一种基于可穿戴助力机器人的用户交互系统的制作方法

本发明属于机器人技术领域，涉及机器人的用户交互系统，尤其是一种基于可穿戴助力机器人的用户交互系统。

背景技术

可穿戴助力机器人是一种新兴复杂的人机交互系统，其以实现助力、提高人类单体负载能力为目的，例如应用于战场救援、物资搬运，可大大提高救援和搬运的效率，同时降低人类单体的疲劳感。

现有的可穿戴助力机器人在面向应用方面还需要解决如下存在的缺陷：

1、现有的实现可穿戴助力机器人往往由单用户试验或使用，考虑到成本问题，将来可穿戴助力机器人一定是面向多用户应用的。因此必须考虑用户差异性，除去机械结构需要保证可调节性设计以外，还应该考虑基于用户的身高、体重、足长、腿围以及步态习惯等特征提取相关的个性化参数并且基于用户标示构建记录这些参数的数据库。如果不充分考虑用户标示的个性化参数信息，不同用户的穿戴体验会参差不齐，不但达不到助力效果甚至会增加用户的疲惫感。

2、现有的实现可穿戴助力机器人未解决诸如电池电量监测、剩余路程估计、传感器以及驱动器的状态监测的技术问题，造成用户无法获取可穿戴机器人的工作状态。例如在无法获致剩余电量的情况下，会造成机器人在使用中途待机停止助力，可能造成用户困惑，处理不当时甚至导致用户承载而使其受到伤害。因此要保障可穿戴助力机器人安全和高效运行，在现有技术层面需解决电池电量状态、驱动传感器状态等人机交互问题。

3、现有的实现可穿戴助力机器人未考虑面向用户群的管理，未授权的用户擅自使用可穿戴助力机器人存在一定的安全风险，导致无法充分保证用户以及环境安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、安全高效且能够实现可穿戴助力机器人的多用户无差别使用的基于可穿戴助力机器人的用户交互系统。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于可穿戴助力机器人的用户交互系统，包括数据存储模块、显示控制模块和身份识别模块；所述身份识别模块包括指纹处理器和指纹传感器；所述显示控制模块与指纹处理器相连接，用于输出用户录入指令或用户删除指令；该指纹处理器与指纹传感器相连接，该指纹传感器采集用户的指纹信息后，由指纹处理器对输入的用户指纹信息进行匹配判别并将匹配结果信息发送至显示控制模块记录；所述显示控制模块与可穿戴助力机器人相连接，用于将用户标示的个性化参数信息输出至可穿戴助力机器人；该可穿戴助力机器人与数据存储模块相连接，用于完成用户标示的个性化参数信息的记录和装订；所述显示控制模块与数据存储模块相连接，用于上电初始化阶段时用户标示的个性化参数信息显示。

而且，所述数据存储模块包括数据处理器和存储卡，所述可穿戴助力机器人的输出端通过数据处理器和存储卡相连接，该可穿戴助力机器人响应显示控制模块的记录命令，将用户标示的个性化参数信息输出至数据处理器后存储至存储卡；所述可穿戴助力机器人的输入端通过数据处理器和存储卡相连接，该穿戴助力机器人响应显示控制模块的装订命令，从存储卡中获取相应的用户标示的个性化参数信息；

而且，所述显示控制模块包括电源开关模块和触摸屏；所述电源开关模块分别与可穿戴助力机器人和触摸屏相连接并为其供电；所述触摸屏的输入端与可穿戴助力机器人相连接，用于接收可穿戴助力机器人的电源电量参数，并在触摸屏上实时显示；该触摸屏的输出端与可穿戴助力机器人相连接，将路况信息、可走路程信息和自检指令输出至可穿戴助力机器人，用于可穿戴助力机器人进行模式切换和用户穿戴前的自检测试。

本发明的优点和有益效果：

1、本发明的基于可穿戴助力机器人的用户交互系统，通过记录和装订用户个性化信息，实现可穿戴助力机器人的多用户无差别使用，保证面向不同用户达到相近的助力效果；

2、本发明通过对用户进行身份识别，实现可穿戴助力机器人的授权管理以及用户辨识；

3、本发明通过提供路况选择、路程估计以及自检测试操作入口，保障可穿戴助力机器人的高效和安全运行。

附图说明

图1为本发明的可穿戴助力机器人的用户交互系统结构图；

附图标记说明：

11-显示控制模块；12-身份识别模块；13-数据存储模块；111-触摸屏；112-电源开关；121-指纹处理器；122-指纹传感器；131-数据处理器；132-存储卡；

