CN115969590A - 膝关节假肢及控制方法、系统、智能终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膝关节假肢及控制方法、系统、智能终端及存储介质，所述控制方法包括：基于卫星定位，获得当前路况；获取肌电信号以及膝关节的运动数据；基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。还提供了一种应用上述膝关节假肢控制方法的膝关节假肢。与现有技术相比，一方面通过肌电信号和运动数据相结合准确地判定膝关节的使用状态，另一方面将使用状态与当前路况相结合确定阻尼参数值，能够针对各种场合精确地控制膝关节假肢，提升使用的舒适性和安全性。

Description

膝关节假肢及控制方法、系统、智能终端及存储介质

技术领域

本发明涉及膝关节假肢控制技术领域，尤其涉及的是一种膝关节假肢及控制方法、系统、智能终端及存储介质。

背景技术

对于下肢截肢者而言， 安装具有代偿运动功能的假肢是恢复行动能力的重要手段。下肢假肢的主要功能部件是膝关节和脚，尤以膝关节最为重要。灵活地控制膝关节假肢可以保证患者在支撑期（从足跟触地到足趾离地期间）的稳定性和摆动期（从足趾离地到足跟触地期间）的灵活性，自然地完成行走，并使患者具有良好的步态。通常通过调整膝关节假肢的阻尼来控制膝关节， 即调整膝关节假肢在屈曲和伸展方向上阻碍关节运动的力来控制膝关节假肢的运动。

目前的控制方法主要采用霍尔传感器判断步态，然后通过微处理器控制气腔针阀开度来调整阻尼。该方法只是采集了使用者的步态，主要应用于平地上控制膝关节假肢，并且控制不够精准，不能针对各种场合精确地控制膝关节假肢，膝关节假肢使用不便。

因此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种膝关节假肢及控制方法、系统、智能终端及存储介质，解决不能针对各种场合精确地控制膝关节假肢，膝关节假肢使用不便的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种膝关节假肢控制方法，所述方法包括：

基于卫星定位，获得当前路况；

获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

可选的，所述基于卫星定位，获得当前路况，包括：

获取膝关节的卫星定位坐标；

基于所述卫星定位坐标，查找已标注的电子地图，获得当前路况。

可选的，所述根据所述当前路况和所述使用状态，获得阻尼参数值，包括：

根据所述当前路况，确定阻尼参数的范围；

基于所述阻尼参数的范围，根据所述使用状态确定所述阻尼参数值。

可选的，还包括：

根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；

根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

可选的，当所述当前路况为上坡或下坡时，获得阻尼参数值之后，还包括：

将所述肌电信号与平地的肌电信号进行比较，获得道路的倾斜程度；

根据所述倾斜程度，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种膝关节假肢，所述膝关节假肢包括：

设有容置腔的腔体；

膝关节组件，设于所述容置腔内并与所述腔体转动连接；

运动检测组件，设于所述膝关节组件上，用于检测所述膝关节组件的运动数据；

阻尼调整组件，设于所述容置腔内，与所述膝关节组件连接，用于调节所述膝关节组件转动时的阻尼；

主控组件，设于所述腔体上，与所述运动检测组件、所述阻尼调整组件电连接，所述主控组件上还设有肌电信号接收组件和卫星定位组件，所述主控组件用于执行任一项上述的膝关节假肢控制方法并发送信号至阻尼调整组件以控制膝关节。

为了实现上述目的，本发明第三方面提供一种膝关节假肢控制系统，所述系统包括：

路况模块，用于基于卫星定位，获得当前路况；

数据模块，用于获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

使用状态模块，用于基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

阻尼参数模块，用于根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

控制模块，用于根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

可选的，所述阻尼参数模块还包括步速单元，所述步速单元用于根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

本发明第四方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的膝关节假肢控制程序，上述膝关节假肢控制程序被上述处理器执行时实现任意一项上述膝关节假肢控制方法的步骤。

本发明第五方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有膝关节假肢控制程序，上述膝关节假肢控制程序被处理器执行时实现任意一项上述膝关节假肢控制方法的步骤。

由上可见，本发明方案首先根据卫星定位获取当前路况并获取肌电信号以及膝关节的运动数据，然后根据肌电信号和运动数据，判定膝关节的使用状态，再结合当前路况和使用状态确定阻尼参数值以调节膝关节转动时的阻尼。与现有技术相比，一方面通过肌电信号和运动数据相结合准确地判定膝关节的使用状态，另一方面将使用状态与当前路况相结合确定阻尼参数值，能够针对各种场合精确地控制膝关节假肢，提升使用的舒适性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的膝关节假肢的立体图；

