本實(shí)用新型涉及外骨骼、陀螺儀、限位傳感器、學(xué)習(xí)按鈕、緊急按鈕、CPU中央處理器,CPU中央處理器內(nèi)部還包括APP應(yīng)用程序模塊和GPS模塊,尤其是涉及一種可穿式智能助力器及康復(fù)訓(xùn)練器及康復(fù)訓(xùn)練器。
背景技術(shù):
隨著信息技術(shù)的迅速興起,世界各國(guó)都積極投入到外骨骼機(jī)器人下肢的研究中,用于輔助人體支撐體重、保持平衡和行走,人工智能運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備主要用于下肢助力行走和下肢康復(fù)訓(xùn)練。背景技術(shù)中,一般采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)輔助外骨骼設(shè)備,可以輔助癱瘓、偏癱、骨折、老年骨關(guān)節(jié)退行性病變患者等下肢運(yùn)動(dòng)不便的人進(jìn)行運(yùn)動(dòng),也可對(duì)工業(yè)、軍事領(lǐng)域腿部負(fù)荷較大的使用者提供運(yùn)動(dòng)輔助。例如CN103328051具有集成式傾斜限位傳感器的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備,CN1586434可穿戴式下肢步行外骨骼,CN102327173外骨骼可穿戴下肢康復(fù)機(jī)器人等。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校機(jī)器人和人體工程實(shí)驗(yàn)室研制出美軍“伯克利下肢外骨骼”(Berkeleylowerextremityexoskeleton,BLE-EX),由背包式外架、金屬腿及相應(yīng)的液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成,機(jī)械系統(tǒng)采用了與類人形結(jié)構(gòu)相似的設(shè)計(jì),背包式外架能夠使操縱者攜帶一定載荷,其有效作用力不經(jīng)過(guò)穿戴者而直接經(jīng)由外骨骼傳至地面。日本筑波大學(xué)HAL機(jī)械衣,機(jī)器人裝混合助力腿(hyhridassis-tivelimb,HAL)。機(jī)械外骨骼綁縛在人腿的兩側(cè),對(duì)人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生支持動(dòng)力。背景技術(shù)存在的問(wèn)題是:液壓油缸驅(qū)動(dòng),需要較多的部件包括油缸、閥門、油泵、油路管道等;增加了制造成本、重量和體積,增加系統(tǒng)熱量,影響系統(tǒng)正常工作。但這些機(jī)械外骨骼操作不靈活,外觀笨重且昂貴,在中國(guó)現(xiàn)有的國(guó)情下病人們還是不容易走出家門,因此輕便可穿式智能助力器及康復(fù)訓(xùn)練器將成為很好的輔助設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便的一種可穿式智能助力及康復(fù)訓(xùn)練器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,所述的一種可穿式智能助力及康復(fù)訓(xùn)練器,包括帶有第一柔性背肩帶、第二柔性背肩帶、髖骨外骨骼、第一柔性背肩帶中間包含第一鎖扣和第二柔性背肩帶中間包含第二鎖扣,第一柔性背肩帶、第二柔性背肩帶起輔助支撐作用;髖骨外骨骼的第四固定孔上裝有第一電機(jī)、第五固定孔上裝有第二電機(jī);髖骨外骨骼的第三固定孔上安裝有控制盒,控制盒含有電源、CPU中央處理器和顯示器,電源為動(dòng)力提供單元、CPU中央處理器還可包含有APP應(yīng)用程序模塊和GPS模塊、學(xué)習(xí)按鈕和緊急按鈕,學(xué)習(xí)按鈕和緊急按鈕固定在CPU中央處理器上;第一膝蓋帶引出的一端柔性帶與髖骨外骨骼設(shè)有的第一固定孔相連、第一膝蓋帶引出的另一端柔性帶與第一腳掌帶相連,第一膝蓋帶上有第六固定孔,第二膝蓋帶引出的一端柔性帶與髖骨外骨骼設(shè)有的第二固定孔相連、第二膝蓋帶引出的另一端柔性帶與第二腳掌帶相連;第一膝蓋帶上有第六固定孔;第一活動(dòng)帶引出一端連接在第一電機(jī)上、引出另一端穿過(guò)第一膝蓋帶套與第一腳掌帶相連,第二活動(dòng)帶的引出一端連接在第二電機(jī)上、引出另一端穿過(guò)第二膝蓋帶套與第二腳掌帶相連;第一陀螺儀安裝在第一腳掌帶的固定孔上,第二陀螺儀安裝在第二腳掌帶的固定孔上;第一限位傳感器安裝在第一活動(dòng)帶的第七固定孔上,第二限位傳感器安裝在第二活動(dòng)帶的第八固定孔上。
第一陀螺儀、第二陀螺儀及第一限位傳感器、第二限位傳感器反饋的信息給CPU中央處理器,發(fā)出控制第一電機(jī)、第二電機(jī)的命令,分別帶動(dòng)第一活動(dòng)帶及第二活動(dòng)帶上下活動(dòng)。
