专利汇可以提供下部肢体外骨骼专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 揭示一种可经配置以耦合至人体的下部肢体 外骨骼 ,其包括两个可经配置以耦合至所述人体下肢且经配置以在其站立阶段期间倚靠在地面上的腿部 支撑 件。每一腿部支撑件包括一大腿连接段、一小腿连接段及两个膝盖关节。每一膝盖关节经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯曲及伸展。所述下部肢体外骨骼还包括可经配置以耦合至人体上半身的外骨骼躯干。所述外骨骼躯干可以可旋转方式连接至所述腿部支撑件的大腿连接段,从而使腿部支撑件与外骨骼躯干之间能够弯曲及伸展。在此例示性 实施例 中,在周期性膝盖运动期间,腿部支撑件的小腿连接段与各自大腿连接段之间的弯曲及伸展运动所需的 能量 是由人体来提供。,下面是下部肢体外骨骼专利的具体信息内容。
1.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述人体的下肢且经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转方式连接至所 述腿部支撑件的所述大腿连接段,从而使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够 弯曲及伸展;
其中在周期性膝盖运动期间,腿部支撑件的所述小腿连接段与各自大腿连接段之 间的所述弯曲及伸展所需的能量是由所述人体来提供。
2.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件经配置以使所述各自 膝盖关节能够在摆动阶段期间弯曲、并阻止所述各自膝盖关节在所述站立阶段期间弯 曲以便能够将力转移至地面。
3.根据权利要求1所述的装置,其中在周期性髋部运动期间,大腿连接段与所 述外骨骼躯干之间的弯曲及伸展运动所需要的能量是由所述人体来提供。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步使每一所述腿部支 撑件能够围绕大致平行于地面的外扩-内收轴线旋转。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括两个髋部连接 段,所述两个髋部连接段可以可旋转的方式连接至所述各自的大腿连接段,以使所述 支撑支腿能够相对于所述外骨骼躯干进行所述弯曲及伸展;其中所述髋部连接段以可 旋转方式彼此连接,以允许腿部支撑件外扩。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括两个髋部连接 段,所述两个髋部连接段可以可旋转的方式连接至所述各自的大腿连接段,以使所述 支撑支腿能够相对于所述外骨骼躯干进行所述弯曲及伸展;其中所述髋部连接段以可 旋转方式彼此连接,以允许腿部支撑件外扩。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干经配置以当将所述外骨骼 躯干耦合至所述人体的上半身时将后部载荷固定在所述人体的后面。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括一伸展框架, 所述伸展框架经配置以当将所述外骨骼躯干耦合至所述人体的上半身时将前部载荷固 定在所述人体的前面。
9.根据权利要求5所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括经配置以在所 述髋部连接段之间施加力矩的髋部回弹性元件。
10.根据权利要求6所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括经配置以在所 述髋部连接段之间施加力矩的髋部回弹性元件。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述髋部回弹性元件包括选自由如下组成 的群组的弹性元件或弹性元件的组合:拉伸弹簧,压缩弹簧,板簧,空气弹簧,气体 弹簧,橡胶,弹性体,外科导管,及弹力绳。
12.根据权利要求10所述的装置,其中所述髋部回弹性元件包括选自由如下组 成的群组的弹性元件或弹性元件的组合:拉伸弹簧,压缩弹簧,板簧,空气弹簧,气 体弹簧,橡胶,弹性体,外科导管,及弹力绳。
13.根据权利要求5所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括用来限制所述 髋部连接段彼此相对外扩的髋部外扩止挡装置。
14.根据权利要求1所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括经配置以将负 载的重量转移至所述外骨骼躯干的连接支架。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括两个髋部连 接段,所述两个髋部连接段可以可旋转的方式连接至所述各自的大腿连接段,以使所 述支撑支腿能够相对于所述外骨骼躯干进行所述弯曲及伸展;其中所述髋部连接段通 过两个髋部外扩-内收关节以可旋转方式连接至所述连接支架,以使所述腿部支撑件能 够围绕两个外扩-内收轴线进行旋转运动。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述外扩-内收轴线大致彼此平行。
