CN114089757B - 一种上下肢协调主动康复机器人控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于康复机器人运动控制技术领域，具体涉及一种上下肢协调主动康复机器人控制方法及装置，通过获取人体运动步态数据信息；根据步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；根据上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；根据运动康复轨迹规划康复机器人的康复运动轨迹。本发明以机器人为媒介，达到帮助患者模拟人体正常行走的目的，从而结合上肢康复运动与下肢康复运动，促进康复进程。通过患者的主动康复训练，能够刺激患者的神经回路，达到理想的康复效果。康复过程无需康复医师的辅助，全自动化康复，大大减轻了康复医师的工作强度。
Description
技术领域
本发明属于康复机器人运动控制技术领域，具体涉及一种上下肢协调主动康复机器人控制方法及装置。
背景技术
目前的康复机器人很多都是单自由度的，运动轨迹、训练模式单一，康复患者达不到良好的康复效果。一些多自由度的康复设备操作起来比较繁琐，有时需要多名专业护理人员的参与才能完成康复训练，需要大量人力。市场上的康复设备主要针对患者的上肢、下肢或某一关节进行独立的康复训练，但患者康复后期需要行走，对平衡协调能力需求比较大。平衡协调功能是康复效果主要评价指标之一。
但是目前肢体协调运动训练的康复机器人相关研究较少，对于上下肢协调的主动康复机器人研发则更少，主动运动训练的目的是重新获得大脑对肌肉的协调控制能力。
目前协调运动康复机器人大都只侧重于上肢协调、下肢协调和被动的运动康复，缺乏患者的主动参与，且结构复杂、控制困难、跟踪精度不高，柔顺性不好。
基于以上，如何提供一种结构简单、经济性好，跟踪精度高，柔顺性好的上下肢协调主动训练的康复机器人是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种上下肢协调主动康复机器人控制方法方法及装置，能够实现上下肢协调的助力康复训练，以适应不同的患者康复需求。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种上下肢协调主动康复机器人控制方法，包括：
获取人体运动步态数据信息；
根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；
根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。
进一步地，所述获取人体运动步态数据信息，包括，获取一个步态周期内髋关节、膝关节以及踝关节的角度信息。
进一步地，根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹，包括：
将所述步态数据信息的运动角度与一个步态周期中上肢肩关节的角度信息相对应，得到上下肢协调运动轨迹。
进一步地，所述根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹，包括：
获取肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹修改凸轮表的上下肢协调运动轨迹的缩放比例，以康复机器人的运动幅度，得到康复机器人的康复运动轨迹。
进一步地，根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹，包括：
获取肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值与康复机器人外骨骼的质量、转动惯量，规划所述康复机器人的运动轨迹。
进一步地，所述根据所述肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值与康复机器人外骨骼的质量、转动惯量，规划所述康复机器人的运动轨迹，还包括：
通过逆动力学算法，计算得到康复机器人当前运动状态下外骨骼自身负载力矩；
逆动力学方程如下：
F负＝M(θ)A+C(θ,V)V+G(θ)
其中，F负为自身负载力矩；θ为关节实际角度值，V为关节速度值，A关节加速度值；M(θ)A为惯性分项，C(θ,V)V为离心力和哥氏力分项，G(θ)为重力分项。
进一步地，还包括：
获取关节处力矩传感器反馈的力矩F传；
根据所述关节处力矩传感器反馈的力矩和所述外骨骼自身负载力矩，计算得到患者施加在康复机器人肩关节、髋关节、膝关节处的实际力矩；
其公式为F实＝F传-F负；
其中，F实为患者施加在康复机器人肩关节、髋关节处的实际力矩值、膝关节处的实际力矩，F传为关节处力矩传感器反馈的力矩；F负为自身负载力矩。
进一步地，还包括：
判断所述患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩值是否大于预设的负载力矩值；
若所述患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩大于设定的负载力矩值，则通过导纳控制模型计算并设置惯性系数、阻尼系数以及刚度系数，对康复机器人接触力和位置的动态柔顺控制。
进一步地，所述导纳控制模型为：
其中，M表示惯性系数，B表示阻尼系数，K表示刚度系数，Fr表示导纳模型的输入力矩Fr＝F传-Fd-F负。
第二方面，本发明提供一种上下肢协调主动康复机器人控制装置，包括：
获取模块，用于获取人体运动步态数据信息；
计算运动轨迹模块，用于根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
规划运动康复轨迹模块，用于根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；