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

一种基于可穿戴助力机器人的用户交互系统，如图1所示，包括数据存储模块、显示控制模块和身份识别模块；所述身份识别模块包括指纹处理器和指纹传感器；所述显示控制模块与指纹处理器相连接，用于输出用户录入指令或用户删除指令；该指纹处理器与指纹传感器相连接，该指纹传感器采集用户的指纹信息后，由指纹处理器对输入的用户指纹信息进行匹配判别并将匹配结果信息发送至显示控制模块记录；所述显示控制模块与可穿戴助力机器人相连接，用于将用户标示的个性化参数信息输出至可穿戴助力机器人，这些信息包括用户身高、体重、腿围以及步态辨识参数等，从而完成用户标示的个性化参数信息的装订；该可穿戴助力机器人与数据存储模块相连接，用于完成用户标示的个性化参数信息的记录；所述显示控制模块与数据存储模块相连，用于上电初始化阶段时用户标示的个性化参数信息的显示。

在本实施例中，所述数据存储模块包括数据处理器和存储卡，所述可穿戴助力机器人的输出端通过数据处理器和存储卡相连接，该可穿戴助力机器人响应显示控制模块的记录命令，将用户标示的个性化参数信息输出至数据处理器后存储至存储卡；所述可穿戴助力机器人的输入端通过数据处理器和存储卡相连接，该穿戴助力机器人响应显示控制模块的装订命令，从存储卡中获取相应的用户标示的个性化参数信息；

在本实施例中，所述显示控制模块包括电源开关模块和触摸屏；所述电源开关模块分别与可穿戴助力机器人和触摸屏相连接并为其供电；所述触摸屏的输入端与可穿戴助力机器人相连接，用于接收可穿戴助力机器人的电源电量参数，并在触摸屏上实时显示；该触摸屏的输出端与可穿戴助力机器人相连接，将路况信息、可走路程信息和自检指令输出至可穿戴助力机器人，用于可穿戴助力机器人进行模式切换和用户穿戴前的自检测试。

本发明的工作原理为：

本发明的基于可穿戴助力机器人的用户交互系统可以实现特定用户的使用授权和用户辨识，其中授权操作包括用户录入、用户删除、用户匹配。

(1)用户录入的实现：管理员通过显示控制模块11可以向身份识别模块12的指纹处理器121发送用户录入指令，然后用户可以通过指纹传感器122录入自己的指纹信息。

(2)用户删除的实现：管理员通过显示控制模块11可以向身份识别模块12的指纹处理器121发送用户删除指令，即可删除指定用户的身份信息。

(3)用户匹配的实现：用户通过指纹传感器122录入指纹信息，指纹处理器121对输入的指纹信息进行匹配判别并将匹配结果信息发送至显示控制模块11。显示控制模块11获取匹配成功信息后，将开放相应的操作功能。

(4)用户辨识的实现：用户匹配完成后，触摸屏111从数据存储模块13获取用户标示的个性化参数信息，完成初始化界面上用户标示的个性化参数信息的显示。

本发明的基于可穿戴助力机器人的用户交互系统可以实现特定用户的必需的个性化参数信息的记录和装订。

a)个性化参数信息的记录

用户通过身份识别模块12的验证后，被显示控制模块11记录。显示控制模块11将用户标示信息发送至可穿戴助力机器人，可穿戴助力机器人响应显示控制模块11的记录命令，将个性化参数信息发送至数据存储模块13，数据存储模块13通过数据处理器131将信息按特定格式转存到存储卡132中。

b)个性化参数信息的装订

用户通过身份识别模块12的验证后，被显示控制模块11记录。显示控制模块11将用户标示信息发送至可穿戴助力机器人，可穿戴助力机器人响应显示控制模块11的装订命令，从数据存储模块13获取相应用户标示的用户参数信息。

本发明的基于可穿戴助力机器人的用户交互系统可以实现可穿戴助力机器人系统的电量监测、路况选择与电量估算、自检测试等功能。

a)电量监测

显示控制模块11可以通过电源开关112控制可穿戴助力机器人系统的上下电，显示控制模块11接收可穿戴助力机器人系统的电源电量参数，在触摸屏111上实时显示，并且电量过低时，触摸屏111会有报警提示。

b)路况选择与路程估算

用户可以根据实际情况，通过触摸屏111将路况种类，雪地、草地、沙地等信息告知可穿戴助力机器人，便于可穿戴助力机器人进行模式切换。同时，触摸屏111会根据当前电量信息结合所选路况输出可走路程信息。

c)自检测试

用户穿戴前，可以通过触摸屏111将自检指令发送至可穿戴助力机器人，依次进行传感器、驱动器和模拟行走动作的检查。

需要强调的是，本发明所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。