基于摆动期时长的阻尼控制方法、装置、终端及存储介质与流程

本发明涉及假肢，尤其涉及一种基于摆动期时长的阻尼控制方法、装置、终端及存储介质。

背景技术：

1、随着社会的发展，交通的便利，工业化水平的不断提高，机器创伤车祸等造成截肢的患者越来越多，截肢给患者带来很多不便，失去了基本生活能力。因此研发一款能帮助截肢者实现基本生活能力的智能假肢也越来越紧迫。智能假肢需要具有帮助患者行走、跑步等功能，智能假肢要实现行走、跑步等功能，就必须具有识别行走、跑步等不同运动模式的能力，并且还需要针对不同状态下的用户来对智能假肢进行个性化的控制。

2、人体的行走（慢走、快走、正常走）或跑步（慢跑、快跑、正常跑）等运动姿态下，运动周期可划分为摆动期（离开地面，向前摆动前进）、支撑期（脚底部分接触地面，支撑体重）、站立期（脚跟从接触到离开地面）的循环，现有的智能假肢在摆动期没有设置弯曲阻尼，无法提供支撑，存在较大的摔倒风险。

3、因此，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于摆动期时长的阻尼控制方法、装置、终端及存储介质，旨在解决现有技术的智能假肢在摆动期没有设置弯曲阻尼，无法提供支撑，存在较大的摔倒风险的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供一种基于摆动期时长的阻尼控制方法，其中，所述基于摆动期时长的阻尼控制方法应用于智能假肢，所述智能假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部，所述小腿部内设置阻尼装置，所述阻尼装置用于对所述膝关节提供伸展阻力或弯曲阻力，所述基于摆动期时长的阻尼控制方法包括：

4、获取智能假肢的运动姿态，基于所述运动姿态确定所述智能假肢处于摆动期的时长，所述摆动期为所述智能假肢的脚部从离开地面且小腿部向前摆动到下次脚部接触地面的期间；

5、基于所述摆动期的时长，判断是否存在摔倒风险；

6、若存在摔倒风险，则基于所述摆动期的时长调整所述膝关节的弯曲阻尼。

7、在一种实现方式中，所述获取智能假肢的运动姿态，基于所述运动姿态确定所述智能假肢处于摆动期的时长，包括：

8、获取所述智能假肢的脚掌的运动姿态，所述脚掌的运动姿态包括所述脚掌的实时姿态与实时位置；

9、获取所述智能假肢的小腿部的运动姿态，所述小腿部的运动姿态包括所述小腿部的实时姿态与实时位置；

10、基于所述脚掌的运动姿态与所述小腿部的运动姿态，确定所述智能假肢的摆动期，并记录所述摆动期的时长。

11、在一种实现方式中，所述基于所述摆动期的时长，判断是否存在摔倒风险，包括：

12、将所述摆动期的时长与预设的时长阈值进行比较；

13、若所述摆动期的时长大于或者等于所述时长阈值，则确定存在摔倒风险；

14、若所述摆动期的时长小于所述时长阈值，则确定不存在摔倒风险。

15、在一种实现方式中，所述时长阈值的确定方式包括：

16、针对单个用户或者多个用户使用智能假肢时，获取所述智能假肢在各种运动模式下处于摆动期的时长；

17、基于各种运动模式下处于摆动期的时长计算得到平均时长，将所述平均时长作为所述时长阈值。

18、在一种实现方式中，所述若存在摔倒风险，则基于所述摆动期的时长调整所述膝关节的弯曲阻尼，包括：

19、若存在摔倒风险，则确定所述摆动期的时长与所述时长阈值之间的差值；

20、基于所述差值，确定与所述差值对应的目标阻尼，将所述膝关节的弯曲阻尼调整至所述目标阻尼，所述目标阻尼大于所述弯曲阻尼。

21、在一种实现方式中，所述将所述膝关节的弯曲阻尼调整至所述目标阻尼，包括：

22、基于所述差值，确定与所述差值所对应的阻尼增速，基于所述阻尼增速将所述膝关节的弯曲阻尼调整至所述目标阻尼，其中，所述差值越大，所述阻尼增速也越大。

23、第二方面，本发明实施例还提供一种基于摆动期时长的阻尼控制装置，其中，所述基于摆动期时长的阻尼控制装置应用于智能假肢，所述智能假肢包括膝关节以及位于膝关节下方的小腿部，所述小腿部内设置阻尼装置，所述阻尼装置用于对所述膝关节提供伸展阻力或弯曲阻力，所述基于摆动期时长的阻尼控制装置包括：

