穿戴式機(jī)器人裝置和控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法制造方法及圖紙

一種穿戴式機(jī)器人裝置以及控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法，該穿戴式機(jī)器人裝置包括：框架；檢測(cè)器，設(shè)置在框架上以用于收集關(guān)于從用戶施加的力的信息；控制器；用于基于由檢測(cè)器收集的信息確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量，并用于確定對(duì)應(yīng)于需要轉(zhuǎn)矩量的聲音；以及輸出單元，用于輸出所確定的聲音。

Wearable robot device and method for controlling wearable robot device

A wearable robot apparatus and control method of wearable robot device, the wearable robot device comprises a frame; detector is arranged on the framework for collection from the user about the applied force information; controller; for the information collected by the detector to determine the required amount of torque required for the operation of the wearable robot device based on, and used to determine the amount of torque corresponding to the need of the sound; and an output unit for outputting the voice.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
穿戴式機(jī)器人裝置和控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法
本公開(kāi)的實(shí)施例涉及一種具有聲音反饋功能的穿戴式機(jī)器人裝置和控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法。
技術(shù)介紹
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，穿戴式機(jī)器人裝置可用作輔助肌肉力量的輔助裝置，或用作增加用戶的肌肉力量以搬運(yùn)具有大重量的物體的增加裝置。在這樣的穿戴式機(jī)器人裝置中，通過(guò)視覺(jué)顯示引導(dǎo)對(duì)應(yīng)用戶的簡(jiǎn)單方法通常用以通知用戶增加的力的總量和增加的物理力的實(shí)時(shí)變化。然而，存在的問(wèn)題是，在用戶不直接查看量和變化時(shí)，用戶難以知道量和變化，而且即使在用戶查看了對(duì)應(yīng)于力的物理量的數(shù)字時(shí)，用戶也可能不容易理解其含義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本公開(kāi)的一方面提供了一種穿戴式機(jī)器人裝置和一種控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法，其根據(jù)穿戴式機(jī)器人裝置的操作提供不同的聲音反饋。本專利技術(shù)的另一方面提供了一種穿戴式機(jī)器人裝置和一種控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法，其提供對(duì)應(yīng)于由穿戴式機(jī)器人裝置增加的力量的聲音反饋。本公開(kāi)的其它方面將部分地在隨后的描述中闡述，并且部分地通過(guò)描述將是顯而易見(jiàn)的，或可通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)踐而得知。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種穿戴式機(jī)器人裝置可包括：框架；檢測(cè)器，設(shè)置在框架上并被配置為收集關(guān)于從用戶施加的力的信息；控制器；被配置為基于由檢測(cè)器收集的信息確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量，并被配置為確定對(duì)應(yīng)于需要轉(zhuǎn)矩量的聲音；以及輸出單元，被配置為輸出所確定的聲音。控制器可根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量確定聲音的頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)。輸出單元可輸出根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量具有不同頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)的聲音。輸出單元可輸出根據(jù)穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式具有不同頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)的聲音。在穿戴式機(jī)器人裝置在第一操作模式下操作時(shí)，輸出單元可輸出處于第一頻帶中的預(yù)設(shè)聲音，且在穿戴式機(jī)器人裝置在第二操作模式下操作時(shí)，輸出單元可輸出預(yù)定的第二頻帶的聲音。穿戴式機(jī)器人裝置還可包括輸入單元，所述輸入單元被配置為接收穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式。穿戴式機(jī)器人裝置還可包括存儲(chǔ)器，關(guān)于根據(jù)穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式的力的目標(biāo)值的信息存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。控制器可基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的關(guān)于力的目標(biāo)值的信息與在檢測(cè)器中收集的關(guān)于用戶的力的信息之間的差異來(lái)確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量。