【技术实现步骤摘要】
本公开涉及人体仿生，具体涉及一种基于外骨骼的步态确定方法、外骨骼及电子设备。
技术介绍
1、人体机械外骨骼作为具有强大功能的可穿戴机械设备，越来越受到国内外众多学者和科研人员的重视，成为新的研究热点。人体机械外骨骼需要快速准确地预判人体运动意图，以便有效地控制人体机械外骨骼的行走，因此，人体机械外骨骼需要确定人体的步态，主要步态包括坐姿步态、站立步态、慢跑步态、步行步态、上楼梯步态及下楼梯步态。
2、现有技术针对以上6种活动的步态，产生86种步态特征数据，86种步态特征数据包括每个轴的平均值(6个)、标准偏差(6个)、平均绝对差(6个)、平均合成加速度(2个)、峰值之间的时间差(6个)以及合并分布(60个)。由于步态特征数据比较多，现有技术需要耗费较多运算时间处理上述步态特征数据，方可确定步态，因此，现有技术确定步态的效率不高。
3、公开内容
4、本公开实施例的一个目的旨在提供一种基于外骨骼的步态确定方法、外骨骼及电子设备，旨在改善现有技术确定步态的效率比较低的问题。
5、在第一方面，本公开实施例提供一种基于外骨骼的步态确定方法，包括：
6、获取腰部倾斜角度，其中，所述腰部倾斜角度为当人体穿戴所述外骨骼后，人体腰部相对基准方向的倾斜角度；
7、确定方向特征值，其中，所述方向特征值用于表示人体腿部相对所述外骨骼中对应侧机械腿部的移动方向；
8、根据所述腰部倾斜角度及所述方向特征值，确定步态。
9、可选地，所述外骨骼包括躯干机械部及角度传
10、可选地，确定方向特征值包括：
11、获取腿部压力信号，其中，所述机械腿部设有压力检测组件，当所述人体腿部靠近或远离所述对应侧机械腿部时，所述人体腿部触发所述压力检测组件产生不同腿部压力信号；
12、根据所述腿部压力信号，确定压力方向；
13、根据所述压力方向，确定方向特征值。
14、可选地，所述腿部压力信号包括第一腿部压力信号和/或第二腿部压力信号；
15、所述压力检测组件包括第一压力检测点及第二压力检测点，其中，所述第一压力检测点及所述第二压力检测点分别位于所述人体腿部前后的相对两侧；
16、所述压力检测组件在所述第一压力检测点，可检测所述人体腿部靠近对应侧机械腿部时的第一腿部压力信号；
17、所述压力检测组件在所述第二压力检测点，可检测所述人体腿部远离对应侧机械腿部时的第二腿部压力信号。
18、可选地，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
19、若所述第一压力检测点检测到所述第一腿部压力信号，则确定压力方向为正向压力方向；
20、若所述第二压力检测点检测到所述第二腿部压力信号，则确定压力方向为负向压力方向；
21、若所述第一压力检测点及所述第二压力检测点都未检测到腿部压力信号，则确定压力方向为中性压力方向。
22、可选地，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
23、根据所述第一腿部压力信号及所述第二腿部压力信号，确定压力变化趋势；
24、若所述压力变化趋势为所述第一腿部压力信号由弱变强，且所述第二腿部压力信号由强变弱，则确定压力方向为正向压力方向；
25、若所述压力变化趋势为所述第一腿部压力信号由强变弱，且所述第二腿部压力信号由弱变强，则确定压力方向为负向压力方向；
26、若所述压力变化趋势为所述第一腿部压力信号及所述第二腿部压力信号都保持不变，则确定压力方向为中性压力方向。
27、可选地，所述根据所述压力方向，确定方向特征值包括：
28、若所述压力方向为正向压力方向，则确定所述方向特征值为正向特征值，其中，所述正向特征值用于表示所述人体腿部靠近所述外骨骼中对应侧机械腿部；
29、若所述压力方向为负向压力方向，则确定所述方向特征值为负向特征值，其中，所述负向特征值用于表示所述人体腿部远离所述外骨骼中对应侧机械腿部；
30、若所述压力方向为中性压力方向，则确定所述方向特征值为中性特征值，其中，所述中性特征值用于表示所述人体腿部与所述外骨骼中对应侧机械腿部的相对位置保持不变。
31、可选地，所述步态包括坐姿步态、站立步态、慢跑步态、步行步态、上楼梯步态及下楼梯步态中至少一个，所述根据所述腰部倾斜角度及所述方向特征值，确定步态包括：
32、将所述腰部倾斜角度、所述方向特征值及所述腿部压力信号输入svm分类器，得到步态。
33、在第二方面，本公开实施例提供一种外骨骼，包括：
34、躯干机械部；
35、角度传感器，安装于所述躯干机械部的腰部位置上，当所述人体穿戴所述外骨骼后，所述角度传感器抵接所述人体腰部，用于检测人体腰部相对基准方向的倾斜角度，以得到腰部倾斜角度；
36、机械腿部，与所述躯干机械部连接；
37、传感器模组，安装于所述机械腿部上，用于检测人体腿部相对所述外骨骼中对应侧机械腿部的移动方向，以得到方向特征值；
38、动力组件，安装于所述躯干机械部上且与所述机械腿部连接；
