CN107811817B - 一种引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路,包括供电电路,其还包括主控单元、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路;主控单元分别与供电电路、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路相连接,其中,压力传感器电路,设置在智能拐杖的底部,并用于检测智能拐杖与地面的接触压力;陀螺仪电路,用于检测智能拐杖接触地面的倾角;主控单元,用于接收压力传感器电路的压力信号和陀螺仪电路的角度信号,并经分析运算后判断出人体的步态信息;无线通讯电路,用于将步态信息发送至外部的外骨骼机器人,外骨骼机器人穿戴在人体上。本发明有效提高了外骨骼机器人穿戴者的人机协同,使其行走起来更加稳定和安全。
Description
技术领域
本发明涉及下肢外骨骼助力机器人领域,尤其涉及一种引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明,但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
下肢外骨骼助力机器人在康复、户外行走等领域可以发挥非常重要的作用。另外,随着全球老龄化社会的加深,外骨骼不仅可以帮助一些老年人解决体力较差、行走不便的问题,也可以帮助一些丧失行走能力的人恢复部分的行走能力。对于下肢不能行走的残疾人,以自主辅助行走为目的,通过智能拐杖的检测捕捉人体运动意图,将人的控制意图引入到外骨骼控制中,即“人在环中”,用于引导下肢外骨骼机器人辅助穿戴者助力行走。此外,融于了智能检测电路的下肢外骨骼智能拐杖,增加外骨骼穿戴者协同行走的安全性,方便可靠。
目前,有关外骨骼行走控制引导用的智能拐杖公开的专利有以下几项:申请号为201510206931.1的“一种外骨骼使用的控制拐杖”,通过压力传感器检测使用者重心位置,控制外骨骼防止使用者摔倒的智能拐杖,注重外骨骼稳定控制的检测信息,但未公开检测电路。申请号为201420297024.3的“具有拐杖的步态装置”,将拐杖作为一种辅助支撑装置,未涉及具体检测电路完成人机交互信息的检测;申请号为201210098831.8的“一种基于智能拐杖的老年人辅助系统”,根据各传感器信息反馈,偏重于老年人日常生活信息搜集与危险报警,上述专利所述智能拐杖均采用各传感器检测使用者相关信息,从而实现辅助人体行走。由于人体行走随意性较大,人穿戴外骨骼完成协同行走,如何将下肢机能衰减或下肢残障人士的行走意图引入到外骨骼辅助行走的控制中难度较大。上述专利未将检测人体姿态与重心位置相结合,侧重于人体失稳检测,对外骨骼行走的智能引导控制方式及行走的稳定性,存在局限性。本发明引入一种智能拐杖的检测电路,可有效捕捉外骨骼机器人穿戴者的运动意图,检测人体步行状态信息,进一步交互为穿戴者与外骨骼的协同控制信息,即将人引入到控制回路中,即“人中环中”,提供一种实时的人机信息交互的手段。
发明内容
为解决现有智能拐杖对外骨骼行走的智能引导控制方式及行走的稳定性存在局限性的固有问题,提出一种引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路。
本发明提供的引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路,包括供电电路,其还包括主控单元、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路;所述主控单元分别与所述供电电路、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路相连接,其中,
