助行器的控制方法、电子设备及存储介质与流程

allin2025-03-25  34


本发明涉及康复医疗,具体而言,涉及一种助行器的控制方法、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、助行器,作为脑卒中患者的代步和康复训练器具,可以帮助患者进行步行锻炼、康复训练等,以达到改善其步行能力的目的。

2、传统的助行器需要患者操纵指定的控制器(如扶手感应压力器、操纵摇杆等)来控制其运动。

3、但是,传统的助行器仍然需要用户对设备进行操作,无法对患者进行主动跟随,容易发生前倾或者整体侧翻造成患者摔倒,存在安全隐患。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种助行器的控制方法、电子设备及存储介质,以便解决现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:

3、第一方面,本技术实施例提供了一种助行器的控制方法,所述方法包括:

4、接收目标对象输入的参数信息,所述参数信息至少包括:目标对象的大腿长度与小腿长度;

5、响应所述目标对象对助行器上的开始步行按键的触发操作,控制所述助行器进入步行状态,并实时采集所述目标对象在行走时的运动位置信息;

6、根据所述目标对象在行走时的运动位置信息与所述参数信息,确定所述目标对象在多个方向上的位置变化量,所述多个方向包括:竖直方向和水平方向,所述竖直方向的位置变化量包括:重心浮动量,所述水平方向的位置变化量包括:运动增量;

7、根据各所述方向上的位置变化量,控制所述助行器在各所述方向上进行主动跟随运动。

8、可选地,所述根据所述目标对象在行走时的运动位置信息与所述参数信息,确定所述目标对象在多个方向上的位置变化量,包括:

9、获取所述目标对象处于当前位姿时的髋关节角度,其中,所述当前位姿包括:健侧主动向前迈一步、患侧支撑相或患侧摆动相;

10、根据所述目标对象处于当前位姿时的髋关节角度与所述参数信息,确定所述目标对象处于当前位姿时在多个方向上的位置变化量。

11、可选地,若当前位姿为健侧主动向前迈一步;

12、所述根据所述目标对象处于当前位姿时的髋关节角度与所述参数信息,确定所述目标对象处于当前位姿时在多个方向上的位置变化量,包括:

13、根据所述目标对象的大腿长度与小腿长度,确定所述目标对象的站立高度,其中,所述站立高度为所述目标对象的髋关节至踝关节的距离;

14、获取所述目标对象处于健侧主动向前迈一步时的第一髋关节角度;

15、确定所述第一髋关节角度的正弦值与所述目标对象的站立高度的第一乘积结果,将所述第一乘积结果作为所述目标对象处于健侧主动向前迈一步时在水平方向上的运动增量;

16、确定所述第一髋关节角度的余弦值与所述站立高度的第二乘积结果,并确定所述站立高度与所述第二乘积结果的第一差值,将所述第一差值作为所述目标对象处于健侧主动向前迈一步时在竖直方向上的重心浮动量。

17、可选地,若当前位姿为患侧支撑相;

18、所述根据所述目标对象处于当前位姿下的髋关节角度与所述参数信息,确定所述目标对象处于当前位姿时在多个方向上的位置变化量,包括:

19、获取所述目标对象处于患侧支撑相时的第一起始髋关节角度与第一中间髋关节角度;

20、确定所述第一起始髋关节角度的正弦值与站立高度的第三乘积结果,并确定所述第一中间髋关节角度的正弦值与所述站立高度的第四乘积结果,确定所述第三乘积结果与第四乘积结果的第二差值,将所述第二差值作为所述目标对象处于患侧支撑相时在水平方向上的运动增量;

21、确定所述第一中间髋关节角度的余弦值与所述站立高度的第五乘积结果,并确定所述站立高度与所述第四乘积结果的第二差值,将所述第二差值作为所述目标对象处于患侧支撑相时在竖直方向上的重心浮动量。

22、可选地,若当前位姿为患侧摆动相;

23、所述根据所述目标对象处于当前位姿下髋关节角度与所述参数信息,确定所述目标对象处于当前位姿时在多个方向上的位置变化量,包括:

24、获取所述目标对象处于患侧摆动相时的第二起始髋关节角度、第二中间髋关节角度与膝关节角度;

25、确定所述第二中间髋关节角度与所述膝关节角度的第一求和结果;

26、确定所述第二起始髋关节角度的正弦值与站立高度的第六乘积结果,确定所述第二中间髋关节角度的正弦值与所述大腿长度的第七乘积结果,并确定所述第一求和结果的正弦值与所述小腿长度的第八乘积结果,确定所述第七乘积结果与所述第八乘积结果的第二求和结果,确定所述第六乘积结果与所述第二求和结果的第三差值,并将所述第三差值作为所述目标对象处于患侧摆动相时在水平方向上的运动增量;

