CN107361992B - 一种人体下肢运动助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种人体下肢运动助力装置，包括助力支架和摆动装置，摆动装置与助力支架铰接；摆动装置上设置有摆动装置角速度传感器和/或摆动装置加速度传感器；摆动装置角速度传感器和/或摆动装置加速度传感器连接控制系统，控制系统可控制动力系统驱动助力支架伸展或弯曲。控制系统判断人体的运动意图和运动趋势、进而驱动助力支架伸展或弯曲；传感器较灵敏，可以加快动力系统的相应速度，避免了刚性的助力支架阻碍人体运动意图，提高其与人体运动协调性，有效地解决了运动时各种力对人体传达运动意图的干扰。

Description

一种人体下肢运动助力装置
技术领域
本发明涉及运动助力装置，尤其是一种人体下肢运动助力装置。
背景技术
可穿戴式外骨骼装置中需要准确实时测量穿戴者下肢运动状况，以感知穿戴者当前运动意图，从而实施相关驱动控制，以实现良好的人机协调及为穿戴者提供运动助力功能。
现有技术中，有许多采用足底压力传感器、多个倾角传感器或腰部背部压力传感共同判断穿戴者下肢运动意图，如专利CN200680006514.1、CN201310711420.6、CN201410491075.4等，在穿戴者运动时人机相互作用状况异常复杂，倾角变化难以准确有效反映穿戴者运动姿态，控制系统难以有效实施控制。
另一些技术提到采用角度传感器辅助实施控制，如哈尔滨工业大学2011年硕士论文《外骨骼下肢助力机器人技术研究》中提到通过采用航姿传感器测量穿戴者大小腿之间倾角差来计算穿戴者膝关节角度，该方法没有提及测量角速度，也没有提及测量人体下肢角度与外骨骼腿部相对偏差，其结论是穿戴者感觉不适，距离运动助力尚有距离；专利201410491096.6中提到采用角度传感器，安装在足部用来计算小腿杆受力情况，其控制系统获取穿戴者运动意图基于足部、腰部及背部压力传感，该方案控制系统复杂，灵敏度不高，难以达到较好效果；专利CN201180061461.4和US007153242B2中提到每个关节配备有角度传感器，用来测量各个关节的角度，其系统获取穿戴者下肢运动意图则是基于穿戴者操作拐杖的动作，该方法不适合本发明所涉及的穿戴者不需要使用拐杖情形。
还有一些技术采用角速度传感器探测外骨骼装置腿部运动并实施控制，专利CN201380058337.1提到在外骨骼的腿部安装传感器测量其夹角、夹角变化速度以及相对于重力线的绝对角度。该技术探测的是外骨骼装置的腿部伸展及弯曲变化及变化趋势，并不能探测穿戴者人体运动变化状况，从而也无从得知穿戴者运动意图，该装置难以达到较好的穿戴体验。专利CN201310384919.0提到在外骨骼大腿和小腿处设置角速度陀螺仪，用来测量膝关节弯曲角速度，该方法探测的也是外骨骼装置的膝关节弯曲角速度，无法获知穿戴者运动意图。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以及时准确地检测人体腿部相对于助力装置的运动趋势，能够消除人体运动时助力装置与人体之间的相互作用力影响的运动助力装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种人体下肢运动助力装置，包括助力支架和摆动装置，所述摆动装置与所述助力支架铰接；所述摆动装置上设置有摆动装置角速度传感器和/或摆动装置加速度传感器；所述摆动装置角速度传感器和/或所述摆动装置加速度传感器连接控制系统，所述控制系统连接动力系统，所述控制系统控制所述动力系统驱动所述助力支架伸展或弯曲。
本发明的有益效果是：摆动装置上设置有用于将摆动装置固定于人体腿部上的固定装置，使用时,摆动装置通过固定装置与人体的腿部固定连接，因此摆动装置角速度传感器测得的摆动装置的摆动角速度也就是人体的腿部摆动角速度，摆动装置加速度传感器测得的摆动装置的加速度也就是人体的腿部摆动加速度；并将测得的角速度和\或加速度传输给控制系统，控制系统判断人体的运动意图和运动趋势、进而驱动助力支架伸展或弯曲；传感器较灵敏，可以加快动力系统的相应速度，避免了刚性的助力支架阻碍人体运动意图，提高其与人体运动协调性，有效地解决了运动时各种力对人体传达运动意图的干扰。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述助力支架包括腰部结构、大腿杆、小腿杆和足部结构，所述腰部结构与所述大腿杆的顶端通过髋关节轴连接，所述大腿杆的底端与所述小腿杆的顶端通过膝关节轴连接，所述小腿杆的底部与所述足部结构通过踝关节轴连接；所述动力系统能够在所述控制系统的控制下驱动所述大腿杆和小腿杆的转动；
