[发明专利]一种下肢外骨骼智能拐杖

说明书

本发明公开了一种下肢外骨骼辅助拐杖，包括拐杖本身和按钮；所述拐杖本身包括手肘支撑杆、手柄、主杆、配合杆、橡胶套；所述按钮安装在手柄末端，用来发送意图指令；所述手柄下方有一个盒子，盒内装有pcb板，用来采集并处理按钮和压力传感器的信号；所述主杆与配合杆连接。所述拐杖本身安装有压力传感器，以此来判断拐杖是否被使用。所述压力传感器与拐杖本身通过连接件连接。所述连接件包括配合杆、法兰、套筒；压力传感器与拐杖本身的连接方式为压力传感器与法兰连接，法兰与套筒连接，套筒与配合杆连接。本发明解决了现有技术对人的行动意图判断不准确的问题。

技术领域

本发明属于一种辅助行走机构领域，具体涉及一种下肢外骨骼智能拐杖。

背景技术

人类无法避免衰老，疾病，天灾人祸。现实社会中有许多人因为各种各样的原因丧失了下肢行动能力，需要借助轮椅或者直接瘫痪在床。下肢外骨骼机器人可以帮助不能行走的人复健，防止肌肉萎缩，甚至还能恢复人的部分行动能力，在下肢外骨骼机器人带动人行走时，外骨骼的动作应该与人的行动意图相契合，现在还没有直接手段可以测人的思维，判断出人的行动意图，所以借助机械，由人手动控制，直接把行动意图转化成机器能识别的信号加入控制系统，这是最简单的方法。

在现有技术中，对于智能拐杖，大多采用的技术方案是用传感器测量人体重心，采集使用者所处的状态信息，根据现在的状态进行规划，辅助行走。侧重点在对老年群体行走的保护，但是在行走过程中，随着人的移动，传感器测量的状态会与真实状态存在误差，对人的意图判断不准确；如发明专利号 107811820的拐杖，采用的技术方案是在拐杖上安装陀螺仪和压力传感器，根据拐杖的倾角和拐杖对地压力来判断人的意图，这个技术方案具有一定的局限性，在运动过程中，拐杖的倾角和压力会出现多种复杂情况，对于倾角范围不好把控，就会对意图的判断出现误差，而且这个技术方案适用的状态是行走和停止，不包括坐下和起立。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于通过智能拐杖将人的行动意图加入控制环节中，配合其他的机械设备，实现人的意图。解决现有的智能拐杖对于人的意图判断不明确，行动规划不能真正实现人的想法的问题。针对这一目的本发明提供了一种下肢外骨骼智能拐杖，采用按钮和压力传感器结合的方式，通过四个按钮将起立、坐下、行走、停止等行动意图变成电信号给控制系统。pcb板接收按钮信号，采集压力传感器的信号，经过放大滤波转换后，将信号打包发送给控制端，控制端进行分析后，控制机械来完成人的意图。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种下肢外骨骼智能拐杖，包括拐杖本身和按钮；所述拐杖本身包括手肘支撑杆、手柄、主杆、配合杆、橡胶套；所述按钮安装在手柄末端，用来发送意图指令；所述手柄下方有一个盒子，盒内装有pcb板，用来采集并处理按钮和压力传感器的信号；所述主杆与配合杆连接。

所述拐杖本身安装有压力传感器，以此来判断拐杖是否被使用。所述压力传感器与拐杖本身通过连接件连接。所述连接件包括配合杆、法兰、套筒；压力传感器与拐杖本身的连接方法为压力传感器与法兰连接，法兰与套筒连接，套筒与配合杆连接。

优选地，所述按钮有按钮1、按钮2、按钮3、按钮4，四个按钮集成为一体，按钮用来发送人的意图指令。

优选地，所述压力传感器和按钮都与pcb板电连接；所述pcb板上有信号采集、信号处理、信号传输模块；所述信号处理模块可对采集的压力传感器4的信号进行放大、滤波、转换，再通过信号传输模块将处理过的信号传到控制端。

优选地，配合杆下半部分有外螺纹；所述上套筒内部空心，有内螺纹，配合杆与上套筒通过螺纹旋合。

优选地，法兰内圈和外圈各有一圈螺纹孔；所述压力传感器与法兰通过内圈螺纹孔连接；所述套筒与法兰通过外圈螺纹孔连接。

优选地，所述下套筒是实心的，上端与下法兰连接，下端直接插入橡胶套。