DE102014216338A1

DE102014216338A1 - Gehintention-Erfassungsvorrichtung und System und Verfahren davon

Info

Publication number: DE102014216338A1
Application number: DE102014216338.2A
Authority: DE
Inventors: Hyung Joo Kim; Dong Jin Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2015-10-08
Also published as: US20150283020A1; CN104977928B; KR101637643B1; KR20150115417A; CN104977928A

Abstract

Eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung und ein System und ein Verfahren davon werden bereitgestellt. Die Gehintention-Erfassungsvorrichtung enthält einen unteren Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist, und einen oberen Trageteil, der über dem unteren Trageteil angebracht ist, um eine Oberseite eines Fußes und eine Ferse eines Fußgängers zu bedecken. Ein Zugspannungssensor ist zwischen dem unteren Trageteil und dem oberen Trageteil angeordnet und ist ausgestaltet zum Messen einer an den unteren Trageteil und den oberen Trageteil in Ansprechen auf eine Gehbewegung gelieferten Kraft. Außerdem wird eine Gehintention erfasst, wenn der tragbare Roboter verwendet wird, um die Stabilität der Gehoperation bereitzustellen, wodurch die Marktfähigkeit und Bequemlichkeit verbessert wird, und die Gehleistungsfähigkeit des tragbaren Roboters wird durch den vereinfachten Mechanismus wird, wodurch die höhere Funktionsfähigkeit mit niedrigen Kosten erschaffen wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der am 4. April 2014 bei dem Korean Intellectual Property Office eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0040443 und beansprucht deren Prioritätsvorteil, wobei deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit mittels Verweis aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung und ein System und ein Verfahren davon und betrifft im Besonderen eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung und ein System und ein Verfahren davon, die eine Gehintention eines Fußgängers erfassen, der mit einem tragbaren Roboter bestückt ist.
HINTERGRUND
Im Allgemeinen ist ein von einem menschlichen Körper tragbarer Gehroboter ein tragbarer Roboter, der eine Mensch-Roboter-Synchronisation verwendet. Kürzlich ist eine Forschung vollzogen worden, um eine Gehintention für einen Gehbetrieb eines Gehroboters mit der Entwicklung solch einer Technologie zu erfassen. Die Gehintention wird als eine Mensch-Gehintention berücksichtigt, und wenn die Gehintention nicht direkt bestätigt werden kann, kann auf die Gehintention auf Grundlage einer Änderung in einem spezifischen Körperteil (beispielsweise eine Körperbewegung) rückgeschlossen werden. Außerdem meint eine Gehintentionerfassung, dass eine Intention eines Benutzers, ein Gehen zu starten oder zu stoppen, erfasst wird, oder meint, dass ein Bewegungszustand eines linken und rechten Fußes erfasst wird.
Unterdessen erfassen die Vorrichtungen in dem verwandten Fachgebiet die Gehintention auf Grundlage davon, welche Operation der Benutzer wünscht, in dem von einem Menschen tragbaren Gehunterstützungsroboter durchzuführen, mit Verwendung eines Sensors oder einer Kraftmesszelle, angebracht an einer Roboterstütze, oder eines Elektromyogramms. In dem Fall einer Verwendung des Sensors oder der Kraftmesszelle, angebracht an der Stütze, wird jedoch die Widerstandsfähigkeit oder Genauigkeit reduziert, und bei der Verwendung des Elektromyogramms kann eine Unterscheidung zu der Zeit einer Muskelermüdung reduziert werden, und die Genauigkeit bezüglich der Gehintention kann reduziert sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung und ein System und ein Verfahren davon bereit, die eine Gehintention eines Fußgängers erfassen, der mit einem tragbaren Roboter bestückt ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung eines Fußgängers enthalten: einen unteren Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist; einen oberen Trageteil, der ausgestaltet ist, um über dem unteren Trageteil bereitgestellt zu sein, um eine Oberseite eines Fußes und eine Ferse eines Fußgängers zu bedecken; und einen Zugspannungssensor, der angeordnet ist zwischen dem unteren Trageteil und dem oberen Trageteil und ausgestaltet ist zum Messen einer an den unteren Trageteil und den oberen Trageteil in Ansprechen auf eine Gehbewegung gelieferten Kraft.