所述压力传感器电路,设置在智能拐杖的底部,并用于检测所述智能拐杖与地面的接触压力;
所述陀螺仪电路,用于检测所述智能拐杖接触地面的倾角;
所述主控单元,用于接收所述压力传感器电路的压力信号和陀螺仪电路的角度信号,并经分析运算后判断出人体的步态信息;
所述无线通讯电路,用于将所述步态信息发送至外部的外骨骼机器人,所述外骨骼机器人穿戴在人体上。
优选地,还包括与所述主控单元相连接的系统状态指示电路、用户操作按键电路和USB连接电路,所述系统状态指示电路用于对所述主控单元的运行状态进行指示;所述用户操作按键电路用于从外部输入启动或关闭信号至所述主控单元;所述USB连接电路与外部的USB存储设备相连接。
优选地,所述主控单元包括第四芯片,所述压力传感器电路与所述第四芯片的第15脚相连接,所述无线通讯电路与所述第四芯片的第33-38脚相连接,所述陀螺仪电路与所述第四芯片的第20-21脚相连接,系统状态指示电路与所述第四芯片的第2脚和第41脚相连接,用户操作按键电路与所述第四芯片的第39脚相连接,USB连接电路与所述第四芯片的第44-45脚相连接,所述供电电路与所述第四芯片的第13脚、第32脚、第48脚、第64脚、第19脚、第7 脚相连接。
优选地,所述压力传感器电路包括第七芯片和压力传感器接口,所述第七芯片的第1脚依次经第十四电阻和第十三可变电阻与所述第七芯片的第8脚相连接;
所述第七芯片的第2脚分别与所述压力传感器接口的第3脚、第二十八电容的一端、第三十三电容的一端相连接,所述第二十八电容的另一端接地;
所述第七芯片的第3脚分别与所述压力传感器接口的第4脚、第三十八电容的一端、第三十三电容的另一端相连接,所述第三十八电容的另一端接地;
所述第七芯片的第4脚分别与-5V电源、第三十七电容的一端相连接,所述第三十七电容的另一端接地;
所述第七芯片的第5脚接地;
所述第七芯片的第6脚经第十八电阻后分别与第十五电阻的一端、第十九电阻的一端和第四芯片的第15脚相连接;所述第十五电阻的另一端分别与+5V 电源、第二十七电容的一端和第七芯片的第7脚相连接,所述第二十七电容的另一端接地;第十九电阻的另一端经第二十一电阻与地面相连接;
所述压力传感器接口的第1脚接+5V电源,其第2脚接地。
优选地,所述无线通讯电路包括第五芯片,所述第五芯片的第1-6脚分别与所述第四芯片的第33-38脚一一对应连接,所述第五芯片的第7脚与所述供电电路相连接,所述第五芯片的第8脚接地,
所述第五芯片的第9脚分别与第一晶体振荡器的一端、第十电阻的一端、第二十二电容的一端相连接,所述第一晶体振荡器的另一端与所述第五芯片的第10脚相连接,第十电阻的另一端与所述第五芯片的第10脚、第二十三电容的一端相连接,所述第二十二电容的另一端、所述第二十三电容的另一端均接地;
所述第五芯片的第11脚经第四电感分别与第三电感的一端、所述第五芯片的第12脚相连接;
所述第五芯片的第13脚与所述第三电感的另一端、第二电感的一端相连接,所述第二电感的另一端经第十四电容与外部的天线相连接,所述第十四电容和天线之间还经第十六电容接地;
所述第五芯片的第14脚接地,其第15脚分别与第十一电容的一端、第十二电容的一端、所述供电电路相连接,所述第十一电容的另一端、第十二电容的另一端均接地;
所述第五芯片的第19脚经第九电容接地,其第20脚接地。
优选地,所述陀螺仪电路包括第八芯片,所述第八芯片的第1脚分别与第十六电阻的一端、第十七电阻的一端和第四芯片的第20脚相连接,所述第十七电阻的另一端与所述供电电路相连接,所述第十六电阻的另一端与所述第四芯片的第21脚、所述第八芯片的第2脚相连接;所述第八芯片的第3脚经第三十六电容接地,所述第八芯片的第4脚接地,所述第八芯片的第5脚与所述供电电路相连接,且所述第八芯片的第5脚还经第四十电容接地;所述第八芯片的第6脚接地,所述第八芯片的第7脚与所述供电电路、第三十二电容的一端相连接,第三十二电容的另一端接地;所述第八芯片的第8脚经第二十电阻接地,所述第八芯片的第9脚经第三十九电容接地,所述第八芯片的第10脚接地。
