本申请涉及康复机器人技术领域，公开一种识别重心的方法。该识别重心的方法包括：在辅助训练系统的当前状态下，获得外骨骼机器人的足底坐标和足底压力；获得智能拐杖与地面接触点的触点坐标和触点压力；根据足底坐标、足底压力、触点压力和触点坐标确定辅助训练系统的重心坐标。采用该识别重心的方法可更加准确地确定辅助训练系统的重心坐标。本申请还公开一种辅助训练的方法、系统和智能拐杖。系统和智能拐杖。系统和智能拐杖。
【技术实现步骤摘要】
识别重心的方法、辅助训练的方法及其系统、智能拐杖
[0001]本申请涉及康复机器人
，例如涉及一种识别重心的方法、辅助训练的方法及其系统、智能拐杖。
技术介绍
[0002]目前，外骨骼机器人可辅助用户完成一系列的康复训练动作。为了使用户具有较佳的使用体验，外骨骼机器人搭配智能拐杖，共同组成一套辅助训练系统。用户在初次使用该辅助训练系统时，所面临的问题是：用户穿戴外骨骼机器人后无法平衡重心，容易摔倒，通常情况下，需要专业人员陪护，以使用户适应并习惯辅助训练系统，直至用户可熟练使用。
[0003]为了节省专业人员的陪护时间，可在辅助训练系统中植入预防摔倒的功能模块，以实现用户自行训练。其中，防摔倒的功能模块对用户穿戴外骨骼机器人后的重心进行监测，在重心偏离平衡范围时及时提醒用户，以实现预防摔倒的功能。现有技术中通过检测外骨骼机器人足底压力，并依据足底压力计算出重心，可实现对用户穿戴外骨骼机器人后的重心监测。
[0004]在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
[0005]用户在使用外骨骼机器人，尤其是在无法熟练使用时，通常搭配智能拐杖以维持重心平衡，进一步地预防摔倒，在由外骨骼机器人和智能拐杖构成的辅助训练系统中，利用现有技术无法准确地计算出整个辅助训练系统的重心。
技术实现思路
[0006]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0007]本公开实施例提供了一种识别重心的方法、辅助训练的方法及其系统、智能拐杖，以解决现有技术无法准确计算整个辅助训练系统的重心的技术问题。
[0008]在一些实施例中，识别重心的方法应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述方法包括：在所述辅助训练系统的当前状态下，获得所述外骨骼机器人的足底坐标和足底压力；获得所述智能拐杖与地面接触点的触点坐标和触点压力；根据所述足底坐标、所述足底压力、所述触点压力和所述触点坐标确定所述辅助训练系统的重心坐标。
[0009]可选地，根据所述足底坐标、所述足底压力、所述触点压力和所述触点坐标确定辅助训练系统的重心坐标，包括：确定所述足底压力为所述足底坐标的权重，确定所述触点压力为所述触点坐标的权重，计算所述足底坐标和所述触点坐标的加权平均值，确定所述加权平均值为平均值坐标；根据所述平均值坐标确定所述重心坐标。
[0010]可选地，根据所述平均值坐标确定所述重心坐标，包括：如果所述平均值坐标在持
续移动，则获得所述平均值坐标的当前加速度；根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，确定修正后的坐标为所述重心坐标。
[0011]可选地，根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，包括：根据加速度的数值与修正值之间的对应关系，确定与所述当前加速度的数值对应的当前修正值；将所述平均值坐标沿所述当前速度的方向移动所述当前修正值，获得所述修正后的坐标。
[0012]可选地，获得所述智能拐杖与所述地面接触点的触点压力，包括：获得当前状态下所述智能拐杖的当前倾斜角度和在本体坐标系的第一受力；根据所述当前倾斜角度，将所述第一受力转换为所述智能拐杖在地面坐标系的第二受力；确定所述第二受力的沿垂直地面的分力为所述触点压力。
[0013]可选地，根据所述当前倾斜角度，将所述第一受力转换为所述智能拐杖在所述地面坐标系的第二受力，包括：将所述当前倾斜角度转换为旋转矩阵；计算所述旋转矩阵的逆矩阵与所述第一受力的外积，确定所述外积为所述第二受力。
[0014]在一些实施例中，辅助训练的方法，应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述方法包括：在所述显示装置上显示指引用户移动的指引标记；获得所述智能拐杖和所述外骨骼机器人组成的辅助训练系统的重心坐标；获得所述重心坐标与所述指引标记的匹配结果；在所述显示装置上显示与所述匹配结果相对应的画面。
[0015]可选地，获得所述重心坐标与所述指引标记的匹配结果，包括：获得所述指引标记对应的坐标范围；如果所述重心坐标在所述坐标范围内，确定所述重心坐标与所述指引标记匹配成功；如果所述重心坐标在所述坐标范围外，确定所述重心坐标与所述指引坐标匹配失败。
