基于步态识别的智能助行器控制方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种基于步态识别的智能助行器控制方法、装置和存储介质，所述智能助行器包括支架、滚轮、超声波传感器、驱动装置和控制处理部件，所述控制处理部件获取第一距离值和第二距离值，所述第一距离值为与其中一只脚之间距离的最小值，所述第二距离值为获取到所述第一距离值后所检测到的与另一只脚之间距离的最大值，将所述第二距离值和所述第一距离值的差值设置为步长值，并获取与所述第一距离值和所述第二距离值所对应的第一时间和第二时间，将所述第一时间和所述第二时间之间的时间差设置为步频值，根据所述步频值和所述步长值控制驱动装置，使得智能助行器能够根据使用者的步态自动移动，大大提高了智能化程度和安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于步态识别的智能助行器控制方法、装置和存储介质
本申请涉及自动控制
，特别是一种基于步态识别的智能助行器控制方法、装置和存储介质。
技术介绍
随着我国人口老龄化的加剧，老年人口数量越来越多，对于腿脚不方便的老年人或者下肢有运动障碍的患者而言，行走时需要辅助设备，助行器是常见的行走辅助设备，具有可以手扶的支架，并且支架底侧设置有用于移动的滚轮，但是传统助行器的移动需要使用者用手推动，对于老年人而言，使用并不便利。为了解决这个问题，市面上出现了一些智能助行器，能够通过电机驱动滚轮移动，无需使用者手推，但是每个人的步频并不相同，若电机驱动的移动速度与使用者的步频不同，很容易发生意外，不利于老年人使用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种基于步态识别的智能助行器控制方法、装置和存储介质，能够根据使用者的步态自动控制智能助行器移动。本申请解决其问题所采用的技术方案是：第一方面，本申请提供了一种基于步态识别的智能助行器控制方法，用于智能助行器，所述智能助行器包括支架和滚轮，所述支架中设置有用于检测所述智能助行器与使用者双脚之间距离的超声波传感器、用于驱动所述滚轮的驱动装置和用于数据处理的控制处理部件，所述控制处理部件与所述超声波传感器、驱动装置电连接，所述智能助行器控制方法包括以下步骤：获取第一距离值和第二距离值，将所述第二距离值和第一距离值的差值设置为步长值，所述第一距离值为所述超声波传感器所检测到的其中一只脚之间距离的最小值，所述第二距离值为获取到所述第一距离值后所述超声波传感器所检测到的与另一只脚之间距离的最大值；获取第一时间和第二时间，将所述第一时间和所述第二时间之间的时间差设置为步频值，所述第一时间为获取到所述第一距离值的时刻，所述第二时间为获取到所述第二距离值的时刻；根据所述步长值和所述步频值获取所述智能助行器的移动距离，根据所述移动距离控制所述驱动装置以驱动所述智能助行器移动。进一步，所述智能助行器还设置有用于获取脚部图像的摄像头，所述摄像头与所述控制处理部件电连接，所述智能助行器控制方法还包括：通过所述摄像头获取脚部图像，并对所述脚部图像进行预处理；从所述脚部图像中获取第一脚部图像和第二脚部图像，所述第一脚部图像为距离摄像头较远的脚部的图像，所述第二脚部图像为距离摄像头较近的脚部的图像；以所述第一脚部图像的中心点为原点，第一脚部的前进方向为x轴方向，与所述x轴方向垂直的方向为y轴，建立水平面的直角坐标系；将所述第二脚部图像的前进方向与所述y轴之间的夹角设置为转向角度；根据所述转向角度控制所述驱动装置以驱动所述智能助行器转向。进一步，所述预处理包括通过OpenCV图像库对所述脚部图像二值化、腐蚀、膨胀和边缘检测。进一步，所述超声波传感器包括用于检测所述智能助行器与左脚之间的距离的第一超声波传感器和用于检测所述智能助行器与右脚之间的距离的第二超声波传感器，所述智能助行器控制方法还包括：交替获取所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器所检测的距离值。进一步，还包括：若获取到多个所述步长值和所述步频值，根据中位值平均滤波法获取平均步长值和平均步频值，根据所述平均步长值和所述平均步频值控制所述驱动装置。进一步，所述移动距离由以下公式获取：其中S2为移动距离，t1为所述步频值，β为所述驱动装置单位时间内转过的角度，所述r为所述滚轮的半径。进一步，还包括：获取移动误差，根据所述移动误差调整所述驱动装置的转速，所述移动误差为所述步长值和所述移动距离的差值。进一步，所述智能助行器的左右两侧还设置有触控开关，所述触控开关与所述控制处理部件电连接，所述智能助行器控制方法还包括：当获取到两个所述触控开关发送的触控信号后，向所述智能助行器发送启动信号。第二方面，本申请提供了一种基于步态识别的智能助行器控制装置，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述所述的基于步态识别的智能助行器控制方法。第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的基于步态识别的智能助行器控制方法。第四方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上所述的基于步态识别的智能助行器控制方法。