[发明专利]智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法

说明书

本发明提供一种智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法，所述智能助力装置包括：助力控制器、操纵部件和状态采样机构，其中，所述状态采样机构连接至所述操纵部件，所述状态采样机构被配置用于感测所述操纵部件的状态变化并且根据所述操纵部件的状态变化生成相应的电信号；所述助力控制器被配置用于接收所述状态采样机构生成的所述电信号，并且响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力。本发明通过操纵部件和状态采样机构大大降低了智能助力装置进行助力控制的成本和复杂度，有效提高了助力控制的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明涉及智能助力器械技术领域，更具体而言，本发明涉及一种智能助力装置、智能助力系统以及相应的用于控制其提供助力的方法。

背景技术

现有的智能助力机构在机器人外骨骼、运动康复等方面有广泛应用，但是它们中的一些具有相对复杂的操作流程和穿戴过程，对于基础的机器人助力应用适应性差、成本高。

因此，亟需一种能够解决上述问题的智能助力装置。

发明内容

本发明提供的一种智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法，能够适应多种机器人的应用环境，解决了现有技术中对于基础的机器人助力应用适应性差、成本高的问题。

本发明的第一方面提供了一种智能助力装置，所述智能助力装置包括：助力控制器、操纵部件和状态采样机构，其中，

所述状态采样机构连接至所述操纵部件，所述状态采样机构被配置用于感测所述操纵部件的状态变化并且根据所述操纵部件的状态变化生成相应的电信号；

所述助力控制器被配置用于接收所述状态采样机构生成的所述电信号，并且响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力。

根据本发明的第一方面，提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中所述操纵部件包括拉杆、摇杆或按钮形式的部件。

根据本发明的第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式，提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中所述状态采样机构包括滑动变阻器，所述滑动变阻器包括电阻丝和滑动端，所述滑动端直接或间接连接至所述操纵部件，并且所述滑动端跟随所述操纵部件的位置变化在所述电阻丝上移动，以生成相应的电压采样值。

根据本发明的第一方面的第二种可能的实施方式，提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中所述状态采样机构还包括设置在所述滑动变阻器和所述操纵部件之间的连杆机构，所述连杆机构包括至少一个连杆，所述连杆机构能够将所述操纵部件的状态变化传递到所述滑动变阻器的滑动端。

根据本发明的第一方面至第一方面的第三种可能的实施方式中的任一个，提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中所述智能助力装置还包括惯性测量单元，所述惯性测量单元被配置用于测量所述智能助力装置的运动状态。

根据本发明的第一方面的第四种可能的实施方式，提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中所述惯性测量单元被具体配置用于测量所述智能助力装置在至少一个方向上的加速度和在至少一个方向上的角速度或角加速度。

根据本发明的第一方面至第一方面的第五种可能的实施方式中的任一个，提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中所述智能助力装置进一步包括驱动所述智能助力装置移动的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个电机，所述至少一个电机被配置用于在所述助力控制器的控制下向所述智能助力装置提供前进助力和转向助力中的至少一种。

根据本发明的第一方面的第五种可能的实施方式或第六种可能的实施方式，提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中所述助力控制器被具体配置用于：

获得所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态，并且根据所述运动状态确定所述智能助力装置当前处于水平前进状态、爬坡状态、转弯状态或者其他状态中的一个，并由此确定向所述智能助力装置施加助力的类型。