專(zhuān)利名稱(chēng)：助行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于支承行動(dòng)障礙的殘障用戶的助行器(mobility aid, walking aid) (WA)。本發(fā)明特別涉及但不限于機(jī)器人外骨骼，其能夠支承行動(dòng)障礙的殘障用戶并在用 戶以“正?！毙凶叩倪\(yùn)動(dòng)幅度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)輔助及支承。本發(fā)明還可特別在于但不限于與WA結(jié)構(gòu)幾何學(xué)相關(guān)的特征。本發(fā)明還可特別在于但不限于WA，該WA包括用于用戶的矯正支承器，其中該矯正 支承器可拆除地與外骨骼嚙合。本發(fā)明還特別在于但不限于用于支承用戶的可活動(dòng)行走支承器。本發(fā)明還可特別 在于但不限于用于助行器(WA)的外骨骼。本發(fā)明還可以是一種醫(yī)療裝置，用以輔助減輕行動(dòng)障礙的殘障用戶的由于腿部無(wú) 法行動(dòng)而帶來(lái)的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，可以認(rèn)為本發(fā)明一般地涉及一種適于支承行動(dòng)障礙的殘障用戶的 助行器，包括外骨骼，包括剛性骨盆支承構(gòu)件，包括用于將用戶緊固至至少所述骨盆支承構(gòu)件的用戶固定裝 置，以操作地支承所述用戶；第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的 每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接近用 戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部 關(guān)節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部 關(guān)節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿第二端樞軸地嚙 合；主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所 述髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述 膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān) 節(jié)圍繞基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；電源，被配置用于至少向所述主髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器中的一 個(gè)或多個(gè)供電；
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控制系統(tǒng)，被配置用于至少控制所述主髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器 中的一個(gè)或多個(gè)的運(yùn)動(dòng)，至少對(duì)于所述用戶實(shí)施行走運(yùn)動(dòng)的目的，而使所述外骨骼相對(duì)所 述助行器位于的地面運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述外骨骼包括，用于所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的每一個(gè) 的輔助髖部促動(dòng)器，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向 平面圍繞所述骨盆支承構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)件在中間/橫向平面 中以大約10度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平 面中以大約6度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述髖關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或球窩接頭中的一個(gè)，被配置用于利于 所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。優(yōu)選地，所述髖關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前 /后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少部分地防止所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞其 縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，每個(gè)髖關(guān)節(jié)被配置有以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，每個(gè)髖關(guān)節(jié)都被配置有以大約4度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)從所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件向后偏置以在操作中與用戶的膝關(guān)節(jié)的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸大致對(duì)齊。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)包括用于利于所述膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱軸承。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)還包括用于抵抗膝關(guān)節(jié)上的軸力的推力軸承。