[发明专利]基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置

权利要求书

1.基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法，其特征在于，包括：

获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；

将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。

2.根据权利要求1所述的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法，其特征在于，建立所述状态空间模型包括以下步骤：

建立所述力矩τ与人体姿态偏差Δθ待辨识的参数方程；

输入伪随机二值序列得到实验数据；

利用子空间算法获取参数方程的表达式。

3.根据权利要求2所述的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法，其特征在于，所述建立所述力矩τ与人体姿态偏差Δθ待辨识的参数方程，包括：

获取外骨骼动力学方程，外骨骼动力学方程包括小腿外骨骼动力学方程和大腿外骨骼动力学方程；

对所述外骨骼动力学方程进行拉普拉斯变换，获取外骨骼人机偏差之间的参数模型；

对所述外骨骼人机偏差之间的参数模型进行离散化，获得待辨识的参数模型。

4.根据权利要求3所述的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法，其特征在于，

所述小腿骨骼动力学方程为：C_l＝C₁L₁+C₂L₂，K_l＝K₁L₁+K₂L₂；

所述大腿骨骼动力学方程为：C_u＝C₁L₁+C₂L₂，K_u＝K₁L₁+K₂L₂；

其中，M_l表示外骨骼小腿结构的转动惯量，θ_l表示小腿的偏差角度，M_u表示外骨骼大腿结构的转动惯量，θ_u表示大腿的偏差角度，K₁表示1号作用点的弹性系数，C₁表示1号作用点的阻尼系数，L₁表示1号作用点到膝关节的距离，K₂表示2号作用点的弹性系数，C₂表示2号作用点的阻尼系数，L₂表示2号作用点到膝关节的距离。