一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置及使用方法与流程

本发明属于仿生关节，具体涉及到一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置及使用方法。

背景技术：

1、随着老龄化的日益加剧，对于老年人的生活状态的了解更多停留在图片文字或视频资料的了解，对于年轻人无法切身体会年老者日常生活中的不便和生活需求

2、通常使用的外骨骼主要用于使使用者更加便利的行走或进行各种工作，提高工作效率或提高残疾者的生活便利性，还未有通过外骨骼穿戴的方式体验年老的生活状态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置及使用方法，本发明的装置及方法通过给体验者穿戴外骨骼模拟年长者行为姿态，切身体会年长的生活状态，提高了体验者了解年长者的生活需求。

2、为了实现上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

3、一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，该装置包括外骨骼模块和视听模块；

4、所述外骨骼模块包括上肢模块、下肢模块和胸部模块，所述胸部模块上端两侧对称连接有上肢模块，所述胸部模块下端两侧对称连接下肢模块；

5、所述上肢模块包括大臂和小臂，所述大臂与胸部模块上端活动连接，大臂绕与胸部模块的连接处旋转，所述大臂与小臂通过肘关节13活动连接，所述肘关节13内设置有阻尼装置，阻尼装置内设置有阻尼器，阻尼器为小臂的运动施加阻尼；

6、所述下肢模块包括大腿和小腿，所述大腿与胸部模块下端活动连接，所述大腿与小腿通过膝关节活动连接，所述膝关节内设置有阻尼装置，阻尼装置内设置有阻尼器；

7、所述胸部模块包括主体、肩关节和髋关节，所述主体上端两侧设置有肩关节，所述肩关节与大臂活动连接，所述主体下端两侧设置有髋关节，所述髋关节与大腿活动连接；

8、所述视听模块包括视听障碍头盔，视听障碍头盔包括视觉模块和听觉模块，视觉模块用于降低体验者的视觉水平，听觉模块用于降低体验者的听觉水平。

9、进一步地，所述大腿为插板结构，所述大腿包括第一调节杆和第二调节杆，所述第一调节杆一端设置有连接圆板，所述第一调节杆另一端为调节空腔，所述第二连接杆一端插入到调节空腔内，所述第二连接杆另一端设置有连接圆板，所述调节空腔端面外侧设置有调节长孔，调节长孔内设置有推杆螺丝，推杆螺丝与插入调节空腔内的第二调节杆一端连接，推杆螺丝带动第二调节杆在调节空腔内移动，调节大腿的长度。

10、进一步地，所述第一调节杆上的连接圆板与髋关节活动连接，所述第二调节杆上的连接圆板与膝关节活动连接，所述髋关节内设置有阻尼器，阻尼器将第二连接杆与髋关节活动连接。

11、进一步地，所述大腿内侧设置有绑带，绑带整体呈直筒型，所述小腿、大臂和小臂均设置有绑带。

12、进一步地，所述小腿上也设置有插板结构用于调节小腿长度，所述小腿中的第二调节杆下端还设置有固定鞋，第二调节杆下端与固定鞋通过铰接连接，固定鞋用于固定体验者脚部。

13、进一步地，所述大臂上也设置有插板结构用于调节大臂的长度，所述大臂中的第一调节杆上端设置有旋转槽，肩关节上设置有旋转球，旋转槽与旋转球活动连接；所述小臂上也设置有插板结构用于调节小臂的长度。

14、进一步地，所述阻尼器为双向旋转阻尼器，阻尼器的扭矩范围为12.5-40n·m，阻尼器的旋转角度为180度。

15、进一步地，所述胸部模块整体呈方形框架，所述胸部模块两侧设置有固定肩带，当体验者穿戴外骨骼装置时，胸部模块通过固定肩带固定在体验者背部。

16、进一步地，所述视听障碍头盔中的视觉模块为vr眼镜，听觉模块为隔音耳机，听觉模块设置在视听障碍头盔两侧。

17、一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置的使用方法，该方法具体包括如下步骤：

18、s1，体验者穿戴外骨骼装置，手臂分别穿入大臂和小臂的绑带，并通过绑带将体验者手臂与大臂和小臂固定，体验者的腿部分别穿入大腿和小腿的绑带，并通过绑带将体验者腿部与大腿和小腿固定；

