[发明专利]一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置，包括人体(1)以及人体(1)上穿戴设置的外骨骼本体(2)，其特征在于：所述外骨骼本体(2)通过其肩部绑带固定连接有第一软带(3)，所述第一软带(3)的自由端固定连接有外部负载检测装置(4)，所述外部负载检测装置(4)通过其内部设置的数字式侦测传感器和模拟式侦测传感器固定连接有刚性件(5)，所述刚性件(5)的底部固定连接有第二软带(6)，所述第二软带(6)的自由端固定连接有刚性挂钩(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置，其特征在于：所述数字式侦测传感器包括第一壳体(8)，所述第一壳体(8)的一侧固定连接有第二刚性连接件(15)，所述第一壳体(8)的另一侧设置有第二壳体(9)，所述第一壳体(8)的内部设置有数字开关(14)，所述第二壳体(9)的一侧一体成型设置有第一钢件套管(11)，所述第一钢件套管(11)的内部设置有第一刚性连接件(12)，所述第一刚性连接件(12)位于第二壳体(9)内部的一侧固定连接有尼龙缓冲件(13)，所述第二壳体(9)的内部且位于尼龙缓冲件(13)的外壁套设有压缩弹簧(10)，所述模拟式侦测传感器包括第三壳体(16)，所述第三壳体(16)的一侧固定连接有第四刚性连接件(22)，所述第三壳体(16)的另一侧设置有第四壳体(17)，所述第四壳体(17)的一侧一体成型设置有第二钢管套件(18)，所述第二钢管套件(18)的内部滑动连接有第三刚性连接件(19)，所述第三刚性连接件(19)的一侧设置有力学传感器(20)，所述力学传感器(20)上设置有压力应变器(21)。

3.根据权利要求2所述的一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置，其特征在于：所述第一刚性连接件(12)和第三刚性连接件(19)通过第二软带(6)与刚性挂钩(7)固定连接，所述第二刚性连接件(15)和第四刚性连接件(22)均通过第一软带(3)与外骨骼本体(2)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置，其特征在于：所述第一钢件套管(11)与第一刚性连接件(12)之间进行滑动位移，且滑动位移的距离为1-5mm。

5.一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：将外骨骼本体(2)穿戴在身上后，并依次将第一软带(3)、外部负载检测装置(4)、刚性件(5)、第二软带(6)、刚性挂钩(7)进行连接安装；

步骤二：当需要负载物体使，将外部负载物体挂在刚性挂钩(7)上，加载的重力通过第二软带(6)传递到刚性件(5)上，使外部负载检测装置(4)中的数字式侦测传感器进行检测，产生负载信号，传递信号给外骨骼本体(2)，从而使的外骨骼本体(2)根据则个信号产生助力运动，当外部负载不在挂载在刚性挂钩(7)上的时候，外部负载检测装置(4)中的数字式侦测传感器检测不到外部的挂载力信号时候，该信号同样会传送到外骨骼本体(2)设备中的运动控制器，停止外骨骼本体(2)的外部助力。

6.根据权利要求5所述的一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置的使用方法，其特征在于：所述步骤二中外部负载检测装置(4)的数字式侦测传感器进行检测原理为，第一刚性连接件(12)通过第一钢件套管(11)做滑动位移，带动尼龙缓冲件(13)进行移动，在压缩弹簧(10)的弹性作用下，尼龙缓冲件(13)会压倒数字开关(14)，从而输出信号开启，外部负载物体挂上后，通过第二软带(6)拉动第一刚性连接件(12)，压缩弹簧(10)、尼龙缓冲件(13)离开数字开关(14)，输出信号关闭，这样，这个传感器就可以反馈实际的负载是否和外骨骼本体(2)连接，从而驱动后续外骨骼本体(2)的程序动作，所述步骤二中外部负载检测装置外部负载检测装置(4)的模拟式侦测传感器进行检测原理为，当外部负载物体挂上外骨骼本体(2)后，通过第二软带(6)拉动第三刚性连接件(19)，使得力学传感器(20)上的压力应变器(21)产生微量形变，通过压力应变器(21)将微量形变信号转换成电信号，这样外部负载检测装置(4)就可以反馈实际的负载是否和外骨骼连接，从而驱动后续的外骨骼本体(2)的程序动作，并且能根据电信号的大小检测物体的实际重量。