本技术介绍了一种创新的自适应能耗优化助行外骨骼控制技术与系统。该技术通过对外骨骼历史控制参数进行聚类分析,提取出多组代表性控制参数,进而实现对助行外骨骼的精准控制,以达到降低能耗、提升行走效率的目的。
背景技术
可穿戴助行外骨骼是一种康复训练技术,目的在于辅助受试者行走并减少其能量消耗。尽管这项技术具有巨大潜力,但在实际应用中,为了实现最佳性能,外骨骼的参数调节面临诸多挑战和不确定性。为了解决这些问题,引入了人在环优化策略,这是一种根据受试者能量消耗进行实时评估和控制参数调整的方法,以寻找最低能耗的参数配置。
人在环优化策略已经在多个领域得到应用,并显示出良好的控制效果。例如,在自动驾驶领域,通过将人类交互反馈信息融合进算法,采集驾驶员指令用于数据训练,以及在虚拟场景下对无人驾驶车辆的操作,实现了有效的远程控制技术。在医疗康复领域,人在环控制也被用于上肢终端设备控制,通过传感器采集和意图识别来实现更精准的控制。
尽管人在环控制策略已经在不同领域取得了进展,但在助行外骨骼的应用中,仍存在一些问题。最主要的问题之一是瞬时代谢率的不稳定性,这使得准确评估受试者的能量消耗变得复杂。此外,为了找到最优的控制参数配置,需要采集多组不同参数下的瞬时代谢率,这是一个耗时且资源密集的过程。因此,开发一种有效的人在环优化策略,既能辅助受试者行走,又能在康复训练过程中有效降低能量消耗,对于提升康复效果至关重要。
实现思路