[发明专利]一种引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路

权利要求书

1.一种引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路，包括供电电路，其特征在于：还包括主控单元、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路；所述主控单元分别与所述供电电路、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路相连接，其中，

所述压力传感器电路，设置在智能拐杖的底部，并用于检测所述智能拐杖与地面的接触压力；

所述陀螺仪电路，用于检测所述智能拐杖接触地面的倾角；

所述主控单元，用于接收所述压力传感器电路的压力信号和陀螺仪电路的角度信号，并经分析运算后判断出人体的步态信息；

所述无线通讯电路，用于将所述步态信息发送至外部的外骨骼机器人，所述外骨骼机器人穿戴在人体上；

还包括与所述主控单元相连接的系统状态指示电路、用户操作按键电路和USB连接电路，所述系统状态指示电路用于对所述主控单元的运行状态进行指示；所述用户操作按键电路用于从外部输入启动或关闭信号至所述主控单元；所述USB连接电路与外部的USB存储设备相连接；

所述主控单元包括第四芯片(U4)，所述压力传感器电路与所述第四芯片(U4)的第15脚相连接，所述无线通讯电路与所述第四芯片(U4)的第33-38脚相连接，所述陀螺仪电路与所述第四芯片(U4)的第20-21脚相连接，系统状态指示电路与所述第四芯片(U4)的第2脚和第41脚相连接，用户操作按键电路与所述第四芯片(U4)的第39脚相连接，USB连接电路与所述第四芯片(U4)的第44-45脚相连接，所述供电电路与所述第四芯片(U4)的第13脚、第32脚、第48脚、第64脚、第19脚、第7脚相连接；

所述压力传感器电路包括第七芯片(U7)和压力传感器接口(P2)，所述第七芯片(U7)的第1脚依次经第十四电阻(R14)和第十三可变电阻(R13)与所述第七芯片(U7)的第8脚相连接；

所述第七芯片(U7)的第2脚分别与所述压力传感器接口(P2)的第3脚、第二十八电容(C28)的一端、第三十三电容(C33)的一端相连接，所述第二十八电容(C28)的另一端接地；

所述第七芯片(U7)的第3脚分别与所述压力传感器接口(P2)的第4脚、第三十八电容(C38)的一端、第三十三电容(C33)的另一端相连接，所述第三十八电容(C38)的另一端接地；

所述第七芯片(U7)的第4脚分别与-5V电源、第三十七电容(C37)的一端相连接，所述第三十七电容(C37)的另一端接地；

所述第七芯片(U7)的第5脚接地；

所述第七芯片(U7)的第6脚经第十八电阻(R18)后分别与第十五电阻(R15)的一端、第十九电阻(R19)的一端和第四芯片(U4)的第15脚相连接；所述第十五电阻(R15)的另一端分别与+5V电源、第二十七电容(C27)的一端和第七芯片(U7)的第7脚相连接，所述第二十七电容(C27)的另一端接地；第十九电阻(R19)的另一端经第二十一电阻(R21)与地面相连接；

所述压力传感器接口(P2)的第1脚接+5V电源，其第2脚接地；

所述无线通讯电路包括第五芯片(U5)，所述第五芯片(U5)的第1-6脚分别与所述第四芯片(U4)的第33-38脚一一对应连接，所述第五芯片(U5)的第7脚与所述供电电路相连接，所述第五芯片(U5)的第8脚接地；

所述第五芯片(U5)的第9脚分别与第一晶体振荡器(Y1)的一端、第十电阻(R10)的一端、第二十二电容(C22)的一端相连接，所述第一晶体振荡器(Y1)的另一端与所述第五芯片(U5)的第10脚相连接，第十电阻(R10)的另一端与所述第五芯片(U5)的第10脚、第二十三电容(C23)的一端相连接，所述第二十二电容(C22)的另一端、所述第二十三电容(C23)的另一端均接地；

