一种膝上假肢的路况识别系统

摘要

本发明公开了一种膝上假肢的路况识别系统，该系统包括假肢膝关节、假肢小腿管和假脚，其特征在于该系统还包括脚跟光电传感器模块、脚尖光电传感器模块、陀螺仪模块、单片机模块和驱动电机模块。与现有技术相比，本发明路况识别系统在已有动力型假肢技术的基础上，通过在假肢小腿管上安装陀螺仪模块、在假脚脚尖和脚跟安装光电传感器模块，建立了路况信息采集模块，克服了现有技术缺乏及时的路况识别方法的缺陷。通过单片机处理检测到的各传感器信息，及时准确地识别平地/上坡/下坡/上楼/下楼/障碍物六种路况,并根据不同路况控制患者假肢，使其轻松地完成上楼梯、爬斜坡、跨越障碍等日常活动。

主权项

一种膝上假肢的路况识别系统，该路况识别系统包括假肢膝关节、假肢小腿管和假脚，其特征在于该路况识别系统还包括脚跟光电传感器模块、脚尖光电传感器模块、陀螺仪模块、单片机模块和驱动电机模块；所述脚跟光电传感器模块包括脚跟光电传感器及脚跟放大滤波电路，脚尖光电传感器模块包括脚尖光电传感器及脚尖放大滤波电路，脚跟光电传感器模块和脚尖光电传感器模块分别安装在假脚的脚跟和脚尖；所述陀螺仪模块包括陀螺仪及陀螺仪放大滤波电路，安装在假肢小腿管的正前方，位于假肢膝关节和假脚中间；所述驱动电机模块包括直流电机及其正反转控制电路，安装在假肢膝关节与假肢小腿管之间的上部位置；所述单片机模块由单片机芯片、最小系统基本电路、模拟量输入接口电路、开关量输出接口电路组成，安装在假肢膝关节与假肢小腿管之间、驱动电机模块的下方、陀螺仪模块的上方；所述脚跟光电传感器与脚跟放大滤波电路电连接，脚尖光电传感器与脚尖放大滤波电路电连接，陀螺仪与陀螺仪放大滤波电路电连接；脚跟光电传感器模块、脚尖光电传感器模块、陀螺仪模块均分别通过各自的放大滤波电路与单片机模块的模拟量输入接口电路电连接；所述单片机模块的最小系统基本电路、模拟量输入接口电路分别连接在单片机芯片的一侧，开关量输出接口电路连接在单片机芯片的另一侧；所述驱动电机模块的正反转控制电路与单片机模块的开关量输出接口电路相连接，直流电机一端与正反转控制电路电连接，直流电机另一端与假肢膝关节相连。