一种膝关节切骨中高刚度碰撞模态辨识与预测方法

本发明属于机器人控制领域，具体说是一种膝关节切骨中高刚度碰撞模态辨识与预测方法，包括以下步骤：采集力传感器测得的力数据，通过获取其导数提取力变化特征；对力导数数据进行实时估计，消除测量噪声，计算真实力导数与估计值之间的残差；动态计算残差的标准差和平均值，生成适应不同骨质刚度的动态检测阈值；将力变化模式划分为碰撞、非碰撞及过渡状态，精准识别高刚度碰撞模态，并通过分析残差趋势，实现对未来碰撞的预测，优化导纳控制参数，减少高刚度碰撞引起的反弹；最终设计通过双窗口机制过滤误判实时更新碰撞模态状态。本发明增强柔顺切骨策略的适应性，显著降低反弹效应，提升切骨过程的安全性和精确度。