[发明专利]辅助行走机器人及其控制方法

说明书

提供了一种辅助行走机器人及其控制方法。控制辅助行走机器人的方法包括：获得作为关于沿行走方向的地面的信息的地面信息；通过分析获得的地面信息来确定辅助行走机器人的控制模式；基于确定的控制模式控制辅助行走机器人。

本申请要求于2013年11月8日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0135777号韩国专利申请的权益，所述申请的公开通过引用合并于此。

技术领域

示例实施例涉及一种辅助行走机器人以及控制辅助行走机器人的方法。

背景技术

辅助行走设备是辅助用户执行行走的动作的设备。用户可能由于包括弱腿部肌肉强度(由例如先天原因(诸如，遗传缺陷)或后天原因(诸如，疾病或事故)而导致)的各种原因而会行走困难。

辅助行走设备可包括帮助行走车和辅助行走机器人。在辅助行走车中，安装有旋转单元和用于支撑用户的支撑部，并且旋转单元和支撑部响应于用户施加的推力被移动。

另一方面，辅助行走机器人被固定到用户的腿部，并通过将行走所需的力量施加到肌肉来补充行走所需的力量的不足。例如，辅助行走机器人可被固定到用户的大腿或小腿，并使用各种机械单元(诸如电机等)帮助肌肉和关节的运动以帮助用户执行行走的动作。然而，在传统的辅助行走机器人遇到地形之前，传统的辅助行走机器人不能预期地形的类别。因此，传统的辅助行走机器人会突然开始和/或停止向其佩戴者提供帮助。

发明内容

示例实施例涉及一种辅助行走机器人及其控制方法，其中，所述辅助行走机器人能够识别周围环境并快速地对周围环境做出响应。

示例实施例的另外方面将在下面的描述中部分地阐明，并且将从描述中部分是清楚的，或者通过示例实施例的实施可以被学习。

一个或更多个示例实施例涉及辅助行走机器人。

在一个或更多个示例实施例中，辅助行走机器人可包括：地面数据采集单元，被配置为采集多条关于地面的地面数据；控制器，被配置为基于所述多条地面数据创建关于地面的地面信息；通过分析创建的地面信息来确定辅助行走机器人的控制模式。

在一个或更多个示例实施例中，辅助行走机器人可包括：地面信息接收单元，被配置为接收地面信息；控制器，被配置为通过分析接收到的地面信息确定辅助行走机器人的控制模式，并基于确定的控制模式控制辅助行走机器人。

在一个或更多个示例实施例中，辅助行走机器人被配置为帮助其佩戴者行走。所述辅助行走机器人可包括：辅助装置，具有被配置为佩戴在佩戴者的至少一条腿上的外骨骼结构；至少一个传感器，被配置为感测沿佩戴者的行走的方向的地形；控制器，被配置为基于感测到的地形控制辅助装置。

在一个或更多个示例实施例中，所述至少一个传感器包括：图像捕捉装置，被配置为采集关于地形的图像数据。

在一个或更多个示例实施例中，所述控制器被配置为：通过使用视觉测程法分析图像数据来确定辅助行走机器人的位置和方位；产生所述地形的三维(3D)地图；基于所述地形的3D地图将所述地形分类为多个类别之一。

在一个或更多个示例实施例中，多个类别的地形包括平坦地形、倾斜地形、楼梯地形以及在其上具有障碍的地形中的至少一个，并且控制器被配置为通过对所述地形的3D地图中的至少两个区域进行比较来对所述地形进行分类。

在一个或更多个示例实施例中，3D地图包括关于所述地形的与行走方向平行的2D平面以及所述地形的高度的信息，并且控制器被配置为：如果3D地图指示所述地形中的至少两个区域具有相同的法向量和高度，则将所述地形分类为平坦地形；如果3D地图指示所述地形中的至少两个区域具有不同的法向量，则将所述地形分类为倾斜地形；如果3D地图指示至少两个区域具有相同的法向量和不同的高度，则将所述地形分类为楼梯。