[实用新型]一种测量手扶式起立时人体重心位置的装置

说明书

本实用新型公开了一种测量手扶式起立时人体重心位置的装置，包括手扶式辅助起立装置，所述手扶式辅助起立装置上安装有第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器采用角度传感器，安装在所述手扶式辅助起立装置的扶手上；所述第二传感器和第三传感器采用位置传感器；所述第一传感器、第二传感器和第三传感器均连接到数据处理设备上。本实用新型的优点在于：可以实时得到人体重心位置，结构移植和拓展性强。

技术领域

本实用新型涉及康复机器人领域，尤其涉及一种测量手扶式起立时人体重心位置的装置。

背景技术

随着人口老龄化的加剧，对于辅助养老机器人的需求越来越强烈。辅助起立、坐下或者行走的机器人，可以帮助老年人日常的起居，大大降低对于老年人护理人力的需求，目前已经有很广泛的市场需求。由于这类辅助养老的机器人所服务的是一些身体虚弱的老年人，它对于安全性能有着最高级别的要求，不仅需要能保证在辅助老人的工作过程中不会误伤到老人，还要确保老人在起立过程中不摔倒。

人体重心位置是表征人体平衡状况的重要参数，通过实时观察人体起立时的重心位置，可以观察人体的平衡情况，确保在起立的过程中不摔倒。此外，人体平衡功能检测可作为眩晕、前庭病变、脑部病变的辅助诊断和康复疗效评定的定量指标，对疾病的进展及疗效有监测作用。

现有的辅助老年人起立的设备虽然有安全保护措施，但缺少针对不同个体的差异性的措施，也缺少对老年人自身行动能力的观测；现有的测量人体重心的方法，有些受到测试平台的限制，不适用于辅助老年人起立的设备，有些使用的传感器过多，结构复杂，成本过高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实时测量出人体重心位置的测量手扶式起立时人体重心位置的装置。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种测量手扶式起立时人体重心位置的装置，包括手扶式辅助起立装置，所述手扶式辅助起立装置上安装有第一传感器(1)、第二传感器(2)和第三传感器(3)；所述第一传感器(1)采用角度传感器，安装在所述手扶式辅助起立装置的扶手(4)上，用于测量小臂与扶手的夹角；所述第二传感器(2)和第三传感器(3)采用位置传感器，分别用于测量肩关节和髋关节连线上选取的一个固定点的位置以及踝关节位置；所述第一传感器(1)、第二传感器(2)和第三传感器(3)均连接到数据处理设备上。

作为优化的技术方案，所述手扶式辅助起立装置还包括靠背(5)和底座(6)，所述靠背(5)固定在所述底座(6)的上方，所述扶手(4)固定在所述靠背(5) 的中部，所述第二传感器(2)安装在所述扶手(4)与所述靠背(5)的连接处，所述第三传感器(3)安装在所述底座(6)上。第二传感器和第三传感器的安装位置需确保这两个传感器在人体起立的过程中始终能够测量到肩关节和髋关节连线上选取的固定点的位置以及踝关节的位置，在确保能够测量到所需数据的前提下，在不同的应用场合中传感器的位置可以不同。

作为优化的技术方案，所述第二传感器(2)和第三传感器(3)均采用超声波位置传感器。

作为优化的技术方案，所述数据处理设备采用单片机。

本实用新型的优点在于：本实用新型在使用少量常用传感器的情况下，通过采集传感器的数据和测量人体各部分的长度，经数据处理设备处理数据后可以实时得到人体重心位置；结构移植和拓展性强，适用于康复机器人、外骨骼机器人、类人机器人领域等机械肢体调节领域。

附图说明

图1是本实用新型测量手扶式起立时人体重心位置的装置的结构示意图。

图2是将人体简化为平面的六个部分的模型图。

图3是使用本实用新型测量人体重心位置的方法中确定肩关节位置步骤的示意图。

图4是使用本实用新型测量人体重心位置的方法中确定髋关节和膝关节位置步骤的示意图。