外骨骼服
2019-11-22

外骨骼服

本实用新型公开了一种外骨骼服,外骨骼服包括多个外骨骼部件和设置于多个外骨骼部件上的多个附加装置,其中:多个附加装置包括至少一个扩展接口模块和至少一个测量装置;其中,每一扩展接口模块均供外接扩展装置连接,当将外接扩展装置连接到相应的扩展接口模块时,外接扩展装置可拆卸地固定在扩展接口模块上;其中,至少一个测量装置用于测量所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸。扩展接口模块使得外骨骼服能够连接不同的外接扩展装置,从而使外骨骼服方便地适用于各种不同的领域,因此,极大地扩展了外骨骼服的用途。通过测量装置,根据本实用新型的外骨骼服可以对外骨骼服的穿戴者的肢体尺寸进行测量,而无需人工测量,从而节省了工作量。

另外,在对人的躯体进行仿真和动作捕捉时,通常需要通过绑带或紧身衣之类的手段将大量传感器紧贴在人的躯体上。在此情况下,用户难以为自己系上绑带或穿上紧身衣,只能求助于其他人的帮助,这对用户获取躯体姿态信息造成了很大妨碍。同时,穿戴大量传感器导致仿真系统的成本提升,操作繁琐。而且,获得用户的肢体尺寸数据只能通过人工测量,非常繁琐。实用新型内容

图7是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图。

又例如,在外骨骼服100的外骨骼部件110的多个扩展接口模块1110上安装上的外接扩展装置是游戏手柄、游戏枪械和游戏球拍中的至少之一时,扩展接口模块1110上安装上的外接扩展装置与测量装置1120配合,使得当外骨骼服的穿戴者进行游戏时,准确地获取外骨骼服100的穿戴者的肢体尺寸,S卩,通过对穿戴者的肢体尺寸进行测量使穿戴者获得更好的游戏体验。

图3是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图。如图3所示,根据本公开另一实施例的外骨骼服300还包括通信线路。通信线路连接到设置于外骨骼服300内部或外部的处理装置130。多个附加装置中的一部分或全部通过通信线路与处理装置130连接以与处理装置130通信。如图3所示,一部分扩展接口模块1110和一部分测量装置1120通过通信线路连接到处理装置130以与处理装置130通信。进一步地,连接到在与通信线路连接的扩展接口模块1110的外接扩展装置通过通信线路与处理装置130通信。另外,在一个示例中,全部扩展接口模块1110可以不与处理装置130连接,同时测量装置1120中的一部分或全部与处理装置130连接。另外,在一个示例中,全部测量装置1120可以不与处理装置130连接,同时扩展接口模块1110中的一部分或全部与处理装置130连接。本领域技术人员可以理解,处理装置130可以是内置在外骨骼服300中的,也可以是位于外骨骼服300之外的。例如,处理装置130可以是置于外骨骼服300内部的处理器,也可以是外骨骼服300外部的一台计算机。在一个示例中,处理装置130可以作为一个外接扩展装置连接到扩展接口模块1110,并且通过扩展接口模块1110以及通信线路与测量装置1120和/或固定在其他扩展接口模块1110的外接扩展装置通信,并且进行数据处理。

根据本实用新型实施例的躯体仿真系统,可以通过包括外骨骼服和仿真装置:夕卜骨骼服包括至少一个测量装置,用于测量外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,其中,测量装置包括测量通信模块,用于发送测量出的外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸;仿真装置从至少一个测量装置获取外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,其中,仿真装置采用外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,计算用户整体的尺寸,进而对所述用户的躯体进行仿真,使得无需人工测量,即可获得外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,而且可通过测量通信模块发送测得的肢体尺寸,进而实现对用户整体的仿真。这避免了现有技术中需要对用户肢体进行人工测量,并将测量收据人工输入到系统的繁琐。此外,所述躯体仿真系统采用根据本公开实施例的外骨骼服测量并发送来的外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,即可对用户的身体进行仿真,无需人工测量和输入用户的肢体尺寸,简化了操作。根据本实用新型的躯体仿真系统可用于实现准确高效的人机实时交互,当然本领域技术人员可以明了,所述人机交互也可以是非实时的情况。本实用新型的外骨骼服和躯体仿真系统适用于人机交互、影视制作、医疗保健、游戏娱乐、野外勘探、生产活动等各个领域。