规划机器人的康复运动轨迹模块，用于根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种上下肢协调主动康复机器人控制方法及装置，通过获取人体运动步态数据信息；根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。通过上下肢协调康复为肢体损伤患者康复治疗提供了更全面的康复理念，本发明以机器人为媒介，达到帮助患者模拟人体正常行走的目的，从而结合上肢康复运动与下肢康复运动，促进康复进程。通过患者的主动康复训练，能够刺激患者的神经回路，达到理想的康复效果。康复过程无需康复医师的辅助，全自动化康复，大大减轻了康复医师的工作强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例中一种上下肢协调主动康复机器人控制方法的流程示意图；
图2是本发明一个实施例中上下肢协调康复机器人力位混合控制原理图。
图3是本申请一个实施例中大臂和小臂的力位混合控制仿真模型示意图。
图4是本发明一个实施例中康复机器人上下肢协调主动康复控制流程图。
图5是本发明一个实施例左肩与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图6是本发明一个实施例右肩与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图7是本发明一个实施例左髋与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图8是本发明一个实施例右髋与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图9是本发明一个实施例左膝与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图10是本发明一个实施例右膝与步态周期虚轴建立的凸轮表。
图11是本申请一个实施例中一种上下肢协调主动康复机器人控制装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施策略，都属于本发明所保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例中提供的一种上下肢协调主动康复机器人控制方法流程图，该方法涉及。如图1所示，该近上下肢协调主动康复机器人控制方法包括如下步骤：
步骤S101获取人体运动步态数据信息；
具体的，首先从CGA人体步态数据库获取人体运动步态数据信息，该数据库包含一个步态周期内髋关节、膝关节以及踝关节的角度信息。
步骤S102、根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
为了实现多关节协调控制的要求，本发明采用凸轮表的设计。
首先需要获取正常步态的一个周期中人左右的肩、髋、膝关节实时的角度变化值，导入到控制器中的凸轮表中作为设定值，来进行上下肢协调的轨迹规划，也可以通过设定凸轮表缩放比例来控制康复机器人运动幅度的大小，以适应不同的患者康复需求。
步骤S103、根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；
具体地，在一个实施例中基于CGA人体运动步态数据库的数据信息，进行运动康复轨迹规划。
步骤S104、根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。
在一个实施例中，通过导纳控制模型实现上下肢各关节康复轨迹角度修正，请参阅图2，图2为上下肢协调康复机器人力位混合控制原理图，如图2所示，
通过研究CGA步态数据库中人体各个关节的角度变化，对上下肢协调康复机器人的运动进行轨迹规划。为了保证康复运动中的柔顺性，本发明使用的是导纳控制模型，对输入的人机交互力进行柔顺控制，输出角度的修正值，再结合各个关节设定的轨迹，使用PID位置控制算法，对输出的实际位置进行实时校正。使用力量与位置混合控制的方法，既保证了各个关节运动轨迹的精确控制，又具有较好的柔顺性，实现了基于人体正常步态的上下肢协调主动康复训练。
请参阅图3，图3是本申请一个实施例中大臂和小臂的力位混合控制仿真模型示意图。
可以理解为，本发明提供的一种上下肢协调主动康复机器人控制方法及装置，通过获取人体运动步态数据信息；根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。结合导纳控制以及PID位置控制算法，实现了力量与位置的混合控制，保证了康复运动的柔顺性以及运动轨迹的精确跟踪。上下肢协调康复为肢体损伤患者康复治疗提供了更全面的康复理念，本发明以机器人为媒介，达到帮助患者模拟人体正常行走的目的，从而结合上肢康复运动与下肢康复运动，促进康复进程。患者的主动康复训练，能够刺激患者的神经回路，达到理想的康复效果。康复过程无需康复医师的辅助，全自动化康复，大大减轻了康复医师的工作强度。
在一个实施例中，所述获取人体运动步态数据信息，包括：获取一个步态周期内髋关节、膝关节以及踝关节的角度信息。
作为上述方法的进一步改进，根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹，包括：
将所述步态数据信息的运动角度与一个步态周期中上肢肩关节的角度信息相对应，得到上下肢协调运动轨迹。
因为上肢和下肢的数据并不是同一个数据库的数据库，所以步态数据信息的运动角度与一个步态周期中上肢肩关节的角度信息需要互相对应，本申请是通过人体上下肢步态运动的运动规律进行对应。根据运动规律来对齐一个步态周期中上肢和下肢的角度，从而得到上下肢协调运动轨迹。
