[发明专利]步行自动化机器人系统

说明书

本发明的步行自动化机器人系统(1000)的特征在于，包括：可穿戴机器人(1‑1)，通过位于再现步行速度的跑步机(1‑5)的前方位置来产生步行动作，将上述跑步机(1‑5)的整体长度用作机器人穿戴移动路线；减重支撑器(BWS)(1)，配置在可穿戴机器人(1‑1)的侧面，通过装具(50)和重锤(27)的力均衡调节来对重量进行补偿；以及双自由度手动机构装置(120)，配置在可穿戴机器人(1‑1)的后侧，对上述步行动作执行上下移动、左右移动方式的平移运动和维持平衡，通过缩短穿戴机器人的移动距离移动路线并减少系统所占空间来提高建筑物的空间利用率，从而在用户层面上进行改善，尤其，通过使用摄像头、扭矩传感器、力传感器来掌握训练效果，并通过自动调节机器人的长度、高度、宽度来实现符合体型，从而实现系统改善。

技术领域

本发明涉及用于步行康复训练的机器人系统，尤其，涉及如下的步行自动化机器人系统，即，可大幅提高对于可穿戴机器人的靠近性及对于设备设置的操作性并减少系统运行所需的空间。

背景技术

通常，步行自动化机器人系统通过组合可穿戴机器人、减重支撑器(BWS，BodyWeight Support)、跑步机(Treadmill)、显示器等来综合辅助步行训练者的步行训练。

具体地，上述可穿戴机器人通过脱去/穿戴功能来向步行训练者提供穿戴性，同时通过致动器动力生成步行动作，上述减重支撑器通过改变步行训练者所承受的负荷来调节训练强度，上述跑步机生成与可穿戴机器人的步行动作相对应的步行速度，上述显示器在训练过程中提供视觉画面。

因此，上述步行自动化机器人系统通过可穿戴机器人和减重支撑器的组合来有效获得对借助大脑可塑性进行的步行训练有帮助的双足步行姿势体验效果。

发明内容

所要解决的技术问题

但是，现有的步行自动化机器人系统包括如下的改善事项。

尤其，在现有的步行自动化机器人系统中，由于从跑步机靠近可穿戴机器人的移动路线较长，这给步行训练者带来了不便，不仅如此，穿戴操作需要使可穿戴机器人朝向步行训练者进行移动，因此，需要系统操作人员(例如，康复治疗师)进行很多手动操作。

而且，由于现有的步行自动化机器人系统需要具备很大的空间，以便可穿戴机器人以适合步行训练者的方式进行移动，因此，不利于设置在医院等很难确保空间的建筑物。

例如，代表性的步行自动化机器人系统有Hocoma公司的Lokomat^TM或PSMechanics公司的WalkBot^TM，这些步行自动化机器人系统存在如下问题，即，对于步行训练者及系统操作人员(例如，康复治疗师)带来诸多不便，由于可穿戴机器人的移动需要很大的空间，因而难以设置。

考虑到如上所述的问题，本发明的目的在于，提供如下的步行自动化机器人系统，即，通过减重支撑器、跑步机、显示器的集中化来减少系统的空间占有率，并大幅提高可穿戴机器人的靠近性及设备设置操作性，尤其，通过利用由附加于减重支撑器的绞盘和重锤的组合产生的重量平衡效应(Weight Balance Effect)实现的步行复合补偿来调节步行训练者的步行训练强度，通过利用与步行动作的上下移动相关的平衡效应(Counter-Balancing Effect)和与步行动作的左右移动相关的弹簧平移运动效果来实现可穿戴机器人的稳定移动，通过调节可穿戴机器人的高度来设置髋关节位置，利用多种传感器获得训练信息、学习效果，从而可在日后用于大数据构建及人工智能(AI，ArtificialIntelligence)。

解决问题的技术方案