Die Gehintention-Erfassungsvorrichtung kann ferner enthalten: eine Steuereinrichtung, die ausgestaltet ist, um mit dem Zugspannungssensor verbunden zu sein, um die Gehintention zu erfassen. Der obere Trageteil kann einen ersten oberen Trageteil, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Oberseite des Fußes, und einen zweiten oberen Trageteil enthalten, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Ferse. Der erste obere Trageteil und der zweite obere Trageteil können voneinander mit einem vorbestimmten Intervall beabstandet sein. Der Zugspannungssensor kann enthalten: eine erste Kraftmesszelle, die zwischen Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist, und eine zweite Kraftmesszelle, die zwischen Hinterabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist.
Ferner kann die erste Kraftmesszelle ein erstes Verbindungsband enthalten, und die zweite Kraftmesszelle kann ein zweites Verbindungsband enthalten, und somit kann das erste Verbindungsband der ersten Kraftmesszelle den ersten oberen Trageteil mit dem unteren Trageteil verbinden, und das zweite Verbindungsband der zweiten Kraftmesszelle kann den zweiten oberen Trageteil mit dem unteren Trageteil verbinden. Der Zugspannungssensor kann ferner enthalten: eine dritte Kraftmesszelle, die zwischen dem Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils und dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils angeordnet ist, um den Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils mit dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils via ein drittes Verbindungsband zu verbinden; und eine vierte Kraftmesszelle, die zwischen den Vorderabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist, um den Vorderabschnitt des zweiten oberen Trageteils mit dem Vorderabschnitt des unteren Trageteils via ein viertes Verbindungsband zu verbinden. Die dritte Kraftmesszelle und die vierte Kraftmesszelle können voneinander beabstandet sein, und das dritte Verbindungsband und das vierte Verbindungsband können sich gegenseitig überkreuzen, wenn sie voneinander beabstandet sind.
Außerdem können Rechteckrahmen zwischen den Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils und des unteren Trageteils und den Hinterabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet sein, und ein Inneres des Rechteckrahmens kann die dritte Kraftmesszelle, das dritte Verbindungsband, die vierte Kraftmesszelle und das vierte Verbindungsband enthalten. Die Zugspannungssensoren können auf einer Außenseite und einer Innenseite des unteren Trageteils bzw. des oberen Trageteils angeordnet sein, um eine Balance einer Kraft zu messen, die von dem Fuß während der Gehbewegung erzeugt worden ist.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Gehintention-Erfassungssystem eines Fußgängers enthalten: eine Eingabeeinheit, die ausgestaltet ist zum Wahrnehmen und Messen einer erzeugten Information mit Verwendung eines Zugspannungssensors in einem Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist; einen Verstärker, der ausgestaltet ist zum Verstärken der von der Eingabeeinheit erzeugten Information in ein Signal; einen Kalkulator, der ausgestaltet ist zum Erfassen der Gehintention mit dem durch den Verstärker verstärkten Signal; und eine Ausgabeeinheit, die ausgestaltet ist zum Betreiben eines Roboters in Ansprechen auf die durch den Kalkulator erfasste Gehintention.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Gehintention-Erfassungsverfahren eines Fußgängers enthalten: Wahrnehmen und Messen einer erzeugten Information mit Verwendung eines Zugspannungssensors in einem Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist; und Betreiben eines Roboters auf Grundlage der bei dem Wahrnehmen und Messen der Information erfassten Information. Das Gehintention-Erfassungsverfahren kann ferner enthalten: Verstärken der bei dem Wahrnehmen und Messen der Information erzeugten Information in ein Signal; und Erfassen einer Gehintention mit dem bei dem Verstärken der Information verstärkten Signal, um den Roboter in Ansprechen auf die erfasste Gehintention zu betreiben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich werden.
