[发明专利]一种测量研究穿戴外骨骼交互力的分析方法

权利要求书

1.一种测量研究穿戴外骨骼交互力的分析方法，用于对外骨骼与穿戴所述外骨骼的使用者之间产生的交互力进行分析，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，采集所述使用者的肌骨特征，建立肌骨模型；

步骤S2，建立待分析外骨骼模型，通过生物力学仿真软件对所述肌骨模型和所述待分析外骨骼模型进行运动学约束和动力学约束，得到待分析外骨骼耦合模型；

步骤S3，通过动作捕捉系统捕捉所述使用者的运动学数据以及地面支反力数据，并根据所述运动学数据以及所述地面支反力数据在所述生物力学仿真软件中建立所述待分析外骨骼耦合模型的接触元件，其中，所述运动学数据包括所述使用者的运动的数据以及所述外骨骼与所述使用者之间的相对运动的数据，所述地面支反力包括三维力信息以及三维力矩；

步骤S4，设置所述生物力学仿真软件的分析参数，使用所述生物力学仿真软件对所述待分析外骨骼耦合模型以及所述接触元件进行逆动力学分析，得到人机交互力预测结果；

步骤S5，通过设置在所述外骨骼上人体绑缚位置的薄膜压力传感器以及设置在所述外骨骼上的霍尔电流传感器采集所述外骨骼在所述使用者的使用过程中的运动学参数和实时电流变化数据，该运动学参数至少包括实测的法向交互力；

步骤S6，将所述运动学参数和所述实时电流变化数据输入所述生物力学仿真软件得到人机交互力检测结果；

步骤S7，将步骤S4中得到的人机交互力预测与步骤S6中得到的人机交互力检测结果进行肌肉激活相似程度对比判断，当所述肌肉激活相似程度小于预定阈值时，判断为否，回到步骤S4，并参考所述实测的法向交互力重新设置所述生物力学仿真软件的参数，当所述肌肉激活相似程度大于等于预定阈值时，判断为是，输出人机交互力分析结果，得到所述生物力学仿真软件分析人机交互力的最佳参数。

2.根据权利要求1所述的测量研究穿戴外骨骼交互力的分析方法，其特征在于：

其中，所述外骨骼由驱动电机驱动，

在步骤S5中，通过采集所述驱动电机的电流变化得到所述实时电流变化数据。

3.根据权利要求1所述的测量研究穿戴外骨骼交互力的分析方法，其特征在于：

其中，所述生物力学仿真软件为Anybody软件。