图2为图1实施例中膝关节支架的安装示意图；

图3为图1实施例中驱动组件的安装示意图；

图4为本发明实施例提供的膝关节假肢控制方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的根据行走步速调整阻尼参数值流程示意图；

图6为本发明实施例提供的根据道路倾斜程度调整阻尼参数值流程示意图；

图7是本发明实施例提供的膝关节假肢控制系统示意图；

图8是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。

附图标记说明：

1、腔体；2、膝关节组件；21、轴承；22、转动轴；23、膝关节支架；24、安装轴；25、轴套；26、限位槽；3、运动检测组件；31、第一磁铁；32、第一支架；33、第一电路板；4、阻尼调整组件；41、液压缸；42、活塞杆；5、驱动组件；51、驱动电机；52、传动件；6、位置传感器组件；61、第二磁铁；62、第二支架；63、第二电路板；7、主控组件。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

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它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

针对现有的霍尔传感器和气缸阻尼控制膝关节假肢时，不能针对各种场合有效地控制膝关节假肢，膝关节假肢使用不便的问题，本发明提供了一种膝关节假肢控制方法并基于该膝关节假肢控制方法提供了一种膝关节假肢，一方面通过肌电信号和运动数据相结合准确地判定膝关节的使用状态，另一方面将使用状态与当前路况相结合确定阻尼参数值，能够有效地控制膝关节假肢，适应于各种场合，提升使用的舒适性和安全性。

示例性膝关节假肢

如图1所示，膝关节假肢呈现为一个设有容置腔的腔体1，腔体1的容置腔内安装有膝关节组件2和阻尼调整组件4，腔体1的背面安装有主控组件7。膝关节组件2与腔体1转动连接，其顶端与接收腔连接，能够跟随接收腔的摆动而转动。阻尼调整组件4与膝关节组件2连接，能够调节膝关节转动时的阻尼，例如：当坐着时，增加膝关节转动时的阻尼，防止膝关节假肢被触碰时产生随意的转动或移位。主控组件7上运行有膝关节假肢控制系统，用来控制膝关节。

膝关节组件2主要包括膝关节支架23和转动轴22。在腔体1的两侧相对置地固定有轴承21，转动轴22穿设在膝关节支架23上，转动轴22的两端安装在轴承21上，使得膝关节支架23可以相对于腔体1转动。如图2所示，在膝关节支架23上还安装了运动检测组件3，用于检测膝关节支架23的运动数据，如：角度、位置、加速度、速度等。具体地，运动检测组件3包括：第一磁铁31、第一支架32、第一电路板33以及惯性测量单元。在第一磁铁31转动的过程中，第一电路板33能够接收到磁场变化，计算出第一磁铁31转动的角度，从而获得膝关节支架23的角度。惯性测量单元（如惯性导航装置）可以检测位置、加速度、速度。通过检测膝关节支架23的旋转方向、旋转角度等运动数据，主控组件7根据该运动数据并结合肌电信号线得到的肌电信号判断膝关节的使用状态，如：走路、站立、坐下等。

进一步地，膝关节组件2上还设有轴套25，轴套25套设在转动轴22上并位于膝关节支架23与腔体1之间。

阻尼调整组件4主要包括液压缸41和活塞杆42。液压缸41安装于膝关节支架23的下方。液压缸41与膝关节支架23之间设有活塞杆42。具体地，膝关节组件2的前部相对置地设有两个凸耳，凸耳上固定有轴承，轴承上安装有安装轴24。安装轴24上套设有活塞杆42，膝关节支架23上设置有限位槽26，活塞杆42与膝关节支架23连接的一端容置于该限位槽26中，活塞杆42的另一端连接在液压缸41上。当膝关节支架23转动时，在液压缸41的阻尼作用下，通过限制活塞杆42的活动能力来调节膝关节支架23的转动性能，从而达到缓冲的作用，以提高用户的使用舒适性。例如：用户从站立到坐下的过程中，提高液压缸41的阻尼，以使用户缓慢的坐下，当用户完全坐下后，减小液压缸41的阻尼；当用户从坐下到站立的过程中时，提高液压缸41的阻尼，以使用户缓慢的起身。

