CN115998573A - 一种辅助训练装置及其控制方法 - Google Patents

一种辅助训练装置及其控制方法 Download PDF

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CN115998573A CN202111233768.XA CN202111233768A CN115998573A CN 115998573 A CN115998573 A CN 115998573A CN 202111233768 A CN202111233768 A CN 202111233768A CN 115998573 A CN115998573 A CN 115998573A
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CN
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Inventor
陈雅文
张帆
黄欣
辛小康
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Shenzhen Xeno Dynamics Power Technology Co ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种辅助训练装置及其控制方法,该控制方法包括:获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系,以及确定辅助支撑力;根据辅助支撑力控制辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑;和根据步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动。本发明实施例提供的技术方案,结合辅助支撑单元和肢体训练单元组成的辅助训练装置,通过对肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动进行控制,能够实现训练对象在支撑面(如,地面等)上的行走训练,并通过辅助支撑单元维持训练对象的平衡,避免对训练对象造成伤害。

Description

一种辅助训练装置及其控制方法
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种辅助训练装置及其控制方法。
背景技术
对于遭受脊椎损伤、中风等中枢神经系统疾病的患者来说,绝大多数会面临运动性障碍,患者大多有不同程度的生活能力、劳动能力丧失,这严重危害着他们的健康。现代医学认为,通过向中枢神经不断重复地提供一定强度的刺激,能够恢复中枢神经损伤后患者的功能性行走能力。目前传统的下肢康复训练是由专业理疗师“手把手”地按照正常人体行走的步态对病人患肢进行反复牵引以刺激其运动中枢神经,辅助其获得行走能力,或是采用辅助训练装置实现患者的自主训练。现有技术中的辅助训练装置大多是固定的,采用背带将患者悬吊,向患者的上肢提供竖直方向上的支撑力,保证患者能够在跑步带上训练,但是难以提供正常在地面上行走的训练,影响康复训练的效果,甚至给患者带来危害。
基于此,亟需一种辅助训练装置及其控制方法用来解决如上提到的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种辅助训练装置及其控制方法,以实现带动训练对象在地面行走,提高了锻炼的效果和安全性。
第一方面,本发明实施例提供了一种辅助训练装置的控制方法,用于控制所述辅助训练装置为训练对象提供下肢步态训练,所述辅助训练装置的控制方法包括:
获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
根据所述辅助支撑力控制所述辅助训练装置的辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系;和
根据所述步态时序关系控制所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动所述辅助训练装置在支撑面上移动。
可选地,所述训练对象参数包括所述训练对象的肢体长度和所述训练对象的体重,所述辅助训练装置参数包括所述辅助训练装置的肢体训练单元的肢体长度。
可选地,所述步态时序关系为:
不同时刻所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,
不同相位所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,
不同相位所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的相互运动关系。
可选地,在根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述步态时序关系的步骤之前,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取所述支撑面状态;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤为:
结合获取的所述支撑面状态,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系。
可选地,所述支撑面状态至少反映所述支撑面的摩擦情况。
可选地,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取辅助支撑等级;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力的步骤为:
结合获取的所述辅助支撑等级,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述辅助支撑力。
可选地,所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤包括:
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到所述肢体训练单元的步态运动参数和关节扭矩;
根据得到的所述步态运动参数确定所述步态时序关系。
可选地,所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤还包括:
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到所述肢体训练单元的关节扭矩;
所述根据得到的所述步态运动参数确定所述步态时序关系的步骤具体为:
根据得到的所述步态运动参数和关节扭矩确定所述步态时序关系。
可选地,在所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤之前,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取训练运动参数;和
