下肢外骨骼機器人及其輔助方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

108107304

專利證號

I 687215

專利獲證名稱

下肢外骨骼機器人及其輔助方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立勤益科技大學

獲證日期

2020/03/11

技術說明

本發明是一種下肢外骨骼機器人及其輔助方法，藉由感測到之馬達編碼器訊號、加速度計訊號、陀螺儀訊號、肌电訊號建立步態模型來學習並演算髖關節馬達、膝關節馬達、踝關節馬達的輸出力矩，以輔助或帶動使用者行走等動作。 本發明之下肢外骨骼機器人及其輔助方法主要使用加速度計和人體肌電訊號搭配直流馬達及編碼器，並加上處理單元及儲存單元處理各類訊號，即時擷取分析加速度計的角度訊號、大腿股四頭肌中的肌電訊號以及馬達中的角度編碼器的訊號，再利用正逆向運動學及零力矩點(Zero Moment Point，ZMP)理論推算出穩定行走的步態模型，並以適應性網路模糊推論系統(Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System，ANFIS)學習並演算髖關節馬達、膝關節馬達、踝關節馬達的輸出力矩，且能在人機介面中提供選擇復健醫療模式或是自主行走人體訊號控制模式，使器材能智慧多功能化。(1)本發明之下肢外骨骼機器人及其輔助方法可有效協助或替代復健醫療人力，以復健醫療模式或是自主行走人體訊號控制模式協助使用者復原或維持行走能力。 (2)本發明之下肢外骨骼機器人及其輔助方法以正逆向運動學及零力矩點理論推算出穩定行走的步態模型，並以ANFIS學習及演算關節馬達輸出力矩，可在減少加速度計、陀螺儀等感測器及馬達的使用數量下協助使用者達成復健目標，因此可降低下肢外骨骼機器人的製造成本，並提升穿戴便利性，進而有利產品推廣及增進使用之普及率。

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智財暨技術移轉中心

連絡電話

04-23924505*2473

網址