優(yōu)選地，所述外骨骼包括用于所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的輔助腳部 促動(dòng)器，該輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述腳構(gòu)件在大致中間/橫向平面中圍繞所述 腳關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平 面中以大約6度范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述腳關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或球窩接頭，被配置用于利于所述腳構(gòu) 件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。優(yōu)選地，每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有以大約4度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述腳關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前 /后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少部分地防止所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)腳 構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都包括緊固件，用以緊固至用戶 的腿。優(yōu)選地，所述緊固件包括矯正裝置和縛帶，所述矯正裝置被成形為符合其待嚙合 的用戶腿部的部分，所述縛帶用來(lái)將所述腿部固定至所述矯正裝置。優(yōu)選地，所述緊固件包括用于至少部分地繞用戶腿部固定的可調(diào)縛帶。優(yōu)選地，所述可調(diào)縛帶包括可調(diào)緊固裝置。
優(yōu)選地，所述可調(diào)緊固裝置至少包括鉤環(huán)扣構(gòu)造、扣環(huán)構(gòu)造或扣鎖構(gòu)造中的一個(gè)。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的大腿矯正裝置，通過(guò)所述大腿 矯正裝置，用戶的大腿在使用中相對(duì)各自的所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合；以及，每個(gè)所述 小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的小腿矯正裝置，通過(guò)所述小腿矯正裝置，用戶的小腿在使 用中相對(duì)各自的所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以將所述大腿矯正裝置固定 至用戶的腿；且每個(gè)所述小腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以將所述小腿矯正裝置固定至 用戶的腿。優(yōu)選地，每個(gè)所述矯正裝置與所述外骨骼可拆卸的嚙合。優(yōu)選地，所述外骨骼包括緊固件，以可拆卸地與每個(gè)所述矯正裝置嚙合，以將每個(gè) 所述矯正裝置固定在相對(duì)所述外骨骼適當(dāng)?shù)奈恢?。?yōu)選地，緊固件允許所述矯正裝置以不同的位置被嚙合。優(yōu)選地，每個(gè)所述腳構(gòu)件包括用于操作地引導(dǎo)用戶腳的運(yùn)動(dòng)的腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件。優(yōu)選地，每個(gè)腳構(gòu)件包括鞋，用戶能將腳放入所述鞋中。優(yōu)選地，所述鞋可移動(dòng)地與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件嚙合。優(yōu)選地，所述鞋構(gòu)件包括固定構(gòu)造，被配置用于利于所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述 鞋之間方便地緊固連接。優(yōu)選地，所述固定構(gòu)造允許所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述鞋之間夾住和松開(kāi)。優(yōu)選地，所述鞋的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)的。優(yōu)選地，所述腳構(gòu)件包括用于直接或間接地與用戶的腳嚙合的腳嚙合構(gòu)造。如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述腳嚙合構(gòu)造與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu) 元件耦合。優(yōu)選地，所述腳嚙合構(gòu)造的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，每個(gè)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度可變化，以改變所述髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距罔。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此可活動(dòng)的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮 短所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān) 系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度 的大腿加長(zhǎng)插件優(yōu)選地，所述大腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或 多個(gè)固定至所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。優(yōu)選地，每個(gè)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度為可變化的，以改變所述腳關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間 的距離。優(yōu)選地，每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此可活動(dòng)的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮 短所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān) 系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。
