[發明專利]平衡輔助系統及穿戴式裝置

有效

• 申請號: 201910602339.1
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN112137843B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 詹翔閔;張耀宗;高全淵;陳胤語;鄒宗穎
• 申請（專利權）人: 緯創資通股份有限公司
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00;A61H1/02;B25J9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

本發明提供了一種平衡輔助系統及穿戴式裝置，其中該系統包括：一轉動件、一第一驅動單元、一感測模組以及一處理單元。第一驅動單元連接于轉動件。第一驅動單元用以驅動轉動件轉動。處理單元電連接于第一驅動單元與感測模組。處理單元自感測模組接收一感測信號。處理單元根據感測信號自多個行為模式中決定一目前行為模式。處理單元根據目前行為模式控制第一驅動單元調整轉動件的轉速。本發明的平衡輔助系統可根據使用者的不同行為模式更靈活地調整轉動件所產生的慣性力矩，以適時輔助使用者平衡且避免影響使用者的正常動作。

技術領域

本發明關于一種平衡輔助系統及穿戴式裝置，尤指一種可輔助使用者平衡，以防止使用者跌倒的平衡輔助系統及安裝有此平衡輔助系統的穿戴式裝置。

背景技術

隨著老年人口的增加與醫療資源的不足，外骨骼機器人(exoskeleton)已逐漸成為國內外學者研究的目標。現有外骨骼機器人的架構是由多個馬達與減速機組成，由各種不同的感測器來檢測使用者動作，以控制相對應的馬達來調整使用者的關節角度與姿態。由于現有的外骨骼機器人無平衡裝置，因此，使用者必須自行平衡或仰賴拐杖進行平衡。當使用者重心不穩或遭受碰撞時，使用者便有可能跌倒而受傷。

發明內容

本發明提供一種可輔助使用者平衡，以防止使用者跌倒的平衡輔助系統及安裝有此平衡輔助系統的穿戴式裝置，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明的平衡輔助系統包含一轉動件、一第一驅動單元、一感測模組以及一處理單元。第一驅動單元連接于轉動件。第一驅動單元用以驅動轉動件轉動。處理單元電連接于第一驅動單元與感測模組。處理單元自感測模組接收一感測信號。處理單元根據感測信號自多個行為模式中決定一目前行為模式。處理單元根據目前行為模式控制第一驅動單元調整轉動件的轉速。

根據另一實施例，本發明的穿戴式裝置包含一穿戴式物件以及一平衡輔助系統。平衡輔助系統設置于穿戴式物件上。平衡輔助系統包含一轉動件、一第一驅動單元、一感測模組以及一處理單元。第一驅動單元連接于轉動件。第一驅動單元用以驅動轉動件轉動。處理單元電連接于第一驅動單元與感測模組。處理單元自感測模組接收一感測信號。處理單元根據感測信號自多個行為模式中決定一目前行為模式。處理單元根據目前行為模式控制第一驅動單元調整轉動件的轉速。

綜上所述，本發明的平衡輔助系統可設置于穿戴式物件(例如，外骨骼機器人)上。當穿戴式物件穿戴于使用者身上，且平衡輔助系統啟動時，第一驅動單元即會驅動轉動件轉動，而產生慣性力矩。轉動件所產生的慣性力矩即可輔助使用者平衡，以防止使用者跌倒。此外，感測模組會隨著使用者的動作而產生感測信號。本發明的平衡輔助系統可根據感測信號決定使用者的目前行為模式，且根據使用者的目前行為模式調整轉動件的轉速。藉此，本發明的平衡輔助系統即可根據使用者的不同行為模式更靈活地調整轉動件所產生的慣性力矩，以適時輔助使用者平衡且避免影響使用者的正常動作。

附圖說明

關于本發明的優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。

圖1為根據本發明一實施例的穿戴式裝置的立體圖。

圖2為圖1中的穿戴式裝置于另一視角的立體圖。

圖3為圖1中的平衡輔助系統的功能方塊圖。

圖4為圖3中的平衡輔助系統的控制流程圖。

圖5為根據本發明另一實施例的穿戴式裝置的前視圖。

圖6為圖5中的平衡輔助系統轉動后的立體圖。

圖7為圖5中的平衡輔助系統的功能方塊圖。

附圖標記：

1、1'?穿戴式裝置

10?穿戴式物件

12、12'?平衡輔助系統