1 ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung eines Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
2 ist eine beispielhafte Seitenansicht, die die Gehintention-Erfassungsvorrichtung des Fußgängers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
3A und 3B sind beispielhafte Diagramme, die einen Zustand veranschaulichen, bevor eine Kraft in der Gehintention-Erfassungsvorrichtung des Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt wird.
4A und 4B sind beispielhafte Diagramm, die einen Zustand veranschaulichen, in dem eine Kraft erzeugt wird während einer Gehbewegung in der Gehintention-Erfassungsvorrichtung des Fußgängers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5A und 5B sind beispielhafte Diagramme, die einen Zustand veranschaulichen, in dem eine Kraft erzeugt wird während einer Rückwärtsgehbewegung in der Gehintention-Erfassungsvorrichtung des Fußgängers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein beispielhaftes Ausgestaltungsdiagramm, das ein Gehintention-Erfassungssystem eines Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
7 ist ein beispielhaftes Diagramm, das ein Gehintention-Erfassungsverfahren eines Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform als eine Vielzahl von Einheiten verwendend beschrieben wird, um den beispielhaften Prozess durchzuführen, sollte es verstanden werden, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Außerdem sollte es verstanden werden, dass der Begriff Steuereinrichtung sich auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist ausgestaltet zum Speichern der Module, und der Prozessor ist spezifisch ausgestaltet zum Ausführen der Module, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben sind.
Ferner kann eine Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen verkörpert sein, die durch einen Prozessor, eine Steuereinrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien enthalten, ohne Beschränkung darauf, ROM, RAM, CompactDisc (CD-)ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeicherungsvorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass computerlesbare Medien in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt werden, beispielsweise durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht zum Beschränken der Erfindung beabsichtigt. Wie hier verwendet, sind die Singularformen "ein", "eine" und "der/die/das" auch beabsichtigt, die Pluralformen aufzunehmen, wenn es der Kontext nicht anderenfalls klar angibt. Es sollte ferner verstanden werden, dass die Begriffe "umfasst" und/oder "umfassend", wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorliegen angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorliegen oder die Hinzufügung von einem oder mehreren Merkmalen, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hier verwendet, enthält der Begriff "und/oder" irgendwelche und alle Kombinationen von einem oder mehreren der verknüpft aufgeführten Elemente.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Detail mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Wie in 1 bis 5 veranschaulicht, kann eine Gehintention-Erfassungsvorrichtung eines Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen unteren Trageteil 100, der ausgestaltet ist zum Aufnehmen eines Fußes eines Fußgängers, einen oberen Trageteil 200 über dem unteren Trageteil 100, und einen Zugspannungssensor 300 enthalten, der ausgestaltet ist zum Messen einer Kraft, die an den unteren Trageteil 100 und den oberen Trageteil 200 während einer Gehbewegung geliefert wird. Wie in 1 und 2 veranschaulicht, kann der untere Trageteil 100 eine Schuhform mit der oberen Oberfläche haben und kann geöffnet sein, um einen Fuß eines Fußgängers darin aufzunehmen. In dieser Ausgestaltung kann der untere Trageteil 100 einen im Wesentlichen flachen Boden haben, um zu ermöglichen, dass eine Sohle des Fußes des Fußgängers eine Bodenfläche des unteren Trageteils 100 kontaktiert, und kann zwei Seiten, eine Rückfläche und Vorder- und Hinterabschnitte enthalten, die eine Seitenwand mit einer vorbestimmten Höhe enthalten können.
Unterdessen kann der untere Trageteil 100 geformt sein, um größer als eine allgemeine Schuhform zu sein, um zu ermöglichen, dass der Fußgängerfuß einfacher darin eindringen und daraus austreten kann. Der obere Trageteil 100 kann über dem unteren Trageteil 100 angeordnet sein, um eine Oberseite des Fußes oder die Ferse eines Fußgängers zu bedecken. Im Besonderen kann der obere Trageteil 200 einen ersten oberen Trageteil 210, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Oberseite des Fußgängerfußes, und einen zweiten oberen Trageteil 220 enthalten, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Fußgängerferse, in dem der erste obere Trageteil 210 und der zweite obere Trageteil 220 voneinander mit einem vorbestimmten Intervall beabstandet sein können.
