CN110405771A - 外骨骼机器人、助行控制方法、终端和计算机装置 - Google Patents
外骨骼机器人、助行控制方法、终端和计算机装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种外骨骼机器人、助行控制方法、终端和计算机装置,其中,外骨骼机器人包括:至少一个活动关节;传感器,设置于活动关节,传感器用于获取活动关节的运动信息;控制器,与传感器相连接,控制器用于接收运动信息,根据运动信息生成步态数据,以及通过通信单元将步态数据发送至终端,以供终端根据步态数据确定助行控制参数。应用了本发明提供的技术方案,使用户自身及医护人员等专业人士实时掌握用户的步态情况,进而实现对用户健康及康复状态进行评估,并给出专业建议,有针对性地确定适合当前用户的助行控制参数,有效地提高了助行和步态矫正的针对性和科学性,使得外骨骼机器人的助行和步态矫正效果大幅提升。
Description
技术领域
本发明涉及外骨骼机器人控制技术领域,具体而言,涉及一种外骨骼机器人、一种助行控制方法、一种终端、一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。
背景技术
一般来说,外骨骼机器人作为独立的系统执行助行或辅助康复训练,对于行走步态正常的用户(如肌力较弱的老年人等),可以满足需求,但是对于行走步态不正常的病患(如共济失调、脑卒中等偏瘫、截瘫、全瘫患者等),由于缺少工医护人员等专业人士进行步态分析的交互系统,无法针对病患的实际步态进行参数修正,也无法评估病患状态及康复程度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提出一种外骨骼机器人。
本发明的第二方面提出一种助行控制方法。
本发明的第三方面提出一种终端。
本发明的第四方面提出一种计算机装置。
本发明的第五方面提出一种计算机可读存储介质。
有鉴于此,本发明的第一方面提供了一种外骨骼机器人,包括:至少一个活动关节;传感器,设置于活动关节,传感器用于获取活动关节的运动信息;控制器,与传感器相连接,控制器用于接收运动信息,根据运动信息生成步态数据,以及通过通信单元将步态数据发送至终端,以供终端根据步态数据确定助行控制参数。
在该技术方案中,根据外骨骼机器人针对的用户类型,外骨骼机器人包括至少一个活动关节,活动关节可以是髋关节活动关节、膝关节活动关节等,同时在活动环节处设置有用于获取对应活动关节的运动信息的传感器实现对用户的耦合传感,通过耦合传感获取到对应活动关节的运动信息并发送至外骨骼机器人的控制器,以通过控制器对运动信息进行算法处理,以得到当前用户所对应的步态数据,并通过通信单元将步态数据发送至终端,其中终端可以是用户持有的终端或医护人员等专业人士持有的终端,终端可根据用户对应的步态数据有针对性的确定适合当前用户的助行控制参数,以使外骨骼机器人根据合适的助行控制参数对用户关节进行扭矩补偿,最终实现助行和步态矫正。
应用了本发明提供的技术方案,外骨骼机器人可通过设置在活动关节处的传感器和内置的控制器准确地获取用户的步态数据,并通过通信单元发送至终端,以使用户自身及医护人员等专业人士实时掌握用户的步态情况,进而实现对用户健康及康复状态进行评估,并给出专业建议。同时,终端根据用户的步态数据,有针对性地确定适合当前用户的助行控制参数,以对当前用户进行更为合适的、更有针对性的助行和步态矫正,有效地提高了助行和步态矫正的针对性和科学性,使得外骨骼机器人的助行和步态矫正效果大幅提升。
可选地,通信单元为无线通信单元,无线通信单元可包括蓝牙单元、Wi-Fi(Wi-Fi联盟创建的基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术)单元和/或射频单元。
另外,本发明提供的上述技术方案中的外骨骼机器人还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,外骨骼机器人还包括:驱动装置,设置于活动关节,驱动装置与控制器相连接;控制器还用于根据助行控制参数控制驱动装置以实现助行。
