[发明专利]基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法有效
| 申请号： | 201910574269.3 | 申请日： | 2019-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN110215648B | 公开（公告）日： | 2021-03-26 |
| 发明（设计）人： | 张琴;杜进;谢毅;熊蔡华 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | A63B22/00 | 分类号： | A63B22/00;A63B21/00;A63B24/00;A61H3/00;B25J9/00;B25J9/16 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 梁鹏;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于医疗器械领域，并公开了基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法。该方法包括：(a)对于待控制下肢外骨骼，实时检测下肢外骨骼髋关节和膝关节各自的关节角度和关节角速度，将检测结果与预定的摆动相切换条件进行比较，以第一个满足摆动相切换条件的状态作为摆动相的起始点；(b)构建在摆动相下髋关节和膝关节角度之间的理想协调运动曲线；(c)实时监测进入摆动相后待控制下肢外骨骼每个时刻的髋关节和膝关节的角度θ，将该θ与理想协调运动曲线比较，不满足可接受条件时，下肢外骨骼对人机系统施加力矩，以此实现待控制下肢外骨骼协调步态的控制。通过本发明，实现助行外骨骼的步态协调控制，同时保持使用者的运动自主性。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 人体 步态 运动 协调 特性 骨骼 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)对于待控制下肢外骨骼，实时检测该下肢外骨骼的髋关节和膝关节各自的关节角度和关节角速度，将该关节角度和关节角速度与预设的摆动相切换条件进行比较，以第一个满足摆动相切换条件的状态作为起始点，所述待控制下肢外骨骼以该起始点为起点进入摆动相；(b)基于所述起始点和多个预设的髋关节和膝关节角度协调点，构建在摆动相下髋关节和膝关节角度之间的理想协调运动曲线；(c)实时监测进入摆动相后所述待控制下肢外骨骼每个时刻的髋关节和膝关节的角度θ，将该θ与基于所述理想协调运动曲线计算出的髋关节和膝关节的理想协调角度θc相比较，当二者之间的差值大于预设可接受阈值时，对人机系统施加力矩，对所述待控制下肢外骨骼的运动轨迹进行实时调整，以此实现所述待控制下肢外骨骼协调步态的控制。
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