的发展，智能化的电动假肢得到快速发展。电动假肢的控制是假肢得到实际应用的关键问题之一，然而现行的电动假肢，主控模块性能较低、无法承载过多功能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电动假肢系统，能够将假肢的各类处理需求分层、分时处理，分散了单一处理器的计算负担，针对不同任务分层、分时处理，有益于系统的高效部署。

本发明还提出电动假肢控制方法。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种电动假肢系统，包括：本体、采集模块、底层控制模块、中层控制模块和高层控制模块，所述采集模块的输出端分别连接所述高层控制模块的输入端、所述中层控制模块的输入端和所述底层控制单元的输入端，所述高层控制模块的输出端连接所述中层控制模块的输入端，所述中层控制模块的输出端连接所述底层控制模块的输入端，所述底层控制模块的输出端连接所述假肢本体的输入端；

所述采集模块用于采集所述底层控制模块、所述中层控制模块和所述高层控制模块所需信息，

所述底层控制模块用于控制所述本体，

所述中层控制模块用于估计假肢姿态，并根据所述高层控制模块的意图决策和路况信息，输出步态控制信号，

所述高层控制模块用于意图预测和路况识别。

进一步地，所述本体包括电动关节，所述电动关节包括所述电动关节及连接结构件，包括踝关节和/或膝关节。

进一步地，所述高层控制模块包括处理器，用于路况识别和意图预测。

进一步地，所述中层控制模块包括处理器，用于步态控制。

进一步地，底层控制模块包括驱动器和电机，所述驱动器的输入端连接所述中层控制模块的输出端，所述驱动电机的输出端连接所述电机的输入端，所述电机的输入端连接所述本体的输入端。

进一步地，所述采集模块包括以下一种或多种：位置传感器单元、力传感器单元、惯性传感器单元、肌电传感器单元、相机单元。

本发明还提出了一种电动假肢控制方法，包括：

设置底层控制模块、中层控制模块和高层控制模块，

所述底层控制模块用于控制假肢本体，

所述中层控制模块用于估计假肢姿态，并根据所述高层控制模块的意图决策和路况信息，输出步态控制信号，

所述高层控制模块用于意图预测和路况识别。

本发明实施例的一种电动假肢系统至少具有如下有益效果：通过将控制系统划分为底层控制模块、中层控制模块和高层控制模块，使得电动假肢可针对不同的任务进行分时、分层处理，有益于控制系统的高效部署。

附图说明

图1是本发明实施例中一种电动假肢系统的一具体实施例模块框图；