一種雙足行走步行參數(shù)的測量方法與裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙足行走過程步行參數(shù)的測量，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。一方面提供了雙足行走步行參數(shù)的測量裝置，該裝置包括零力矩點測量系統(tǒng)、足部輪廓測量系統(tǒng)、步行參數(shù)計算系統(tǒng)。另一方面提供了雙足行走步行參數(shù)的測量方法，該方法能夠準確有效測量雙足行走步行參數(shù)，包括：行走前站立狀態(tài)參數(shù)、步長、步行周期、零力矩點軌跡以及足部與地面接觸輪廓。該方法用于人體雙足行走步行參數(shù)測量，對人體行走步態(tài)分析有重要意義，為雙足機器人的軌跡規(guī)劃提供重要依據(jù)；該方法用于雙足機器人行走步行參數(shù)測量，為雙足機器人行走步態(tài)，行走軌跡的在線調(diào)節(jié)，上位機與腿部各個關(guān)節(jié)之間的閉環(huán)控制提供反饋參數(shù)，對實現(xiàn)雙足機器人的穩(wěn)定行走具有重要意義。
【專利說明】
一種雙足行走步行參數(shù)的測量方法與裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明提供了一種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量，屬 于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙足機器人是集機械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智 能、仿生學等多學科于一體的綜合性平臺。相比其他足式機器人，雙足機器人對步行環(huán)境要 求低，移動盲區(qū)小，能夠適應(yīng)各種非結(jié)構(gòu)性復(fù)雜地形，能夠跨越障礙，具有更高的靈活性，更 適合在人類生活或工作環(huán)境中與人類協(xié)調(diào)工作。為使雙足機器人更好地適應(yīng)環(huán)境，更好地 為人類服務(wù)，雙足機器人必須具有穩(wěn)定行走的能力。
[0003] 為實現(xiàn)雙足機器人的穩(wěn)定行走，首先需對其步態(tài)進行規(guī)劃。其中一種重要的規(guī)劃 方法是基于零力矩點（ZMP)的軌跡規(guī)劃方法。零力矩點（ZMP)是指地面上的一個點，足底受 到的地面反作用力繞該點在地面上的力矩分量為零。由Vukobratovic等人在1972年提出的 零力矩點(ZMP)概念是判斷機器人是否會摔倒，足底與地面是否保持接觸的一個重要指標。 為了更有效的規(guī)劃零力矩點(ZMP)軌跡，實現(xiàn)雙足機器人的穩(wěn)定行走，可以預(yù)先對人類行走 時的零力矩點(ZMP)點進行分析，得到人類行走時的零力矩點(ZMP)軌跡，以此為參考，規(guī)劃 出合適的零力矩點(ZMP)軌跡。因此，測量人體行走過程中步行參數(shù)對人體步態(tài)分析有重要 意義，為雙足機器人的行走軌跡規(guī)劃提供了重要的依據(jù)。
[0004] 為實現(xiàn)雙足機器人的穩(wěn)定行走，還需對其步態(tài)進行在線控制。雙足機器人的行走 過程分為單腳支撐期和雙腳支撐期，可以根據(jù)行走過程中足部與地面的接觸輪廓來區(qū)分。 支撐腳與地面之間是單向的、欠驅(qū)動的、不可控的自由度，若不能有效控制，雙足機器人會 出現(xiàn)傾倒側(cè)翻等情況。在進行步態(tài)規(guī)劃后，為實現(xiàn)雙足機器人穩(wěn)定行走的在線控制，需實時 獲得雙足機器人行走過程中的步行參數(shù)，只有得到了每一時刻雙足機器人行走的反饋數(shù) 據(jù)，才能對雙足機器人的行走步態(tài)，行走軌跡進行在線調(diào)節(jié)，實現(xiàn)上位機與腿部各個關(guān)節(jié)之 間的閉環(huán)控制，所以測量雙足機器人行走過程中的步行參數(shù)對于雙足機器人的穩(wěn)定行走也 十分重要。
