[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)時(shí)給出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)參考運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310254270.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104224411B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61F2/70
• 分類(lèi)號(hào): A61F2/70
• 代理公司: 蘇州中合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32266
• 代理人: 馬麗麗

1.一種實(shí)時(shí)給出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)參考運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法，基于患者自身健肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息和足底反力實(shí)時(shí)推測(cè)患肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，將健肢和患肢的一個(gè)步態(tài)周期依次分為足持平周期、支撐前期、支撐中期、支撐后期、預(yù)擺動(dòng)周期、擺動(dòng)前期、擺動(dòng)中期和擺動(dòng)后期8個(gè)相位，且應(yīng)用正弦函數(shù)或者余弦函數(shù)近似描述每個(gè)相位的運(yùn)動(dòng)軌跡，其特征在于，根據(jù)健肢實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)所屬的相位來(lái)確定患肢的相位周期，并以健肢前半個(gè)步態(tài)周期對(duì)應(yīng)相位的運(yùn)動(dòng)作為參考實(shí)時(shí)給出患肢的運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)給出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)參考運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，其步驟具體如下：

相位起始時(shí)刻的任務(wù)：

(1)更新當(dāng)前相位周期狀態(tài)；

(2)基于當(dāng)前相位的起始時(shí)刻與膝關(guān)節(jié)起始角度更新前1相位周期信息，包括相位的時(shí)間周期和相位的膝關(guān)節(jié)終止角度；

(3)應(yīng)用前1相位周期對(duì)應(yīng)的患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)輸出函數(shù)給出當(dāng)前相位起始點(diǎn)的患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)角度；

(4)基于步驟(3)的輸出更新當(dāng)前患肢側(cè)相位輸出函數(shù)的起始角度；

(5)基于健肢前半個(gè)步態(tài)周期對(duì)應(yīng)相位的時(shí)間周期和膝關(guān)節(jié)起始、終止角度更新當(dāng)前患肢相位輸出函數(shù)的周期和峰值；

(6)復(fù)位表示當(dāng)前相位起始點(diǎn)之后采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的變量和表示間隔固定采樣點(diǎn)之后膝關(guān)節(jié)角度和相位起始角度差值的變量，根據(jù)健肢前半個(gè)步態(tài)周期對(duì)應(yīng)相位的時(shí)間周期計(jì)算間隔固定采樣點(diǎn)數(shù)的變量，為預(yù)估并調(diào)整當(dāng)前相位輸出函數(shù)的周期做準(zhǔn)備，以便于在調(diào)整步速或步幅的情況下仍能正確給出患肢側(cè)的參考運(yùn)動(dòng)；

(7)記錄當(dāng)前健肢相位周期的起始時(shí)刻與膝關(guān)節(jié)起始角度；

(8)如果是起步階段，記錄起步后相位個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)變量加1；

非相位起始時(shí)刻的任務(wù)：

(9)根據(jù)測(cè)得的健肢側(cè)相關(guān)信息判斷運(yùn)動(dòng)是否結(jié)束，如果運(yùn)動(dòng)結(jié)束則更新運(yùn)動(dòng)結(jié)束變量的狀態(tài)；

(10)更新表示起步階段的狀態(tài)變量，如果已經(jīng)判別出起步后的第9個(gè)相位，表示起步階段的狀態(tài)變量均置為零值；

(11)如果運(yùn)動(dòng)沒(méi)有結(jié)束，根據(jù)8個(gè)相位的運(yùn)動(dòng)輸出函數(shù)輸出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)的參考運(yùn)動(dòng)；如果運(yùn)動(dòng)已經(jīng)結(jié)束，患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)的輸出不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)給出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)參考運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，新的相位周期是根據(jù)健肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息和足底反力的峰值、谷值、零值或是上升和下降的狀態(tài)而非具體閾值為依據(jù)的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)給出患肢側(cè)膝關(guān)節(jié)參考運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的健肢膝關(guān)節(jié)角度和當(dāng)前相位的健肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)函數(shù)，預(yù)測(cè)當(dāng)前相位的時(shí)間周期并調(diào)整患肢側(cè)的運(yùn)動(dòng)輸出函數(shù)的周期。