優(yōu)選地，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度 的小腿加長(zhǎng)插件。優(yōu)選地，所述小腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或 多個(gè)固定至所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。優(yōu)選地，用戶由位于用戶的骨盆部位或朝向用戶的骨盆部位的用戶固定裝置支 承，以使用戶的腿不承受用戶的重量。優(yōu)選地，所述用戶固定裝置包括以下中的一個(gè)或多個(gè)骨盆支具，用于將用戶的骨盆固定至骨盆支承構(gòu)件；填充裝置，用于使用戶的髖部緊密的抵靠住所述骨盆支承構(gòu)件；以及緊固件裝置，用于將用戶的每條腿固定至相關(guān)的腿結(jié)構(gòu)件。優(yōu)選地，所述填充裝置是充氣的壓力容器?？蛇x的，所述填充裝置是泡沫墊。優(yōu)選地，所述泡沫墊是楔形的。優(yōu)選地，所述外骨骼包括軀干支具，所述軀干支具在使用中于所述用戶固定裝置 上方與用戶嚙合。優(yōu)選地，設(shè)置多個(gè)傳感器，所述傳感器被配置用于向所述控制系統(tǒng)提供信息，用于 利于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述多個(gè)傳感器被配置用于感測(cè)待感測(cè)的特定參數(shù)，并生成對(duì)所述特定 參數(shù)進(jìn)行指示的信號(hào)，且將所述信號(hào)傳送給所述控制系統(tǒng)，以便于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述傳感器包括用于確定所述促動(dòng)器的位置和速度的位置傳感器。優(yōu)選地，所述傳感器包括設(shè)置在所述腳構(gòu)件上以確定所述腳構(gòu)件向地面施加的壓 力的壓力傳感器。優(yōu)選地，所述壓力傳感器被配置用于確定通過(guò)所述腳構(gòu)件的底部向地面施加的壓 力的變化。優(yōu)選地，所述傳感器包括被配置用于確定所述助行器前方、后方以及橫向的地面 的斜度的距離傳感器。優(yōu)選地，所述距離傳感器被配置用于檢測(cè)所述助行器中央地面的斜度，所述距離 傳感器允許控制器控制促動(dòng)器以考慮所述助行器周?chē)孛娴男倍?。?yōu)選地，所述傳感器包括加速計(jì)，以測(cè)量所述骨盆支承構(gòu)件、大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、小腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的加速度。如權(quán)利要求24所述的助行器，其中所述傳感器包括傾斜儀，以測(cè)量所述骨盆支承 構(gòu)件、大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的傾斜度。優(yōu)選地，所述控制器包括陀螺儀，用于限定參照系，所述參照系用于所述外骨骼或 外骨骼的一部分進(jìn)行位置控制。優(yōu)選地，所述助行器包括人機(jī)接口裝置。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置包括操縱桿。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置包括鍵盤(pán)。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置在搖臂上是可旋轉(zhuǎn)的，所述搖臂用于在用戶轉(zhuǎn)移至所 述助行器期間便于運(yùn)動(dòng)至垂直位置。
優(yōu)選地，所述外骨骼被可配置為坐姿位置，以便于用戶進(jìn)入或脫離所述助行器。優(yōu)選地，所述外骨骼包括支承面，所述支承面被配置和尺寸設(shè)計(jì)為能夠與用戶嚙 合，以便于用戶進(jìn)入或脫離所述助行器。優(yōu)選地，所述支承面為把手。優(yōu)選地，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述支承面與用戶可嚙合。優(yōu)選地，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述把手被配置以基本水平地延伸。優(yōu)選地，所述支承面由罩體限定，所述罩體至少罩住部分外骨骼。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件是模制的。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件由碳素纖維或玻璃纖維中的一種模制而成。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元，所述單一中空單元包括 跨過(guò)所述骨盆支承構(gòu)件內(nèi)部空腔的抗剪腹板。優(yōu)選地，在所述腳構(gòu)件上的傳感器由防水罩密封。根據(jù)本發(fā)明另一方面，可以認(rèn)為本發(fā)明一般地涉及一種適于用于支承行動(dòng)障礙的 殘障用戶的可控助行器的外骨骼，所述外骨骼包括剛性骨盆支承構(gòu)件，包括用于將緊固至用戶的用戶固定裝置，以操作地完全支承 所述用戶，第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的 每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接近用 戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部 關(guān)節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部 關(guān)節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿第二端樞軸地嚙 合；主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所 述髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述 膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān) 節(jié)以基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述外骨骼包括電源，所述電源被配置用于至少向所述主髖部促動(dòng)器、膝 部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器中的一個(gè)或多個(gè)供電。