[发明专利]外骨骼辅助下的步态识别方法、介质和设备

说明书

本发明公开了一种外骨骼辅助下的步态识别方法、装置、介质和设备，首先设置变量且进行初始化，读取步态识别循环开始的当前时间CT，获取足底压力传感器检测到的脚底等效压力；根据当前步态状态，选择接下来判定是脚跟着地还是脚跟离地；在当前步态状态表示为脚跟离地，则接下来判定脚跟着地的条件；满足情况下，更新步态状态和步数，在步数达到阈值情况下，进行步态周期更新并启动步态周期百分比，进入步态周期百分比计算过程；在当前步态状态表示为脚跟着地，则接下来判定脚跟离地的条件；在满足的情况下，更新变量，然后进入步态周期百分比计算过程。本发明方法提高步态识别的抗干扰能力和实时性，使得步态识别的准确度更高。

技术领域

本发明涉及外骨骼步态识别领域，特别涉及一种外骨骼辅助下的步态识别方法、介质和设备。

背景技术

外骨骼机器人模仿生物世界昆虫的外骨骼，是一种结合了人类智能的可穿戴设备，作为一种新型的机电设备，通过集成传感、控制、信息融合等技术，在为使用者提供保护的基础上，给使用者提供动力及其他服务。外骨骼技术有广阔的运用场景，在工业领域，外骨骼可以减轻工人负重，减少肌肉疲劳，降低腰肌劳损的风险；在医疗领域，外骨骼帮助行动不便的老人或残障人士恢复行动能力，帮助护理人员轻松抬起病人；在救灾领域，外骨骼可以帮助消防员或其他急救人员提供防护，携带氧气罐和其他呼吸设备；在军事领域，外骨骼可以将人背负的沉重的背包重量传导到地面，并提供充足的动力，减少在崎岖不平的山路上长途跋涉的能量消耗。

无外骨骼辅助条件下，将足底压力传感器放置在脚跟位置，可以在脚跟着地时，通过足底压力传感器信号判断脚跟着地，但由于对足底压力传感器往往需要进行滤波操作，会带来一定的延时。在踝关节外骨骼应用中，考虑到辅助力施加过程中往往带来对足底压力传感器的干扰，往往不使用足底压力传感器进行步态识别，或者通过增加足底压力传感器的数量来改善步态判断的抗干扰能力。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种外骨骼辅助下的步态识别方法，该方法可以在使用单个足底压力传感器情况下，且足底压力传感器信号不进行滤波的条件下，提高步态识别的抗干扰能力和实时性，使得步态识别的准确度更高。

本发明的第二个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第三目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种外骨骼辅助下的步态识别方法，包括步骤：

步骤S1、设置变量并且进行初始化，设置的变量包括步态状态State、步数Step、脚底等效压力FSR和当前时间寄存器；

步骤S2、读取步态识别循环开始的当前时间CT，获取当前时间CT下足底压力传感器检测到的脚底等效压力FSR；

步骤S3、判定当前时间CT下的当前步态状态State，根据当前步态状态State，选择接下来判定是脚跟着地还是脚跟离地；其中：

若当前步态状态State表示为：脚跟离地，则接下来根据脚底等效压力FSR，判定是否满足脚跟着地的条件；

若是，则更新变量，包括更新步态状态和步数，然后进入到步骤S4；

若否，则进入步骤S5；

若当前步态状态State表示为：脚跟着地，则接下来根据脚底等效压力FSR，判定是否满足脚跟离地的条件；

若是，则更新变量，然后进入步骤S5；

若否，则直接进入步骤S5；

步骤S4、判定步数是否达到阈值F；

若是，则进行步态周期更新，并启动步态周期百分比计算，然后进入步骤S5；

若否，则直接进入步骤S5；