外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质制造方法及图纸

本申请提供一种外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质，应用于外骨骼装置，系统包括：地势信息预处理模块，根据采集地势信息得到地势预处理信息并提取地势特征信息输出地势识别预处理信号；肌电信息预处理模块，用于采集肌电信息得到肌电预处理信息提取肌电特征信息输出运动意图识别预处理信号；专家模块，进行地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，或进行步态识别生成步态信息信号；机电控制模块，生成切换运动模式控制信号或生成步态控制信号。解决了对于地势进行不能精确的识别不能安全、稳定地运动的问题，在应对不同地势环境时，快速、有效识别地势及运动意图识别，动达到人机协同，响应辅助运动，保证顺利完成各项工作。

【技术实现步骤摘要】
外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质
本申请涉及一种外骨骼
，特别是涉及一种外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质。
技术介绍
外骨骼系统是一种穿戴在身体上的伴随式智能装备系统，通过同步“跟随”人体运动，辅助运动者承重助力及负重机动，有效提升运动者搬移托举能力、承载携行能力和快速机动能力，在后装物资装填搬移保障、物资伴随支援保障、边防巡逻保障等领域具有广泛的需求。外骨骼系统往往工作在多种多样的地势条件，所处的环境地势特征对外骨骼系统的移动性能具有较大的影响，每种地势都对外骨骼系统平稳移动提出了挑战，需要外骨骼系统采取不同的移动模式。其中，外骨骼系统可在地势平坦并且不易打滑的环境用相对较高的速度移动，而疏松泥巧或崎幅不平的地势环境将对机外骨骼系统的平稳移动不利，对于地势进行不能精确的识别，并且在自然环境中不能安全、稳定地运动。申请内容鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质，用于解决现有技术中外骨骼系统对于地势进行不能精确的识别，并且在自然环境中不能安全、稳定地运动的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种外骨骼系统，应用于外骨骼装置，包括：地势信息预处理模块，耦接所述外骨骼装置，用于实时采集所述外骨骼装置运动环境中的地势信息，将所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息，根据所述地势预处理信息提取地势特征信息并输出相应的地势识别预处理信号；肌电信息预处理模块，用于实时采集穿戴者的肌电信息，将所述肌电信息进行预处理得到肌电预处理信息，根据所述肌电预处理信息提取肌电特征信息并输出相应的运动意图识别预处理信号；专家模块，耦接所述地势信息预处理模块且耦接于所述肌电信息预处理模块，用于对接收到的所述地势识别预处理信号进行地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，或对接收到的所述运动意图识别预处理信号进行步态识别生成步态信息信号；机电控制模块，耦接所述专家模块且耦接于所述外骨骼装置，用于根据接收到的所述切换运动模式信号生成切换运动模式控制信号以令所述外骨骼装置切换运动模式，或根据接收到的所述步态信息信号生成步态控制信号以令所述外骨骼装置调整运动步态。于本申请的一实施例中，所述地势信息预处理模块包括：图像采集单元，用于实时采集运动环境中的地势信息；图像预处理单元，耦接所述图像采集单元，所述图像预处理单元根据所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息；地势特征提取单元，耦接所述图像预处理单元，所述地势特征提取单元用于根据所述地势预处理信息提取地势特征信息。于本申请的一实施例中，所述地势特征信息包括地势形态特征信息和当前位置与新地势形态的距离信息。于本申请的一实施例中，所述肌电信息预处理模块包括：肌电信号采集单元，用于实时采集穿戴者的肌电信息；肌电预处理单元，耦接所述肌电信号采集单元，用于根据接收到的肌电信息进行预处理得到所述肌电预处理信息；肌电特征提取单元，耦接所述肌电预处理单元，所述肌电特征提取单元用于根据所述肌电预处理信息提取肌电信号特征信息。于本申请的一实施例中，所述专家模块包括：地势与运动模式识别单元，用于利用地势与运动模式识别技术，建立地势形态与其相对应的运动模式的关联关系库；根据所述地势识别预处理信息识别地势形态；根据所述地势形态快速查找地势与运动模式的关联关系库，匹配于所述地势形态对应的运动模式；计算以当前运动模式到达新地势所需时间；在所需时间到达前，生成所述切换运动模式信号；和或，步态识别单元，用于根据接收到的运动意图识别预处理信号离线训练动作分类模型；根据训练的各类动作分类模型建立步态样本库；通过所述步态样本库快速匹配与运动意图识别预处理信号相对应的动作类型；根据所述运动类型生成步态信息信号。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种外骨骼识别控制方法，应用于外骨骼系统，所述外骨骼系统应用于所述外骨骼装置，所述系统包括：地势信息预处理模块，耦接所述外骨骼装置，用于实时采集所述外骨骼装置运动环境中的地势信息，将所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息，根据所述地势预处理信息提取地势特征信息并输出相应的地势识别预处理信号肌电信息预处理模块，用于实时采集穿戴者的肌电信息，将所述肌电信息进行预处理得到肌电预处理信息，根据所述肌电预处理信息提取肌电特征信息并输出相应的运动意图识别预处理信号；所述方法包括：根据接收到的所述地势识别预处理信号经过地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，或根据接收到的所述运动意图识别预处理信号经过步态识别生成步态信息信号；根据所述切换运动模式信号生成切换运动模式控制信号以令所述外骨骼装置切换运动模式，或根据接收到的所述步态信息信号生成步态控制信号以令所述外骨骼装置调整运动步态。于本申请的一实施例中，根据接收到的所述地势识别预处理信息经过地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，包括：利用地势与运动模式识别技术，建立地势形态与其相对应的运动模式的关联关系库；根据所述地势识别预处理信息识别地势形态；根据所述地势形态快速查找地势与运动模式的关联关系库，匹配于所述地势形态对应的运动模式；计算以当前运动模式到达新地势所需时间；在所需时间到达前，生成所述切换运动模式信号。于本申请的一实施例中，根据接收到的运动意图识别预处理信号经过步态识别生成步态信息信号，包括：根据接收到的运动意图识别预处理信号离线训练动作分类模型；根据训练的各类动作分类模型建立步态样本库；通过所述步态样本库快速匹配与运动意图识别预处理信号相对应的动作类型；根据所述运动类型生成步态信息信号；为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种电子装置，包括：一或多个通信器，用于与外部通信；一或多个存储器，用于存储计算机程序；一或多个处理器，用于运行所述计算机程序，以执行所述的外骨骼识别控制方法。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述外骨骼识别控制方法。如上所述，本申请的外骨骼系统、外骨骼识别控制方法、电子装置及储存介质，具有以下有益效果：解决了现有技术中外骨骼系统对于地势进行不能精确的识别，并且在自然环境中不能安全、稳定地运动的问题，在应对不同地势环境时，快速、有效识别地势及运动意图识别，动达到人机协同，响应辅助运动，以保证顺利完成各项工作。附图说明图1显示为本申请一实施例中的外骨骼系统的结构示意图。图2显示为本申请一实施例中的外骨骼识别控制方法的流程示意图。图3显示为本申请一实施例中的电子装置的结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外骨骼系统，其特征在于，应用于外骨骼装置，所述系统包括：/n地势信息预处理模块，耦接所述外骨骼装置，用于实时采集所述外骨骼装置运动环境中的地势信息，将所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息，根据所述地势预处理信息提取地势特征信息并输出相应的地势识别预处理信号；/n肌电信息预处理模块，用于实时采集穿戴者的肌电信息，将所述肌电信息进行预处理得到肌电预处理信息，根据所述肌电预处理信息提取肌电特征信息并输出相应的运动意图识别预处理信号；/n专家模块，耦接所述地势信息预处理模块且耦接于所述肌电信息预处理模块，用于对接收到的所述地势识别预处理信号进行地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，或对接收到的所述运动意图识别预处理信号进行步态识别生成步态信息信号；/n机电控制模块，耦接所述专家模块且耦接于所述外骨骼装置，用于根据接收到的所述切换运动模式信号生成切换运动模式控制信号以令所述外骨骼装置切换运动模式，或根据接收到的所述步态信息信号生成步态控制信号以令所述外骨骼装置调整运动步态。/n

