外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质，属于外骨骼机器人技术领域。所述方法包括：采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之后人体执行所述预设动作时的表面肌电信号；分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率。采用本申请提供的技术方案，可以提高检测外骨骼助力效率的准确性。

【技术实现步骤摘要】
外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质
本申请涉及外骨骼机器人
，尤其涉及一种外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
外骨骼是一种可穿戴的、模仿人体生理构造的机械装置。外骨骼可以为穿戴者提供助力，能够辅助患者的日常生活、康复训练，或，辅助重体力劳动者的日常作业。外骨骼的助力效率可以作为外骨骼为人体提供辅助效果的评价指标。相关技术中，一般采用间接测量方式对外骨骼的助力效率进行检测，即，分别在人体穿戴外骨骼、不穿戴外骨骼两种情况下，执行同一特定任务时利用心肺功能测试仪测量人体的综合生理信息，其中，综合生理信息可以是二氧化碳排放量和/或耗氧量。然后，根据穿戴外骨骼前后测量得到的综合生理信息，计算外骨骼的助力效率。然而，由于难以准确测量人体的综合生理信息，因此，基于综合生理信息所计算的助力效率不准确。目前，缺乏有效的外骨骼助力效率的检测方法。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质，以提高检测外骨骼助力效率的准确性。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种外骨骼助力效率的检测方法，所述方法包括：采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之后人体执行所述预设动作时的表面肌电信号；分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率。可选的，所述分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数，包括：对每个所述表面肌电信号进行滑窗处理，并计算窗口内该表面肌电信号的均方根值；根据所述均方根值，确定肌肉激活参数。可选的，所述根据所述均方根值，确定肌肉激活参数，包括：根据所述均方根值、预设肌肉群激活程度计算公式，计算表示肌肉群激活程度的肌肉激活参数。可选的，所述预设肌肉群激活程度计算公式为其中，所述α、所述β和所述γ为预设常数，所述ω为所述表面肌电信号的特征频率，所述μ为所述均方根值与最大均方根值的比值，所述最大均方根值为穿戴所述外骨骼之前、且肌肉处于最大激活状态下采集到的表面肌电信号的均方根值。可选的，所述根据所述均方根值，确定肌肉激活参数，包括：将所述均方根值作为肌肉激活参数。可选的，所述基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率，包括：计算穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的第一肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的第二肌肉激活参数的差值；计算所述差值与所述第一肌肉激活参数的比值，得到所述外骨骼的助力效率。第二方面，提供了一种外骨骼助力效率的检测装置，所述装置包括：采集模块，用于采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之后人体执行所述预设动作时的表面肌电信号；第一计算模块，用于分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；第二计算模块，用于基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率。可选的，所述第一计算模块包括：第一计算子模块，用于对每个所述表面肌电信号进行滑窗处理，并计算窗口内该表面肌电信号的均方根值；确定子模块，用于根据所述均方根值，确定肌肉激活参数。可选的，所述确定子模块，具体用于根据所述均方根值、预设肌肉群激活程度计算公式，计算表示肌肉群激活程度的肌肉激活参数。可选的，所述预设肌肉群激活程度计算公式为其中，所述α、所述β和所述γ为预设常数，所述ω为所述表面肌电信号的特征频率，所述μ为所述均方根值与最大均方根值的比值，所述最大均方根值为穿戴所述外骨骼之前、且肌肉处于最大激活状态下采集到的表面肌电信号的均方根值。可选的，所述确定子模块，具体用于将所述均方根值作为肌肉激活参数。可选的，所述第二计算模块包括：第二计算子模块，用于计算穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的第一肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的第二肌肉激活参数的差值；第三计算子模块，用于计算所述差值与所述第一肌肉激活参数的比值，得到所述外骨骼的助力效率。第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现任一第一方面所述的方法步骤。第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一第一方面所述的方法步骤。第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的外骨骼助力效率的检测方法。本申请实施例有益效果：本申请实施例提供了一种外骨骼助力效率的检测方法、装置、电子设备及存储介质，可以采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴外骨骼之后人体执行预设动作时的表面肌电信号。然后，分别基于每个表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；基于穿戴外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算外骨骼的助力效率。由于表面肌电信号能够表示肌肉肌电在肌肉的伸、缩过程中的变化情况，因此，基于人体分别在穿戴外骨骼、不穿戴外骨骼两种情况下执行预设动作时采集到的表面肌电信号计算肌肉激活参数，可以对这两种情况下人体的肌肉激活程度进行定量计算。进一步的，基于两种情况下的肌肉激活参数计算外骨骼的助力效率，可以实现外骨骼的助力效率的准确检测。当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种外骨骼助力效率的检测方法的流程图；图2为本申请实施例提供的另一种外骨骼助力效率的检测方法的流程图；图3为本申请实施例提供的一种外骨骼助力效率的检测装置的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外骨骼助力效率的检测方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之后人体执行所述预设动作时的表面肌电信号；/n分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；/n基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼助力效率的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之后人体执行所述预设动作时的表面肌电信号；
分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数；
基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于每个所述表面肌电信号，计算该表面肌电信号对应的肌肉激活参数，包括：
对每个所述表面肌电信号进行滑窗处理，并计算窗口内该表面肌电信号的均方根值；
根据所述均方根值，确定肌肉激活参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述均方根值，确定肌肉激活参数，包括：
根据所述均方根值、预设肌肉群激活程度计算公式，计算表示肌肉群激活程度的肌肉激活参数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设肌肉群激活程度计算公式为



其中，所述α、所述β和所述γ为预设常数，所述ω为所述表面肌电信号的特征频率，所述μ为所述均方根值与最大均方根值的比值，所述最大均方根值为穿戴所述外骨骼之前、且肌肉处于最大激活状态下采集到的表面肌电信号的均方根值。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述均方根值，确定肌肉激活参数，包括：
将所述均方根值作为肌肉激活参数。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的肌肉激活参数，计算所述外骨骼的助力效率，包括：
计算穿戴所述外骨骼之前采集到的表面肌电信号对应的第一肌肉激活参数、穿戴所述外骨骼之后采集到的表面肌电信号对应的第二肌肉激活参数的差值；
计算所述差值与所述第一肌肉激活参数的比值，得到所述外骨骼的助力效率。


7.一种外骨骼助力效率的检测装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于采集穿戴外骨骼之前人体执行预设动作时的表面肌电信号，以及穿戴所述外骨骼之...

【专利技术属性】
技术研发人员：田彦秀，韩久琦，姚秀军，桂晨光，
申请(专利权)人：北京海益同展信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11