所述摆动装置包括大腿摆杆和/或小腿摆杆，所述摆动装置角速度传感器包括用于测量所述大腿摆杆摆动角速度的大腿摆杆角速度传感器和/或用于测量所述小腿摆杆摆动角速度的小腿摆杆角速度传感器；所述摆动装置加速度传感器包括用于测量所述大腿摆杆摆动加速度的大腿摆杆加速度传感器和/或用于测量所述小腿摆杆摆动加速度的小腿摆杆加速度传感器；
所述大腿摆杆的顶部通过所述髋关节轴与所述腰部结构连接；所述小腿摆杆的底部通过所述踝关节轴与所述足部结构连接；所述大腿摆杆角速度传感器安装在所述大腿摆杆上和/或所述小腿摆杆角速度传感器安装在所述小腿摆杆上；所述大腿摆杆加速度传感器安装在所述大腿摆杆上和/或所述小腿摆杆加速度传感器安装在所述小腿摆杆上。
采用上述进一步方案的有益效果是：使用时,腰部结构与人体的腰部固定连接，足部结构与人体的脚部固定连接；控制系统通过大腿摆杆角速度传感器和\或小腿摆杆角速度传感器测得的角速度值判断人体的运动意图和运动趋势。
进一步，所述摆动装置加速度传感器包括用于测量所述大腿摆杆摆动加速度的大腿摆杆加速度传感器和/或用于测量所述小腿摆杆摆动加速度的小腿摆杆加速度传感器；
所述大腿摆杆加速度传感器安装在所述大腿摆杆上；所述小腿摆杆加速度传感器安装在所述小腿摆杆上。
采用上述进一步方案的有益效果是：使用时,腰部结构与人体的腰部固定连接，足部结构与人体的脚部固定连接；控制系统通过大腿摆杆加速度传感器和\或小腿摆杆加速度传感器测得的加速度值判断人体的运动意图和运动趋势。
进一步，还包括用于测量所述大腿杆与所述大腿摆杆之间相对角度的髋关节轴角度传感器，所述髋关节轴角度传感器安装在所述髋关节轴上；所述髋关节轴角度传感器连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，髋关节轴角度传感器可以测出大腿杆与大腿摆杆之间的相对角度，也就是人体的大腿与大腿杆之间的相对角度，相对角度的大小能够反映出静止或较慢运动状况下人体腿部于大腿杆协调状况，相对角度大则反映出人体与助力支架协调性不好，控制系统控制驱动系统驱动助力支架伸展或弯曲，尽快调整并减小相对角度；有效的提高了人体与助力支架协调性。
进一步，还包括用于测量所述小腿杆与所述小腿摆杆之间夹角的踝关节轴角度传感器，所述踝关节轴角度传感器安装在所述踝关节轴上；所述踝关节轴角度传感器连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，踝关节轴角度传感器可以测出小腿杆与小腿摆杆之间的相对角度，也就是人体的小腿与小腿杆之间的相对角度，相对角度的大小能够反映出静止或较慢运动状况下人体腿部于小腿杆协调状况，相对角度大则反映出人体与助力支架调性不好，控制系统控制驱动系统驱动助力支架伸展或弯曲，尽快调整并减小相对角度；有效的提高了人体与助力支架协调性。
进一步，还包括用于测量所述大腿杆摆动角速度的大腿杆角速度传感器和/或用于测量所述小腿杆摆动角速度的小腿杆角速度传感器，所述大腿杆角速度传感器安装在所述大腿杆上，所述大腿杆角速度传感器连接所述控制系统；所述小腿杆角速度传感器安装在所述小腿杆上，所述小腿杆角速度传感器连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，大腿杆角速度传感器将测得的大腿杆摆动角速度传输给控制系统，同时，大腿摆杆上的角速度传感器将测得的大腿摆杆摆动角速度传输给控制系统，控制系统通过计算得出大腿杆与大腿摆杆之间的相对角速度；小腿杆角速度传感器将测得的小腿杆摆动角速度传输给控制系统，同时，小腿摆杆上的角速度传感器将测得的小腿摆杆摆动角速度传输给控制系统，控制系统通过计算得出小腿杆与小腿摆杆之间的相对角速度；相对角速度的大小能够反映出静止或较慢运动状况下人体腿部与大腿杆、小腿杆协调状况，相对角速度大则反映出人体与助力支架调性不好，控制系统控制驱动系统驱动助力支架伸展或弯曲，尽快调整并减小相对角度；有效的提高了人体与助力支架协调性。
进一步，所述小腿摆杆的表面固定设置有小腿滑块，所述小腿杆上设置有与所述小腿滑块适配的小腿滑槽，所述小腿滑块滑动卡接在所述小腿滑槽；和\或，所述大腿摆杆的表面固定设置有大腿滑块，所述大腿杆上设置有与所述大腿滑块适配的大腿滑槽，所述大腿滑块滑动卡接在所述大腿滑槽。
