[发明专利]一种用于外骨骼穿戴者的步态在线检测方法

摘要

本发明公开了一种用于外骨骼穿戴者的步态在线检测方法。通过安装在穿戴者人体足部的集成有微型处理器的惯性测量单元来获取足部绕冠状轴的角速度和矢状面上的加速度，综合角速度和加速度在线实时处理检测步态。本发明检测装置便于携带，成本低，算法简单，运算量小，延时小，准确率高，能实现在线检测，满足外骨骼动态响应快的要求；既能用于步态检测，也能用于人机跟随控制的反馈信号。

主权项

1.一种用于外骨骼穿戴者的步态在线检测方法，其特征在于：通过安装在穿戴者人体足部的集成有微型处理器的惯性测量单元来获取足部绕冠状轴的角速度和矢状面上的加速度，综合角速度和加速度在线实时处理检测步态；/n方法具体包括以下步骤：/n通过惯性测量单元实时间隔采样获取到角速度信号ω和加速度信号α按照以下方式处理获得完整周期的步态：/nS1、首先，实时对连续10个采样点的角速度信号ω值采用以下方式判断：若连续10个采样点的角速度信号ω值小于检测阈值，则判断步态相为脚板着地姿态；/nS2、在判断步态相为脚板着地姿态后，实时对连续5个采样点的角速度信号ω值采用以下方式判断：若连续5个采样点的角速度信号ω值大于检测阈值，则判断步态相为脚跟离地姿态；/nS3、在判断步态相为脚跟离地姿态后，实时对角速度信号ω值和加速度信号α值采用以下方式判断：若角速度信号ω值出现极大值且加速度信号α也出现极大值，则判断步态相为脚尖离地姿态；/nS4、在判断步态相为脚尖离地姿态后，实时对角速度信号ω值和加速度信号α值采用以下方式判断：若角速度信号ω值出现零穿越值且加速度信号α值出现极小值，则判断步态相为脚跟着地姿态；/n所述步骤S4中，零穿越值是指在前一时刻的角速度信号ω值小于零且当前时刻的角速度信号ω值大于等于零情况，即ω_i-1<0且ω_i≥0，ω_i-1表示第i-1时刻的角速度信号，ω_i表示第i时刻的角速度信号，i表示时刻序号；/nS5、重复上述步骤循环获得下一步态周期。/n