27、确定所述第二中间髋关节角度的正弦值与所述大腿长度的第九乘积结果,确定所述第九乘积结果与所述第八乘积结果的第三求和结果,确定所述站立高度的平方结果与所述第三求和结果的平方结果的第四差值,确定所述站立高度与所述第四差值的开方结果的第五差值,将所述第五差值作为所述目标对象处于患侧摆动相时在竖直方向上的重心浮动量。

28、可选地,所述根据各所述方向上的位置变化量,控制所述助行器在各所述方向上进行主动跟随运动,包括:

29、根据所述目标对象处于当前位姿时在水平方向上的运动增量,驱动所述助行器中伺服电动轮在水平方向上进行主动跟随运动;

30、根据所述目标对象处于当前位姿时在竖直方向上的重心浮动量,驱动所述助行器中伺服电动缸的在竖直方向上进行主动跟随运动。

31、可选地,所述根据所述目标对象处于当前位姿时在水平方向上的运动增量,驱动所述助行器中伺服电动轮在水平方向上进行主动跟随运动,包括:

32、获取所述目标对象在站立时伺服电动轮的第一标准位置;

33、根据所述目标对象处于当前位姿时在水平方向上的运动增量与所述第一标准位置与所述伺服电动轮的直径,确定所述伺服电动轮的目标角度;

34、将所述伺服电动轮的目标角度发送至所述伺服电动轮,驱动所述伺服电动轮在水平方向上进行主动跟随运动。

35、可选地,所述根据所述目标对象处于当前位姿时在竖直方向上的重心浮动量,驱动所述助行器中伺服电动缸的在竖直方向上进行主动跟随运动,包括:

36、获取所述目标对象在站立时伺服电动缸的第二标准位置;

37、根据所述第二标准位置与所述目标对象处于当前位姿时在竖直方向上的重心浮动量,确定所述伺服电动缸的目标位置;

38、将所述伺服电动缸的目标位置发送至所述伺服电动缸,驱动所述伺服电动缸在竖直方向上进行主动跟随运动。

39、第二方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行如第一方面中提供的助行器的控制方法。

40、第三方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的助行器的控制方法。

41、本技术的有益效果是:

42、本技术实施例提供一种助行器的控制方法、电子设备及存储介质,在本技术中,为了控制助行器实现对患者的主动跟随运动,提出目标对象可以通过助行器输入自己的参数信息,并通过对助行器上的开始步行按键进行点击操作,控制助行器进入步行状态,并实时采集目标对象在行走时的运动位置信息,如患侧髋关节角度及患侧膝关节角度等;助行器根据目标对象在行走时的运动位置信息,计算得到目标对象在多个方向上的位置变化量,然后,按照目标对象在各方向上的位置变化量,控制助行器在各方向上进行移动,即实现助行器对目标对象进行真正的主动跟随助行和重心浮动跟随,解决了传统助行器在助行过程中无法对患者进行主动跟随,容易发生前倾或者整体侧翻导致患者摔倒的问题,提高了助行器的安全性。


技术特征:

1.一种助行器的控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标对象在行走时的运动位置信息与所述参数信息,确定所述目标对象在多个方向上的位置变化量,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若当前位姿为健侧主动向前迈一步;

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若当前位姿为患侧支撑相;

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,若当前位姿为患侧摆动相;

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述方向上的位置变化量,控制所述助行器在各所述方向上进行主动跟随运动,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标对象处于当前位姿时在水平方向上的运动增量,驱动所述助行器中伺服电动轮在水平方向上进行主动跟随运动,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标对象处于当前位姿时在竖直方向上的重心浮动量,驱动所述助行器中伺服电动缸的在竖直方向上进行主动跟随运动,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1-8任一所述的助行器的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-8任一所述的助行器的控制方法。


技术总结
本申请提供助行器的控制方法、电子设备及存储介质,涉及康复医疗技术领域。本申请提出目标对象可以通过助行器输入自己的参数信息,并通过对助行器上的开始步行按键进行触发操作,控制助行器进入步行状态,并实时采集目标对象在行走时的运动位置信息,如患侧髋关节角度及患侧膝关节角度等;助行器根据目标对象在行走时的运动位置信息,计算得到目标对象在多个方向上的位置变化量,按照目标对象在各方向上的位置变化量,控制助行器在各方向上进行移动,即实现助行器对目标对象进行真正的主动跟随助行和重心浮动跟随,解决了传统助行器在助行过程中无法对患者进行主动跟随,容易发生前倾或者整体侧翻导致患者摔倒的问题,提高了助行器的安全性。

技术研发人员:常祺,唐亮,王好锋,张伟旭,刘怡云,任洪峰,张朋飞,李鲁亚,杨森
受保护的技术使用者:郑州安杰莱智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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