[發(fā)明專利]一種人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910405635.2
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110237499B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張沛;林云成;劉鑫;倪文成;王瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號: A63B23/04
• 分類號: A63B23/04;A63B24/00;A61B5/11;A61B5/107;G06F3/01;G06F3/0346
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

1.一種人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，包括：控制中心及分別與控制中心無線連接的人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)(1)和平面連桿裝置(2)；所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)(1)固定在人體兩條腿上，用于實(shí)時(shí)測量人體下肢運(yùn)動(dòng)姿態(tài)并傳輸給控制中心；控制中心根據(jù)所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)(1)測量的人體下肢運(yùn)動(dòng)姿態(tài)確定擺動(dòng)足和落地足的相對位置并向平面連桿裝置(2)發(fā)送實(shí)時(shí)追蹤指令；所述平面連桿裝置(2)水平設(shè)置在所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)(1)下方的水平地面上，用于根據(jù)控制中心發(fā)送的實(shí)時(shí)追蹤指令實(shí)時(shí)追蹤擺動(dòng)足的落腳點(diǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)(1)包括人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)A、人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)B和腰連接桿(18)；

所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)A和人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)B均包括依次相連的腰關(guān)節(jié)件(17)、髖關(guān)節(jié)件(16)、大腿連接桿(15)、膝關(guān)節(jié)件(14)、小腿連接桿(13)、踝關(guān)節(jié)件(12)及腳底連接件(11)；所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)A通過其上的腰關(guān)節(jié)件(17)和所述腰連接桿(18)的一端相連，所述人體下肢姿態(tài)測量機(jī)構(gòu)B通過其上的腰關(guān)節(jié)件(17)和所述腰連接桿(18)的另一端相連。

3.如權(quán)利要求2所述的人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，預(yù)設(shè)腰關(guān)節(jié)件(17)具有兩個(gè)自由度、髖關(guān)節(jié)件(16)具有一個(gè)自由度、膝關(guān)節(jié)件(14)具有一個(gè)自由度、踝關(guān)節(jié)件(12)具有兩個(gè)自由度，同時(shí)，在踝關(guān)節(jié)件(12)、膝關(guān)節(jié)件(14)、髖關(guān)節(jié)件(16)、腰關(guān)節(jié)件(17)的每個(gè)自由度處分別安裝角度測量元件，所述角度測量元件與控制中心無線連接，用于實(shí)時(shí)測量相鄰部件之間相對運(yùn)動(dòng)的角度并無線傳輸給控制中心。

4.如權(quán)利要求1所述的人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，所述平面連桿裝置(2)包括連桿底座(21)及對稱設(shè)置在連桿底座(21)同一側(cè)的左平面連桿和右平面連桿，所述左平面連桿和右平面連桿分別與人體下肢的左腳和右腳對應(yīng)，當(dāng)左腳為擺動(dòng)足時(shí)，所述左平面連桿實(shí)時(shí)追蹤左腳的落地點(diǎn)，當(dāng)右腳為擺動(dòng)足時(shí)，所述右平面連桿實(shí)時(shí)追蹤右腳的落地點(diǎn)。

5.如權(quán)利要求4所述的人體下肢萬向運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，所述左平面連桿包括依次相連的左肩關(guān)節(jié)(22)、左肩連桿(23)、左肘關(guān)節(jié)(24)、左肘連桿(25)和左托盤(26)；所述右平面連桿包括依次相連的右肩關(guān)節(jié)(27)、右肩連桿(28)、右肘關(guān)節(jié)(29)、右肘連桿(210)和右托盤(211)；所述左平面連桿通過其上的左肩關(guān)節(jié)(22)與所述連桿底座(21)相連，所述右平面連桿通過其上的右肩關(guān)節(jié)(27)與所述連桿底座(21)相連；所述左肩關(guān)節(jié)(22)、左肘關(guān)節(jié)(24)、右肩關(guān)節(jié)(27)和右肘關(guān)節(jié)(29)均為轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所述左肩連桿(23)繞左肩關(guān)節(jié)(22)轉(zhuǎn)動(dòng)，左肘連桿(25)繞左肘關(guān)節(jié)(24)轉(zhuǎn)動(dòng)，右肩連桿(28)繞右肩關(guān)節(jié)(27)轉(zhuǎn)動(dòng)，右肘連桿(210)繞右肘關(guān)節(jié)(29)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述左托盤(26)或右托盤(211)用于承托落地足。