[发明专利]基于跑步机训练下肢机器人康复的运动同步方法

摘要

本发明公开了一种基于跑步机训练下肢机器人康复的运动同步系统及方法，涉及机器人技术领域，基于跑步机康复训练的下肢康复机器人的运动同步系统包括：悬吊装置、下肢矫形器和跑步机，悬吊装置与下肢矫形器连接，下肢矫形器与跑步机连接；基于跑步机训练下肢机器人康复的运动同步方法包括：在周期内，使得下肢矫形器的运动速度与跑步机同步；并且，在某个瞬间内，使得下肢矫形器的运动速度与跑步机同步。本发明优点在于：能够很好的保证患者在进行步态训练时不发生跌倒，从而达到更好的康复效果，加快康复的进程。

主权项

1.基于跑步机训练下肢机器人康复的运动同步方法，其特征在于，所述方法应用于基于跑步机训练下肢机器人康复的运动同步系统，所述系统包括：悬吊装置、下肢矫形器和跑步机，所述悬吊装置与所述下肢矫形器连接，所述下肢矫形器与所述跑步机连接；在周期内，使得下肢矫形器的运动速度与跑步机同步；并且，在某个瞬间内，使得下肢矫形器的运动速度与跑步机同步；所述在周期内，使得下肢矫形器与跑步机同步，计算步骤如下：S1：计算下肢矫形器与跑步机传送带同步时的周期在进行步态训练时，设置跑步机传送带的运行速度为V_TM，单位为Km/h，步态的步长为L_s，则能够计算出整个步态运动的周期T_s为：S2：根据步态运动的周期T_s，计算出下肢矫形器各个关节的角频率ω_T，即：S3：根据下肢矫形器各个关节的角频率ω_T，计算出求髋关节与膝关节的角位移分别为：式中，q_H(t)为髋关节角位移，q_k(t)为膝关节角位移，a₁₀,a_1n,a₂₀,a_2n,b_2n(n＝1,...,5)是傅里叶级数的系数，其中，傅里叶级数的系数为常数；S4：根据髋关节与膝关节的角位移，获得在整个步态运动周期T_s内髋关节与膝关节的运动轨迹；使得下肢矫形器满足S3中计算出的运动轨迹，则能够获得在周期T_s内，下肢矫形器的各个关节的运动速度与跑步机的速度同步。