CN114714330B - 外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置，其中，该外骨骼机器人包括：主控装置、驱动件和调节机构；该主控装置，连接该驱动件，用于获取预设的目标长度，根据该目标长度生成调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件进入驱动状态；该驱动件，用于在该驱动状态下，驱动该调节机构带动该外骨骼机器人中的调长目标运动至该目标长度。通过本申请，解决了外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题，实现了快速、精确的自适应外骨骼机器人肢体调节。

Description

外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置

技术领域

本申请涉及外骨骼机器人技术领域，特别是涉及外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置。

背景技术

下肢外骨骼机器人是一种穿戴于人体下肢、帮助人体负重并且能够跟随人体运动的人机一体化智能系统。对于不同的穿戴者来说，身高不同，肢体长度也就不同，因此需要对外骨骼机器人的肢体长度进行调节。在相关技术中，外骨骼机器人的肢体长度调节通常为机械或手动调节方式，无法自主调节，导致外骨骼腿长调节困难，导致肢体调节的灵活性和准确性较低。

目前针对相关技术中外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置，以至少解决相关技术中外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种外骨骼机器人，所述外骨骼机器人包括：主控装置、驱动件和调节机构；

所述主控装置，连接所述驱动件，用于获取预设的目标长度，根据所述目标长度生成调节指令，并基于所述调节指令控制所述驱动件进入驱动状态；

所述驱动件，用于在所述驱动状态下，驱动所述调节机构带动所述外骨骼机器人中的调长目标运动至所述目标长度。

在其中一些实施例中，所述外骨骼机器人还包括数据采集器；

所述主控装置，连接所述数据采集器，还用于根据所述目标长度发送所述调节指令至所述数据采集器；

所述数据采集器，连接所述驱动件，用于在接收到所述调节指令的情况下，将基于所述调节指令生成的所述调节信号发送至所述驱动件，并通过所述调节信号控制所述驱动件进入所述驱动状态以驱动所述调节机构运动。

在其中一些实施例中，所述调节机构设置有编码器；

所述数据采集器，还连接所述编码器，用于接收所述编码器的实时反馈信息，根据所述实时反馈信息和所述目标长度生成停止指令，以基于所述停止指令控制所述驱动件在所述调长目标达到所述目标长度时从所述驱动状态进入停止状态。

在其中一些实施例中，所述外骨骼机器人还包括限位传感器；

所述主控装置，还用于接收初始化指令，并将接收到的所述初始化指令发送至所述数据采集器；

所述数据采集器，还用于基于所述初始化指令控制所述驱动件进入初始化驱动状态；

所述限位传感器，连接所述数据采集器，用于在所述驱动件触碰到所述限位传感器的情况下生成反馈信号，并将所述反馈信号发送至所述数据采集器；

所述数据采集器还用于基于所述反馈信号控制所述驱动件从所述初始化驱动状态进入所述停止状态。

在其中一些实施例中，所述数据采集器设置有数据存储单元；

所述编码器还用于在所述数据采集器控制所述驱动件从所述初始化驱动状态进入所述停止状态的情况下，发送初始化反馈信息至所述数据存储单元进行存储；

所述数据存储单元还用于将所述初始化反馈信息更新为所述实时反馈信息，并存储所述实时反馈信息。

在其中一些实施例中，所述限位传感器为探针传感器，且所述探针传感器表面覆盖有塑料壳体。

在其中一些实施例中，所述外骨骼机器人还包括交互终端；

所述交互终端，连接所述主控装置，用于实现用户和所述外骨骼机器人的交互，以获取用户输入的所述目标长度，并将所述目标长度发送至所述主控装置；

所述主控装置还用于接收针对所述调节目标的调节报错信息，并将所述调节报错信息发送至所述交互终端以进行显示。

在其中一些实施例中，所述外骨骼机器人还包括识别传感器；

所述识别传感器，连接所述主控装置，用于获取针对使用者的姿态识别信息，并将所述姿态识别信息发送至所述主控装置；

所述主控装置还用于根据所述姿态识别信息生成所述目标长度。

第二方面，本申请实施例提供了一种外骨骼机器人的肢体调节方法，所述外骨骼机器人包括驱动件和调节机构，所述方法包括：

获取预设的目标长度；

根据所述目标长度生成调节指令，并基于所述调节指令控制所述驱动件进入驱动状态；其中，所述驱动件在所述驱动状态下，驱动所述调节机构带动所述外骨骼机器人中的调长目标运动至所述目标长度。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的外骨骼机器人的工作。