17.根据权利要求15所述的装置,其中所述外扩-内收关节彼此重合。
18.根据权利要求14所述的装置,其中所述载荷是选自由如下组成的群组的物 体:背包,婴儿车,食品容器,袋子,水壶,工具箱,桶,弹药,武器,被褥,急救 品,高尔夫球袋,邮包,照相机,落叶吹扫机,压缩机,机电设备及其组合。
19.根据权利要求14所述的装置,其中所述载荷是另一个人。
20.根据权利要求15所述的装置,其中所述外骨骼躯干进一步包括经配置以在 所述髋部连接段与所述连接支架之间施加力矩的髋部外扩-内收回弹性元件。
21.根据权利要求20所述的装置,其中所述髋部外扩-内收回弹性元件各自包括 选自由如下组成的群组的弹性元件或弹性元件组合:拉伸弹簧,压缩弹簧,板簧,空 气弹簧,气体弹簧,橡胶,弹性体,外科导管,及弹力绳。
22.根据权利要求14所述的装置,其中所述连接支架进一步包括伸展框架,所 述伸展框架经配置以当将所述外骨骼躯干耦合至所述人体的上半身时将所述载荷固定 在所述人体的前面。
23.根据权利要求14所述的装置,其中所述外骨骼躯干包括能够使所述人体的 上半身耦合至下部肢体外骨骼的人类界面装置。
24.根据权利要求23所述的装置,其中所述人类界面装置能够将所述人体的一 部分重量转移至所述外骨骼躯干。
25.根据权利要求23所述的装置,其中所述人类界面装置包括选自由如下组成 的群组的元件或元件组合:背心,带,条带,肩带,胸带,身体铸型,挽具,及腰带。
26.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件的所述大腿连接段进 一步包括经配置以使所述各自腿部支撑件能够外扩的大腿外扩-内收关节。
27.根据权利要求26所述的装置,其中所述外扩-内收关节大致位于所述髋部弯 曲-伸展关节的下方。
28.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件的所述大腿进一步包 括经配置以使所述腿部支撑件能够内收的大腿外扩-内收关节。
29.根据权利要求28所述的装置,其中所述外扩-内收关节大致位于所述髋部弯 曲-伸展关节的下方。
30.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括经配置以 使所述腿部支撑件能够旋转的腿部旋转关节。
31.根据权利要求30所述的装置,其中所述腿部旋转关节大致位于所述膝盖弯 曲-伸展关节的上方。
32.根据权利要求30所述的装置,其中所述腿部旋转关节进一步包括腿部旋转 回弹性元件,所述腿部旋转回弹性元件提供使所述腿部支撑件向回大致回复至中性位 置的回复力矩。
33.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件的所述大腿连接段进 一步包括压缩-伸长机构,所述压缩-伸长机构经配置以允许所述髋部弯曲-伸展关节与 所述膝盖弯曲-伸展关节间的距离的变化。
34.根据权利要求33所述的装置,其中所述压缩-伸长机构包括腿部压缩-伸长回 弹性元件,所述腿部压缩-伸长回弹性元件提供使所述腿部支撑件向回大致回复至中性 配置的回复力。
35.根据权利要求1所述的装置,其进一步包括两个经配置以在所述大腿连接段 与所述外骨骼躯干之间施加力矩的摆动回弹性元件。
36.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括力矩产生 器,每一所述力矩产生器经配置以使所述各自膝盖关节能够在摆动阶段期间弯曲,且 在站立阶段期间阻止所述各自膝盖关节弯曲,以便能够将力转移至地面。
37.根据权利要求36所述的装置,其中所述力矩产生器是液压活塞缸体,其中 可通过控制液压阀内的流体流量来控制所述液压活塞缸体的阻力。
38.根据权利要求36所述的装置,其中所述力矩产生器为粘滞性旋转式阻尼器, 其中可通过控制液压阀内的流体流量来控制所述粘滞性旋转式阻尼器的抵抗力矩。
39.根据权利要求36所述的装置,其中所述力矩产生器为液压活塞缸体,其中 可通过控制液压阀来控制所述液压活塞缸体的阻抗。
40.根据权利要求36所述的装置,其中所述力矩产生器选自由如下组成的群组: 摩擦制动装置,基于粘度的摩擦制动装置,及磁流变流体装置。
41.根据权利要求1所述的装置,其中所述大腿连接段包括经配置以使所述人体 能够耦合至所述腿部支撑件的大腿固定装置。
42.根据权利要求41所述的装置,其中每一所述大腿固定装置包括选自由如下 组成的群组的元件或元件组合:条带、棒、c形支架、身体铸型及弹性体。
43.根据权利要求1所述的装置,其中所述小腿连接段包括经配置以使所述人体 能够耦合至所述腿部支撑件的小腿固定装置。
44.根据权利要求43所述的装置,其中每一所述小腿固定装置包括选自由如下 组成的群组的元件或元件组合:条带、棒、c形支架、身体铸型及弹性体。
45.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部经配置以耦合至各自的所述人体的脚部并耦合至各自的所述小腿 连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面。
46.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部耦合至各自的所述小腿连接段并经配置以耦合至所述各自的人体 的鞋的底部,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面。
