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【发明公布】基于动态运动基元的下肢康复机器人镜像柔顺控制方法_河北工业大学_202311851865.4 

申请/专利权人:河北工业大学

申请日:2023-12-29

公开(公告)日:2024-04-02

公开(公告)号:CN117797012A

主分类号:A61H1/02

分类号:A61H1/02;A61B5/11;A61B5/00;A63B71/06;G16H20/30;G05B13/04

优先权:

专利状态码:在审-实质审查的生效

法律状态:2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要:本发明涉及一种基于动态运动基元的下肢康复机器人镜像柔顺控制方法,包括:步骤1:采集患者在进行屈伸训练过程中与患者健康腿同侧的机器人末端轨迹数据,将数据进行滤波处理保存到计算机端;步骤2:根据滤波处理后的数据,使用动态运动基元方法,结合导纳模型,建立下肢康复机器人运动轨迹模型;步骤3:设计轨迹跟踪控制器,准确跟踪患侧腿的运动轨迹;步骤4:设计自适应导纳控制器,修正轨迹跟踪控制器的输入轨迹;步骤5:将轨迹跟踪控制器与自适应导纳控制器相结合,设计分层控制策略。本发明对患者进行镜像康复,可以有效提高患者双腿的协调性;对患者患侧腿进行柔顺控制,可以有效提高患者康复训练过程中的安全性和舒适性。

主权项:1.基于动态运动基元的下肢康复机器人镜像柔顺控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据患者健康腿位置,将可拆卸压力传感器安装在与患者健康腿同侧的小腿连杆上,采集患者在进行屈伸训练过程中与患者健康腿同侧的机器人末端轨迹数据,将数据进行滤波处理保存到计算机端;步骤2:根据滤波处理后的数据,使用动态运动基元方法结合导纳模型,建立下肢康复机器人运动轨迹模型,根据健康腿与机器人之间的交互力,规划患者患侧腿的运动轨迹;步骤3:设计轨迹跟踪控制器,准确跟踪患侧腿的运动轨迹;步骤4:设计自适应导纳控制器,采用自适应导纳方法修正轨迹跟踪控制器的输入轨迹;步骤5:将轨迹跟踪控制器与自适应导纳控制器相结合,设计分层控制策略,并定义人机交互力阈值,根据不同交互力选择不同的控制策略,若作用力在阈值范围之内,使用轨迹跟踪控制器完成训练任务;若作用力不在阈值范围之内,返回步骤4激活自适应导纳控制器,对轨迹跟踪控制器的输入轨迹进行修正,实现对患者患侧腿的柔顺控制。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 河北工业大学 基于动态运动基元的下肢康复机器人镜像柔顺控制方法

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