[0016]在一些实施例中，智能拐杖包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行前述实施例提供的识别重心的方法。
[0017]在一些实施例中，辅助训练系统包括外骨骼机器人和前述实施例所述的智能拐杖。
[0018]本公开实施例还提供了一种识别重心的装置，所述识别重心的装置应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述识别重心的装置包括：
[0019]第一获得模块，被配置为在所述辅助训练系统的当前状态下，获得所述外骨骼机器人的足底坐标和足底压力；
[0020]第二获得模块，被配置为获得所述智能拐杖与地面接触点的触点坐标和触点压力；
[0021]确定模块，被配置为根据所述足底坐标、所述足底压力、所述触点压力和所述触点坐标确定所述辅助训练系统的重心坐标。
[0022]本公开实施例还提供了一种辅助训练的装置，所述辅助训练的装置应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述辅助训练的装置包括：
[0023]第一显示模块，被配置为在所述显示装置上显示指引用户移动的指引标记；
[0024]第三获得模块，被配置为获得所述智能拐杖和所述外骨骼机器人组成的辅助训练系统的重心坐标；
[0025]第四获得模块，被配置为获得所述重心坐标与所述指引标记的匹配结果；
[0026]第二显示模块，被配置为在所述显示装置上显示与所述匹配结果相对应的画面。
[0027]本公开实施例提供的识别重心的方法、辅助训练的方法及其系统、智能拐杖，可以实现以下技术效果：
[0028]智能拐杖与地面接触点的触点压力和外骨骼机器人的足底压力，可更加准确地反映智能拐杖和外骨骼机器人组成的整个辅助训练系统的重力分布，利用触点压力和足底压力可更加准确地计算出整个辅助训练系统的重心。
[0029]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0030]一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
[0031]图1是本公开实施例提供的一种辅助训练系统的示意图；
[0032]图2是本公开实施例提供的一种识别重心的方法的示意图；
[0033]图3是本公开实施例提供的一种确定重心坐标的过程的示意图；
[0034]图4是本公开实施例提供的一种修正平均值坐标的过程的示意图；
[0035]图5是本公开实施例提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种识别重心的方法，其特征在于，应用于辅助训练系统，所述辅助训练系统包括智能拐杖和外骨骼机器人，所述方法包括：在所述辅助训练系统的当前状态下，获得所述外骨骼机器人的足底坐标和足底压力；获得所述智能拐杖与地面接触点的触点坐标和触点压力；根据所述足底坐标、所述足底压力、所述触点压力和所述触点坐标确定所述辅助训练系统的重心坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述足底坐标、所述足底压力、所述触点压力和所述触点坐标确定辅助训练系统的重心坐标，包括：确定所述足底压力为所述足底坐标的权重，确定所述触点压力为所述触点坐标的权重，计算所述足底坐标和所述触点坐标的加权平均值，确定所述加权平均值为平均值坐标；根据所述平均值坐标确定所述重心坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述平均值坐标确定所述重心坐标，包括：如果所述平均值坐标在持续移动，则获得所述平均值坐标的当前加速度；根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，确定修正后的坐标为所述重心坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述当前加速度修正所述平均值坐标，包括：根据加速度的数值与修正值之间的对应关系，确定与所述当前加速度的数值对应的当前修正值；将所述平均值坐标沿所述当前速度的方向移动所述当前修正值，获得所述修正后的坐标。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，获得所述智能拐杖与所述地面接触点的触点压力，包括：获得当前状态下所述智能拐杖的当前...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，朱志军，王晗，姚远，顾捷，
申请(专利权)人：上海傅利叶智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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