一种轻便运动助力装置的制造方法_3

文档序号:10144818阅读:来源:国知局
装置组件为压力传感装置1344,压力传感装置1344设置在足部结构1315上,压力传感装置1344与控制组件12连接,压力传感装置1344为多个,分别分布在足部结构1315的前部和后部。足部结构1315设有与人体足部紧密固定的足部束带1318,传感装置组件还包括足部传感装置1345,足部传感装置1345设置在所述足部结构1315上以感应足部束带1318的张力,足部传感装置1345与控制组件12连接,其中,足部传感装置1345包括足部传感器主体和足部传感器探头,足部传感器探头设置在足部束带1318上。传感装置组件还包括小腿传感装置1342,小腿传感装置1342设置在小腿连接段1313上以感应小腿束带1317的张力,小腿传感装置1342与控制组件12连接,其中,小腿感装置1342包括小腿传感器主体和小腿传感器探头,小腿传感器探头设置在小腿束带1317上。大腿力矩产生器1321为收缩做功装置,小腿连接段1313延伸出大小腿连接轴形成延伸端,收缩做功装置设置在延伸端和大腿连接段1311之间。
[0083]本实施例通过大腿连接段设有与人体大腿紧密固定的大腿束带,小腿连接段设有与人体小腿紧密固定的小腿束带;这样可以大大简化装置结构、重量及成本,从而达到轻便、低成本的目的;大、小腿传感装置设置在大、小腿束带的内部,使得大腿束带既有固定助力装置的作用,又有传递大、小腿张力的作用,进一步简化了助力装置的结构。当控制组件检测到大腿传感装置的张力值后,如果张力值大于设定阈值,控制组件根据张力值计算大腿力矩产生器说需要的功率,然后驱动大腿力矩产生器工作,大腿力矩产生器带动大、小腿弯曲运动,从而为人的行走提供助力。
[0084]本实用新型实施方式二结构图参见图2,与实施方式一相比,区别在于,大腿力矩产生器1321为拉伸做功装置,拉伸做功装置设置在大腿连接段1311和小腿连接段1313的中段之间;传感装置组件还包括角度传感装置1343,角度传感装置1343设置在大腿连接段1311上,角度传感装置1343与控制组件12连接。
[0085]角度传感装置能够探测大腿连接段和小腿连接段之间的角度,通过大腿连接段和小腿连接段之间的角度的大小来调整助力装置的控制力矩,提高了助力装置控制的准确性。
[0086]本实用新型实施方式三结构图参见图3.与实施方式二相比,区别在于,力矩产生器还包括小腿力矩产生器1322,小腿力矩产生器1322设置在小腿连接段1313和足部结构1315之间,小腿力矩产生器1322分别与能源组件11和控制组件12连接。
[0087]小腿力矩产生器能够为人体小腿提供驱动力,使得助力装置的省力效果更佳。
[0088]本实用新型实施方式四结构图参见图4.与实施方式三相比,区别在于,执行组件13还包括腰部固定结构1351,腰部固定结构1351包括腰部连接轴1352和腰部束带1354 ;腰部束带1354通过腰部连接轴1352与大腿连接段1311相连接;大腿连接段1311和腰部固定结构1351之间设置有弹簧1353 ;大腿连接段1311和腰部固定结构1351之间设置有大腿抬腿动力产生器1323,大腿抬腿动力产生器1323驱动大腿连接段1311转动。
[0089]通过腰部固定结构,能够确保助力装置与人体腰部的良好固定;弹簧使得大腿连接段和腰部结构之间保持张力;在穿戴者迈步抬腿时,弹簧的拉力可以减轻穿戴者迈步抬腿时装置本身重量带来的负荷;通过大腿抬腿动力产生器为助力器提供助力,驱动所述大腿连接段转动。
[0090]本实用新型大小腿连接段分段结构实施方式结构图参见图5,包括大腿连接段1311包括第一大腿连接段13111和第二大腿连接段13112,第一大腿连接段13111和第二大腿连接段13112设有多个相互贯通的大腿定位插孔13113,多个大腿定位插孔13113上分别插入有大腿插销13114;大腿插销13114上设有螺纹,螺纹上设有大腿固定螺母13115,大腿固定螺母13115将第一大腿连接段13111和第二大腿连接段13112连接并固定。小腿连接段1313包括第一小腿连接段13131和第二小腿连接段13132,第一小腿连接段13131和第二小腿连接段13132设有多个相互贯通的小腿定位插孔13133,多个小腿定位插孔13133上分别插入有小腿插销13134 ;小腿插销13134上设有螺纹,螺纹上设有小腿固定螺母13135,小腿固定螺母13135将第一小腿连接段13131和第二小腿连接段13132连接并固定。