阻尼调整组件4的下方连接有驱动组件5，驱动组件5通过调节液压缸41的节流阀的开口大小来调节液压缸41的阻尼大小。具体地，如图3所示，驱动组件5包括：驱动电机51与传动件52，传动件52的两端分别与驱动电机51、液压缸41相连接。传动件52上设有由第二磁铁61、第二支架62以及第二电路板63组成的位置传感器组件6。其中，第二支架62固定在传动件52上，第二磁铁61设置在第二支架62内，第二电路板63安装在驱动组件5的壳体上。在第二磁铁61转动的过程中，第二电路板63能够接收到磁场变化，计算出第二磁铁61转动的角度，根据该角度来相应地调节液压缸41节流阀的开口大小阻尼调整组件4主要包括液压缸41和活塞杆42。

主控组件7与运动检测组件3、位置传感器组件6电连接，主控组件7上安装有肌电信号线用来与肌电传感器连接，作为肌电信号接收组件来接收肌电信号。当然，主控组件7的电路板上还可以设置肌电信号数据接口作为肌电信号接收组件来接收肌电信号。主控组件7上还安装有卫星定位组件，用来接收卫星定位数据，并判断出当前路况。主控组件7根据运动数据、肌电信号、当前路况确定阻尼值大小，从而产生相应的位置信号并发送给驱动组件5，驱动组件5根据接收到的信号通过控制位置传感器组件6调节液压缸41的阻尼大小，从而实现调节膝关节转动时的阻尼。

由上所述，通过在膝关节组件上设置运动检测组件以检测膝关节组件的运动数据，通过肌电信号接收组件接收肌电信号，通过卫星定位组件确定当前路况，然后主控组件根据肌电信号、运动数据和当前路况发送信号至阻尼调整组件以调节膝关节转动时的阻尼，能够在各种场合下有效地控制膝关节，使得使用者操控更加灵活、使用时更加舒适。

示例性控制方法

本发明实施例提供了一种膝关节假肢控制方法，如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤S100：基于卫星定位，获得当前路况；

具体地，当前路况是指膝关节穿戴者当前所站立或所行走的道路的状况。道路的状况主要分为两种：正常道路和草地、沙地、上下坡、楼梯/台阶等异常道路。对于不同的路况，对膝关节假肢转动的阻尼的控制要求也会有所区别。

通过在膝关节上安装GPS定位模块，实时获取膝关节穿戴者的卫星定位坐标，根据该卫星定位坐标，在已标注路况的电子地图上进行查找，就可以获得当前路况。

可选的，还可以将卫星定位坐标发送至后台服务器，根据卫星定位坐标查询后台服务器上预先安装的标高信息，获取到当前路况。其中，标高信息是从GPS导航仪获取的地理数据，已广泛应用于支持标高信息的GPS导航仪或手机以获取详细的地图和交通信息，如：安装了支持标高信息的GPS导航仪的汽车就可以提前预知路线中的上坡和下坡路段，在此不再赘述。

步骤S200：获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

具体地，从安装在大腿上的肌电传感器采集获得肌电信号，根据安装在膝关节的角度传感器、加速度计等装置获取膝关节的运动数据，如：膝关节的转角、角速度、加速度等各种运动数据。膝关节的运动数据包含的项目内容不限，可以根据实施场景而作相应变更。本实施例的膝关节假肢上安装了磁铁、电路板以及惯性陀螺仪，用来检测膝关节的转角、位置、速度和加速度。并检测了大腿上八块肌肉的肌电信号（股内侧肌、股外侧肌、股直肌、长收肌、阔筋膜张肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌），使得肌电信号更准确可靠。当然，也可以根据实施场景确定需要检测的肌电信号。

步骤S300：基于肌电信号和运动数据，获得膝关节的使用状态；

具体地，一般地，将膝关节的使用状态粗略划分为支撑态和摆动态。本实施例为了实现精细控制，进一步细化为：上坡行走、上坡站立、楼梯/台阶行走、楼梯/台阶站立、沙地行走、草地行走等，根据不同的使用状态，实现对膝关节的精细控制。