47.根据权利要求45所述的装置,其中每一所述外骨骼脚部进一步包括可由所 述人体穿戴的鞋,以使所述外骨骼脚部能够耦合所述人体的脚部。
48.根据权利要求45所述的装置,其中每一所述外骨骼脚部进一步包括外骨骼 鞋垫,所述外骨骼鞋垫可插入所述人体的鞋内,以使所述外骨骼脚部能够耦合所述人 体的脚部。
49.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部经配置以耦合至各自的所述人体的脚部并顺应性地耦合至各自的 所述小腿连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面。
50.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部经配置以耦合至各自的所述人体的脚部并以可旋转方式耦合至各 自的所述小腿连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面;所述外骨骼脚 部围绕脚踝脚底-背面弯曲轴线旋转,所述脚踝脚底-背面弯曲轴线大致平行于人脚踝 内的脚底-背面弯曲轴线。
51.根据权利要求50所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括至少一 个脚踝脚底-背面弯曲回弹性元件,以阻止各自的所述外骨骼脚部围绕所述脚踝脚底- 背面弯曲轴线旋转。
52.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部经配置以耦合至各自的所述人体的脚部并以可旋转方式耦合至各 自的所述小腿连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面;所述外骨骼脚 部围绕脚踝外扩-内收轴线旋转,所述脚踝外扩-内收轴线大致平行于人脚踝内的外扩- 内收轴线。
53.根据权利要求52所述的装置,其中所述每一腿部支撑件进一步包括至少一 个脚踝外扩-内收回弹性元件,以阻止各自的所述外骨骼脚部围绕所述脚踝外扩-内收 轴线旋转。
54.根据权利要求1所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括外骨骼脚 部,所述外骨骼脚部经配置以耦合至各自的所述人体的脚部并以可旋转方式耦合至各 自的所述小腿连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面;所述外骨骼脚 部围绕脚踝旋转轴线旋转,所述脚踝旋转轴线大致平行于人脚踝内的旋转轴线。
55.根据权利要求54所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括至少一 个回弹性元件,以阻止各自的所述外骨骼脚部围绕所述脚踝旋转轴线旋转。
56.根据权利要求36所述的装置,其进一步包括经配置以控制所述力矩产生器 的控制器。
57.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述人体的下肢且经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转方式连接至所 述腿部支撑件的所述大腿连接段,以使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够进 行所述弯曲及伸展;
两个力矩产生器,其能够形成阻止所述各自膝盖关节弯曲的力矩;及
控制器,其经配置以对所述力矩产生器进行控制;
其中在周期性膝盖运动期间腿部支撑件的所述小腿连接段与各自大腿连接段之 间的所述弯曲及伸展所需要的能量是由所述人体来提供。
58.根据权利要求57所述的下部肢体外骨骼,其中所述控制器会在站立阶段期 间增大所述力矩产生器的阻抗,以增大所述膝盖关节的抗弯曲阻力。
59.根据权利要求57所述的下部肢体外骨骼,其中所述控制器在摆动阶段期间 降低所述力矩产生器的阻抗,以降低所述膝盖关节的抗弯曲阻力。
60.根据权利要求57所述的下部肢体外骨骼,其进一步包括每所述腿部支撑件 至少一个脚部传感器,所述脚部传感器经配置以产生表示每一人脚的底部上的力的站 立信号;所述控制器经配置以根据来自所述脚部传感器的所述信号来控制所述外骨骼 膝盖关节中的抗弯曲阻力。
61.根据权利要求57所述的下部肢体外骨骼,其进一步包括每所述腿部支撑件 至少一个脚部传感器,所述脚部传感器经配置以产生表示每一人脚的底部上的力的站 立信号;所述控制器经配置以根据来自所述脚部传感器的所述信号来调制各自力矩产 生器的阻抗。
62.根据权利要求61所述的下部肢体外骨骼,其中每一所述腿部支撑件包括外 骨骼脚部,所述外骨骼脚部可连接至各自的所述人体的脚部并可连接至各自的所述小 腿连接段,以使来自所述小腿连接段的力能够转移至地面;其中每一所述外骨骼脚部 包括至少一个脚部传感器,所述脚部传感器经配置以产生表示各自人脚的底部上的力 的站立信号。
63.根据权利要求62所述的装置,其中所述脚部传感器是压力传感器,其经配 置以测量封闭在所述外骨骼脚部中一腔中的媒体内的压力。
64.根据权利要求61所述的装置,其中所述脚部传感器位于人的鞋内。
65.根据权利要求61所述的装置,其中所述脚步传感器位于人的鞋垫内。
66.根据权利要求61所述的装置,其中所述脚部传感器可连接至人的鞋的底部。