相比于相关技术，本申请实施例提供的外骨骼机器人、外骨骼机器人的肢体调节方法和电子装置，包括：主控装置、驱动件和调节机构；该主控装置，连接该驱动件，用于获取预设的目标长度，根据该目标长度生成调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件进入驱动状态；该驱动件，用于在该驱动状态下，驱动该调节机构带动该外骨骼机器人中的调长目标运动至该目标长度，解决了外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题，实现了快速、精确的自适应外骨骼机器人肢体调节。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种外骨骼机器人的结构框图；

图2是根据本申请实施例的一种编码器记录数据应用方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的一种调长目标初始化应用方法的流程图；

图4是根据本申请优选实施例的一种外骨骼机器人电路结构的示意图；

图5是根据本申请优选实施例的一种外骨骼机器人肢体调节方法的流程图；

图6是根据本申请实施例的一种外骨骼机器人的肢体调节方法的流程图；

图7为根据本申请实施例的一种计算机设备内部的结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种外骨骼机器人，图1是根据本申请实施例的一种外骨骼机器人的结构框图，如图1所示，该外骨骼机器人包括：主控装置12、驱动件14和调节机构16。

该主控装置12，连接该驱动件14，用于获取预设的目标长度，根据该目标长度发送调节指令生成调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件14进入驱动状态。其中，该主控装置12包括但不限于单片机、处理芯片、嵌入式或其他用于控制该外骨骼机器人的控制装置。该目标长度是指预先设置好的外骨骼机器人的大腿、小腿等肢体所需调节至与使用者相适配的适宜长度；该目标长度可以由操作者或使用者进行设置，或者也利用安装在外骨骼机器人上的传感器等设备自动进行设置。则该主控装置12在获取到该目标长度后，可以基于获取到的目标长度生成用于控制自动调节外骨骼机器人肢体长度的调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件14进入驱动状态。可以理解的是，该驱动状态是指驱动件14驱动与其连接的调节机构16运动的工作状态。

该驱动件14，用于在该驱动状态下，驱动该调节机构16带动该外骨骼机器人中的调长目标运动至该目标长度。其中，该调节目标是指上述外骨骼机器人的腿部等待调节长度的肢体部位。该驱动件14可以为驱动电机等专用于驱动该调节机构16的设备。该调节机构16是指用于调节外骨骼机器人的肢体长度的调节杆等机械结构。具体地，该驱动件14在上述驱动状态下开始转动并驱动调节机构16运动，直至主控装置12或其他设置在外骨骼机器人上的检测装置，检测到该驱动件14的转动圈数达到了该目标长度对应的需转动圈数，此时说明该调节机构16已带动该调长目标达到该目标长度，从而实现了外骨骼机器人肢体长度的自适应调节。

在相关技术中，外骨骼机器人的肢体调节方式通常为人工手动调节机械结构实现，调节时间长且精度低，使得外骨骼机器人肢体调节困难，用户体验极差，不便于用户使用。而本申请通过上述实施例，由主控装置12根据获取到的目标长度生成调节指令以控制驱动件14开始驱动调节机构16，以带动外骨骼机器人中的调长目标运动到该目标长度，从而能够自动调节外骨骼机器人的肢体长度，解决了外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题，实现了快速、精确的自适应外骨骼机器人肢体调节系统。同时，通过利用上述外骨骼机器人自主调节系统实现肢体长度调节的灵活控制，使得外骨骼机器人使用范围更广，进而可以将外骨骼机器人扩展适用于儿童等人群。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括数据采集器；上述调节机构16设置有编码器。其中，该数据采集器是指专用于处理外骨骼机器人的调长数据的处理设备。则在本实施例中，将主控装置12和数据采集器分开设置，使得主控装置12能够控制外骨骼机器人，并由数据采集器专门控制外骨骼机器人的调长步骤，进而有利于提高外骨骼机器人肢体调节的效率和准确性。该编码器可以为绝对值编码器；绝对值编码器是一种能将电动机在一转内的角度数据输出到外部目标的检测器，该绝对值编码器一般能够以8到12位输出360°转动数据。

