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龙图腾网获悉成都信息工程大学申请的专利一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统及方法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：CN121806684B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202610267971.5，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统及方法是由彭锦;任宇焓;彭映杰;熊欣宇;马明月;赵祎凡;王海时;谭菲菲设计研发完成，并于2026-03-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统及方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统及方法，微控制器单元完成肌电信号采集、神经网络推理、脉冲生成与闭环校正功能，肌电信号采集单元采集表面肌电信号进行预处理与特征提取，输出数字化肌电特征，电机位置反馈单元实时获取闭环步进电机的绝对位置与速度信息；神经网络运算单元将数字化肌电特征与闭环步进电机的绝对位置与速度信息拼接为多维输入向量，预测外骨骼在下一时刻的三维空间位置增量，双闭环控制单元将三维空间位置增量的预测值转换为步进电机控制指令，并结合电机实时位置进行闭环校正，通过预测‑执行并行流水线实现零延迟跟踪控制，实现对外骨骼运动的高精度、低延迟跟踪，实现了系统的高度集成与轻量化。

本发明授权一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种外骨骼位置预测与闭环步进控制系统，其特征在于，包括： 微控制器单元，用于在单芯片内执行肌电信号采集、神经网络推理、脉冲生成与闭环校正功能； 肌电信号采集单元，连接至微控制器单元，用于从使用者双侧大臂采集表面肌电信号，并对表面肌电信号进行预处理与特征提取，输出数字化肌电特征； 电机位置反馈单元，连接至微控制器单元，用于实时获取闭环步进电机的绝对位置与速度信息； 神经网络运算单元，集成于微控制器单元中，基于CMSIS-NN库实现一维卷积回归网络，将数字化肌电特征与闭环步进电机的绝对位置与速度信息拼接为多维输入向量，预测外骨骼在下一时刻的三维空间位置增量； 双闭环控制单元，连接至微控制器单元，用于将三维空间位置增量的预测值转换为步进电机控制指令，并结合电机实时位置进行闭环校正，通过预测-执行并行流水线实现零延迟跟踪控制； 双闭环控制单元包括： 位置环，用于比较位置增量预测值与电机实时位置，生成位置误差信号，并采用PD控制律输出速度参考值； 速度环，用于根据位置误差计算电机脉冲频率的修正量，并采用PI控制律进行限幅处理； 脉冲发生定时器，用于根据修正后的频率生成步进电机驱动脉冲，实现提前进入下一预测位置的控制； 所述系统采用滑动时间窗对肌电信号与电机状态进行缓存与拼接； 滑动窗通过DMA双缓冲机制在SRAM中循环存储； 神经网络运算单元对滑动时间窗内的双侧表面肌电信号，分别计算时域均方根值、过零率及波长，形成6维肌电特征向量； 对电机位置反馈单元获取的实时角度信息进行一阶和二阶差分运算，得到角速度与角加速度，结合角度值形成3维电机动态状态向量； 将6维肌电特征向量与3维电机动态状态向量，以及来自上一控制周期的电机控制量，共同拼接为多维输入向量。

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