[发明专利]一种髋关节助力装置的控制系统

权利要求书

1.一种髋关节助力装置的控制系统，适用于髋关节助力装置，其特征在于，所述系统包括：运动信息采集模块、决策控制模块和执行模块；

所述运动信息采集模块，用于采集人体运动所需关节处的运动信息；

所述决策控制模块，用于利用所述人体运动所需关节处的运动信息获取穿戴者的运动状态，并根据所述穿戴者的运动状态确定助力策略，以根据所述助力策略控制相应的执行模块执行所述助力策略；

所述决策控制模块，具体用于：

以所述人体运动所需关节处的运动信息为预设的模式识别算法的输入，得到所述穿戴者的运动状态及其置信度；

以所述穿戴者的运动状态及其置信度为预设的机器学习算法的输入，得到助力策略；

当以所述人体运动所需关节处的运动信息为预设的模式识别算法的输入，得到穿戴者的运动状态为蹲起、行走或其他运动状态时，蹲起的置信度为60%，行走的置信度为30%，其他运动状态的置信度为10%，则以穿戴者的运动状态及其置信度为预设的机器学习算法的输入，得到的助力策略为蹲起的助力策略；

当获取穿戴者的运动状态及其置信度后，若穿戴者的人体运动所需关节处的运动信息仍在一直变化，则决策控制模块不会立刻控制执行模块执行助力策略，而是随着穿戴者的人体运动所需关节处的运动信息的变化，以及穿戴者的运动状态及其置信度也在变化，不断更新助力策略，直至某一个穿戴者的运动状态的置信度大于置信度阈值时，执行助力策略。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运动信息采集模块，包括：惯性测量单元、编码器和压力传感器；

所述惯性测量单元，用于测量其所在肢体部位相对于世界坐标系的角度，并将所述相对于世界坐标系的角度发送至所述决策控制模块；

所述编码器，用于测量其所在关节位置连接的两个身体部位间的相对角度，并将所述相对角度发送至所述决策控制模块；

所述压力传感器，用于测量其所在安装位置的压力值，并将所述压力值发送至所述决策控制模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述决策控制模块，还用于：获取所述预设的模式识别算法。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述获取所述预设的模式识别算法，包括：

以历史的人体运动所需关节处的运动信息为深度神经网络分类器的输入层训练样本，以历史的穿戴者的运动状态及其置信度为深度神经网络分类器的输出层训练样本进行训练，获取所述预设的模式识别算法。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述决策控制模块，还用于：获取所述预设的机器学习算法。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述获取所述预设的机器学习算法，包括：

以历史的穿戴者的运动状态及其置信度为机器学习算法的输入层训练样本，以历史的助力策略为机器学习算法的输出层训练样本进行训练，获取所述预设的机器学习算法。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

能源供给模块，用于为所述髋关节助力装置的控制系统进行供电；

通信模块，用于进行所述运动信息采集模块、所述决策控制模块和所述执行模块之间的信息交互。