一种适应调节和互动辅助行走机器人的制作方法_2

文档序号:10197846阅读:来源:国知局
转换为给电动机112的输出信号的电路,电动机112采用直流电动机。
[0049]主机无线通信模块113,与配件设备进行信息交互。
[0050]对于手操作困难的用户提供语音控制功能。目前语音识别技术不能达到百分之百,我们采用多语音完成相同操作的复合模式提高命令执行率。对于不能识别的命令采取自动停车方式,避免错误命令造成损失。而且智能检测技术可以确保在用户拒绝行走时错误语音指令不会生产危害。图形显示技术可以帮助视力不佳和学习能力差的用户设置。对于没有设置能力的用户由监护人设置并不影响使用。语音提示可以让用户不用看屏幕就能够随时了解机器人的运动状态。
[0051]【具体实施方式】三:下面结合图4说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进一步说明,还包括手环配件,手环配件的控制电路包括压力脉搏传感器201、热敏体温电桥202、信号处理电路203、手环内部单片机204和手环内部无线通信模块205;
[0052]压力脉搏传感器201采集的脉搏信号和热敏体温电桥202采集的体温信号由信号处理电路203处理后发送给手环内部单片机204,脉搏信号和体温信号通过手环内部无线通信模块205与U型上面板1内部的控制单元交互,根据控制按键302的外部指令,U型上面板1内部的控制处理器101控制机器人向使用者方向运动。
[0053]手环内部单片机204采用型号为STC89LE52的单片机。
[0054]使用穿戴式配件进行计步和跌倒测量可以补偿机器人只能测量人的步行速度,不能计步的缺陷,可以对背部安全带10防跌倒的受力测量不精确进行补偿,准确测量各种不同的跌倒,进行相应的制动和保护。
[0055]穿戴式配件探测人体出现心律异常、发烧等现象时发布指令停止机器人运动,避免用户带病锻炼出现意外。
[0056]手环采用机电一体化设计,电路直接埋藏在手环结构中,脉搏传感器放置在腕部动脉处,借助手环结构压紧,获得脉搏信号。
[0057]【具体实施方式】四:下面结合图5说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进一步说明,还包括腰带配件,腰带配件的控制电路包括加速度传感器301、控制按键302、腰带内部单片机303和腰带内部无线通信模块304;
[0058]加速度传感器301的加速度信号输出端与腰带内部单片机303的加速度信号输入端相连;
[0059]控制按键302的外部指令输出端与腰带内部单片机303的外部指令输入端相连;
[0060]腰带内部单片机303通过腰带内部无线通信模块304与U型上面板1内部的控制单元交互。
[0061]腰带内部单片机303采用型号为STC89LE52的单片机。
[0062]使用穿戴式配件可以进行遥控。在无线通讯范围内,按动穿戴式配件的接近按钮机器人就会自动来到用户身边,避免了用户行走不便找机器人的麻烦。
[0063]腰带电路安装在密封盒内连接到腰带上。人通过控制按键发送无线信号,在一定范围内控制机器人,实现人机互动。
【主权项】
1.一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,它包括U型上面板(1)、u型下面板(2)、伸缩杆(3)、前轮(4)、两个后轮(5)、两个肘部支撑扶手(6)、两组手臂安全带(7)、操作手柄(8 )、升降控制按钮(9 )、背部安全带(10)和控制单元; U型上面板(1)和U型下面板(2)通过伸缩杆(3)连接上下平行设置,U型上面板(1)和U型下面板(2)共同形成的凹形空间用于容纳直立的使用者; U型下面板(2)的中间横板下方设置前轮(4),U型下面板(2)的左右板下方各设置一个后轮(5); U型上面板(1)的左右板端部之间设置背部安全带(10) ;U型上面板(1)的左右板上表面各设置一个肘部支撑扶手(6),每个肘部支撑扶手(6)设置一组手臂安全带(7),U型上面板(1)的中间横板上表面设置有操作手柄(8)和升降控制按钮(9);升降控制按钮(9)控制伸缩杆(3)的伸缩,进而控制U型上面板(1)的升降; 控制单元嵌在U型上面板(1)内部; 控制单元根据操作手柄(8)的方向选择外部命令控制前轮(4)的运动方向,控制单元根据背部安全带(10)的跌倒触发指令,控制安全带弹簧开关,所述安全带弹簧开关产生向前拉力帮助人恢复站立。2.