该主控装置12，连接该数据采集器，还用于根据该目标长度发送该调节指令至该数据采集器。该数据采集器，连接该驱动件14，用于在接收到该调节指令的情况下，将基于该调节指令生成的该调节信号发送至该驱动件14，并通过该调节信号控制该驱动件14进入该驱动状态以驱动该调节机构16运动。其中，在本实施例中，该主控装置12还可以通过该数据采集器最终将生成的调节信号下发至驱动件14，以使得该驱动件14响应于该调节信号开始转动，并驱动该调节机构16带动上述外骨骼机器人的调节目标运动。

该数据采集器，还连接该编码器，用于接收该编码器的实时反馈信息，根据该实时反馈信息和该目标长度生成停止指令，以基于该停止指令控制该驱动件14在该调长目标达到该目标长度时从该驱动状态进入停止状态。其中，该编码器可以实时计算实际的调节长度。该停止状态是指驱动件14停止驱动与其连接的调节机构16运动的工作状态。具体地，驱动件14转动带动固定的调长机构转动，编码器会记录从0到360°为一圈的角度数据的周期变化；则运行在该编码器上的程序可以通过记录该编码器随调节机构16转动的圈数计算所带动的调节目标长度的编码。例如，该编码器转动一圈调节目标变化为2mm，所转动的一圈可以细分为四个象限区域，每个象限区域为90°该编码器，转动一个象限区域调节目标变化为0.5mm，因此本实施例中外骨骼机器人的肢体调节精度可以达到0.5mm。则该编码器通过上述方法可以实时记录调节目标转动的圈数数据，即上述实时反馈信息，并将该实时反馈信息反馈至该数据采集器。该数据采集器可以根据该实时反馈信息计算得到上述调节目标的实际调节长度，并将该实际调节长度与上述目标长度进行比较。例如，若该数据采集器检测到实时反馈信息指示的实际调节长度大于该目标长度，此时可以控制该驱动件14反转以带动调节目标调短至该目标长度；若该数据采集器检测到该实时反馈信息指示的实际调节长度小于该目标长度，此时可以控制该驱动件14反转以带动调节目标调长至该目标长度；若该数据采集器检测到该实时反馈信息指示的实际调节长度与该目标长度相同，说明此时该调节目已经达到该目标长度，因此可以生成停止指令，以便基于该停止指令控制驱动件14停止转动。

通过上述实施例，通过数据采集器采集编码器的实时反馈信息，并根据实时反馈信息和目标长度实时检测是否需要控制驱动件14停止转动，避免了驱动件14停止不及时导致的外骨骼机器人肢体调节出现误差，有效提高了外骨骼机器人肢体调节的准确性。

需要补充说明的是，本实施例还提供了一种编码器记录数据的应用方法，图2是根据本申请实施例的一种编码器记录数据应用方法的流程图，如图2所示，该调长目标初始化应用方法包括如下步骤：

步骤S201，编码器采集随调节机构16转动的实时反馈信息，并将该实时反馈信息发送至数据采集器。

步骤S202，数据采集器接收该实时反馈信息，并根据该实时运动数据计算调节目标的实际调节长度。

步骤S203，数据采集器通过数据存储单元记录实际调节长度，并返回根据该实际调节长度和该目标长度计算得到的指示正转、反转或停止转动的指令结果。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括限位传感器。其中，该限位传感器包括但不限于为行程开关、光电传感器或其他用于限制外骨骼机器人肢体长度调节到最长或者最短的装置。