Ferner kann der Vorderabschnitt des ersten oberen Trageteils 210 eine Form ähnlich zu der Oberseite des Fußes haben, um die Oberseite des Fußgängerfußes zu bedecken, der Hinterabschnitt des zweiten oberen Trageteils 220 kann einen geschlossenen Teil enthalten, um die Fußgängerferse zu bedecken, und beide Seiten des ersten oberen Trageteils 210 und des zweiten oberen Trageteils 220 können eine Seitenwand mit einer vorbestimmten Höhe enthalten. Der Zugspannungssensor 300 kann zwischen dem unteren Trageteil 100 und dem oberen Trageteil 200 angeordnet sein, um ausgestaltet zu sein zum Messen der Kraft, die an den unteren Trageteil 100 und den oberen Trageteil 200 auf Grundlage der Gehbewegung geliefert worden ist, und zum Erfassen der Gehintention.
Die Gehintention-Erfassungsvorrichtung eines Fußgängers kann ferner eine Steuereinrichtung enthalten, die mit dem Zugspannungssensor 300 verbunden ist und ausgestaltet ist zum Erfassen der Gehintention. In dieser Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung bei dem oberen Trageteil 200 oder dem unteren Trageteil 100 angeordnet sein, oder kann separat außerhalb der Vorrichtung angeordnet sein, um drahtlos mit dem Zugspannungssensor verbunden zu sein. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann mit anderen Worten der Fußgängerfuß in dem Trageteil entsprechend dem Roboterfuß eingebracht sein, wenn der tragbare Roboter angezogen ist/wird, um eine Kraft mit Verwendung des Zugspannungssensors 300 zu messen, und die gemessenen Daten können an die Steuereinrichtung übertragen werden, um die Gehintention zu erfassen, wodurch der Roboter in Ansprechen auf die Gehintention betrieben wird.
Der Zugspannungssensor 300 kann eine erste Kraftmesszelle 310, die zwischen den Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils 210 und des unteren Trageteils 100 angeordnet ist, und eine zweite Kraftmesszelle 320 enthalten, die zwischen dem Hinterabschnitt des zweiten oberen Trageteils 220 und dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils 100 angebracht ist, um zu erfassen, ob die von dem Fußgängerfuß gelieferte Kraft von der Oberseite des Fußes oder der Ferse zu der Zeit des Gehens erzeugt wird. Demgemäß kann die erste Kraftmesszelle 310 ein erstes Verbindungsband 311 enthalten, und die zweite Kraftmesszelle 320 kann ein zweites Verbindungsband 321 enthalten, so dass das erste Verbindungsband 311 der ersten Kraftmesszelle 310 den ersten oberen Trageteil 210 mit dem unteren Trageteil 100 verbindet, und das zweite Verbindungsband 321 der zweiten Kraftmesszelle 320 den zweiten oberen Trageteil 220 mit dem unteren Trageteil 100 verbindet. Wenn in dieser Ausgestaltung die von dem Fußgängerfuß gelieferte Kraft die Oberseite des Fußes zu der Zeit des Gehens ist, kann das zwischen dem ersten oberen Trageteil 210 und dem unteren Trageteil 100 angeordnete erste Verbindungsband 311 gespannt werden (die Zugspannung kann beispielsweise auf dem ersten Verbindungsband 311 erfasst werden), und die erste Kraftmesszelle kann ausgestaltet sein zum Erfassen des gespannten ersten Verbindungsbandes, um zu erfassen, dass eine Krafterzeugungsstelle die Oberseite des Fußes ist. Wenn die von dem Fußgängerfuß gelieferte Kraft die Ferse ist, kann außerdem das zwischen dem zweiten oberen Trageteil 220 und dem unteren Trageteil 100 angeordnete zweite Verbindungsband 321 gespannt (zum Beispiel angespannt) werden, und die zweite Kraftmesszelle 320 kann ausgestaltet sein zum Erfassen des gespannten zweiten Verbindungsbandes, um zu erfassen, dass eine Krafterzeugungsstelle die Ferse ist.
