[發明專利]用于控制行動裝置的方法和裝置

在審

• 申請號: 201880045277.2
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN110868926A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 張恂杰;阿南德·卡帕迪亞
• 申請（專利權）人: 筋斗云機器人技術有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61F2/60;A61F2/68;A61F5/01;A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 北京中珒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11806
• 代理人: 張碩;王中

本申請公開一種行動裝置的控制系統，包括控制器，控制器用于分析來自行動裝置上的至少一個傳感器的數據，其中數據用于確定用戶的步態。然后，步態數據用于提供動作指令至行動裝置上的電動馬達。

相關申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C.§119要求于2017年07月08日提交的美國臨時專利申請第62/530,177號的權益，所述美國臨時專利申請通過引用并入本文。

有關聯邦資助研究的聲明

不適用。

背景技術

本發明涉及一種行動裝置(mobility device)。更具體地，本發明涉及穿戴在用戶腳上以提供行動助力的具有電動馬達的行動裝置的控制系統和控制方法。

無論通勤者和其他旅行者是否采用汽車、公交車、火車或者其他工具旅行，他們經常必須在旅程的最后一段路程步行。完成行程的最后這段路程所需要的時間取決于距離，可能會占據旅程總持續時間的相當大的數量。雖然可以使用自行車或滑板車，但是自行車或滑板車體積大并且需要技能和最低水平的適合性加以操作。動力系統，比如自動人行道(moving walkways)缺乏可移動性。其他的行動解決方案受到相同缺陷的限制或者缺乏適應特定用戶的能力。因此，開發一種用于不需要任何特殊技能或用戶訓練且可以適應特定用戶的個體需求的行動裝置的控制系統將是有利的。

發明內容

本發明的實施例是控制行動裝置的系統和方法，其中行動裝置被穿戴在用戶的每一只腳上。傳感器獲得與用戶的步態(gait)有關的數據，并且將數據傳送至處理器。所述處理器分析用戶的步態，然后利用步態數據針對每一行動裝置生成動作指令。每個行動裝置可包括馬達、齒輪裝置和滾輪。當被穿戴在用戶的腳上時，與沒有穿戴所述行動裝置時的用戶速度相比，所述行動裝置允許用戶針對給定的頻率和步長以提高的速度行走。而且，所述控制系統的用戶適應性強，用戶不再需要學習，也不需要用戶進行其他的控制輸入。

附圖說明

圖1描繪根據本申請一個實施例的具有嵌入式控制器的行動裝置。

圖2是根據本申請一個實施例的控制系統的方框圖。

圖3示出使用圖2描繪的控制器的控制方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，根據本發明一個實施例的行動裝置100，包括多個滾輪101，所述滾輪101至少其中之一與電動馬達102相連接。圖1還示出了機載控制器(onboard controller)111和可選的遠程控制器112。通常使用時，用戶將穿戴兩個行動裝置100，即每只腳上穿戴一個。在接觸地面時通過向腳上穿戴的行動裝置100的滾輪101增加扭矩，行動裝置100使得步行者比正常步行速度走得更快。采用這種方式，用戶體驗到類似在自動人行道上行走的效果。更特別地，通過調整馬達102的控制適應于用戶的移動，本發明的控制系統110使得用戶保持正常的步行運動。滾輪101通過馬達102施加的扭矩而旋轉，滾輪101的旋轉速度通過分析用戶的步態部分地被控制，以下將進行更為詳細的說明。

圖2描繪了機載控制器111的元件。機載控制器111包括至少一個慣性測量單元113、處理器114、馬達驅動器115和無線通信模塊116。圖2中所示為兩個機載控制器111，因為每一個行動裝置(即，一個用于用戶的一只腳)裝有一個機載控制器111。在另一可選的實施例中，控制系統110還包括遠程控制器112，能夠向每一個機載控制器111發送指令。在這種特定的實施例中，左右兩個行動裝置100均從遠程控制器112接收指令速度，以及依照指定的指令速度驅動行動裝置，其中遠程控制器112可以是手持控制器、計算機或手機的形式。