膝关节运动角度分析及S曲线控制策略研究

为了获得上下楼梯过程中人体下肢步态及膝关节角度变化规律,分析了人在上下楼梯过程中运动步态,采集了运动过程中人体膝关节角度变化数据,分析了人体膝关节上下楼梯的角度曲线,获得了一个步态周期内的膝关节角度变化图。根据假肢膝关节角度变化趋势分别设计了上楼梯、下楼梯、均匀行走状态下的S型曲线控制策略。根据S型曲线控制策略,把上楼梯S型曲线分为5个时间段,下楼梯S型曲线均分为2个时间段,匀速行走S型曲线分为7个时间段,完成一个匀速行走的步态周期;通过Matlab仿真,步态控制S型曲线算法仿真结果和实际步态曲线吻合。