[發明專利]用于下肢體矯正器的人機界面

有效

• 申請號: 201380015850.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104302251B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 凱瑟琳·斯特勞塞爾;亞當·佐斯;詹姆斯·亞歷山大·斯特萊克;庫爾特·里德·阿蒙森
• 申請（專利權）人: 埃克蘇仿生公司
• 主分類號: A61F5/00
• 分類號: A61F5/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 齊楊

1.一種控制供電式下肢體矯正器的方法，所述供電式下肢體矯正器包含外骨骼，所述外骨骼具有：腰部部分，其可配置以耦合到人的上半身；至少一個腿部支撐件，其可配置以耦合到所述人的第一下肢體，至少一個致動器，其用于使所述至少一個腿部支撐件相對于所述腰部部分移位以使得所述人的所述第一下肢體能夠移動；及多個傳感器，其用于監視所述外骨骼，所述方法包括：

監視所述外骨骼的第一定向及所述人的第二下肢體的第二定向；及

基于所述第一及第二定向而調節所述至少一個致動器的操作，及

從有限多個狀態建立所述外骨骼的當前狀態，且基于所述當前狀態而控制所述至少一個致動器以致使所述供電式下肢體矯正器遵循共同重現自然人體運動的一系列定向。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個腿部支撐件包含可以可旋轉方式連接到所述腰部部分的近端及遠端，所述方法進一步包括估計從所述至少一個腿部支撐件的所述近端到所述遠端的前向及橫向距離，且所述第二定向由從所述近端到所述遠端的所述水平且橫向距離構成。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述腿部支撐件包含以可旋轉方式連接到所述腰部部分的大腿段及以可旋轉方式連接到所述大腿段的小腿段，所述方法進一步包括估計所述小腿段相對于垂直線的角度，其中所述第二定向為所述小腿段相對于垂直線的所述角度。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述腿部支撐件包含以可旋轉方式連接到所述腰部部分的大腿段及以可旋轉方式連接到所述大腿段的小腿段，所述方法進一步包括估計所述小腿段相對于地勢的角度，其中所述第二定向為所述小腿段相對于所述地勢的所述角度。

5.根據權利要求4所述的方法，其進一步包括基于所述地勢的坡度而修改重現人體運動的所述系列的定向。

6.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括借助于耦合到所述小腿的慣性測量單元測量所述小腿段相對于重力的絕對角度。

7.根據權利要求3所述的方法，其中所述第二定向由三個讀數構成，所述三個讀數由以下各項組成：

(1)以角位移傳感器測量所述小腿段與所述大腿段之間的角位移；

(2)以角位移傳感器測量所述大腿與所述腰部部分之間的角位移；及

(3)以慣性測量單元測量所述腰部部分相對于重力的角度；及

從所述三個讀數估計所述小腿相對于重力的所述角度。

8.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括：

將所述小腿的絕對角度分解成在矢狀平面中的矢狀面測量及在冠狀平面中的冠狀面測量；及

在所述矢狀面測量超過至少矢狀面閾值且所述冠狀面測量超過至少冠狀面閾值時，將對應于所述第一下肢體的所述腿部支撐件放置成對應于邁出腳步的狀態。

9.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括在所述小腿段相對于重力的所述角度超過至少一閾值時，將對應于所述第一下肢體的所述腿部支撐件放置成對應于邁出腳步的狀態。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述腿部支撐件包含經配置以耦合到所述人的上腿部且以可旋轉方式連接到所述腰部部分的大腿連桿，且所述方法進一步包括測量所述大腿連桿相對于重力的角度，其中所述大腿連桿的所述角度為所述第二定向。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述腿部支撐件包含經配置以在站立階段期間擱置于支撐表面上的腳部且包含經配置以感測分布于所述腳部的底部上的力的壓力中心的位置的至少一個力分布傳感器，所述方法進一步包括在所述壓力中心進入所規定區域時，將對應于所述第一下肢體的所述腿部支撐件放置成對應于邁出腳步的狀態。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述腿部支撐件包含經配置以在所述站立階段期間擱置于所述支撐表面上的腳部且包含放置于所述腳部與所述人之間的至少一個力分布傳感器，且所述方法進一步包括測量分布于所述腳部與所述人之間的相互作用力。

13.根據權利要求11所述的方法，其中所述至少一區域為所述腳部的橫向側。

14.根據權利要求11所述的方法，其中所述至少一區域為所述腳部的前橫向部分。