基于 MLP 的串联弹性驱动器动力踝假肢连续步态识别

动力踝假肢有效协助下肢截肢者进行日常活动。具有可调柔顺性并能够预测与实现截肢者意图的高性能假肢，对于使其媲美或优于真实肢体至关重要。然而，当前设计未能提供简单而有效的关节柔顺性且具备充分可调潜力，并缺乏实时的准确步态预测方法。本文提出一种带有串联弹性驱动器（SEA）的动力踝假肢创新设计，并给出一种基于 MLP 的步态识别方法，可准确且连续地预测更多步态参数用于运动感知与控制。该假肢模拟生物关节的相近重量、力矩与功率，可辅助高达 4 m/s 的行走。针对 SEA 提出了一种平面扭转弹簧新设计，相较现有设计具有更优刚度、耐久性与可调潜力。该步态识别系统仅利用单个 IMU 的信号，同时生成行走速度、步态相位、踝角度与角速度，在连续性、速度范围适应性、准确性及多功能能力方面具有优势。