[發明專利]一種可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置

在審

• 申請號: 201511025679.0
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105411813A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 史景倫;趙偉健;佘翰笙;王燕芳;曾紀均
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，主要包括軀干支架、大腿支架、小腿支架、髖部電機、髖部電機角度傳感器、膝部電機、膝部電機角度傳感器、腳底壓力傳感器、軀干傾角傳感器、控制模塊、腕表、拐杖、拐杖觸地壓力傳感器和腳部支撐板；其中，髖部電機包括左腿髖部電機和右腿髖部電機；髖部電機角度傳感器包括左腿髖部電機角度傳感器和右腿髖部電機角度傳感器；膝部電機包括左腿膝部電機和右腿膝部電機；膝部電機角度傳感器包括左腿膝部電機角度傳感器和右腿膝部電機角度傳感器；腳底壓力傳感器包括左腳腳底壓力傳感器和右腳腳底壓力傳感器；拐杖有兩根，分別為左拐杖和右拐杖，觸地壓力傳感器包括左拐杖觸地壓力傳感器和右拐杖觸地壓力傳感器；

所述軀干支架綁定在用戶上身；大腿支架綁定在用戶大腿上，小腿支架綁定在用戶小腿上；腳部支撐板設置在用戶腳底；軀干支架與大腿支架通過髖部電機連接；髖部電機的定子與軀干支架固定，髖部電機的轉子與大腿支架固定；大腿支架與小腿支架分別膝部電機的定子和轉子連接；小腿支架與腳部支撐板活動連接；腳部支撐板下安裝了腳底壓力傳感器；

所述左腿髖部電機角度傳感器和右腿髖部電機角度傳感器分別設置在左腿髖部電機和右腿髖部電機上；左腿膝部電機角度傳感器和右腿膝部電機角度傳感器分別設置左腿膝部電機和右腿膝部電機上；左腳腳底壓力傳感器和右腳腳底壓力傳感器分別設置在左右兩腳部支撐板上；左拐杖觸地壓力傳感器和右拐杖觸地壓力傳感器分別設置在左右兩拐杖下端；軀干傾斜傳感器安裝在軀干支架上；

所述控制模塊分別與腕表、髖部電機角度傳感器、膝部電機角度傳感器、腳底壓力傳感器、軀干傾斜傳感器、拐杖觸地壓力傳感器、髖部電機、膝部電機連接。

2.根據權利要求1所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述髖部電機的定子與軀干支架通過螺絲固定，髖部電機的轉子與大腿支架通過可拔插結構固定。

3.根據權利要求1或2所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述大腿支架與小腿支架分別膝部電機的定子和轉子連接是指大腿支架與小腿支架通過膝部電機連接，其中膝部電機的定子與大腿支架通過螺絲固定，膝部電機的轉子與小腿支架通過可拔插結構固定。

4.根據權利要求1所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置還包括語音提示模塊，語音提示模塊與控制模塊連接。

5.根據權利要求1或4所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述控制模塊分別與左腿髖部電機角度傳感器、右腿髖部電機角度傳感器、左腿膝部電機角度傳感器、右腿膝部電機角度傳感器、左腳腳底壓力傳感器、右腳腳底壓力傳感器、左拐杖觸地壓力傳感器、右拐杖觸地壓力傳感器、左腿髖部電機、右腿髖部電機、左腿膝部電機和右腿膝部電機連接。

6.根據權利要求1-4任一項所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述左拐杖和右拐杖分別通過用戶的左右手握住。

7.根據權利要求1-4任一項所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述的綁定通過綁帶進行。

8.根據權利要求5所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述控制模塊設置在用戶的背部。

9.根據權利要求1所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述控制模塊選用i.MX6系列應用處理器，與髖部電機和膝部電機的通信采用USB進行，除了與腕表及拐杖觸地壓力傳感器的通信采用無線射頻進行外，與其他各種傳感器的通信均采用CAN進行。

10.根據權利要求1所述的可穿戴仿生外骨骼機械腿康復裝置，其特征在于，所述腕表主要由無線射頻模塊和按鈕組成，無線射頻模塊與控制模塊信號連接。