優(yōu)選地，所述外骨骼包括，用于所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的每一個(gè) 的輔助髖部促動(dòng)器，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向 平面圍繞所述骨盆支承構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)件在中間/橫向平面 中以大約10度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
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優(yōu)選地，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平 面中以大約6度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述髖關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或球窩接頭中的一個(gè)，被配置用于利于 所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。優(yōu)選地，所述髖關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前 /后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少部分地防止所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞其 縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，每個(gè)髖關(guān)節(jié)被配置有以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，每個(gè)髖關(guān)節(jié)都被配置有以大約4度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)從所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件向后偏置以在操作中與用戶的膝關(guān)節(jié)的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸大致對(duì)齊。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)包括用于利于所述膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱軸承。優(yōu)選地，所述膝關(guān)節(jié)還包括用于抵抗膝關(guān)節(jié)上的軸力的推力軸承。優(yōu)選地，所述外骨骼包括用于所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的輔助腳部 促動(dòng)器，該輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述腳構(gòu)件在大致中間/橫向平面中圍繞所述 腳關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平 面中以大約6度范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述腳關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或球窩接頭，被配置用于利于所述腳構(gòu) 件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。優(yōu)選地，每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有以大約4度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。優(yōu)選地，所述腳關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前 /后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少部分地防止所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)腳 構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都包括緊固件，用以緊固至用戶 的腿。優(yōu)選地，所述緊固件包括矯正裝置和縛帶，所述矯正裝置被成形為符合其待嚙合 的用戶腿部的部分，所述縛帶用來(lái)將所述腿部固定至所述矯正裝置。優(yōu)選地，所述緊固件包括用于至少部分地固定用戶腿的可調(diào)帶子或縛帶優(yōu)選地，所述可調(diào)帶子包括可調(diào)緊固裝置。優(yōu)選地，所述可調(diào)緊固裝置至少包括鉤環(huán)扣構(gòu)造、扣環(huán)構(gòu)造或扣鎖構(gòu)造中的一個(gè)。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的大腿矯正裝置，通過(guò)所述大腿 矯正裝置，用戶的大腿在使用中相對(duì)各自的所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合；以及，每個(gè)所述 小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的小腿矯正裝置，通過(guò)所述小腿矯正裝置，用戶的小腿在使 用中相對(duì)各自的所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以將所述大腿矯正裝置固定 至用戶的腿；且每個(gè)所述小腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以將所述小腿矯正裝置固定至 用戶的腿。
