[發明專利]外骨骼機器人控制方法、裝置、外骨骼機器人及存儲介質

有效

• 申請號: 202010600127.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111702764B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 田彥秀;韓久琦;姚秀軍;桂晨光
• 申請（專利權）人: 京東科技信息技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 盧萬騰

本發明實施例涉及一種骨骼機器人控制方法、裝置、外骨骼機器人及存儲介質，所述方法包括：檢測股直肌是否產生動作電位；若所述股直肌產生動作電位，則獲取所述股直肌在預設時間段內的肌電信號；基于所述肌電信號確定髖關節的待彎曲角度；基于所述待彎曲角度控制外骨骼機器人的外骨骼的運動，通過肌電信號的動作超前性，來預測肌電信號對應動作意圖，輔助用戶完成下肢動作，提升用戶體驗。

技術領域

本發明實施例涉及機器人領域，尤其涉及一種外骨骼機器人控制方法、裝置、外骨骼機器人及存儲介質。

背景技術

隨著科技的發展，外骨骼機器人在近幾十年得到突飛猛進的發展，外骨骼機器人的獨特之處在于，其工作空間與人體高度重合，機器人本體需要與人體高度協同。當外骨骼機器人的運行速度或軌跡與人體意圖出現偏差時，極易阻礙人體的正常活動甚至造成傷害。基于運動意圖感知的人機交互技術對外骨骼機器人的使用有著及其重要的影響，

相關技術中，外骨骼機器人意圖識別通常采用多種類型傳感器感知運動意圖，如，通過陀螺儀測量人體的背部傾斜角度以及重心位置，壓力傳感器用于測量外骨骼足底的法向壓力，足底壓為開關用于檢測步態相位，角度傳感器測量外骨骼裝置下肢的髓關節、膝關節以踝關節的角度，多種類型傳感器測得的多個物理量被傳送至控制器實時分析處理，進而通過人體下肢步態和外骨骼機器人之間的相互作用力來感知運動意圖。

然而，僅感知外骨骼本身各關節部件間的物理量進行運動意圖識別，不能根據人體自身意愿進行控制，且傳感器數據量分析有一定的延遲，用戶的體驗較差。

發明內容

鑒于此，為解決上述技術問題或部分技術問題，本發明實施例提供一種外骨骼機器人控制方法、裝置、外骨骼機器人及存儲介質。

第一方面，本發明實施例提供一種外骨骼機器人控制方法，包括：

檢測股直肌是否產生動作電位；

若所述股直肌產生動作電位，則獲取所述股直肌在預設時間段內的肌電信號；

基于所述肌電信號確定髖關節的待彎曲角度；

基于所述待彎曲角度控制外骨骼機器人的外骨骼的運動。

在一個可能的實施方式中，所述獲取所述股直肌在預設時間段內的肌電信號，包括：

通過設置于用戶股直肌上的肌電傳感器獲取所述股直肌從產生動作電位時刻后預設時間段內的肌電信號。

在一個可能的實施方式中，所述基于所述肌電信號確定髖關節的待彎曲角度，包括：

基于所述預設時間段內的所述肌電信號確定對應的肌電積分值；

基于預設公式確定所述肌電積分值對應所述髖關節的待彎曲角度。

在一個可能的實施方式中，在所述檢測股直肌是否產生動作電位之前，還包括：

基于用戶當前狀態，確定所述髖關節對應的參考彎曲角度；

所述基于所述待彎曲角度控制外骨骼機器人的外骨骼的運動，包括：

基于所述待彎曲角度和所述參考彎曲角度確定所述外骨骼機器人的控制指令；

基于所述控制指令控制所述外骨骼機器人的外骨骼的運動。

在一個可能的實施方式中，所述預設公式為：

其中，r為所述髖關節的待彎曲角度，α、β為常數，T為股直肌產生動作電位的時刻，Δt為預設時間段，sEMG(t)為肌電信號。

第二方面，本發明實施例提供一種外骨骼機器人控制裝置，包括：

檢測模塊，用于檢測股直肌是否產生動作電位；