[發明專利]一種基于嵌入式系統的助力行走裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201611096819.8
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106618972B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 劉會霞;張國策;王霄;陳樹洋;高坤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于嵌入式系統的助力行走裝置及控制方法，裝置左側腰部主支撐件和右側腰部主支撐件的一側通過腰部調整機構連接在一起，六軸運動處理組件位于左側腰部主支撐架外側，緊急按鈕位于右側腰部主支撐架的外側，左側背部支撐架和右側背部支撐架固定在對應側的腰部主支撐架上，主控箱體通過連接片固定在背部支撐架上；髖關節驅動機構從下方與腰部支撐件相連接；裝置還包括髖關節執行機構、膝關節的執行機構、腳部機構；控制方法為傳感器測量壓力信號、坐標信號、速度與角度信號；信號經中央處理器處理，產生伺服電機控制參數和短信模塊控制信號；緊急情況，手動按動緊急按鈕或裝置自動將坐標信號和預設信息經由短信模塊發送至目標對象。

技術領域

本發明涉及到一種助力行走機構，具體涉及一種基于嵌入式系統的助力行走裝置及控制方法。

背景技術

隨著社會的不斷發展，人民的生活水平以及醫療水平都有了大幅度的提升，從而使國民人均壽命也由六七十年代的60歲左右提升到如今的75歲左右，逼近世界發達國家的平均水平，隨著人均壽命的增加，老年人在社會總人口中所占的比例也在不斷增加，截止2010年，我國60歲以上的老年人口已超過1.78億，達到總人口的13.26％。同時，65歲以上的老年人口約為1.19億，占總人口的8.87％，社會老齡化問題越來越嚴峻。

老年人口數量的增加，使得老年人產品需求量急劇上升。隨著年齡的增加，老年人的骨頭變“脆”，膝關節、髖關節等很容易出現疼痛、炎癥或病變，而且還要面對骨質疏松的影響，這些問題都限制了老年人的運動，而運動的減少又進一步加重了上述問題，就這樣惡性循環。為了解決這個問題，市場上已經出現了很多助行機構，它們在一定程度上緩解了老年人運動問題。

但目前在市場上存在的下肢助行機構存在諸多限制：外骨骼驅動系統多使用液壓或氣壓驅動，控制精度不高、噪聲大，且驅動系統外殼采用固定結構，為了保證關節的轉動角度，使很多內部機構暴露在外，且容易對使用者造成傷害；此外現有外骨骼無法與其他設備互聯，使用者外出時，家人無法實施掌握使用者和機構的運行情況。因此，針對上述技術問題，有必要提供一種電機驅動的基于嵌入式系統的下肢康復外骨骼，以解決上述缺陷。本發明針對上述不足，提供一種基于嵌入式系統的下肢助力行走裝置，以幫助需要人群進行助力行走。

發明內容

本發明要解決的問題就是提供一種基于嵌入式系統的電機驅動、為使用者關節提供額外轉矩的助力行走裝置，要求該裝置控制方便、精度高，可以遠程追蹤，有很高的外出使用安全性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于嵌入式操作系統的助力行走裝置，包括右側背部支撐架、主控箱體、左側背部支撐架、腰帶固定螺栓、腰帶、連接片、右側腰部支撐件、前側腰部調節結構、后側腰部調節結構、髖關節固定螺栓、髖關節驅動機構、左側腰部支撐件、錯位連接件、錯位連接件螺栓、大腿主連接件、大腿固定機構、膝關節驅動機構、小腿固定機構、小腿主連接件、腳板螺栓、腳板、腳部固定帶；

所述右側腰部支撐件和左側腰部支撐件機構相同，其一端為“G”型結構，另一端通過前側腰部調節件和后側腰部調節件固定；六軸運動處理組件位于左側腰部主支撐架的外側，緊急按鈕位于右側腰部支撐件外側；所述六軸運動處理組件與緊急按鈕通過導線與主控箱連接；

所述左側背部支撐架和右側背部支撐架套在對應側腰部主支撐架上，并用螺栓緊固連接；主控箱體通過連接片固定在左側背部支撐架和右側背部支撐架上，腰帶上的套孔穿過左側背部支撐架和右側背部支撐架，并使用螺栓固定；

所述髖關節驅動機構位于腰部支撐件的下側，并通過髖關節固定外殼與腰部支撐件的“G”型結構螺紋連接；錯位連接件、大腿主連接件、大腿固定機構構成髖關節執行機構，錯位連接件與髖關節驅動機構的輸出法蘭固定連接，大腿主連接件與錯位連接件固定連接，大腿固定機構與大腿主連接件相連；