39、控制器，安装于所述躯干机械部上且与所述角度传感器、所述传感器模组及所述动力组件电连接，用于执行上述的基于外骨骼的步态确定方法，并根据所述步态，控制所述动力组件驱动所述机械腿部进行工作。
40、可选地，所述传感器模组包括压力检测组件，所述压力检测组件安装于对应侧机械腿部上，当所述人体腿部靠近或远离所述对应侧机械腿部时，所述人体腿部触发所述压力检测组件产生腿部压力信号。
41、可选地，所述腿部压力信号包括第一腿部压力信号和/或第二腿部压力信号；
42、所述压力检测组件包括第一压力检测点及第二压力检测点，其中，所述第一压力检测点及所述第二压力检测点分别位于所述人体腿部的相对两侧；
43、所述压力检测组件在所述第一压力检测点，可检测所述人体腿部靠近对应侧机械腿部时的第一腿部压力信号；
44、所述压力检测组件在所述第二压力检测点，可检测所述人体腿部远离对应侧机械腿部时的第二腿部压力信号。
45、在第三方面，本公开实施例提供一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使电子设备执行上述的基于外骨骼的步态确定方法。
46、在第四方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：
47、至少一个处理器；以及，
48、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
49、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于外骨骼的步态确定方法。
50本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于外骨骼的步态确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外骨骼包括躯干机械部及角度传感器，所述角度传感器安装于所述躯干机械部的腰部位置上，当所述人体穿戴所述外骨骼后，所述角度传感器抵接所述人体腰部，用于采集所述腰部倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定方向特征值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腿部压力信号包括第一腿部压力信号和/或第二腿部压力信号；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述压力方向，确定方向特征值包括：
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步态包括坐姿步态、站立步态、慢跑步态、步行步态、上楼梯步态及下楼梯步态中至少一个，所述根据所述腰部倾斜角度及所述方向特征值，确定步态包括：
9.一种外骨
10.根据权利要求9所述的外骨骼，其特征在于，所述传感器模组包括压力检测组件，所述压力检测组件安装于对应侧机械腿部上，当所述人体腿部靠近或远离所述对应侧机械腿部时，所述人体腿部触发所述压力检测组件产生腿部压力信号。
11.根据权利要求10所述的外骨骼，其特征在于，所述腿部压力信号包括第一腿部压力信号和/或第二腿部压力信号；
12.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使电子设备执行如权利要求1至8任一项所述的基于外骨骼的步态确定方法。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于外骨骼的步态确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外骨骼包括躯干机械部及角度传感器，所述角度传感器安装于所述躯干机械部的腰部位置上，当所述人体穿戴所述外骨骼后，所述角度传感器抵接所述人体腰部，用于采集所述腰部倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定方向特征值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腿部压力信号包括第一腿部压力信号和/或第二腿部压力信号；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述腿部压力信号，确定压力方向包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述压力方向，确定方向特征值包括：
8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹鹏，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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