根据接收的所述训练运动参数确定步态目标;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤具体为:
结合确定的所述步态目标,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述步态时序关系。
可选地,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
若采集到转向信号,则结合所述转向信号,控制所述肢体训练单元和/或辅助支撑单元转向。
第二方面,本发明实施例还提供了一种辅助训练装置,用于为训练对象提供下肢步态训练,包括输入单元、辅助支撑单元、与所述辅助支撑单元连接的肢体训练单元,以及处理器;
所述处理器被配置为:
通过所述输入单元获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系;
根据所述辅助支撑力控制所述辅助支撑单元为所述肢体训练单元提供支撑;
根据所述步态时序关系控制所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动所述辅助训练装置在支撑面上移动。
本发明实施例提供的辅助训练装置的控制方法,通过获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数,并根据获取到的训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系和辅助支撑力,然后根据得到的步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,从而带动辅助训练装置在支撑面(如,地面等)上移动,能够带动训练对象进行地面行走,有利于训练对象的下肢得到有效的训练。本发明实施例提供的控制方法,可以应用于所有能对下肢运动功能障碍的患者或者有行走训练需求的训练对象提供步态训练的辅助训练装置。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案,结合辅助支撑单元和肢体训练单元组成的辅助训练装置,通过对肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动进行控制,能够实现训练对象在支撑面(如,地面)上的行走训练,并通过辅助支撑单元维持训练对象的平衡,避免对训练对象造成伤害。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种辅助训练装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图3为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图4为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图5为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图6为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图7为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图8为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图9为本发明一实施例提供的一种关节运动控制方法的流程图;
图10为本发明一实施例提供的一种关节运动的控制原理图;
图11为本发明一实施例提供的一种关节运动控制方法的流程图;
图12为本发明一实施例提供的另一种关节运动的控制原理图;
图13为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图;
图14为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种辅助训练装置的控制方法,用于控制辅助训练装置为训练对象提供下肢步态训练。图1为本发明一实施例提供的一种辅助训练装置的结构示意图,参考图1,本发明实施例提供的辅助训练装置包括输入单元3、辅助支撑单元1、与辅助支撑单元1连接的肢体训练单元2,以及处理器;
处理器被配置为:
通过输入单元3获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
根据辅助支撑力控制辅助支撑单元1为肢体训练单元2提供支撑;
根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系;
根据步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动。
具体地,辅助支撑单元1包括底座11、设于底座11上的主架12、设于主架12或底座11上的调节组件14、与调节组件14或主架12连接的支撑组件13以及设于底座11上的移动组件。肢体训练单元2与支撑组件13连接,肢体训练2包括躯干支撑固定组件21、左腿训练组件22和右腿训练组件23。躯干支撑固定组件21用于训练对象上身躯干的稳定且能保持上身的姿态。左腿训练组件22和右腿训练组件23对称设置且均包括依次连接的髋关节201、大腿杆202、膝关节203、小腿杆204、踝关节205和足部支撑组件206。髋关节201连接于躯干支撑固定组件21和大腿杆202之间,膝关节203一端与大腿杆202连接,另一端与小腿杆204连接,踝关节205一端与小腿杆204连接,另一端与足部支撑组件206连接。大腿杆202和小腿杆204上分别设置有用于固定大腿和小腿的固定件207。
在本实施例中,肢体训练单元2还包括驱动组件208,驱动组件包括电机驱动器和关节电机,电机驱动器与处理器连接,并根据处理器的控制信号控制关节电机运行,驱动髋关节201、膝关节203和踝关节205转动。可以理解的是,当关节电机驱动髋关节201转动时能够带动大腿杆202、小腿杆204和足部支撑组件206整体相对于支撑组件13转动,当关节电机驱动膝关节203转动时能够带动小腿杆204和足部支撑组件206整体相对于大腿杆202转动,当踝关节205转动时能够带动足部支撑组件206相对于小腿杆204转动。肢体训练单元2还包括与驱动组件208连接的传感器209,传感器209包括关节运动传感器和关节力传感器,均与处理器连接,关节运动传感器可采集关节的转动角度、角速度、角加速度等运动参数,从而根据上述至少一类数据得到关节的运动状态。
在对辅助训练装置的控制过程中,处理器通过输入单元3获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数,并根据获取到的训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系。处理器根据步态时序关系生成各关节对应的关节轨迹控制信号,然后根据关节轨迹控制信号控制与髋关节201、膝关节203和踝关节205对应连接的驱动组件208产生驱动力,从而驱动关节电机运动,以带动各个关节运动。关节运动传感器和/或关节力传感器采集关节电机的运动状态,并将采集到的关节电机的运动状态反馈至处理器中,处理器根据传感器209输出的数据计算实际关节时序关系,并结合计算得到的实际关节时序关系动态调节关节轨迹控制信号,以提高对髋关节201、膝关节203和踝关节205的控制效果。