采用上述进一步方案的有益效果是，大腿摆杆和小腿摆杆分别仅通过一个转轴与助力支架相连，比较容易损坏，通过增加第二个连接点增强其机械强度；第二连接点采用滑块与滑槽滑动卡接的方式连接，不阻碍大腿摆杆和小腿摆杆分别相对于大腿杆和小腿杆的自由转动，从而保证各个传感器很好地感知人体下肢运动意图并准确采集相关参数。
进一步，所述大腿摆杆包括依次连接的大腿上摆杆和大腿下摆杆，所述大腿下摆杆由弹性材料制成，所述大腿下摆杆只可沿人体左右方向产生弹性形变；所述大腿摆杆角速度传感器安装在所述大腿上摆杆上，和/或所述小腿摆杆包括依次连接的小腿上摆杆和小腿下摆杆，所述小腿上摆杆由弹性材料制成，所述小腿上摆杆只可沿人体左右方向产生弹性形变；所述小腿摆杆角速度传感器安装在所述小腿下摆杆上。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过大腿下摆杆和小腿上摆杆在人体左右方向上增加柔性连接，使得其与人体下肢固定时更贴身、更可靠；另一方面，在人体前后方向上仍然保持刚性，从而可以不影响大腿摆杆和小腿摆杆上传感器感应人体腿部动作。
进一步，还包括用于测量所述足部结构施加给所述小腿杆压力的踝关节压力传感器，所述踝关节压力传感器安装在所述踝关节轴和小腿杆之间；所述踝关节压力传感器连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，踝关节压力传感器将测得的压力值和方向数据传输给控制系统，控制系统以此数据判断人体足部是触底状态还是离地状态，进而控制驱动系统驱动助力支架伸展或弯曲，避免了刚性的助力支架阻碍人体运动意图，提高其与人体运动协调性。
进一步，所述踝关节压力传感器包括环状结构的本体和应变片，所述应变片贴置于所述本体的外表面,所述应变片连接所述控制系统；所述本体套设在所述踝关节轴上并与所述踝关节轴或所述小腿杆固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，踝关节压力传感器结构简单紧凑，安装方便。
进一步，还包括足底压力传感器，所述足底压力传感器安装在所述足部结构的底部，所述足底压力传感器连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，足底压力传感器将测得的压力值传输给控制系统，控制系统以此数据判断人体足部是触底状态还是离地状态，进而控制驱动系统驱动助力支架伸展或弯曲，避免了刚性的助力支架阻碍人体运动意图，提高其与人体运动协调性。
进一步，所述动力系统包括髋关节电机和/或膝关节电机，所述髋关节电机的输出轴与所述髋关节轴连接，所述膝关节电机与所述膝关节轴连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过髋关节电机和膝关节电机的转动驱动大腿干和小腿干的伸展和弯曲。
进一步，还包括用于测量所述髋关节电机与所述髋关节轴之间扭矩的髋关节扭力传感装置和/或用于测量所述膝关节电机与所述膝关节轴之间扭矩的述膝关节扭力传感装置；所述髋关节扭力传感装置和所述膝关节扭力传感装置连接所述控制系统。
采用上述进一步方案的有益效果是，可以计算出人体腿部施加给大腿干和小腿干的扭力，从而可以判断人体腿部的运动意图，尤其在人体足部离开地面且下肢处于悬空摆动的情况下。因助力支架的机械特性(如质量、转动惯量)是固定的，且相对角度是可以测量的，因此其摆动时需要耗用电机的扭矩是可以准确计算的；扭矩传感装置测量电机施加给助力支架的扭力，扣除掉助力支架机械运动本身需要耗用掉的扭矩，就可以得到人体施加给助力支架的扭力。通过扭矩传感装置间接测量穿戴者下肢悬空摆动状态下实际给助力装置的扭矩比较灵敏，效果较好。
附图说明
图1为本发明人体下肢运动助力装置工作状态时的结构示意图；
图2为本发明人体下肢运动助力装置工作状态时去掉膝关节轴及部分大腿杆和小腿杆的结构示意图；
图3为本发明人体下肢运动助力装置工作状态时安装有动力系统及控制系统的结构示意图；
图4为本发明人体下肢运动助力装置在人体足部触地情况下工作状态示意图；
图5为本发明人体下肢运动助力装置在人体足部离地情况下工作状态示意图；
图6为本发明小腿摆杆、小腿杆连接方案的结构示意图；
图7为本发明大腿摆杆进一步改进后的主视图的结构示意图；
图8为本发明大腿摆杆进一步改进后的侧视图的结构示意图；
图9为本发明一种踝关节力传感器的结构示意图；
图10为本发明踝关节力传感器工作状态时的结构示意图；
