[发明专利]一种助走器

说明书

技术领域

一种助走器，涉及可穿戴式装置领域，尤其涉及一种帮助人们行走的助走器。

技术背景

人在走路时，主要是利用腿上的肌肉来控制整条腿的运动方式来达到移动的目的，这种方式效率慢，而且容易累，不适合长时间的出行。有的人选择用车子来代步，但是在一些城市的上下班的高峰期，道路拥挤，大多时间都浪费在等待上。自行车出行速度快，也省力，但不适合在非平整的地方行驶，更不适用爬楼梯或登山。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现状的不足，提供一种方便人们出行的助走器。

一种助走器，包括左腿装置、右腿装置、腰带固定装置、控制器和电池。所述控制器和电池安装在腰带固定装置上。控制器为助走器的控制中心；所述电池主要为控制器、左腿装置和右腿装置提供电源。所述左腿装置和右腿装置对称分布在腰带固定装置两侧，左腿装置和右腿装置结构相同。

左腿装置的具体结构是：它包括大腿臂、小腿臂、上肌电信号传感器、下肌电信号传感器、上电机、下电机、末电机、鞋面和鞋底。上电机安装在腰带固定装置左右两侧。大腿臂上端连接上电机，下端连接下电机；所述小腿臂上端连接下电机，下端连接末电机；所述鞋底上端连接末电机；所述鞋面与鞋底连接，用于固定穿戴者的脚掌；所述上电机、下电机和末电机用于控制大腿臂、小腿臂和鞋底的运动形态，大腿臂、小腿臂和鞋底带动大腿、小腿和脚掌做运动。所述上肌电信号传感器安装在大腿臂上；所述下肌电信号传感器安装在小腿臂上；上肌电信号传感器和下肌电信号传感器结构相同，上肌电信号传感器由左贴面和右贴面组成，使用时先将左贴面向右拉覆盖在大腿上，然后将右贴面向左拉覆盖在左贴面上，左贴面和右贴面采用魔术贴或粘扣带互相粘贴住，左贴面和右贴面其内部均搭载了多个传感单元，用以实时监测腿部肌肉的表面肌电信号变化，并将各肌肉的表面肌电信号幅值变化反馈给控制器。所述控制器分别连接上电机、下电机、末电机、上肌电信号传感器和下肌电信号传感器。

左贴面和右贴面还可以用绳子绑在一起。

使用时，腰带固定装置、大腿臂、下电机、小腿臂、末电机和鞋底依次位于人体的腰部、大腿外侧、膝关节、小腿外侧、裸关节和脚掌，上肌电信号传感器的左贴面和右贴面围绕大腿并贴合在一起，将大腿臂固定在大腿的位置，下肌电信号传感器的左贴面和右贴面围绕小腿并贴合在一起，将小腿臂固定在小腿的位置，上肌电信号传感器和下肌电信号传感器分别和大腿、小腿的表面肌肉贴合，鞋面固定脚掌和鞋底的位置。

控制器是智能的，本助走器有学习功能和自动修偏功能，能根据穿戴者的行走习惯进行自动适应，使穿戴者感觉舒服。该功能是这样实现的：当穿戴者要使用本发明的助走器时，穿戴者穿上本发明的助走器开始行走，助走器会记录好初始几步的相关行走数据作为初始数据，接下来助走器会将继续行走的数据与初始数据比较，如果基本吻合的话，助走器进入适应运行状态，带动穿戴者按初始数据继续行走；一旦有较大偏差的时候，助走器会将初始数据进行自动更新。

具体工作过程是这样的：使用者穿上该助走器后，左腿装置和右腿装置分别带动左腿和右腿行走，左腿装置和右腿装置的工作原理相同，左腿装置和右腿装置工作时只是存在相位差，现以左腿装置来说明该助走器的具体工作过程：在行走的过程中，上肌电信号传感器和下肌电信号传感器检测腿部的肌电信号并反馈给控制器，上电机、下电机和末电机把电机的转动角度和速率数据反馈给控制器，然后控制器把上肌电信号传感器、下肌电信号传感器、上电机、下电机和末电机传过来的数据保存，控制器会以每3步作为一个运动习惯更新周期。如果后3步与前3步数据基本相同的话，就继续按前3步记录的数据行走；如果后3步与前3步数据有较大区别的话，就按后3步记录的数据行走，控制器会把后3步的数据作为习惯数据进行更新。

右腿装置和左腿装置的工作过程相同，右腿装置和左腿装置如此反复交替运动，该助走器就可以辅助穿戴者行走了。

本发明利用穿戴者的行走习惯和腿部的肌电信号识别穿戴者的运动意图，通过电机带动腿部运动，辅助穿戴者行走，以穿戴者为主，机器为辅，很好的控制人机运动轨迹一致性的问题，为穿戴者省下了极多力气，更加方便穿戴者的出行。

附图说明

图1是本发明的助走器的结构示意图；图2是本发明的助走器的侧视示意图；图3是大腿臂和上肌电信号传感器的结构示意图；图4是末电机、鞋底和鞋面的结构示意图。