进一步地,主架12还设置有沿底座11的周向间隔分布的转轮15,例如设置有4个转轮15,可以包括2个驱动轮,用于控制方向。在训练过程中,足部支撑组件206的底部与转轮的底部平齐。通过设置转轮能够实现辅助支撑单元1与支撑面的滚动接触,从而降低辅助支撑单元1与支撑面之间的摩擦力对肢体训练单元2的行走步态的影响,有利于减小关节扭矩的输出。在训练过程中,当处理器接收到转向控制件输出的转向信号时,向转向驱动件16输出转向控制信号,转向驱动件16驱动转轮转向。在转向过程中,处理器还根据转向信号同步调整支撑组件13,以改变训练对象的腰部运动,提高训练对象在转向过程中的舒适度。
图2为本发明一实施例提供的一种辅助训练装置的控制方法的流程图,参考图1和图2,本发明实施例提供的辅助训练装置的控制方法用于为训练对象提供下肢步态训练,包括:
S110、获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
具体地,辅助训练装置可以包括肢体训练单元2,肢体训练单元2可以为下肢训练单元,用于为训练对象提供下肢步态训练。在对该辅助训练装置的控制过程中,需要获取训练对象参数,以保证辅助训练装置能够根据训练对象的身体情况对其进行训练。当然,在没有训练对象参数的情况下,该辅助训练装置也可以实现相关训练,此时,则需要获取辅助训练装置参数。示例性地,在本实施例中,训练对象参数可以包括训练对象的肢体长度和训练对象的体重,辅助训练装置参数可以包括肢体训练单元的肢体长度。
S120、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
S130、根据辅助支撑力控制辅助训练装置的辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑;
具体地,为了辅助支撑训练对象和肢体训练单元2,使训练对象能够在肢体训练单元2的带动下在支撑面上行走,辅助训练装置还设置有辅助支撑单元1,以为训练对象和/或肢体训练单元2提供必要的支撑。肢体训练单元2设置在由辅助支撑单元1的多个支撑点构成的稳定支撑多边形区域内,使系统始终保持平衡,且具备足够的稳定裕度。其中,可以获取辅助支撑力,然后根据得到的辅助支撑力控制辅助支撑单元1为肢体训练单元2和/或训练对象提供支撑。当然,辅助支撑力也可以根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数进行确定。例如,可以根据训练对象的体重确定辅助支撑力,然后根据确定好的辅助支撑力控制辅助支撑单元1为训练对象和/或肢体训练单元2提供支撑,以维持肢体训练单元2和训练对象的平衡。此外,通过设置辅助支撑力,可以提供不同等级的支撑面的接触力,以适应不同运动能力的训练对象,保证训练效果。
S140、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系;
具体地,肢体训练单元2上设置有活动关节,具体包括髋关节201、膝关节203和踝关节205,步态时序关系可以表示肢体训练单元2中髋关节201、膝关节203和踝关节205的时序或相位关系。在本实施例中,可以只根据训练对象参数确定步态时序关系,也可以只根据辅助训练装置参数确定步态时序关系,还可以同时根据训练对象参数和辅助训练装置参数确定步态时序关系。示例性地,可以根据训练对象的肢体长度和/或肢体训练单元的肢体长度确定肢体训练单元2上髋关节201、膝关节203和踝关节205的位置关系,在确定肢体训练单元2上髋关节201、膝关节203和踝关节205的位置关系之后,可以根据预设的数据库或步态模型等获得步态时序关系,其中,步态模型可以包括运动学模型、动力学模型或接触模型中的一个或多个。
S150、根据步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动。
具体地,在确定步态时序关系和辅助支撑力之后,可以根据获取到的步态时序关系控制肢体训练单元2上的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动,髋关节201、膝关节203和踝关节205的运动使得肢体训练单元2与支撑面之间产生摩擦力(例如,地面摩擦力),在摩擦力的作用下,肢体训练单元2可以按照步态时序关系带动训练对象在支撑面上进行步态训练。其中,支撑面可以为地面,以使得辅助训练装置能够带动训练对象进行地面行走,实现训练对象肢体的有效训练。
为了使得肢体训练单元2能与支撑面之间产生摩擦力,需要在控制肢体训练单元的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动之前,控制肢体训练单元2与支撑面接触。在本实施例中,在步态时序的控制下,肢体训练单元2既可以单独移动,也可以带动训练对象一起移动。因此,步态时序关系和辅助支撑力既可以根据训练对象参数或辅助训练装置参数进行确定,也可以根据训练对象参数和辅助训练装置参数进行确定。
本发明实施例提供的辅助训练装置的控制方法,通过获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数,并根据获取到的训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系和辅助支撑力,然后根据得到的步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,从而带动辅助训练装置在支撑面(如,地面等)上移动,能够实现地面行走。本发明实施例提供的技术方案,结合辅助支撑单元和肢体训练单元组成的辅助训练装置,通过对肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动进行控制,能够带动训练对象在支撑面(如,地面)上的行走训练,并通过辅助支撑单元维持训练对象的平衡,避免对训练对象造成伤害。
在本实施例中,训练对象的肢体长度包括训练对象的大腿长度、小腿长度和脚踝高度;肢体训练单元的肢体长度包括肢体训练单元的大腿长度、小腿长度和脚踝高度。通过获取训练对象和/或肢体训练单元的大腿长度、小腿长度和脚踝高度主要是为了能确定肢体训练单元2上髋关节201、膝关节203和踝关节205的相对位置关系,以结合预设数据库或步态模型确定步态时序关系。其中,训练对象和/或肢体训练单元的大腿长度、小腿长度和脚踝高度可以通过测量的方式来获取,以减小尺寸误差,更好地匹配肢体训练单元上髋关节201、膝关节203和踝关节205的位置,从而提高训练对象使用辅助训练装置进行训练的训练效果,有利于加快康复效率。
