[发明专利]一种适用于多场景的有源助力装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于多场景的有源助力装置及方法，涉及行走装置技术领域，包括可穿戴装置，所述可穿戴装置安装有传感器组件和控制组件；其中，传感器组件包括超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器，控制组件包括接收器、位置检测器和扭矩计算器，接收器用于接收超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器检测的信号，并将陀螺仪和加速度传感器的信号传输至扭矩计算器，位置检测器用于根据超声波传感器检测到的信号确定物体位置。本发明能够精确探测物体的位置并且精确控制行走路线，从而实现多场景应用。

技术领域

本发明涉及行走装置技术领域，尤其涉及一种适用于多场景的有源助力装置及方法。

背景技术

可穿戴机器人用于辅助搬运物体和行走，目前已在不同应用场景中使用。虽然现在已经有很多可以辅助人体搬运重物的器械，但是在大多数情况下，这类器械也只能在特定的工作场合才可以辅助人体完成工作。

例如：CN104490568A公开了一种康复医疗器械技术领域的下肢外骨骼助行康复机器人，包括腰部后背运动模块、髋关节运动模块、膝关节运动模块、踝关节运动模块，后背伺服电机通过曲柄摇杆机构和空间四连杆机构带动髋关节运动，膝部电动推杆带动膝关节运动；踝部电动推杆带动踝关节运动。该机器人虽然能够辅助患者行走，但是不能准确的探测物体位置，也不能精确控制行走的程度，且仅适用于医疗场景。

CN103203748A公开了一种外骨骼机器人控制系统，包括主控制组件和至少一个节点单元，每个节点单元分别包括节点控制组件以及分别与节点控制组件连接的传感器和执行器，该节点控制组件分别与主控制组件连接。该外骨骼机器人控制系统能提高系统的稳定性和可靠性，并且使控制系统的结构更加清晰，层次分明，便于机器代码的实现；但是其数据采集和控制执行的手段单一，使得整体控制仍然不够精确，不能实现机器人的多场景的运动，且只适用于工业场景。

因此，目前的可穿戴机器人通常只能实现单一应用场景，不能在多应用场景使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种适用于多场景的有源助力装置及方法，能够精确探测物体的位置并且精确控制行走路线，从而实现多场景应用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种适用于多场景的有源助力装置，包括可穿戴装置，所述可穿戴装置安装有传感器组件和控制组件；

其中，传感器组件包括超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器，控制组件包括接收器、位置检测器和扭矩计算器，接收器用于接收超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器检测的信号，并将陀螺仪和加速度传感器的信号传输至扭矩计算器，位置检测器用于根据超声波传感器检测到的信号确定物体位置。

作为进一步的实现方式，所述超声波传感器设置于可穿戴装置的支撑臂，陀螺仪和加速度传感器设置于可穿戴装置的腰带位置。

作为进一步的实现方式，所述支撑臂还设置变速装置，变速装置连接控制组件。

作为进一步的实现方式，所述支撑臂一端连接腰带，支撑臂安装有卷扬机，卷扬机的钢丝绳从支撑臂顶部伸出。

作为进一步的实现方式，所述可穿戴装置还包括支撑部，支撑部具有多个关节，关节处安装驱动电机，且驱动电机连接扭矩计算器。

作为进一步的实现方式，所述腰带上还安装有电源。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种适用于多场景的有源助力装置的使用方法，包括:

控制组件根据超声波传感器检测的信号计算搬运物体的路径，并根据陀螺仪和加速度传感器发送的信号，控制各关节的驱动电机运转；

装置移动至提升工位，控制组件控制支撑臂动作以提升物体；