图11为本发明助力装置控制系统实施方案示例。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、腰部结构，2、髋关节轴，3、大腿杆，4、膝关节轴，5、小腿杆，6、踝关节轴，7、足部结构，8、大腿摆杆，9、小腿摆杆，10、大腿摆杆角速度传感器，11、小腿摆杆角速度传感器，12、大腿摆杆加速度传感器，13、小腿摆杆加速度传感器，14、应变片，15、小腿滑槽，16、小腿摆杆滑块，17、大腿上摆杆，18、大腿下摆杆，19、本体，20、髋关节电机，21、膝关节电机，22、蓄电池，23、控制系统，24、腰部绑带，25、大腿绑带，26、小腿绑带，27、足部绑带，29、踝关节轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图10所示，一种人体下肢运动助力装置，包括助力支架和摆动装置，摆动装置与助力支架铰接；摆动装置上设置有摆动装置角速度传感器和/或摆动装置加速度传感器；摆动装置角速度传感器和摆动装置加速度传感器连接控制系统23，控制系统23可控制动力系统驱动助力支架伸展或弯曲。
如图1至图3所示，助力支架包括腰部结构1、大腿杆3、小腿杆5和足部结构7，腰部结构1与大腿杆3的顶端通过髋关节轴2连接，腰部结构1与髋关节轴2转动连接，大腿杆3的顶端与髋关节轴2固定连接；大腿杆3的底端与小腿杆5的顶端通过膝关节轴4连接，大腿杆3的底端与膝关节轴4转动连接，小腿杆5的顶端与膝关节轴4固定连接；小腿杆5的底部与足部结构7通过踝关节轴6连接；小腿杆5的底部与踝关节轴6转动连接，足部结构7与踝关节轴6转动连接。
在使用时，腰部结构1与人体的腰部耦合，使腰部结构1固定在人体的腰部上；足部结构7通过足部绑带27与人体的足部耦合，使足部结构7与人体的足部固定连接。
摆动装置有三种方案：
第一种，摆动装置为大腿摆杆8，大腿摆杆8的顶部与髋关节轴2转动连接，在大腿摆杆8上设置有大腿绑带25；使用时，将大腿绑带25绑在人体大腿，通过大腿绑带25与人体大腿耦合,使大腿摆杆8与人体大腿做同步运动。在大腿摆杆8上设置有能够测量大腿摆杆摆动角速度的大腿摆杆角速度传感器10，或者在大腿摆杆8上设置有能够测量大腿摆杆8摆动加速度的大腿摆杆加速度传感器12，或者也可以在大腿摆杆8上同时安装有大腿摆杆角速度传感器10和大腿摆杆加速度传感器12。
第二种，摆动装置为小腿摆杆9，小腿摆杆9的底部通过踝关节轴6与足部结构7连接，在小腿摆杆9上设置有小腿绑带26,；使用时，将小腿绑带26绑在人体小腿，通过小腿绑带26与人体小腿耦合,使小腿摆杆9与人体小腿做同步运动。在小腿摆杆9上设置有能够测量小腿摆杆9摆动角速度的小腿摆杆角速度传感器11，或者在小腿摆杆9上设置有能够测量小腿摆杆9摆动加速度的小腿摆杆加速度传感器13，或者也可以在小腿摆杆9上同时安装有小腿摆杆角速度传感器11和小腿摆杆加速度传感器13。
第三种，同时包括了上述的第一种和第二种；摆动装置包括大腿摆杆8和小腿摆杆9；在在大腿摆杆8上设置有能够测量大腿摆杆摆动角速度的大腿摆杆角速度传感器10，在小腿摆杆9上设置有能够测量小腿摆杆9摆动角速度的小腿摆杆角速度传感器11；或者在大腿摆杆8上设置有能够测量大腿摆杆8摆动加速度的大腿摆杆加速度传感器12，在小腿摆杆9上设置有能够测量小腿摆杆9摆动加速度的小腿摆杆加速度传感器13；或者也可以在大腿摆杆8上同时安装有大腿摆杆角速度传感器10和大腿摆杆加速度传感器12，在小腿摆杆9上同时安装有小腿摆杆角速度传感器11和小腿摆杆加速度传感器13。
与上面三种不同方案的摆动装置相对应有三种动力系统，具体如下：
第一种，动力系统为髋关节电机20，髋关节电机20的输出轴与髋关节轴2连接，这里所说的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。在实际应用中，髋关节电机20固定在大腿杆3上，髋关节电机20的输出轴固定连接第一锥型齿轮，髋关节轴2上固定安装有与第一锥型齿轮相咬合的第二锥型齿轮，髋关节电机20的转动可以带动髋关节轴2的转动，进而带动大腿杆3的摆动。
髋关节电机20连接控制系统23，大腿摆杆角速度传感器10和/或大腿摆杆加速度传感器12均连接控制系统23；控制系统23根据大腿摆杆角速度传感器10和/或大腿摆杆加速度传感器12的感应值控制髋关节电机20的运行。