[0091]大、小腿连接段为两段式结构,通过调整第一大、小腿连接段和所述第二大、小腿连接段之间的相对位置来改变大腿连接段的整体长度,以适用于不同人体高度用户的使用;通过螺母来固定第一大、小腿连接段和第二、小大腿连接段连接,助力装置的安装、拆卸比较方便。
[0092]上述【具体实施方式】中的大腿力矩产生器、小腿力矩产生器和大腿抬腿动力产生器选用直线电机。在实际应用中可以选取电动推杆、空气气动肌腱、液压推杆或人造肌肉等提供动力,以提尚用户体验。
[0093]大腿连接段1311或/和所述小腿连接段1313上设有锁止销(图中为标出),防止大腿连接段和小腿连接段的过度弯曲,穿戴者腿部不因过度伸展而受到损害。
[0094]本实用新型控制组件的结构框图参见图6,所述控制组件12包括微处理器121、存储器122、信号输入处理装置123、输出处理装置124,人机交互装置125和通讯装置126 ;所述微处理器121分别与所述存储器122和所述信号输入及输出处理装置123、124相连,所述微处理器121用于处理人体运动参数信号并生成控制信号;所述存储器122用于存储人体运动参数信号;所述信号输入处理装置123用于外部人体运动参数信号的输入;所述输出处理装置124用于将控制信号输出给执行组件12 ;人机交互装置125,用于参数配置和输入;通讯装置126,用于助力装置与外部通讯终端建立通讯。
[0095]通过信号输入处理装置将外部人体运动参数信号输入微处理器,微处理器将根据人体运动参数生成控制信号,输出处理装置用于将控制信号输出给执行组件;人机交互装置便于用户设置控制参数,读取控制信息,提高了助力装置的使用体验;通过通讯装置能够实现用户的无线操作,通过移动终端来控制助力装置。
[0096]为进一步改善助力装置与人体协同性,可以在大腿小腿不同位置设置多个束带,内部分别嵌入多个张力传感器,通过检测张力分布变化情况,可以分析出助力装置与人体协同程度;所述控制组件可以据此采用智能算法灵活调整力矩产生器的输出,从而获得更加的使用效果。
[0097]以上对本实用新型一种轻便运动助力装置及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种轻便运动助力装置,包括能源组件(11)、控制组件(12)和至少一套执行组件(13),所述能源组件(11)分别与所述控制组件(12)和执行组件(13)连接,所述控制组件(12)与所述执行组件(13)连接;所述执行组件(13)包括支撑结构(131)、力矩产生器及传感装置组件;所述传感装置组件感应人体运动状态参数、并将所述运动状态参数传送给所述控制组件,所述控制组件(12)根据所述运动状态参数、并发出控制指令给所述执行组件(13),所述力矩产生器根据所述控制指令产生动力驱动所述支撑结构;所述能源组件(11)为所述控制组件(12)和执行组件(13)提供能源;其特征在于,所述支撑结构(131)包括大腿连接段(1311)、小腿连接段(1313)、大小腿连接轴(1312),所述大腿连接段(1311)和所述小腿连接段(1313)通过所述大小腿连接轴(1312)连接;所述大腿连接段(1311)设有与人体大腿紧密固定的大腿束带(1316),所述小腿连接段(1313)设有与人体小腿紧密固定的小腿束带(1317);所述力矩产生器和传感装置组件分别包括大腿力矩产生器(1321)和大腿传感装置(1341),所述大腿传感装置(1341)设置在大腿连接段(1311)上以感应大腿束带(1316)的张力;所述大腿力矩产生器(1321)设置在所述大腿连接段(1311)和所述小腿连接段(1313)之间。2.根据权利要求1所述的轻便运动助力装置,
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