的绑定通过绑带10绑定；躯干支架1与大腿支架2通过髋部电机4连接；髋部电机4的定子与躯干支架1固定，髋部电机4的转子与大腿支架2固定；当髋部电机4转动时，固定在定子上的躯干支架1与固定在转子上的大腿支架2被转动的电机带动并产生相对角度运动；髋部电机4控制两者相对角度运动；大腿支架2与小腿支架3分别膝部电机6的定子和转子连接；膝部电机6连接着大腿支架2与小腿支架3并控制两者相对角度运动；小腿支架3与脚部支撑板15活动连接。
[0031]左腿髋部电机角度传感器5_1和右腿髋部电机角度传感器5_2分别设置在左腿髋部电机4_1和右腿髋部电机4_2上；左腿膝部电机角度传感器7_1和右腿膝部电机角度传感器7_2分别设置左腿膝部电机6_1和右腿膝部电机6_上；左脚脚底压力传感器8_1和右脚脚底压力传感器8_2分别设置在左右两脚部支撑板15上；左拐杖触地压力传感器14_1和右拐杖触地压力传感器14_2分别设置在左右两拐杖13下端。躯干倾斜传感器9安装在躯干支架1上。
[0032]如图2所示，控制模块11分别与左腿髋部电机角度传感器5_1、右腿髋部电机角度传感器5_2、左腿膝部电机角度传感器7_1、右腿膝部电机角度传感器7_2、左脚脚底压力传感器8_1、右脚脚底压力传感器8_2、躯干倾斜传感器9、左拐杖触地压力传感器14_1、右拐杖触地压力传感器14_2、腕表12连接、左腿髋部电机4_1、右腿髋部电机4_2、左腿膝部电机6_1和右腿膝部电机6_2连接。另外，腕表12用来手动选择运动模式；躯干倾角传感器9检测用户躯干的倾斜角度；膝部电机角度传感器7用以检测膝部电机转角的转角；髋部电机角度传感器5用以检测髋部电机转角；脚底压力传感器8检测脚底所受压力大小；拐杖13用于站立和坐下时支撑身体，行走时保持平衡等；触地压力传感器14检测拐杖13所受压力大小。
[0033]控制模块11可选用Freescale公司的1.MX 6系列应用处理器，与髋部电机4和膝部电机6的通信采用USB进行，与各种传感器的通信采用CAN进行，与腕表的通信采用无线射频进行。
[0034]腕表12主要由无线射频模块和按钮组成，无线射频模块用于与控制模块11通信，按钮用于选择“站立”、“坐下”和“行走”运动模式。若用户未通过按钮操作选择“坐下”模式，则其身体动作不触发外骨骼机械腿装置的坐下动作；用户通过按钮操作选择“坐下”模式后，腕表12中的无线射频模块与控制模块11进行通信，通知后者用户选择了“坐下”模式，后者随即根据传感器组采集的数据，开始实时判别用户身体姿态是否满足触发条件。一旦控制模块11检测到用户身体姿态动作满足触发条件，则向电机组发出相应指令，控制电机组转动完成相应动作，触发“坐下”。
[0035]本发明涉及参数的简略符号及其含义:膝关节角度，即大腿支架2与小腿支架3构成的角度，其示意图见附图3(a)与附图3(b)箭头所指的为髋关节角度，即躯干支架1与大腿支架2构成的角度，其示意图见附图3(a)与附图3(b)箭头所指的Z?ο用户不可通过施力改变这是因为开启机械腿电源后，膝部电机与髋部电机均被锁定，用户施力不可使其转动，只有当控制模块11对电机发送触发指令时方可使其转动。
[0036]为以躯干垂直地面为基准，躯干前后倾斜的角度，前倾为正，后倾为负，其示意图分别见附图4(a)与附图4(b) 为以躯干垂直地面为基准，躯干左右倾斜的角度，其示意图见附图4(c)，左倾为正，右倾为负。用户可通过拐杖辅助改变和Zfce。
[0037]G为用户体重；Fe为左右拐杖触地端所受总压力(去除拐杖自身重力);FP为左右脚底总压力&为左脚单独压力；FPR为右脚单独压力。用户可通过拐杖辅助改变Fe、FPL和Fpro
[0038]vO为站立阶段一的髋部电机转速，aO为阶段一开始时加速以及结束时减速的加速度绝对值，加速时加速度为aO，减速时加速度为-aO ；vl为站立阶段二的髋、膝部电机转速，al为阶段二开始时加速以及结束时减速的加速度绝对值，加速时加速度为al，减速时加速度为-al。
[0039]图5是用户从站姿向坐姿变换的动作图解，如图5所示，用户先通过腕表选择“坐下”运动模式，再调整身体姿态触发“坐下”。用户从姿态1(初始态/触发状态)开始:双脚均匀站立，躯干挺直，拐杖触地保持平衡。然后用户经过坐下阶段一(膝部电机和髋部电机角度同时减小)，实现姿态2(中间态一)。最后经过坐下阶段二(髋部电机角度增大，膝部电机角度基本不变)，依序实现姿态3 (中间态二)以及姿态4 (结束态)。以下是对上述各个姿态的参数定义:
[0040]姿态1:Z髋=170。?175。，2膝=170。?175。；Z前后=0° ?+10。，Z左右= -5。?+5。；FP+FC= (90%?95% )G，|Fpl Fpr|/(Fpl+Fpr)= 0 ?5% ;FC= (5%?10% )
Go
[0041]姿态2 髋=120。?130。，2膝=120。?130。前后=+10° ?+20。，幺左右=-5。?+5。；FP+FC= (70% ?80%)G，|F pl Fpr | /(Fpl+Fpr) = 0 ?10% ;F c= (20% ?30% )G0
[0042]姿态3: Z髋=70° ?80°，2膝=70° ?80 ° 前后=+20。?+30。，Z左右= -5。?+5。；FP+FC= (10% ?15% )G，|Fpl Fpr|/(Fpl+Fpr)= 0 ?10% ;FC= (35% ?40% )G0
[0043]姿态4: Z髋=80。?90。，2膝=70。?80。；Z前后=+10。?+20。，Z左右= -5。?+5。；FP+FC= (5%?10% )G，|Fpl Fpr|/(Fpl+Fpr)= 0 ?10%;FC= (0 ?5%)G。
[0044]为了满足触发条件，用户需要调整身体动作姿态改变传感器组测量的物理参数数值，譬如使用拐杖对身体进行支撑，或左右倾侧身体，以改变脚底压力传感器所受压力值，或者通过前倾上身来改变躯干的倾角值。
[0045]本发明提供的一种可穿戴仿生外骨骼机械腿康复装置的坐下模式控制方法。所述模式控制可以帮助患者初期进行坐下训练，这样可以增强关节活动度和肌肉力，同时也有利于逐步提高患者对外骨骼机械腿康复装置的适应性，为后期的行走动作打好基础。
[0046]坐下过程基于如下假设:
[0047]1、椅子高度略低于用户小腿垂直于地面时膝盖的高度。
[0048]2、坐下过程中的一些物理参数及其阈值可以通过将控制模块11连接至PC再使用配套界面式软件进行设置，这些参数包括:(FP+FC), |Fpl Fpr|/(Fpl+Fpr),Fc,aO,al, vO, vlo该类参数及其阈值均为经验值。在用户进行日常使用前，需先由用户亲身试验得出具体数值。试验的做法为先将上述参数的阈值设置为经验值，进行坐下，然后再根据坐下过程中用户的表现对参数阈值进行多次微调，直至得出用户舒适度最大的参数组合。
[0049]图6是装置从站姿向坐姿变换的控制流程图。如图6所示，可穿戴仿生外骨骼机械腿康复装置的坐下模式控制方法包括如下步骤:
[0050]1)用户用腕表12选择“坐下”的运动模式，控制模块11通过采集到的信号来判断用户姿态是否同时满足触发条件C1、C2、C3和C4;其中C1为Z膝=170°?175° , Ζα =170。?175。，C2 为Ζ前后=0。?+10。，Z左右=-5° ?+5°，C3 为 FP+FC = (90%?95% )G，|FplFp」/(Fpl+Fprt= 0 ?5%，C4*Fc= (5%?10% )G。各个条件的含义为:Cl:正常站姿时膝关节和髋关节接近180° ;C2:上半身尽量挺直，没有向左或向右倾侧；C3:双脚触地且均匀受力；C4:正在使用拐杖保持身体平衡。
[0051]2)步骤1)四个触发条件同时满足即称为“坐下初始态”。如果控制模块11检测到用户不满足“坐下初始态”，会自动通过语音模块16对用户进行语音提示，直至用户满足“坐下初始态”。此时用户可根据语音提示中的操作指引来调整身体姿态。如C1未达要求，则会提示“请使双腿平行直立”;如C2未达要求，则会提示“请尽量将上半身挺直，并避免向左或向右倾侧身体”;如C3未达要求，则会提示“请确保双脚均匀受力”;如C4未达要求，则会提示“请使用拐杖保持身体平衡”。
[0052]3)当满足“坐下初始态”时，控制模块11即向髋部电机4和膝部电机6发出指令触发其转动，实现坐下动作。阶段一:髋部电机4开始以加速度a0(a0由测量下肢健全者缓慢坐下过程中的关节转速所得，下文al，v0，vl同理)从静止勾加速至速度vO，然后以恒定速度vO转动，躯干支架1与大腿支架2之间角度Ζ?减小，带动用户躯干与大腿产生相对角度运动；同时，膝部电机也开始以加速度aO从静止匀加速至速度vO，然后以恒定速度vO转动，大腿支架2与小腿支架3之间角度21|?减小，带动用户大腿与小腿产生相对角度运动