该主控装置12，还用于接收初始化指令，并将接收到的该初始化指令发送至该数据采集器；该数据采集器，还用于基于该初始化指令控制该驱动件14进入初始化驱动状态。其中，该初始化指令是指用于指示驱动件14转动以带动上述调节目标运动至最长或者最短的初始位置的指令。该初始化驱动状态是指驱动件14在基于初始化指令驱动与其连接的调节机构16运动以实现初始化的工作状态。需要说明的是，在外骨骼机器人设备首次进行安装，或者在由于外骨骼机器人腿管等部位拆卸维修后再次安装等情况下，此时由于出厂设置或者腿长出现未知偏差等原因，可以由操作者等人员设置并输入初始化指令至该主控装置12，并由该主控装置12通过该数据采集器下发至该驱动件14进行初始化，以便后续能够准确使用调节外骨骼机器人的肢体长度。

该限位传感器，连接该数据采集器，用于在该驱动件14触碰到该限位传感器的情况下生成反馈信号，并将该反馈信号发送至该数据采集器；该数据采集器还用于基于该反馈信号控制该驱动件14从该初始化驱动状态进入该停止状态。其中，该限位传感器可以固定安装在外骨骼机器人的外部腿管等部位，以便检测驱动件14转动位置。具体地，上述数据采集器于初始化指令控制该驱动件14向限位传感器正转或反转，直至碰触到限位传感器；此时该限位传感器所在电路由开路状态转换为通路状态，即该限位传感器输出信号发生变化，例如由低电平转换为高电平信号，并最终可以由该限位传感器将该高电平信号作为反馈信号发送至数据采集器，再由该数据采集器基于该反馈信号控制该驱动件14停止转动。可以理解的是，在初始化完成之后，上述使用者或操作者可以随时设置上述目标长度对该外骨骼机器人肢体长度进行调节，以便使用该外骨骼机器人。

通过上述实施例，通过该数据采集器基于初始化指令控制驱动件14转动，且该驱动件14直至碰触到限位传感器时停止转动，最终使得所带动运动的调节目标能够在初始化情况下调节到最长或最短，避免了由于出厂或维修造成的外骨骼机器人肢体长度出现未知偏差等情况，解决了外骨骼机器人肢体调节过程中限位不可控的问题，从而进一步提高了外骨骼机器人肢体调节的准确性。

需要补充说明的是，本实施例还提供了一种调长目标初始化的应用方法，图3是根据本申请实施例的一种调长目标初始化应用方法的流程图，如图3所示，该调长目标初始化应用方法包括如下步骤：

步骤S301，判断是否检测到初始化指令；若是，则执行后续步骤S202，若否，则继续检测。

步骤S302，数据采集器接收初始化指令，并基于该初始化指令控制驱动件14转动。

步骤S303，在驱动件14转动至碰触到该限位传感器的情况下，该限位传感器生成反馈信号，并返回反馈信号至数据采集器。

步骤S304，数据采集器基于该反馈信号控制该驱动件14停止转动，并输出初始化校准结果至交互终端进行显示；其中，该初始化校准结果用于指示上述初始化是否成功；例如，在接收到限位传感器的指示到位的反馈信号情况下，生成并输出的初始化校准结果为初始化成功；或者，在超过预设的30s固定采集时间仍未接收到反馈信号的情况下，输出的初始化校准结果为初始化失败。

在其中一些实施例中，上述数据采集器设置有数据存储单元；该编码器还用于在该数据采集器控制该驱动件14从该初始化驱动状态进入该停止状态的情况下，发送初始化反馈信息至该数据存储单元进行存储。其中，该数据存储单元是指所述数据采集器中包括的专用于存储肢体调节数据的存储单元。具体地，在通过上述实施例对外骨骼机器人的肢体长度进行初始化之后，该编码器可以将完成初始化后总共随调节机构16转动的圈数发送至该数据采集器，该数据采集器基于该转动的圈数生成初始化反馈信息；即该初始化反馈信息是指上述调节目标在完成初始化后达到的长度值信息。例如，若该调节目标在初始化完成后调节至最短，则该外骨骼机器人对应的初始化反馈信息可以为40cm；若该调节目标在初始化完成后调节至最长，则对应的初始化反馈信息可以为80cm。最终该初始化反馈信息可以存储在该数据存储单元中，以便后续使用者或操作者调节外骨骼机器人长度。

