[发明专利]一种脚踝助力外骨骼的控制方法

说明书

本申请提供一种脚踝助力外骨骼的控制方法，脚踝助力外骨骼包括控制器，通信模块，语音交互模块，电池盒组件，鞋底板组件，设置在鞋底板组件底部的压力传感器，与鞋底板组件侧边连接的内/外翻自由度电机组件，与内/外翻自由度电机组件活动端连接的背/跖屈自由度电机组件，以及与背/跖屈自由度电机组件活动端连接的小腿固定杆组件；控制器、通讯设备和语音交互组件均设置在内/外翻自由度电机组件的侧边；电源组件设置在小腿固定杆组件的侧边；控制器分别与通讯设备、语音交互组件、电源组件、压力传感器、背/跖屈自由度电机组件和内/外翻自由度电机组件电连接。本申请可以获得背/跖屈和内/外翻两个方向上的自由度，从而充分带动脚踝运动。

技术领域

本申请涉及外骨骼技术领域，特别是一种脚踝助力外骨骼的控制方法。

背景技术

脚踝（或称踝关节）是人类脚部与小腿相连的部位，包括七块跗骨、脚部的跖骨和小腿的骨骼。脚部是人的第二心脏，而脚踝是左右脚部血液流动的重要关口。人体下半身血液循环的畅通与否，对全身的气血流通影响很大。脚踝是左右脚部血液流经的重要部位，如果脚踝柔软有弹性，则回心的静脉血液就能顺利通过脚踝；如果脚踝僵硬、老化，则回心血液就会淤滞在脚踝附近，使正常的血液循环受到影响。因此，通过体操或按摩，使脚踝保持柔软灵活的状态，对人体健康大有裨益。

现有的脚踝助力外骨骼大多应用于下肢行走助力外骨骼上，形状较为单一，并且需要通过穿戴者的上肢操作外部设备（如用手操作遥控器），来控制外骨骼的启动，暂停，以及各种工作模式的切换和参数的设置。

现有的脚踝助力外骨骼只能实现背/跖屈方向上的自由度，无法带动穿戴者的脚踝进行内翻或外翻；并且脚踝助力外骨骼的长度不可调节，穿戴舒适度不高；此外，在实际使用场景下，通过上肢操作进行外骨骼控制的方式较为复杂，不利于新人快速上手。

发明内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种脚踝助力外骨骼的控制方法，包括：

一种脚踝助力外骨骼的控制方法，所述脚踝助力外骨骼，包括：控制器、通讯设备、语音交互组件、电源组件、鞋底板组件、压力传感器、内/外翻自由度电机组件、背/跖屈自由度电机组件和小腿固定杆组件；

所述小腿固定杆组件包括小腿固定杆、小腿伸缩杆、伸缩调节旋钮、小腿绑腿杆和小腿挡板；所述小腿伸缩杆的端部穿设在所述小腿固定杆内部，并且可以沿所述小腿固定杆轴向滑动；所述伸缩调节旋钮设置在所述小腿固定杆侧边，用于调节所述小腿固定杆和所述小腿伸缩杆的相对位置；所述小腿绑腿杆的一端与所述小腿固定杆远离所述小腿伸缩杆的端部固定连接，另一端与所述小腿挡板固定连接；所述电源组件设置在所述小腿固定杆的侧边；

所述鞋底板组件包括鞋底板、双侧挡板和后挡板；所述双侧挡板相对设置在所述鞋底板的侧边；所述后挡板设置在所述鞋底板的端部；所述压力传感器设置在所述鞋底板的底部；

所述内/外翻自由度电机组件包括内/外翻电机、安装底座和转动件；所述安装底座固定在所述鞋底板侧边；所述内/外翻电机设置在所述安装底座上；所述内/外翻电机的输出轴平行于所述鞋底板的开设方向；所述转动件套设在所述内/外翻电机的输出轴上并且随所述内/外翻电机的输出轴转动；所述控制器、所述通讯设备和所述语音交互组件均设置在所述转动件的侧边；

所述背/跖屈自由度电机组件包括背/跖屈电机、安装支架和转动盘；所述安装支架与所述转动件的端部固定连接；所述转动盘转动设置在所述安装支架上；所述背/跖屈电机设置在所述安装支架侧边；所述背/跖屈电机的输出轴垂直于所述鞋底板的开设方向；所述转动盘套设在所述背/跖屈电机的输出轴上并且随所述背/跖屈电机的输出轴转动；所述小腿伸缩杆的端部与所述转动盘的侧边固定连接；

所述控制器分别与所述通讯设备、所述语音交互组件、所述电源组件、所述压力传感器、所述背/跖屈自由度电机和所述内/外翻自由度电机电连接；