一种外骨骼状态检测方法

摘要

本发明公开了一种外骨骼状态测试方法，其具体步骤为：构建外骨骼测试系统，角度传感器（1）安装在外骨骼的膝关节、髋关节和踝关节，加速度传感器（2）安装在外骨骼的大腿和小腿，惯性测量单元（3）安装在外骨骼的背部，脚底压力传感器（4）安装在外骨骼的脚底，六维力矩传感器（5）安装在外骨骼的背部，电源（6）为外骨骼测试系统供电，数据采集组合（7）进行数据采集，数据计算处理器（8）进行数据存储与显示，动画显示处理器（10）将外骨骼的动画模型以3D的形式实时显示在显示器B（11）中；至此，完成了外骨骼的状态检测。本方法数据采集全面，显示方式灵活，可为穿戴者与调试者提供直观的数据与动画反馈。

主权项

一种外骨骼状态测试方法，其特征在于具体步骤为：第一步  构建外骨骼测试系统外骨骼测试系统，包括：角度传感器（1）、加速度传感器（2）、惯性测量单元（3）、脚底压力传感器（4）、六维力矩传感器（5）、电源（6）、数据采集组合（7）、数据计算处理器（8）、显示器A（9）、动画显示处理器（10）、显示器B（11）；其中数据计算处理器（8）包括：硬盘（12）、数据采集模块（13）和数据显示模块（14），动画显示处理器（10）包括动画显示模块（15）；电源（6）的输出端与数据采集组合（7）的供电端、数据计算处理器（8）的供电端和动画显示处理器（10）的供电端通过电缆连接，角度传感器（1）、加速度传感器（2）、惯性测量单元（3）、脚底压力传感器（4）和六维力传感器分别与数据采集组合（7）的数据采集端通过电缆连接，数据计算处理器（8）的USB端口与数据采集组合（7）的USB数据端口双向连接，数据计算处理器（8）的输出端与动画显示处理器（10）的输入端通过电缆连接，硬盘（12）安装在数据计算处理器（8）中，数据计算处理器（8）的显示数据输出端与显示器A（9）的显示数据输入端通过电缆连接，动画显示处理器（10）的显示数据输出端与显示器B（11）的显示数据输入端通过电缆连接；数据采集模块（13）与数据显示模块（14）运行在数据计算处理器（8）中，动画显示模块（15）运行在动画显示处理器（10）中；数据采集模块（13）用于向数据采集组合（7）发送采集指令，并将数据采集组合（7）反馈的数据进行处理，转换为外骨骼的状态信息进行存储，并传输给数据显示模块（14）和动画显示模块（15）；数据显示模块（14）根据数据采集模块（13）传递的数据对外骨骼的状态数据进行实时显示；动画显示模块（15）根据数据采集模块（13）传递的数据对外骨骼的动画模型的参数进行修改，并以3D的形式对外骨骼的状态进行实时显示；第二步 安装传感器角度传感器（1）安装在外骨骼的膝关节、髋关节和踝关节，加速度传感器（2）安装在外骨骼的大腿和小腿，惯性测量单元（3）安装在外骨骼的背部，脚底压力传感器（4）安装在外骨骼的脚底，六维力矩传感器（5）安装在外骨骼的背部；第三步 电源（6）为外骨骼测试系统供电电源（6）通过电缆为数据计算处理器（8）、动画显示处理器（10）及数据采集组合（7）供电，数据计算处理器（8）通过电缆为显示器A（9）供电，动画显示处理器（10）通过电缆为显示器B（11）供电，数据采集组合（7）通过电缆对角度传感器（1）、加速度传感器（2）、惯性测量单元（3）、脚底压力传感器（4）、六维力矩传感器（5）进行供电；第四步 数据采集组合（7）进行数据采集数据计算处理器（8）通过数据采集模块（13）向数据采集组合（7）发送采集指令，数据采集组合（7）通过电缆对角度传感器（1）、加速度传感器（2）、惯性测量单元（3）、脚底压力传感器（4）、六维力矩传感器（5）的传感数据进行采集，并通过USB端口将角度传感器（1）、加速度传感器（2）、惯性测量单元（3）、脚底压力传感器（4）、六维力矩传感器（5）的数据信息传递给数据计算处理器（8）的数据采集模块（13）；第五步 数据计算处理器（8）进行数据存储与显示数据计算处理器（8）中的数据采集模块（13）对采集的数据进行处理并存储在硬盘（12）上，并将处理后的数据传输给数据显示模块（14），数据计算处理器（8）的数据显示模块（14）将外骨骼的状态信息显示在显示器A（9）上；第六步 动画显示处理器（10）进行外骨骼动画模型动态显示数据计算处理器（8）的数据采集模块（13）通过电缆将外骨骼的状态信息打包发送给动画显示处理器（10）的动画显示模块（15）；动画显示处理器（10）的动画显示模块（15）根据外骨骼的状态信息改变外骨骼的动画模型参数，并将外骨骼的动画模型以3D的形式实时显示在显示器B（11）中；至此，完成了外骨骼的状态检测。