[发明专利]一种柔性下肢外骨骼与助行器共融康复助力方法及装置

说明书

本发明提供了一种柔性下肢外骨骼与助行器共融康复助力方法及装置，通过设置在外骨骼服以及助行器上的传感器感知使用者运动信息，经过信息融合处理和预测，实现外骨骼服与助行器协调共融康复助力，激发使用者的训练热情；外骨骼服与助行器融合康复助力，在帮助使用者稳定行走训练的同时，减缓使用者肢体疲劳；融入外骨骼服以及助行器运动信息的防跌倒反馈控制，从外骨骼服与助行器两个方面保证了使用过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及面向行动障碍患者，集康复训练配套设备领域，特别是涉及一种柔性下肢外骨骼与助行器共融康复助力方法及装置。

背景技术

助行器可以为行走障碍人群提供行走支撑，协助行走训练。目前，大多助行器依旧采用功能简单的纯机械结构，局限于助行器本体，依靠使用者本身肢体运动进行行走训练，容易肢体疲劳，产生厌烦情绪，缺乏训练热情，且大多数助行器不能进行跌倒预测，存在安全性差等问题。

近年来康复外骨骼技术到飞速发展，能针对下肢瘫痪、脊髓损伤、中风患者进行有效的康复训练，使得患者的肌力得到有效恢复，但这些康复外骨骼系统大多为固定装备，康复训练情景单一，康复患者易出现运动疲态，且外骨骼机构大多笨重，便携性差。

亟需一种既能够协助康复训练，又能激发使用者训练热情的新型康复助力系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种柔性下肢外骨骼与助行器共融康复助力方法及装置，可以实现外骨骼服与助行器协调共融康复助力，激发使用者的训练热情；外骨骼服与助行器融合康复助力，在帮助使用者稳定行走训练的同时，减缓使用者肢体疲劳；融入外骨骼服以及助行器运动信息的防跌倒反馈控制，从外骨骼服与助行器两个方面保证了使用过程中的安全性。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种柔性下肢外骨骼服与助行器共融康复助力方法，包括：

通过外骨骼服服获取套索力信息与下肢位姿信息；通过助行器获取肘托力信息、速度与里程信息；

根据获取的所述获取套索力信息和下肢位姿信息进行使用者人体下肢运动意图判断，并生成与所述使用者人体下肢运动意图判断结果对应的第一操控指令；根据获取的所述肘托力信息和速度信息进行助行器方向与速度意识判断，并生成与所述助行器方向与速度意识判断结果对应的第二操控指令；根据获取的所有感知信息进行防跌倒预测，并生成与所述防跌倒预测判断结果对应的第三操控指令；

根据所述第一操控指令或第三操控指令控制外骨骼服驱动单元做出与所述使用者人体下肢运动意图判断或防跌倒预测判断结果对应的机械运动；根据所述第二操控指令或第三操控指令控制助行器驱动单元做出与所述助行器方向与速度意识判断以及防跌倒预测判断结果对应的机械运动。

一种柔性下肢外骨骼服与助行器共融康复助力装置，包括：

传感感知模块，包括外骨骼服测力单元、姿态测量单元、助行器肘托测力单元以及速度与里程计量单元，用于分别用于获取套索力信息、下肢位姿信息、肘托力信息、速度与里程信息；

信息处理融合控制模块，包括外骨骼导纳助力控制单元、助行器导纳助行控制单元、防跌倒反馈控制单元；其中，

外骨骼导纳助力控制单元用于根据获取的所述获取套索力信息和下肢位姿信息进行使用者人体下肢运动意图判断，并生成与所述使用者人体下肢运动意图判断结果对应的第一操控指令；

助行器导纳助行控制单元用于根据获取的所述肘托力信息和速度信息进行助行器方向与速度意图判断，并生成与所述助行器方向与速度意图判断结果对应的第二操控指令；

防跌倒反馈控制单元根据用于获取的所述传感感知模块获取的所有感知信息进行防跌倒预测，并生成与所述防跌倒预测判断结果对应的第三操控指令。

驱动模块，包括外骨骼服驱动单元、助行器驱动单元；其中，