[发明专利]识别重心的方法、辅助训练的方法及其系统、智能拐杖

权利要求书

1.一种识别重心的方法，其特征在于，应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述方法包括：

在所述辅助训练系统的当前状态下，获得所述外骨骼机器人的足底坐标和足底压力；

获得所述智能拐杖与地面接触点的触点坐标和触点压力；

确定所述足底压力为所述足底坐标的权重，确定所述触点压力为所述触点坐标的权重，计算所述足底坐标和所述触点坐标的加权平均值，确定所述加权平均值为平均值坐标；

如果所述平均值坐标在持续移动，则获得所述平均值坐标的当前加速度；

根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，补偿地面对智能拐杖的压力中反映用户加速度的力，和地面对外骨骼机器人的足底压力中的反映用户加速度的力；或者，补偿地面对外骨骼机器人的足底压力中的反映用户加速度的力；

确定修正后的坐标为重心坐标；所述重心坐标用于在所述辅助训练系统的重心即将偏离所述智能拐杖、所述外骨骼机器人与地面的接触点构成的三边形或四边形的情况下，对用户进行提醒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，包括：

根据加速度的数值与修正值之间的对应关系，确定与所述当前加速度的数值对应的当前修正值；

将所述平均值坐标沿当前速度的方向移动所述当前修正值，获得所述修正后的坐标。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获得所述智能拐杖与所述地面接触点的触点压力，包括：

获得当前状态下所述智能拐杖的当前倾斜角度和在本体坐标系的第一受力；

根据所述当前倾斜角度，将所述第一受力转换为所述智能拐杖在地面坐标系的第二受力；

确定所述第二受力的沿垂直地面的分力为所述触点压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述当前倾斜角度，将所述第一受力转换为所述智能拐杖在所述地面坐标系的第二受力，包括：

将所述当前倾斜角度转换为旋转矩阵；

计算所述旋转矩阵的逆矩阵与所述第一受力的外积，确定所述外积为所述第二受力。

5.一种辅助训练的装置，其特征在于，应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述装置包括：

第一显示模块，被配置为在显示装置上显示指引用户移动的指引标记；

第三获得模块，被配置为通过权利要求1至4任一项所述的识别重心的方法获得所述智能拐杖和所述外骨骼机器人组成的辅助训练系统的重心坐标；

第四获得模块，被配置为获得所述重心坐标与所述指引标记的匹配结果；

第二显示模块，被配置为在显示装置上显示与所述匹配结果相对应的画面。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，获得所述重心坐标与所述指引标记的匹配结果，包括：

获得所述指引标记对应的坐标范围；

如果所述重心坐标在所述坐标范围内，确定所述重心坐标与所述指引标记匹配成功；

如果所述重心坐标在所述坐标范围外，确定所述重心坐标与所述指引标记匹配失败。

7.一种智能拐杖，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至4任一项所述的识别重心的方法。

8.一种辅助训练系统，包括外骨骼机器人，其特征在于，还包括权利要求7所述的智能拐杖。