一种助力外骨骼自适应控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种助力外骨骼自适应控制方法和装置，方法部分通过检测并记录各时间节点的实时髋关节角度，根据前后时间节点的实时髋关节角度计算髋关节的变化角度，再根据实时髋关节角度确定助力外骨骼的自适应参数然后根据变化角度和自适应参数生成实时的扭矩指令，最后根据扭矩指令驱动相应关节；本发明专利技术中，采用自适应的助力外骨骼控制方法，在使用过程中，能够根据用户髋关节角度自适应地调整助力外骨骼助力参数，无需用户手动调整即可根据髋关节的实时变化角度自适应地控制助力外骨骼，进而达到最佳的助力效果，解决了现有技术中，使用助力外骨骼时需要用户手动参与调节导致使用体验差的问题，增加了用户的使用体验。增加了用户的使用体验。增加了用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种助力外骨骼自适应控制方法和装置


[0001]本专利技术涉及可穿戴机器人领域，具体涉及一种助力外骨骼自适应控制方法和装置。

技术介绍

[0002]随着社会老龄化程度的加剧，用于老年人日常辅助的服务机器人得到越来越多的应用。其中，可穿戴式助力外骨骼设备是通过穿戴于身体外部的机器人装置为穿戴者肢体提供助力，以辅助穿戴者更方便地完成日常生活。此外，由于偏瘫、中风等疾病因素引起行动障碍患者，在康复过程中也需要依靠此类自动化的辅助设备进行训练。
[0003]现有技术中，助力外骨骼的控制技术主要以位置控制为主，即以外骨骼以预先规划和编程好的轨迹运动，该技术通常按照意图识别、步态识别、运动控制的顺序进行，使用该助力外骨骼的用户需要按照助力外骨骼设定好的轨迹运动，导致用户缓慢、效率低，而对于有行动能力的用户来说，会严重限制用户自主运动的自由，智能化程度较低。
[0004]由于现有的助力外骨骼及其相应控制技术的智能化程度比较低，导致难以适应复杂的日常生活场景，如在不规则步态或上下楼梯等多场景下，使用助力外骨骼时仍需要用户手动参与调节，影响用户的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助力外骨骼自适应控制方法，其特征在于，包括：检测并记录各时间节点的实时髋关节角度；根据前后时间节点的所述实时髋关节角度计算髋关节的变化角度；根据所述实时髋关节角度确定所述助力外骨骼的自适应参数；根据所述变化角度和所述自适应参数生成实时的扭矩指令；根据所述扭矩指令驱动相应关节。2.如权利要求1所述的助力外骨骼自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述实时髋关节角度确定所述助力外骨骼的自适应参数，包括：根据所述实时髋关节角度确定所述用户的步行频率；根据所述步行频率和预设自适应参数数据确定所述自适应参数，所述预设自适应参数数据为根据试验获取的不同所述步行频率下的自适应参数数据。3.如权利要求2所述的助力外骨骼自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述变化角度和所述自适应参数生成实时的扭矩指令，包括：将所述变化角度进行平滑处理，获得平滑角度值；根据所述平滑角度值和所述自适应参数确定助力系数；根据所述平滑角度值和所述助力系数计算辅助扭矩值；根据所述辅助扭矩值实时生成所述扭矩指令。4.如权利要求3所述的助力外骨骼自适应控制方法，其特征在于，所述将所述变化角度进行平滑处理，获得平滑角度值，包括：将T时刻及其之前的N个节点时刻的所述实时关节角度进行均值滤波处理，以获得平滑角度值；所述均值滤波处理公式为：θ
f
(t)＝[θ(t)+θ(t-1)
…
+θ(t-N-1)]/N，θ为所述关节角度，θ(t)为所述T时刻的所述变化角度，θ
f
(t)为所述平滑角度值。5.如权利要求3所述的助力外骨骼自适应控制方法，其特征在于，根据如下公式计算所述辅助扭矩值：τ1(t)＝K1·
[sin(θ
1f
(t
±
Δt))-sin(θ
2f
(t
±
Δt))]；τ2(t)＝K2·
[sin(θ
2f
(t
±
Δt))-sin(θ
1f
(t
±
Δt))]；Δt为所述自适应参数中的舒适参数，θ1为左髋关节角度，θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱培，
申请(专利权)人：深圳市英汉思动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：