Ferner kann der Zugspannungssensorteil 300 eine dritte Kraftmesszelle 330, die angeordnet ist zwischen dem Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils 210 und dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils 100, um den Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils 210 mit dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils 100 via ein drittes Verbindungsband 331 zu verbinden, und eine vierte Kraftmesszelle 340 enthalten, die angeordnet ist zwischen den Vorderabschnitten des zweiten oberen Trageteils 220 und des unteren Trageteils 100, um den Vorderabschnitt des zweiten oberen Trageteils 220 mit dem Vorderabschnitt des unteren Trageteils 100 via ein viertes Verbindungsband 341 zu verbinden. Im Besonderen können die dritte Kraftmesszelle 330 und die vierte Kraftmesszelle 340 voneinander beabstandet sein, und das dritte Verbindungsband 331 und das vierte Verbindungsband 341 können sich gegenseitig überkreuzen bzw. schneiden, während sie voneinander beabstandet sind, um zu erfassen, dass, wenn der Fußgänger sich vorwärts oder rückwärts bewegt (beispielsweise in einer Vorwärts- oder in einer Reverse-/Rückwärts-Richtung), die Oberseite des Fußes oder die Ferse sich in einer Diagonalrichtung bewegt.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das zwischen dem unteren Trageteil 100 und dem oberen Trageteil 200 angeordnete Verbindungsband selektiv aufgrund der Erzeugung der Kraft zwischen dem unteren Trageteil 100 und dem Fußgängerfuß und zwischen dem oberen Trageteil 200 und dem Fußgängerfuß zu der Zeit eines Gehens (beispielsweise während einer Gehbewegung) gespannt bzw. auf Zug beansprucht werden, und wie in 3A bis 4B veranschaulicht, während einer Vorwärtsbewegung, kann das erste Verbindungsband 311, das bei der Vorderfläche des ersten oberen Trageteils 210 montiert ist, vertikal gespannt werden, und das dritte Verbindungsband 331 eines oberen Endes einer Spitze der Oberseite des Fußes und eines unteren Endes der Ferse kann aufgrund einer Kraft gespannt sein, um die Oberseite des Fußgängerfußes den ersten oberen Trageteil 210 drücken zu lassen. Wie in 3A bis 5B veranschaulicht, kann ferner zu der Zeit einer Rückwärtsbewegung (beispielsweise während eines Gehens in einer Rückwärtsrichtung) das zweite Verbindungsband 321, das bei der Rückfläche des zweiten oberen Trageteils 220 montiert ist, gespannt werden, und das vierte Verbindungsband 341 des oberen Endes der Ferse und eines unteren Endes einer Zehspitze des zweiten oberen Trageteils 220 kann selektiv aufgrund einer Kraft gespannt sein, um die Ferse des Fußgängers den zweiten oberen Trageteil 220 drücken zu lassen.
Darüber hinaus können Rechteckrahmen 350 zwischen den Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils 210 und des unteren Trageteils 100 und den Hinterabschnitten des zweiten oberen Trageteils 220 und des unteren Trageteils 100 angeordnet sein, und somit können die dritte Kraftmesszelle 330 und das dritte Verbindungsband 331 und die vierte Kraftmesszelle 340 und das vierte Verbindungsband 341 innerhalb des Rechteckrahmens 350 angeordnet sein. Außerdem kann der Zugspannungssensor 300 selektiv auf irgendeiner der Außenseiten oder Innenseiten des unteren Trageteils 100 und des oberen Trageteils angeordnet sein und kann auf der Außenseite bzw. der Innenseite davon angeordnet sein, um die Balance einer Kraft genau zu messen, die von dem Fußgängerfuß zu der Zeit eines Gehens erzeugt worden ist.