根据权利要求1所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,控制单元包括控制处理器(101)、系统处理器(102)、超声波传感器(103)、超声波处理模块(104)、语音输入模块(105)、语音识别模块(106)、红外传感器(107)、LCD触摸屏(108)、语音合成模块(109)、语音输出模块(110)、驱动电路(111)、电动机(112)和主机无线通信模块(113); 控制处理器(101)和系统处理器(102)相互通信; IXD触摸屏(108)的数据输入输出端与系统处理器(102)的数据输入输出端相连; 超声波传感器(103)的障碍物信号输出端通过超声波处理模块(104)与控制处理器(101)的障碍物信号输入端相连; 语音输入模块(105)的语音信号输出端通过语音识别模块(106)与控制处理器(101)的语音信号输入端相连; 操作手柄(8)的方向选择外部命令输出端与控制处理器(101)的方向选择外部命令输入端相连; 红外传感器(107)的行动轨迹信号输出端与控制处理器(101)的行动轨迹信号输入端相连; 控制处理器(101)的语音输出端指令通过语音合成模块(109)合成后,由语音输出模块(110)输出; 控制处理器(101)的运动指令通过驱动电路(111)下达给电动机(112),进而控制前轮(4)的运动方向和速度; 控制处理器(101)的无线输入输出端与主机无线通信模块(113)的无线输入输出端相连。3.根据权利要求2所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,控制处理器(101)采用型号为STM32F103的微处理器,系统处理器(102)采用型号为STM32F407的微处理器。4.根据权利要求2所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,还包括手环配件,手环配件的控制电路包括压力脉搏传感器(201)、热敏体温电桥(202)、信号处理电路(203)、手环内部单片机(204)和手环内部无线通信模块(205); 压力脉搏传感器(201)采集的脉搏信号和热敏体温电桥(202)采集的体温信号由信号处理电路(203)处理后发送给手环内部单片机(204),脉搏信号和体温信号通过手环内部无线通信模块(205)与U型上面板(1)内部的控制单元交互。5.根据权利要求4所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,手环内部单片机(204)采用型号为STC89LE52的单片机。6.根据权利要求2或4所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,还包括腰带配件,腰带配件的控制电路包括加速度传感器(301)、控制按键(302)、腰带内部单片机(303)和腰带内部无线通信模块(304); 加速度传感器(301)的加速度信号输出端与腰带内部单片机(303)的加速度信号输入端相连; 控制按键(302)的外部指令输出端与腰带内部单片机(303)的外部指令输入端相连; 腰带内部单片机(303)通过腰带内部无线通信模块(304)与U型上面板(1)内部的控制单元交互,根据控制按键(302)的外部指令,U型上面板(1)内部的控制处理器(101)控制机器人向使用者方向运动。7.根据权利要求6所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,腰带内部单片机(303)采用型号为STC89LE52的单片机。8.根据权利要求1所述一种适应调节和互动辅助行走机器人,其特征在于,伸缩杆(3)采用支撑柱套筒结构,支撑柱连接U型上面板(1)的中间横板下表面中部;套筒连接U型下面板(2)上表面中部。
【专利摘要】一种适应调节和互动辅助行走机器人,属于医疗助行和康复器械领域,本实用新型为解决现有辅助行走机器人对于用户的适应性和互动性没有充分考虑的问题。本实用新型方案:U型上、下面板通过伸缩杆连接上下平行设置,形成的凹形空间用于容纳直立的使用者;U型下面板下方设置前轮和两个后轮;U型上面板的左右板端部之间设置背部安全带;左右板上表面各设置一个肘部支撑扶手及一组手臂安全带,中间横板上表面设置有操作手柄和升降控制按钮;控制单元嵌在U型上面板内部;控制单元根据操作手柄的方向选择外部命令控制前轮的运动方向,控制单元根据背部安全带的跌倒触发指令,控制安全带弹簧开关,所述安全带弹簧开关产生向前拉力帮助人恢复站立。
【IPC分类】A61H3/04
【公开号】CN205108273
【申请号】CN201520957227
【发明人】孔民秀, 祝宇虹, 张滨
【申请人】哈尔滨博强机器人技术有限公司, 哈尔滨工业大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月26日
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