优选地,所述系统状态指示电路第五至第七发光二极管、第八电阻、第九电阻和第十二电阻,所述第八电阻的一端、第九电阻的一端和第十二电阻的一端与所述供电电路相连接,所述第八电阻的另一端经第五发光二极管与所述第四芯片的第41脚相连接,所述第九电阻的另一端经第六发光二极管(D6)与所述第四芯片的第2脚相连接,所述第十二电阻的另一端经第七发光二极管接地。
优选地,所述用户操作按键电路包括按键模块,所述按键模块的一端与第四芯片的第39脚相连接,所述按键模块的另一端接地。
优选地,所述USB连接电路包括USB接口,所述USB接口的第1端经第二十四电阻与5V电源相连接,其第2端经第二十七电阻与第四芯片的第44脚相连接,其第3端第二十八电阻与第四芯片的第45脚相连接,其第4端接地。
优选地,所述供电电路包括锂离子电池,第一芯片、第二芯片、第三芯片和第六芯片,
第一芯片的第1脚接地,其第2脚经第五电阻接地,其第3脚接地,其第 4脚分别与所述第一芯片的第8脚、第二发光二极管的阳极、第三发光二极管的阳极、第一电容的一端、第二电容的一端、第七电容的一端、第一电感的一端、第三芯片的第5脚、第三芯片的第4脚相连接;所述第一电容的另一端、第二电容的另一端、第七电容的另一端均接地,所述第一芯片的第5脚分别与锂离子电池的正极、第四电容的一端相连接,所述锂离子电池的负极接地,所述第四电容的另一端接地;所述第一芯片的第6脚经第二电阻与所述第二发光二极管的阴极相连接,第一芯片的第7脚经第三电阻与所述第三发光二极管的阴极相连接;
第三芯片的第1脚分别与第一电感的另一端、第一二极管的阳极相连接,所述第一二极管的阴极分别与第三电容的一端、第一电阻的一端、第六芯片的第8脚、第二芯片的第3脚、和第五电容的一端相连接,第三芯片的第2脚分别与所述第三电容的另一端、第四电阻的一端相连接,第三芯片的第3脚分别与所述第四电阻的另一端、第一电阻的另一端相连接,第五电容的另一端接地;
所述第二芯片的第1脚接地,其第2脚分别与所述供电端口、第六电容的一端、第七电容的一端相连接,所述第六电容的另一端、第七电容的另一端均接地;
所述第六芯片的第1脚经第三十四电容与其第2脚相连接,所述第六芯片的第3脚接地,所述第六芯片的第5脚经第三十五电容接地,且所述第六芯片的第5脚还与-5V电源相连接。
本发明具有以下优点:
通过压力传感器电路和陀螺仪电路检测拐杖的压力和角度等信息,利用主控单元分析运算后判断出人体的步态信息,即双支撑相、触地相、弹起相与单腿摆动相,再通过拐杖上无线通信电路将步态信息与外骨骼机器人完成信息交互,从而能辅助外骨骼机器人穿戴者进行智能决策,即完成人机协同行走时的助力与步态规划行走,其有效提高了外骨骼机器人穿戴者的人机协同,使其行走起来更加稳定和安全。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,本发明的特征和优点将变得更加容易理解,在附图中:
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,本发明的特征和优点将变得更加容易理解,在附图中:
图1是本发明的引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路的原理图;
图2是本发明的引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路的电路图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
