[发明专利]外骨骼机器人的关节控制方法、外骨骼机器人和电子装置

说明书

本申请涉及一种外骨骼机器人的关节控制方法、外骨骼机器人和电子装置，其中，该外骨骼机器人包括关节组件，该关节组件上设置有光传感器和角度传感器，且该关节组件上的预设极限位置上设置有反射片；该关节控制方法包括：获取该角度传感器针对该关节组件的实时运动角度的角度采集结果，并获取该光传感器针对该反射片的反射信号的检测结果；根据该角度采集结果和该检测结果生成针对该关节组件的运动异常结果，并根据该运动异常结果控制所述关节组件停止运动。通过本申请，解决了外骨骼机器人关节控制的安全性和可靠性低的问题。

技术领域

本申请涉及外骨骼机器人技术领域，特别是涉及外骨骼机器人的关节控制方法、外骨骼机器人和电子装置。

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，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。下肢外骨骼机器人的运动关节是机器人运动的动力来源，需要具备与人体腿部关节一致的运动范围来保证机器人的安全性，并且在运动过程中还要符合人体的运动规律，通过对多个关节的运动的组合控制达到所需的运动步态，使穿戴者能顺利的行进。然而在相关技术中，通过完全依靠对电机设置软限位的操作来实现关节转动角度的限位，使得对外骨骼机器人关节控制的安全性和可靠性不高。

目前针对相关技术中对外骨骼机器人关节控制的安全性和可靠性低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

第一方面，本申请实施例提供了一种外骨骼机器人的关节控制方法，所述外骨骼机器人包括关节组件，所述关节组件上设置有光传感器和角度传感器，且所述关节组件上的预设极限位置上设置有反射片；所述方法包括：

获取所述角度传感器针对所述关节组件的实时运动角度的角度采集结果，并获取所述光传感器针对所述反射片的反射信号的检测结果；

根据所述角度采集结果和所述检测结果生成针对所述关节组件的运动异常结果，并根据所述运动异常结果控制所述关节组件停止运动。

在其中一些实施例中，所述根据所述角度采集结果和所述检测结果生成针对所述关节组件的运动异常结果包括：

在所述角度采集结果指示所述关节组件运动至超过预设角度范围，和/或，所述检测结果指示所述关节组件运动至所述光传感器与所述反射片重合的情况下，生成所述运动异常结果。

在其中一些实施例中，所述根据所述角度采集结果和所述检测结果生成针对所述关节组件的运动异常结果包括：

根据所述角度采集结果获取所述关节组件的当前运动角度与所述预设角度范围之间的差值信息；

在检测到所述差值信息小于预设差值阈值的情况下，获取所述角度传感器采集的角度差信息；其中，所述角度差信息用于指示所述外骨骼机器人中左关节和右关节之间的角度差值；

在检测到所述角度差信息超过预设角度差阈值的情况下，生成所述运动异常结果。

在其中一些实施例中，所述外骨骼机器人还包括电源模块，且所述电源模块连接所述关节组件；所述根据所述角度采集结果和所述检测结果生成针对所述关节组件的运动异常结果，并根据所述运动异常结果控制所述关节组件停止运动包括：

根据所述角度采集结果和所述检测结果计算得到所述关节组件的关节运动趋势结果；

在检测到所述关节运动趋势结果指示所述关节组件向单方向恒定运动的情况下，根据所述角度采集结果计算得到所述关节组件对应的速度信息；

在检测到所述速度信息超过预设速度阈值的情况下，生成所述运动异常结果，根据所述运动异常结果控制所述电源模块停止向所述关节组件供电，并在检测到当前时间达到预设时间阈值的情况下，控制所述电源模块重新供电。