在一个实施例中，所述根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹，包括：
获取肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹修改凸轮表的上下肢协调运动轨迹的缩放比例，以康复机器人的运动幅度，得到康复机器人的康复运动轨迹。
在一个实施例中，请参阅图4，图4是本发明一个实施例中康复机器人上下肢协调主动康复控制流程图，如图4所示，
将左右的肩、髋、膝各个关节一个步态周期的运动轨迹导入到控制器的凸轮表中，作为设定轨迹值θd。人体步态一个周期的左右的肩、髋、膝各个关节的角度设定轨迹如图5—图10所示。通过在线修改凸轮表，调节凸轮表的缩放比例，从而改变康复机器人的运动幅度，即可实现满足不同患者不同时期的康复需求。
为了保证康复运动中的柔顺性，本发明使用的是基于导纳控制模型的运动控制。
具体地，如图10所示，从康复机器人系统中同步肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值F传、实际角度值θ、速度V和加速度A的值，结合康复机器人外骨骼的质量、转动惯量等属性，规划所述康复机器人的运动轨迹。
具体地，通过逆动力学算法，计算获得康复机器人当前运动状态下外骨骼自身负载力矩F负。逆动力学方程如下：
F负＝M(θ)A+C(θ,V)V+G(θ)
其中，F负为自身负载力矩；θ为关节实际角度值，V为关节速度值，A为关节加速度值；M(θ)A为惯性分项，C(θ,V)V为离心力和哥氏力分项，G(θ)为重力分项。
根据各个关节处力矩传感器反馈的力矩F传、外骨骼自身负载力矩F负，计算获得患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩F实。
F实＝F传-F负
若患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩F实大于设定的负载力矩Fd，即F实>Fd时，结合各个关节处力矩传感器反馈的力矩F传以及外骨骼自身负载力矩F负计算获得导纳模型的输入力矩Fr＝F传-Fd-F负。
将Fr导入到导纳控制算法中，获得康复机器人各个关节的角度修正值θf。导纳控制模型为：
M表示惯性系数，B表示阻尼系数，K表示刚度系数。通过合理设置惯性系数，阻尼系数以及刚度系数，对康复机器人接触力和位置的动态柔顺控制。
特别注意的是，各个关节的质量、质心以及运动轨迹等不同，所以导纳控制模型的参数也不同，需要单独设定。左肢和右肢对称，参数是相同的。
本申请对导纳控制模型的参数设置不做具体限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。
为了满足精确位置控制的需求，本申请根据各个关节的设定轨迹值θd以及角度修正值θf，计算获得期望轨迹θdd。
θdd＝θd-θf
将计算获得的期望轨迹θdd与康复机器人实际输出的角度值θ通过PID位置控制算法参数的调节进行校正，以满足精确位置控制的要求。
具体地，PID控制算法公式如下：
Kp为比例常数；Ki＝(Kp*T)/Ti为积分常数；Kd＝(Kp*Td)/T为微分常数。
为了实现上下肢协调的助力康复训练，本发明采用的是患者健肢带动患肢的技术方案。当检测到患者的左右肩或左右髋与康复机器人的交互力到达预先设定的力矩值时，康复机器人带动患肢进行设定轨迹的上下肢协调的助力康复训练。
具体地，若患者与康复机器人任意一个关节的交互力F实大于预先设定的负载力矩Fd，康复机器人便会辅助患者进行健肢带动患肢的上下肢协调主动康复训练。当患者与康复机器人之间的交互力F实小于设定的负载力矩Fd时，康复机器人停止康复训练。本申请在训练过程中注重患者的主动参与，以便刺激神经回路，达到理想的康复效果。上下肢协同康复为神经损伤患者康复治疗提供了更全面的康复理念，以机器人为媒介，达到帮助患者模拟人体正常行走的目的，从而结合上肢康复运动与下肢康复运动，促进康复进程。
实施例二
图11是本申请一个实施例中一种上下肢协调主动康复机器人控制装置结构图，包括：
获取模块111，用于获取人体运动步态数据信息；
计算运动轨迹模块112，用于根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
规划运动康复轨迹模块113，用于根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；
规划机器人的康复运动轨迹模块114，用于根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。
以上本发明公开的一种上下肢协调主动康复机器人控制装置中的获取模块111、计算运动轨迹模块112、规划运动康复轨迹模块113、规划机器人的康复运动轨迹模块114的具体工作过程，可参见本发明上述实施例公开的一种上下肢协调主动康复机器人控制方法中的对应内容，这里不再进行赘述。
可以理解为，本发明提供的一种上下肢协调主动康复机器人控制装置，通过获取模块获取人体运动步态数据信息；通过计算运动轨迹模块根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；通过规划运动康复轨迹模块根据所述上下肢协调运动轨迹规划运动康复轨迹；规划机器人的康复运动轨迹模块根据所述运动康复轨迹规划所述康复机器人的康复运动轨迹。通过上下肢协调康复为肢体损伤患者康复治疗提供了更全面的康复理念，本发明以机器人为媒介，达到帮助患者模拟人体正常行走的目的，从而结合上肢康复运动与下肢康复运动，促进康复进程。患者的主动康复训练，能够刺激患者的神经回路，达到理想的康复效果。康复过程无需康复医师的辅助，全自动化康复，大大减轻了康复医师的工作强度。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