在上述技术方案中,外骨骼机器人还包括驱动装置,驱动装置设置于活动关节,用于驱动活动关节以为用户对应关节提供扭矩补偿。具体地,驱动装置与控制器相连接,控制器通过终端根据用户的步态数据确定的助行控制参数控制驱动装置工作。
可选地,驱动装置为电机。
在上述任一技术方案中,进一步地,控制器还用于根据通过通信单元获取的行走姿态信息和步态数据进行步态运算,以及根据步态运算的运算结果调整助行控制参数。
在该技术方案中,通信单元还可以与云端服务器进行交互,数据库中存储有用户对应的行走姿态信息,其中行走姿态信息可以是用户健康时的行走姿态信息,也可以是用户的目标行走姿态信息。控制器根据从云端服务器获取到的行走姿态信息和当前用的步态数据进行步态计算,以确定当前用户步态和目标行走姿态对应的步态的差距,进而根据计算结果调整助行控制参数,以使助行控制参数更加符合用户的实际情况,有效地提高助行和步态矫正效果。
在上述任一技术方案中,进一步地,传感器包括以下任一或其组合:扭矩传感器、压力传感器、惯性传感器、编码器。
在该技术方案中,传感器包括扭矩传感器,通过扭矩传感器获取活动关节的转动扭矩。传感器还包括压力传感器,压力传感器设置于活动关节内,通过压力传感器获取活动关节运动时,沿运动切线方向的压力值。传感器还包括惯性传感器,通过惯性传感器获取活动关节运动时的惯性。传感器还包括编码器,通过编码器获取活动关节处驱动装置的转动角度,驱动力矩及转速。
在上述任一技术方案中,进一步地,助行控制参数包括以下任一或其组合:驱动装置的电压、驱动装置的电流、驱动装置的占空比、驱动装置的PID控制参数。
在该技术方案中,驱动装置可选为电机,驱动装置的电压即电机驱动电压,驱动装置的电流即电机驱动电流,驱动装置的占空比即电机控制信号的占空比,驱动装置的PID控制参数即电机的PID控制参数,其中PID中P为比例单元,I为积分单元,D为微分单元,PID控制参数即比例-积分-导数控制参数。
本发明的第二方面提供了一种助行控制方法,用于终端,终端与外骨骼机器人能够进行交互,助行控制方法包括:接收外骨骼机器人发送的步态数据;根据步态数据确定对应的助行控制参数;将助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据助行控制参数实现助行。
在该技术方案中,终端与外骨骼机器人交互,接收外骨骼机器人发送的步态数据,并根据接收到的步态数据确定对应的助行控制参数,以针对用户的步态数据确定针对性的助行控制参数,并将确定的助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据接收到的有针对性的助行控制参数,实现对用户步态数据的针对性的助行,提高外骨骼机器人的助行效果。
在上述技术方案中,进一步地,根据步态数据确定对应的助行控制参数的步骤,具体包括:获取健康步态数据,比对健康步态数据和步态数据以生成分析结果;根据分析结果确定助行控制参数。
在该技术方案中,在接收到外骨骼机器人发送的步态数据后,获取对应的健康步态数据。其中,健康步态数据可以存储在终端的存储器内,或存储在云端服务器内。比对健康步态数据和外骨骼机器人发送的步态数据,以生成对应的分析结果,根据分析结果确定针对外骨骼机器人发送的步态数据的助行控制参数,以使外骨骼机器人进行有针对性的助行。
在上述技术方案中,进一步地,助行控制方法还包括:将步态数据发送至云端服务器,以使云端服务器存储步态数据,并根据步态数据生成对应的历史步态数据。
在该技术方案中,将步态数据发送至云端服务器,云端服务器存储步态数据并建立用户个人的历史步态数据,以供用户及医护人员等专业人士随时查看,便于掌握用户的步态变化以确定康复状态,并针对用户变化指定更进一步的助行及步态矫正方案。
在上述任一技术方案中,进一步地,终端包括显示装置,助行控制方法还包括:接收查看指令,根据查看指令获取历史步态数据;控制显示单元显示步态数据、助行控制参数和/或历史步态数据。