所述第五芯片(U5)的第11脚经第四电感(L4)分别与第三电感(L3)的一端、所述第五芯片(U5)的第12脚相连接；

所述第五芯片(U5)的第13脚与所述第三电感(L3)的另一端、第二电感(L2)的一端相连接，所述第二电感(L2)的另一端经第十四电容(C14)与外部的天线相连接，所述第十四电容(C14)和天线之间还经第十六电容(C16)接地；

所述第五芯片(U5)的第14脚接地，其第15脚分别与第十一电容(C11)的一端、第十二电容(C12)的一端、所述供电电路相连接，所述第十一电容(C11)的另一端、第十二电容(C12)的另一端均接地；

所述第五芯片(U5)的第19脚经第九电容(C9)接地，其第20脚接地；

所述陀螺仪电路包括第八芯片(U8)，所述第八芯片(U8)的第1脚分别与第十六电阻(R16)的一端、第十七电阻(R17)的一端和第四芯片(U4)的第20脚相连接，所述第十七电阻(R17)的另一端与所述供电电路相连接，所述第十六电阻(R16)的另一端与所述第四芯片(U4)的第21脚、所述第八芯片(U8)的第2脚相连接；所述第八芯片(U8)的第3脚经第三十六电容(C36)接地，所述第八芯片(U8)的第4脚接地，所述第八芯片(U8)的第5脚与所述供电电路相连接，且所述第八芯片(U8)的第5脚还经第四十电容(C40)接地；所述第八芯片(U8)的第6脚接地，所述第八芯片(U8)的第7脚与所述供电电路、第三十二电容(C32)的一端相连接，第三十二电容(C32)的另一端接地；所述第八芯片(U8)的第8脚经第二十电阻(R20)接地，所述第八芯片(U8)的第9脚经第三十九电容(C39)接地，所述第八芯片(U8)的第10脚接地；

所述供电电路包括锂离子电池，第一芯片(U1)、第二芯片(U2)、第三芯片(U3)和第六芯片(U6)，

第一芯片(U1)的第1脚接地，其第2脚经第五电阻(R5)接地，其第3脚接地，其第4脚分别与所述第一芯片(U1)的第8脚、第二发光二极管(D2)的阳极、第三发光二极管(D3)的阳极、第一电容(C1)的一端、第二电容(C2)的一端、第七电容(C7)的一端、第一电感(L1)的一端、第三芯片(U3)的第5脚、第三芯片(U3)的第4脚相连接；所述第一电容(C1)的另一端、第二电容(C2)的另一端、第七电容(C7)的另一端均接地，所述第一芯片(U1)的第5脚分别与锂离子电池的正极、第四电容(C4)的一端相连接，所述锂离子电池的负极接地，所述第四电容(C4)的另一端接地；所述第一芯片(U1)的第6脚经第二电阻(R2)与所述第二发光二极管(D2)的阴极相连接，第一芯片(U1)的第7脚经第三电阻(R3)与所述第三发光二极管(D3)的阴极相连接；

第三芯片(U3)的第1脚分别与第一电感(L1)的另一端、第一二极管(D1)的阳极相连接，所述第一二极管(D1)的阴极分别与第三电容(C3)的一端、第一电阻(R1)的一端、第六芯片(U6)的第8脚、第二芯片(U2)的第3脚、和第五电容(C5)的一端相连接，第三芯片(U3)的第2脚分别与所述第三电容(C3)的另一端、第四电阻(R4)的一端相连接，第三芯片(U3)的第3脚分别与所述第四电阻(R4)的另一端、第一电阻(R1)的另一端相连接，第五电容(C5)的另一端接地；

所述第二芯片(U2)的第1脚接地，其第2脚分别与供电端口、第六电容(C6)的一端、第七电容(C7)的一端相连接，所述第六电容(C6)的另一端、第七电容(C7)的另一端均接地；

所述第六芯片(U6)的第1脚经第三十四电容(C34)与其第2脚相连接，所述第六芯片(U6)的第3脚接地，所述第六芯片(U6)的第5脚经第三十五电容(C35)接地，且所述第六芯片(U6)的第5脚还与-5V电源相连接。