[0005] 現(xiàn)有專利CN03152815.5提出了一種人形機器人腳行走過程中壓力中心點C0P和零 力矩點ZMP檢測方法，但該方法僅針對人形機器人，不能實現(xiàn)人體行走時的零力矩點ZMP測 量，也不能測量人形機器人行走過程中步長、步行周期等參數(shù)，同時由于零力矩點坐標的計 算是在機器人的載體坐標系，不能得到世界坐標系下的零力矩點軌跡。
[0006] 現(xiàn)有專利CN200410014352.9提供了一種人體行走步態(tài)信息獲取方法，該方法能夠 得到人體步幅、步距、步速等信息，實現(xiàn)人體行走過程中壓力中心點C0P的實時測量，但該方 法不能得到人體行走過程中足部與地面接觸輪廓的變化情況，不能得到人體足部輪廓與人 體行走過程中ZMP點的對應(yīng)關(guān)系，不能區(qū)分單雙腳支撐期，同時由于每次測量的落腳點位置 可能不同，不能實現(xiàn)多次可對比的重復(fù)性試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量，能 準確有效的測量人體或雙足機器人行走時的步行參數(shù)，對人體行走步態(tài)分析以及雙足機器 人的穩(wěn)定行走有重要意義。所述的技術(shù)方案如下：
[0008] -方面，本發(fā)明提供了一種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的 測量方法，包括：
[0009] (1)獲取雙足行走過程中每一步足部與地面作用的力和力矩
[0010] (2)獲取雙足行走過程中每一步足部與地面接觸的輪廓
[0011] (3)通過得到的力和力矩信息，計算出雙足行走過程中的零力矩點
[0012] (4)通過足部輪廓判斷單、雙腳支撐期，計算出雙足行走過程的步長，步行周期，同 時將得到的足部輪廓與零力矩點相對應(yīng)，計算得到在世界坐標系下的雙足行走過程中的零 力矩點軌跡
[0013] 另一方面，本發(fā)明提供了一種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù) 的測量裝置，包括：
[0014] (1)零力矩點測量系統(tǒng)，能夠測量雙足行走過程中每一步足部與地面作用的力和 力矩
[0015] (2)足部輪廓測量系統(tǒng)，能夠測量雙足行走過程中每一步與地面接觸的足部輪廓
[0016] (3)步行參數(shù)計算系統(tǒng)，能夠計算出雙足行走過程中的步長、步行周期以及在世界 坐標系下的零力矩點軌跡
[0017] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：
[0018] 通過測量人體或雙足機器人行走過程中每一步足部與地面作用的力和力矩以及 與地面接觸的足部輪廓，得到雙足行走過程中步行參數(shù)，對人體行走步態(tài)分析有重要意義， 為雙足機器人的軌跡規(guī)劃提供重要依據(jù)，同時為雙足機器人行走步態(tài)，行走軌跡的在線調(diào) 節(jié)，上位機與腿部各個關(guān)節(jié)之間的閉環(huán)控制提供反饋參數(shù)，對實現(xiàn)雙足機器人的穩(wěn)定行走 具有重要意義。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本專利所提出的測量雙足行走過程中步行參數(shù)的方法流程圖。
[0020] 圖2是本專利所提出的零力矩點測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0021 ]圖3是本專利所涉及的紅外發(fā)射接收對管及其相應(yīng)電路圖。
[0022]圖4是本專利所提出的足部輪廓測量系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0024]本發(fā)明所提出的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量裝置 由三部分組成：