采集到肌电信号后，根据现有的肌电信号分析方法获得肌电数据。本实施例获取到肌电信号后，进行时域和频域分析，获得肌电信号的密集程度和高度等肌电数据，然后根据肌电数据结合运动数据判定膝关节的使用状态，例如：上坡时，要克服重力作功，支撑期大腿后侧肌群兴奋持续时间延长，膝关节伸直，膝关节转角约等于0°，摆动期膝关节交替伸直和弯曲；下坡时，摆动期大腿后侧肌群活跃时间比平地行走时缩短，在支撑期基本没有活动，肌群活跃主要发生在摆动末期。同理，上楼梯时，支撑期大腿后侧肌群兴奋持续时间也比平地时延长。

步骤S400：基于当前路况和使用状态，获得阻尼参数值；

具体地，本实施例不是仅仅根据使用状态来调节膝关节的阻尼，而是结合当前路况和使用状态来调节膝关节的阻尼，能够使得膝关节在不同的路况下都能获得自然舒适的使用体验。

首先预先进行实验，标定不同的路况下的阻尼参数的范围，将这些数值范围保存在膝关节的存储器中，然后根据当前路况进行实时查找，确定阻尼参数的范围。再根据使用状态在阻尼参数的范围内确定具体的阻尼参数值。举例来说，假定阻尼参数的范围为A~B，若使用状态为支撑态，则阻尼参数值为A+3*(B-A)/4，若使用状态为摆动态，则阻尼参数值为A+ (B-A)/4。

在一个实施例中，预先配置好不同路况、不同使用状态下各种组合的最优阻尼参数，作为表格存储在膝关节的存储器中。根据当前路况和使用状态进行查询，将查到的最优阻尼参数作为阻尼参数值。

为了进一步使得膝关节假肢在不同的行走步速下能够更加灵活和自然，在一个实施例中，还根据行走步速相应地调整阻尼参数值，如图5所示，具体包括如下步骤：

步骤A410：根据运动数据和/或肌电信号，获得行走的步速；

具体地，根据运动数据中的速度或者计算运动数据中膝关节转角的转换频率，可以获得行走的步速；也可以根据肌电信号的密集程度判定行走的步速。

步骤A420：根据行走的步速，在阻尼参数的范围内修正阻尼参数值。

具体地，获得行走的步速后，与正常的步速进行比较，可以判定使用者快走或慢走的程度，例如：假定慢走时当前行走的步速是正常的步速的3/4，在不超过阻尼参数的范围的前提下，将获得的阻尼参数值增加1/4。

为了进一步使得膝关节假肢在上坡或下坡时能够更加稳定和安全，在一个实施例中，还判定道路的倾斜程度来相应地调整阻尼参数值，如图6所示，具体包括如下步骤：

步骤B410：将肌电信号与平地时的肌电信号进行比较，获得道路的倾斜程度；

具体地，平地时的肌电信号与上下坡时的肌电信号是有区别的，道路的倾斜角度越大，上下坡时采集到的肌电信号的幅度越大，因此将上下坡时的肌电信号的幅度与平地时的肌电信号的幅度相除，获得的比值可以用来衡量道路的倾斜程度。

步骤B420：根据倾斜程度，在阻尼参数的范围内修正阻尼参数值。

具体地，道路的倾斜程度越大，使用者的风险越大，因此，需要根据道路的倾斜程度相应地调高膝关节的阻尼。本实施例在道路的倾斜角度为15°时，在阻尼参数的范围内将获得的阻尼系数值增加5%；道路的倾斜角度为15°时，在阻尼参数的范围内将获得的阻尼系数值增加25%。

在一些实施例中，还通过比较当前时刻肌电信号的峰值与其他时刻肌电信号的峰值，获得峰值比，根据峰值比判定出现意外情况，如将要绊倒、滑倒以及坐、站、下楼/下坡时出现的意外，当出现意外情况时，将膝关节转动时的阻尼设置为最大以锁死膝关节，使得膝关节在支撑期具有足够的体重支撑稳定性和自动安全反应；绊倒时具有自动弯曲锁定的能力；并能对整个步态周期、坐、站以及下楼/下坡进行控制，具有响应瞬时变化的能力。

步骤S500：根据阻尼参数值控制膝关节。

具体地，获得不同路况、不同使用状态下的阻尼参数值后，根据该阻尼参数值调整膝关节的液压缸的阻尼以控制膝关节。调整膝关节的阻尼的实现过程请参见膝关节假肢实施例的描述，在此不再赘述。

由上所述，通过获取用户的位置定位数据，根据肌电信号和运动数据判定使用状态，根据位置定位数据和使用状态综合地动态调整阻尼参数值，能够达到最优的智能膝关节使用的舒适性和安全性。

