[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 | ||
本申请适用于控制技术领域,提供了一种假肢的控制方法、装置、终端设备及存储介质,所述假肢的控制方法包括: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,确定步伐可移动区域的地形类别;根据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,生成假肢的运动参数;利用运动参数控制驱动假肢上对应的驱动器,以完成用户的当前步态,通过上述方案解决在多地形应用场景下对假肢的控制问题。
技术领域
本申请属于控制技术领域,尤其涉及一种假肢的控制方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
下肢假肢尤其是大腿动力假肢的出现,能够为截肢者减少能量消耗,帮助其恢复自然平滑的步态模式。为满足截肢者日常行走的需求,现有技术利用大腿角度及角速度等参数通过相位变量估计步态相位,进一步通过虚拟约束计算该步态相位下期望的膝关节和踝关节电机的运动角度,以控制假肢运动。然而目前现有技术大多局限于单一地形的运动,在多地形应用场景下,仍存在对假肢的控制问题亟需解决。
发明内容
本申请目的在于提供一种假肢的控制方法、装置、终端设备及存储介质,旨在解决在多地形应用场景下对假肢的控制问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种假肢的控制方法,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。
在可选的实施例中,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。
在可选的实施例中,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。
在可选的实施例中,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。
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