流程图中或在此以其他策略描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施策略的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的策略或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施策略中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施策略中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的策略结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种上下肢协调主动康复机器人控制方法，其特征在于，包括：
获取人体运动步态数据信息；
根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
根据所述上下肢协调运动轨迹规划人体运动康复轨迹；
根据所述人体运动康复轨迹规划所述康复机器人的运动康复轨迹；包括：
将左右的肩、髋、膝各个关节一个步态周期的运动轨迹导入到控制器的凸轮表中，作为设定轨迹值；
获取肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值与康复机器人外骨骼的质量、转动惯量，获得所述康复机器人各个关节的角度修正值；
根据各个关节的设定轨迹值以及角度修正值，计算获得期望轨迹，并将所述期望轨迹与所述康复机器人实际输出的角度值通过PID位置控制算法参数的调节进行校正，规划所述康复机器人的运动康复轨迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取人体运动步态数据信息，包括，获取一个步态周期内髋关节、膝关节以及踝关节的角度信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹，包括：
将所述步态数据信息的运动角度与一个步态周期中上肢肩关节的角度信息相对应，得到上下肢协调运动轨迹。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述人体运动康复轨迹规划所述康复机器人的运动康复轨迹，还包括：
获取肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节一个步态周期的关节运动轨迹修改凸轮表的上下肢协调运动轨迹的缩放比例，以康复机器人的运动幅度，得到康复机器人的运动康复轨迹。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值与康复机器人外骨骼的质量、转动惯量，获得所述康复机器人各个关节的角度修正值，还包括：
通过逆动力学算法，计算得到康复机器人当前运动状态下外骨骼自身负载力矩；
逆动力学方程如下：
F负＝M(θ)A+C(θ,V)V+G(θ)
其中，F负为自身负载力矩；θ为关节实际角度值，V为关节速度值，A关节加速度值；M(θ)A为惯性分项，C(θ,V)V为离心力和哥氏力分项，G(θ)为重力分项。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
获取肩关节、髋关节、膝关节各个关节处力矩传感器反馈的力矩F传；
根据肩关节、髋关节、膝关节各个关节处力矩传感器反馈的力矩和所述外骨骼自身负载力矩，计算得到患者施加在康复机器人肩关节、髋关节、膝关节处的实际力矩；
其公式为F实＝F传-F负；
其中，F实为患者施加在康复机器人肩关节、髋关节处的实际力矩值、膝关节处的实际力矩，F传为肩关节、髋关节、膝关节各个关节处力矩传感器反馈的力矩；F负为自身负载力矩。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩值是否大于预设的负载力矩值；
若所述患者施加在康复机器人肩、髋、膝各关节处的实际力矩大于设定的负载力矩值，则通过导纳控制模型计算并设置惯性系数、阻尼系数以及刚度系数，对康复机器人接触力和位置的动态柔顺控制。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述导纳控制模型为：
其中，M表示惯性系数，B表示阻尼系数，K表示刚度系数，Fr表示导纳模型的输入力矩Fr＝F传-Fd-F负；其中，Fd表示设定的负载力矩。
9.一种上下肢协调主动康复机器人控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取人体运动步态数据信息；
计算运动轨迹模块，用于根据所述步态数据信息以及一个步态周期中上肢肩关节的角度信息，计算得到上下肢协调运动轨迹；
规划人体运动康复轨迹模块，用于根据所述上下肢协调运动轨迹规划人体运动康复轨迹；
规划机器人的运动康复轨迹模块，用于根据所述人体运动康复轨迹规划所述康复机器人的运动康复轨迹；包括：
将左右的肩、髋、膝各个关节一个步态周期的运动轨迹导入到控制器的凸轮表中，作为设定轨迹值；
获取肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值；
根据所述肩关节、髋关节以及膝关节处力矩传感器反馈的力矩值、实际角度值、速度值和加速度值与康复机器人外骨骼的质量、转动惯量，获得所述康复机器人各个关节的角度修正值；
根据各个关节的设定轨迹值以及角度修正值，计算获得期望轨迹，并将所述期望轨迹与所述康复机器人实际输出的角度值通过PID位置控制算法参数的调节进行校正，规划所述康复机器人的运动康复轨迹。
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