[0025] (1)零力矩點測量系統(tǒng):首先建立如圖2所示的世界坐標系xoy，圖2左側(cè)為俯視圖， 圖2右側(cè)為左視圖，將N個六維力傳感器3(a···!!)按如圖2所示安裝在底層鋼板2與頂層玻璃 板1之間的導(dǎo)軌4上，N值可以根據(jù)實際所需測量步數(shù)S選定，其中N=S+2,每個六維力傳感器 間的擺放間距可以根據(jù)實際所需測量步長進行調(diào)整?，F(xiàn)以行走步數(shù)S = 6來說明，六維力傳 感器b、c、e、g，a、d、f、h分別安裝在兩條導(dǎo)軌上，起始和終止處對齊，即a與b、g與h在橫向?qū)?齊，兩導(dǎo)軌間的橫向距離為H，b與c及f與h之間的縱向距離為L，c與e、e與g、a與d、d與f之間 的縱向距離為2L。測量開始時，測試對象首先站在六維力傳感器a與b所對應(yīng)區(qū)域之上，接著 測試者開始行走，先邁左腳，落腳點在六維力傳感器c所對應(yīng)區(qū)域之上，接著邁右腳，落腳點 在六維力傳感器d所對應(yīng)區(qū)域之上，如此行走，總共六步，直至最后一步的右腳落在六維力 傳感器h所對應(yīng)區(qū)域之上。六維力傳感器通過CAN總線相連接，每個六維力傳感器上有一個 固定坐標系，當測試對象行走時六維力傳感器將測量得到的三個力與三個力矩實時傳輸?shù)?步行參數(shù)計算系統(tǒng)，由此可以計算出雙足行走時的零力矩點坐標。
[0026] (2)足部輪廓測量系統(tǒng):將圖3所示紅外發(fā)射接收對管5均勻平鋪安裝在底層鋼板2 上，圖4左側(cè)是其中一塊安裝后的俯視圖，圖4右側(cè)是對應(yīng)的安裝后的左視圖。每對紅外發(fā)射 接收對管都提前在世界坐標系中設(shè)定好相應(yīng)的坐標。每對紅外發(fā)射接收對管的工作電路如 圖3所示，當前方有黑色障礙物時，接收管能接收到反射光，電路輸出高電平，當前方無障礙 物時，接收管不能接收到反射光，電路輸出低電平。該紅外發(fā)射接收對管對障礙物的敏感程 度，即輸出高電平的有效距離，可以通過圖3右側(cè)電路圖中的調(diào)節(jié)電位器R5進行調(diào)節(jié)。當測 試者進行實驗時，先穿上黑色鞋子，然后按照（1)中所述方式在玻璃板上行走，每一時刻相 應(yīng)的紅外發(fā)射接收對管會輸出不同的電平，此時可以通過均勻平鋪的紅外發(fā)射接收對管的 輸出電平來測量每個時刻測試者的足部與玻璃板的接觸輪廓。
[0027] (3)步行參數(shù)計算系統(tǒng)：八個六維力傳感器通過CAN總線連接，將測量的三個力與 三個力矩傳輸?shù)讲叫袇?shù)計算系統(tǒng)，步行參數(shù)計算系統(tǒng)計算出每個采樣時刻雙足行走時的 零力矩點坐標;Μ個紅外發(fā)射接收對管通過圖3所示電路與單片機相連，當前方有障礙物，即 測試者的足部使得紅外接收管能夠接收到反射光時，證明接收者的足部與上層玻璃板接 觸，單片機檢測到相應(yīng)紅外發(fā)射接收對管輸出的高電平，將其與預(yù)先存入的紅外發(fā)射接收 對管的坐標位置相比對，最后將輸出高電平的紅外發(fā)射接收對管的坐標信息傳輸?shù)讲叫袇?數(shù)計算系統(tǒng)，步行參數(shù)計算系統(tǒng)將各個坐標信息綜合，得到測試對象行走時的足部與上層 玻璃板接觸的輪廓信息。最后步行參數(shù)計算系統(tǒng)將各個時刻的足部輪廓信息與零力矩點位 置綜合，得到每個采樣時刻的零力矩點軌跡以及足部與地面接觸輪廓圖像，同時計算出步 長，步行周期。
[0028]本發(fā)明所提出的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方法 具體算法如下：
[0029] (1)計算零力矩點軌跡:雙足行走時，與地面接觸的腳稱為支撐腳，離開地面的腳 稱為擺動腳，在行走過程中，不同時刻有不同的腳接觸地面，當僅有一只腳接觸地面時稱為 單腳支撐期，有兩只腳接觸地面時稱為雙腳支撐期。單、雙腳支撐期可以通過足部輪廓測量 系統(tǒng)來區(qū)分，即通過足部與上層玻璃板1接觸輪廓的變化情況來區(qū)分。測試對象足部與上層 玻璃板1接觸輪廓D(t)計算公式為：