在上述技术方案中,终端包括显示装置,在接收到查看指令后,终端根据查看指令获取对应的历史步态数据,并在显示单元上显示当前用户的步态数据,对应的助行控制参数和获取的历史步态数据中的一种或多种,以便用户或医护人员等专业人士随时掌握当前用户的步态及步态变化,便于指定有针对性的助行方案。
在上述任一技术方案中,进一步地,助行控制方法还包括:接收咨询指令,根据咨询指令获取对应的咨询信息和对应的步态数据;将咨询信息和步态数据发送至目标终端;接收针对咨询信息和步态数据的咨询结果,控制显示单元显示咨询结果。
在该技术方案中,终端接收到咨询指令后,根据咨询指令获取对应的咨询信息,以及获取咨询指令对应用户的步态数据,将咨询信息和步态数据发送至目标终端。其中,目标终端为医护人员或其他专业人士所持有的终端,医护人员或其他专业人士根据接收到的咨询信息及对应的步态数据反馈相应的咨询结果,并返回至用户终端。用户终端在接收到对应的咨询结果后,将咨询结果显示在显示单元上。
在上述任一技术方案中,进一步地,步态数据和健康步态数据包括以下任一或其组合:行走的步频、行走的步幅、行走的步速、行走的关节扭矩。
本发明的第三方面提供了一种终端,用于与外骨骼机器人进行交互,终端包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序以实现:接收外骨骼机器人发送的步态数据;根据步态数据确定对应的助行控制参数;将助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据助行控制参数实现助行。
在该技术方案中,终端与外骨骼机器人交互,接收外骨骼机器人发送的步态数据,并根据接收到的步态数据确定对应的助行控制参数,以针对用户的步态数据确定针对性的助行控制参数,并将确定的助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据接收到的有针对性的助行控制参数,实现对用户步态数据的针对性的助行,提高外骨骼机器人的助行效果。
本发明的第四方面提供了一种计算机装置,包括处理器,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一技术方案中提供的助行控制方法,所以该计算机装置包括如上述任一技术方案中提供的助行控制方法的全部有益效果,因此不再赘述。
本发明的第五方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中提供的助行控制方法,所以该计算机可读存储截止包括如上述任一技术方案中提供的助行控制方法的全部有益效果,因此不再赘述。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的外骨骼机器人的结构框图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的助行控制方法的流程图;
图3示出了根据本发明的另一个实施例的助行控制方法的流程图;
图4示出了根据本发明的又一个实施例的助行控制方法的流程图;
图5示出了根据本发明的再一个实施例的助行控制方法的流程图;
图6示出了根据本发明的再一个实施例的助行控制方法的流程图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的助行控制方法的交互示意图;
图8示出了根据本发明的一个实施例的终端的结构框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图8描述根据本发明一些实施例所述外骨骼机器人、助行控制方法、终端、计算机装置和计算机可读存储介质。
如图1所示,在本发明第一方面的实施例中,提供了一种外骨骼机器人100,包括:至少一个活动关节102;传感器104,设置于活动关节102,传感器104用于获取活动关节的运动信息;控制器106,与传感器104相连接,控制器106用于接收运动信息,根据运动信息生成步态数据,以及通过通信单元108将步态数据发送至终端,以供终端根据步态数据确定助行控制参数。
