[发明专利]一种面向下肢康复的步态参数确定方法及系统

权利要求书

1.一种面向下肢康复的步态参数确定方法，其特征在于，所述方法应用一种安装有激光雷达的康复机器人，所述方法包括：

采集安装在康复机器人上的激光雷达的原始数据；

根据所述原始数据，确定患者离地和着地的时间和位置，具体包括：

以所述激光雷达的中心点为原点建立坐标系OXY，以患者行走方向平行的为Y轴，与所述患者行走方向垂直的为X轴；

当左脚开始迈步时，采集所述激光雷达分别到左腿和右腿的第一距离以及所述第一距离对应的左脚离地时间，所述第一距离包括第一Y轴左腿距离、第一Y轴右腿距离、第一X轴左腿距离和第一X轴右腿距离；

当左脚向前迈步到达距离所述激光雷达最近处时，采集所述激光雷达分别到左腿和右腿的第二距离以及所述第二距离对应的左脚着地时间，所述第二距离包括第二Y轴左腿距离和第二Y轴右腿距离；

当下一次左脚开始离地进行迈步时，采集左脚再次离地时间；

当右脚开始迈步时，采集所述激光雷达分别到左腿和右腿的第三距离以及所述第三距离对应的右脚离地时间，所述第三距离包括第三Y轴左腿距离、第三Y轴右腿距离、第二X轴左腿距离和第二X轴右腿距离；

当右脚向前迈步到达距离所述激光雷达最近处时，采集所述激光雷达分别到左腿和右腿的第四距离以及所述第四距离对应的右脚着地时间，所述第四距离包括第四Y轴左腿距离和第四Y轴右腿距离；

当下一次右脚开始离地进行迈步时，采集右脚再次离地时间；

根据所述时间和位置，计算患者步态参数，所述步态参数包括步长、步宽、摆动时间、站立时间和支撑时间，具体包括：

根据所述第一Y轴左腿距离、所述第一Y轴右腿距离、所述第二Y轴左腿距离和所述第二Y轴右腿距离采用公式s_L＝yc_R-yc_L+yo_L-yo_R，得到左腿跨长；

其中，s_L为左腿跨长，yc_R为第二Y轴右腿距离，yc_L为第二Y轴左腿距离，yo_L为第一Y轴左腿距离，yo_R为所述第一Y轴右腿距离；

获取患者骨盆高度以及激光雷达安装高度；

根据所述左腿跨长、所述患者骨盆高度和所述激光雷达安装高度采用公式l_L＝(H_p/(H_p-H_L))*s_L，得到左脚步长；

其中，l_L为左脚步长，H_p为患者骨盆高度，H_L为激光雷达安装高度，s_L为左腿跨长；

根据所述第一X轴左腿距离和所述第一X轴右腿距离采用公式w_L＝|xo_L-xo_R|，得到左脚步宽；

其中，w_L为左脚步宽，xo_L为第一X轴左腿距离，xo_R为第一X轴右腿距离；

根据所述左脚离地时间和所述左脚着地时间采用公式t_wL＝t_cL-t_oL，得到左脚摆动时间；

其中，t_wL为左脚摆动时间，t_cL为左脚着地时间，t_oL为左脚离地时间；

根据所述左脚再次离地时间和所述左脚着地时间采用公式t_sL＝to_L’-t_cL，得到左脚站立时间；

其中，t_sL为左脚站立时间，to_L’为左脚再次离地时间，t_cL为左脚着地时间；

根据公式l_LS＝l_L1+l_L2+l_L3+l_L4+……+l_Lm，得到左脚总步长；

其中，l_LS为左脚总步长，m为左脚的步数，l_L1、l_L2、l_L3、l_L4……l_Lm分别为第一次、第二次、第三次、第四次……第m次的左脚步长；

根据所述第三Y轴左腿距离、所述第三Y轴右腿距离、所述第四Y轴左腿距离和所述第四Y轴右腿距离采用公式s_R＝yc_L’-yc_R’+yo_R’-yo_L’，得到右腿跨长；

其中，s_R为右腿跨长，yc_R’为第四Y轴右腿距离，yc_L’ 为第四Y轴左腿距离，yo_L’ 为第三Y轴左腿距离，yo_R’ 为所述第三Y轴右腿距离；

根据所述右腿跨长、所述患者骨盆高度和所述激光雷达安装高度采用公式l_R＝(H_p/(H_p-H_L))*s_R，得到右脚步长；

其中，l_R为右脚步长，H_p为患者骨盆高度，H_L为激光雷达安装高度，s_R为右腿跨长；

根据所述第二X轴左腿距离和所述第二X轴右腿距离采用公式

w_R＝|xo_L’-xo_R’|，得到右脚步宽；

其中，w_R为右脚步宽，xo_L’为第二X轴左腿距离，xo_R’为第二X轴右腿距离；

根据所述右脚离地时间和所述右脚着地时间采用公式t_wR＝t_cR-t_oR，得到右脚摆动时间；

其中，t_wR为右脚摆动时间，t_cR为右脚着地时间，t_oR为右脚离地时间；

根据所述右脚再次离地时间和所述右脚着地时间采用公式t_sR＝to_R’-t_cR，得到右脚站立时间；

其中，t_sR为右脚站立时间，to_R’为右脚再次离地时间，t_cR为右脚着地时间；

根据公式l_RS＝l_R1+l_R2+l_R3+l_R4+……+l_Rn，得到右脚总步长；

其中，l_RS为右脚总步长，n为右脚的步数，l_R1、l_R2、l_R3、l_R4……l_Rn分别为第一次、第二次、第三次、第四次……第n次的右脚步长。