一种探测外骨骼运动距离的探测器的制作方法

本发明专利涉及一种专门为外骨骼设计的一种探测外骨骼运动距离的探测器，可用于医疗康复外骨骼，单兵负重型外骨骼等。

背景技术：

1、随着外骨骼技术的不断成熟与发展，外骨骼的运动距离和运动状态需要更加精准的判断，需要从人与外骨骼整体系统性能评价和人与外骨骼交互系统性能评价这两个方面建立人与外骨骼系统性能评价体系，基于人机交互、安全性、生理机能选取评价参数。从而获得外骨骼的运动数据来优化运动。

技术实现思路

1、发明的目的是提供一种专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，可以通过使用者的髋关节、膝关节、足底的传感器来探测使用者的运动角度、运动速度及运动时间；进而将运动数据传递给数据采集卡来分析使用者的运动距离及运动偏好。由于距离探测器主要用于外骨骼领域，所以分析数据要求必须迅速及时，能够让计算机判断使用者的运动习惯之后更好的帮助使用者运动。

2、本设计的优点在于使用者不仅可以知道外骨骼运动了多少距离，更可以从空间和时间两个维度来判断外骨骼的使用情况。而且外骨骼在了解了使用者的运动习惯之后会帮助使用者更好的运动，从而降低使用者的疲劳轻度和外骨骼的功耗，大大加强了外骨骼的使用时间。

技术特征：

1.一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，所述距离探测器由上到下分布在外骨骼的各处，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，所述检测器还能够根据获取到的压力值和角度值对穿戴者的运动状态进行评估。

3.根据权利要求1所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，采用综合评价指标法(f1)，来评价模型的综合分类能力，f1的计算方法如下：

4.根据权利要求1所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，所述检测系统步骤2所述阈值设定如下：θ1＝25°；θ2＝30°；θ3＝45°；θ4＝70°；θ5＝90°；θ6＝105°；θ7＝135°。

5.根据权利要求1所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，所述步骤4可以通过胸部的光学心率传感器，将心率与各个传感器的数据进行综合分析，用来判断使用者的运动状态。

6.根据权利要求1所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，根据各压力传感器的数据变化规律,求解出外骨骼施加在关节上的作用力矩；根据肌肉、肌睫组织施加在关节上的作用力矩和外骨骼施加在髓关节的作用力矩,计算出外骨骼对髓关节的助力效率。

7.根据权利要求2所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，所述检测系统可检测至少包括外骨骼的时间节点、空间位置、速度、加速度、角速度、转动角度、角速度、角加速度在内的数据。

8.根据权利要求7所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，基于传感器所获取的外骨骼的时间节点、空间位置、速度、加速度、角速度、转动角度、角速度、角加速度在内的数据来确定穿戴者的运动状态，从而进行运动距离的评估。

9.根据权利要求8所述一种新型的专门为外骨骼设计的探测外骨骼运动距离的探测器，其特征在于，基于时空助力效能分析的工效优化技术是基于人机工效测量评估结果，从时间和空间两个维度出发，对助力效能进行分析，结合人体运动意图判断技术等其他技术，对外骨骼系统的设计、负载分配与传递等进行优化，从而提高系统的穿戴舒适性和助力效能。

技术总结
本发明为一种探测外骨骼运动距离的探测器，属于外骨骼检测技术领域，具体公开了一种外骨骼运动检测方法、数据处理方法、储存介质。该助力外骨骼检测系统主体结构包括多个可穿戴式传感器，处理模块，信息传输模块，数据处理模块。可穿戴式传感器将穿戴者的运动信息传递给模数转换器；模数转换器将运动信号传递给位置传感器，位置传感器将位置反馈给运动数据采集卡；运动数据采集卡将运动信号传递给中央数据传感器，中央数据传感器将数据传输给计算机，计算机将数据处理完传输给中央处理器，最后将数据储存到计算机。

技术研发人员：杨靓,李永康
受保护的技术使用者：江苏标固科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12