(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211005305.2 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 江西师范大学 地址 330022 江西省南昌市紫阳 大道99号 (72)发明人 杨涛　程正　万燕飞　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 张举 (51)Int.Cl. B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种移动中避障助力系统及方法 (57)摘要 本发明提供了一种移动中避障助力系统及 方法， 涉及移动助力系统技术领域， 包括： 由视觉 测位模块采集影像数据， 进行三角视觉测位及移 动速度和方向测定， 通过数据处理分析模块对影 像数据处理， 进行移动方向障碍物时间和避障方 案预判， 通过人机交互模块实现避障方案实时选 择和人机交互， 带动外骨骼 机械助力模块完成必 要动作助力。 通过对视野图像关键点识别、 三角 测位影像合成测位、 系统移动速度和方位分析， 复杂环境中追踪、 躲避等快速移动中的避障， 同 时过预设多种情境下的避障方案， 以供穿戴者选 择， 或者通过系统按 优先顺序自动避障。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115157223 A 2022.10.11 CN 115157223 A 1.一种移动中避障助力系统， 包括机械外骨骼穿戴结构， 其覆盖人体各个运动部位， 其 特征在于， 还 包括： 视觉测位模块， 包括设置在所述机械外骨骼穿戴结构头部、 双肩和尾部位置的摄像头 及三轴重力加速度传感器； 数据处理分析模块， 用于对多个摄像头与三轴重力加速度传感器采集的信 息进行数据 处理， 预判人体移动方向与到 达障碍物时间； 方案制定模块， 与所述数据处理分析模块连接， 通过人体移动方向与到达障碍物时间 来制定避障方案； 人机交互模块， 用于与数据处 理分析模块交 互， 实现避障方案实时选择； 外骨骼机械助力模块， 设置在所述机械外骨骼穿戴结构四肢位置外侧、 手掌与脚掌支 撑面， 与所述人机交互模块连接， 其包括多个带有电机的自由度关节， 多个所述自由度关节 用于通过 人机交互模块的选择 结果旋转 位置引导机 械外骨骼穿戴结构动作。 2.如权利要求1所述的一种移动中避障助力系统， 其特征在于， 所述数据处理分析模块 对摄像头采集信息的处理过程包括对视野图像关键点识别、 三角视觉测位及影像合成测 位、 系统移动速度和方位分析。 3.如权利要求1所述的一种移动中避 障助力系统， 其特征在于， 还包括能源模块， 设置 与所述机械外骨骼穿戴结构的腰部， 包括多组电池与电源自动控制模块， 所述能源模块与 所述摄像头、 三轴重力加速度传感器、 数据处理分析模块、 人机交互模块及外骨骼机械助力 模块分别电连接 。 4.如权利要求1所述的一种移动中避障助力系统， 其特征在于， 所述数据处理分析模块 通过分析三轴重力加速度传感器数据获得摄 像头相对其未动作时的偏角差 。 5.如权利要求1所述的一种移动中避障助力系统， 其特征在于， 所述避障方案预设有多 种情境下的避障手段， 并按照预 先设置的方案优先顺序自动避障。 6.如权利要求1所述的一种移动中避障助力系统， 其特征在于， 所述人机交互模块包括 屏幕与输入按键， 所述输入按键包括位于所述机械外骨骼穿戴结构 手指部位的指端拨键及 用于固定在口中的齿间拨键， 通过所述指端拨键或齿间拨键与数据 处理分析模块交互， 实 现避障方案实时选择。 7.一种如权利要求1 ‑6任一项所述的一种移动中避 障助力系统的助力方法， 其特征在 于， 包括如下步骤： 将机械外骨骼穿戴结构穿戴在使用者身体上； 头部与双肩的摄 像头构成三角视 觉测位对同一目标进行信息采集； 调整头部与双肩的摄 像头到一致的焦距； 尾部摄像头采集图像关键点在图像中的像素 大小和位置变化； 数据处理分析模块对头部摄像头、 双肩摄像头以及尾部摄像头的信息进行分析， 并估 测目标物大小、 摄 像头距目标物 距离以及前进距离和方向； 数据处理分析模块通过系统移动方向和速度及 关键点到系统 的距离， 对移动路上的障 碍物进行遇障时间判断； 方案制定模块制定避障方案， 并向人机交 互模块反馈； 人机交互模块读取 预制避障操作， 并由人工 选择避障方案或自动避障；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115157223 A 2通过选择的避障方案操控外骨骼机 械助力模块引导使用者做出避障反应。 8.如权利要求7所述的一种移动中避障助力方法， 其特征在于， 所述三角视觉测位具体 过程包括： 头部摄像头与两个肩部摄 像头检测到 两个关键点； 将三个摄像头所属平面 正对两个关键点 运动， 测试系统与关键点高度距离； 将获得的三个图像通过 数据处理分析模块中调整到同一焦距； 得到两个关键点之间三种不同的距离； 通过多目视 觉测距原理， 估算出两个关键点之间的实际距离 。 9.如权利要求7所述的一种移动中避障助力方法， 其特征在于， 所述摄像头对图像关键 点的识别为数据处 理分析模块在影 像视野中具有标记的点 位。 10.如权利要求7所述的一种移动中避障助力方法， 其特征在于， 所述三角视觉测位中， 选择关键点在视野场靠 近中心1/ 3的范围内最多的摄 像头为主合成图像 摄像头。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115157223 A 3