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本申请公开了一种智能助行器控制方法，用于智能助行器，所述智能助行器包括支架、滚轮、超声波传感器、驱动装置和控制处理部件，所述控制处理部件获取第一距离值和第二距离值，所述第一距离值为与其中一只脚之间距离的最小值，所述第二距离值为获取到所述第一距离值后所检测到的与另一只脚之间距离的最大值，将所述第二距离值和所述第一距离值的差值设置为步长值，并获取与所述第一距离值和所述第二距离值所对应的第一时间和第二时间，将所述第一时间和所述第二时间之间的时间差设置为步频值，根据所述步频值和所述步长值控制驱动装置，从而使得智能助行器能够根据使用者的步态自动移动，大大提高了智能化程度和安全性。附图说明下面结合附图和实例对本申请作进一步说明。图1是本申请一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图2是本申请另一个实施例提供的智能助行器的模块示意图；图3是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图4(a)是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法中识别直走的示意图；图4(b)是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法中识别右转的示意图；图4(c)是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法中识别左转的示意图；图5是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图6是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图7是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图8是本申请另一个实施例提供的一种基于步态识别的智能助行器控制方法的流程图；图9是本申请另一个实施例提供的一种用于执行基于步态识别的智能助行器控制方法的装置示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于步态识别的智能助行器控制方法，其特征在于，用于智能助行器，所述智能助行器包括支架和滚轮，所述支架中设置有用于检测所述智能助行器与使用者双脚之间距离的超声波传感器、用于驱动所述滚轮的驱动装置和用于数据处理的控制处理部件，所述控制处理部件与所述超声波传感器、驱动装置电连接，所述智能助行器控制方法包括以下步骤：/n获取第一距离值和第二距离值，将所述第二距离值和第一距离值的差值设置为步长值，所述第一距离值为所述超声波传感器所检测到的与其中一只脚之间距离的最小值，所述第二距离值为获取到所述第一距离值后所述超声波传感器所检测到的与另一只脚之间距离的最大值；获取第一时间和第二时间，将所述第一时间和所述第二时间之间的时间差设置为步频值，所述第一时间为获取到所述第一距离值的时刻，所述第二时间为获取到所述第二距离值的时刻；/n根据所述步长值和所述步频值获取所述智能助行器的移动距离，根据所述移动距离控制所述驱动装置以驱动所述智能助行器移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于步态识别的智能助行器控制方法，其特征在于，用于智能助行器，所述智能助行器包括支架和滚轮，所述支架中设置有用于检测所述智能助行器与使用者双脚之间距离的超声波传感器、用于驱动所述滚轮的驱动装置和用于数据处理的控制处理部件，所述控制处理部件与所述超声波传感器、驱动装置电连接，所述智能助行器控制方法包括以下步骤：
获取第一距离值和第二距离值，将所述第二距离值和第一距离值的差值设置为步长值，所述第一距离值为所述超声波传感器所检测到的与其中一只脚之间距离的最小值，所述第二距离值为获取到所述第一距离值后所述超声波传感器所检测到的与另一只脚之间距离的最大值；获取第一时间和第二时间，将所述第一时间和所述第二时间之间的时间差设置为步频值，所述第一时间为获取到所述第一距离值的时刻，所述第二时间为获取到所述第二距离值的时刻；
根据所述步长值和所述步频值获取所述智能助行器的移动距离，根据所述移动距离控制所述驱动装置以驱动所述智能助行器移动。


2.根据权利要求1所述的一种基于步态识别的智能助行器控制方法，其特征在于，所述智能助行器还设置有用于获取脚部图像的摄像头，所述摄像头与所述控制处理部件电连接，所述智能助行器控制方法还包括：
通过所述摄像头获取脚部图像，并对所述脚部图像进行预处理；
从所述脚部图像中获取第一脚部图像和第二脚部图像，所述第一脚部图像为距离摄像头较远的脚部的图像，所述第二脚部图像为距离摄像头较近的脚部的图像；
以所述第一脚部图像的中心点为原点，第一脚部的前进方向为x轴方向，与所述x轴方向垂直的方向为y轴，建立水平面的直角坐标系；将所述第二脚部图像的前进方向与所述y轴之间的夹角设置为转向角度；
根据所述转向角度控制所述驱动装置以驱动所述智能助行器转向。


3.根据权利要求2所述的一种基于步态识别的智能助行器控制方法，其特征在于：所述预处理包括通过OpenCV图像库对所述脚部图像进行二值化、腐蚀、膨胀和边缘检测。


4.根据权利要求1所述的一种基于步态...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天雷，赖远钦，陈江源，张京玲，张昕，欧振华，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44