下肢外骨骼控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了下肢外骨骼控制方法及装置。涉及机器人控制领域，其中，方法通过获取足底压力传感器采集的用户数据，用户数据包括：健侧脚足跟压力数值、患侧脚足跟压力数值、健侧脚足尖压力数值，根据用户数据判断用户意图得到用户运动状态，然后根据运动状态选择对应的控制模式，最后根据不同的控制模式发送控制信号到驱动器驱动电机进行外骨骼控制。通过运动意图识别，可针对不同运动状态提供不同的控制模式，针对不同运动状态给穿戴者提供不同的助力模式，从而实现根据用户步态实现健侧腿带动患侧腿，而且行走速度可由用户健侧腿运动状态自主调节，能够激发用户的训练主动性，以及消除人机不匹配导致的安全隐患，具有更好的康复效果及安全性。

Control method and device of lower limb exoskeleton

【技术实现步骤摘要】
下肢外骨骼控制方法及装置
本专利技术涉及机器人控制领域，尤其是一种下肢外骨骼控制方法及装置。
技术介绍
随着世界各国相继进入老龄化国家，脑卒中用户越来越多。通常脑卒中用户都残留各种各样的后遗症，包括偏瘫、语言不利、神志障碍、面瘫、大小便失禁等，其中偏瘫居首位，脑卒中治疗周期长，给用户本人、家庭以及社会带来极大地经济负担和心理压力，相关康复治疗设备的研发备受关注。国内外在康复训练机器人领域做了大量的研究，也有一些可用于肢体康复训练的产品，例如Rewalk是一个由以色列制造商ReWalk机械公司设计制造的外骨骼系统，主要用途是协助下肢瘫痪的病人能够再次站立行走，但是该外骨骼只能以恒定步态进行被动行走，又例如，中国的大艾机器人的下肢外骨骼康复机器人“艾动”及“艾康”能够进行下肢康复训练，但是与Rewalk相似只能以恒定步态进行被动行走。因此需要提出一种能够根据用户步态实现健侧腿带动患侧腿，提高康复训练效果的下肢外骨骼主动控制方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢外骨骼控制方法，其特征在于，包括：/n获取足底压力传感器采集的用户数据，所述用户数据包括：健侧脚足跟压力数值、患侧脚足跟压力数值、健侧脚足尖压力数值；/n根据所述用户数据判断用户意图得到用户运动状态，所述用户运动状态包括：第一运动状态、第二运动状态、第三运动状态和第四运动状态；/n根据所述运动状态选择对应的控制模式，所述控制模式包括：助力模式和随动模式；/n根据不同的控制模式发送控制信号到驱动器驱动电机进行所述外骨骼控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种下肢外骨骼控制方法，其特征在于，包括：
获取足底压力传感器采集的用户数据，所述用户数据包括：健侧脚足跟压力数值、患侧脚足跟压力数值、健侧脚足尖压力数值；
根据所述用户数据判断用户意图得到用户运动状态，所述用户运动状态包括：第一运动状态、第二运动状态、第三运动状态和第四运动状态；
根据所述运动状态选择对应的控制模式，所述控制模式包括：助力模式和随动模式；
根据不同的控制模式发送控制信号到驱动器驱动电机进行所述外骨骼控制。


2.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼控制方法，其特征在于，判断用户意图具体为：
设定起始状态为第一运动状态；
当状态持续时间大于第一阈值，且所述健侧脚足跟压力数据小于第二阈值时，切换当前用户运动状态为第二运动状态；
当状态持续时间大于第三阈值，且所述健侧脚足跟压力数据大于第四阈值时，切换当前用户运动状态为第三运动状态；
当状态持续时间大于第五阈值，且所述健侧脚足尖压力数据大于第六阈值时，切换当前用户运动状态为第四运动状态；
当状态持续时间大于第七阈值，且所述患侧脚足跟压力数据大于第八阈值时，切换当前用户运动状态为第一运动状态。


3.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼控制方法，其特征在于，患侧腿始终选择所述助力模式；当处于所述第二运动状态时，健侧腿选择所述随动模式，当处于其他用户运动状态时，所述健侧腿选择所述助力模式。


4.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼控制方法，其特征在于，所述随动模式为力矩PID控制模式，具体为：
根据关节期望力矩、关节实际力矩和进行重力补偿得到的关节补偿力矩计算力矩误差；
结合所述力矩误差和PID控制系数计算得到驱动器控制量；
利用所述驱动器控制量驱动电机进行所述外骨骼控制。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴诚，叶晶，陈功，张旭，胡广，郭登极，
申请(专利权)人：深圳市迈步机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44