[实用新型]一种外骨骼助行器有效
申请号: | 202021075784.1 | 申请日: | 2020-06-11 |
公开(公告)号: | CN213851860U | 公开(公告)日: | 2021-08-03 |
发明(设计)人: | 张佳伟;赵明 | 申请(专利权)人: | 上海理工大学 |
主分类号: | A61H3/00 | 分类号: | A61H3/00 |
代理公司: | 上海德昭知识产权代理有限公司 31204 | 代理人: | 郁旦蓉 |
地址: | 200093 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 骨骼 助行器 | ||
1.一种外骨骼助行器,其特征在于,包括:
手部控制模块,包括设置在用户的食指三个指关节处的电容式角度传感器作为指部传感器、设置于所述用户的手腕部的电容式角度传感器作为腰部传感器、设置在食指和中指间的压力传感器以及设置在手背的分别与所述手部控制模块中各所述传感器导线连接的固定处理单元;
机械腿模块,包括用以支撑并完成行走运动的机械腿结构和用以驱动机械腿结构的机械腿驱动模块;
其中,所述机械腿模块的所述机械腿结构包括腿部结构和腰部转动结构;
当且仅当所述压力传感器采集到所述用户所述食指与所述中指并拢产生的压力信息时,所述固定处理单元通过所述指部传感器采集所述食指各指节弯曲产生的角度信息作为腿部驱动的转角信号,同时将所述腰部传感器采集所述腕部转动产生的角度信息作为腰部转角信号,
一旦所述固定处理单元获取到所述转角信号和所述腰部转角信号就传输给所述机械腿驱动模块,使得所述机械腿驱动模块基于所述转角信号驱动所述腿部结构完成所述用户预期的腿部运动,并基于所述腰部转角信号驱动所述腰部转动结构完成所述用户预期的腰部运动,从而使所述用户完成所述行走。
2.根据权利要求1所述的一种外骨骼助行器,其特征在于:
其中,所述指部传感器包括设置于手背与食指近节指相连的关节处的第一指节传感器、设置于食指近节与食指中节相连的关节处的第二指节传感器和设置于食指中节与食指远节相连的关节处的第三指节传感器,
所述机械腿驱动模块包括设置于所述腰部转动结构并与腕部控制单元通过导线连接的腰部驱动电机和设置于每条所述腿部结构各关节处的腿部驱动电机,
所述腿部驱动电机包含设置于所述腿部结构的踝关节处的踝关节驱动电机、设置与所述腿结构的膝关节处的膝关节驱动电机以及设置于所述腿结构的腿关节处腿关节驱动电机,
所述腿关节驱动电机、所述膝关节驱动电机和所述踝关节驱动电机分别与所述第一指节传感器、所述第二指节传感器和所述第三指节传感器一一对应,并通过接收所述手部控制模块发出的所述转角信号分别各自独立完成相应的运动。
3.根据权利要求2所述的一种外骨骼助行器,其特征在于:
其中,所述手部控制模块中的所述固定处理单元固定于所述用户的手背上,一端通过第一转轴与所述固定处理单元一段连接位于食指的近节侧面靠近中指侧的第一固定板、通过第二转轴与所述第一固定板连接位于食指的中节侧面靠近中指侧的第二固定板、通过第三转轴与所述第二固定板不连接位于食指的中节侧面靠近中指侧的第三固定板,
所述腰部传感器连接于所述固定处理单元的另一端,可绕手腕处自由转动,
所述第一指节传感器、所述第二指节传感器和所述第三指节传感器分别安装于所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴上。
4.根据权利要求3所述的一种外骨骼助行器,其特征在于:
其中,所述压力传感器布置于所述第三固定板的靠近中指一侧。
5.根据权利要求1所述的一种外骨骼助行器,其特征在于:
其中,所述机械腿结构包含:用于完成所述预期的腰部运动的所述腰部转动结构、用于完成所述预期的腿部运动的所述腿部结构以及用于连接所述腰部转动结构和所述腿部结构的腰腿连接结构,所述腰部转动结构和所述腿部结构分别通过转轴连接于所述腰腿连接结构。
6.根据权利要求1所述的一种外骨骼助行器,其特征在于:
其中,所述机械腿模块还包括:
滑杆结构,两端分别固定于所述机械腿模块中的所述腿结构上,用于支撑并使所述机械腿执行模块在未操作时保持稳定。
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