参照图1-2所示,根据本发明的引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路,包括供电电路1,其还包括主控单元2、压力传感器电路3、无线通讯电路4和陀螺仪电路5;主控单元2分别与供电电路1、压力传感器电路3、无线通讯电路4和陀螺仪电路5相连接,其中,
压力传感器电路3,设置在智能拐杖的底部,并用于检测智能拐杖与地面的接触压力;
陀螺仪电路5,用于检测智能拐杖接触地面的倾角;
主控单元2,用于接收压力传感器电路3的压力信号和陀螺仪电路5的角度信号,并经分析运算后判断出人体的步态信息;本发明的步态信息包括双支撑相、触地相、弹起相与单腿摆动相等;
无线通讯电路4,用于将步态信息发送至外部的外骨骼机器人,外骨骼机器人穿戴在人体上。
本发明通过压力传感器电路3和陀螺仪电路5检测拐杖的压力和角度等信息,利用主控单元2分析运算后判断出人体的步态信息,即双支撑相、触地相、弹起相与单腿摆动相,再通过拐杖上无线通信电路4将步态信息与外骨骼机器人完成信息交互,从而能辅助外骨骼机器人穿戴者进行智能决策,即完成人机协同行走时的助力与步态规划行走,其有效提高了外骨骼机器人穿戴者的人机协同,使其行走起来更加稳定和安全。
优选地,该检测电路还包括与主控单元2相连接的系统状态指示电路6、用户操作按键电路7和USB连接电路8,系统状态指示电路6用于对主控单元2的运行状态进行指示;用户操作按键电路7用于从外部输入启动或关闭信号至主控单元2;USB连接电路8与外部的USB存储设备相连接。具体地,系统状态指示电路6主要通过LED综合显示系统的正常工作状态、供电电路充放电状态、无线通信工作状态指示;用户操作按键电路7可通过用户按键启动、关闭该检测系统,USB连接电路8主要功能主控单元2程序的读写和存储,以及锂离子电池的充电接口。
本发明中,主控单元包括第四芯片U4,压力传感器电路3与第四芯片 U4的第15脚相连接,无线通讯电路与第四芯片U4的第33-38脚相连接,陀螺仪电路与第四芯片U4的第20-21脚相连接,系统状态指示电路6与第四芯片U4的第2脚和第41脚相连接,用户操作按键电路7与第四芯片U4 的第39脚相连接,USB连接电路与第四芯片U4的第44-45脚相连接,供电电路1与第四芯片U4的第13脚、第32脚、第48脚、第64脚、第19脚、第7脚相连接。
压力传感器电路3包括第七芯片U7和压力传感器接口P2,第七芯片 U7的第1脚依次经第十四电阻R14和第十三可变电阻R13与第七芯片U7的第8脚相连接;
第七芯片U7的第2脚分别与压力传感器接口P2的第3脚、第二十八电容C28的一端、第三十三电容C3的一端相连接,第二十八电容C28的另一端接地;
第七芯片U7的第3脚分别与压力传感器接口P2的第4脚、第三十八电容C38的一端、第三十三电容C33的另一端相连接,第三十八电容C38 的另一端接地;
第七芯片U7的第4脚分别与-5V电源、第三十七电容C37的一端相连接,第三十七电容C37的另一端接地;
第七芯片U7的第5脚接地;
第七芯片U7的第6脚经第十八电阻R18后分别与第十五电阻R15的一端、第十九电阻R19的一端和第四芯片U4的第15脚相连接;第十五电阻 R15的另一端分别与+5V电源、第二十七电容C27的一端和第七芯片U7的第7脚相连接,第二十七电容C27的另一端接地;第十九电阻R19的另一端经第二十一电阻R21与地面相连接;
压力传感器接口P2的第1脚接+5V电源,其第2脚接地。
无线通讯电路包括第五芯片U5,第五芯片U5的第1-6脚分别与第四芯片U4的第33-38脚一一对应连接,第五芯片U5的第7脚与供电电路相连接,第五芯片U5的第8脚接地,
第五芯片U5的第9脚分别与第一晶体振荡器Y1的一端、第十电阻R10 的一端、第二十二电容C22的一端相连接,第一晶体振荡器Y1的另一端与第五芯片U5的第10脚相连接,第十电阻R10的另一端与第五芯片U5的第 10脚、第二十三电容C23的一端相连接,第二十二电容C22的另一端、第二十三电容C23的另一端均接地;
