[发明专利]外骨骼机器人

说明书

本申请涉及一种外骨骼机器人，其中，外骨骼机器人包括下肢组件和控制装置；控制装置包括：标准步态模块、时间模块、第一控制模块和第二控制模块；标准步态模块用于获取固定步态模式下的标准步态曲线；时间模块用于在步态趋近模式下，通过力传感器获取用户的发力方向，并获取用户的运动间隔时间；第一控制模块用于若运动间隔时间小于第一预设时间，控制外骨骼机器人保持步态趋近模式进行运动；第二控制模块用于若运动间隔时间大于或等于第一预设时间，将步态趋近模式切换至固定步态模式。通过本申请，解决了外骨骼机器人自动化水平低和训练模式单一的问题，实现了有针对性的、全面的自适应外骨骼机器人控制。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及外骨骼机器人。

背景技术

外骨骼机器人是一种具备运动支撑防护功能的可穿戴式设备，具有广泛应用。外骨骼机器人能够有效地辅助肢体功能障碍的用户进行下肢的训练。其中，下肢外骨骼机器人的基本工作方式为，利用机器人运动带动穿戴或捆绑在机器人上的用户进行下肢运动。

在相关技术中，外骨骼机器人一般只能是通过简单模仿或拟合或复现人的下肢运动步态，以实现针对用户的被动训练。这种机器人的自动化水平低，而且训练模式单一，无法满足精细化运动需求。

目前针对相关技术中外骨骼机器人自动化水平低和训练模式单一的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种外骨骼机器人，以至少解决相关技术中外骨骼机器人自动化水平低和训练模式单一的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种外骨骼机器人，所述外骨骼机器人的工作模式包括固定步态模式和步态趋近模式；所述外骨骼机器人包括下肢组件和控制装置；所述下肢组件上安装有力传感器；所述控制装置包括：标准步态模块、时间模块、第一控制模块和第二控制模块；

所述标准步态模块，用于获取所述固定步态模式下的标准步态曲线；

所述时间模块，用于在所述步态趋近模式下，通过力传感器获取用户的发力方向，并根据所述发力方向以及所述标准步态曲线，获取所述用户的运动间隔时间；

所述第一控制模块，用于若所述运动间隔时间小于第一预设时间，控制所述外骨骼机器人保持所述步态趋近模式进行运动；

所述第二控制模块，用于若所述运动间隔时间大于或等于所述第一预设时间，将所述步态趋近模式切换至所述固定步态模式，控制所述外骨骼机器人保持所述固定步态模式进行运动。

在其中一些实施例中，所述时间模块还用于在所述标准步态曲线的理想方向与所述发力方向之间的夹角小于预设夹角，且所述发力方向上的合力大于预设阈值的情况下，根据所述合力，以及根据所述标准步态曲线上与所述合力相对应的理想力值，获取所述运动间隔时间。

在其中一些实施例中，所述第二控制模块还用于获取所述夹角大于或等于预设夹角的累计时间；

所述第二控制模块用于若所述运动间隔时间大于或等于所述第一预设时间，且所述累计时间大于或等于第二预设时间，将所述步态趋近模式切换至所述固定步态模式。

在其中一些实施例中，所述第一预设时间等于所述第二预设时间。

在其中一些实施例中，所述工作模式还包括阻抗模式，所述控制装置还包括第三控制模块；

所述第三控制模块，用于若所述运动间隔时间大于或等于所述第一预设时间，将所述步态趋近模式切换至所述阻抗模式，并控制所述外骨骼机器人保持所述阻抗模式进行运动；其中，所述第一预设时间范围小于所述第三预设时间范围。

在其中一些实施例中，所述工作模式还包括力反馈模式；在所述力反馈模式下，所述装置还包括第四控制模块；

所述第四控制模块，用于获取所述力传感器的传感参数；