当然,在其他实施例中,训练对象的肢体长度还可以包括训练对象的大腿宽度和围度、小腿宽度和围度、脚长和脚宽、训练对象的身高、或腰部宽度等中的一个或多个。辅助训练装置参数还可以包括肢体训练单元2的大腿宽度和围度、小腿宽度和围度、脚长和脚宽、或腰部宽度等中的一个或多个。通过增加不同维度的数据信息,有利于获得髋关节201、膝关节203和踝关节205更优的步态时序关系,提高辅助训练装置的控制效果,使得辅助训练装置的运行更加稳定,同时还可以提高训练对象的舒适度。
在上述技术方案的基础上,步态时序关系可以根据运动学模型得到。图3为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,如图3所示,上述S140步骤具体包括:
S1401、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的步态运动参数;
为了提高步态控制效果,使得到的步态时序关系满足相应的步态运动要求,可以构建运动学模型,根据构建的运动学模型可以得到肢体训练单元2的步态运动参数。在本实施例中,步态运动参数可以包括行走步幅、关节运动角度范围、行走步频、或行走相位规律中的一个或多个。其中,关节运动角度范围可以包括髋关节201、膝关节203或踝关节205中一个或多个的运动角度范围。
S1402、根据得到的步态运动参数确定步态时序关系。
具体地,基于获取到的步态运动参数,构建步态模型,通过非线性优化方法,可以获取到满足运动参数要求的步态时序关系。
进一步地,在确定步态时序关系时,为了满足关节扭矩的限制,使得步态行走效果更好,可以结合运动学模型和动力学模型来构建步态模型,确定步态时序关系。图4为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,参考图4,上述S140步骤包括:
S1401、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的步态运动参数;
S1403、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的关节扭矩;
S1412、根据得到的步态运动参数和关节扭矩确定步态时序关系。
具体地,S1403步骤中肢体训练单元2的关节扭矩可以与S1401步骤中的步态运动参数同时获取,也可以在获取步态运动参数之前得到,还可以在获取步态运动参数之后得到,本实施例对此不做限制(图4所示流程图仅以在获取步态运动参数之后得到肢体训练单元2的关节扭矩为例)。
结合上述训练对象参数,可以通过人体统计学规律计算训练对象的动力学参数。结合上述辅助训练装置参数,通过估算或者参数辨识等方法,可以得到辅助训练装置的动力学参数。其中,训练对象的动力学参数可以包括训练对象的各肢体的质量、质心和转动惯量等动力学参数,辅助训练装置的动力学参数可以包括辅助支撑单元1和/或肢体训练单元2的各肢体的质量、质心和转动惯量等动力学参数。根据上述得到的训练对象和/或辅助训练装置的动力学参数构建动力学模型,通过构建的动力学模型能够计算出髋关节201、膝关节203或踝关节205对应的关节扭矩。
在根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数获得步态运动参数和关节扭矩后,可以根据得到的步态运动参数和关节扭矩,构建步态模型,通过非线性优化等方法,生成满足运动参数和扭矩条件要求的步态时序关系。在本实施例中,通过增加关节扭矩,可以限制实现步态训练所需的关节扭矩范围,能够降低肢体训练单元2的关节扭矩输出,有利于加强肢体训练单元2的控制效果。
进一步地,通过关节扭矩还可进一步计算行走消耗,作为评价指标,以优化上述技术方案中的步态时序关系。通过计算行走消耗来判断所确定的步态时序关系是否达到预设要求。例如,可以通过计算行走消耗是否最小来判断所述确定的步态时序关系是否最优。当然,还可以通过判断关节扭矩平均值、功率或最大加速度等指标是否最小来判断所述确定的步态时序关系是否最优。其中,各指标(行走消耗、关节扭矩平均值、功率或最大加速度)是否最小可以通过判断各指标是否收敛不再变化来确定。进一步地,在本实施例中,步态时序关系为髋关节、膝关节和踝关节的运动时序关系,可以表示三个关节之间的相互运动,也可以分别表示三个关节的独立运动。具体可以表示为:不同时刻肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,不同相位肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,不同相位肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的相互运动关系。通过步态时序关系控制肢体训练单元上髋关节、膝关节和踝关节运动,从而使肢体训练单元能够按照预设步态在支撑面上移动,带动训练对象进行步态训练。
可选地,确定步态时序关系时,还可以考虑支撑面的情况,为训练对象提供更适合的步态训练,图5为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,参考图5,辅助训练装置的控制方法还可以包括:
S210、获取支撑面状态。
此时,上述S140步骤具体为:
S220、结合获取的支撑面状态,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系。
具体地,支撑面可以为水泥地面、地板、地砖、沥青地面等硬质材料,也可以为橡胶等软质材料。支撑面状态至少反映支撑面的摩擦情况。具体地,通过支撑面状态可以反映支撑面的粗糙程度、摩擦力等级,以及肢体训练单元2与支撑面之间的摩擦系数。在构建动力学模型以获得关节扭矩时,可以考虑肢体训练单元2与支撑面之间的接触力,结合获取到的支撑面状态,可以确定出能够推动肢体训练单元2和/或辅助训练装置向前移动的步态时序。例如,在计算步态时序关系时,结合支撑面状态,可以更加精准得计算出髋关节201、膝关节203和踝关节205的步态时序关系,从而确定不同相位或不同时刻髋关节201、膝关节203和踝关节205的运动关系。
当然,支撑面状态除了反映支撑面的摩擦情况,在其他实施例中,支撑面状态还可以反映支撑面的弹性情况。示例性地,当支撑面为橡胶等软质材料时,在肢体训练单元2与支撑面接触时,支撑面对肢体训练单元2产生弹力,在控制髋关节201、膝关节203和踝关节205运动时,为了保证肢体训练单元2(或训练对象)能够保持平衡,可以获取支撑面的弹性系数和阻尼系数等,结合计算步态时序关系,以增加运动的平衡感。
可选地,为了适应具有不同运动能力的训练对象,为训练对象提供合适的地面接触力,用户可以通过输入辅助支撑等级来选择适合训练对象的辅助支撑力。用户可以为能操作辅助训练装置,通过辅助训练装置对训练对象提供下肢步态训练的人员。图6为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,如图6所示,辅助支撑等级可以在确定辅助支撑力前获取辅助训练装置的控制方法还包括:
S310、获取辅助支撑等级。