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼系统，其特征在于，应用于外骨骼装置，所述系统包括：
地势信息预处理模块，耦接所述外骨骼装置，用于实时采集所述外骨骼装置运动环境中的地势信息，将所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息，根据所述地势预处理信息提取地势特征信息并输出相应的地势识别预处理信号；
肌电信息预处理模块，用于实时采集穿戴者的肌电信息，将所述肌电信息进行预处理得到肌电预处理信息，根据所述肌电预处理信息提取肌电特征信息并输出相应的运动意图识别预处理信号；
专家模块，耦接所述地势信息预处理模块且耦接于所述肌电信息预处理模块，用于对接收到的所述地势识别预处理信号进行地势与运动模式识别生成切换运动模式信号，或对接收到的所述运动意图识别预处理信号进行步态识别生成步态信息信号；
机电控制模块，耦接所述专家模块且耦接于所述外骨骼装置，用于根据接收到的所述切换运动模式信号生成切换运动模式控制信号以令所述外骨骼装置切换运动模式，或根据接收到的所述步态信息信号生成步态控制信号以令所述外骨骼装置调整运动步态。


2.根据权利要求1所述的外骨骼系统，其特征在于，所述地势信息预处理模块包括：
图像采集单元，用于实时采集运动环境中的地势信息；
图像预处理单元，耦接所述图像采集单元，所述图像预处理单元根据所述地势信息进行预处理得到地势预处理信息；
地势特征提取单元，耦接所述图像预处理单元，所述地势特征提取单元用于根据所述地势预处理信息提取地势特征信息。


3.根据权利要求1所述的外骨骼系统，其特征在于，所述地势特征信息包括地势形态特征信息和当前位置与新地势形态的距离信息。


4.根据权利要求1所述的外骨骼系统，其特征在于，所述肌电信息预处理模块包括：
肌电信号采集单元，用于实时采集穿戴者的肌电信息；
肌电预处理单元，耦接所述肌电信号采集单元，用于根据接收到的肌电信息进行预处理得到所述肌电预处理信息；
肌电特征提取单元，耦接所述肌电预处理单元，所述肌电特征提取单元用于根据所述肌电预处理信息提取肌电信号特征信息。


5.根据权利要求1所述的外骨骼系统，其特征在于，所述专家模块包括：
地势与运动模式识别单元，用于利用地势与运动模式识别技术，建立地势形态与其相对应的运动模式的关联关系库；根据所述地势识别预处理信息识别地势形态；根据所述地势形态快速查找地势与运动模式的关联关系库，匹配于所述地势形态对应的运动模式；计算以当前运动模式到达新地势所需时间；在所需时间到达前，生成所述切换运动模式信号；
和或，步态识别单元，用于根据接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，崔毅，沈芸，陈小刚，赵婷，李顺芬，桂剑，陈义东，
申请(专利权)人：上海中研久弋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31