机器人外骨骼的快速步态检测方法

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法国巴黎东大的研究人员提出一种机器人外骨骼的快速步态检测方法，可用于外骨骼辅助人体运动，反应快、精度高、抗干扰能力强。

机器人外骨骼能够辅助人体运动，用于行动不便的患者或人体增强，其关键是精确检测人的步态模式（水平行走、上/下台阶、上/下斜坡等）。步态模式包含下肢运动学和动力学特征，可使用人体传感器获取步态信息，但人的步态模式具有相似性，难以准确检测，同时动力学和运动学模型较为复杂，难以确定辅助力矩。为此，巴黎东大的研究人员使用人体足部传感器系统，采用模糊逻辑算法实时估计步态模式，能为每个步态模式选择合适的运动学和动力学模型，更快获得辅助人体运动所需的辅助力矩。研究人员对一种串联弹性下肢机器人外骨骼进行了实验，测试了步态模式检测的延迟率和成功率，并用肌电图评价有效性。结果发现，这种方法的步态模式检测成功率为97.7%，可降低18.14%的延迟率。

图1 三种步态模式的实验场景

图2 串联弹性下肢机器人外骨骼示意图

这项研究能降低机器人外骨骼的步态模式检测延迟，提高其辅助行走功能。

（蓝海星）

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