示例性系统

如图7所示，对应于上述膝关节假肢控制方法，本发明实施例还提供一种膝关节假肢控制系统，上述膝关节假肢控制系统包括：

路况模块600，用于基于卫星定位，获得当前路况；

数据模块610，用于获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

使用状态模块620，用于基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

阻尼参数模块630，用于根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

控制模块640，用于根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

可选的，所述阻尼参数模块还包括步速单元，所述步速单元用于根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

具体的，本实施例中，上述膝关节假肢控制系统的各模块的具体功能可以参照上述膝关节假肢控制方法中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图8所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和膝关节假肢控制程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和膝关节假肢控制程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该膝关节假肢控制程序被处理器执行时实现上述任意一种膝关节假肢控制方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的膝关节假肢控制程序，上述膝关节假肢控制程序被上述处理器执行时进行以下操作指令：

基于卫星定位，获得当前路况；

获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

可选的，所述基于卫星定位，获得当前路况，包括：

获取膝关节的卫星定位坐标；

基于所述卫星定位坐标，查找已标注的电子地图，获得当前路况。

可选的，所述根据所述当前路况和所述使用状态，获得阻尼参数值，包括：

根据所述当前路况，确定阻尼参数的范围；

基于所述阻尼参数的范围，根据所述使用状态确定所述阻尼参数值。

可选的，还包括：

根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；

根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

可选的，当所述当前路况为上坡或下坡时，获得阻尼参数值之后，还包括：

将所述肌电信号与平地的肌电信号进行比较，获得道路的倾斜程度；

根据所述倾斜程度，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有膝关节假肢控制程序，上述膝关节假肢控制程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种膝关节假肢控制方法的步骤。

应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.膝关节假肢控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

基于卫星定位，获得当前路况；

获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

2.如权利要求1所述的膝关节假肢控制方法，其特征在于，所述基于卫星定位，获得当前路况，包括：

获取膝关节的卫星定位坐标；

基于所述卫星定位坐标，查找已标注的电子地图，获得当前路况。

3.如权利要求1所述的膝关节假肢控制方法，其特征在于，所述根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值，包括：

根据所述当前路况，确定阻尼参数的范围；

基于所述阻尼参数的范围，根据所述使用状态确定所述阻尼参数值。

4.如权利要求3所述的膝关节假肢控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；

根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

5.如权利要求1所述的膝关节假肢控制方法，其特征在于，当所述当前路况为上坡或下坡时，获得阻尼参数值之后，还包括：

将所述肌电信号与平地的肌电信号进行比较，获得道路的倾斜程度；

根据所述倾斜程度，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

6.膝关节假肢，其特征在于，包括：

设有容置腔的腔体；

膝关节组件，设于所述容置腔内并与所述腔体转动连接；

运动检测组件，设于所述膝关节组件上，用于检测所述膝关节组件的运动数据；

阻尼调整组件，设于所述容置腔内，与所述膝关节组件连接，用于调节所述膝关节组件转动时的阻尼；

主控组件，设于所述腔体上，与所述运动检测组件、所述阻尼调整组件电连接，所述主控组件上还设有肌电信号接收组件和卫星定位组件，所述主控组件用于执行如权利要求1~5任一项所述的膝关节假肢控制方法并发送信号至阻尼调整组件以控制膝关节。

7.膝关节假肢控制系统，其特征在于，包括：

路况模块，用于基于卫星定位，获得当前路况；

数据模块，用于获取肌电信号以及膝关节的运动数据；

使用状态模块，用于基于所述肌电信号和所述运动数据，获得膝关节的使用状态；

阻尼参数模块，用于根据所述当前路况和所述使用状态获得阻尼参数值；

控制模块，用于根据所述阻尼参数值调节膝关节转动时的阻尼以控制膝关节。

8.如权利要求7所述的膝关节假肢控制系统，其特征在于，所述阻尼参数模块还包括步速单元，所述步速单元用于根据所述运动数据和/或所述肌电信号，获得行走的步速；根据行走的步速，在所述阻尼参数的范围内修正所述阻尼参数值。

9.智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的膝关节假肢控制程序，所述膝关节假肢控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述膝关节假肢控制方法的步骤。

10.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膝关节假肢控制程序，所述膝关节假肢控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述膝关节假肢控制方法的步骤。

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