第二种，动力系统为膝关节电机21，膝关节电机21的输出轴与膝关节轴4连接，这里所说的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。在实际应用中，膝关节电机21固定在小腿杆5上，膝关节电机21的输出轴固定连接第三锥型齿轮，膝关节轴4上固定安装有与第三锥型齿轮相咬合的第四锥型齿轮，膝关节电机21的转动可以带动膝关节轴4的转动，进而带动小腿杆5的摆动。
膝关节电机21连接控制系统23，小腿摆杆角速度传感器11和/或小腿摆杆加速度传感器13均连接控制系统23；控制系统23根据小腿摆杆角速度传感器11和/或小腿摆杆加速度传感器13的感应值控制膝关节电机21的运行。
第三种，同时包括了上述的第一种和第二种；动力系统包括髋关节电机20和膝关节电机21。
髋关节电机20和膝关节电机21连接控制系统23，大腿摆杆角速度传感器10、小腿摆杆角速度传感器11、大腿摆杆加速度传感器12和小腿摆杆加速度传感器13均连接控制系统23；在控制系统23内预设有控制程序，通过大腿摆杆角速度传感器10、小腿摆杆角速度传感器11、大腿摆杆加速度传感器12和小腿摆杆加速度传感器13的感应值控制髋关节电机20和膝关节电机21的运行。
为了进一步的提高控制系统23的准确度，还做有如下改进：
在髋关节轴2上安装有用于测量大腿杆3与大腿摆杆8之间相对角度的髋关节轴角度传感器；髋关节轴角度传感器连接控制系统23。
在踝关节轴6上安装有用于测量小腿杆5与小腿摆杆9之间夹角的踝关节轴角度传感器，踝关节轴角度传感器连接控制系统23。
在大腿杆3上安装有用于测量大腿杆3摆动角速度的大腿杆角速度传感器，大腿杆角速度传感器连接控制系统23；在小腿杆5上安装有用于测量小腿杆5摆动角速度的小腿杆角速度传感器，小腿杆角速度传感器连接控制系统23。
在足部结构7的底部安装有足底压力传感器，足底压力传感器连接控制系统23。也可以将足底压力传感器安装在足部结构7的上表面。
在踝关节轴6和小腿杆5之间安装有用于测量足部结构7施加给小腿杆5压力的踝关节压力传感器，踝关节压力传感器连接控制系统23。
如图9和图10所述，踝关节压力传感器包括环状结构的本体19和应变片14，本体19的内侧向其中线轴线方向延伸出四个内凸起，四个内凸起等间距布置。在本体19的外侧且与内凸起相对的位置向远离本体19中线轴线方向延伸出四个第一外凸起，四个第一外凸起等间距布置；在相邻的两个第一外凸起之间设置有第二外凸起，第二外凸起沿本体19径向的高度大于第一外凸起沿本体19径向的高度；在第一外凸起与第二外凸起之间的本体19上设置有应变片14；一共有八片应变片14。这八片应变片14分为四组，两个上应变片14、两个下应变片14、两个前应变片14和两个后应变片14。
在安装时，在足部结构7上设置有一个安装踝关节轴承的通孔，并在此通孔内安装踝关节轴承；在小腿杆5的底部设置有一个安装小腿杆轴承29的通孔，并在此通孔内安装小腿杆轴承29。踝关节轴6插接在踝关节轴承和小腿杆轴承29内，并将本体19套设在小腿杆轴承上；内凸起远离本体19的侧面为弧面，四个弧面所在圆的直径与小腿杆轴承29的外径相同，使内凸起与小腿杆轴承29贴紧；用来支撑小腿杆轴承29并传递其在上下左右方向受到的压力；而四个第二外凸起远离本体19的侧面也为弧面，这四个弧面所在圆的直径与小腿杆5的底部的通孔的直径相同，使第二外凸起与小腿杆5的底部的通孔贴紧并与小腿杆5固定连接；两个上应变片14和两个下应变片14的中心连线与小腿杆5的长度方向重合。第二外凸起沿本体19径向的高度大于第一外凸起沿本体19径向的高度，这样设置可以防止应变片14的过渡变形。
八片应变片14均连接控制系统23，相邻两片应变片14组合起来构成惠氏电桥，当传感器本体相应区域受到压力产生形变，对应的应变片电阻阻值会发生变化，惠氏电桥输出信号会发生变化，信号传输给控制系统23实施控制。
图6是本发明小腿摆杆、小腿杆连接方案的结构示意图；如图6所示，为了增加大腿摆杆8和小腿摆杆9结构的稳定性，又不影响各自的摆动运动，在大腿摆杆8的表面固定设置有大腿滑块，大腿杆3上设置有与大腿滑块适配的大腿滑槽，大腿滑块滑动卡接在大腿滑槽；小腿摆杆9的表面固定设置有小腿滑块，小腿杆5上设置有与小腿滑块适配的小腿滑槽，小腿滑块滑动卡接在小腿滑槽。大腿摆杆8、大腿杆3连接方案与小腿摆杆9、小腿杆5连接方案相同，因此只在附图中示意出了小腿摆杆9、小腿杆5连接方案的结构示意图。
图7和图8为本发明大腿摆杆进一步改进方案的结构示意图；如7和图8所示，在这里，为了提高人体穿戴的舒适度，做了如下改进：