[0030] D(t) = [max(xRi ,XR2---XRi)-min(xRi ,XR2---XRi) ] X [max(yRi ,yR2---yRi)_niin(yRi, yR2."yRi) ] + [max(XLi，XL2.-.XLi)-min(XLi，XL2."XLi) ] X [max(yLi，yL2."yLi)-min(yLi，yL2··· yLl)] (1)
[0031 ]其中（XR1，XR2··· XRi )，（ yRl，yR2…yRi)是右側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外發(fā)射接收對管 的在世界坐標系1〇7下坐標，^1#2^^)，（71^，71^71^)是左側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外 發(fā)射接收對管的在世界坐標系xoy下坐標。設(shè)單、雙腳支撐期用函數(shù)H(t)來表示，當H(t) = 0 時，屬于雙腳支撐期；當H(t) = 1時，屬于單腳支撐期，通過足部輪廓判斷單、雙腳支撐期的 公式如下：
[0032] (2)
[0033] 其中D(0)是測試者起始站立在端點處六維力傳感器a、b所在區(qū)域之上的足部輪 廓，D(t)是每個采樣時刻所測得的足部輪廓，δ是極小量，可以根據(jù)實際的實驗效果適當調(diào) 整。
[0034]設(shè)六維力傳感器得到的三個力為f=[fx fy fz]T，三個力矩為T=[TX Ty Τζ]τ，左腳 的踝關(guān)節(jié)坐標為Pl=[Plx PLy Plz]t，右腳的踝關(guān)節(jié)坐標為Pr=[Prx PRy Prz]t，零力矩點的坐 標為Pzmp = [Px Py Ρζ]τ。不同時期足部與地面的接觸腳不同，可以分為如下情況：
[0035] 1)雙腳支撐期，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：
（3)[0038] 2)單腳支撐期，右腳為支撐腳，左腳為擺動腳，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：
[0036]
[0037]
[0039]
[0040] ….(4)[0041 ] 3)單腳支撐期，左腳為支撐腳，右腳為擺動腳，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：
[0042]
[0043] (5)
[0044]將上述公式與本發(fā)明所提出的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程零力矩 點軌跡的測量裝置所對應(yīng)，例如測試對象起始站在六維力傳感器a與b所在區(qū)域之上，屬于 上述的情況1)，此時六維力傳感器b所測的力對應(yīng)于f L=[fLx fLy fLz]T，所測力矩對應(yīng)于Tl = [TLx TLy TLz]t，六維力傳感器a所測的力對應(yīng)于fR=[fRx fRy fRz]T，所測力矩對應(yīng)于Tr = [TRx TRy TRz]t，套入公式（1)，即可計算出此時的零力矩點坐標。當測試對象開始邁出左腳 到左腳還未落在六維力傳感器c所在區(qū)域上時，屬于上述情況2)，此時六維力傳感器a所測 的力對應(yīng)于f R=[fRx fRy fRz]T，所測力矩對應(yīng)于TR=[TRx TRy TRz]T，套入公式(2)，即可計算 出此段時間的零力矩點坐標。當測試對象第一步行走完成，即測試者左腳位于六維力傳感 器C所在區(qū)域上，右腳位于六維力傳感器a所在區(qū)域上，屬于上述的情況1 )，此時六維力傳感 器c所測的力對應(yīng)于fL=[fLx fLy fLz]T，所測力矩對應(yīng)于TL=[TLx TLy TLz]T，六維力傳感器a 所測的力對應(yīng)于fR=[fRX fRy fRZ]T，所測力矩對應(yīng)于TR=[TRx TRy TRz]T，套入公式（1)，即可 計算出此時的零力矩點坐標。由上述公式計算出的零力矩點y方向坐標還需在每完成一次 邁步時加上相應(yīng)的步長L step(n)，將零力矩點坐標轉(zhuǎn)換到世界坐標系下的坐標，最終將足部 輪廓與得到的零力矩點的坐標相對應(yīng)，得到雙足行走過程的零力矩點軌跡曲線。
