一种基于虚拟现实的上肢康复训练机器人控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于虚拟现实的上肢康复训练机器人控制方法，其特征在于，包括步骤：步骤一、通过上肢外骨骼中的肌电仪采集人体肌电信号，对肌电信号进行滤波预处理；步骤二、将经过预处理的肌电信号作为输入信号通过EMG-角度线性模型进行处理并获得关节期望角度值；步骤三、对单位时间段内的预处理肌电信号提取特征值后通过AdaBoostSVM算法进行分类判断得到关节期望运动方向；步骤四、把得到的关节期望角度值和关节期望运动方向与实际关节状态经过模糊控制算法处理，得到控制信号，驱动上肢外骨骼进行运动，从而使上肢外骨骼到达期望的位置；步骤五、将上肢外骨骼在运动中的实际位置在3D虚拟现实交互环境中同步显示；所述步骤二具体包括：步骤21、通过公式对单位时间内经过预处理的肌电信号求积分均值，得到AIEMGl(m)，其中，m为采样点；步骤22、通过公式对AIEMGl(m)求均值得到其中，L为关节电极个数；步骤23、假定肌电信号与关节角度成线性关系，根据公式求得预测关节角度值，其中，为上肢i关节屈伸角度的最大值，和分别为的最小值和最大值。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的上肢康复训练机器人控制方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：步骤31、对单位时间段内的预处理肌电信号提取特征绝对平均值MAV、过零点数ZC、斜率变化数SSC和波形长度WL；步骤32、然后通过AdaBoostSVM算法进行分类判断得到关节期望运动方向。3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的上肢康复训练机器人控制方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：步骤41、根据所得到的关节期望角度值和期望方向得出准确的关节期望位置；步骤42、将关节期望位置与实际关节状态经过模糊控制算法处理，计算对电机的控制输入，得到控制信号，控制伺服电机按要求克服变阻抗进行运动，实现上肢外骨骼辅助患者进行运动，驱动上肢外骨骼进行运动，其中，所述模糊控制算法采用六个隶属度函数方程：μn3(x)＝1/(1+50e10x)，μp3(x)＝1/(1+50*e-10x)，采用模糊推理机为：采用的自适应律为：其中：γ为正常数，Θ＝[θ1,...,θn]T，采用的模糊控制器输出为：将求得的uD(x|θ)作为控制器输出，把控制器输出作为力矩指令发送到指定的关节，控制相应电机运动，达到期望位置。4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的上肢康复训练机器人控制方法，其特征在于，步骤五中所述的3D虚拟现实交互环境是软件部分，它提供一个3D的虚拟环境，包括一些简单的游戏及游览功能，环境中操作者被虚拟为游戏的主人公，操作者可通过穿戴外骨骼完成动作对虚拟现实中的人物进行操作，去通过完成设定的任务，获取康复训练的乐趣，也可通过虚拟现实环境，观察自己的动作，感知、调整、纠正不正常运动状态。