Wie in 6 veranschaulicht, kann ein Gehintention-Erfassungssystem eines Fußgängers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Eingabeeinheit 10, die ausgestaltet ist zum Erfassen einer Information mit Verwendung des Zugspannungssensors 300 in dem Trageteil, in den der Fußgängerfuß eingebracht sein kann, einen Verstärker 20, der ausgestaltet ist zum Verstärken der Information in ein Signal, einen Kalkulator 30, der ausgestaltet ist zum Erfassen der Gehintention mit Verwendung des Signals, und eine Ausgabeeinheit 40 enthalten, die ausgestaltet ist zum Betreiben des Roboters in Ansprechen auf die Gehintention. Die Eingabevorrichtung 10, der Verstärker 20, der Kalkulator 30 und die Ausgabeeinheit 40 können durch eine Steuereinrichtung ausgeführt sein.
Ferner werden der Trageteil und der Zugspannungssensor 300 mit Verweis auf 1 bis 5B beschrieben werden. Die Eingabeeinheit 10 kann ausgestaltet sein zum Erfassen und Messen einer Information bezüglich der Kraft, die an den Trageteil geliefert worden ist auf der Grundlage des Gehens, mit Verwendung des Zugspannungssensors 300 in dem Trageteil, in den der Fußgängerfuß eingebracht sein kann. Der Verstärker 20 kann ausgestaltet sein zum Verstärken der von der Eingabeeinheit 10 erzeugten Information in ein Signal. Der Kalkulator 30 kann mit dem Verstärker 20 verbunden sein, um die Gehintention in die Information bezüglich des durch den Verstärker 20 verstärkten Signals zu erfassen. Im Besonderen kann der Zugspannungssensor 300 ausgestaltet sein zum Erzeugen der Zugspannung aufgrund der Erzeugung einer Kraft zwischen dem Trageteil und dem Fuß in der Eingabeeinheit 10, der Verstärker 20 kann ausgestaltet sein zum Verstärken der Information bezüglich der Zugspannung in das Signal, und der Kalkulator 30 kann ausgestaltet sein zum Berechnen der Krafterzeugungsstelle auf Grundlage der Änderung in dem Zugspannungssensor 300, wodurch die Gehintention erfasst wird.
Die Ausgabeeinheit 40 kann ausgestaltet sein zum Betreiben des Roboters in Ansprechen auf die durch den Kalkulator 30 erfasste Gehintention. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann mit anderen Worten der Fußgängerfuß in dem Trageteil entsprechend dem Roboterfuß eingebracht bzw. montiert sein, wenn der tragbare Roboter von einem Benutzer getragen wird, die Kraft kann durch die mit dem Zugspannungssensor 300 verbundene Eingabeeinheit 10 gemessen werden, und die gemessenen Daten können an den Verstärker 20 und den Kalkulator 30 übertragen werden, um die Gehintention zu erfassen, um der Ausgabeeinheit 40 zu ermöglichen, den Roboter in Ansprechen auf die Gehintention zu betreiben.
Wie in 7 veranschaulicht, kann ein Gehintention-Erfassungsverfahren eines Fußgängers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Erfassen, durch eine Steuereinrichtung, einer Information mit Verwendung eines Zugspannungssensors 300 in dem Trageteil, in den der Fußgängerfuß eingebracht sein kann (S10), ein Verstärken, durch die Steuereinrichtung, der Information in das Signal (S20), ein Erfassen, durch die Steuereinrichtung, einer Gehintention mit Verwendung des Signals (S30), und ein Betreiben, durch die Steuereinrichtung, des Roboters in Ansprechen auf die Gehintention (S40) enthalten. Unterdessen werden der Trageteil und der Zugspannungssensor 300 mit Verweis auf 1 bis 5B beschrieben werden.
Bei der Erfassung der Information (S10) kann die Information bezüglich der Kraft, die an den Trageteil in Ansprechen auf die Gehbewegung geliefert worden ist, mit Verwendung des Zugspannungssensors 300 in dem Trageteil, in den der Fußgängerfuß eingebracht ist, erfasst und gemessen werden. Bei der Verstärkung der Information (S20) kann die bei der Erfassung der Information (S10) erzeugte Information in ein Signal verstärkt werden. Bei der Erfassung der Gehintention (S30) kann die Gehintention mit Verwendung der Information mit Bezug zu dem Signal erfasst werden, das bei dem Verstärken der Information verstärkt worden ist (S20), was zusammen mit dem Schritt S20 betrieben werden kann. Im Besonderen kann bei der Erfassung der Gehintention (S30) der Zugspannungssensor 300 ausgestaltet sein zum Erfassen der Zugspannung aufgrund der Erzeugung einer Kraft zwischen dem Trageteil und dem Fußgängerfuß bei der Erfassung der Information (S10), die Information hinsichtlich der Zugspannung kann verstärkt werden in das Signal bei der Verstärkung der Information (S20), und die Krafterzeugungsstelle kann berechnet werden auf Grundlage der Änderung in dem Zugspannungssensor 300 bei der Erfassung der Gehintention (S30), wodurch die Gehintention erfasst wird.
