摘要
本发明涉及一种基于力位信息融合的髋部助力外骨骼控制方法,通过多模态感知与融合,精确识别不同运动状态,实现多种助力模式的智能切换,包括:通过身体背部IMU的俯仰角度与角速度、髋部电机编码器角度值等多源数据,识别不同状态。在不同运动状态下进行相应控制:行走状态采用零力拖动算法减小阻力并基于髋关节速度进行力矩补偿增强跟随性;起身状态采用基于位置误差的PD控制与支撑力补偿相结合的助力算法;下蹲停止和起身停止状态提供支撑力。控制部分含数据处理、状态识别、控制策略和电机控制模块。本发明能够对运动状态进行准确识别,有效提升助力效能,降低穿戴者体能消耗,适应多种任务场景。
技术关键词
髋关节助力机构
助力外骨骼
绝对值编码器
控制力矩
力矩传感器
电机控制模块
助力电机
运动状态识别
IMU传感器
身体
监测传感器
惯性传感器数据
控制策略
判断运动状态
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