大腿摆杆8包括依次连接的大腿上摆杆和大腿下摆杆，大腿下摆杆由弹性材料制成，大腿下摆杆只可沿人体左右方向产生弹性形变；大腿摆杆角速度传感器10安装在大腿上摆杆上；小腿摆杆9包括依次连接的小腿上摆杆和小腿下摆杆，小腿上摆杆由弹性材料制成，小腿上摆杆只可沿人体左右方向产生弹性形变；小腿摆杆角速度传感器11安装在小腿下摆杆上。小腿摆杆9进一步改进方案与大腿摆杆8进一步改进方案相同，因此只在附图中示意出了大腿摆杆8进一步改进方案的结构示意图。
在工作过程中，控制系统23、髋关节电机20和膝关节电机21的工作是需要电源的，因此在腰部结构1上安装了蓄电池22，为他们提供所需电力。
如图11所示,一种对上述人体下肢运动助力装置进行控制的方法，包括如下步骤：
步骤S1：读取足底压力传感器感应值Fp；
步骤S2：判断Fp是否大于预设阈值；如果是，则表示足部结构7触地，并执行步骤S3；否则执行步骤S5或S7；
步骤S3：读取大腿摆杆角速度传感器感应值ω1、小腿摆杆角速度传感器感应值ω2、髋关节轴角度传感器感应值θ1、踝关节轴角度传感器感应值θ2、大腿摆杆加速度α1、小腿摆杆加速度α2、大腿杆角速度传感器感应值β1和小腿杆角速度传感器感应值β1；
步骤S4：根据ω1和ω2控制动力系统，回到步骤S1；
或者，根据ω1、ω2、θ1、θ2控制动力系统，回到步骤S1；
或者，根据ω1、ω2、β1、β2控制动力系统，回到步骤S1；
或者，根据θ1、θ2控制动力系统，回到步骤S1；
或者，根据ω1、ω2、θ1、θ2、β1、β2控制动力系统，回到步骤S1；
步骤S5：读述踝关节压力传感器沿小腿杆5长度方向的感应值Fl和踝关节压力传感器沿垂直小腿杆5长度方向的感应值Fc；
步骤S6：根据Fl和Fc控制动力系统，回到步骤S1；
步骤S7：读取髋关节扭力传感装置测得的髋关节电机的输出扭矩Th1；读取大腿杆、小腿杆及足部结构摆动时耗用的扭矩Teh1；读取膝关节扭力传感装置测得的膝关节电机的输出扭矩Th2；读取小腿杆及足部结构摆动时耗用的扭矩Teh2；
步骤S8:根据Th1、Teh1、Th2和Teh2控制动力系统，回到步骤S1。
根据经典PID控制方法，人机角速度差对应PID算法的Kp参数项，加速度对应PID算法的Kd参数项，角度差对应PID算法的Ki参数项。本实施例当足部结构触地按照以下公式实施控制：
髋关节电机20的电机输出转速＝Kph1*(ω1-β1)+Kdh1*α1+Kih1*θ1；
膝关节电机21的电机输出转速＝Kpn2*(ω1+ω2-β1-β2)+Kdn2*α2+Kin2*(θ1+θ2)；
其中：
Kph1表示触地状态髋关节电机PID控制比例项系数；
Kdh1表示触地状态髋关节电机PID控制微分项系数；
Kih1表示触地状态髋关节电机PID控制积分项系数；
Kpn2表示触地状态膝关节电机PID控制比例项系数；
Kdn2表示触地状态膝关节电机PID控制微分项系数；
Kin2表示触地状态膝关节电机PID控制积分项系数。
当足部结构离开地面按照以下公式实施控制：
髋关节电机20的电机输出转速＝Kph3*Fl+Kd1*(Fl-Fllast)；
膝关节电机21的电机输出转速＝Kpn4*Fc+Kd2*(Fc-Fclast)。
其中：
Kph3表示离地状态髋关节电机PID控制比例项系数；
Kd1表示离地状态髋关节电机PID控制微分项系数；
Kpn4表示离地状态膝关节电机PID控制积分项系数；
Kd2表示离地状态膝关节电机PID控制微分项系数；
Fllast表示上一采样周期时刻的Fl值；
Fclast表示上一采样周期时刻Fc值。
如图11所示,另一种对上述人体下肢运动助力装置进行控制的方法，足部结构离地状态下采用髋关节扭力传感装置和膝关节扭力传感装置感应到的扭矩参与控制，当足部结构离开地面，按照以下公式实施控制：
髋关节电机20的电机输出转速＝Kph5*(Th1-Teh1)；
膝关节电机21的电机输出转速＝Kpn6*(Tn2-Ten2)。
其中：
Kph5表示离地状态髋关节电机PID控制比例项系数；
Kpn6表示离地状态膝关节电机PID控制积分项系数；
Th1表示髋关节电机输出扭矩；
Teh1表示大腿杆、小腿杆及足部结构摆动时需要耗用的扭矩；通过大腿杆、小腿杆和足部结构的质量、质心位置、转动惯量以及其相对角度等参数，采用朗格朗日动力方程计算获得；
Tn2表示膝关节电机输出扭矩；