Bei dem Betreiben des Roboters (S40) kann der Roboter in Ansprechen auf die Gehintention betrieben werden, die bei der Erfassung der Gehintention (S30) erfasst werden kann. Das heißt, dass gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Fußgängerfuß in dem Trageteil entsprechend dem Roboterfuß montiert sein kann, und somit kann der Zugspannungssensor 300 ausgestaltet sein zum Messen der Kraft bei der Erfassung der Information (S10), das Signal kann verstärkt werden bei der Verstärkung der Information (S20), und die Erfassung der Gehintention (S30) kann erfasst werden auf Grundlage des verstärkten Signals, und der Roboter kann betrieben werden in Ansprechen auf das Erfassen der Gehintention bei dem Betrieb des Roboters (S40).
Wie oben beschrieben, kann die Gehintention erfasst werden, wenn der tragbare Roboter getragen wird (zum Beispiel an einem Benutzer montiert), um die Stabilität der Gehoperation bereitzustellen, wodurch die Marktfähigkeit und Bequemlichkeit verbessert wird, und die Gehleistungsfähigkeit des tragbaren Roboters kann durch den vereinfachten Mechanismus gesteigert werden, wodurch die höhere Funktionsfähigkeit bei niedrigen Kosten erschaffen wird.
Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung für veranschaulichende Zwecke offenbart worden sind, wird der Fachmann erkennen, dass vielfältige Modifizierungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den begleitenden Ansprüchen offenbart ist. Demgemäß sollten solche Modifizierungen, Hinzufügungen und Ersetzungen auch als in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallend aufgefasst werden.
Bezugszeichenliste

10: Eingabeeinheit
20: Verstärker
30: Kalkulator
40: Ausgabeeinheit
100: Unterer Trageteil
200: Oberer Trageteil
210: Erster oberer Trageteil
220: Zweiter oberer Trageteil
300: Zugspannungssensor
310: Erste Kraftmesszelle
311: Erstes Verbindungsband
320: Zweite Kraftmesszelle
321: Zweites Verbindungsband
330: Dritte Kraftmesszelle
331: Drittes Verbindungsband
340: Vierte Kraftmesszelle
341: Viertes Verbindungsband
350: Rechteckrahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2014-0040443 [0001]

Claims

Gehintention-Erfassungsvorrichtung eines Fußgängers, umfassend: einen unteren Trageteil, in den ein Fußgängerfuß eingebracht ist; einen oberen Trageteil, der über dem unteren Trageteil angeordnet ist, um eine Oberseite eines Fußes und eine Ferse eines Fußgängers zu bedecken; und einen Zugspannungssensor, der zwischen dem unteren Trageteil und dem oberen Trageteil angeordnet ist und ausgestaltet ist zum Messen einer an den unteren Trageteil und den oberen Trageteil in Ansprechen auf eine Gehbewegung gelieferten Kraft.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 mit ferner: eine Steuereinrichtung, die ausgestaltet ist, mit dem Zugspannungssensor verbunden zu sein, um eine Gehintention zu erfassen.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der obere Trageteil einen ersten oberen Trageteil, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Oberseite des Fußes des Fußgängers, und einen zweiten oberen Trageteil enthält, der ausgestaltet ist zum Bedecken der Ferse des Fußgängers, und der erste obere Trageteil und der zweite obere Trageteil voneinander mit einem vorbestimmten Intervall beabstandet sind.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zugspannungssensor enthält: eine erste Kraftmesszelle, die zwischen Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist; und eine zweite Kraftmesszelle, die zwischen Hinterabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die erste Kraftmesszelle ein erstes Verbindungsband enthält, und die zweite Kraftmesszelle ein zweites Verbindungsband enthält, und das erste Verbindungsband der ersten Kraftmesszelle den ersten oberen Trageteil mit dem unteren Trageteil verbindet, und das zweite Verbindungsband der zweiten Kraftmesszelle den zweiten oberen Trageteil mit dem unteren Trageteil verbindet.