[发明专利]一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统

权利要求书

1.一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：包括鞋体（1），鞋体（1）上安装有控制装置、至少一个第一检测装置、至少一个第二检测装置和至少一个第三检测装置；

所述第一检测装置，用于检测外骨骼机器人在行走过程中的足部压力；

所述第二检测装置，用于向鞋体（1）前方发出第一信号，并接收反射回来的第一反射信号；

所述第三检测装置，用于在外骨骼机器人行走过程中向鞋体（1）下方发出第二信号，并接收反射回来的第二反射信号；

所述控制装置，用于根据第一反射信号检测鞋体（1）前方是否有障碍物、以及障碍物距离鞋体（1）的距离；用于根据第二反射信号检测鞋体（1）距离地面的距离、地面是否有障碍物、以及障碍物距离鞋体（1）的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述鞋体（1）从上至下包括上层（101）、中间层（102）和底层（103），所述第一检测装置设置在中间层（102）和底层（103）之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述上层（101）为金属层，所述中间层（102）和底层（103）为塑料层。

4.根据权利要求2所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述中间层（102）底部开有沉孔（8），沉孔（8）内放置有采压垫圈（9），采压垫圈（9）的一端与第一检测装置的一端接触，采压垫圈（9）和第一检测装置彼此接触的截面形状相同，采压垫圈（9）的高度大于沉孔（8）的深度。

5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述控制装置包括微控制器蜂鸣器和电源；

所述微控制器，用于根据第一反射信号检测鞋体（1）前方是否有障碍物、以及障碍物距离鞋体（1）的距离；用于根据第二反射信号检测鞋体（1）距离地面的距离、地面是否有障碍物、以及障碍物距离鞋体（1）的距离；用于判断障碍物距离鞋体（1）的距离是否小于第一阈值、以及判断电源的电压是否小于第二阈值；

所述电源，用于为微控制器、蜂鸣器、第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置供电；

所述蜂鸣器，用于在障碍物距离鞋体（1）的距离小于第一阈值、或电源的电压小于第二阈值时进行报警。

6.根据权利要求5所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述控制装置还包括通信装置，通信装置与微控制器连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述通信装置包括串口通信装置、CAN通信装置和无线通信装置。

8.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述鞋体（1）上还安装有第一检测校正装置、第二检测校正装置和第三检测校正装置；

所述第一检测校正装置，用于对第一检测装置传输至控制装置的信号进行检测，并根据第一标定曲线进行校正；

所述第二检测校正装置，用于对第二检测装置传输至控制装置的信号进行检测，并根据第二标定曲线进行校正；

所述第三检测校正装置，用于对第三检测装置传输至控制装置的信号进行检测，并根据第三标定曲线进行校正。

9.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述第一检测装置包括压力传感器（2），所述第二检测装置包括第一红外传感器（4）和超声波传感器（3），所述第三检测装置包括第二红外传感器（5）。

10.根据权利要求9所述的一种基于多传感器融合的外骨骼机器人测距智能鞋系统，其特征在于：所述第一红外传感器（4）和超声波传感器（3）安装于鞋体（1）的脚踝处且超声波传感器（3）位于第一红外传感器（4）的上方。