[发明专利]基于助行器的跟随助行方法、系统和终端设备有效
申请号: | 202111052020.X | 申请日: | 2021-09-08 |
公开(公告)号: | CN113908019B | 公开(公告)日: | 2022-12-27 |
发明(设计)人: | 张笑千;罗朝晖;尚鹏;杨德龙;侯增涛;刘程祥;王博 | 申请(专利权)人: | 中国科学院深圳先进技术研究院 |
主分类号: | A61H3/00 | 分类号: | A61H3/00 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 张全文 |
地址: | 518000 广东省深圳*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 助行器 跟随 方法 系统 终端设备 | ||
1.一种基于助行器的跟随助行方法,其特征在于,包括:
获取使用所述助行器的目标对象的运动信息;
利用所述运动信息,获得所述目标对象在第一方向上的移动速率;
根据所述移动速率控制所述助行器在所述第一方向上的移动;
所述根据所述移动速率控制所述助行器在所述第一方向上的移动,包括:
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率在预设速率范围内时,控制所述助行器按照所述目标对象的移动速率在所述第一方向上移动;
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率不在预设速率范围内时,限制所述助行器在所述第一方向上的移动速率;
所述限制所述助行器在所述第一方向上的移动速率,包括:
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率小于预设速率范围的下限值,并且持续大于预设时长,控制所述助行器进行制动处理,以使所述助行器的移动速率变为零;
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率大于预设速率范围的上限值时,将所述上限值作为所述助行器的目标移动速率,控制所述助行器在所述第一方向上按照所述目标移动速率移动。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运动信息包括所述目标对象的下肢的抬起角度和长度值,所述利用所述运动信息,获得所述目标对象在第一方向上的移动速率,包括:
通过所述下肢的抬起角度和所述长度值,确定所述下肢的步长;
根据所述步长得到所述目标对象在所述第一方向上的移动速率。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述下肢的大腿部位设置有第一惯性传感器,所述下肢的小腿部位设置有第二惯性传感器;所述下肢的抬起角度包括通过所述第一惯性传感器获取的大腿抬起角度,和所述第二惯性传感器获取的小腿抬起角度;所述长度值包括大腿长度值和小腿长度值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步长根据下式获得:
其中:为所述步长,为所述大腿长度值,为所述小腿长度值,为所述大腿抬起角度,为所述小腿抬起角度。
5.一种基于助行器的跟随助行系统,其特征在于,包括助行器和驱动设备,所述助行器的轮子上设置有电机;
所述驱动设备用于获取使用所述助行器的目标对象的运动信息,并根据所述运动信息,获得所述目标对象在第一方向上的移动速率,以及根据所述移动速率控制电机,以使得电机带动所述助行器在所述第一方向上移动;
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率在预设速率范围内时,所述驱动设备用于控制所述电机,以使所述电机带动所述助行器按照所述目标对象的移动速率在所述第一方向上移动;
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率不在预设速率范围内时,所述驱动设备用于控制所述电机,从而限制所述助行器在所述第一方向上的移动速率;
其中所述驱动设备限制所述助行器在所述第一方向上的移动速率,具体包括:
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率小于预设速率范围的下限值,并且持续大于预设时长,控制所述助行器进行制动处理,以使所述助行器的移动速率变为零;
当所述目标对象在所述第一方向上的移动速率大于预设速率范围的上限值时,将所述上限值作为所述助行器的目标移动速率,控制所述助行器在所述第一方向上按照所述目标移动速率移动。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,还包括第一惯性传感器和第二惯性传感器,所述第一惯性传感器穿戴在所述目标对象的大腿部位,所述第二惯性传感器穿戴在所述目标对象的小腿部位;
所述驱动设备获取的运动信息包括下肢的抬起角度和长度值;其中所述下肢的抬起角度包括从所述第一惯性传感器获取的大腿抬起角度,和从所述第二惯性传感器获取的小腿抬起角度;所述长度值包括目标对象的大腿长度值和小腿长度值;
所述驱动设备用于根据所述运动信息,获得所述目标对象在第一方向上的移动速率;具体包括:
通过所述下肢的抬起角度和所述长度值,确定所述下肢的步长;
根据所述步长得到所述目标对象在所述第一方向上的移动速率。
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