外骨骼机器人的形变补偿方法技术

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种外骨骼机器人的形变补偿方法

【技术实现步骤摘要】
外骨骼机器人的形变补偿方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请实施例涉及机器人
，特别涉及一种外骨骼机器人的形变补偿方法
、
系统
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]自平衡下肢外骨骼机器人
(Self
‑
Balancing Lower
‑
Limb Exoskeleton
，简称
SBLLE)
是一类高自由度
、
全驱动
、
无需拐杖或推车等额外辅助支撑工具便可动态平衡行走的机器人，它可以帮助截瘫
、
四肢瘫患者进行下肢医疗康复训练以及替代轮椅提供支撑并实现动态平衡行走
。SBLLE
具有多关节
、
多连杆
、
重量大的特点，在其制造
、
加工
、
装配等过程中不可避免地会产生误差，如关节间隙
、
连杆位置误差和姿态误差
。
此外，由于材料刚度不足，在重力作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种外骨骼机器人的形变补偿方法，其特征在于，包括：获取数据集；所述数据集包括形变数据集和六维力数据集；基于所述数据集，采用神经网络进行深度学习训练，学习六维力和形变之间的映射关系；将训练好的神经网络作为形变估计器，根据机器人当前的力和力矩信息预测出对应的质心形变补偿量；将所述质心形变补偿量和预规划的姿态相结合，得到下一时刻的质心姿态以及各关节的目标关节角度；基于各关节的目标关节角度，对外骨骼机器人进行形变补偿
。2.
根据权利要求1所述的外骨骼机器人的形变补偿方法，其特征在于，所述六维力数据集通过六维力传感器直接采集得到；所述形变数据集通过借助动作捕捉系统采集外骨骼实际姿态，并通过计算所述外骨骼实际姿态与预规划的外骨骼姿态的差值得到；其中，形变的计算公式如公式
(1)
所示：其中，是外骨骼实际姿态；是预规划的外骨骼姿态
。3.
根据权利要求1所述的外骨骼机器人的形变补偿方法，其特征在于，所述获取数据集，包括：将行走动作拆分成多组用于贴合实际行走场景的分解动作；分别对每组分解动作进行数据采集；将采集到的数据以预规划的动作为参照，按照预规划的行走动作轨迹来拼接每组分解动作，得到模拟行走动作的形变数据集和六维力数据集
。4.
根据权利要求3所述的外骨骼机器人的形变补偿方法，其特征在于，所述分解动作包括蹲下与起立动作
、
左脚抬起动作
、
右脚抬起动作以及髋关节转动动作；其中，所述蹲下与起立动作是用于模拟行走动作的开始与结束；所述左脚抬起动作
、
所述右脚抬起动作是用于模拟单足支撑期；所述髋关节转动动作是用于模拟重心转移过程
。5.
根据权利要求1所述的外骨骼机器人的形变补偿方法，其特征在于，所述获取六维力数据集，包括：在外骨骼机器人双足的足底均安装六维力传感器；采用所述六维力传感器采集
xyz
坐标系中三个方向的力和力矩信息，得到六维力...

【专利技术属性】
技术研发人员：田定奎，陈自强，李锋，吴新宇，李文韬，李金科，尹猛，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：