图7是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图。

在根据本实用新型实施例的外骨骼服中,外骨骼服还可以包括上肢外骨骼。上肢外骨骼可以包括以下多个外骨骼部件:肩部外骨骼部件和分别与肩部外骨骼部件连接的两条手臂外骨骼部件,每条手臂外骨骼部件均包括前臂外骨骼部件和与前臂外骨骼部件的后端连接的上臂外骨骼部件。其中,上肢外骨骼中的各个外骨骼部件相互连接处为外骨骼关节,在至少一个外骨骼关节处安装测量装置。

技术领域

例如,当测量装置是机械式测量装置时,测量装置可以包括一个卷尺,此时测量装置可以安装在外骨骼服的任意位置,例如,诸如肘部的关节处或诸如前臂的外骨骼部件上,通过抽出卷尺来测量相应肢体长度。

又例如,在外骨骼服100的外骨骼部件110的多个扩展接口模块1110上安装上的外接扩展装置是通信装置时,通信装置将测量装置1120测得的穿戴者的肢体的尺寸发送到外部,使得无需人工操作即可将外骨骼服100的穿戴者的肢体尺寸发送到相关装置,例如,躯体仿真系统,以便对穿戴者的躯体进行仿真。

本领域技术人员可以理解,外骨骼服100的外骨骼部件110的扩展接口模块1110可以仅仅是用于可拆卸地固定外接扩展装置。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置(包括扩展接口模块1110和测量装置1120)还可以连接到外骨骼服内部或外部的电源,从而为外接扩展装置供电。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置(包括扩展接口模块1110和测量装置1120)之间还可以通过通信线路互联并且/或者通过通信线路连接到外骨骼服内部或外部的处理装置,使得外接扩展装置之间能够通信,并且/或者附加装置可以与处理装置通信。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置可以既连接到外骨骼服内部或外部的电源,又连接到外骨骼服内部或外部的处理装置,使得附加装置被供电,又与另一外接控制装置或处理装置通信。

本领域技术人员可以理解,测量装置可以为各种类型。而且,当采用多个测量装置时,可以在根据本实用新型实施例的外骨骼服中结合各种类型的测量装置。

该外骨骼服可以通过包括至少一个测量装置,用于测量所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,其中,所述测量装置包括测量通信模块,用于发送测量出的所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,使得无需人工测量,即可获得外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸,而且可通过测量通信模块发送测得的肢体尺寸。这避免了现有技术中需要对用户肢体进行人工测量,并将测量收据人工输入到系统的繁琐。例如,在将外骨骼服用于对人体仿真时,可以无需人工测量人体尺寸并将测得的尺寸输入的仿真系统,而是可以在用户穿戴好外骨骼服之后,外骨骼服上的至少一个测量装置即可测量好用户的肢体尺寸并将肢体尺寸发送到仿真系统,这简化了仿真系统的工作。另外,当测量装置结合扩展接口模块上安装的外接扩展装置一起使用时,根据本实用新型的外骨骼服可以提供更多的功能。本实用新型的外骨骼服适用于人机交互、影视制作、医疗保健、游戏娱乐、野外勘探、生产活动等各个领域。

图2是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图。 如图2所示,根据本公开另一实施例的外骨骼服200还包括电源线路。电源线路连接到设置于外骨骼服200内部或外部的电源120。多个附加装置中的一部分或全部通过电源线路连接到电源120,从而电源120为附加装置供电。如图2所示,一部分扩展接口模块1110和一部分测量装置1120通过电源线路连接到电源120,从而被电源120供电。而且,连接到与电源线路连接的扩展接口模块1110的外接扩展装置也可以被电源120供电。另外,在一个示例中,全部扩展接口模块1110可以不与电源120连接,同时测量装置1120中的一部分或全部与电源120连接。另外,在一个示例中,全部测量装置1120可以不与电源120连接,同时扩展接口模块111〇中的一部分或全部与电源120连接。本领域技术人员可以理解,电源120可以内置在外骨骼服200中,也可以位于外骨骼服200之外。在一个示例中,电源120可以作为一个外接扩展装置连接到扩展接口模块1110,并且通过扩展接口模块1110以及电源线路为其他附加装置供电。更进一步地,可以为扩展接口模块1110所连接的外接扩展装置供电。