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優(yōu)選地，每個(gè)所述矯正裝置與所述外骨骼可拆卸的嚙合。優(yōu)選地，所述外骨骼包括緊固件，以可拆卸地與每個(gè)矯正裝置嚙合，以將每個(gè)所述 矯正裝置固定在相對(duì)所述外骨骼適當(dāng)?shù)奈恢?。?yōu)選地，緊固件允許所述矯正裝置以不同的位置被嚙合。優(yōu)選地，所述每個(gè)所述腳構(gòu)件包括用于操作地引導(dǎo)用戶腳的運(yùn)動(dòng)的腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元 件。優(yōu)選地，所述每個(gè)腳構(gòu)件包括鞋，用戶能將腳放入所述鞋中。優(yōu)選地，所述鞋可拆卸地與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件嚙合。優(yōu)選地，所述鞋構(gòu)件包括固定構(gòu)造，被配置用于利于所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述 鞋之間方便地緊固連接。優(yōu)選地，所述固定構(gòu)造允許所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述鞋之間夾住和松開(kāi)。優(yōu)選地，所述鞋的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)的。優(yōu)選地，所述腳構(gòu)件包括用于直接或間接地與用戶的腳嚙合的腳嚙合構(gòu)造。優(yōu)選地，所述腳嚙合構(gòu)造與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件耦合。優(yōu)選地，所述腳嚙合構(gòu)造的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，每個(gè)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度可變化，以改變所述髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距 罔。優(yōu)選地，每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括至少相對(duì)彼此可活動(dòng)的兩部分，以延長(zhǎng)和縮 短所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān) 系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度 的大腿加長(zhǎng)插件。優(yōu)選地，所述大腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或 多個(gè)固定至所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。優(yōu)選地，每個(gè)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度為可變化的，以改變所述腳關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間 的距離。優(yōu)選地，每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括至少相對(duì)彼此可活動(dòng)的兩部分，以延長(zhǎng)和縮 短所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān) 系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度 的小腿加長(zhǎng)插件。優(yōu)選地，所述小腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或 多個(gè)固定至所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。優(yōu)選地，用戶由位于用戶的骨盆部位或朝向用戶的骨盆部位的用戶固定裝置完全 支承，以使用戶的腿不承受用戶的重量。優(yōu)選地，所述用戶固定裝置包括以下中的一個(gè)或多個(gè)骨盆支具，用于將用戶的骨盆固定至骨盆支承構(gòu)件；
填充裝置，用于使用戶的髖部緊密的抵靠住所述骨盆支承構(gòu)件；以及緊固件裝置，用于將用戶的每條腿固定至相關(guān)的腿結(jié)構(gòu)件。優(yōu)選地，所述外骨骼包括軀干支具，所述軀干支具在使用中于所述用戶固定裝置 上方與用戶嚙合。優(yōu)選地，所述外骨骼被可配置為坐姿位置，以便于用戶進(jìn)入或脫離所述助行器。優(yōu)選地，所述外骨骼包括支承面，所述支承面被配置和尺寸設(shè)計(jì)為能夠與用戶嚙 合，以便于用戶進(jìn)入或脫離所述助行器。優(yōu)選地，所述支承面為把手。優(yōu)選地，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述支承面與用戶可嚙合。優(yōu)選地，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述把手被配置以基本水平地延伸。優(yōu)選地，所述支承面由罩體限定，所述罩體至少罩住部分外骨骼。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件是模制的。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件由碳素纖維或玻璃纖維中的一種模制而成。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元。優(yōu)選地，所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元，所述單一中空單元包括 跨過(guò)所述骨盆支承構(gòu)件內(nèi)部空腔的抗剪腹板。