在该实施例中,根据外骨骼机器人针对的用户类型,外骨骼机器人包括至少一个活动关节,活动关节可以是髋关节活动关节、膝关节活动关节等,同时在活动环节处设置有用于获取对应活动关节的运动信息的传感器实现对用户的耦合传感,通过耦合传感获取到对应活动关节的运动信息并发送至外骨骼机器人的控制器,以通过控制器对运动信息进行算法处理,以得到当前用户所对应的步态数据,并通过通信单元将步态数据发送至终端,其中终端可以是用户持有的终端或医护人员等专业人士持有的终端,终端可根据用户对应的步态数据有针对性的确定适合当前用户的助行控制参数,以使外骨骼机器人根据合适的助行控制参数对用户关节进行扭矩补偿,最终实现助行和步态矫正。
在本发明的实施例中,外骨骼机器人可通过设置在活动关节处的传感器和内置的控制器准确地获取用户的步态数据,并通过通信单元发送至终端,以使用户自身及医护人员等专业人士实时掌握用户的步态情况,进而实现对用户健康及康复状态进行评估,并给出专业建议。同时,终端根据用户的步态数据,有针对性地确定适合当前用户的助行控制参数,以对当前用户进行更为合适的、更有针对性的助行和步态矫正,有效地提高了助行和步态矫正的针对性和科学性,使得外骨骼机器人的助行和步态矫正效果大幅提升。
可选地,通信单元为无线通信单元,无线通信单元可包括蓝牙单元、Wi-Fi(Wi-Fi联盟创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术)单元和/或射频单元。
在本发明的一个实施例中,进一步地,外骨骼机器人还包括:驱动装置,设置于活动关节,驱动装置与控制器相连接;控制器还用于根据助行控制参数控制驱动装置以实现助行。
在该实施例中,外骨骼机器人还包括驱动装置,驱动装置设置于活动关节,用于驱动活动关节以为用户对应关节提供扭矩补偿。具体地,驱动装置与控制器相连接,控制器通过终端根据用户的步态数据确定的助行控制参数控制驱动装置工作。
可选地,驱动装置为电机。
在本发明的实施例中,进一步地,控制器还用于根据通过通信单元获取的行走姿态信息和步态数据进行步态运算,以及根据步态运算的运算结果调整助行控制参数。
在该实施例中,通信单元还可以与云端服务器进行交互,数据库中存储有用户对应的行走姿态信息,其中行走姿态信息可以是用户健康时的行走姿态信息,也可以是用户的目标行走姿态信息。控制器根据从云端服务器获取到的行走姿态信息和当前用的步态数据进行步态计算,以确定当前用户步态和目标行走姿态对应的步态的差距,进而根据计算结果调整助行控制参数,以使助行控制参数更加符合用户的实际情况,有效地提高助行和步态矫正效果。
在本发明的实施例中,进一步地,传感器包括以下任一或其组合:扭矩传感器、压力传感器、惯性传感器、编码器。
在该实施例中,传感器包括扭矩传感器,通过扭矩传感器获取活动关节的转动扭矩。传感器还包括压力传感器,压力传感器设置于活动关节内,通过压力传感器获取活动关节运动时,沿运动切线方向的压力值。传感器还包括惯性传感器,通过惯性传感器获取活动关节运动时的惯性。传感器还包括编码器,通过编码器获取活动关节处驱动装置的转动角度,驱动力矩及转速。
在本发明的实施例中,进一步地,助行控制参数包括以下任一或其组合:驱动装置的电压、驱动装置的电流、驱动装置的占空比、驱动装置的PID控制参数。
在该实施例中,驱动装置可选为电机,驱动装置的电压即电机驱动电压,驱动装置的电流即电机驱动电流,驱动装置的占空比即电机控制信号的占空比,驱动装置的PID控制参数即电机的PID控制参数,其中PID中P为比例单元,I为积分单元,D为微分单元,PID控制参数即比例-积分-导数控制参数。
如图2所示,在本发明的第二方面的实施例中,提供了一种助行控制方法,用于终端,终端与外骨骼机器人能够进行交互,助行控制方法包括:
S202,接收外骨骼机器人发送的步态数据;
