【技术实现步骤摘要】
基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法、系统、设备及介质
本专利技术涉及机器人控制领域，尤其涉及一种基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法、系统、设备及介质。
技术介绍
随着人口老龄化程度的加剧，伴随发生的高龄人口疾病发生率也日益增加，以其中最为严重的脑卒中为例，根据国家统计局数据显示，到2019年我国因脑卒中发病死亡的认数已经达到140.3/10万，即使得到及时的救治，大约75％患者依然会在脑卒中在发病后留下许多不同程度的后遗症，这些后遗症会极大降低患者的生活自理能力，严重影响患者及其家人的生活质量。在如此众多的后遗症中，患者发生偏瘫概率最高，临床表明，科学的运动康复训练配合手术治疗和药物治疗，能够显著提高脑卒中偏瘫患者肢体功能恢复的概率，进行及时的重复康复运动训练可以修复患者在脑卒中发病过程中受损的神经系统，并对肌肉骨骼等运动系统进行强化，有助于患者训练侧肢运动机能的恢复。随着芯片技术的发展，协作机器人在小型化、智能化上也取得了长足的发展，康复机器人由于其灵活并且完善的康复模式，交互性、趣味性高等特点正在...
【技术保护点】
1.一种基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，所述康复机器人包括康复机器人本体、以及用于带动患者的训练侧肢围绕所述康复机器人本体的输出轴转动的康复机器人配件，所述训练侧肢与所述康复机器人配件固定在一起形成同步运动系统，其特征在于，所述控制方法包括：/n当接收到动力学参数辨识指令时，对所述同步运动系统的动力学参数进行辨识，得到动力学参数辨识结果；/n根据测量得到的所述同步运动系统与所述康复机器人本体之间的交互力矩、以及所述动力学参数辨识结果，获取所述患者的运动意图；/n根据所述患者的运动意图，获取所述康复机器人本体需要输出的驱动力矩；/n根据所述驱动力矩生成相应的控制指令，...
【技术特征摘要】
1.一种基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，所述康复机器人包括康复机器人本体、以及用于带动患者的训练侧肢围绕所述康复机器人本体的输出轴转动的康复机器人配件，所述训练侧肢与所述康复机器人配件固定在一起形成同步运动系统，其特征在于，所述控制方法包括：
当接收到动力学参数辨识指令时，对所述同步运动系统的动力学参数进行辨识，得到动力学参数辨识结果；
根据测量得到的所述同步运动系统与所述康复机器人本体之间的交互力矩、以及所述动力学参数辨识结果，获取所述患者的运动意图；
根据所述患者的运动意图，获取所述康复机器人本体需要输出的驱动力矩；
根据所述驱动力矩生成相应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述康复机器人本体。
2.根据权利要求1所述的基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，其特征在于，所述动力学参数包括：重力向量与静摩擦向量之和、粘性摩擦向量、以及转动惯量。
3.根据权利要求1所述的基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，其特征在于，所述对所述同步运动系统的动力学参数进行辨识，包括：
对所述重力向量与静摩擦向量之和进行在线辨识；
根据所述重力向量与静摩擦向量之和的在线辨识结果，对所述粘性摩擦向量和所述转动惯量进行在线辨识。
4.根据权利要求1所述的基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，其特征在于，所述对所述同步运动系统的动力学参数进行辨识包括：
控制所述康复机器人本体驱动所述同步运动系统转动至多个特定角度，以使在各所述特定角度测量得到的交互力矩与所述重力向量与静摩擦向量之和相等；
根据所述多个特定角度的角度值，拟合所述重力向量与静摩擦向量之和、与角度之间的关系式，从而得到所述重力向量与静摩擦向量之和的在线辨识结果。
5.根据权利要求3所述的基于动力学参数辨识的康复机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述重力向量与静摩擦向量之和的在线辨识结果，对所述粘性摩擦向量和所述转动惯量进行在线辨识，包括：
建立如式(1)所示的系统状态方程：
其中，ωk表示第k时刻所述同步运动系统转动的角度，τk表示第k时刻所述同步运动系统与所述康复机器人本体之间的交互力矩，k表示第k个采样时刻，fk表示粘性摩擦向量，T表示采样周期，Mk表示第k时刻的转动惯量，(Dk+Gk)表示所述重力向量与静摩擦向量之和的辨识结果；
测量第k时刻所述同步运动系统转动的角速度ωk；
测量第k时...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏林清，李福生，范渊杰，
申请(专利权)人：上海电气智能康复医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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