一种基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法技术

技术编号:44613455 阅读:27 留言:0更新日期:2025-03-14 13:05
本发明专利技术公开了一种基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,涉及轨迹规划技术领域。包括采集健康个体步态数据,生成标准步态数据库,并补全特殊个体的步态数据;在患者康复早期,依据标准步态轨迹并调整系数,生成适配的关节角度轨迹;当患者具备一定肌肉能力后,通过离线规划和在线调整结合的方式实时调节步态轨迹;当患者通过定量评价指标被判断为已具备完整步态能力时,外骨骼在步态周期的特定相位提供助力,底层伺服控制采用力控模式。本发明专利技术通过设计肩关节角度限位装置,有效限制了肩部旋转角度,防止手臂在旋转过程中接触人体胸口,从而大幅提升了使用者的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨迹规划,特别是一种基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法


技术介绍

1、随着电力行业的快速发展,电力作业环境日益复杂化,作业人员的劳动强度不断增加,同时由于人员短缺和人力成本的提高,电力作业辅助设备的研发逐渐变得盛行。特别是针对高空作业、重体力劳动等场景,上肢和下肢助力外骨骼机器人成为重要的技术方向。

2、为了适应不同作业人员的需求(此处要充分考虑作业人员的体能状态、年龄、肢体长度等条件),就需要针对不同的穿戴者情况生成对应的运动控制指令,即需要根据不同的条件生成各个关节(如肩关节、肘关节、髋关节和膝关节)的运动轨迹指令曲线。运动轨迹指令生成效果直接决定了人-外骨骼系统在电力作业中的安全性和效率。


技术实现思路

1、鉴于上述
技术介绍
中存在的问题,提出了本专利技术。

2、因此,本专利技术所要解决的问题在于如何基于作业人员体能状态,自动生成关节层伺服控制轨迹指令曲线的方法。

3、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:

4、第一方面,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:所述标准步态数据库包括采集不同性别、年龄和身高的健康个体步态数据;

3.如权利要求2所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:对于无法直接匹配标准步态数据库的患者个体,采用插值或拟合算法生成近似步态轨迹,生成适应患者特征的关节角度轨迹指令。

4.如权利要求3所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:所述建立包含步态周期关键点的标准步态轨迹包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:所述标准步态数据库包括采集不同性别、年龄和身高的健康个体步态数据;

3.如权利要求2所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:对于无法直接匹配标准步态数据库的患者个体,采用插值或拟合算法生成近似步态轨迹,生成适应患者特征的关节角度轨迹指令。

4.如权利要求3所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:所述建立包含步态周期关键点的标准步态轨迹包括:

5.如权利要求4所述的基于人体参数和状态的外骨骼机器人轨迹规划方法,其特征在于:所述依据标准步态轨迹并调整系数,生成适配的关节角度轨迹包括:

6.如权利要求5所述的基于人体参数和状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:龙福刚柴剑珩侯汝培龙福金
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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