存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)關(guān)于根據(jù)需要轉(zhuǎn)矩量從輸出單元輸出的聲音的頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)的信息。檢測(cè)器可設(shè)定在穿戴式機(jī)器人裝置的終點(diǎn)。檢測(cè)器可包括用以收集關(guān)于用戶的力的信息的力傳感器。根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法包括：在檢測(cè)器中收集用戶的力信息；基于力信息確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量；確定對(duì)應(yīng)于需要轉(zhuǎn)矩量的聲音；以及輸出所確定的聲音。用于確定對(duì)應(yīng)于所確定的需要轉(zhuǎn)矩量的聲音的步驟可包括根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量確定聲音的頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)。用于輸出所確定的聲音的步驟可包括輸出根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量具有不同頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)的聲音。用于輸出所確定的聲音的步驟可包括輸出根據(jù)穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式具有不同頻率、強(qiáng)度、以及音調(diào)的聲音。用于輸出所確定的聲音的步驟可包括在穿戴式機(jī)器人裝置在第一操作模式下操作時(shí)輸出處于第一頻帶中的預(yù)設(shè)聲音，且在穿戴式機(jī)器人裝置在第二操作模式下操作時(shí)輸出處于第二頻帶中的預(yù)設(shè)聲音。控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法可包括設(shè)定穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式。確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量可包括基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的力的目標(biāo)值與由檢測(cè)器收集的用戶的力信息之間的差異來(lái)確定穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量。附圖說(shuō)明通過(guò)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的實(shí)施例的描述，本公開(kāi)的這些和/或其它方面將變得明顯且更容易理解，其中：圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置的外觀的視圖；圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例度的穿戴式機(jī)器人裝置的自由度的視圖；圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置的控制框圖的視圖；圖4是示出其中根據(jù)穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式確定輸出聲音的頻帶的一個(gè)實(shí)例的視圖；圖5是示出其中根據(jù)單一操作模式下的穿戴式機(jī)器人裝置的需要轉(zhuǎn)矩量確定聲音的頻帶的一個(gè)實(shí)例的視圖；以及圖6是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置的控制過(guò)程的流程圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本公開(kāi)的實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出，其中通篇相同參考標(biāo)號(hào)指代相同元件。在下文中，將參考附圖描述穿戴式機(jī)器人裝置和控制穿戴式機(jī)器人裝置的方法。根據(jù)本公開(kāi)的穿戴式機(jī)器人裝置被設(shè)定為由用戶穿戴。在下文中，穿戴式機(jī)器人裝置可被定義為包括輔助殘障用戶行走的行走輔助裝置、用于在工地輔助工人的肌肉力量的肌肉力量增加裝置等的概念。圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置的視圖，且圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置的自由度的視圖。參考圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的穿戴式機(jī)器人裝置100可包括在用戶的腳的縱向方向上延伸并支撐用戶的重量的框架10和20。框架10和20可包括支撐用戶的大腿的第一框架10和支撐用戶的小腿的第二框架20。第一框架10可通過(guò)髖關(guān)節(jié)30樞轉(zhuǎn)地連接到腰固定部40。第一框架10和第二框架20可通過(guò)膝關(guān)節(jié)50樞轉(zhuǎn)地連接。第二框架20可連接到固定在用戶的腳上的腳部結(jié)構(gòu)60。第二框架20和腳部結(jié)構(gòu)60可通過(guò)踝關(guān)節(jié)70樞轉(zhuǎn)地連接。穿戴式機(jī)器人裝置100還可包括為髖關(guān)節(jié)30和膝關(guān)節(jié)50提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源以及控制穿戴式機(jī)器人裝置100的操作的控制器。腳部結(jié)構(gòu)60可設(shè)有傳感器，且關(guān)于由傳感器感測(cè)的用戶的活動(dòng)的信息可被傳送到控制器。控制器可使用所傳送的信息來(lái)控制髖關(guān)節(jié)30或膝關(guān)節(jié)50的操作。穿戴式機(jī)器人裝置100還可包括為踝關(guān)節(jié)70提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源。參考圖2，第一框架10可樞轉(zhuǎn)以相對(duì)于髖關(guān)節(jié)30具有3個(gè)自由度。3個(gè)自由度的操作可由所傳送的驅(qū)動(dòng)力或無(wú)驅(qū)動(dòng)力來(lái)進(jìn)行。