[发明专利]具有地形识别功能的假肢装置

权利要求书

1.一种具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，包括膝关节电机组件、踝关节电机组件、连杆组件、控制器、深度相机(18)以及传感器组件；

所述膝关节电机组件连接连杆组件的一端，连杆组件的另一端连接踝关节电机组件，膝关节电机组件上设置有假肢接受腔接头(1)，假肢接受腔接头(1)连接外部装置，所述传感器组件连接踝关节电机组件，深度相机(18)连接控制器，控制器连接膝关节电机组件与踝关节电机组件；

所述深度相机(18)能够将地形情况输出到控制器，控制器能够控制膝关节电机组件与踝关节电机组件转动；

所述传感器组件包括传感器连接件(15)与六轴力传感器(16)；

所述六轴力传感器(16)通过传感器连接件(15)连接踝关节电机组件；

所述六轴力传感器(16)能够检测所述具有地形识别功能的假肢装置的受力情况，并将该受力信息发送给控制器；

所述膝关节电机组件的膝关节电机(3)中设置有编码器；

所述踝关节电机组件的踝关节电机(12)中设置有编码器；

所述编码器能够读取膝关节电机(3)与踝关节电机(12)的实际转角并与期望转角求取误差，生成期望轨迹，并将该轨迹信息发送至控制器；

所述深度相机(18)连接膝关节连接垫片(2)且朝向斜下方设置；

所述深度相机(18)能够以预设频率采集所述具有地形识别功能的假肢装置当前所处位置的RGB图像数据以及深度信息，并将数据输入到事先训练好的卷积神经网络当中，网络输出为地形标签，将地形标签输出到控制器。

2.根据权利要求1所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，所述连杆组件包括连杆(8)、膝关节电机底座(6)、膝关节套筒(7)、踝关节套筒(9)以及踝关节电机底座(10)；

所述膝关节电机底座(6)通过膝关节套筒(7)连接连杆(8)的一端，踝关节电机底座(10)通过踝关节套筒(9)连接连杆(8)的另一端；

所述膝关节电机底座(6)连接膝关节电机组件，踝关节电机底座(10)连接踝关节电机组件。

3.根据权利要求2所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，所述连杆(8)的两端均设置有外螺纹，膝关节套筒(7)与踝关节套筒(9)均设置有内螺纹；

所述膝关节套筒(7)与踝关节套筒(9)上沿径向开有多个螺纹孔，所述连杆(8)两端设置有外螺纹的曲面有部分沿径向向内凹陷形成一个或多个矩形区域。

4.根据权利要求1所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，所述膝关节电机组件包括膝关节连接垫片(2)、膝关节电机(3)、膝关节轴承(4)以及膝关节转动组件(5)；

所述膝关节连接垫片(2)的一面连接假肢接受腔接头(1)，膝关节连接垫片(2)的另一面连接膝关节转动组件(5)，膝关节转动组件(5)通过膝关节轴承(4)连接膝关节电机(3)的转轴；

所述膝关节电机(3)连接连杆组件，膝关节电机(3)的转轴与连杆组件的轴线相垂直，膝关节电机(3)能够带动膝关节转动组件(5)绕膝关节电机(3)的转轴旋转。

5.根据权利要求1所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，所述踝关节电机组件包括踝关节连接垫片(14)、踝关节电机(12)、踝关节轴承(11)以及踝关节转动组件(13)；

所述踝关节连接垫片(14)的一面连接传感器组件，踝关节连接垫片(14)的另一面连接踝关节转动组件(13)，踝关节转动组件(13)通过踝关节轴承(11)连接踝关节电机(12)的转轴；

所述踝关节电机(12)连接连杆组件，踝关节电机(12)的转轴与连杆组件的轴线相垂直，踝关节电机(12)能够带动踝关节转动组件(13)绕踝关节电机(12)的转轴旋转。

6.根据权利要求1所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，还包括驱动器；

所述驱动器与控制器建立can通信协议连接，控制装置能够给驱动器发送指令，从而驱动膝关节电机组件的膝关节电机(3)与踝关节电机组件的踝关节电机(12)转动。

7.根据权利要求1所述的具有地形识别功能的假肢装置，其特征在于，所述膝关节电机组件、踝关节电机组件以及连杆组件上均开有减重挖孔(17)。