[发明专利]一种具有肌力反馈功能的多模式肌力训练装置及方法

摘要

本发明属于人体肌力训练、肌力监测领域，并公开了一种具有肌力反馈功能的多模式肌力训练装置及方法。所述装置包括驱动模块和控制模块，驱动模块包括驱动器和驱动机构，控制模块包括控制器、扰动观测器、运动捕捉系统和骨骼肌力动力学逆模型，控制器用于设置所述驱动器所需的期望驱动力矩τ_d；骨骼肌力动力学逆模型用于计算获取人体实时肌力值大小。本发明还公开了对应多模式肌力训练的方法。本发明通过可驱动模块和控制模块，以实现适应人体上肢、下肢、躯干各部位多功能肌力训练，同时利用人体骨骼肌力逆动力学模型及人机交互模型，在不需要高成本的肌电测量装置的情况下，实现人体状态重构和肌力状态实时反馈，进而达到科学肌力训练的目的。

主权项

1.一种具有肌力反馈功能的多模式肌力训练装置，其特征在于，包括驱动模块和控制模块，其中所述驱动模块包括驱动器和驱动机构，所述控制模块包括控制器、扰动观测器、运动捕捉系统和骨骼肌力动力学逆模型，所述驱动器用于根据期望驱动力矩τ_d来驱动驱动机构带动或对抗肢体运动；所述控制器用于设置所述驱动器所需的期望驱动力矩τ_d；所述扰动观测器用于测量所述驱动器状态信息，进而观测所述驱动器产生的关节力矩估计值同时，所述运动捕捉系统用于获取人体实时运动状态信息；所述骨骼肌力动力学逆模型用于根据所述关节力矩估计值和所述人体运动状态信息计算获取人体实时肌力值大小。