此时,上述S120步骤具体为:
S320、结合获取的辅助支撑等级,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力。
这里,辅助支撑等级是在确定辅助支撑力之前获得,然后结合获取到的辅助支撑等级,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力。
当然,如图7所示,也可以在步骤S120计算辅助支撑力前不获取辅助支撑等级,先按照预设的辅助支撑等级,例如系统默认值,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力,根据该辅助支撑力控制辅助支撑单元1为肢体训练单元2提供支撑,然后根据步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动,进行步态训练。在训练过程中,用户可再根据训练对象的运动能力调整辅助支撑等级。辅助训练装置在获取到新的辅助支撑等级后,结合新获取的辅助支撑等级,更新辅助支撑力,以使得辅助支撑力能够满足实际需求,更好地适应训练对象的运动能力。如图7所述,辅助训练装置的控制方法还包括:
S310、获取辅助支撑等级;以及
S320、结合获取的辅助支撑等级,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力。
此时,在步骤S302确定新的辅助支撑力后,进入步骤S130,根据新确定的辅助支撑力控制辅助训练装置的辅助支撑单元1为肢体训练单元2提供支撑。
可选地,为了进一步提高对肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205的控制效果,在S140步骤之前还可以获取训练运动参数,以确定训练对象的步态目标,结合步态目标,能够确定满足步态目标的步态时序关系。图8为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,在上述各技术方案的基础上,参考图8,在S140步骤之前,该辅助训练装置的控制方法还包括:
S410、获取训练运动参数;
S420、根据接收的训练运动参数确定步态目标。
此时,S140步骤具体为:
S430、结合确定的步态目标,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系。
具体地,训练运动参数可以包括至少一个关节的运动角度范围、行走步幅、行走速度、行走步频,和行走相位规律的至少一个或多个。这里,至少一个关节的运动角度范围是指髋关节、膝关节或踝关节中至少一个关节的运动角度范围。进一步地,训练运动参数还可以包括抬脚高度。这里,抬脚高度也可以表示为抬腿或抬脚后离开支撑面的高度。根据接收到的训练运动参数可以确定一步态目标,然后结合生成的步态目标,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系。其中,步态目标可以为根据训练运动参数得到的步态目标可以包括行走步幅、行走步频、步态周期、行走速度,或者行走相位规律中的一个或多个。
在确定步态目标时,当训练运动参数与步态运动参数的类型不一致时,可以将训练运动参数转换为与步态运动参数类型一致的参数,以得到步态目标。当训练运动参数的类型与步态运动参数的类型一致时,获取到的训练运动参数就是步态目标。当然,在没有获取训练运动参数时,步态目标则可以采用默认值或预设值。
可选地,在根据步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动,以带动辅助训练装置在支撑面上移动时,可以通过闭环反馈的方式对肢体训练单元2进行控制。,以动态调节髋关节201、膝关节203和踝关节205运动时序,从而提高对各关节的控制效果。当然,在其他实施例中,还可以是开环控制。
图9为本发明一实施例提供的一种关节运动控制方法的流程图,参考图9,步骤150具体可以为:获取髋关节201、膝关节203和踝关节205的实际步态时序关系;结合得到的实际步态时序关系,以及根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数得到的步态时序关系得到关节轨迹控制信号,根据关节轨迹信号控制各关节对应的驱动组件208输出驱动力,驱动对应的关节运动。在确定步态时序关系后,根据步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动的具体步骤包括:
S1501、获取肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动的运动状态;
S1502、根据获取的髋关节、膝关节和踝关节运动的关节运动状态确定肢体训练单元的实际关节时序关系;
S1503、根据确定的步态时序关系和实际关节时序关系,生成关节驱动信号;
S1504、根据生成的关节驱动信号和获取的关节运动状态控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动。
在具体实现中,分别与髋关节201、膝关节203和踝关节205连接的传感器209可以为关节运动传感器和/或关节力传感器等,用于采集关节数据;驱动组件可以包括电机驱动器281和关节电机282。图10为本发明一实施例提供的一种关节运动控制原理图,在上述各技术方案的基础上,参考图10,按照实现的功能,辅助训练装置的处理器4可以包括目标关节时序关系生成单元801、关节轨迹控制信号计算单元802和实际关节时序关系计算单元803三个控制模块。目标关节时序关系生成单元801能够计算目标关节时序关系,其中,目标关节时序关系为上述技术方案中确定的步态时序关系,关节轨迹控制信号生成单元802可以根据目标关节时序关系,生成各关节对应的关节轨迹控制信号,然后根据关节轨迹控制信号控制与髋关节201、膝关节203和踝关节205对应连接的电机驱动器281产生驱动力,从而驱动相应的关节电机282运动,以带动肢体训练单元2的各个关节运动。这样,通过传感器209(包括关节运动传感器和/或关节力传感器)采集各关节电机282的运动状态,计算出实际关节时序关系,并将计算得到的实际关节时序关系与目标关节时序关系对比,生成关节驱动信号,以动态调节各关节的运动轨迹,有利于提高对髋关节201、膝关节203和踝关节205的控制效果,使得训练对象得到更好地步态训练效果。
进一步地,为了更好地实现髋关节201、膝关节203和踝关节205的耦合联动和连续自然的行走,可以对上述控制方法进行优化,以对髋关节201、膝关节203和踝关节205进行相位同步。图11为本发明一实施例提供的一种关节运动控制方法的流程图,参考图11,此时,在确定步态时序关系后,根据步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动的具体步骤包括:
S1501、获取肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动的运动状态;
