[发明专利]一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法

权利要求书

1.一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法；其特征在于，包括以下步骤：S1：通过压力传感器和位移传感器采集运动数据，传输至单片机；

S2：根据压力传感器获取足底压力数据；根据位移传感器记录运动的距离并进行存储；

S3：对足部压力数据进行数据处理和足底压力区域划分，通过单片机对数据计算和分析传递给控制器，控制器通过综合数据制定好相应的控制策略，之后传递给电驱动缸和气缸执行驱动，在执行驱动的过程中，将运动效果通过压力传感器和位移传感器传递给控制器，形成运动信息反馈；

S4：驱动过程中通过弹性机构进行辅助弹跳、下蹲、疾走动作。

2.根据权利要求1所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，步骤S3中，足部压力数据处理采用一种提取压力散点的方法包括以下步骤，a,散点凸包选取；b，基于斜率的点集分区；c，基于斜率的凸点筛选；d，基于斜率的凸点排序；e，获得散点凸包。

3.根据权利要求2所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，步骤S3中，区域划分的过程中，A1，提取脚底压力边界；A2，提取边界所在的散点凸包；A3，找到散点凸包的最小外接矩形；A4，外界矩形的长边与竖直方向的夹角就是需要调整的足部角度。

4.根据权利要求2所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，步骤S4中，穿戴者下蹲初期，大腿与小腿关节弯曲，第一弹簧发生形变，拉绳由松弛处于紧绷状态，弹簧组件蓄能，为大腿提供良性支撑和缓冲，下蹲后半段受力点下移至小腿处，第一弹簧受到拉绳的作用限制形变，为大腿提供刚性支撑，第二弹簧继续发生形变，继续增加弹性组件蓄能，弹性组件吸收身体释放的重力势能，当穿戴者起身时，弹性组件释放蓄能，对穿戴者提供助力，达到良好的助力效果。

5.根据权利要求2所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，散点凸包选取，找出足底压力传感器采集数据的最左x1,最右x2、最上z1、最下z2四个点,作为基准凸包的顶点构成基准凸包，最大限度包含凹点，以四个基准点构造分别与X轴盒Y轴平行的矩形，所有采集的重心轨迹都包括在此矩形内；。

6.根据权利要求5所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，之后连接最左x1和最下z2的两个点构成直线L1；最右x2和最上z1两个点构成直线L2，最右x2和最下z2两个点构成直线L3，最左x1和最上z1两个点构成直线L4。

7.根据权利要求2所述一种基于下肢外骨骼的人体辅助方法，其特征在于，基于斜率的点集分区，通过步骤a可得到四条直线，L1、L2、L3、L4，四条直线的斜率分别为k1、k2、k3、k4；将最左x1除四个基准点以外的任一点P连线，可得到此直线的斜率k11， k11 k1则说明该点在直线L1的左侧， k11 k1则说明该点在直线L4的下侧。