一種用于步態(tài)檢測的柔性雙足助力機器人感知系統(tǒng)的研究.pdf

1、可穿戴步行助力機器人是一種交互式機器人系統(tǒng)，在日常生活、運動康復、臨床醫(yī)療及軍事應用等領域有廣闊的前景。它通過感知系統(tǒng)獲取穿戴者的運動意圖，并檢測當前人體及機器人所處的狀態(tài)，利用這些信息規(guī)劃、控制機器人的執(zhí)行機構，幫助人體完成步行運動的動作。
　　 機器人對人體進行助力的第一步就是對人體運動意圖的識別。而步行運動的最重要的特點是呈現(xiàn)出一定的周期性。機器人對人體的助力首先要對步態(tài)的周期性進行檢測，識別步態(tài)各個周期并針對不同周期的運

2、動特點規(guī)劃機器人的運動。而步行過程中，足底與地面的接觸力是非常重要的信息，隨步行的過程足底壓力也表現(xiàn)出響應的周期性。本文首先對人體步行運動進行深入分析，找出足底壓力與步態(tài)變化的同步特點，然后設計了機器人的感知系統(tǒng)，通過采集足底的壓力變化信息對步態(tài)的周期進行識別、劃分，從而使控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的步態(tài)相位，規(guī)劃機器人的運動，使機器人的動作更柔順、得到更好的助力效果。
　　 本文的主要內(nèi)容如下：
　　 1.分析人體步態(tài)運動的

3、特點：從解剖學角度入手，分析步行時下肢的運動的特點，并調(diào)研步態(tài)檢測的方法。
　　 2.感知系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)：介紹了感知系統(tǒng)的總體設計概念，對足底壓力傳感器選型，設計調(diào)理電路，標定傳感器，并編寫了數(shù)據(jù)采集的軟件，完成感知系統(tǒng)的設計。
　　 3.利用感知系統(tǒng)對人體步行做實驗研究：對實驗的方法和環(huán)境進行介紹。然后根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，對其中的特征進行描述與解釋，并深入分析各步態(tài)周期內(nèi)的特征。最后提出步態(tài)周期劃分、識別的方法，并驗