優(yōu)選地，設(shè)置多個(gè)傳感器，所述傳感器被配置用于向所述控制系統(tǒng)提供信息，用于 利于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述多個(gè)傳感器被配置用于感測(cè)待感測(cè)的特定參數(shù)，并生成對(duì)所述特定 參數(shù)進(jìn)行指示的信號(hào)，且將所述信號(hào)傳送給所述控制系統(tǒng)，以便于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述傳感器包括用于確定所述促動(dòng)器的位置的位置傳感器。優(yōu)選地，所述傳感器包括設(shè)置在所述腳構(gòu)件上以確定所述腳構(gòu)件向地面施加的壓 力的壓力傳感器。優(yōu)選地，所述壓力傳感器被配置用于確定通過(guò)所述腳構(gòu)件的底部向地面施加的壓 力的變化。優(yōu)選地，所述傳感器包括被配置用于確定所述助行器前方和后方的地面的斜度的 距離傳感器。優(yōu)選地，所述距離傳感器被配置用于檢測(cè)所述助行器中央地面的斜度，所述距離 傳感器允許控制器控制促動(dòng)器以考慮所述助行器周?chē)孛娴男倍取?yōu)選地，所述傳感器包括加速計(jì)，以測(cè)量所述骨盆支承構(gòu)件、大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、小腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的加速度。優(yōu)選地，所述傳感器包括傾斜儀，以測(cè)量所述骨盆支承構(gòu)件、大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、小腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的傾斜度。優(yōu)選地，所述控制器包括陀螺儀，用于限定參照系，所述參照系用于所述外骨骼或 外骨骼的一部分進(jìn)行位置控制。優(yōu)選地，所述外骨骼包括人機(jī)接口裝置。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置包括操縱桿。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置包括鍵盤(pán)。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口裝置在搖臂上是可旋轉(zhuǎn)的，所述搖臂用于在用戶轉(zhuǎn)移至所述助行器期間便于運(yùn)動(dòng)至垂直位置。根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種適于在助行器中使用的外骨骼，所述外骨骼包 括剛性骨盆支承構(gòu)件，適于操作地與用戶的髖部緊密?chē)Ш希挥脩艄潭ㄑb置，用于將用戶緊固至所述支承構(gòu)件來(lái)操作地支承所述用戶；第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的 每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接近用 戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部 關(guān)節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部 關(guān)節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿第二端樞軸地嚙 合；主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所 述髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述 膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān) 節(jié)以基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述用戶固定裝置包括骨盆支具，用于將用戶的骨盆固定至骨盆支承構(gòu)件；緊固件裝置，用于將用戶的每條腿固定至相關(guān)的腿結(jié)構(gòu)件。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“前方”涉及與人類(lèi)用戶前面或前方相應(yīng)的方向，且相應(yīng)的 解釋術(shù)語(yǔ)“后方”。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“后”涉及與人類(lèi)用戶背部或后面相應(yīng)的方向，相應(yīng)地解釋 術(shù)語(yǔ)“前”。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“前/后平面”涉及從用戶前方和/或后方延伸的平面。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“中間的”涉及從用戶內(nèi)臂向用戶身體向內(nèi)延伸的方向，且 相應(yīng)地解釋術(shù)語(yǔ)“中間地”。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“橫向的”涉及從用戶身體側(cè)向向外延伸的方向，且相應(yīng)地 解釋術(shù)語(yǔ)“橫向地”。 本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“中間/橫向平面”涉及從用戶中間地延伸和/或橫向地 延伸的平面。本發(fā)明還一般地涉及本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中單獨(dú)地或集成地參考或指示的部件、元件及 結(jié)構(gòu)特征，，以及任意兩種或更多所述部件、元件或結(jié)構(gòu)特征的結(jié)合，以及此處提出的特定 整體，該特定整體在本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域中存在已知的等價(jià)物，如果單獨(dú)的進(jìn)行說(shuō)明則該已 知等價(jià)物被視為合并于此。本文使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”表示“和”或“或”或兩者。
