下肢康复机器人步态训练方法、装置及下肢康复机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种下肢康复机器人步态训练方法、装置及下肢康复机器人，该方法包括：获取用户对应的虚拟通道参数和参考运动轨迹；根据当前时刻及步态周期确定当前时刻的步态周期参考值；根据当前时刻的步态周期参考值及虚拟通道参数构建虚拟通道；根据当前时刻的下肢关节角度相对于虚拟通道的位置计算力场作用力；根据力场作用力控制下肢康复机器人进行训练。本发明专利技术实施例可以在下肢关节空间构造虚拟通道并通过力场进行力控制，患者的下肢关节可在虚拟通道内自由运动，可以减小康复机器人对患者的运动限制，给与患者一定的自由运动空间，有利于促进患者主动参与康复训练，适用于康复中后期患者，训练效果更好。训练效果更好。训练效果更好。

【技术实现步骤摘要】
下肢康复机器人步态训练方法、装置及下肢康复机器人


[0001]本专利技术涉及康复机器人
，具体而言，涉及一种下肢康复机器人步态训练方法、装置及下肢康复机器人。

技术介绍

[0002]康复机器人作为神经功能康复治疗领域的研究热点，可以辅助医师为患者提供康复训练治疗，缓解康复医疗人力资源紧缺问题。
[0003]康复机器人辅助康复训练可分为被动和主动两种模式，主要依据患者自身的运动状态划分。被动训练针对康复初期、病情较重导致自身运动能力弱的患者，完全靠机器人带动患者肢体沿着预定的轨迹运动，此时患者的运动处于被动状态；对于康复中后期的患者，患者的运动能力部分恢复，患者可以主动施力，机器人可以根据患者的运动意图实现与患者的人机交互，提供必要的辅助。
[0004]目前下肢康复机器人一般采用位置控制的方式，患者只能按照固定的预设轨迹进行被动康复训练，只适合康复初期、病情较重的患者，而对于康复中后期患者的训练效果较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的是现有下肢康复机器人采用位置控制的方式，对于康复中后期患者的训本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下肢康复机器人步态训练方法，其特征在于，所述方法包括：获取用户对应的虚拟通道参数和参考运动轨迹；其中，所述虚拟通道参数包括以下至少一项：虚拟通道长度、虚拟通道宽度或关节支撑力矩系数；所述参考运动轨迹包括：下肢关节角度参考轨迹和/或下肢关节力矩参考轨迹；根据当前时刻及步态周期确定所述当前时刻的步态周期参考值；所述步态周期参考值用于表示所述当前时刻在当前步态周期中的位置；根据所述当前时刻的步态周期参考值及所述虚拟通道参数构建虚拟通道；根据所述当前时刻的下肢关节角度相对于所述虚拟通道的位置计算力场作用力；所述当前时刻的下肢关节角度相对于所述虚拟通道的位置基于所述当前时刻的下肢关节角度及所述参考运动轨迹确定；根据所述力场作用力控制下肢康复机器人进行训练。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据当前时刻及步态周期确定所述当前时刻的步态周期参考值，包括：根据历史步态周期计算当前步态周期；计算所述当前时刻在所述当前步态周期中的位置，将所述位置对应的周期占比作为所述当前时刻的步态周期参考值。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的步态周期参考值及所述虚拟通道参数构建虚拟通道，包括：以所述当前时刻的步态周期参考值为中心，在下肢关节空间构造长度为所述虚拟通道长度，宽度为所述虚拟通道宽度的三维虚拟通道。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的下肢关节角度相对于所述虚拟通道的位置计算力场作用力，包括：根据所述当前时刻的下肢关节角度确定所述当前时刻的步态周期实际值；根据所述当前时刻的步态周期实际值及所述下肢关节角度参考轨迹，计算吸引力；以及，根据所述当前时刻的步态周期实际值及所述下肢关节力矩参考轨迹，计算支撑力；根据所述吸引力及所述支撑力计算力场作用力。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述力场作用力控制下肢康复机器人进行训练，包括：建立下肢康复机器人的弹簧阻尼模型，选择合适的刚度及阻尼系数以及根据所述力场控制力即所述弹簧阻尼模型控制下肢康复机器人进行训练。6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述当前步态周期的计算公式如下：其中，n、m为脚跟着地的次数，T(i)为第i次历史步态周期，T(n)为当前步态周期，t
HS
(i)为第i次脚跟着地发生的时刻；所述步态周期参考值的计算公式如下：
其中，GC
r
为步态周期参考值，t为当前时刻，t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳华鹊景医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：