外骨骼服

本发明公开了一种外骨骼服,外骨骼服包括多个外骨骼部件和设置于多个外骨骼部件上的多个附加装置,其中:多个附加装置包括至少一个扩展接口模块和至少一个测量装置;其中,每一扩展接口模块均供外接扩展装置连接,当将外接扩展装置连接到相应的扩展接口模块时,外接扩展装置可拆卸地固定在扩展接口模块上;其中,至少一个测量装置用于测量所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸。扩展接口模块使得外骨骼服能够连接不同的外接扩展装置,从而使外骨骼服方便地适用于各种不同的领域,因此,极大地扩展了外骨骼服的用途。通过测量装置,根据本发明的外骨骼服可以对外骨骼服的穿戴者的肢体尺寸进行测量,而无需人工测量,从而节省了工作量。

背景技术

在根据本公开实施例的外骨骼服中,外接扩展装置可以包括测量装置、定位装置、传感器装置、通信装置、游戏装置、探测装置、施工装置、计算装置中的一种或多种。

图9是根据本发明另一实施例的外骨骼服的下肢外骨骼的结构框图。

本领域技术人员可以理解,外骨骼服100的外骨骼部件110的扩展接口模块1110可以仅仅是用于可拆卸地固定外接扩展装置。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置(包括扩展接口模块1110和测量装置1120)还可以连接到外骨骼服内部或外部的电源,从而为外接扩展装置供电。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置(包括扩展接口模块1110和测量装置1120)之间还可以通过通信线路互联并且/或者通过通信线路连接到外骨骼服内部或外部的处理装置,使得外接扩展装置之间能够通信,并且/或者附加装置可以与处理装置通信。在另一实施例中,外骨骼服100的外骨骼部件110的附加装置可以既连接到外骨骼服内部或外部的电源,又连接到外骨骼服内部或外部的处理装置,使得附加装置被供电,又与另一外接控制装置或处理装置通信。

在本公开的外骨骼服中,由于外接扩展装置可以是任何一种装置,因此,如果仅提供一种扩展接口模块,则可能导致扩展接口模块不适于对于某些外接扩展装置。例如,当外接扩展装置仅仅是一个小型装置,例如,测量装置时,仅提供小型的扩展接口模块就可以满足固定测量装置的需要。在此情况下,当外接扩展装置仅仅是一个较大型的装置,例如,诸如电钻之类的施工装置时,适合于固定测量装置的扩展接口模块由于其尺寸和承重能力小,不适于固定施工装置。因此,在某些情况下,需要在外骨骼服上设置不同尺寸的扩展接口模块。

所述多个附加装置包括至少一个扩展接口模块和至少一个测量装置;

在一个实施例中,多个扩展接口模块1110可以包括两种尺寸不同的扩展接口模块。其中,第一种扩展接口模块1111的尺寸小于第二种扩展接口模块1112的尺寸。优选地,第一种扩展接口模块1111的承重性能可以低于第二种扩展接口模块1112的承重性能。本领域技术人员可以理解,尺寸更大的第二种扩展接口模块1112具有更强的承重性能能够使得外骨骼服500上可以固定更重的外接扩展装置。例如,设置有第一种扩展接口模块1111的外骨骼部件110可以是上肢外骨骼,例如前臂外骨骼,前臂外骨骼上的第一种扩展接口模块1111可以固定尺寸小且重量轻的外接扩展装置。又例如,设置有第二种扩展接口模块1112的外骨骼部件110可以是下肢外骨骼,例如大腿外骨骼,大腿外骨骼上的第二种扩展接口模块1112可以固定尺寸大且重量重的外接扩展装置。

图5是根据本发明另一实施例的外骨骼服的结构框图。

根据本发明实施例的外骨骼服可以通过位于上肢外骨骼的各个外骨骼部件上的定位装置对外骨骼服的穿戴者的上肢运动进行定位,并可将定位信息发送到外部。当对穿戴者的运动进行了定位并且已经获知用户的肢体尺寸的情况下,可以更好地对用户的体型和动作进行仿真。本发明的外骨骼服适用于人机交互、影视制作、医疗保健、游戏娱乐、野外勘探、生产活动等各个领域。

可选地,所述外骨骼服还包括下肢外骨骼,所述下肢外骨骼包括以下多个外骨骼部件:髋部外骨骼部件和分别与所述髋部外骨骼部件连接的两个腿部外骨骼部件,每个腿部外骨骼部件均包括小腿外骨骼部件和与所述小腿外骨骼部件的上端连接的大腿外骨骼部件,