[0045] (2)計算步長:測試對象行走過程中每一步的步長可以通過雙腳支撐期的足部輪 廓來計算，具體公式如下：
[0046]
[0047] 其中n=l，2…5，（7[?1，7[^-7[^)是雙腳支撐期時右側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外發(fā) 射接收對管的在世界坐標系x0y下坐標，（yu，ynu)是雙腳支撐期時左側(cè)導(dǎo)軌上輸出高 電平的紅外發(fā)射接收對管的在世界坐標系xoy下坐標。
[0048] (3)計算步行周期：由（1)中所述，可以通過足部輪廓D(t)區(qū)分測試對象行走過程 中的單、雙腳支撐期H(t)，t是采樣時間，步行周期可以通過單腳支撐期的持續(xù)時間加上雙 腳支撐期的持續(xù)時間計算得出。
【主權(quán)項】
1. 一種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方法，包括： (1) 利用分布式六維力傳感器獲取雙足行走過程中每一步足部與上層玻璃板間作用的 力和力矩，六維力傳感器得到的Ξ個力為f=[fx fy fz]T，S個力矩為Τ=[Τχ Ty Τζ]τ; (2) 獲取雙足行走過程中每一步足部與上層玻璃板接觸的輪廓； (3) 由（1)中得到的力和力矩信息，計算出雙足行走過程中的零力矩點坐標； (4) 通過(2)中所得足部輪廓信息判斷單、雙腳支撐期，計算出雙足行走過程的步長，步 行周期，同時將得到的足部輪廓與零力矩點相對應(yīng)，計算出在世界坐標系xoy下雙足行走過 程中的零力矩點軌跡。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方 法，其特征在于，利用紅外發(fā)射接收對管來測量雙足行走過程中足部與上層玻璃板間的接 觸輪廓D(t)如下： D(t) = [max(XRi ,XR2-..XRi)-min(XRi ,XR2-..XRi) ] X [max(yRi ,yR2-..yRi)-min(yRi ,yR2·.. YRi)] + [max(XLi,XL2...XLi)_min(XLi,XL2...XLi)] X [max(yLi,yL2...yLi)_min(yLi,yL2...yLi)] 其中（XRl ,XR2'''XRi)，（yRl ,yR2…yRi)是右側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外發(fā)射接收對管的在 世界坐標系xoy下坐標，（孔1，孔2。'孔〇，（yLi，yL2''TLi)是左側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外發(fā)射 接收對管的在世界坐標系xoy下坐標。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方 法，其特征在于，利用足部與上層玻璃板間的接觸輪廓D(t)來判斷足部與上層玻璃板間接 觸是單腳支撐期還是雙腳支撐期，設(shè)單、雙腳支撐期用函數(shù)H(t)來表示，當H(t) = 0時，屬于 雙腳支撐期；當H(t) = l時，屬于單腳支撐期，通過足部輪廓判斷單、雙腳支撐期的公式如 下：其中D(0)是測試者起始站立在端點處六維力傳感器a、b所在區(qū)域之上的足部輪廓，D (t)是每個采樣時刻所測得的足部輪廓，δ是極小量，可W根據(jù)實際的實驗效果適當調(diào)整。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方 法，其特征在于，利用雙腳支撐期的足部輪廓來計算雙足行走過程中每一步的步長，具體公 式如下：其中η=1，2…S，（yRi，yR2…yRi)是雙腳支撐期時右側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平的紅外發(fā)射接 收對管的在世界坐標系xoy下坐標，（yLi，yL2-，yLi)是雙腳支撐期時左側(cè)導(dǎo)軌上輸出高電平 的紅外發(fā)射接收對管的在世界坐標系xoy下坐標。