S1502’、根据获取的髋关节、膝关节和踝关节运动的关节运动状态确定肢体训练单元的实际步态相位;
S15031’、根据目标行走速度、目标步态相位和实际步态相位,生成步态相位控制信号;
这里,目标行走速度可以是预设的或者用户输入,目标步态相位可以根据目标行走速度计算得到。
S15032’、根据确定的步态时序关系和生成的步态相位控制信号生成关节驱动信号;
S1504、根据生成的关节驱动信号和获取的关节运动状态控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动。
图12为本发明一实施例提供的另一种关节运动的控制原理图,在上述各技术方案的基础上,参考图12,按照实现的功能,辅助训练装置的处理器4可以包括目标关节时序关系生成单元801、关节轨迹控制信号计算单元802、步态相位控制信号生成单元804和实际步态相位计算单元805四个控制模块。以目标行走步速为用户输入为例,通过输入单元3输入目标行走步速,并根据目标行走步速计算目标步态相位。步态相位控制信号生成单元804可以根据目标行走步速、目标步态相位和计算得到的实际步态相位,生成步态相位控制信号。然后关节轨迹控制信号生成单元802再根据步态相位控制信号和目标关节时序关系生成各个关节对应的关节轨迹控制信号(也即关节驱动信号),此时得到的对应各个关节的关节轨迹控制信号的相位同步。最后电机驱动器281根据关节轨迹控制信号控制与髋关节201、膝关节203和踝关节205对应连接的关节电机282产生驱动力,以驱动各个关节同步运动。也就是说,通过传感器209采集各关节电机282的运动状态,计算出实际步态相位,根据目标行走步速、目标步态相位和计算得到的实际步态相位,生成步态相位控制信号;并将步态相位控制信号与目标关节时序关系对比,生成关节驱动信号,以动态调节各关节的运动轨迹,从而实现髋关节201、膝关节203和踝关节205的相位同步,能够更好地实现髋关节201、膝关节203和踝关节205的耦合联动和连续自然的行走,有利于提高对训练对象的训练效果。
其中,在对髋关节201、膝关节203和踝关节205对应的关节电机282进行数据采集的过程中,为了提高关节的控制效果,还可以增设扭矩传感器、角速度传感器和角加速度传感器等,从多维度来获取肢体训练单元的实际步态时序关系。
进一步地,在训练对象进行步态训练的过程中,还可以进行转向。辅助训练装置还可以包括转向控制组件,以供训练对象操作,实现转向目的。转向控制组件可以设置于辅助支撑单元上,例如:可以设置在辅助支撑单元的供训练对象扶握的把手上,也可以设置在其他训练对象便于触及到的地方。当然,转向控制组件也可以设置在肢体训练单元上,或者独立设置。
其中,转向信号可以在任意时刻触发。图13为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,参考图13,在上述各技术方案的基础上,该辅助训练装置的控制方法还包括:
S510、若采集到转向信号,则结合转向信号,控制肢体训练单元或辅助支撑单元转向。
具体地,转向信号可以为转向速度或转向角度。可以在采集到转向信号时,根据获取到的转向信号,控制辅助支撑单元1转向,以带动肢体训练单元2行走转向。
当然,也可以在采集到转向信号时,根据获取到的转向信号,控制辅助支撑单元1转向,同时结合转向信号,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数重新计算步态时序关系,根据更新后的步态时序关系控制肢体训练单元2的髋关节201、膝关节203和踝关节205运动。也就是说,此时,通过调整步态时序关系主动控制肢体训练单元2跟随辅助支撑单元1转向。
在本实施例中,为了获得更优的转向控制效果,还可以结合训练对象和/或肢体训练单元2的腰部宽度,计算步态时序关系,以更好地适应训练对象在转向过程中的控制效果以及舒适度。此时,训练对象参数还包括训练对象的腰部宽度,辅助训练装置参数还包括肢体训练单元2的腰部宽度。
图14为本发明一实施例提供的另一种辅助训练装置的控制方法的流程图,参考图14,本发明实施例提供的辅助训练装置的控制方法的具体工作原理如下:
S110、获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
S210、获取支撑面状态;
S310、获取辅助支撑等级;
S320、结合获取的支撑面状态和辅助支撑等级,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
S130、根据辅助支撑力控制辅助训练装置的辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑;
S410、获取训练运动参数;
S420、根据接收的训练运动参数确定步态目标;
S1401、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的步态运动参数;
S431、结合确定的步态目标和支撑面状态,根据得到的步态运动参数确定步态时序关系;或者
S1401、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的步态运动参数;
S1403、根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到肢体训练单元的关节扭矩;
S432、结合确定的步态目标和支撑面状态,根据得到的步态运动参数和关节扭矩确定步态时序关系;
S150、根据步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动;
S510、若采集到转向信号,则结合转向信号,控制肢体训练单元或辅助支撑单元转向。
辅助训练装置可以包括肢体训练单元,用于为训练对象提供下肢步态训练。该控制方法主要包括以下阶段:
参数获取阶段A:
1)获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数,其中,训练对象参数可以包括训练对象的肢体长度和训练对象的体重,辅助训练装置参数可以包括肢体训练单元的肢体长度。示例性地,训练对象的肢体长度包括训练对象的大腿长度、小腿长度和脚踝高度;肢体训练单元的肢体长度包括肢体训练单元的大腿长度、小腿长度和脚踝高度。通过获取训练对象和/或肢体训练单元的大腿长度、小腿长度和脚踝高度主要是为了能确定肢体训练单元上髋关节、膝关节和踝关节的相对位置关系。
2)获取支撑面状态,通过支撑面状态可以反映出支撑面的粗糙程度、摩擦力等级,以及肢体训练单元与支撑面之间的摩擦系数。
3)获取训练运动参数,训练运动参数可以包括至少一个关节的运动角度范围、行走步幅、行走速度、行走步频,或行走相位规律和抬脚高度中的至少一个或多个。这里,至少一个关节的运动角度范围是指髋关节、膝关节或踝关节中至少一个关节的运动角度范围。进一步地,训练运动参数还可以包括抬脚高度。这里,抬脚高度也可以表示为抬腿或抬脚后离开支撑面的高度。根据接收到的训练运动参数可以确定一步态目标。
