一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，涉及肌肉骨骼保护技术领域，本发明专利技术包括左右手支撑、安装在支撑端的倾斜仪和触觉传感器、外骨骼、安装在外骨骼上立体声摄像机、带操作模式控制台的设备电源和控制单元，所述外骨骼包括骨盆部分与两组腿支撑部分，每个所述腿支撑部分包括股骨连接件、胫骨连接件以及足部连接件，所述股骨连接件与胫骨连接件通过铰接接头连接，所述胫骨连接件与足部连接件通过铰接接头连接。本发明专利技术为一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，通过引入了发光标记元件系列，标记元件可自动确定装置在矢状平面上运动方向上的障碍物几何参数，从而控制所需步骤的相关几何参数即步长和脚跟提升高度。相关几何参数即步长和脚跟提升高度。相关几何参数即步长和脚跟提升高度。

【技术实现步骤摘要】
一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置


[0001]本专利技术涉及肌肉骨骼保护
，特别涉及一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置。

技术介绍

[0002]作为其日常活动的一部分，个人执行艰苦的体力劳动可以使人疲劳，并且增加肌肉骨骼损伤的风险。例如，在制造、建筑、仓储和物流行业中的工人例行地执行有要求的身体活动，例如，重复举重、抬举重物、远距离运输装备和物料以及长时间保持各种姿势。这些活动可以导致反复发作和致残发作，从而降低工作功能和生活质量。
[0003]因此，减轻身体负担、降低损伤风险和/或改善穿戴者的性能的可穿戴机器人系统将具有广泛的影响，包括工业、消费者、老年人和医疗应用，康复型外骨骼是一种穿戴在下肢，由电机关节带动下肢运动功能障碍用户相应关节运动，达到训练/代偿行走功能的机械装。
[0004]目前市场上的康复型外骨骼，无法自动确定装置在矢状平面上运动方向上的障碍物的几何参数，从而无法控制所需步骤的相关几何参数及步长和脚跟的提升高度，装置的适用性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，可以有效解决
技术介绍
无法自动确定装置在矢状平面上运动方向上的障碍物的几何参数的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，包括左右手支撑、安装在支撑端的倾斜仪和触觉传感器、外骨骼、安装在外骨骼上立体声摄像机、带操作模式控制台的设备电源和控制单元，所述外骨骼包括骨盆部分与两组腿支撑部分，每个所述腿支撑部分包括股骨连接件、胫骨连接件以及足部连接件，所述股骨连接件与胫骨连接件通过铰接接头连接，所述胫骨连接件与足部连接件通过铰接接头连接，所述骨盆部分与股骨连接件之间设置有髋关节传动机构，所述股骨连接件与胫骨连接件之间设置有膝关节传动机构，所述胫骨连接件与足部连接件之间设置有踝关节传动机构；
[0007]所述左右手支撑的外表面设有定距尺，所述定距尺的外表面固定安装有发光标记元件，所述定距尺的数量有若干个，且呈线性等间距分布，每个所述定距尺的外表面对应一组所述发光标记元件；
[0008]所述倾斜仪，通过在矢状平面中测量倾角，提供用户躯体相对于垂直轴的倾角信息；
[0009]所述触觉传感器，用于检测左右手支撑是否与地面相接触；
[0010]每个所述铰接接头至少有一个转角传感器和一个转角速度传感器，所述转角传感器与转角速度传感器，用于提供有关装置各环节相对转角和转角速度的信息；
[0011]所述控制单元，用于从上述所有传感器和立体声摄像机收集测量信号，并形成控
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]请参照图1所示，本专利技术为一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，包括左右手支撑、安装在支撑端的倾斜仪和触觉传感器、外骨骼、安装在外骨骼上立体声摄像机、带操作模式控制台的设备电源和控制单元，外骨骼包括骨盆部分与两组腿支撑部分，每个腿支撑部分包括股骨连接件、胫骨连接件以及足部连接件，股骨连接件与胫骨连接件通过铰接接头连接，胫骨连接件与足部连接件通过铰接接头连接，骨盆部分与股骨连接件之间设置有髋关节传动机构，股骨连接件与胫骨连接件之间设置有膝关节传动机构，胫骨连接件与足部连接件之间设置有踝关节传动机构；
[0030]左右手支撑的外表面设有定距尺，定距尺的外表面固定安装有发光标记元件，定距尺的数量有若干个，且呈线性等间距分布，每个定距尺的外表面对应一组发光标记元件；
[0031]倾斜仪，通过在矢状平面中测量倾角，提供用户躯体相对于垂直轴的倾角信息；