该数据存储单元还用于将该初始化反馈信息更新为该实时反馈信息，并存储该实时反馈信息。其中，上述实施例中，在初始化完成之后，可以由主控装置12接收目标长度并开始进行对外骨骼机器人肢体长度的自动调节，则在调节过程中，该数据存储单元可以实时将该初始化反馈信息更新为编码器的实时反馈信息并进行存储，以便将该实时反馈信息指示的实际调节长度与目标长度进行比较，进而控制上述驱动件14是否需要正转、反转或停止转动。

通过上述实施例，通过上述数据存储单元对初始化反馈信息、实时反馈信息进行更新和存储，避免数据采集或存储错误造成的外骨骼机器人肢体长度调节出错，从而进一步提高了外骨骼机器人肢体调节的准确性。

在其中一些实施例中，上述限位传感器为探针传感器，且该探针传感器表面覆盖有塑料壳体。需要说明的是，该塑料壳体是为该探针传感器提供的定制化的保护壳体，能够有效减少该探针传感器在安装或使用过程中的损耗，从而减少探针传感器对信号检测的误差。可以理解的是，本申请中还可以采用光电距离感应器作为该限位传感器；该光电距离传感器及其外围设计电路通过检测安装在外骨骼机器人的腿管等部位上的反光板反射回来的光信号计算距离并返回结果，进而检测到调节目标是否已经运动到限制位置。然而，由于在外骨骼机器人的应用过程中，外骨骼机器人的各肢体通常在不断摆动，使得光线影响较大，光反射在外骨骼机器人肢体调节的使用中灵敏度较低，因此导致采用光电距离传感器的限位传感器检测准确性低。而通过上述实施例，通过采用探针传感器作为限位传感器以对调长目标进行限位，避免了外骨骼机器人在位姿变换过程中对光线造成的影响，从而有利于进一步提高外骨骼机器人肢体调节的准确性。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括交互终端；其中，该交互终端可以是但不限于是各种显示屏、智能手机、个人计算机、笔记本电脑和平板电脑等用于交互以及显示信息的设备。该交互终端可以直接安装在该外骨骼机器人表面，以供使用者或操作者操作；或者，该交互终端也可以设置为与该外骨骼机器人的主控装置12无线或蓝牙连接，以提高便携性。

该交互终端，连接该主控装置12，用于实现用户和该外骨骼机器人的交互，以获取用户输入的该目标长度，并将该目标长度发送至该主控装置12；该主控装置12还用于接收针对该调节目标的调节报错信息，并将该调节报错信息发送至该交互终端以进行显示。其中，该用户可以包括该外骨骼机器人的使用者，以及辅助人员等操作者。具体地，可以由操作者通过经验或目测先在该交互终端显示的预设值输入框中输入一个初始的长度值，并由使用者在佩戴好外骨骼机器人之后根据舒适度操作该交互终端显示的例如“+”、“-”等调节按键，实时改变该初始的长度值至上述目标长度，并由该主控装置12获取到该交互终端发送的目标长度，以基于该目标长度对外骨骼机器人肢体长度进行实时调节。

该主控装置12还用于接收针对所述调节目标的调节报错信息，并将该调节报错信息发送至所述交互终端以进行显示。其中，在通过上述实施例，通过主控装置12对调节目标进行初始化或者肢体调节的过程中，可能存在由于操作有误等因素导致初始化或调节失败的情况，此时可以由主控装置12基于上述反馈信号或者上述实时反馈信息检测得到调节报错信息，并发送给该交互终端。则该交互终端可以基于该调节报错信息显示“调节失败，请重新开始调节操作”等文字信息，或者也可以基于该调节报错信息执行语音提示等报警操作，以达到提醒用户重新操作或维修检测的目的。可以理解的是，若该主控装置12检测到初始化或则调长步骤顺利，则可以指示该交互终端进入下一步操作界面，开始外骨骼机器人使用步骤。