第五芯片U5的第11脚经第四电感L4分别与第三电感L3的一端、第五芯片U5的第12脚相连接;
第五芯片U5的第13脚与第三电感L3的另一端、第二电感L2的一端相连接,第二电感L2的另一端经第十四电容C14与外部的天线相连接,第十四电容C14和天线之间还经第十六电容C16接地;
第五芯片U5的第14脚接地,其第15脚分别与第十一电容C11的一端、第十二电容C12的一端、供电电路相连接,第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端均接地;
第五芯片U5的第19脚经第九电容C9接地,其第20脚接地。
陀螺仪电路包括第八芯片U8,第八芯片U8的第1脚分别与第十六电阻 R16的一端、第十七电阻R17的一端和第四芯片U4的第20脚相连接,第十七电阻R17的另一端与供电电路相连接,第十六电阻R16的另一端与第四芯片U4的第21脚、第八芯片U8的第2脚相连接;第八芯片U8的第3脚经第三十六电容C36接地,第八芯片U8的第4脚接地,第八芯片U8的第5 脚与供电电路相连接,且第八芯片U8的第5脚还经第四十电容C40接地;第八芯片U8的第6脚接地,第八芯片U8的第7脚与供电电路、第三十二电容C32的一端相连接,第三十二电容C32的另一端接地;第八芯片U8的第8脚经第二十电阻R20接地,第八芯片U8的第9脚经第三十九电容C39 接地,第八芯片U8的第10脚接地。
系统状态指示电路第五至第七发光二极管D5-D7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十二电阻R12,第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端和第十二电阻R12的一端与供电电路相连接,第八电阻R8的另一端经第五发光二极管D5与第四芯片U4的第41脚相连接,第九电阻R9的另一端经第六发光二极管D6与第四芯片U4的第2脚相连接,第十二电阻R12的另一端经第七发光二极管D7接地。
用户操作按键电路包括按键模块,按键模块的一端与第四芯片U4的第 39脚相连接,按键模块的另一端接地。
USB连接电路包括USB接口,USB接口的第1端经第二十四电阻R24与 5V电源相连接,其第2端经第二十七电阻R27与第四芯片U4的第44脚相连接,其第3端第二十八电阻R28与第四芯片U4的第45脚相连接,其第4 端接地。
供电电路包括锂离子电池,第一芯片U1、第二芯片U2、第三芯片U3 和第六芯片U6,
第一芯片U1的第1脚接地,其第2脚经第五电阻R5接地,其第3脚接地,其第4脚分别与第一芯片U1的第8脚、第二发光二极管D2的阳极、第三发光二极管D3的阳极、第一电容C1的一端、第二电容C2的一端、第七电容C7的一端、第一电感L1的一端、第三芯片U3的第5脚、第三芯片 U3的第4脚相连接;第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第七电容C7的另一端均接地,第一芯片U1的第5脚分别与锂离子电池的正极、第四电容C4的一端相连接,锂离子电池的负极接地,第四电容C4的另一端接地;第一芯片U1的第6脚经第二电阻R2与第二发光二极管D2的阴极相连接,第一芯片U1的第7脚经第三电阻R3与第三发光二极管D3的阴极相连接;
第三芯片U3的第1脚分别与第一电感L1的另一端、第一二极管D1的阳极相连接,第一二极管D1的阴极分别与第三电容C3的一端、第一电阻 R1的一端、第六芯片U6的第8脚、第二芯片U2的第3脚、和第五电容C5 的一端相连接,第三芯片U3的第2脚分别与第三电容C3的另一端、第四电阻R4的一端相连接,第三芯片U3的第3脚分别与第四电阻R4的另一端、第一电阻R1的另一端相连接,第五电容C5的另一端接地;