4)通过构建运动学模型和/或动力学模型,获取肢体训练单元的步态运动参数和/关节扭矩。步态运动参数可以包括行走步幅、关节运动角度范围、行走步频、或行走相位规律中的一个或多个,其中,关节运动角度范围可以包括髋关节、膝关节或踝关节中一个或多个的运动角度范围。
确定辅助支撑力阶段B:通过确定辅助支撑等级,结合获取到的辅助支撑等级,根据训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力,根据该辅助支撑力控制辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑。
计算步态时序关系阶段C:结合步态目标和支撑面状态,根据得到的步态运动参数和/或关节扭矩生成满足当前扭矩条件、关节运动角度范围或行走步幅的步态时序关系。
关节驱动阶段D;根据步态时序关系控制肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动辅助训练装置在支撑面上移动。在计算步态时序关系时,由于考虑到支撑面的状态,因此得到的步态时序关系能够在满足肢体训练单元和/或辅助训练装置与支撑面之间的接触力条件下,能够推动肢体训练单元和/或辅助训练装置向前移动,实现步态行走。其中,关节驱动的具体控制方法可参照上述实施例中的相关描述,在此不再赘述。当接收到转向信号时,控制肢体训练单元或辅助支撑单元转向,实现转向操作。需要说明的是,上述控制方法中的各阶段并不是对控制顺序进行限制,本领域技术人员不应该将上述控制方法理解为按照阶段A、B、C、D的顺序对辅助训练装置进行控制。同理,阶段A中的1)、2)、3)、4)也不是对各个参数的获取顺序进行限定。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种辅助训练装置的控制方法,用于控制所述辅助训练装置为训练对象提供下肢步态训练,其特征在于,所述辅助训练装置的控制方法包括:
获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
根据所述辅助支撑力控制所述辅助训练装置的辅助支撑单元为肢体训练单元提供支撑;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系;和
根据所述步态时序关系控制所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动所述辅助训练装置在支撑面上移动。
2.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,
所述训练对象参数包括所述训练对象的肢体长度和所述训练对象的体重,所述辅助训练装置参数包括所述辅助训练装置的肢体训练单元的肢体长度。
3.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,所述步态时序关系为:
不同时刻所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,
不同相位所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的运动关系;或,
不同相位所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节的相互运动关系。
4.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,在根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述步态时序关系的步骤之前,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取所述支撑面状态;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤为:
结合获取的所述支撑面状态,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系。
5.根据权利要求4所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,
所述支撑面状态至少反映所述支撑面的摩擦情况。
6.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取辅助支撑等级;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力的步骤为:
结合获取的所述辅助支撑等级,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述辅助支撑力。
7.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤包括:
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到所述肢体训练单元的步态运动参数;
根据得到的所述步态运动参数确定所述步态时序关系。
8.根据权利要求7所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤还包括:
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数,得到所述肢体训练单元的关节扭矩;
所述根据得到的所述步态运动参数确定所述步态时序关系的步骤具体为:
根据得到的所述步态运动参数和关节扭矩确定所述步态时序关系。
9.根据权利要求1-8任一项所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,在所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤之前,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
获取训练运动参数;和
根据接收的所述训练运动参数确定步态目标;
所述根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定步态时序关系的步骤具体为:
结合确定的所述步态目标,根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定所述步态时序关系。
10.根据权利要求1所述的辅助训练装置的控制方法,其特征在于,所述辅助训练装置的控制方法还包括:
若采集到转向信号,则结合所述转向信号,控制所述肢体训练单元和/或辅助支撑单元转向。
11.一种辅助训练装置,用于为训练对象提供下肢步态训练,其特征在于,包括输入单元、辅助支撑单元、与所述辅助支撑单元连接的肢体训练单元,以及处理器;
所述处理器被配置为:
通过所述输入单元获取训练对象参数和/或辅助训练装置参数;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数确定辅助支撑力;