S204,根据步态数据确定对应的助行控制参数;
S206,将助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据助行控制参数实现助行。
在该实施例中,终端与外骨骼机器人交互,接收外骨骼机器人发送的步态数据,并根据接收到的步态数据确定对应的助行控制参数,以针对用户的步态数据确定针对性的助行控制参数,并将确定的助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据接收到的有针对性的助行控制参数,实现对用户步态数据的针对性的助行,提高外骨骼机器人的助行效果。
在本发明的一个实施例中,进一步地,如图3所示,根据步态数据确定对应的助行控制参数的步骤,具体包括:
S302,获取健康步态数据,比对健康步态数据和步态数据以生成分析结果;
S304,根据分析结果确定助行控制参数。
在该实施例中,在接收到外骨骼机器人发送的步态数据后,获取对应的健康步态数据。其中,健康步态数据可以存储在终端的存储器内,或存储在云端服务器内。比对健康步态数据和外骨骼机器人发送的步态数据,以生成对应的分析结果,根据分析结果确定针对外骨骼机器人发送的步态数据的助行控制参数,以使外骨骼机器人进行有针对性的助行。
在本发明的一个实施例中,进一步地,如图4所示,助行控制方法还包括:
S402,将步态数据发送至云端服务器,以使云端服务器存储步态数据;
S404,根据步态数据生成对应的历史步态数据。
在该实施例中,将步态数据发送至云端服务器,云端服务器存储步态数据并建立用户个人的历史步态数据,以供用户及医护人员等专业人士随时查看,便于掌握用户的步态变化以确定康复状态,并针对用户变化指定更进一步的助行及步态矫正方案。
在本发明的一个实施例中,进一步地,终端包括显示装置,如图5所示,助行控制方法还包括:
S502,接收查看指令,根据查看指令获取历史步态数据;
S504,控制显示单元显示步态数据、助行控制参数和/或历史步态数据。
在该实施例中,终端包括显示装置,在接收到查看指令后,终端根据查看指令获取对应的历史步态数据,并在显示单元上显示当前用户的步态数据,对应的助行控制参数和获取的历史步态数据中的一种或多种,以便用户或医护人员等专业人士随时掌握当前用户的步态及步态变化,便于指定有针对性的助行方案。
在本发明的一个实施例中,进一步地,如图6所示,助行控制方法还包括:
S602,接收咨询指令,根据咨询指令获取对应的咨询信息和对应的步态数据;
S604,将咨询信息和步态数据发送至目标终端;
S606,接收针对咨询信息和步态数据的咨询结果,控制显示单元显示咨询结果。
在该实施例中,终端接收到咨询指令后,根据咨询指令获取对应的咨询信息,以及获取咨询指令对应用户的步态数据,将咨询信息和步态数据发送至目标终端。其中,目标终端为医护人员或其他专业人士所持有的终端,医护人员或其他专业人士根据接收到的咨询信息及对应的步态数据反馈相应的咨询结果,并返回至用户终端。用户终端在接收到对应的咨询结果后,将咨询结果显示在显示单元上。
在本发明的一个实施例中,进一步地,步态数据和健康步态数据包括以下任一或其组合:行走的步频、行走的步幅、行走的步速、行走的关节扭矩。
在本发明的一个实施例中,如图7所示,外骨骼机器人助行系统主要包括:用户、外骨骼及其人、移动终端、医护人员或其他专业人员、云端服务器。
其中,用户包括行走步态正常用户和步态畸形用户(病患),常见步态畸形用户包括但不限于以下类型:共济失调、脑卒中、肌无力、肌营养不良等引起的偏瘫、单瘫、截瘫、全瘫患者。
外骨骼机器人包括全身外骨骼机器人、上肢外骨骼机器人、下肢外骨骼机器人等,针对步态畸形患者以全身或下肢外骨骼为主。
移动终端包括电脑(PC,Personal Computer)、手机、平板电脑等;医护人员/专业人员包括专业医生、护理人员、营养专家、康复人员等。