第二芯片U2的第1脚接地,其第2脚分别与供电端口、第六电容C6 的一端、第七电容C7的一端相连接,第六电容C6的另一端、第七电容C7 的另一端均接地;
第六芯片U6的第1脚经第三十四电容C34与其第2脚相连接,第六芯片U6的第3脚接地,第六芯片U6的第5脚经第三十五电容C35接地,且第六芯片U6的第5脚还与-5V电源相连接。
本发明中,第一至第八芯片的型号分别优选为:TP4056、AMS1117-3.3、 B6285、STM32F103RCT6、NRF24L01+、ICL7660、AD620、MPU-6050,在本发明的其他实施例中,上述第一至第八芯片的型号也可以为其他型号。
本发明在使用分为三种状态,第一种状态是迈出右腿伸出左拐杖,第二种状态迈出左腿伸出右拐杖;第三种是停止行走时,将左右拐杖竖直立于身体两侧。
第一种状态:当使用者伸出右拐杖并触地时,右拐杖上压力传感器电路3 及陀螺仪电路5检测拐杖触地压力值及拐杖倾角值,右拐杖触地压力值及拐杖倾角值输出给主控单元2,主控单元2对右拐杖触地压力值及拐杖倾角值进行信息融合处理,综合判断出使用者所处步态,并将判断结果通过无线通讯电路4传输给外骨骼机器人控制器,外骨骼机器人控制器根据接收到的信息驱动外骨骼各关节,使外骨骼机器人穿戴者迈出左腿。
第二种状态:当左腿迈出后,使用者伸出左拐杖,触地后左拐杖上压力传感器电路3及陀螺仪电路5检测到拐杖触地压力值及拐杖倾角值,左拐杖触地压力值及拐杖倾角值输出给主控单元2,主控单元2对左拐杖触地压力值及拐杖倾角值进行信息融合处理,综合判断出使用者所处步态,并将判断结果通过无线通讯电路4传输给外骨骼机器人控制器,外骨骼机器人控制器根据接收到的信息驱动外骨骼各关节,使外骨骼机器人穿戴者迈出右腿。使用者通过不断往前伸出左右拐杖来引导外骨骼驱动各关节从而协助人行走。
第三种状态:当使用者想停止行走时,将左右拐杖竖直立于身体两侧,左右拐杖压力传感器电路3及陀螺仪电路5检测到拐杖触地压力值及拐杖倾角值,并将触地压力值及拐杖倾角值输出给主控单元2,主控单元2对左右拐杖触地压力值及拐杖倾角值进行信息融合处理,综合判断出使用者所处步态,并将该判断结果通过无线通讯电路4传输给外骨骼机器人控制器,外骨骼机器人控制器根据接收到的信息驱动外骨骼各关节,使外骨骼机器人穿戴者停止行走。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。
Claims (4)
1.一种引导下肢外骨骼机器人行走智能拐杖的检测电路,包括供电电路,其特征在于:还包括主控单元、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路;所述主控单元分别与所述供电电路、压力传感器电路、无线通讯电路和陀螺仪电路相连接,其中,
所述压力传感器电路,设置在智能拐杖的底部,并用于检测所述智能拐杖与地面的接触压力;
所述陀螺仪电路,用于检测所述智能拐杖接触地面的倾角;
所述主控单元,用于接收所述压力传感器电路的压力信号和陀螺仪电路的角度信号,并经分析运算后判断出人体的步态信息;
所述无线通讯电路,用于将所述步态信息发送至外部的外骨骼机器人,所述外骨骼机器人穿戴在人体上;
还包括与所述主控单元相连接的系统状态指示电路、用户操作按键电路和USB连接电路,所述系统状态指示电路用于对所述主控单元的运行状态进行指示;所述用户操作按键电路用于从外部输入启动或关闭信号至所述主控单元;所述USB连接电路与外部的USB存储设备相连接;