第一軸承、第二軸承帶有固定裝置,并分別安裝在腳后跟上的配合凹槽板上的第一槽、第二槽。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便,可以采用有線或無(wú)線方式將陀螺儀及限位傳感器的信息傳遞給CPU中央處理器,依此判斷人體下肢的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),CPU中央處理器下達(dá)驅(qū)動(dòng)指令,執(zhí)行電機(jī)旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)大腿運(yùn)動(dòng),增加下肢的力量使病人能以自然姿勢(shì)步行。本實(shí)用新型專利的積極效果:學(xué)習(xí)按鈕是指使用者佩戴機(jī)器行走使用之前,使用者要訓(xùn)練機(jī)器,使機(jī)器產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)姿態(tài)記憶,進(jìn)而形成機(jī)器自有的人工智能,解決了偏癱、骨折、老年人骨關(guān)節(jié)退行性病變患者下肢行動(dòng)不便的困境。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為工作流程框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型所述的一種可穿式智能助力及康復(fù)訓(xùn)練器,包括帶有第一柔性背肩帶1-1-1、第二柔性背肩帶1-2-1,髖骨外骨骼2、第一柔性背肩帶1-1-1中間包含的第一鎖扣1-1-2、第二柔性背肩帶1-2-1中間包含的第二鎖扣1-2-2,第一柔性背肩帶1-1-1、第二柔性背肩帶1-2-1起輔助支撐作用;髖骨外骨骼2的第四固定孔2-4上裝有第一電機(jī)3-1、第五固定孔2-5上裝有第二電機(jī)3-2;髖骨外骨骼2的第三固定孔2-3上安裝有控制盒4,控制盒4還可含有電源4-1、CPU中央處理器4-2和顯示器4-3,電源4-1為動(dòng)力提供單元、CPU中央處理器4-2包含有APP應(yīng)用程序模塊和GPS模塊、學(xué)習(xí)按鈕4-4和緊急按鈕4-5,學(xué)習(xí)按鈕4-4和緊急按鈕4-5固定在CPU中央處理器4-2上;第一膝蓋帶5-1引出的一端柔性帶5-1-1與髖骨外骨骼2的第一固定孔2-1相連、第一膝蓋帶5-1引出的另一端柔性帶5-1-2與第一腳掌帶7-1相連,第一膝蓋帶5-1上有第六固定孔,第二膝蓋帶5-2引出的一端柔性帶5-2-1與髖骨外骨骼2的第二固定孔2-2相連、第二膝蓋帶5-2引出的另一端柔性帶5-2-2與第二腳掌帶7-2相連,第一膝蓋帶5-1上有第六固定孔;第一活動(dòng)帶6-1引出一端6-1-1連接在第一電機(jī)3-1上、引出另一端6-1-2穿過(guò)第一膝蓋帶5-1上設(shè)有的第一膝蓋帶套5-1-3與第一腳掌帶7-1相連,第二活動(dòng)帶6-2引出一端6-2-1連接在第二電機(jī)3-2上、引出另一端6-2-2穿過(guò)第二膝蓋帶5-2上設(shè)有的第二膝蓋帶套5-2-3與第二腳掌帶7-2相連;第一陀螺儀9-1安裝在第一腳掌帶7-1的固定孔上,第二陀螺儀9-2安裝在第二腳掌帶7-2的固定孔上;第一限位傳感器8-1安裝在第一活動(dòng)帶6-1的第七固定孔6-1-3上,第二限位傳感器8-2安裝在第二活動(dòng)帶6-2的第八固定孔6-2-3上;本實(shí)用新型可以根據(jù)第一陀螺儀9-1、第二陀螺儀9-2及第一限位傳感器8-1、第二限位傳感器8-2反饋的信息CPU中央處理器4-2發(fā)出控制第一電機(jī)3-1、第二電機(jī)3-2的命令,分別帶動(dòng)第一活動(dòng)帶6-1及第二活動(dòng)帶6-2上下活動(dòng);具備固定裝置(為一般技術(shù)能實(shí)現(xiàn)的技術(shù))的第一軸承10-1、第二軸承10-2安裝在腳后跟上,配合凹槽板11上的第一槽11-1、第二槽11-2使用,病人無(wú)需專業(yè)護(hù)理人員,可自己進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便,采用有線或無(wú)線方式將陀螺儀及限位傳感器的信息傳遞給CPU中央處理器,依此判斷人體下肢的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),CPU中央處理器下達(dá)驅(qū)動(dòng)指令,執(zhí)行電機(jī)旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)大腿運(yùn)動(dòng),增加下肢的力量使病人能以自然姿勢(shì)步行。本實(shí)用新型專利的積極效果:學(xué)習(xí)按鈕是指使用者佩戴機(jī)器行走使用之前,使用者要訓(xùn)練機(jī)器,使機(jī)器產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)姿態(tài)記憶,進(jìn)而形成機(jī)器自有的人工智能,解決了偏癱、骨折、老年人骨關(guān)節(jié)退行性病變患者下肢行動(dòng)不便的困境。
如圖2所示,經(jīng)過(guò)電源自檢后,進(jìn)入系統(tǒng)自檢,系統(tǒng)自檢后,檢查通訊端口限位傳感器狀態(tài),CPU讀取陀螺儀參數(shù),并判斷是否跌倒,無(wú)跌倒則驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作,若跌倒則發(fā)送信息給APP。