通过上述实施例，通过交互终端获取用户输入的目标长度，能够便于用户实时设置或更改所需要调节的肢体长度，提高了外骨骼机器人肢体调节的便捷性，提升了用户体验。此外，通过交互终端显示指示调节失败的调节报错信息，以便及时更正操作或维护外骨骼机器人设备，从而进一步提高了外骨骼机器人肢体调节的准确性。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括识别传感器；该识别传感器，连接该主控装置12，用于获取针对使用者的姿态识别信息，并将该姿态识别信息发送至该主控装置12；该主控装置12还用于根据该姿态识别信息生成该目标长度。其中，该识别传感器可以设置为光电传感器、姿态传感器或者位置传感器等。具体地，该识别传感器可以安装设置在外骨骼机器人的关键关节点等部位，以便检测使用者与该外骨骼机器人肢体部位的吻合程度；例如，该识别传感器可以通过检测该使用者佩戴好该外骨骼机器人后在坐姿状态下，该使用者与该识别传感器安装位置相对应的部位，与该识别传感器之间的距离等信息，生成上述对应的姿态识别信息。或者，该识别传感器还可以为图像采集设备等，通过将该图像采集设备设置安装在外骨骼机器人上，并由该图像采集设置对采集到的使用者佩戴外骨骼机器人的图像进行分析计算以生成上述姿态识别信息。则该主控装置12接收到该姿态识别信息后，可以根据该姿态识别信息生成外骨骼机器人肢体部位还需要调节的目标长度。并且，在对该外骨骼机器人自动调节的过程中，该识别传感器可以不断检测并获取该姿态识别信息，以确保外骨骼机器人的肢体长度最终与使用者相适配。可以理解的是，通过该识别传感器的姿态识别信息获取目标长度的方式，可以与上述通过交互终端获取用户输入的目标长度的方式相结合，例如，可以先由操作者或使用者通过目测在交互终端输入一个粗略的长度值以进行外骨骼机器人肢体长度的粗调，再通过该识别传感器对使用者的姿态识别信息生成更为精确的目标长度进行精调，从而能够进一步提高外骨骼机器人肢体调节的准确性。

通过上述实施例，通过外骨骼机器人上设置的识别传感器获取姿态识别信息，以自动生成目标长度，从而在外骨骼机器人肢体调节过程中无需人工介入，进一步有效提高了外骨骼机器人肢体调节的自动化程度，提升了用户体验。

下面结合实际应用场景对本申请的实施例进行详细说明，以应用在下肢外骨骼机器人的腿部调节为例，即上述数据采集器为腿部数据采集器；图4是根据本申请优选实施例的一种外骨骼机器人电路结构的示意图，如图4所示，该外骨骼机器人电路结构包括交互终端、主控装置、腿部数据采集器、驱动件、调节机构和限位传感器，且该调节机构设置有编码器。其中，该交互终端连接该主控装置，该主控装置连接该腿部数据采集器，该腿部数据采集器分别连接该驱动件、该调节机构、该限位传感器，该驱动件还连接该调节机构。

图5是根据本申请优选实施例的一种外骨骼机器人肢体调节方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S501，主控装置获取交互终端设置的目标长度。

步骤S502，腿部数据采集器接收主控装置下发的调节指令和目标长度，并基于调节指令控制驱动件开始转动；其中，该驱动件带动调节机构运动。

步骤S503，绝对值编码器基于腿部数据采集器下发的采集指令生成随调节机构转动的圈数，并作为实时反馈信息返回至腿部数据采集器。

步骤S504，腿部数据采集器根据实时反馈信息计算实际调节长度，并将实际调节长度和目标长度进行比较，判断调节目标是否已达到目标长度；

步骤S505，若上述步骤S504的判断结果为是，则数据采集器控制驱动件停止转动，并返回调节结果至主控装置，该调节结果用于指示调节是否成功。若上述步骤S504的判断结果为否，则继续执行上述步骤S502至步骤S504进行肢体自动调节。