作為一個(gè)實(shí)例，雖然第一框架10基于y軸樞轉(zhuǎn)的1個(gè)自由度的一個(gè)操作由所傳送的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行，但是2個(gè)自由度的其它操作可在無(wú)驅(qū)動(dòng)力的情況下由用戶的活動(dòng)來(lái)進(jìn)行。同時(shí)，在該實(shí)施例中，3個(gè)自由度的所有操作可由所傳送的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行。第一框架10可通過(guò)拉動(dòng)或釋放線纜11而基于y軸樞轉(zhuǎn)。線纜11可纏繞在連接到驅(qū)動(dòng)源(諸如電機(jī))的滑輪12上，且線纜11可使用髖關(guān)節(jié)30連接到第一框架10。作為一個(gè)實(shí)例，當(dāng)驅(qū)動(dòng)源使滑輪12旋轉(zhuǎn)以將線纜11纏繞在滑輪12上時(shí)，第一框架10可基于y軸樞轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)源使滑輪12旋轉(zhuǎn)以將線纜11從滑輪12上釋放時(shí)，第一框架10可在上述的相反方向上基于y軸樞轉(zhuǎn)。此外，第二框架20可樞轉(zhuǎn)以相對(duì)于第一框架10具有1個(gè)自由度。可使用膝關(guān)節(jié)50樞轉(zhuǎn)地連接到第一框架10的第二框架20可通過(guò)拉動(dòng)或釋放線纜14而樞轉(zhuǎn)。線纜14可纏繞在連接到驅(qū)動(dòng)源(諸如電機(jī))的滑輪13上，且線纜14可使用本膝關(guān)節(jié)50連接到第二框架20。作為一個(gè)實(shí)例，當(dāng)驅(qū)動(dòng)源使滑輪13旋轉(zhuǎn)以將線纜14纏繞到滑輪13上時(shí)，第二框架20可基于y軸樞轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)源使滑輪13旋轉(zhuǎn)以將線纜14從滑輪13上釋放時(shí)，第二框架20可在上述的相反方向上基于y軸樞轉(zhuǎn)。此外，腳部結(jié)構(gòu)60可樞轉(zhuǎn)以相對(duì)于第二框架20具有3個(gè)自由度。腳部結(jié)構(gòu)60和第二框架20可通過(guò)踝關(guān)節(jié)70樞轉(zhuǎn)地連接。腳部結(jié)構(gòu)60或第二框架20可在沒(méi)有驅(qū)動(dòng)力的情況下根據(jù)用戶的活動(dòng)而繞踝關(guān)節(jié)70樞轉(zhuǎn)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種穿戴式機(jī)器人裝置，包括：框架；檢測(cè)器，設(shè)置在所述框架上以用于收集關(guān)于從用戶施加的力的信息；控制器；用于基于由所述檢測(cè)器收集的所述信息確定所述穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量，并用于確定對(duì)應(yīng)于所述需要轉(zhuǎn)矩量的聲音；以及輸出單元，用于輸出所確定的聲音。

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.14 KR 10-2015-01778851.一種穿戴式機(jī)器人裝置，包括：框架；檢測(cè)器，設(shè)置在所述框架上以用于收集關(guān)于從用戶施加的力的信息；控制器；用于基于由所述檢測(cè)器收集的所述信息確定所述穿戴式機(jī)器人裝置的操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量，并用于確定對(duì)應(yīng)于所述需要轉(zhuǎn)矩量的聲音；以及輸出單元，用于輸出所確定的聲音。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量確定所述聲音的頻率、強(qiáng)度和音調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述輸出單元輸出根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量具有不同頻率、強(qiáng)度和音調(diào)的聲音。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述輸出單元輸出根據(jù)所述穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式具有不同頻率、強(qiáng)度和音調(diào)的聲音。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，在所述穿戴式機(jī)器人裝置在第一操作模式下操作時(shí)，所述輸出單元輸出處于第一頻帶中的預(yù)設(shè)聲音，且在所述穿戴式機(jī)器人裝置在第二操作模式下操作時(shí)，所述輸出單元輸出處于第二頻帶中的預(yù)設(shè)聲音。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括輸入單元，所述輸入單元用于接收所述穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括存儲(chǔ)器，關(guān)于根據(jù)所述穿戴式機(jī)器人裝置的操作模式的力的目標(biāo)值的信息存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述控制器基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的關(guān)于所述力的所述目標(biāo)值的信息與用所述檢測(cè)器收集的關(guān)于所述用戶的所述力的信息之間的差異來(lái)確定所述穿戴式機(jī)器人裝置的所述操作所需的需要轉(zhuǎn)矩量。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述控制器根據(jù)所確定的需要轉(zhuǎn)矩量確定所述聲音的頻率、強(qiáng)度和音調(diào)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)關(guān)于根據(jù)所述需要轉(zhuǎn)矩量從...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：樸貞美，姜賢珍，韓志旼，李知娥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó),KR