一种行走助力装置的控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种行走助力装置的控制系统及控制方法，该行走助力装置的机械部分包括底座部分、大腿部分、小腿部分、足部分等，该装置的控制系统包括：主可充电移动电源、辅可充电移动电源，手动离合控制开关，电源管理模块，压力传感器，角度、加速度传感器，放大、滤波、模数转换模块，无线模块，电压控制模块，反馈模块，电压选通模块，处理模块等。所述控制系统对外部环境的判断，根据外部环境进行调整，执行与传统的按照固定程序执行的控制方法不一样的控制策略，同时，所述控制系统还包括学模块，对用户的使用过和错误的判断过程，都有一个学纠正的机制。

主权项

一种行走助力装置的控制系统，所述行走助力装置包括：机械部分和控制系统，其特征在于：所述机械部分包括：底座部分，放置于穿戴者裆部，同时装有压力传感器用来检测底座部分对穿戴者裆部的上举托力，还装有手动离合控制开关，控制大腿部分中的离合器的闭合与分离；大腿部分，位于穿戴者双腿内侧，穿过穿戴者裆部，或位于穿戴者双腿外侧；所述大腿部分与底座部分相连接，装有驱动电机、减速器、离合装置、充电电池，控制电路板，以及三轴加速度传感器，角度传感器；小腿部分，位于穿戴者双腿内侧或外侧，一端连接于大腿部分，一端连接于足部分，装有三轴加速度传感器、角度传感器；足部分，装有压力传感器、三轴加速度传感器、角度传感器，用于监测穿戴者的足底压力，所测足底压力至少包括前脚掌和后脚跟两部分的足底压力；所述控制系统包括：主可充电移动电源，提供所述行走助力装置正常情况下的电路供电和驱动电机供电；电量显示模块，在打开电源开关以后，显示电源电量的情况；辅助可充电移动电源，当主可充电移动电源电量不足的情况下，保证电路对重要数据的存储，以及对驱动电机或机械结构的短时间控制；手动离合控制开关，用于手动控制离合器的闭合和分离；以及控制电路部分，所述电路部分包括，电源管理模块，将主可充电移动电源输出的电压进行稳压、降压后，一方面为其他电路模块供电，另一方面提供给驱动电机，还有一部分检测辅助可充电移动电源的电量情况，并对辅助可充电移动电源进行充电；放大、滤波、模数转换模块，对小信号的放大、对噪音的滤波、对模拟信号的数字化；无线模块，无线模块与处理模块相连，帮助处理模块与外部手机、电脑、平板等设备通信，用于对处理模块中的参数进行设置，以及对处理模块计算得到的步行参数的输出；电压控制模块，与处理模块相连，将主可充电移动电源准备输出到驱动电机上的电压调整到处理模块要求的动态电压值；反馈模块，将电压控制模块输出的电压或电流情况反馈给处理模块；电压选通模块，根据处理模块的控制，选择输入到驱动电机的电压来源于主可充电移动电源还是辅助可充电移动电源；处理模块，监测手动离合控制开关的开关情况，收集从所述压力传感器、角度、加速度传感器传来的数据，通过无线模块与外界通信，根据个人感受调整内部参数，使达到个人感觉最舒适的状态，通过电压控制模块，将电源输送到驱动电机的电压进行动态控制，接收反馈模块反馈的电压或电流值，用来调整对电压控制模块的控制，通过手动离合控制开关的情况控制电压选通模块的选通情况。