67.根据权利要求57所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述液压回路经配置以调 节流至所述液压活塞-缸体的流体流量。
68.根据权利要求57所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞及缸 体,且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述液压回路经配置 以在站立阶段期间降低流至所述液压活塞-缸体的所述流体流量。
69.根据权利要求57所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述液压回路经配置以在 摆动阶段期间增大流至所述液压活塞-缸体的流体流量。
70.根据权利要求57所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述液压回路经配置以在 其站立阶段期间增大所述膝盖关节的抗弯曲阻力。
71.根据权利要求57所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述液压回路经配置以在 其摆动阶段期间降低所述膝盖关节的抗弯曲阻力。
72.根据权利要求61所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞及缸体的液压回路;所述控制器经配置以根 据所述站立信号来控制所述液压回路。
73.根据权利要求61所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述控制器经配置以当所 述站立信号探测到人脚的底部上的力时降低流至所述液压活塞缸体的流体流量。
74.根据权利要求61所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞-缸体, 且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述控制器经配置以在所 述站立信号探测到人脚的底部上的力时增大所述液压活塞-缸体的阻抗。
75.根据权利要求61所述的装置,其中每一所述力矩产生器包括液压活塞及缸 体,且所述控制器包括可连接至所述液压活塞-缸体的液压回路;所述控制器经配置以 在所述站立信号表示人脚的底部上的力时增大所述膝盖关节的抗弯曲阻力。
76.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括将所述活塞-缸体连接 至液压储器的促动式限流阀;所述促动式限流阀经配置以在站立阶段期间限制所述流 体流量并在摆动阶段期间实现最小阻力的流体流量。
77.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括通过针阀或旁路管线 将所述活塞-缸体连接至液压储器的液压三通阀;所述三通阀经配置以在站立阶段期间 通过所述针阀将所述活塞-缸体连接至所述液压储器,并在摆动阶段期间通过所述旁路 管线将所述活塞-缸体连接至所述液压储器。
78.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括通过针阀、旁路管线 或止回阀将所述活塞-缸体连接至液压储器的液压三通阀;所述三通阀经配置以在站立 阶段期间通过所述针阀将所述活塞-缸体连接至所述液压储器,并在摆动阶段期间通过 所述旁路管线将所述活塞-缸体连接至所述液压储器。
79.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括将所述活塞-缸体连接 至液压储器的促动式限流阀及止回阀;所述促动式限流阀经配置以在站立阶段期间限 制所述流体流量,且在摆动阶段期间实现最小阻力的流体流量。
80.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括:双通阀,其能够在 设定的孔口尺寸或全开之间进行选择;及止回阀,其将所述活塞-缸体连接至液压储器; 所述双通阀经配置以在站立阶段期间限制所述流体流量且在摆动阶段期间实现最小阻 力的流体流量。
81.根据权利要求67所述的装置,其中所述液压回路包括将所述活塞-缸体连接 至液压储器的双通阀、止回阀、及针阀;所述双通阀经配置以在摆动阶段期间实现最 小阻力的流体流量,且在站立阶段期间引导所述流体流过针阀。
82.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述人体的下肢且经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转的方式连接至 所述腿部支撑件的所述大腿连接段,以使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够 进行所述弯曲及伸展;
其中小腿连接段与各自大腿连接段之间的伸展所需要的力矩是由所述人体来提 供。
83.根据权利要求82所述的装置,其中每一所述腿部支撑件经配置以使所述各 自膝盖关节能够在摆动阶段期间弯曲,并阻止所述各自膝盖关节在站立阶段期间弯曲 以便能够将力转移至地面。