本实施例还提供了一种外骨骼机器人的肢体调节方法，该外骨骼机器人包括驱动件和调节机构。图6是根据本申请实施例的一种外骨骼机器人的肢体调节方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：

步骤S620，获取预设的目标长度。

步骤S640，根据该目标长度生成调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件进入驱动状态；其中，该驱动件在该驱动状态下，驱动该调节机构带动该外骨骼机器人中的调长目标运动至该目标长度。

通过上述步骤S620至步骤S640，通过根据获取到的目标长度生成调节指令以控制驱动件开始驱动调节机构，以带动外骨骼机器人中的调长目标运动到该目标长度，从而能够自动调节外骨骼机器人的肢体长度，解决了外骨骼机器人肢体调节的灵活性和准确性低的问题，实现了快速、精确的自适应外骨骼机器人肢体调节方法。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括数据采集器；上述调节机构设置有编码器；上述外骨骼机器人的肢体调节方法还包括如下步骤：

步骤S641，根据该目标长度发送该调节指令至该数据采集器。

步骤S642，该数据采集器在接收到该调节指令的情况下，将基于该调节指令生成的该调节信号发送至该述驱动件，通过该调节信号控制该驱动件进入该驱动状态以驱动该调节机构运动，并接收该编码器的实时反馈信息，根据该实时反馈信息和该目标长度生成停止指令，以基于该停止指令控制该驱动件在该调长目标达到该目标长度时从该驱动状态进入停止状态。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括限位传感器；上述获取预设的目标长度之前，上述外骨骼机器人的肢体调节方法还包括如下步骤：

步骤S611，接收初始化指令，并将接收到的该初始化指令发送至数据采集器以进行初始化。

步骤S612，该数据采集器基于该初始化指令控制该述驱动件进入初始化驱动状态，以使得该限位传感器在该驱动件触碰到该限位传感器的情况下生成反馈信号，并将该反馈信号发送至该数据采集器。

步骤S613，该数据采集器基于该反馈信号控制该驱动件从该初始化驱动状态进入该停止状态。

在其中一些实施例中，上述数据采集器设置有数据存储单元；上述数据采集器基于该反馈信号控制该驱动件停止转动之后，上述外骨骼机器人的肢体调节方法还包括如下步骤：

步骤S614，该数据存储单元接收编码器发送在该驱动件从该初始化驱动状态进入该停止状态的情况下发送的初始化反馈信息并进行存储。

在上述步骤S642之后，上述外骨骼机器人的肢体调节方法还包括如下步骤：

步骤S643，该数据存储单元将该初始化反馈信息更新为该实时反馈信息，并存储该实时反馈信息。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括交互终端，该交互终端用于实现用户与该外骨骼机器人的交互；上述获取预设的目标信息还包括如下步骤：

步骤S621，接收该交互终端获取的用户输入的该目标长度。

在上述步骤S640之后，上述外骨骼机器人的肢体调节方法还包括如下步骤：

步骤S644，接收针对该调节目标的调节报错信息，并将该调节报错信息发送至该交互终端以进行显示。

在其中一些实施例中，上述外骨骼机器人还包括识别传感器，上述获取预设的目标信息还包括如下步骤：接收识别传感器获取的针对使用者的姿态识别信息，并根据该姿态识别信息生成该目标长度。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，图7为根据本申请实施例的一种计算机设备内部的结构图，如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储目标长度。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述外骨骼机器人的肢体调节方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取预设的目标长度。

S2，根据该目标长度生成调节指令，并基于该调节指令控制该驱动件进入驱动状态；其中，该驱动件在所述驱动状态下，驱动该调节机构带动该外骨骼机器人中的调长目标运动至该目标长度。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

