蚁群标定精密测力步行助行装置发明专利.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101816613A*

*CN101816613A*

(12)发明专利申请

CN101816613A

(10)申请公布号CN101816613A

(43)申请公布日2010.09.01

(21)申请号201010193350.6

(22)申请日2010.06.07

(71)申请人天津大学

地址300072天津市南开区卫津路92号

(72)发明人明东戴岳刚徐瑞张广举

邱爽刘秀云

(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代

理事务所12201

代理人刘国威

(51)Int.Cl.

A61H3/00(2006.01)

G01L25/00(2006.01)

权利要求书2页说明书8页附图2页

(54)发明名称

蚁群标定精密测力步行助行装置

(57)摘要

本发明涉及康复训练领域。为提供一种可用

于步行器精密测力系统标定的装置，与传统的线

性标定方法相比，能够有效降低交叉干扰误差，提

高步行器受载力的测量精度，为达到上述目的，本

发明采用的技术方案是，蚁群标定精密测力步行

助行装置，包括：步行器支架，应变片电桥网络，

线性仪用放大器，二阶低通滤波器，单片机，另一

单片机与另一无线收发芯片组合完成无线信号的

接受，并将接收到的信号传输到计算机；计算机

进行基于蚁群算法的步行器测力系统的静态标

定。本发明主要应用于数字信号处理中的线性调

频信号参数估计。

A

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0

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N

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C

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CN101816613A权利要求书

CN101816616A1/2页

1.一种蚁群标定精密测力步行助行装置，其特征是，包括：

步行器支架，用于支撑步行器使用者；

应变片电桥网络，由通用型应变片组成，固定在步行器支架上，用于测量步行器每只手

柄各x，y，z三个方向受力分量；

线性仪用放大器，用于对应变片电桥网络信号进行放大，然后输入到二阶低通滤波

器；

单片机，用于对放大滤波后的信号进行模数转换，单片机组合无线收发芯片完成信号

的无线发射；

另一单片机与另一无线收发芯片组合完成无线信号的接受，并将接收到的信号传输到

计算机；

计算机包括基于蚁群算法的步行器测力系统的静态标定模块，用于：采用二进制蚁群

算法，对柄反作用矢量和应变片电桥网络输出电压间的的关系矩阵即灵敏度系数矩阵进行

标定，具体为：

设：[HRV]＝[C]×[U](2)

其中C为灵敏度系数矩阵，是一个l×6的矩阵，HRV是柄反作用矢量，U是通用型应变

片的输出电压，l是应变片电桥的路数，对灵敏度系数矩阵C中的每个元素用n位二进制表

示，二进制编码的位数n可由下式计算：

n＝log(|b-a|)+m

2

其中，b为灵敏度系数矩阵C中元素取值范围的最大值，a为取值范围的最小值，b和a

均由传统线性标定的结果估计得到，且b＝-a，m是保留小数点的位数，n的第一位是符号

位，符号位为1，则为负；符号位为0