【技术实现步骤摘要】
无源外骨骼装置的负载评估方法
[0001]本专利技术属于外骨骼
，具体涉及一种无源外骨骼装置的负载评估方法。
技术介绍
[0002]现有技术中，开发出了可穿戴在人体上的外骨骼装置，用于运输、工业和军事用途，通过减轻操作者的负担，提高工作效率，防止受伤。同时，用于增强用户的力量和耐力，并通过保护用户免受外部冲击来降低受伤风险。
[0003]现有的外骨骼装置通过模仿人体骨骼结构设计佩戴在人体上，由无弹性且强度高的材料制成，并且将直构件应用于脊柱、大腿、手臂等，在髋关节、肘部、膝盖等部位应用旋转构件。
[0004]在外骨骼应用时，需要对其穿戴后的效果进行评估，但目前缺乏记录负荷再分配状况并评估其有效性的方法。
[0005]现有的方法，多依赖于对操作者作业时生物信号的测量。比如，申请号为201910779973.2的专利申请提出了一种基于红外光谱检测肌氧含量评估外骨骼助力效果测试方法，通过红外光谱检测肌氧含量，建立不穿和穿上外骨骼的肌氧含量与负荷函数关系，通过拟合求得助力效率。申请号为202110613...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种无源外骨骼装置的负载评估方法，其特征在于，包括：在无源外骨骼装置的脚部支撑部与地面之间设置第一传感装置，并在无源外骨骼装置的脚部支撑部上方设置第二传感装置；所述第一传感装置、第二传感装置均包括多个沿脚部支撑部长边方向均匀分布的压力传感器；分别测量使用者重量、重物重量以及无源外骨骼装置的重量；测量使用者佩戴无源外骨骼装置且负重行走的步数；分别获取所述第一传感装置和第二传感装置在行走过程中每一步的传感器数据；行走结束后，取所述第一传感装置和第二传感装置的传感器数据进行处理，得到反映负载再分配状况的参数，然后通过判断得到的参数是否在设定阈值内，实现无源外骨骼装置的负载评估。2.根据权利要求1所述的无源外骨骼装置的负载评估方法，其特征在于，当使用者穿戴无源外骨骼装置支撑于地面时，所述第一传感装置检测无源外骨骼装置脚部支撑部与地面之间的压力载荷，所述第二传感装置检测无源外骨骼装置脚部支撑部与脚部之间的压力载荷。3.根据权利要求1所述的无源外骨骼装置的负载评估方法，其特征在于，得到反映负载再分配状况的参数，然后通过判断得到的参数是否在设定阈值内，具体包括：分别获取所述第一传感装置和第二传感装置的传感器数据最大值，并根据获取的最大值，分别计算在所述步数范围内所述第一传感装置和第二传感装置的传感器数据的数学期望值；根据所述数学期望值、使用者重量、重物重量以及无源外骨骼装置的重量，分别计算所述第一传感装置的第一参数和所述第二传感装置的第二参数；判断所述第一参数和第二参数是否在设定阈值内。4.根据权利要求3所述的无源外骨骼装置的负载评估方法，其特征在于，判断所述第一参数和第二参数是否在设定阈值内，包括判断所述第一参数和第二参数是否均在第一阈值内，以及第一参数与第二参数之差是否在第二阈值内。5.根据权利要求3所述的无源外骨骼装置的负载评估方法，其特征在于，分别获取所述第一传感装置和第二传感装置的传感器数据最大值，并根据获取的最大值，分别计算在所述步数范围内所述第一传感装置和第二传感装置的传感器数据的数学期望值，包括：1)记录步数j，将每一步中所述第一传感装置和第二传感装置的压力传感器采集到的负荷数据组成负荷数据矩阵：T
1L
＝[X
i1L，j
]T
1R
＝[X
i1R，j
]T
2L
＝[Y
i2L，j
]T
2R
＝[Y
i2R，j
]其中，T
1L
为左脚第一传感装置的负荷数据矩阵，其元素来自左脚第一传感装置上的多个压力传感器，i
1L
为左脚第一传感装置上压力传感器的序号，i
1L
＝1,2,
…
,A
1L
，A
1L
为左脚第一传感装置上压力传感器的数量，X
i1L
,
j
为左脚第一传感装置上的第i个压力传感器在第j步时采集到的负荷数据；T
1R
为右脚第一传感装置的负荷数据矩阵，其元素来自右脚第一传感装置上的多个压力传感器，i
1R
为右脚第一传感装置上压力传感器的序号，i
1R
＝1,2,
技术研发人员：武奋前，陈玮雨，李扬森，林少远，纪联辉，杨大淼，林祥璐，胡一奇，刘雨铮，林诚，徐靖怡，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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