[发明专利]行走意图检测装置及其系统和方法

说明书

本发明提供了一种行走意图检测装置及其系统和方法。行走意图检测装置包括插入步行者的脚的下穿戴部分以及布置于下穿戴部分之上以覆盖步行者的脚的顶部和脚跟的上穿戴部分。张力传感器布置于下穿戴部分与上穿戴部分之间并被配置为响应于步行运动测量传递至下穿戴部分和上穿戴部分的力。此外，当可穿戴机器人用于提供步行操作的稳定性时检测行走意图，从而提高可售性和便利性并且通过简化的机制提高可穿戴机器人的行走性能，从而以低成本创造更高的效率。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2014年4月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0040443号的优先权益，通过引用将其公开的全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及一种行走意图检测装置及其系统和方法，并且更具体地，涉及检测安装有可穿戴机器人的步行者的行走意图的行走意图检测装置及其系统和方法。

背景技术

通常人体可穿戴步行机器人是使用人机同步的可穿戴机器人。近来，随着这种技术的发展，已进行了为步行机器人的行走操作检测行走意图的研究。行走意图被认为是人类行走意图，但当行走意图可能没直接得到确认时，可基于特定身体部分(例如，身体动作)的变化推测行走意图。此外，行走意图检测意指检测用户开始或停止行走的意图或意指检测左脚和右脚的运动状态。

同时，相关技术的装置使用安装于机器人立足点中的传感器或测压元件或肌电图，基于用户在人类可穿戴步行辅助机器人中想要进行的操作检测行走意图。然而，在使用安装于立足点上的传感器或测压元件的情况下，减小了耐久性和准确性并且当使用肌电图时，在肌肉疲劳时可能会降低辨别力并且可能会降低行走意图的准确性。

发明内容

本公开提供一种检测安装有可穿戴机器人的步行者的行走意图的行走意图检测装置及其系统和方法。

根据本公开示例性实施方式，步行者的行走意图检测装置可包括：插入步行者的脚的下穿戴部分；上穿戴部分，被配置为设置于下穿戴部分之上，以覆盖步行者的脚的顶部和脚跟；以及张力传感器，布置于下穿戴部分与上穿戴部分之间，并被配置为响应于行走运动测量传递至下穿戴部分和上穿戴部分的力。

行走意图检测装置可进一步包括：控制器，被配置为连接张力传感器以检测行走意图。上穿戴部分可包括被配置为覆盖脚的顶部的第一上穿戴部分与被配置为覆盖脚跟的第二上穿戴部分。第一上穿戴部分和第二上穿戴部分可以预定间隔彼此间隔开。张力传感器可包括：第一测压元件，布置于第一上穿戴部分和下穿戴部分的前部之间；以及第二测压元件，布置于第二上穿戴部分和下穿戴部分的后部之间。

此外，第一测压元件可包括第一连接带，并且第二测压元件可包括第二连接带，因而，第一测压元件的第一连接带可连接第一上穿戴部分与下穿戴部分，并且第二测压元件的第二连接带可连接第二上穿戴部分与下穿戴部分。张力传感器可进一步包括：第三测压元件，布置于第一上穿戴部分的后部与下穿戴部分的后部之间，以经由第三连接带连接第一上穿戴部分的后部与下穿戴部分的后部；以及第四测压元件，布置于第二上穿戴部分的前部和下穿戴部分的前部之间，以经由第四连接带连接第二上穿戴部分的前部与下穿戴部分的前部。第三测压元件和第四测压元件可彼此间隔开，并且第三连接带和第四连接带在彼此间隔开时可彼此相交。

此外，矩形框架可布置于第一上穿戴部分和下穿戴部分的前部与第二上穿戴部分和下穿戴部分的后部之间，并且矩形框架的内部可包括第三测压元件、第三连接带、第四测压元件和第四连接带。张力传感器可分别布置于下穿戴部分和上穿戴部分的外侧和内侧上，以测量在行走运动过程中从脚产生的力的平衡。

根据本公开另一示例性实施方式，步行者的行走意图检测系统可包括：输入单元，被配置为使用插入步行者的脚的穿戴部分中的张力传感器感测并测量所产生的信息；放大器，被配置为将从输入单元产生的信息放大成信号；计算器，被配置为用放大器放大的信号检测行走意图；以及输出单元，被配置为响应于计算器所检测的行走意图操作机器人。