買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標用IPTOP,全免費！專利年費監控用IP管家,真方便！

龍圖騰網獲悉西北工業大學申請的專利一種基于IMU的下肢外骨骼控制裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115463008B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-23發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211311536.6，技術領域涉及：A61H1/02；該發明授權一種基于IMU的下肢外骨骼控制裝置及方法是由楊鵬飛;王凡杰;梁雯琦;趙文瑞;樊澳設計研發完成，并于2022-10-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于IMU的下肢外骨骼控制裝置及方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于IMU的下肢外骨骼控制裝置，所述控制裝置包括IMU1、髖關節伺服電機2、膝關節伺服電機3、中央處理器4、嵌入式控制器5和電源模塊6，所述IMU1置于裝置的四個關節環處，所述髖關節伺服電機2和膝關節伺服電機3均置于裝置等軸側壁上，所述中央處理器4、嵌入式控制器5和電源模塊6均置于裝置背面面板上。本發明提出的外骨骼控制方法針對每位患者可以輸出個性化的輔助力矩，為患者提供精確的康復訓練，能夠更好的幫助使用者恢復肌肉功能。

本發明授權一種基于IMU的下肢外骨骼控制裝置及方法在權利要求書中公布了：1.一種基于IMU的下肢外骨骼控制方法，通過基于IMU的下肢外骨骼控制裝置實現，裝置包括IMU（1）、髖關節伺服電機（2）、膝關節伺服電機（3）、中央處理器（4）、嵌入式控制器（5）和電源模塊（6），所述IMU（1）置于裝置的四個關節環處，所述髖關節伺服電機（2）和膝關節伺服電機（3）均置于裝置等軸側壁上，所述中央處理器（4）、嵌入式控制器（5）和電源模塊（6）均置于裝置背面面板上，所述中央處理器（4）分別與IMU（1）和嵌入式控制器（5）通信連接，所述電源模塊（6）分別與IMU（1）、髖關節伺服電機（2）、膝關節伺服電機（3）、中央處理器（4）和嵌入式控制器（5）電連接； 其特征在于，所述方法包括以下步驟： S1：利用IMU采集使用者的運動信息； S2：利用中央處理器將采集到的運動信息依據深度學習算法進行處理，生成電機控制信號； S3：將電機控制信號傳輸至嵌入式控制器進行信號轉換； S4：通過經嵌入式控制器轉換的信號控制關節伺服電機執行相應輔助動作； S5：利用關節伺服電機中的角度傳感器和力矩傳感器監測外骨骼是否執行到目標位置并將執行狀態反饋至嵌入式控制器，如果未達到預期目標值，通過利用嵌入式控制器對此次誤差進行計算，并對下一次關節角度和關節力矩的預測值進行及時調整； 所述S2中深度學習算法包括以下分步驟： S2-1：將IMU采集的數據經濾波后提取合適的特征值輸入訓練好的神經網絡模型； S2-2：通過神經網絡模型根據輸入的特征值判斷人體當前時刻的運動狀態及步態相位； S2-3：根據包括當前時刻T在內的前20ms的人體運動狀態及步態相位數據預測T+1ms時刻的關節力矩和關節角度； S2-4：利用中央處理器通過預測的下一時刻關節力矩和關節角度的數據生成電機控制信號； 所述S3中嵌入式控制器采用串級PID閉環控制算法，將深度學習算法獲得的預期關節角度和關節力矩作為輸入，串級PID閉環控制算法以位置環為第一環，實現關節角度控制，以速度環為第二環，實現關節角速度控制，以力矩環為第三環，實現輸出力矩的控制，具體實現過程為：利用深度學習算法獲得的預期關節角度和關節力矩作為輸入，嵌入式控制器得到期望關節角度θ并將其傳入位置環PID控制器中，速度環PID控制器根據位置增量計算出期望的轉速，力矩環PID控制器根據期望力矩控制電機的輸出力矩，同時位置環和力矩環利用角度傳感器和力矩傳感器進行實時反饋以減小執行誤差。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人西北工業大學，其通訊地址為：710002 陜西省西安市碑林區友誼西路127號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。