[发明专利]外骨骼辅助下的步态识别方法、介质和设备有效
申请号: | 202110388106.3 | 申请日: | 2021-04-12 |
公开(公告)号: | CN113208583B | 公开(公告)日: | 2022-05-27 |
发明(设计)人: | 王念峰;钟一弘;张宪民;黄伟聪 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学;广东天物新材料科技有限公司 |
主分类号: | A61B5/11 | 分类号: | A61B5/11 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 郑浦娟 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 骨骼 辅助 步态 识别 方法 介质 设备 | ||
1.一种外骨骼辅助下的步态识别方法,其特征在于,包括步骤:
步骤S1、设置变量并且进行初始化,设置的变量包括步态状态State、步数Step、脚底等效压力FSR和当前时间寄存器;
步骤S2、读取步态识别循环开始的当前时间CT,获取当前时间CT下足底压力传感器检测到的脚底等效压力FSR;
步骤S3、判定当前时间CT下的当前步态状态State,根据当前步态状态State,选择接下来判定是脚跟着地还是脚跟离地;其中:
若当前步态状态State表示为:脚跟离地,则接下来根据脚底等效压力FSR,判定是否满足脚跟着地的条件;
若是,则更新变量,包括更新步态状态和步数,然后进入到步骤S4;
若否,则进入步骤S5;
若当前步态状态State表示为:脚跟着地,则接下来根据脚底等效压力FSR,判定是否满足脚跟离地的条件;
若是,则更新变量,然后进入步骤S5;
若否,则直接进入步骤S5;
步骤S4、判定步数是否达到阈值F;
若是,则进行步态周期更新,并启动从距最近的一次脚跟着地后经历时间占整个步态周期的百分比计算,然后进入步骤S5;
若否,则直接进入步骤S5;
步骤S5、判定是否已经开启从距最近的一次脚跟着地后经历时间占整个步态周期的百分比计算;
若是,则进行从距最近的一次脚跟着地后经历时间占整个步态周期的百分比计算,然后进入步骤S6;
若否,则直接进入步骤S6;
步骤S6、判定步态识别是否继续;
若是,则在达到循环时间间隔T后,返回到步骤S2;
若否,则结束。
2.根据权利要求1所述的外骨骼辅助下的步态识别方法,其特征在于,步骤S4中,设置的变量还包括:
阈值:FsrTHres,当脚底等效压力FSR超过阈值时,视为脚跟着地;小于阈值时,视为脚跟离地;
第一隔绝时间:TimeHS2HO,脚跟着地后不进行脚跟离地判定的时间间隔;
第二隔绝时间:TimeHO2HS,脚跟离地后不进行脚跟着地判定的时间间隔;
第一步态周期时长寄存器变量:Time1,上一个周期的步态周期时长;
第二步态周期时长寄存器变量:Time2,距当前步态周期往前的第二个步态周期时长;
第三步态周期时长寄存器变量:Time3,距当前步态周期往前的第三个步态周期时长;
最小步态周期时长:TimeMin,步态周期时长最小值;
第一脚跟着地时间寄存器:TimeLast1,前一次脚跟着地时间;
第二脚跟着地时间寄存器变量:TimeLast2,距现在往前第二次脚跟着地时间;
第三脚跟着地时间寄存器变量:TimeLast3,距现在往前第三次脚跟着地时间;
当前脚跟着地时间:TimeHS;
当前脚跟离地时间:TimeHO;
上一个平均步态周期时长:TimeCycleLast;
当前步态周期时长:TimeCycleNow;
从距最近的一次脚跟着地后经历时间占整个步态周期的百分比:TimePercent。
3.根据权利要求2所述的外骨骼辅助下的步态识别方法,其特征在于,步骤S3中,在当前步态状态State为脚跟离地时,脚跟着地的判定条件为:脚底等效压力FSR大于阈值FsrTHres,且当前时间CT与最近一次记录的脚跟离地时间TimeHO’之差大于第二隔绝时间TimeHO2HS;即当满足以下条件时,判定脚跟着地:
FSRFsrTHres且CT-TimeHO’TimeHO2HS;
步骤S3中,在当前步态状态State为脚跟着地时,脚跟离地的判定条件为:脚底等效压力FSR小于阈值FsrTHres,且当前时间CT与最近一次记录的脚跟着地时间TimeHS’之差大于第一隔绝时间TimeHS2HO;即当满足以下条件时,判定脚跟离地:
FSRFsrTHres且CT-TimeHS’TimeHS2HO。
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