[發明專利]基于實時地形識別的外骨骼助力系統

在審

• 申請號: 202211501343.7
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115837664A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 楊芳亮;陳春杰;吳新宇;王卓;陳暉;陳少聰;徐垠升;劉耀;郭利剛;肖楊;何廷煒
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J13/08;B25J9/16
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 孟潔

1.基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于實時采集周邊環境信息且實時處理與分類；

識別預測模塊，用于根據所述采集執行模塊傳輸的信息進行分析預測；

助力控制模塊，用于根據所述識別預測模塊傳送的信號驅動與協助控制下肢的運動。

2.根據權利要求1所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述采集模塊包括：

傳感器單元，用于采集周邊環境信息；

控制單元，用于接收所述傳感器單元采集的信息且對其進行處理。

3.根據權利要求2所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述傳感器單元包括用于捕獲視頻流的深度攝像機和用于測量髖關節的角度和角速度信息的慣性測量單元。

4.根據權利要求3所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述控制單元包括STM32控制板及用于通信的藍牙模塊和通信模塊。

5.根據權利要求4所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述識別預測模塊包括多頭自注意力單元、多層感知單元和層歸一化單元，所述多頭自注意力單元將接收的信息進行分割，并行執行注意功能，然后每個頭的輸出值被連接并線性投影以形成最終的輸出。

6.根據權利要求5所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述識別預測模塊還包括用于進行圖像處理與地形預測及基于VIT方法進行環境信息分類的AI處理單元。

7.根據權利要求6所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述AI處理單元內設有TX2模型。

8.根據權利要求7所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述助力控制模塊包括：

驅動單元，用于接收所述控制單元的信號進行工作；

協助運動單元，用于接收所述驅動單元的信號協助控制下肢的運動。

9.根據權利要求8所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述驅動單元包括驅動器、減速器、鮑登線、綁縛、繩索和負載。

10.根據權利要求9所述的基于實時地形識別的外骨骼助力系統，其特征在于，所述下肢的運動包括髖關節及膝關節的運動。