【技术实现步骤摘要】
一种柔性穿戴式踝关节助力机器人
本专利技术属于可穿戴设备
,具体涉及一种柔性穿戴式踝关节助力机器人。
技术介绍
柔性穿戴式踝关节助力机器人是一种以人为主体,人工智能与机械装置高度结合的穿戴机器人技术,是模仿生物界的外骨骼开发的一种新型的融合传感、控制、信息融合、移动计算机等技术为一体的系统。借鉴人机智能系统理论,将人和机器在感知、决策和执行等多个层次上进行有机结合,发挥人类智力优势和机器“体力”优势。柔性关节助力机器人,可适应平地、泥土、砂石、楼梯、斜坡等不同的地形,不仅可辅助穿戴者完成行走、跑步、攀爬、射击、匍匐、跳跃等动作,还有减少人体新陈代谢,减缓人体疲劳,增强穿戴者机能的功用。目前,现有的外骨骼多数是刚性外骨骼,而刚性外骨骼一般机构复杂,质量较大,系统惯量大,对结构件要求较高,能源需求也较大,而柔性穿戴式外骨骼一般是柔性织衣穿戴于人身上,结构件较少,系统比较轻便、灵活,穿着舒适性与贴合性都比刚性外骨骼要好,从目前外骨骼的发展前景来看,柔性穿戴式外骨骼更具优势。
技术实现思路
(一)要解决的技 ...
【技术保护点】
1.一种柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,其从下到上依次包括:压力感知鞋(1)、助力测量装置(2)、小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、柔性拉力绳(6)、腰部柔性穿戴织衣(7),此外,其还包括有:控制驱动系统(8)、动力传动系统(9)、姿态感知模块(13);/n所述压力感知鞋(1)、小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、柔性拉力绳(6)、腰部柔性穿戴织衣(7)穿到穿戴者身上,控制驱动系统(8)通过柔性连接的方式与腰部柔性穿戴织衣(7)连接;控制驱动系统(8)激励动力传动系统(9),促使动力传动系统(9)带动柔性拉力绳(6),将力沿着柔性拉力绳(6 ...
【技术特征摘要】
1.一种柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,其从下到上依次包括:压力感知鞋(1)、助力测量装置(2)、小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、柔性拉力绳(6)、腰部柔性穿戴织衣(7),此外,其还包括有:控制驱动系统(8)、动力传动系统(9)、姿态感知模块(13);
所述压力感知鞋(1)、小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、柔性拉力绳(6)、腰部柔性穿戴织衣(7)穿到穿戴者身上,控制驱动系统(8)通过柔性连接的方式与腰部柔性穿戴织衣(7)连接;控制驱动系统(8)激励动力传动系统(9),促使动力传动系统(9)带动柔性拉力绳(6),将力沿着柔性拉力绳(6)和大腿绑带(5)、纵向绑带(4)、小腿绑带(3)传递至助力测量装置(2),然后根据压力感知鞋(1)和姿态感知模块(13)的数据对穿戴者的行走姿态进行判断,对踝关节进行分别助力。
2.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,包括压力感知鞋(1)、助力测量装置(2)、小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、柔性拉力绳(6)的下肢部分在穿戴者左右侧各一套,平行布置。
3.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,所述小腿绑带(3)、纵向绑带(4)、大腿绑带(5)、腰部柔性穿戴织衣(7)均采取多层材料复合的方式设计,由内层的柔性材料、中间层的高强度支撑材料和外层的防水材料组成,连接方式采取粘接的方式,方便根据不同的穿戴者进行调节,其沿肌肉走向分布特点为腿部多处肌肉和肌腱起到省力的作用。
4.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,所述小腿绑带(3)固定在人体小腿三头肌的中上部,防止其受力下滑。
5.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,所述压力感知鞋(1)、小腿绑带(3)、大腿绑带(5)、腰部柔性穿戴织衣(7)穿戴的舒适性、松紧程度根据穿戴者的身高、体重自行调整。
6.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,所述压力感知鞋(1)内置检测人脚底行走着力点分布的传感器压力测量装置,并结合姿态感知模块(13)判断穿戴者的行走姿态,测量数据通过无线传送至控制驱动系统(8),以控制动力传动系统(9)的工作模式。
7.如权利要求1所述的柔性穿戴式踝关节助力机器人,其特征在于,所述助力测量装置(2)包括:力传感器(2.6);
所述力传感器(2.6)安装在压力感知鞋(1)的鞋底上;通过柔性拉力绳(6)的力经力传感器(2.6)直接作用于压力感知鞋(1),完成对穿戴者的行走助力,通过力传感器(2.6)获取柔性穿戴式踝关节助力机器人对穿戴者的助力效果和全身...
【专利技术属性】
技术研发人员:李睿远,莫新民,李强,宋鹏,赵浩,纪平鑫,吕启元,王晶,韦祖拔,冯博琳,孙汐畅,
申请(专利权)人:西安卓越智动科技有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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