24、时长分析模块，用于获取智能假肢的运动姿态，基于所述运动姿态确定所述智能假肢处于摆动期的时长，所述摆动期为所述智能假肢的脚部从离开地面且小腿部向前摆动到下次脚部接触地面的期间；

25、风险分析模块，用于基于所述摆动期的时长，判断是否存在摔倒风险；

26、阻尼调整模块，用于若存在摔倒风险，则基于所述摆动期的时长调整所述膝关节的弯曲阻尼。

27、在一种实现方式中，所述时长分析模块包括：

28、脚掌姿态确定单元，用于获取所述智能假肢的脚掌的运动姿态，所述脚掌的运动姿态包括所述脚掌的实时姿态与实时位置；

29、小腿部姿态确定单元，用于获取所述智能假肢的小腿部的运动姿态，所述小腿部的运动姿态包括所述小腿部的实时姿态与实时位置；

30、摆动期时长确定单元，用于基于所述脚掌的运动姿态与所述小腿部的运动姿态，确定所述智能假肢的摆动期，并记录所述摆动期的时长。

31、在一种实现方式中，所述风险分析模块，包括：

32、时长比较单元，用于将所述摆动期的时长与预设的时长阈值进行比较；

33、第一风险确定单元，用于若所述摆动期的时长大于或者等于所述时长阈值，则确定存在摔倒风险；

34、第二风险确定单元，用于若所述摆动期的时长小于所述时长阈值，则确定不存在摔倒风险。

35、在一种实现方式中，所述风险分析模块包括时长阈值确定单元，时长阈值确定单元包括：

36、时长采集子单元，用于针对单个用户或者多个用户使用智能假肢时，获取所述智能假肢在各种运动模式下处于摆动期的时长；

37、时长分析子单元，用于基于各种运动模式下处于摆动期的时长计算得到平均时长，将所述平均时长作为所述时长阈值。

38、在一种实现方式中，所述阻尼调整模块，包括：

39、差值确定单元，用于若存在摔倒风险，则确定所述摆动期的时长与所述时长阈值之间的差值；

40、阻尼调整单元，用于基于所述差值，确定与所述差值对应的目标阻尼，将所述膝关节的弯曲阻尼调整至所述目标阻尼，所述目标阻尼大于所述弯曲阻尼。

41、在一种实现方式中，所述阻尼调整单元，包括：

42、阻尼增加子单元，用于基于所述差值，确定与所述差值所对应的阻尼增速，基于所述阻尼增速将所述膝关节的弯曲阻尼调整至所述目标阻尼，其中，所述差值越大，所述阻尼增速也越大。

43、第三方面，本发明实施例还提供一种智能假肢，所述智能假肢包括接受腔、膝关节、小腿部以及上述方案中所述的基于摆动期时长的阻尼控制装置。

44、第四方面，本发明实施例还提供一种终端，其中，所述终端包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的基于摆动期时长的阻尼控制程序，处理器执行基于摆动期时长的阻尼控制程序时，实现上述方案中任一项的基于摆动期时长的阻尼控制方法的步骤。

45、第五方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质上存储有基于摆动期时长的阻尼控制程序，所述基于摆动期时长的阻尼控制程序被处理器执行时，实现上述方案中任一项所述的基于摆动期时长的阻尼控制方法的步骤。

46、有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种基于摆动期时长的阻尼控制方法，本发明首先获取智能假肢的运动姿态，基于所述运动姿态确定所述智能假肢处于摆动期的时长，所述摆动期为所述智能假肢的脚部从离开地面且小腿部向前摆动到下次脚部接触地面的期间。然后，基于所述摆动期的时长，判断是否存在摔倒风险。最后，若存在摔倒风险，则基于所述摆动期的时长调整所述膝关节的弯曲阻尼。本发明可根据智能假肢处于摆动期的时长来调整膝关节的弯曲阻尼，有利于避免摔倒风险，保证用户的安全。