Ten2表示小腿杆及足部结构摆动时需要耗用的扭矩；通过小腿杆和足部结构的质量、质心位置、转动惯量以及其相对角度等参数，采用朗格朗日动力方程计算获得。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，包括助力支架和摆动装置，所述摆动装置与所述助力支架铰接；所述摆动装置上设置有摆动装置角速度传感器和/或摆动装置加速度传感器；所述摆动装置加速度传感器和所述摆动装置角速度传感器连接控制系统(23)，所述控制系统(23)连接动力系统，所述控制系统(23)控制所述动力系统驱动所述助力支架伸展或弯曲；
所述助力支架包括腰部结构(1)、大腿杆(3)、小腿杆(5)和足部结构(7)，所述腰部结构(1)与所述大腿杆(3)的顶端通过髋关节轴(2)连接，所述大腿杆(3)的底端与所述小腿杆(5)的顶端通过膝关节轴(4)连接，所述小腿杆(5)的底部与所述足部结构(7)通过踝关节轴(6)连接；所述动力系统能够在所述控制系统(23)的控制下驱动所述大腿杆(3)和小腿杆(5)的转动；
所述摆动装置包括大腿摆杆(8)和/或小腿摆杆(9)，所述摆动装置角速度传感器包括用于测量所述大腿摆杆摆动角速度的大腿摆杆角速度传感器(10)和/或用于测量所述小腿摆杆摆动角速度的小腿摆杆角速度传感器(11)；所述摆动装置加速度传感器包括用于测量所述大腿摆杆摆动加速度的大腿摆杆加速度传感器(12)和/或用于测量所述小腿摆杆摆动加速度的小腿摆杆加速度传感器(13)；
所述大腿摆杆(8)的顶部通过所述髋关节轴(2)与所述腰部结构(1)连接；所述小腿摆杆(9)的底部通过所述踝关节轴(6)与所述足部结构(7)连接；所述大腿摆杆角速度传感器(10)安装在所述大腿摆杆(8)上和/或所述小腿摆杆角速度传感器(11)安装在所述小腿摆杆(9)上；所述大腿摆杆加速度传感器(12)安装在所述大腿摆杆(8)上和/或所述小腿摆杆加速度传感器(13)安装在所述小腿摆杆(9)上。
2.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括用于测量所述大腿杆(3)与所述大腿摆杆(8)之间相对角度的髋关节轴角度传感器，所述髋关节轴角度传感器安装在所述髋关节轴(2)上；所述髋关节轴角度传感器连接所述控制系统(23)。
3.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括用于测量所述小腿杆(5)与所述小腿摆杆(9)之间夹角的踝关节轴角度传感器，所述踝关节轴角度传感器安装在所述踝关节轴(6)上；所述踝关节轴角度传感器连接所述控制系统(23)。
4.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括用于测量所述大腿杆(3)摆动角速度的大腿杆角速度传感器和/或用于测量所述小腿杆(5)摆动角速度的小腿杆角速度传感器，所述大腿杆角速度传感器安装在所述大腿杆(3)上，所述大腿杆角速度传感器连接所述控制系统(23)，和/或所述小腿杆角速度传感器安装在所述小腿杆(5)上，所述小腿杆角速度传感器连接所述控制系统(23)。
5.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，所述小腿摆杆(9)的表面固定设置有小腿滑块，所述小腿杆(5)上设置有与所述小腿滑块适配的小腿滑槽，所述小腿滑块滑动卡接在所述小腿滑槽；
和\或，
所述大腿摆杆(8)的表面固定设置有大腿滑块，所述大腿杆(3)上设置有与所述大腿滑块适配的大腿滑槽，所述大腿滑块滑动卡接在所述大腿滑槽。
6.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，所述大腿摆杆(8)包括依次连接的大腿上摆杆(17)和大腿下摆杆(18)，所述大腿下摆杆(18)由弹性材料制成，所述大腿下摆杆(18)只可沿人体左右方向产生弹性形变；所述大腿摆杆角速度传感器(10)安装在所述大腿上摆杆(18)上；
和/或,
所述小腿摆杆(9)包括依次连接的小腿上摆杆和小腿下摆杆，所述小腿上摆杆由弹性材料制成，所述小腿上摆杆只可沿人体左右方向产生弹性形变；所述小腿摆杆角速度传感器(11)安装在所述小腿下摆杆上。
7.根据权利要求1所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，所述动力系统包括髋关节电机(20)和/或膝关节电机(21)，所述髋关节电机(20)的输出轴与所述髋关节轴(2)连接，所述膝关节电机(21)与所述膝关节轴(4)连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括足底压力传感器，所述足底压力传感器安装在所述足部结构(7)上，所述足底压力传感器连接所述控制系统(23)。