根据所述辅助支撑力控制所述辅助支撑单元为所述肢体训练单元提供支撑;
根据所述训练对象参数和/或辅助训练装置参数计算步态时序关系;
根据所述步态时序关系控制所述肢体训练单元的髋关节、膝关节和踝关节运动,产生地面摩擦力,以带动所述辅助训练装置在支撑面上移动。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07205069A (ja) * 1993-12-30 1995-08-08 Honda Motor Co Ltd 脚式移動ロボットの歩行制御装置
US20100113980A1 (en) * 2008-09-04 2010-05-06 Iwalk, Inc. Hybrid Terrain-Adaptive Lower-Extremity Systems
US20100114329A1 (en) * 2005-03-31 2010-05-06 Iwalk, Inc. Hybrid terrain-adaptive lower-extremity systems
JP2011224757A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Honda Motor Co Ltd 2足移動ロボットの制御装置及び歩容生成装置
WO2015137877A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 National University Of Singapore Gait rehabilitation apparatus
CN105456004A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 中国科学院自动化研究所 外骨骼式移动步行康复训练装置及方法
KR20170111279A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
KR20180026692A (ko) * 2018-02-27 2018-03-13 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
KR20180123938A (ko) * 2017-05-10 2018-11-20 에이치엠에이치 주식회사 보행 보조 로봇
CN109568089A (zh) * 2019-01-24 2019-04-05 中国科学技术大学 一种随动式下肢步态训练康复机器人系统
CN110916970A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 南京伟思医疗科技股份有限公司 一种通过通讯实现减重车与下肢机器人协同运动的装置及方法
CN111374871A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 深圳市奇诺动力科技有限公司 助行装置及助行设备
CN111658445A (zh) * 2020-07-20 2020-09-15 上海金矢机器人科技有限公司 用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法
CN112370305A (zh) * 2020-11-11 2021-02-19 深圳市迈步机器人科技有限公司 一种下肢康复训练外骨骼机器人及其控制方法
CN113190029A (zh) * 2021-04-06 2021-07-30 北京化工大学 基于深度强化学习的四足机器人适应性步态自主生成方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07205069A (ja) * 1993-12-30 1995-08-08 Honda Motor Co Ltd 脚式移動ロボットの歩行制御装置
US20100114329A1 (en) * 2005-03-31 2010-05-06 Iwalk, Inc. Hybrid terrain-adaptive lower-extremity systems
US20100113980A1 (en) * 2008-09-04 2010-05-06 Iwalk, Inc. Hybrid Terrain-Adaptive Lower-Extremity Systems
JP2011224757A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Honda Motor Co Ltd 2足移動ロボットの制御装置及び歩容生成装置
WO2015137877A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 National University Of Singapore Gait rehabilitation apparatus
CN105456004A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 中国科学院自动化研究所 外骨骼式移动步行康复训练装置及方法
KR20170111279A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
KR20180123938A (ko) * 2017-05-10 2018-11-20 에이치엠에이치 주식회사 보행 보조 로봇
KR20180026692A (ko) * 2018-02-27 2018-03-13 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
CN111374871A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 深圳市奇诺动力科技有限公司 助行装置及助行设备
CN109568089A (zh) * 2019-01-24 2019-04-05 中国科学技术大学 一种随动式下肢步态训练康复机器人系统
CN110916970A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 南京伟思医疗科技股份有限公司 一种通过通讯实现减重车与下肢机器人协同运动的装置及方法
CN111658445A (zh) * 2020-07-20 2020-09-15 上海金矢机器人科技有限公司 用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法
CN112370305A (zh) * 2020-11-11 2021-02-19 深圳市迈步机器人科技有限公司 一种下肢康复训练外骨骼机器人及其控制方法
CN113190029A (zh) * 2021-04-06 2021-07-30 北京化工大学 基于深度强化学习的四足机器人适应性步态自主生成方法

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