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基于意图切换的阻力控制方法、装置、假肢、终端及介质制造方法及图纸

技术编号:40063889 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 23:07
本发明专利技术公开了基于意图切换的阻力控制方法、装置、假肢、终端及介质,所述方法包括:当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的实时旋转角度以及所述膝关节的实时角速度;若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息;若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变。本发明专利技术可准确识别用户意图并判断假肢是否切换模式,并且可在识别出用户意图为起身意图时,对阻尼装置所提供的弯曲阻力和伸展阻力进行控制,有利于假肢更好地执行起身意图所对应的起身动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及假肢,尤其涉及一种基于意图切换的阻力控制方法、装置、假肢、终端及介质


技术介绍

1、随着社会的发展,交通的便利,工业化水平的不断提高,机器创伤车祸等造成截肢的患者越来越多,截肢给患者带来很多不便,失去了基本生活能力。因此研发一款能帮助截肢者实现基本生活能力的假肢也越来越紧迫。假肢需要具有帮助患者行走、跑步等功能,假肢要实现行走、跑步等功能,就必须具有识别行走、跑步等不同运动模式的能力,并且还需要针对不同状态下的用户来对假肢进行个性化的控制。

2、而现有技术中对假肢的控制并不智能,不但无法准确地识别用户的动作意图,而且也无法保证假肢的使用便利性与使用安全性。

3、因此,现有技术还有待改进和提高。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种基于意图切换的阻力控制方法、装置、假肢、终端及介质,旨在解决现有技术中对假肢的控制并不智能,不但无法准确地识别用户的动作意图,而且也无法保证假肢的使用便利性与使用安全性的问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

3、第一方面,本专利技术提供一种基于意图切换的阻力控制方法,其中,所述基于意图切换的阻力控制方法应用于假肢,所述假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部,所述小腿部内设置阻尼装置,所述阻尼装置用于对所述膝关节提供弯曲阻力或伸展阻力,所述基于意图切换的阻力控制方法包括:

4、当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的实时旋转角度以及所述膝关节的实时角速度;

5、若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息;

6、若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变。

7、在一种实现方式中,所述当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的旋转角度以及所述膝关节的角速度,包括:

8、获取在预设时间段内所述小腿部与竖直方向之间的实时角度信息,基于所述预设时间段内的所述实时角度信息,确定所述小腿部的实时姿态信息;

9、基于角度传感器,获取在预设时间段内所述膝关节的转轴的实时旋转角度;

10、基于惯性传感器,获取所述膝关节的实时角速度,所述实时角速度用于反映所述膝关节旋转时所述实时旋转角度的变化速度。

11、在一种实现方式中,所述基于所述预设时间段内的所述实时角度信息,确定所述小腿部的实时姿态信息,包括:

12、基于所述预设时间段内的所述实时角度信息,确定所述小腿部的实时角度信息对应的变化信息;

13、若所述实时角度信息对应的变化信息为所述实时角度信息逐步减小,则确定所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态。

14、在一种实现方式中,所述若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息,包括:

15、若所述实时姿态信息确定所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则获取所述假肢处于坐立模式时所对应的旋转角度,并将所述旋转角度为作为初始旋转角度;

16、若所述实时旋转角度相对于所述初始旋转角度持续减少,且小于预设的角度阈值,则获取所述实时角速度的方向信息;

17、基于所述实时角速度以及所述方向信息,确定所述当前意图信息。

18、在一种实现方式中,所述基于所述实时角速度以及所述方向信息,确定所述当前意图信息,包括:

19、若所述实时角速度的方向信息与所述实时旋转角度减小的方向一致,则将所述实时角速度与预设的速度阈值进行比较;

20、若所述实时角速度大于预设的速度阈值,则确定所述当前意图信息为起身意图。

21、在一种实现方式中,所述若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变,包括:

22、当所述当前意图信息为起身意图时,则发出起身指令,并基于所述起身指令对坐立模式进行解锁;

23、获取所述坐立模式所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并对所述弯曲阻力与所述伸展阻力进行合理性判定,所述弯曲阻力为所述假肢在执行坐下动作时相对于原始弯曲阻力增加后的阻力,所述伸展阻力为所述假肢在执行坐下动作时相对于原始伸展阻力减小后的阻力;

24、若所述弯曲阻力与所述伸展阻力均通过所述合理性判定,则在所述假肢在执行所述起身意图所对应的起身动作时,控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变。

25、在一种实现方式中,所述获取所述坐立模式所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并对所述弯曲阻力与所述伸展阻力进行合理性判定,包括:

26、获取历史数据库,所述历史数据库中存储有所述假肢在执行所述起身动作时,与用户体重数据所匹配的历史弯曲阻力和历史伸展阻力;

27、获取所述坐立模式所对应的弯曲阻力和伸展阻力,将所述弯曲阻力与所述伸展阻力分别与历史数据库进行匹配;

28、若所述弯曲阻力与所述伸展阻力均与所述历史数据库匹配成功,则确定所述弯曲阻力与所述伸展阻力均合理。

29、第二方面,本专利技术实施例还提供一种基于意图切换的阻力控制装置,其中,所述基于意图切换的阻力控制装置应用于假肢,所述假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部,所述小腿部内设置阻尼装置,所述阻尼装置用于对所述膝关节提供弯曲阻力或伸展阻力,所述基于意图切换的阻力控制装置包括:

30、数据获取模块,用于当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的实时旋转角度以及所述膝关节的实时角速度;

31、意图确定模块,用于若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息;

32、阻力控制模块,用于若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变。

33、第三方面,本专利技术实施例还提供一种假肢,所述假肢包括接受腔、膝关节、小腿部以及上述方案中所述的基于意图切换的阻力控制装置。

34、第四方面,本专利技术实施例还提供一种终端,其中,所述终端包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的基于意图切换的阻力控制程序,处理器执行基于意图切换的阻力控制程序时,实现上述方案中任一项的基于意图切换的阻力控制方法的步骤。

35、第五方面,本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质上存储有基于意图切换的阻力控制程序,所述基于意图切换的阻力控制程序被处理器执行时,实现上述方案中的所述基于意图切换的阻力控制方法的步骤。

36、有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于意图切换的阻力控制方法应用于假肢,所述假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部,所述小腿部内设置阻尼装置,所述阻尼装置用于对所述膝关节提供弯曲阻力或伸展阻力,所述基于意图切换的阻力控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的旋转角度以及所述膝关节的角速度,包括:

3.根据权利要求2所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于所述预设时间段内的所述实时角度信息,确定所述小腿部的实时姿态信息,包括:

4.根据权利要求3所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息,包括:

5.根据权利要求4所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于所述实时角速度以及所述方向信息,确定所述当前意图信息,包括:

6.根据权利要求1所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并控制所述弯曲阻力与所述伸展阻力保持不变,包括:

7.根据权利要求6所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述获取所述坐立模式所对应的弯曲阻力和伸展阻力,并对所述弯曲阻力与所述伸展阻力进行合理性判定,包括:

8.一种基于意图切换的阻力控制装置,其特征在于,所述基于意图切换的阻力控制装置应用于假肢,所述假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部,所述小腿部内设置阻尼装置,所述阻尼装置用于对所述膝关节提供弯曲阻力或伸展阻力,所述基于意图切换的阻力控制装置包括:

9.一种假肢,其特征在于,所述假肢包括接受腔、膝关节、小腿部以及上述权利要求8所述的基于意图切换的阻力控制装置。

10.一种终端,其特征在于,所述终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的基于意图切换的阻力控制程序,所述处理器执行基于意图切换的阻力控制程序时,实现如权利要求1-7任一项所述的基于意图切换的阻力控制方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有基于意图切换的阻力控制程序,所述基于意图切换的阻力控制程序被处理器执行时,实现如权利要求1-7任一项所述的基于意图切换的阻力控制方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于意图切换的阻力控制方法应用于假肢,所述假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部,所述小腿部内设置阻尼装置,所述阻尼装置用于对所述膝关节提供弯曲阻力或伸展阻力,所述基于意图切换的阻力控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述当假肢处于坐立模式时,分别获取小腿部的实时姿态信息、膝关节的旋转角度以及所述膝关节的角速度,包括:

3.根据权利要求2所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于所述预设时间段内的所述实时角度信息,确定所述小腿部的实时姿态信息,包括:

4.根据权利要求3所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述若所述实时姿态信息为所述小腿部正逐步转变成直立姿态,则基于所述实时旋转角度以及所述实时角速度确定当前意图信息,包括:

5.根据权利要求4所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述基于所述实时角速度以及所述方向信息,确定所述当前意图信息,包括:

6.根据权利要求1所述的于意图切换的阻力控制方法,其特征在于,所述若所述当前意图信息为起身意图,则获取所述假肢处于所述坐立模式时所对应的弯曲阻力和伸展阻力...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩璧丞汪文广阿迪斯
申请(专利权)人:浙江强脑科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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