Способ приведения в движение экзоскелета - RU2019125003A
Код документа: RU2019125003A
Формула
1. Способ приведения в движение экзоскелета (1), надетого на человека-оператора, при этом указанный экзоскелет (1) имеет множество степеней свободы, в том числе по меньшей мере одну степень свободы, активируемую приводом, управляемым средствами (11) обработки данных, и по меньшей мере одну неактивируемую степень свободы, при этом способ отличается тем, что включает в себя этапы, осуществляемые средствами (11) обработки данных, на которых:
(а) при поступлении запроса на старт генерируют и передают команду по меньшей мере на один из указанных приводов для перевода экзоскелета (1) в состояние раскачивания;
(b) в базе данных, находящейся в средствах записи данных триплетов, включающих в себя:
набор виртуальных принудительных условий для указанных активируемых степеней свободы, при этом виртуальные принудительные условия параметризованы по переменной фазы,
контроллер указанного экзоскелета (1), выполненный с возможностью генерировать команды для указанных приводов так, чтобы соблюдать указанные виртуальные принудительные условия, применяя по меньшей мере одну стабильную притягательную траекторию в топологическом разнообразии, образованном совокупностью n-плетов возможных значений указанных не активируемых степеней свободы и переменной фазы,
область устойчивости, образованную совокупностью точек гиперплоскости указанного разнообразия для данного значения параметра фазы, на основании которых исполнение указанного контроллера обеспечивает схождение к указанной стабильной притягательной траектории;
идентифицируют набор виртуальных принудительных условий, при котором указанное состояние раскачивания находится в указанной области устойчивости, связанной с указанным набором виртуальных принудительных условий;
(с) обеспечивают исполнение контроллером, связанным с идентифицированным набором виртуальных принудительных условий, так, чтобы экзоскелет (1) шагал.
2. Способ по п. 1, в котором на этапе (а) определяют заданное значение скорости и/или направления ходьбы, в зависимости от которых генерируют упомянутую команду по меньшей мере на один из указанных приводов, при этом на этапе (с) проверяют, что при производимой ходьбе соблюдается указанное заданное значение скорости и/или направления в указанной базе данных.
3. Способ по п. 1, содержащий, если указанное заданное значение скорости и/или направления при производимой ходьбе не соблюдается, этап (d), на котором идентифицируют в указанной базе данных новый набор виртуальных принудительных условий, при котором текущее состояние экзоскелета (1) находится в области устойчивости, связанной с указанным набором виртуальных принудительных условий; и повторяют этап (с).
4. Способ по п. 2 или 3, в котором указанное заданное значение скорости и/или направления ходьбы определяют в зависимости от положения тела указанного человека-оператора.
5. Способ по п. 4, в котором торс оператора оснащают множеством датчиков положения, при этом указанное заданное значение скорости и/или направления ходьбы определяют в зависимости от положения указанного торса оператора, измеряемого множеством датчиков.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором состояние раскачивания является состоянием, в котором точка нулевого момента (ZMP) не находится внутри площади опорного основания экзоскелета (1).
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором на этапе (с) останавливают экзоскелет (1), если не идентифицирован ни один приемлемый набор виртуальных принудительных условий.
8. Экзоскелет (1), надеваемый на человека-оператора, содержащий средства (11) обработки данных и имеющий множество степеней свободы, в том числе по меньшей мере одну степень свободы, активируемую приводом, управляемым средствами (11) обработки данных, и по меньшей мере одну неактивируемую степень свободы, отличающийся тем, что содержит средства (12) хранения данных, в которых записана база данных триплетов, включающих в себя:
набор виртуальных принудительных условий для указанных активируемых приводом степеней свободы, при этом виртуальные принудительные условия параметризованы по переменной фазы,
контроллер указанного экзоскелета (1), выполненный с возможностью генерировать команды для указанных приводов так, чтобы соблюдать указанные виртуальные условия, применяя по меньшей мере одну стабильную притягательную траекторию в топологическом разнообразии, образованном совокупностью n-плетов возможных значений указанных не активируемых степеней свободы и переменной фазы,
область устойчивости, образованную совокупностью точек гиперплоскости указанного разнообразия для данного значения параметра фазы, на основании которых исполнение указанного контроллера обеспечивает схождение к указанной стабильной притягательной траектории;
при этом средства (1) обработки данных выполнены с возможностью применять:
модуль генерирования и передачи команды по меньшей мере на один из указанных приводов так, чтобы привести экзоскелет в состояние раскачивания при получении команды на старт;
модуль идентификации в указанной базе данных средств хранения набора виртуальных принудительных условий, при котором указанное состояние раскачивания находится в указанной области устойчивости, связанной с указанным набором виртуальных принудительных условий;
модуль исполнения контроллера, связанного с идентифицированным набором виртуальных принудительных условий, так, чтобы экзоскелет (1) шагал.
9. Компьютерный программный продукт, содержащий командные коды для исполнения способа приведения в движение экзоскелета (1) по любому из пп. 1-7, когда программу исполняет компьютер.
10. Средство хранения, считываемое информативным устройством, на котором компьютерный программный продукт содержит командные коды для исполнения способа приведения в движение экзоскелета (1) по любому из пп. 1-7.