对于正常步态用户的系统运作流程为:用户穿戴外骨骼机器人后可进行日常助行,利用外骨骼机器人内置的传感器(扭矩传感器、压力传感器、惯性传感器、编码器等)进行人机耦合获取用户的步态信息(如步频、步幅、步速、关节扭矩等信息),并通过无线通信方式(如蓝牙、Wi-Fi、射频等方式)传递到移动终端。然后,移动终端可以将用户的日常步态信息上传至云端服务器的数据库中进行数据储存并用于长期步态跟踪。此外,移动终端也可以从云端服务器的数据库中进行数据检索并获取相应用户的步态信息:一方面可以反馈到外骨骼机器人控制器中进行步态匹配运算,实时调整外骨骼的步态参数设置(如通过调节电机的电压、电流、占空比、PID参数来控制电机的转速、扭矩等输出),调节扭矩补偿以符合用户的行走习惯。
另一方面,可以与数据库中的标准健康步态进行对比分析,将分析结果推送给医护人员/专业人员,医护人员/专业人员则根据分析结果对用户进行健康评估给出专业建议。用户则可以通过移动终端向医护人员/专业人员进行专业咨询,对自己的日常健康进行管理(运动量、营养管理、康复效果等);也可以向云端服务器进行数据检索,查看自己的长期步态变化监控自身健康状态。
对于畸形步态用户的系统运作流程为:患者穿戴外骨骼机器人后可进行助行训练,利用外骨骼机器人内置的传感器(扭矩传感器、压力传感器、惯性传感器、编码器等)进行人机耦合获取用户的步态信息(步频、步幅、步速、关节扭矩等信息),并通过无线通信方式(蓝牙、Wi-Fi、射频等方式)传递到移动终端。然后,移动终端可以将用户的训练步态信息上传至云端服务器的数据库中进行数据储存并用于长期步态跟踪。此外,移动终端也可以从云端服务器的数据库中进行数据检索并获取相应用户的步态信息:一方面可以反馈到外骨骼机器人控制器中进行步态匹配运算,实时调整外骨骼的步态参数设置(如通过调节电机的电压、电流、占空比、PID参数来控制电机的转速、扭矩等输出),调节扭矩补偿以符合用户的行走习惯。
另一方面,可以与数据库中的标准健康步态进行对比分析,将分析结果推送给医护人员/专业人员。医护人员/专业人员则根据分析结果对用户进行健康评估以及步态判定,从而给出专业建议并借助移动终端设备进行远程医疗协助,实时调节外骨骼机器人的控制参数来纠正病患的行走步态(备注:依赖于外骨骼机器人自身的自适应控制方法无法纠正病患的畸形步态,因为适应病患的畸形步态行走出来的还是畸形步态而非正常步态)。患者则可以通过移动终端向医护人员/专业人员进行专业咨询,对自己的助行训练进行管理和康复效果评估。也可以向云端服务器进行数据检索,查看自己的长期步态变化监控自身健康状态。
移动终端的应用拓展包括用户的长期步态跟踪与预警、健康管理和膳食推荐(运动和饮食)、病理康复与效果评估。
如图8所示,在本发明的第三方面的实施例中,提供了一种终端800,用于与外骨骼机器人进行交互,终端800包括:存储器802,用于存储计算机程序;处理器804,用于执行计算机程序以实现:接收外骨骼机器人发送的步态数据;根据步态数据确定对应的助行控制参数;将助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据助行控制参数实现助行。
在该实施例中,终端与外骨骼机器人交互,接收外骨骼机器人发送的步态数据,并根据接收到的步态数据确定对应的助行控制参数,以针对用户的步态数据确定针对性的助行控制参数,并将确定的助行控制参数发送至外骨骼机器人,以使外骨骼机器人根据接收到的有针对性的助行控制参数,实现对用户步态数据的针对性的助行,提高外骨骼机器人的助行效果。
在本发明的第四方面的实施例中,提供了一种计算机装置,包括处理器,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一实施例中提供的助行控制方法,所以该计算机装置包括如上述任一实施例中提供的助行控制方法的全部有益效果,因此不再赘述。
在本发明的第五方面的实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中提供的助行控制方法,所以该计算机可读存储截止包括如上述任一实施例中提供的助行控制方法的全部有益效果,因此不再赘述。
