[发明专利]一种下肢辅助器械行动控制系统

说明书

本发明公开了一种下肢辅助器械行动控制系统，涉及行动控制系统技术领域，针对能与穿戴者实现良好的运动耦合性，以及安全，轻便，灵巧，舒适等问题，现提出如下方案，包括背包，所述背包的内部安装有能量提供机构和控制机构，所述背包的正面固定连接有两个背包带，所述背包的底部转动连接有两个活动杆，两个所述活动杆的底部铰接有固定架，所述固定架的底部转动连接有移动机构,所述能量提供机构包括安装在背包内部的移动式电源，所述移动式电源为24V低电压电池。本发明实现了下肢辅助机构的智能控制，采用了四套伺服电机系统和多路传感器协同工作方式，实现仿生程度高，控制精度高，智能化程度高等多项特点。

技术领域

本发明涉及行动控制系统技术领域，尤其涉及一种下肢辅助器械行动控制系统。

背景技术

外骨骼机器人作为辅助人体康复的装备得到了广泛的应用，军事领域方面 外骨骼机器人可以提高战场救援的效率，帮助更多的受伤人员；民用与医疗领域，不仅可以帮助老人正常行动，也可以辅助残疾人正常生活，可以说在各个领域作用巨大前景广阔。外骨骼机器人从本质上来说是一种可穿戴的机电智能机器人，为了能让其能与穿戴者实现良好的运动耦合性，选择实现方案时应该充分考虑安全，轻便，灵巧，舒适等因素,为此我们提出一种下肢辅助器械行动控制系统。

发明内容

本发明提出的一种下肢辅助器械行动控制系统，解决了能与穿戴者实现良好的运动耦合性，以及安全，轻便，灵巧，舒适等问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种下肢辅助器械行动控制系统，包括背包，所述背包的内部安装有能量提供机构和控制机构，所述背包的正面固定连接有两个背包带，所述背包的底部转动连接有两个活动杆，两个所述活动杆的底部铰接有固定架，所述固定架的底部转动连接有移动机构。

优选的，所述能量提供机构包括安装在背包内部的移动式电源，所述移动式电源为24V低电压电池。

优选的，所述移动机构包括与固定架的底部转动连接的两个髋关节，两个所述髋关节的底端均转动连接有外骨骼大腿，所述外骨骼大腿的底端转动连接有膝关节，所述膝关节的底端转动连接有外骨骼小腿，所述外骨骼小腿的底端转动连接有踝关节，所述踝关节的外部转动连接有外骨骼脚。

优选的，所述控制机构包括安装在背包内部的PLC、CPU和控制单元，所述CPU的型号为STM32F4。

优选的，所述髋关节是具有三个自由度的球面副，两个所述球面副分别为前后摆，左右摆和内外旋。

优选的，所述固定架的内部安装有伺服电机和电缸，所述伺服电机的型号为ACM6020V24G-A5，所述电缸的型号为DDG5-R-0.68KN。

优选的，所述固定架固定在腰部，且相应设计有限位机构。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过安装控制机构,从而对整个外骨骼机器人进行控制；

2、本发明通过安装能量提供机构和移动机构，其中能量提供机构保护了移动式电源的使用安全，移动机构保证了不同身材使用者的需求，从而进行移动；

综上所述，该装置设计新颖，操作简单，实现了下肢辅助机构的智能控制，采用了四套伺服电机系统和多路传感器协同工作方式，实现仿生程度高，控制精度高，智能化程度高等多项特点。

附图说明

图1为本发明提出的一种下肢辅助器械行动控制系统的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种下肢辅助器械行动控制系统的侧视结构示意图；

图3为本发明提出的一种下肢辅助器械行动控制系统的工作状态侧视结构示意图。