所述主控单元包括第四芯片(U4),所述压力传感器电路与所述第四芯片(U4)的第15脚相连接,所述无线通讯电路与所述第四芯片(U4)的第33-38脚相连接,所述陀螺仪电路与所述第四芯片(U4)的第20-21脚相连接,系统状态指示电路与所述第四芯片(U4)的第2脚和第41脚相连接,用户操作按键电路与所述第四芯片(U4)的第39脚相连接,USB连接电路与所述第四芯片(U4)的第44-45脚相连接,所述供电电路与所述第四芯片(U4)的第13脚、第32脚、第48脚、第64脚、第19脚、第7脚相连接;
所述压力传感器电路包括第七芯片(U7)和压力传感器接口(P2),所述第七芯片(U7)的第1脚依次经第十四电阻(R14)和第十三可变电阻(R13)与所述第七芯片(U7)的第8脚相连接;
所述第七芯片(U7)的第2脚分别与所述压力传感器接口(P2)的第3脚、第二十八电容(C28)的一端、第三十三电容(C33)的一端相连接,所述第二十八电容(C28)的另一端接地;
所述第七芯片(U7)的第3脚分别与所述压力传感器接口(P2)的第4脚、第三十八电容(C38)的一端、第三十三电容(C33)的另一端相连接,所述第三十八电容(C38)的另一端接地;
所述第七芯片(U7)的第4脚分别与-5V电源、第三十七电容(C37)的一端相连接,所述第三十七电容(C37)的另一端接地;
所述第七芯片(U7)的第5脚接地;
所述第七芯片(U7)的第6脚经第十八电阻(R18)后分别与第十五电阻(R15)的一端、第十九电阻(R19)的一端和第四芯片(U4)的第15脚相连接;所述第十五电阻(R15)的另一端分别与+5V电源、第二十七电容(C27)的一端和第七芯片(U7)的第7脚相连接,所述第二十七电容(C27)的另一端接地;第十九电阻(R19)的另一端经第二十一电阻(R21)与地面相连接;
所述压力传感器接口(P2)的第1脚接+5V电源,其第2脚接地;
所述无线通讯电路包括第五芯片(U5),所述第五芯片(U5)的第1-6脚分别与所述第四芯片(U4)的第33-38脚一一对应连接,所述第五芯片(U5)的第7脚与所述供电电路相连接,所述第五芯片(U5)的第8脚接地;
所述第五芯片(U5)的第9脚分别与第一晶体振荡器(Y1)的一端、第十电阻(R10)的一端、第二十二电容(C22)的一端相连接,所述第一晶体振荡器(Y1)的另一端与所述第五芯片(U5)的第10脚相连接,第十电阻(R10)的另一端与所述第五芯片(U5)的第10脚、第二十三电容(C23)的一端相连接,所述第二十二电容(C22)的另一端、所述第二十三电容(C23)的另一端均接地;
所述第五芯片(U5)的第11脚经第四电感(L4)分别与第三电感(L3)的一端、所述第五芯片(U5)的第12脚相连接;
所述第五芯片(U5)的第13脚与所述第三电感(L3)的另一端、第二电感(L2)的一端相连接,所述第二电感(L2)的另一端经第十四电容(C14)与外部的天线相连接,所述第十四电容(C14)和天线之间还经第十六电容(C16)接地;
所述第五芯片(U5)的第14脚接地,其第15脚分别与第十一电容(C11)的一端、第十二电容(C12)的一端、所述供电电路相连接,所述第十一电容(C11)的另一端、第十二电容(C12)的另一端均接地;
所述第五芯片(U5)的第19脚经第九电容(C9)接地,其第20脚接地;
所述陀螺仪电路包括第八芯片(U8),所述第八芯片(U8)的第1脚分别与第十六电阻(R16)的一端、第十七电阻(R17)的一端和第四芯片(U4)的第20脚相连接,所述第十七电阻(R17)的另一端与所述供电电路相连接,所述第十六电阻(R16)的另一端与所述第四芯片(U4)的第21脚、所述第八芯片(U8)的第2脚相连接;所述第八芯片(U8)的第3脚经第三十六电容(C36)接地,所述第八芯片(U8)的第4脚接地,所述第八芯片(U8)的第5脚与所述供电电路相连接,且所述第八芯片(U8)的第5脚还经第四十电容(C40)接地;所述第八芯片(U8)的第6脚接地,所述第八芯片(U8)的第7脚与所述供电电路、第三十二电容(C32)的一端相连接,第三十二电容(C32)的另一端接地;所述第八芯片(U8)的第8脚经第二十电阻(R20)接地,所述第八芯片(U8)的第9脚经第三十九电容(C39)接地,所述第八芯片(U8)的第10脚接地;
