本實用新型涉及外骨骼、陀螺儀、限位傳感器、學習按鈕、緊急按鈕、CPU中央處理器,CPU中央處理器內部還包括APP應用程序模塊和GPS模塊,尤其是涉及一種可穿式智能助力器及康復訓練器及康復訓練器。
背景技術:
隨著信息技術的迅速興起,世界各國都積極投入到外骨骼機器人下肢的研究中,用于輔助人體支撐體重、保持平衡和行走,人工智能運動輔助設備主要用于下肢助力行走和下肢康復訓練。背景技術中,一般采用電機驅動或液壓驅動的運動輔助外骨骼設備,可以輔助癱瘓、偏癱、骨折、老年骨關節退行性病變患者等下肢運動不便的人進行運動,也可對工業、軍事領域腿部負荷較大的使用者提供運動輔助。例如CN103328051具有集成式傾斜限位傳感器的運動輔助設備,CN1586434可穿戴式下肢步行外骨骼,CN102327173外骨骼可穿戴下肢康復機器人等。美國加州大學伯克利分校機器人和人體工程實驗室研制出美軍“伯克利下肢外骨骼”(Berkeleylowerextremityexoskeleton,BLE-EX),由背包式外架、金屬腿及相應的液壓驅動設備組成,機械系統采用了與類人形結構相似的設計,背包式外架能夠使操縱者攜帶一定載荷,其有效作用力不經過穿戴者而直接經由外骨骼傳至地面。日本筑波大學HAL機械衣,機器人裝混合助力腿(hyhridassis-tivelimb,HAL)。機械外骨骼綁縛在人腿的兩側,對人體運動產生支持動力。背景技術存在的問題是:液壓油缸驅動,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,增加系統熱量,影響系統正常工作。但這些機械外骨骼操作不靈活,外觀笨重且昂貴,在中國現有的國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訓練器將成為很好的輔助設備。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、輕便的一種可穿式智能助力及康復訓練器。
本實用新型的目的是這樣實現的,所述的一種可穿式智能助力及康復訓練器,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、第五固定孔上裝有第二電機;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,電源為動力提供單元、CPU中央處理器還可包含有APP應用程序模塊和GPS模塊、學習按鈕和緊急按鈕,學習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;第一活動帶引出一端連接在第一電機上、引出另一端穿過第一膝蓋帶套與第一腳掌帶相連,第二活動帶的引出一端連接在第二電機上、引出另一端穿過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帶的第七固定孔上,第二限位傳感器安裝在第二活動帶的第八固定孔上。
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,發出控制第一電機、第二電機的命令,分別帶動第一活動帶及第二活動帶上下活動。
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。
本實用新型的優點是:本實用新型結構簡單、輕便,可以采用有線或無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動趨勢,CPU中央處理器下達驅動指令,執行電機旋轉從而帶動大腿運動,增加下肢的力量使病人能以自然姿勢步行。本實用新型專利的積極效果:學習按鈕是指使用者佩戴機器行走使用之前,使用者要訓練機器,使機器產生運動姿態記憶,進而形成機器自有的人工智能,解決了偏癱、骨折、老年人骨關節退行性病變患者下肢行動不便的困境。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為工作流程框圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型所述的一種可穿式智能助力及康復訓練器,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3-1、第五固定孔2-5上裝有第二電機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為動力提供單元、CPU中央處理器4-2包含有APP應用程序模塊和GPS模塊、學習按鈕4-4和緊急按鈕4-5,學習按鈕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;第一活動帶6-1引出一端6-1-1連接在第一電機3-1上、引出另一端6-1-2穿過第一膝蓋帶5-1上設有的第一膝蓋帶套5-1-3與第一腳掌帶7-1相連,第二活動帶6-2引出一端6-2-1連接在第二電機3-2上、引出另一端6-2-2穿過第二膝蓋帶5-2上設有的第二膝蓋帶套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安裝在第二活動帶6-2的第八固定孔6-2-3上;本實用新型可以根據第一陀螺儀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發出控制第一電機3-1、第二電機3-2的命令,分別帶動第一活動帶6-1及第二活動帶6-2上下活動;具備固定裝置(為一般技術能實現的技術)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,病人無需專業護理人員,可自己進行康復訓練。本實用新型結構簡單、輕便,采用有線或無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動趨勢,CPU中央處理器下達驅動指令,執行電機旋轉從而帶動大腿運動,增加下肢的力量使病人能以自然姿勢步行。本實用新型專利的積極效果:學習按鈕是指使用者佩戴機器行走使用之前,使用者要訓練機器,使機器產生運動姿態記憶,進而形成機器自有的人工智能,解決了偏癱、骨折、老年人骨關節退行性病變患者下肢行動不便的困境。
如圖2所示,經過電源自檢后,進入系統自檢,系統自檢后,檢查通訊端口限位傳感器狀態,CPU讀取陀螺儀參數,并判斷是否跌倒,無跌倒則驅動電機工作,若跌倒則發送信息給APP。