另外，结合上述实施例中的外骨骼机器人的肢体调节方法，本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种外骨骼机器人的肢体调节方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种外骨骼机器人，其特征在于，所述外骨骼机器人包括：主控装置、驱动件、调节机构、数据采集器和限位传感器；

所述主控装置，连接所述驱动件，用于获取预设的目标长度，根据所述目标长度生成调节指令，并基于所述调节指令控制所述驱动件进入驱动状态；

所述驱动件，用于在所述驱动状态下，驱动所述调节机构带动所述外骨骼机器人中的调长目标运动至所述目标长度；

所述主控装置，还用于接收初始化指令，并将接收到的所述初始化指令发送至所述数据采集器；

所述数据采集器，还用于基于所述初始化指令控制所述驱动件进入初始化驱动状态；

所述限位传感器，连接所述数据采集器，用于在所述驱动件触碰到所述限位传感器的情况下生成反馈信号，并将所述反馈信号发送至所述数据采集器；

所述数据采集器还用于基于所述反馈信号控制所述驱动件从所述初始化驱动状态进入停止状态。

2.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述外骨骼机器人还包括数据采集器；

所述主控装置，连接所述数据采集器，还用于根据所述目标长度发送调节指令至所述数据采集器；

所述数据采集器，连接所述驱动件，用于在接收到所述调节指令的情况下，将基于所述调节指令生成的调节信号发送至所述驱动件，并通过所述调节信号控制所述驱动件进入所述驱动状态以驱动所述调节机构运动。

3.根据权利要求2所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述调节机构设置有编码器；

所述数据采集器，还连接所述编码器，用于接收所述编码器的实时反馈信息，根据所述实时反馈信息和所述目标长度生成停止指令，以基于所述停止指令控制所述驱动件在所述调长目标达到所述目标长度时从所述驱动状态进入停止状态。

4.根据权利要求3所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述数据采集器设置有数据存储单元；

所述编码器还用于在所述数据采集器控制所述驱动件从所述初始化驱动状态进入所述停止状态的情况下，发送初始化反馈信息至所述数据存储单元进行存储；

所述数据存储单元还用于将所述初始化反馈信息更新为所述实时反馈信息，并存储所述实时反馈信息。

5.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述限位传感器为探针传感器，且所述探针传感器表面覆盖有塑料壳体。

6.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述外骨骼机器人还包括交互终端；

所述交互终端，连接所述主控装置，用于实现用户和所述外骨骼机器人的交互，以获取用户输入的所述目标长度，并将所述目标长度发送至所述主控装置；

所述主控装置还用于接收针对调节目标的调节报错信息，并将所述调节报错信息发送至所述交互终端以进行显示。

7.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述外骨骼机器人还包括识别传感器；

所述识别传感器，连接所述主控装置，用于获取针对使用者的姿态识别信息，并将所述姿态识别信息发送至所述主控装置；

所述主控装置还用于根据所述姿态识别信息生成所述目标长度。

8.一种外骨骼机器人的肢体调节方法，其特征在于，所述外骨骼机器人包括驱动件、调节机构、数据采集器和限位传感器，所述方法包括：

接收初始化指令，并将接收到的所述初始化指令发送至所述数据采集器以进行初始化；其中，所述数据采集器基于所述初始化指令控制所述驱动件进入初始化驱动状态，以使得所述限位传感器在所述驱动件触碰到所述限位传感器的情况下生成反馈信号，并将所述反馈信号发送至所述数据采集器；所述数据采集器基于所述反馈信号控制所述驱动件从所述初始化驱动状态进入停止状态；

获取预设的目标长度；

根据所述目标长度生成调节指令，并基于所述调节指令控制所述驱动件进入驱动状态；其中，所述驱动件在所述驱动状态下，驱动所述调节机构带动所述外骨骼机器人中的调长目标运动至所述目标长度。

9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述权利要求1至7中任一项所述的外骨骼机器人的工作。