[0032]触觉传感器，用于检测左右手支撑是否与地面相接触；
[0033]每个铰接接头至少有一个转角传感器和一个转角速度传感器，转角传感器与转角速度传感器，用于提供有关装置各环节相对转角和转角速度的信息；
[0034]控制单元，用于从上述所有传感器和立体声摄像机收集测量信号，并形成控制信号，以执行用户从操作模式控制台预定义的一组操作中选择的运动；
[0035]骨盆部分，用于穿戴在使用者的臀部；
[0036]腿支撑部分，用于穿戴在使用者的腿部；
[0037]足部连接件内设有集成在支撑响应测量单元中并安装在足跟和脚趾中的支撑响应传感器，支撑响应传感器，用于纵向测量每个脚支架的脚响应力。
[0038]实施例
[0039]包括左右手支撑、安装在支撑端的倾斜仪和触觉传感器、外骨骼、安装在外骨骼上立体声摄像机、带操作模式控制台的设备电源和控制单元，外骨骼包括骨盆部分与两组腿支撑部分，每个腿支撑部分包括股骨连接件、胫骨连接件以及足部连接件，股骨连接件与胫骨连接件通过铰接接头连接，胫骨连接件与足部连接件通过铰接接头连接，骨盆部分与股骨连接件之间设置有髋关节传动机构，股骨连接件与胫骨连接件之间设置有膝关节传动机构，胫骨连接件与足部连接件之间设置有踝关节传动机构，每个铰接接头至少有一个转角传感器和一个转角速度传感器，转角传感器与转角速度传感器，用于提供有关装置各环节相对转角和转角速度的信息，用于提供装置各环节相对转弯和转角速度信息；端面倾角传感器，通过在矢状平面中测量倾角，提供相对于垂直轴的端面倾角信息；立体声摄像机，安装在外骨骼上，立体声摄像机视野中对象的距离数据矩阵；设备电源和控制单元，操作模式控制台，用于从上述所有传感器和立体声摄像机收集测量信号，并形成控制信号，以执行用户从操作模式控制台预定义的一组操作中选择的运动，在建议的步行辅助装置中，引入了若干个发光标记元件，分别安装在左右手支撑上，每个脚踝呈铰链连接，所以都具有围绕三
个坐标轴旋转脚的能力，而支撑响应传感器能够可选的纵向测量每个足部连接件的脚反应力，且立体声摄像机具有在立体声摄像机视野中形成物体图像元素颜色数据矩阵的附加功能，在这种情况下，立体声摄像机安装在外骨骼上，可以确保立体声摄像机至少有左右手支撑的一部分，并带有标记元素。控制单元具有从上述传感器和立体声摄像机收集数据的能力，形成所需步距几何参数的数据——所需步距长度和所需的外骨骼后跟提升高度，并形成控制信号进行运动，考虑到大腿和下肢小腿和躯干使用者身体和所有外骨骼环节的质量惯性特性。
[0040]每个髋关节、膝关节以及踝关节都是用相应的电机旋转的，这些电机的控制输入连接到设备的控制单元。
[0041]电机直接安装在相应的铰接接头中。
[0042]每个电机都配备了相应的电流传感器。电流传感器连接到设备控制单元。
[0043]用户自己或在助手的帮助下拿起左右手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，其特征在于：包括左右手支撑、安装在支撑端的倾斜仪和触觉传感器、外骨骼、安装在外骨骼上立体声摄像机、带操作模式控制台的设备电源和控制单元，所述外骨骼包括骨盆部分与两组腿支撑部分，每个所述腿支撑部分包括股骨连接件、胫骨连接件以及足部连接件，所述股骨连接件与胫骨连接件通过铰接接头连接，所述胫骨连接件与足部连接件通过铰接接头连接，所述骨盆部分与股骨连接件之间设置有髋关节传动机构，所述股骨连接件与胫骨连接件之间设置有膝关节传动机构，所述胫骨连接件与足部连接件之间设置有踝关节传动机构；所述左右手支撑的外表面设有定距尺，所述定距尺的外表面固定安装有发光标记元件，所述定距尺的数量有若干个，且呈线性等间距分布，每个所述定距尺的外表面对应一组所述发光标记元件；所述倾斜仪，通过在矢状平面中测量倾角，提供用户躯体相对于垂直轴的倾角信息；所述触觉传感器，用于检测左右手支撑是否与地面相接触；每个所述铰接接头至少有一个转角传感器和一个转角速度传感器，所述转角传感器与转角速度传感器，用于提供有关装置各环节相对转角和转角速度的信息；所述控制单元，用于从上述所有传感器和立体声摄像机收集测量信号，并形成控制信号，以执行用户从预定义的一组操作中选择的运动；所述骨盆部分，用于穿戴在使用者的臀部；所述腿支撑部分，用于穿戴在使用者的腿部；所述足部连接件内设有集成在支撑响应测量单元中并安装在足跟和脚趾中的支撑响应传感器，所述支撑响应传感器，用于纵向测量每个脚支架的脚响应力。2.根据权利要求1所述的一种有助于肌肉骨骼保护的穿戴装置，其特征在于：所述外骨骼包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳志熙，
申请(专利权)人：爱布上海人工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：