其中,所述至少一个测量装置用于测量所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸。

外骨骼服

本领域技术人员应该理解,根据本发明的外骨骼服可以是各种形式的外骨骼装置,只要能够穿戴到用户的躯体上即可,而非仅限于类似于服装形式的外骨骼装置。而且,根据本发明的外骨骼服可以仅包括上肢外骨骼,也可以仅包括下肢外骨骼。而且,根据本发明的外骨骼服同时可以包括上肢外骨骼和下肢外骨骼,二者可以是一体的也可以是分离的。另外,在根据本发明的其他实施例中,外骨骼服还可以包括头戴式装置,例如,智能眼镜、智能头盔等等。另外,根据本发明的外骨骼服可以是动力外骨骼服,或无动力外骨骼服,或局部有动力外骨骼服。在本发明实施例中,外骨骼服的外骨骼部件可以以现有技术中的方式实现,在本发明的说明书中将省略相关描述。

外骨骼服

本实用新型公开了外骨骼服,外骨骼服包括多个外骨骼部件,所述多个外骨骼部件包括背部外骨骼,所述外骨骼服还包括安装在所述背部外骨骼上的背负式承载装置,所述背负式承载装置用于承载计算机,所述背负式承载装置包括至少一个开口以供所述计算机与外部进行通信。本实用新型提出的外骨骼服可以通过在背部外骨骼上提供背负式承载装置,使得外骨骼服能够用于携带计算机,从而使外骨骼服方便地适用于各种不同的领域,因此,极大地扩展了外骨骼服的用途。采用本实用新型的方案的外骨骼服用途广泛,可以适用于人机交互、影视制作、医疗保健、游戏娱乐、野外勘探、生产活动等各个领域。

图4是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图;

外骨骼服在军事、工程、勘探、医疗等领域有着广泛的应用前景。当前,外骨骼服是针对特定用途而专门制造的,制造完成后难以用于其他领域。而且,当需要更丰富的功能时,只能将外骨骼服制造得越发复杂,而且制造成本高昂。当将外骨骼服应用于某些用户需要随身携带计算机的情景时,外骨骼服的穿戴者难以携带计算机。

具体实施方式

以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

每一扩展接口模块均供外接扩展装置连接,当将外接扩展装置连接到相应的扩展接口模块时,所述外接扩展装置可拆卸地固定在所述扩展接口模块上。

在一个实施例中,外骨骼服的多个外骨骼部件包括上肢外骨骼。上肢外骨骼包括两条手臂外骨骼,每条手臂外骨骼均包括前臂外骨骼和与前臂外骨骼的后端连接的上臂外骨骼。其中,前臂外骨骼的前端设置有至少一个扩展接口模块。其中,当用户穿戴上上肢外骨骼时,设置在前臂外骨骼的前端的扩展接口模块均固定在用户的一条手臂的肘关节至手掌之间的位置。由于前臂外骨骼前端是最接近外骨骼服穿戴者的手部的位置,因此,适合于外骨骼服的穿戴者在此处的扩展接口模块上固定外接扩展装置,例如,定位装置、探测装置、施工工具等。

例如,在外骨骼服400的外骨骼部件110的多个扩展接口模块1210上安装的外接扩展装置是定位装置,可用于对外骨骼服的穿戴者的躯体进行定位,因此可跟踪穿戴者的动作。在这种情况下,外骨骼服400可用于躯体仿真、虚拟现实等领域。

图7是根据本实用新型另一实施例的外骨骼服的结构框图。

可选地,所述多个扩展接口模块包括两种尺寸不同的扩展接口模块,其中,第一种扩展接口模块的尺寸小于第二种扩展接口模块的尺寸。

在一个实施例中,背负式承载装置1110可以是开放式的,S卩,背负式承载装置1110可以形成为框架结构之类的仅局部将计算机包围并固定,但是可以从外部接触计算机。正常情况下,背负式承载装置1110包含一个开放的容纳空间以容纳计算机。这样,封闭式的背负式承载装置1110更好地为计算机散热并方便计算机接线。

在根据本公开实施例的外骨骼服中,外接扩展装置可以包括定位装置、传感器装置、测量装置、通信装置、游戏装置、探测装置、施工装置、计算装置中的一种或多种。

为了解决现有技术的相关问题,本实用新型提出外骨骼服,该外骨骼服可以通过在外骨骼部件上提供背负式承载装置,使得外骨骼服能够携带计算机同时不回妨碍用户动作,根据本实用新型的外骨骼服方便地适用于各种不同的领域,因此,极大地扩展了外骨骼服的用途。