[發明專利]用于控制平衡的方法和設備

有效

• 申請號: 201710372389.6
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108013999B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李柱錫;金暻祿;徐基弘;林福萬;張峻源
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00;A61B5/11
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;王兆賡

提供一種用于控制平衡的方法和設備。一種用于幫助用戶步行的方法和設備，可驗證用戶是否處于站立狀態，計算控制用戶的平衡的力矩，并可基于由致動器產生的力矩為用戶提供用于控制平衡的輔助力。

本申請要求于2016年11月2日提交到韓國知識產權局的第10-2016-0144905號韓國專利申請的優先權，該韓國專利申請的全部內容通過引用完整地包含于此。

技術領域

至少一個示例實施例涉及一種用于為用戶提供輔助力的方法和/或設備。例如，至少一個示例實施例涉及一種用于控制保持站立姿勢的用戶的平衡的方法和/或設備。

背景技術

隨著快速老齡化社會的開始，許多人可能經受來自關節問題的不便和/或痛苦。因此，對可以使具有關節問題的老年人和/或病人能夠以較少的力氣行走的步態輔助設備可能越來越感興趣。此外，用于增強人體的肌肉力量的步態輔助設備對于軍事目的可能是有用的。

發明內容

一些示例實施例涉及一種通過平衡控制設備控制用戶的平衡的方法。

在一些示例實施例中，所述方法包括：測量用戶的平衡狀態；基于用戶的平衡狀態確定平衡控制設備的輔助模式；基于輔助模式計算力矩；指示致動器提供所述力矩以使用戶平衡。

在一些示例實施例中，所述方法還包括：驗證用戶是否處于站立狀態，其中，如果驗證的步驟驗證到用戶處于站立狀態，則測量的步驟測量平衡狀態。

在一些示例實施例中，驗證的步驟包括：接收與站立狀態相關聯的數據，所述數據包括以下項中的至少一個：髖關節角度、髖關節角速度、髖關節角加速度或慣性測量單元(IMU)數據；基于所述數據驗證用戶是否處于站立狀態。

在一些示例實施例中，測量的步驟包括：基于用戶的質心(COM)測量平衡狀態。

在一些示例實施例中，基于COM測量平衡狀態的步驟包括：基于髖關節角度數據和與用戶相關聯的IMU數據來計算COM，髖關節角度數據指示用戶的髖關節角度；基于期望的姿勢和與COM相關聯的姿勢之間的差計算COM角度；基于COM角度計算COM角速度。

在一些示例實施例中，IMU數據包括用戶的上肢的傾角。

在一些示例實施例中，基于COM測量平衡狀態的步驟包括：接收踝關節角度數據，踝關節角度數據指示用戶的踝關節角度；基于踝關節角度計算COM；基于期望的姿勢和與COM相關聯的姿勢之間的差計算COM角度；基于COM角度計算COM角速度。

在一些示例實施例中，接收踝關節角度數據的步驟包括：從角度傳感器接收踝關節角度數據，角度傳感器被配置為附著于用戶的腳踝。

在一些示例實施例中，測量的步驟包括：基于鞋底壓力數據測量平衡狀態，鞋底壓力數據指示施加到用戶的至少一只腳的鞋底的壓力。

在一些示例實施例中，基于鞋底壓力數據測量平衡狀態的步驟包括：從至少一個壓力傳感器接收鞋底壓力數據，所述至少一個壓力傳感器被配置為測量施加到用戶的所述至少一只腳的鞋底的所述壓力；基于所述壓力測量平衡狀態。

在一些示例實施例中，所述至少一個壓力傳感器包括多個壓力傳感器，基于鞋底壓力數據測量平衡狀態的步驟包括：基于通過所述多個壓力傳感器測量的壓力的改變來測量平衡狀態。

在一些示例實施例中，測量的步驟包括：基于平衡控制設備的零力矩點(ZMP)測量平衡狀態。

在一些示例實施例中，基于ZMP測量平衡狀態的步驟包括：基于慣性測量單元(IMU)的加速度計算ZMP；基于ZMP測量平衡狀態。