本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种外骨骼机器人,其特征在于,包括:
至少一个活动关节;
传感器,设置于所述活动关节,所述传感器用于获取所述活动关节的运动信息;
控制器,与所述传感器相连接,所述控制器用于接收所述运动信息,根据所述运动信息生成步态数据,以及通过通信单元将所述步态数据发送至终端,以供所述终端根据所述步态数据确定助行控制参数。
2.根据权利要求1所述的外骨骼机器人,其特征在于,还包括:
驱动装置,设置于所述活动关节,所述驱动装置与所述控制器相连接;
所述控制器还用于根据所述助行控制参数控制所述驱动装置以实现助行。
3.根据权利要求2所述的外骨骼机器人,其特征在于,
所述控制器还用于根据通过所述通信单元获取的行走姿态信息和所述步态数据进行步态运算,以及根据所述步态运算的运算结果调整所述助行控制参数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的外骨骼机器人,其特征在于,所述传感器包括以下任一或其组合:
扭矩传感器、压力传感器、惯性传感器、编码器。
5.根据权利要求2或3所述的外骨骼机器人,其特征在于,所述助行控制参数包括以下任一或其组合:
所述驱动装置的电压、所述驱动装置的电流、所述驱动装置的占空比、所述驱动装置的PID控制参数。
6.一种助行控制方法,用于终端,所述终端与外骨骼机器人能够进行交互,其特征在于,所述助行控制方法包括:
接收所述外骨骼机器人发送的步态数据;
根据所述步态数据确定对应的助行控制参数;
将所述助行控制参数发送至所述外骨骼机器人,以使所述外骨骼机器人根据所述助行控制参数实现助行。
7.根据权利要求6所述的助行控制方法,其特征在于,所述根据所述步态数据确定对应的助行控制参数的步骤,具体包括:
获取健康步态数据,比对所述健康步态数据和所述步态数据以生成分析结果;
根据所述分析结果确定所述助行控制参数。
8.根据权利要求7所述的助行控制方法,其特征在于,还包括:
将所述步态数据发送至云端服务器,以使所述云端服务器存储所述步态数据,并根据所述步态数据生成对应的历史步态数据。
9.根据权利要求8所述的助行控制方法,其特征在于,所述终端包括显示装置,所述助行控制方法还包括:
接收查看指令,根据所述查看指令获取所述历史步态数据;
控制所述显示单元显示所述步态数据、所述助行控制参数和/或所述历史步态数据。
10.根据权利要求9所述的助行控制方法,其特征在于,还包括:
接收咨询指令,根据所述咨询指令获取对应的咨询信息和对应的所述步态数据;
将所述咨询信息和所述步态数据发送至目标终端;
接收针对所述咨询信息和所述步态数据的咨询结果,控制显示单元显示所述咨询结果。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的助行控制方法,其特征在于,所述步态数据和所述健康步态数据包括以下任一或其组合:
行走的步频、行走的步幅、行走的步速、行走的关节扭矩。
12.一种终端,用于与外骨骼机器人进行交互,其特征在于,所述终端包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序以实现:
接收所述外骨骼机器人发送的步态数据;
根据所述步态数据确定对应的助行控制参数;
将所述助行控制参数发送至所述外骨骼机器人,以使所述外骨骼机器人根据所述助行控制参数实现助行。
13.一种计算机装置,其特征在于,所述计算机装置包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求6至11中任一项所述的助行控制方法。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至11中任一项所述的助行控制方法。
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