[发明专利]行走辅助机器人和控制行走辅助机器人的方法

说明书

提供了一种行走辅助机器人和控制行走辅助机器人的方法。控制方法包括：通过感测或测量至少一个关节的动作来收集动作信息；基于感测或测量到的所述至少一个关节的动作来确定所述至少一个关节的动作状态；基于被确定的所述至少一个关节的动作状态来控制行走辅助机器人。

本申请要求于2013年11月7日提交到韩国知识产权局的第2013-0134784号韩国专利申请的权益，所述申请的公开内容通过引用合并于此。

技术领域

示例实施例涉及一种行走辅助机器人和控制行走辅助机器人的方法。

背景技术

行走辅助装置可帮助行走有困难的用户，进而让该用户更容易行走。由于先天原因(诸如遗传缺陷)或后天原因(诸如年龄、疾病、事故等)，人们可能行走有困难。提供行走辅助装置以减轻这种行走困难。

行走辅助装置的示例包括行走辅助车和行走辅助机器人，其中，行走辅助车设置有至少一个轮子和支撑板，行走辅助机器人通过在行走期间将所需要的力施加到人体的肌肉来帮助用户行走。

行走辅助机器人可固定在人体的臀部、大腿、小腿等，并通过经由致动器和各种机械将力(例如，力矩)施加到肌肉和关节来帮助肌肉和关节运动，进而帮助穿戴者更容易行走。

发明内容

因此，一些示例实施例提供一种可适当和有效地帮助用户行走的行走辅助机器人以及一种控制行走辅助机器人的方法。

示例实施例将部分地在以下的描述中阐述，并且从所述描述中部分将是清楚的，或通过所述示例实施例的实践可被获知。

一些示例实施例涉及一种行走辅助机器人。

在一些示例实施例中，行走辅助机器人包括：至少一个关节；动作信息收集单元，用于感测或测量所述至少一个关节的动作；处理单元，用于基于感测或测量到的所述至少一个关节的动作来确定所述至少一个关节的动作状态，并基于与所述至少一个关节的动作状态有关的被确定的结果来控制行走辅助机器人。

一些示例实施例涉及一种控制行走辅助机器人的方法。

在一些示例实施例中，所述方法包括：通过感测或测量至少一个关节的动作来收集动作信息；基于收集到的动作信息来确定所述至少一个关节的动作状态；基于所确定的所述至少一个关节的动作状态来控制行走辅助机器人。

一些示例实施例涉及一种控制行走辅助装置的至少一个关节的运动的方法。

在一些示例实施例中，所述方法包括：检测行走辅助装置的所述至少一个关节的动作；基于所述至少一个关节的动作来确定行走辅助装置的当前行走阶段，其中，当前行走阶段是与行走操作相关的多个行走阶段中的一个；基于当前行走阶段将辅助力矩施加到和所述至少一个关节相关的肢体。

在一些示例实施例中，辅助力矩包括主动分量、阻尼分量和动态补偿分量中的一个或更多个。

在一些示例实施例中，所述方法还包括：连续确定所述至少一个关节是正将正功施加到肢体以使肢体加速，还是正将负功施加到肢体以使肢体减速；如果所述至少一个关节正将正功施加到肢体，则调整辅助力矩的主动分量来增加被施加到肢体的辅助力矩；如果所述至少一个关节正将负功施加到肢体，则调整辅助力矩的阻尼分量来减小被施加到肢体的辅助力矩。

在一些示例实施例中，调整主动分量的步骤包括：基于力矩变化模式来确定主动分量，其中，力矩变化模式基于先前观察到的关节的动作被计算；调整阻尼分量的步骤包括：基于关节的角速度来确定阻尼分量，使得行走辅助装置的行走速度被保持在阈值以上。

在一些示例实施例中，行走辅助装置被配置为由用户穿戴，并且调整主动分量的步骤包括：确定用户和行走辅助装置是否正一致地行走，并且如果行走辅助装置和用户未一致地行走，则增加主动分量。