[发明专利]一种穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统

权利要求书

1.一种穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，由助力机器人左右足的足底压力分布信息采集装置与信息传输处理单元两部分组成；其特征在于所述足底压力分布信息采集装置包括分层结构的助力机器人柔性足部和由分布于助力机器人柔性足部的压力信号采集点构成的压力信号传感单元；所述信息传输处理单元包括信号调理电路、信号采集单元和上位机控制处理单元。

2.根据权利要求1所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述分层结构的助力机器人柔性足部由上、中、下三层构成，最下层为足型橡胶层，中间层，由后半部分刚性板与前半部分的柔性橡胶组成，最上层采用柔性橡胶，整个三层结构采用缝线方式结合在一起，侧边利用搭扣与人体足部进行固定。

3.根据权利要求2所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述中间层的后半部分刚性板与前半部分的柔性橡胶通过螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述压力信号传感单元的各采集点传感器分布于助力机器人柔性足部的中层，传感器上下两侧贴有导力圈，所述导力圈为上下两层柔性橡胶结构。

5.根据权利要求4所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述助力机器人柔性足部安设6-12个压力信号采集点，各点上的传感器分别布于大脚趾，第2～3趾，第4～5趾，第1趾骨头，第2趾骨头，第3～4趾骨头，-第5趾骨头，脚弓外侧A，脚弓外侧B，脚后跟外侧，脚后跟内侧和脚后跟末端。

6.根据权利要求4或5所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述传感器选用flexiforce A201、B201、ps-01、ps-02、ps-03系列、fsr-400、fsr-402、fsr-406或fsr-408。

7.根据权利要求1所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述信号调理电路，包括对多路压力采集信号的增益，保持，提供电流信号转换为电压信号的功能，为后续的信号采集处理单元提供合适的电压信号；其中R1为柔性压力传感单元，其满载阻值大于等于10kΩ，R2为10kΩ的贴片电阻，集成运算放大器U1为lm324，参考电压VREF设为2.5V，lm324的供电电压为5V，电压输出值在0～2.5V之间。

8.根据权利要求1或7所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述传感单元和所述信号调理电路的电路板之间采用多芯的屏蔽线连接。

9.根据权利要求1所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述采集单元，包括进行多路的A/D转换，按时序控制对所采集的模拟信号进行转换，为上位机提供低冗余，高精度的数字控制信号；A/D转换采用集成的采集卡，采集卡模拟输入端端口数大于两足的传感点数量。

10.根据权利要求9所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述采集单元采样率大于50kS/s，分辨率大于12-bit。

11.根据权利要求1所述的穿戴型助力机器人足底压力分布信息采集处理系统，其特征在于所述上位机控制处理单元可采用微处理MCU、可编程控制器PLC、数字信号处理器DSP或工控机。