一种智能辅助防跌倒系统和方法技术方案

本申请涉及一种智能辅助防跌倒系统和方法。所述系统包括跟随式小车和腰带防护装置，在目标用户行走过程中，通过跟随式小车上的激光雷达采集目标用户的激光扫描数据，获取目标用户的运动轨迹，并通过控制器采用PID运动控制算法控制跟随式小车跟随目标用户的运动轨迹进行运动；同时，通过腰带防护装置后侧的惯性传感器获取目标用户的加速度和角速度，基于加速度和角速度，通过控制器采用基于扩展卡尔曼滤波的四元数姿态解算算法进行姿态估计和合加速度值计算，根据计算结果对目标用户进行失稳/危险动作和跌倒行为检测，并对目标用户进行主被动防护。本申请具备跟随式、主被动实时防护功能，无需用户额外操作，可以有效减少跌倒行为的发生。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于老年步态防护，特别涉及一种智能辅助防跌倒系统和方法。

技术介绍

1、老龄功能退化与下肢功能障碍(包括神经/运动退行性疾病、髋膝置换、脑瘫和肌肉减少症等)会大幅提高老年跌倒风险，而跌倒导致的骨折及相关并发症是我国老年第二大意外致死原因。目前，我国60岁以上老人的跌倒发生率约为35％，70岁以上更是超过50％，严重影响近3亿老人的生活质量、发病率和死亡率，造成严重的社会和医疗负担。因此，老年与下肢功能障碍人群的跌倒防护方法及系统的研发已成为临床和社区的迫切需求。

2、目前，老年跌倒防护方法主要包括以下3种：

3、1)助行辅助装置；包括脚架式和滑轮式装置，脚架式具有较高的稳定性,但需要频繁地将装置抬起,灵活性差、耗费体力大；滑轮式装置通过滚轮支撑,具有较高的灵活性,但滑轮车主要依赖用户的力量和控制，没有内置的跟随功能来自动跟随用户的移动，不适用于老龄功能退化与下肢功能障碍(神经/运动退行性疾病、髋膝置换、脑瘫和肌少症)等跌倒高风险老人；

4、2)跟随式防跌倒装置；通过自动跟随行走防止跌倒摔伤的助行辅具，可有效的减少患本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能辅助防跌倒系统，其特征在于，包括跟随式小车和腰带防护装置，所述跟随式小车上设置有激光雷达、通信模块、控制器和弹性式收紧器；所述腰带防护装置的腰带末端与弹性式收紧器相连接，并穿戴于目标用户的腰部；所述腰带防护装置的后侧还设置有惯性传感器，所述惯性传感器与所述控制器通过通信模块无线连接；

2.根据权利要求1所述的智能辅助防跌倒系统，其特征在于，所述跟随式小车还包括一可伸缩机构，所述可伸缩机构的一端固定于弹性式收紧器上，另一端与所述腰带防护装置连接，所述可伸缩机构的后方还设有挡板，所述挡板表面铺设有软性缓冲材料。

3.根据权利要求2所述的智能辅助防跌倒系统，...

【技术特征摘要】

1.一种智能辅助防跌倒系统，其特征在于，包括跟随式小车和腰带防护装置，所述跟随式小车上设置有激光雷达、通信模块、控制器和弹性式收紧器；所述腰带防护装置的腰带末端与弹性式收紧器相连接，并穿戴于目标用户的腰部；所述腰带防护装置的后侧还设置有惯性传感器，所述惯性传感器与所述控制器通过通信模块无线连接；

2.根据权利要求1所述的智能辅助防跌倒系统，其特征在于，所述跟随式小车还包括一可伸缩机构，所述可伸缩机构的一端固定于弹性式收紧器上，另一端与所述腰带防护装置连接，所述可伸缩机构的后方还设有挡板，所述挡板表面铺设有软性缓冲材料。

3.根据权利要求2所述的智能辅助防跌倒系统，其特征在于，所述跟随式小车上还设置有制动器和语音模块，所述跟随式小车的扶手处还设置有防滑条，所述根据检测结果对目标用户进行主被动防护具体为：

4.根据权利要求1至3任一项所述的智能辅助防跌倒系统，其特征在于，通过所述激光雷达采集目标用户的激光扫描数据，根据所述激光扫描数据对目标用户进行识别及跟踪，获取目标用户的运动轨迹，具体为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂兰，刁亚楠，赵国如，宁运琨，周永强，游子儆，彭德民，胡睿，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：