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方 法，其特征在于，利用測試對象行走過程中的單、雙腳支撐期H(t)持續(xù)時間計算雙足行走過 程中的步行周期，t是采樣時間，步行周期由單腳支撐期的持續(xù)時間加上雙腳支撐期的持續(xù) 時間計算得出。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量方 法，其特征在于，利用測試對象行走過程中的單、雙腳支撐期H(t)計算出雙足行走過程的零 力矩點坐標;設(shè)左腳的踩關(guān)節(jié)坐標為Pl=[PLx PLy PLz]T，右腳的踩關(guān)節(jié)坐標為扣=[Prx扣y 扣ζ]Τ，根據(jù)足部與地面接觸的不同時期，代入不同的公式計算出雙足行走過程的零力矩點 坐標Pzmp=[Px Py Ρζ]Τ; (1 )雙腳支撐期，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：(2) 單腳支撐期，右腳為支撐腳，左腳為擺動腳，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：(3) 單腳支撐期，左腳為支撐腳，右腳為擺動腳，此時的ΖΜΡ點的位置計算公式為：利用得到的零力矩點坐標計算出世界坐標系下雙足行走過程的零力矩點軌跡;把零力 矩點坐標轉(zhuǎn)換到世界坐標系下的坐標，將所得的y方向零力矩點坐標在雙足每前進一步時 加上對應(yīng)的步長，再將足部輪廓與零力矩點相對應(yīng)，得到世界坐標系下雙足行走時的零力 矩點軌跡。7. -種基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量裝置，包括： (1) 零力矩點測量系統(tǒng)，能夠測量雙足行走過程中每一步足部與地面作用的力和力矩； (2) 足部輪廓測量系統(tǒng)，能夠測量雙足行走過程中每一步與地面接觸的足部輪廓； (3) 步行參數(shù)計算系統(tǒng)，能夠計算出雙足行走過程中的步長、步行周期W及在世界坐標 系下的零力矩點軌跡。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量裝 置，其特征在于，利用安裝在兩條導(dǎo)軌上的N個六維力傳感器，N值可W根據(jù)實際所需測量步 數(shù)S選定，其中N=S+2;通過適當?shù)臄[放，可W測量不同步長情況下，雙足行走過程足部與上 層玻璃板間的作用的力和力矩，Ξ個力為f=[fx fy fz]T，S個力矩為Τ=[Τχ Ty Τζ]τ。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量裝 置，其特征在于，每個均勻平鋪在下層鋼板上的紅外發(fā)射接收對管預(yù)先都設(shè)置了在世界坐 標系下的坐標，當其前方有黑色障礙物時，紅外發(fā)射接收對管電路輸出高電平，當測試者穿 上黑色鞋子走在對應(yīng)的區(qū)域上時，均勻排布的紅外發(fā)射接收對管會輸出相應(yīng)的電平，將其 與坐標相對應(yīng)，即可得到雙足行走時足部與上層玻璃板間的接觸輪廓。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分布式六維力傳感器的雙足行走過程步行參數(shù)的測量 裝置，其特征在于，利用得到的足部輪廓判斷雙足行走時的各個時期，計算出雙足行走過程 中的步長和步行周期，同時將得到的力和力矩代入相應(yīng)的公式，計算出雙足行走過程零力 矩點的坐標，再將得到的零力矩點y方向坐標在每完成一次邁步時加上相應(yīng)的步長，將零力 矩點坐標轉(zhuǎn)換到世界坐標系下的坐標，最后將足部輪廓與零力矩點坐標相對應(yīng)，得到雙足 行走過程零力矩點的軌跡。
【文檔編號】G01B11/24GK105973143SQ201610294850
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】余張國, 黃強, 周欽欽, 陳學超, 張偉民, 宋暉, 雷思雨
【申請人】北京理工大學