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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种膝关节外骨骼拟人平衡助力控制方法及设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119407746B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411438156.8，技术领域涉及：B25J9/00；该发明授权一种膝关节外骨骼拟人平衡助力控制方法及设备是由梁杰俊一;王沛霖;陈自远;武家豪设计研发完成，并于2024-10-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种膝关节外骨骼拟人平衡助力控制方法及设备在说明书摘要公布了：本发明属于可穿戴外骨骼相关技术领域，其公开了一种膝关节外骨骼拟人平衡助力控制方法及设备，步骤为：1计算得到人体质心和人体平衡参考点的速度和位置的偏差，进而获得人体质心相对偏移速度和位移；2基于人体质心相对偏移速度和位移与膝关节力矩预测模型得到人体膝关节力矩预测值；3动态设定辅助增益，以动态调控辅助力矩的大小；4根据当前人体质心相对偏移及辅助力矩以确定输出的辅助力矩；5将辅助力矩转化为对应的电机电流期望值，进而根据得到的电流误差对输入电机的电流进行跟踪控制，实现电机的实时控制。本发明解决了现有平衡辅助方式不拟人及无法满足实时响应的需求的问题。

本发明授权一种膝关节外骨骼拟人平衡助力控制方法及设备在权利要求书中公布了：1.一种膝关节外骨骼拟人平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤： 1基于人体质心和人体平衡参考点在全局坐标系下的运动学数据计算得到人体质心和人体平衡参考点的速度和位置的偏差，进而获得人体质心相对偏移速度和位移； 2将人体质心相对偏移速度和位移输入到膝关节力矩预测模型中，所述膝关节力矩预测模型输出人体膝关节力矩预测值；其中，所述膝关节力矩预测模型的数学表达式为： 式中，是当前时刻t经过人体神经延迟τT时间后的人体膝关节力矩预测值，ΔCoMt和分别是当前时刻t时的人体质心相对位移和人体质心相对偏移速度，Kp和Kv是通过对人体平衡恢复数据中人体膝关节力矩变化量与人体质心位置和速度变化量进行二元一次回归得到的拟合比例系数； 3根据扰动开始时刻的人体质心加速度检测值来动态设定辅助增益，进而基于人体膝关节力矩预测值及辅助增益来动态获取辅助力矩；同时，根据人体神经延迟时间，通过设计延迟队列滞后辅助力矩的施加时刻； 4判断当前人体质心相对偏移是否超过预定严重失衡阈值，若是，则不提供辅助力矩，输出辅助力矩为零；否则，判断辅助力矩是否超过预设最大辅助力矩，若是，则将当前时刻的辅助力矩替换为最大辅助力矩后输出，否则，直接输出当前时刻的辅助力矩； 5根据膝关节外骨骼的电机和减速器特性，将辅助力矩转化为对应的电机电流期望值，并对期望电机电流与电机实际电流做差来获得电流误差，进而根据电流误差对输入电机的电流进行跟踪控制，实现电机的实时控制。

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