[發(fā)明專利]一種腳踝助力外骨骼的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110514529.5
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113081701B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉晶;陳功
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市邁步機器人科技有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;A61H3/00;A61H1/02;B25J9/00;B25J9/12;B25J9/16;B25J13/00
• 代理公司: 深圳市智勝聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44368
• 代理人: 齊文劍

本申請?zhí)峁┮环N腳踝助力外骨骼的控制方法，腳踝助力外骨骼包括控制器，通信模塊，語音交互模塊，電池盒組件，鞋底板組件，設(shè)置在鞋底板組件底部的壓力傳感器，與鞋底板組件側(cè)邊連接的內(nèi)/外翻自由度電機組件，與內(nèi)/外翻自由度電機組件活動端連接的背/跖屈自由度電機組件，以及與背/跖屈自由度電機組件活動端連接的小腿固定桿組件；控制器、通訊設(shè)備和語音交互組件均設(shè)置在內(nèi)/外翻自由度電機組件的側(cè)邊；電源組件設(shè)置在小腿固定桿組件的側(cè)邊；控制器分別與通訊設(shè)備、語音交互組件、電源組件、壓力傳感器、背/跖屈自由度電機組件和內(nèi)/外翻自由度電機組件電連接。本申請可以獲得背/跖屈和內(nèi)/外翻兩個方向上的自由度，從而充分帶動腳踝運動。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及外骨骼技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種腳踝助力外骨骼的控制方法。

背景技術(shù)

腳踝（或稱踝關(guān)節(jié)）是人類腳部與小腿相連的部位，包括七塊跗骨、腳部的跖骨和小腿的骨骼。腳部是人的第二心臟，而腳踝是左右腳部血液流動的重要關(guān)口。人體下半身血液循環(huán)的暢通與否，對全身的氣血流通影響很大。腳踝是左右腳部血液流經(jīng)的重要部位，如果腳踝柔軟有彈性，則回心的靜脈血液就能順利通過腳踝；如果腳踝僵硬、老化，則回心血液就會淤滯在腳踝附近，使正常的血液循環(huán)受到影響。因此，通過體操或按摩，使腳踝保持柔軟靈活的狀態(tài)，對人體健康大有裨益。

現(xiàn)有的腳踝助力外骨骼大多應(yīng)用于下肢行走助力外骨骼上，形狀較為單一，并且需要通過穿戴者的上肢操作外部設(shè)備（如用手操作遙控器），來控制外骨骼的啟動，暫停，以及各種工作模式的切換和參數(shù)的設(shè)置。

現(xiàn)有的腳踝助力外骨骼只能實現(xiàn)背/跖屈方向上的自由度，無法帶動穿戴者的腳踝進行內(nèi)翻或外翻；并且腳踝助力外骨骼的長度不可調(diào)節(jié)，穿戴舒適度不高；此外，在實際使用場景下，通過上肢操作進行外骨骼控制的方式較為復(fù)雜，不利于新人快速上手。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于所述問題，提出了本申請以便提供克服所述問題或者至少部分地解決所述問題的一種腳踝助力外骨骼的控制方法，包括：

一種腳踝助力外骨骼的控制方法，所述腳踝助力外骨骼，包括：控制器、通訊設(shè)備、語音交互組件、電源組件、鞋底板組件、壓力傳感器、內(nèi)/外翻自由度電機組件、背/跖屈自由度電機組件和小腿固定桿組件；

所述小腿固定桿組件包括小腿固定桿、小腿伸縮桿、伸縮調(diào)節(jié)旋鈕、小腿綁腿桿和小腿擋板；所述小腿伸縮桿的端部穿設(shè)在所述小腿固定桿內(nèi)部，并且可以沿所述小腿固定桿軸向滑動；所述伸縮調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)置在所述小腿固定桿側(cè)邊，用于調(diào)節(jié)所述小腿固定桿和所述小腿伸縮桿的相對位置；所述小腿綁腿桿的一端與所述小腿固定桿遠(yuǎn)離所述小腿伸縮桿的端部固定連接，另一端與所述小腿擋板固定連接；所述電源組件設(shè)置在所述小腿固定桿的側(cè)邊；

所述鞋底板組件包括鞋底板、雙側(cè)擋板和后擋板；所述雙側(cè)擋板相對設(shè)置在所述鞋底板的側(cè)邊；所述后擋板設(shè)置在所述鞋底板的端部；所述壓力傳感器設(shè)置在所述鞋底板的底部；

所述內(nèi)/外翻自由度電機組件包括內(nèi)/外翻電機、安裝底座和轉(zhuǎn)動件；所述安裝底座固定在所述鞋底板側(cè)邊；所述內(nèi)/外翻電機設(shè)置在所述安裝底座上；所述內(nèi)/外翻電機的輸出軸平行于所述鞋底板的開設(shè)方向；所述轉(zhuǎn)動件套設(shè)在所述內(nèi)/外翻電機的輸出軸上并且隨所述內(nèi)/外翻電機的輸出軸轉(zhuǎn)動；所述控制器、所述通訊設(shè)備和所述語音交互組件均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動件的側(cè)邊；

所述背/跖屈自由度電機組件包括背/跖屈電機、安裝支架和轉(zhuǎn)動盤；所述安裝支架與所述轉(zhuǎn)動件的端部固定連接；所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述安裝支架上；所述背/跖屈電機設(shè)置在所述安裝支架側(cè)邊；所述背/跖屈電機的輸出軸垂直于所述鞋底板的開設(shè)方向；所述轉(zhuǎn)動盤套設(shè)在所述背/跖屈電機的輸出軸上并且隨所述背/跖屈電機的輸出軸轉(zhuǎn)動；所述小腿伸縮桿的端部與所述轉(zhuǎn)動盤的側(cè)邊固定連接；

所述控制器分別與所述通訊設(shè)備、所述語音交互組件、所述電源組件、所述壓力傳感器、所述背/跖屈自由度電機和所述內(nèi)/外翻自由度電機電連接；