[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

说明书

本发明公开了一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法，包括人体以及人体上穿戴设置的外骨骼本体，所述外骨骼本体通过其肩部绑带固定连接有第一软带，所述第一软带的自由端固定连接有外部负载检测装置。该一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法，本发明中的外部负载检测装置将会侦测外部负载是否加载到了外骨骼本体上，当物体实际被穿戴外骨骼本体的工作人员加载到外骨骼本体上时，结合髋关节角度传感器，施加正确的助力大小和方向，使得外骨骼正确助力的作用，通过外骨骼本体进行辅助，检测外骨骼本体工作过程中的外部负载，从而给出正确的助力大小和方向，协助穿戴外骨骼本体的辅助人体进行工作。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼负载检测装置，具体是一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法。

背景技术

目前常用的下肢外骨骼，腰部外骨骼通过腰部的弯腰动作，或者惯性传感器判断人体的运动意图，从而让外骨骼根据设定好的角度进行助力运动，节省人的体力，但是这类方法无法知晓外部负载的实际重量，也不知道外部负载是否直接加载到了操作员身上，所以会发生误判断，当穿戴外骨骼的工作人员弯腰，但是没有实际带上负载，起身的时候外骨骼会根据髋关节角度施加助力，导致人体的过分运动，产生安全隐患。

目前常用的下肢外骨骼，腰部外骨骼通过腰部的弯腰动作，或者惯性传感器判断人体的运动意图，从而让外骨骼根据设定好的角度进行助力运动，节省人的体力，但是这类方法无法知晓外部负载的实际重量，也不知道外部负载是否直接加载到了操作员身上，所以会发生误判断，当穿戴外骨骼的工作人员弯腰，但是没有实际带上负载，起身的时候外骨骼会根据髋关节角度施加助力，导致人体的过分运动，产生安全隐患。或者使得使用外骨骼的使用者觉得机器在不需要助力的时候给出了额外错误的助力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置和方法，包括人体以及人体上穿戴设置的外骨骼本体，所述外骨骼本体通过其肩部绑带固定连接有第一软带，所述第一软带的自由端固定连接有外部负载检测装置，所述外部负载检测装置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，所述刚性件的底部固定连接有第二软带，所述第二软带的自由端固定连接有刚性挂钩。

作为本发明进一步的方案：所述数字式侦测传感器包括第一壳体，所述第一壳体的一侧固定连接有第二刚性连接件，所述第一壳体的另一侧设置有第二壳体，所述第一壳体的内部设置有数字开关，所述第二壳体的一侧一体成型设置有第一钢件套管，所述第一钢件套管的内部设置有第一刚性连接件，所述第一刚性连接件位于第二壳体内部的一侧固定连接有尼龙缓冲件，所述第二壳体的内部且位于尼龙缓冲件的外壁套设有压缩弹簧，所述模拟式侦测传感器包括第三壳体，所述第三壳体的一侧固定连接有第四刚性连接件，所述第三壳体的另一侧设置有第四壳体，所述第四壳体的一侧一体成型设置有第二钢管套件，所述第二钢管套件的内部滑动连接有第三刚性连接件，所述第三刚性连接件的一侧设置有力学传感器，所述力学传感器上设置有压力应变器。

作为本发明再进一步的方案：所述第一刚性连接件和第三刚性连接件通过第二软带与刚性挂钩固定连接，所述第二刚性连接件和第四刚性连接件均通过第一软带与外骨骼本体固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述第一钢件套管与第一刚性连接件之间进行滑动位移，且滑动位移的距离为1-5mm。

一种基于辅助传感器的外骨骼负载检测装置的使用方法，具体步骤如下：

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