9.根据权利要求8所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括用于测量所述足部结构(7)施加给所述小腿杆(5)压力的踝关节压力传感器，所述踝关节压力传感器安装在所述踝关节轴(6)和所述小腿杆(5)之间；所述踝关节压力传感器连接所述控制系统(23)。
10.根据权利要求9所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，所述踝关节压力传感器包括环状结构的本体(19)和应变片(14)，所述应变片(14)贴置于所述本体(19)的外表面,所述应变片(14)连接所述控制系统(23)；所述本体(19)套设在所述踝关节轴(6)上并与所述踝关节轴(6)或所述小腿杆(5)固定连接。
11.根据权利要求8所述一种人体下肢运动助力装置，其特征在于，还包括用于测量所述髋关节电机(20)与所述髋关节轴(2)之间扭矩的髋关节扭力传感装置和/或用于测量所述膝关节电机(21)与所述膝关节轴(4)之间扭矩的述膝关节扭力传感装置；所述髋关节扭力传感装置和所述膝关节扭力传感装置连接所述控制系统(23)。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692148C1 (ru) * 2018-06-22 2019-06-21 Юрий Иванович Колягин Устройство для диагностики постуральных нарушений
CN108992072B (zh) * 2018-08-13 2020-09-11 浙江大学 一种基于步态事件的人体下肢运动意图识别方法
CN109464264B (zh) * 2018-11-30 2020-09-18 内蒙古工业大学 一种人体下肢助力设备
CN110721055B (zh) * 2019-10-17 2021-11-02 深圳市迈步机器人科技有限公司 下肢助行外骨骼机器人的控制方法及外骨骼机器人
CN110802592B (zh) * 2019-11-05 2022-07-26 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 基于阻抗控制的外骨骼机器人电液伺服控制系统及方法
CN110974604A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 宿州学院 一种用于下肢康复训练的外骨骼装置的加速度传感系统
CN110974609A (zh) * 2019-12-09 2020-04-10 宿州学院 一种用于下肢康复训练的外骨骼装置的脚底压力传感系统
CN113117307A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 财团法人工业技术研究院 自动调控式护具以及护具的自动调控方法
JP7287306B2 (ja) * 2020-02-12 2023-06-06 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置及び歩行補助プログラム
CN115741637A (zh) * 2022-10-31 2023-03-07 北京精密机电控制设备研究所 一种髋关节外骨骼搬抬与行走助力混合控制方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2616115B1 (en) * 2010-09-17 2016-08-24 Ekso Bionics Human machine interface for human exoskeleton
CN103263339B (zh) * 2013-05-17 2015-09-23 大连交通大学 老年人外骨骼助行机器人及防摔倒步态的仿生控制方法
CN103610569B (zh) * 2013-11-28 2015-12-09 中山大学 一种穿戴式下肢助力装置及其控制方法
CN205019354U (zh) * 2015-07-03 2016-02-10 深圳市肯綮科技有限公司 一种轻便运动助力装置执行机构

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