[发明专利]一种腰部搬运助力外骨骼重物检测装置

说明书

本发明公开一种腰部搬运助力外骨骼重物检测装置，包括：背部主体，背部主体用于贴合穿戴者背部，背部主体两端可拆卸连接有肩部撑杆，肩部撑杆与穿戴者肩部相适配，肩部撑杆用于连接牵引绳，背部主体背面可拆卸连接有主控箱，主控箱内设有控制器，控制器与外部驱动装置电性连接；两个重物检测模组，两个重物检测模组分别与两个肩部撑杆可拆卸连接，重物检测模组与控制器电性连接，重物检测模组包括应变片，应变片粘接在肩部撑杆圆弧中部区域，本发明能够采集被搬运物体的重量，智能控制外部驱动组件输出力矩的大小，并且能够提高所采集的被搬运物体重量的准确率。

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，特别是涉及一种腰部搬运助力外骨骼重物检测装置。

背景技术

外骨骼机器人在某种程度上来说可以算做一种可穿戴机器人，这种新型机电一体化装置融合了仿生学、传感器、控制策略、移动计算等机器人技术。不仅可以为穿戴者提供支撑保护等基本功能，还可以持续提供助力，增强穿戴者机能，进而在穿戴者的操控下完成些特定的任务。

腰部搬运助力外骨骼针对工业领域的高强度负重作业和搬运重物造成穿戴者力消耗大、安全性低等问题，能辅助搬运重物，减轻使用者所受重物的压力。腰部搬运助力外骨骼通常针对弯腰或起身过程进行助力，通过一些柔性或刚性的机构将被搬运物体的重量传导至背部、腰部或地面，进而减轻上肢负载。

然而，现有的一部分腰部搬运助力外骨骼缺少对被搬运物体重量的检测或在检测方式上存在缺陷。缺少重物检测会导致在空载起身时驱动组件输出力矩过大，造成穿戴者不适甚至危险。在带载起身时无法根据重物的重量智能调节输出力矩的大小，会造成助力感不明显、助力过大、穿戴者不适、能源浪费等不良后果。并且部分腰部搬运助力外骨骼通过拉力传感器在柔性连接部分进行重物检测，增加了柔性连接部分重量，拉力传感器线缆在使用中易造成拉扯，从而影响到检测的准确率。

发明内容

本发明的目的是提供一种腰部搬运助力外骨骼重物检测装置，以解决上述现有技术存在的问题，采集被搬运物体的重量，智能控制外部驱动组件输出力矩的大小，并且能够提高所采集的被搬运物体重量的准确率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种腰部搬运助力外骨骼重物检测装置，包括：

背部主体，所述背部主体用于贴合穿戴者背部，所述背部主体两端可拆卸连接有肩部撑杆，所述肩部撑杆与穿戴者肩部相适配，所述肩部撑杆用于连接牵引绳，所述背部主体背面可拆卸连接有主控箱，所述主控箱内设有控制器，所述控制器与外部驱动装置电性连接；

两个重物检测模组，两个所述重物检测模组分别与两个所述肩部撑杆可拆卸连接，所述重物检测模组与所述控制器电性连接，所述重物检测模组包括应变片，所述应变片粘接在所述肩部撑杆圆弧中部区域。

优选的，所述重物检测模组还包括采集板，所述采集板可拆卸连接在所述肩部撑杆底部，所述采集板与所述应变片电性连接。

优选的，所述主控箱正面对称固定安装有连接器，所述连接器与所述控制器电性连接，所述采集板通过导线与所述连接器电性连接。

优选的，所述肩部撑杆上可拆卸连接有保护壳，所述保护壳覆盖所述应变片和所述采集板，所述保护壳底端开设有出线口。

优选的，所述采集板与所述保护壳均是通过螺丝与所述肩部撑杆可拆卸连接。

优选的，所述肩部撑杆顶端固接有牵引绳固定块，所述牵引绳固定块用于连接所述牵引绳。

优选的，所述背部主体包括横杆，所述横杆两端分别固接有连接杆，所述连接杆上竖向间隔顺序排列开设有若干个第一安装孔，所述肩部撑杆底部竖向间隔顺序排列开设有若干个第二安装孔，所第二安装孔位于所述保护壳底部，所述第一安装孔与所述第二安装孔相适配，所述第一安装孔与所述第二安装孔通过快拆件可拆卸连接。