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der Zugspannungssensor ferner enthält: eine dritte Kraftmesszelle, die zwischen dem Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils und dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils angeordnet ist, um den Hinterabschnitt des ersten oberen Trageteils mit dem Hinterabschnitt des unteren Trageteils via ein drittes Verbindungsband zu verbinden; und eine vierte Kraftmessezelle, die zwischen den Vorderabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet ist, um den Vorderabschnitt des zweiten oberen Trageteils mit dem Vorderabschnitt des unteren Trageteils via ein viertes Verbindungsband zu verbinden.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die dritte Kraftmesszelle und die vierte Kraftmesszelle voneinander beabstandet sind, und das dritte Verbindungsband und das vierte Verbindungsband sich gegenseitig überkreuzen, während sie voneinander beabstandet sind.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit ferner: einer Vielzahl von Rechteckrahmen, die zwischen den Vorderabschnitten des ersten oberen Trageteils und des unteren Trageteils und den Hinterabschnitten des zweiten oberen Trageteils und des unteren Trageteils angeordnet sind, wobei ein Inneres des Rechteckrahmens die dritte Kraftmesszelle, das dritte Verbindungsband, die vierte Kraftmesszelle und das vierte Verbindungsband enthält.
Gehintention-Erfassungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zugspannungssensoren auf einer Außenseite und einer Innenseite des unteren Trageteils bzw. des oberen Trageteils angeordnet sind, um eine Balance einer Kraft zu messen, die von dem Fuß des Fußgängers während der Gehbewegung erzeugt worden ist.
Gehintention-Erfassungssystem eines Fußgängers, umfassend: einen Speicher, der ausgestaltet ist zum Speichern von Programmanweisungen; und einen Prozessor, der ausgestaltet ist zum Ausführen der Programmanweisungen, wobei die Programmanweisungen, wenn ausgeführt, ausgestaltet sind zum: Wahrnehmen und Messen einer Zugspannungsinformation in einem Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist, mit Verwendung eines Zugspannungssensors; Verstärken der Zugspannungsinformation in ein Signal; Erfassen einer Gehintention mit Verwendung des verstärkten Signals; und Betreiben eines Roboters in Ansprechen auf die erfasste Gehintention.
Gehintention-Erfassungsverfahren eines Fußgängers, umfassend: Wahrnehmen und Messen, durch eine Steuereinrichtung, einer Zugspannungsinformation in einem Trageteil, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist, mit Verwendung eines Zugspannungssensors; und Betreiben, durch die Steuereinrichtung, eines Roboters auf Grundlage der erfassten Zugspannunginformation.
Gehintention-Erfassungsverfahren gemäß Anspruch 11 mit ferner: Verstärken, durch die Steuereinrichtung, der Zugspannungsinformation in ein Signal; und Erfassen, durch die Steuereinrichtung, einer Gehintention mit Verwendung des verstärkten Signals, um den Roboter in Ansprechen auf die erfasste Gehintention zu betreiben.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Medium mit durch eine Steuereinrichtung ausgeführten Programmanweisungen, wobei das computerlesbare Medium umfasst: Programmanweisungen, die eine Zugspannungsinformation in einem Trageteil wahrnehmen und messen, in den ein Fuß eines Fußgängers eingebracht ist, mit Verwendung eines Zugspannungssensors; Programmanweisungen, die die Zugspannungsinformation in ein Signal verstärken; Programmanweisungen, die eine Gehintention mit Verwendung des verstärkten Signals erfassen; und Programmanweisungen, die einen Roboter in Ansprechen auf die erfasste Gehintention betreiben.