19、s2，体验者穿戴视听障碍头盔并开启视听障碍头盔的听觉模块，体验者穿戴完成后，进行设定任务的完成。

20、进一步地，所述设定任务包括走路、喝水和家务，体验者穿戴外骨骼完成设定任务，体验年长者的行为姿态。

21、基于上述技术方案，本发明专利一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置的使用方法经过实践应用取得了如下技术优点：

22、1.本发明一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置通过给体验者穿戴外骨骼模拟年长者行为姿态，切身体会年长的生活状态，提高了体验者了解年长者的生活需求。

23、2.本发明一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置通过在外骨骼各关节节点设置阻尼器为穿戴外骨骼的体验者设置使用障碍，模拟老年人的身体状态，使体验者切身感受老年人的生活状态。

技术特征：

1.一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，该装置包括外骨骼模块和视听模块；

2.根据权利要求1所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述大腿为插板结构，所述大腿包括第一调节杆和第二调节杆，所述第一调节杆一端设置有连接圆板，所述第一调节杆另一端为调节空腔，所述第二连接杆一端插入到调节空腔内，所述第二连接杆另一端设置有连接圆板，所述调节空腔端面外侧设置有调节长孔，调节长孔内设置有推杆螺丝，推杆螺丝与插入调节空腔内的第二调节杆一端连接，推杆螺丝带动第二调节杆在调节空腔内移动，调节大腿的长度。

3.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述第一调节杆上的连接圆板与髋关节活动连接，所述第二调节杆上的连接圆板与膝关节活动连接，所述髋关节内设置有阻尼器，阻尼器将第二连接杆与髋关节活动连接。

4.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述大腿内侧设置有绑带，绑带整体呈直筒型，所述小腿、大臂和小臂均设置有绑带。

5.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述小腿上也设置有插板结构用于调节小腿长度，所述小腿中的第二调节杆下端还设置有固定鞋，第二调节杆下端与固定鞋通过铰接连接，固定鞋用于固定体验者脚部。

6.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述大臂上也设置有插板结构用于调节大臂的长度，所述大臂中的第一调节杆上端设置有旋转槽，肩关节上设置有旋转球，旋转槽与旋转球活动连接；所述小臂上也设置有插板结构用于调节小臂的长度。

7.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述阻尼器为双向旋转阻尼器，阻尼器的扭矩范围为12.5-40n·m，阻尼器的旋转角度为180度。

8.根据权利要求1所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述胸部模块整体呈方形框架，所述胸部模块两侧设置有固定肩带，当体验者穿戴外骨骼装置时，胸部模块通过固定肩带固定在体验者背部。

9.根据权利要求2所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，其特征在于，所述视听障碍头盔中的视觉模块为vr眼镜，听觉模块为隔音耳机，听觉模块设置在视听障碍头盔两侧。

10.一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置的使用方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

11.根据权利要求10所述的一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置的使用方法，其特征在于，所述设定任务包括走路、喝水和家务，体验者穿戴外骨骼完成设定任务，体验年长者的行为姿态。

技术总结
本发明公开了一种模拟年长者行为姿态的多重感官交互的外骨骼装置，该装置包括外骨骼模块和视听模块；所述外骨骼模块包括上肢模块、下肢模块和胸部模块，所述胸部模块上端两侧对称连接有上肢模块，所述胸部模块下端两侧对称连接下肢模块。本发明的装置及方法通过给体验者穿戴外骨骼模拟年长者行为姿态，切身体会年长的生活状态，提高了体验者了解年长者的生活需求。

技术研发人员：孙天彤,倪立莹,黄佳丽,章煜,于栋梁,陈智俊
受保护的技术使用者：上海市建筑装饰工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16