84.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述个人的下肢且经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以在除了所述人体所提供的能量之外不使用来自电 源的能量的情况下,使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转的方式连接至 所述腿部支撑件的所述大腿连接段,以使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够 进行所述弯曲及伸展。
85.根据权利要求84所述的装置,其中每一所述腿部支撑件经配置以使所述各 自膝盖关节能够在摆动阶段期间弯曲,并阻止所述各自膝盖关节在站立阶段期间弯曲 以便能够将力转移至地面。
86.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述人体的下肢且经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以在除了所述人体所提供的能量之外不使用来自电 源的能量的情况下,使各自小腿连接段与大腿连接段之间能够在摆动阶段期间弯曲, 且在站立阶段期间阻止各自小腿连接段与大腿连接段之间弯曲;及
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转的方式连接至 所述腿部支撑件的所述大腿连接段,以使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够 进行所述弯曲及伸展。
87.一种操作下部肢体外骨骼以行走的方法,所述下部肢体外骨骼具有:
两个腿部支撑件,其经配置以在其站立阶段期间倚靠在地面上,其中每一所述腿 部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可以可旋转的方式连接至所述腿部支撑件的所述大腿连接段,从 而使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够进行所述弯曲及伸展;
所述方法包括:
使人体的腿部耦合至所述两个腿部支撑件中的一者;
使所述人体的上半身耦合至所述外骨骼躯干;及
使所述各自膝盖关节能够在摆动阶段期间进行所述弯曲,并阻止所述各自膝盖关 节在站立阶段期间弯曲以便能够将力转移至地面;
其中在周期性膝盖运动期间,腿部支撑件的所述小腿连接段与所述各自大腿连接 段之间的所述弯曲及伸展所需要的能量是由所述人体来提供。
88.一种使用下部肢体外骨骼来携载物体的方法,所述下部肢体外骨骼耦合至所 述物体且具有:
两个腿部支撑件,其经配置以在其站立阶段期间倚靠在地面上,其中每一所述腿 部支撑件包括大腿连接段及小腿连接段;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;及
外骨骼躯干,其可以可旋转的方式连接至所述腿部支撑件的所述大腿连接段,从 而使所述腿部支撑件与所述外骨骼躯干之间能够进行所述弯曲及伸展;
两个力矩产生器;及
控制器,其经配置以控制所述力矩产生器
所述方法包括:
使人体的腿部耦合至所述两个腿部支撑件中的一者;
使人体的上半身耦合至所述外骨骼躯干;及
控制所述力矩产生器,以使所述各自膝盖关节能够在摆动阶段期间进行所述弯 曲,且在站立阶段期间阻止所述各自膝盖关节弯曲以便能够将力转移至地面;
其中在周期性膝盖运动期间,腿部支撑件的所述小腿连接段与各自大腿连接段之 间的所述弯曲及伸展所需要的能量是由所述人体来提供。
89.根据权利要求88所述的方法,其中所述外骨骼进一步包括每所述腿部支撑 件至少一个腿部传感器,所述至少一个腿部传感器将表示所述人体的脚的底部上的力 的站立信号传输至所述控制器。
90.一种下部肢体外骨骼,其可经配置以耦合至人体,所述下部肢体外骨骼包括:
两个腿部支撑件,其可经配置以耦合至所述人体的下肢并经配置以在其站立阶段 期间倚靠在地面上,其中每一所述腿部支撑件包括大腿连接段、小腿连接段及外骨骼 脚部;
两个膝盖关节,其各自经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯 曲及伸展;
外骨骼躯干,其可经配置以耦合至所述人体的上半身,可以可旋转方式连接至所 述腿部支撑件的所述大腿连接段,从而使所述腿部支撑件与所述髋部机构之间能够进 行所述弯曲及伸展;
每所述腿部支撑件至少一个的脚部传感器,其产生表示所述人的脚的底部上的力 的站立信号;
两个力矩产生器,其各自经配置以使所述各自膝盖关节能够在摆动阶段期间弯 曲,且在站立阶段期间阻止所述各自膝盖关节弯曲以便能够将力转移至地面;及
控制器,其经配置以控制所述力矩产生器,其中在周期性膝盖运动期间,腿部支 撑件的所述小腿连接段与所述各自大腿连接段之间的所述弯曲及伸展所需要的能量是 由所述人体来提供。
91.根据权利要求90所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括至少一 个经配置以促进所述各自膝盖关节弯曲的膝盖回弹性元件。
92.根据权利要求90所述的装置,其中每一所述腿部支撑件进一步包括至少一 个经配置以促进所述各自膝盖关节伸展的膝盖回弹性元件。
一般而言,本申请案涉及下部肢体外骨骼领域,且更具体而言涉及低功率下部肢 体外骨骼领域。
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