[发明专利]假肢的控制方法、装置、终端设备及存储介质在审
申请号: | 202211735856.4 | 申请日: | 2022-12-30 |
公开(公告)号: | CN116138939A | 公开(公告)日: | 2023-05-23 |
发明(设计)人: | 付成龙;尹树丛;冷雨泉;陈欣星;陈楚衡;马腾 | 申请(专利权)人: | 南方科技大学 |
主分类号: | A61F2/70 | 分类号: | A61F2/70;A61F2/64;A61F2/66;G06T17/05 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 杨勇 |
地址: | 518000 广东省深*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 假肢 控制 方法 装置 终端设备 存储 介质 | ||
1.一种假肢的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
根据当前用户朝向一预设方向前进的步伐可移动区域的原始地形数据,确定所述步伐可移动区域的地形类别;
根据所述步伐可移动区域的地形类别,结合所述原始地形数据,生成地形特征数据;
根据所述地形特征数据,以及用户安装假肢的腿部的当前移动角度,生成所述假肢的运动参数;
利用所述运动参数控制驱动所述假肢上对应的驱动器,以完成用户的当前步态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原始地形数据为通过深度相机拍摄得到的地形图像数据;
相对应的,所述根据当前用户朝向一预设方向前进的步伐可移动区域的原始地形数据,确定所述步伐可移动区域的地形类别,包括:
将所述地形图像数据转化为三维点云数据;
对所述三维点云数据进行降维,得到二维点云数据;
根据所述二维点云数据确定所述步伐可移动区域的地形类别。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述二维点云数据确定所述步伐可移动区域的地形类别,包括:
将所述二维点云数据转换成对应的二值图像;
将所述二值图像输入至神经网络中进行分类,生成所述步伐可移动区域的地形类别。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步伐可移动区域的地形特征包括坡度特征;
所述根据所述步伐可移动区域的所述地形类别,结合所述原始地形数据,生成地形特征数据,包括:
计算所述二维点云数据中所有点坐标数据中点横坐标数据的加和平均值以及点纵坐标数据的加和平均值,生成所述二维点云数据对应的中心点坐标数据;
计算所述二维点云数据中的每个点的横坐标数据与中心点的横坐标数据的第一差值,计算所述二维点云数据中的每个点的纵坐标数据与中心点的纵坐标数据的第二差值,计算每个点的第一差值与对应的第二差值的乘积,累加所有所述乘积生成第一累加值;
计算所述二维点云数据中的每个点横坐标数据与中心点横坐标数据的差值的平方值,累加所述平方值生成第二累加值;
根据所述第一累加值与所述第二累加值的比值,结合反正切函数计算,生成所述坡度特征对应的坡度值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步伐可移动区域的地形特征包括高度特征,所述地形特征数据包括高度特征的特征值;
所述根据所述步伐可移动区域的所述地形类别,结合所述原始地形数据,生成地形特征数据,包括:
对所述原始地形数据对应的二维点云数据中所有点的高度进行分类,将相同高度的点划分为同一类;选取点数量最多的分类作为第一分类,根据所述第一分类对应的高度,确定与所述第一分类的对应高度距离第一设定值内的第一高度范围;根据所述第一高度范围,确定高度处于所述第一高度范围内的所有分类,形成第一分类组;
从除所述第一分类组以外的分类中选取点数量最多的分类作为第二分类,根据所述第二分类对应的高度,确定与所述第二分类的对应高度距离第二设定值内的第二高度范围;
根据所述第二高度范围,确定高度处于所述第二高度范围内的所有分类,形成第二分类组;
从所述第一分类组和所述第二分类组中选取除高度差最大的两个点,并将所述高度差作为地形高度特征的特征值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述地形特征数据,以及用户安装假肢的腿部的当前移动角度,生成所述假肢的运动参数,包括:
根据所述用户的大腿角度与人体平均大腿角度值之间的最小误差,生成多个超参数;
根据所述多个超参数,确定大腿角度和相位变量的映射关系;
根据所述大腿角度和相位变量的映射关系,结合所述大腿角度,确定所述相位变量;
根据所述相位变量对应的基函数和预设的地形特征数据生成所述假肢的运动参数。
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