所述供电电路包括锂离子电池,第一芯片(U1)、第二芯片(U2)、第三芯片(U3)和第六芯片(U6),
第一芯片(U1)的第1脚接地,其第2脚经第五电阻(R5)接地,其第3脚接地,其第4脚分别与所述第一芯片(U1)的第8脚、第二发光二极管(D2)的阳极、第三发光二极管(D3)的阳极、第一电容(C1)的一端、第二电容(C2)的一端、第七电容(C7)的一端、第一电感(L1)的一端、第三芯片(U3)的第5脚、第三芯片(U3)的第4脚相连接;所述第一电容(C1)的另一端、第二电容(C2)的另一端、第七电容(C7)的另一端均接地,所述第一芯片(U1)的第5脚分别与锂离子电池的正极、第四电容(C4)的一端相连接,所述锂离子电池的负极接地,所述第四电容(C4)的另一端接地;所述第一芯片(U1)的第6脚经第二电阻(R2)与所述第二发光二极管(D2)的阴极相连接,第一芯片(U1)的第7脚经第三电阻(R3)与所述第三发光二极管(D3)的阴极相连接;
第三芯片(U3)的第1脚分别与第一电感(L1)的另一端、第一二极管(D1)的阳极相连接,所述第一二极管(D1)的阴极分别与第三电容(C3)的一端、第一电阻(R1)的一端、第六芯片(U6)的第8脚、第二芯片(U2)的第3脚、和第五电容(C5)的一端相连接,第三芯片(U3)的第2脚分别与所述第三电容(C3)的另一端、第四电阻(R4)的一端相连接,第三芯片(U3)的第3脚分别与所述第四电阻(R4)的另一端、第一电阻(R1)的另一端相连接,第五电容(C5)的另一端接地;
所述第二芯片(U2)的第1脚接地,其第2脚分别与供电端口、第六电容(C6)的一端、第七电容(C7)的一端相连接,所述第六电容(C6)的另一端、第七电容(C7)的另一端均接地;
所述第六芯片(U6)的第1脚经第三十四电容(C34)与其第2脚相连接,所述第六芯片(U6)的第3脚接地,所述第六芯片(U6)的第5脚经第三十五电容(C35)接地,且所述第六芯片(U6)的第5脚还与-5V电源相连接。
2.根据权利要求1所述引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路,其特征在于:所述系统状态指示电路包括第五至第七发光二极管(D5-D7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第十二电阻(R12),所述第八电阻(R8)的一端、第九电阻(R9)的一端和第十二电阻(R12)的一端与所述供电电路相连接,所述第八电阻(R8)的另一端经第五发光二极管(D5)与所述第四芯片(U4)的第41脚相连接,所述第九电阻(R9)的另一端经第六发光二极管(D6)与所述第四芯片(U4)的第2脚相连接,所述第十二电阻(R12)的另一端经第七发光二极管(D7)接地。
3.根据权利要求2所述引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路,其特征在于:所述用户操作按键电路包括按键模块,所述按键模块的一端与第四芯片(U4)的第39脚相连接,所述按键模块的另一端接地。
4.根据权利要求3所述引导下肢外骨骼机器人行走的智能拐杖的检测电路,其特征在于:所述USB连接电路包括USB接口,所述USB接口的第1端经第二十四电阻(R24)与5V电源相连接,其第2端经第二十七电阻(R27)与第四芯片(U4)的第44脚相连接,其第3端第二十八电阻(R28)与第四芯片(U4)的第45脚相连接,其第4端接地。
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