本文使用的名詞后的“復(fù)數(shù)(S) ”表示名詞的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)形式。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”表示“至少部分地由…組成”。當(dāng)說(shuō)明書(shū)中的解釋 聲明包括該術(shù)語(yǔ)時(shí)，每個(gè)聲明中以該術(shù)語(yǔ)起始的特征都需要出現(xiàn)，但是也可出現(xiàn)其他特征。 以相同的方式解釋相關(guān)術(shù)語(yǔ)例如“包含”和“包含了”。在該說(shuō)明書(shū)中，其中專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)參照的其他外部文獻(xiàn)，或其他信息來(lái)源均為提供 背景以解釋本發(fā)明特征的目的。除特別聲明外，對(duì)外部文獻(xiàn)的參考不認(rèn)為進(jìn)入了是現(xiàn)有技 術(shù)或形成本領(lǐng)域公知常識(shí)部分的文獻(xiàn)或信息來(lái)源的領(lǐng)域。


圖1示出形成本發(fā)明WA部分的外骨骼與設(shè)置的矯正器的側(cè)視圖，該實(shí)施方式中示 出的外骨骼沒(méi)有輔助髖部促動(dòng)器；圖2是圖1所示的外骨骼部分和矯正器的正面剖視圖；圖3是圖1所示的外骨骼和矯正器的正視圖；圖4是圖1的WA支承用戶的正視圖；圖5是圖1的外骨骼部分的腳構(gòu)件部位的側(cè)面剖視圖；圖6是圖5的后視圖；圖7是外骨骼部分的正面剖視圖，該外骨骼包括在髖關(guān)節(jié)部位的輔助髖部促動(dòng) 器；圖8是圖7的側(cè)視圖；圖8a示出從正面看外骨骼橫向運(yùn)動(dòng)促動(dòng)器的圖解布局；圖9示出腳構(gòu)件的側(cè)視圖；圖10示出腳構(gòu)件的仰視圖；圖IOa示出腳構(gòu)件的立體圖；圖11示出外骨骼部分的側(cè)視圖，該側(cè)視圖示出了傳感器布局以及傳感器在環(huán)境 中預(yù)計(jì)的傳感方向；圖12示出圖解形式的膝關(guān)節(jié)的側(cè)視圖，該側(cè)視圖示出了膝關(guān)節(jié)的偏置；圖13是由包括輔助髖部促動(dòng)器的實(shí)施方式的WA支承的人的側(cè)視圖；圖14示出由附接有罩體的WA支承的人的側(cè)視圖；圖15示出外骨骼的腳構(gòu)件和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后側(cè)剖視立體圖；圖16示出外骨骼上部區(qū)域的側(cè)視圖，該外骨骼包括用于支承上肢相對(duì)骨盆支具 運(yùn)動(dòng)的上肢控制擴(kuò)展部；圖17示出向前步進(jìn)位置的WA的側(cè)視圖；圖18示出包括輔助髖部促動(dòng)器的WA的后視圖；圖19示出更為詳細(xì)地顯示了設(shè)置以通過(guò)外骨骼固定用戶的支具和支承器的正視 圖；圖20示出外骨骼膝部部位的右側(cè)剖視圖，該剖視圖示出膝部樞軸支部；圖21示出優(yōu)選的膝部樞軸偏置的右后側(cè)剖視圖；圖22示出膝部樞軸偏置的右前側(cè)剖視圖；圖23示出蓋上罩體的WA的側(cè)視圖24示出蓋上罩體的WA的后視圖；圖25示出具有罩體且支承用戶的WA的正視圖；圖26示出第三實(shí)施方式的WA處于步進(jìn)位置的立體圖；圖27示出以站立位置支承用戶的第三實(shí)施方式的WA的前側(cè)立體圖；圖28示出以站立位置支承用戶的第三實(shí)施方式的WA的側(cè)視圖；圖29示出第三實(shí)施方式的WA的正視圖；圖30示出圖26的髖關(guān)節(jié)附近區(qū)域的后視圖；圖31示出圖26的髖關(guān)節(jié)附近區(qū)域的側(cè)視圖；圖32示出圖26的膝關(guān)節(jié)附近區(qū)域的后視圖；圖33示出圖26的膝關(guān)節(jié)正面立體圖；圖34示出圖26的髖關(guān)節(jié)附近區(qū)域的正面立體圖；圖35示出圖26的膝關(guān)節(jié)附近區(qū)域的側(cè)視圖；圖36示出站立位置且沒(méi)有罩體的第三實(shí)施方式的WA的側(cè)視圖；圖37示出步進(jìn)位置且沒(méi)有罩體的第三實(shí)施方式的WA的側(cè)視圖；圖38示出步進(jìn)位置且具有罩體的第三實(shí)施方式的WA的側(cè)視圖；圖39示出坐姿位置且沒(méi)有罩體的第三實(shí)施方式的WA的正面立體圖；圖40示出坐姿位置且沒(méi)有罩體的第三實(shí)施方式的WA的正視圖；圖41示出WA的腳關(guān)節(jié)附近區(qū)域的正面立體圖；圖42示出WA的腳關(guān)節(jié)附近區(qū)域的正視圖；圖43為圖示了在行走運(yùn)動(dòng)期間腳步之間WA和用戶的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的示意圖；以及圖44示出楔形的泡沫填充件。
具體實(shí)施例方式參照上述附圖，其中相似的附圖標(biāo)記通常表示相似的特征，根據(jù)本發(fā)明第一方面 的、可以是一種形式的助行器的裝置通常由標(biāo)記100表示，且通常由標(biāo)記500表示適用于可 操控助行器的外骨骼。該裝置還可為另一種形式，即一種醫(yī)療裝置，可助于減輕行動(dòng)障礙的 殘障用戶由于腿部無(wú)法行動(dòng)而帶來(lái)的不良影響，其中該裝置還能夠使用戶以行走或步進(jìn)的 方式運(yùn)動(dòng)或者靜止。根據(jù)第一方面，提供一種助行器(WA) 100，適于在用戶移動(dòng)時(shí)通過(guò)一系列與步行運(yùn) 動(dòng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)來(lái)支承行動(dòng)障礙的殘障用戶。WA 100包括外骨骼500、電池組或其他相似機(jī) 載電源組形式的電源(未示出)和與電源連接的電源電纜(未示出)、以及控制系統(tǒng)(未示 出)。外骨骼500包括剛性骨盆支承構(gòu)件或髖部框架15，該剛性骨盆支承構(gòu)件或髖部 框架15包括骨盆裝具96 ；和一對(duì)腿部結(jié)構(gòu)件50 (第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件)。要求髖部框架15相對(duì)較輕，同時(shí)在操作中具有高剛性和低柔韌性。為此，髖部框 架15由碳素纖維模制為具有內(nèi)部空腔(未示出)的單獨(dú)單元?？梢栽O(shè)想髖部框架15還可 由玻璃纖維模制而成。髖部框架15進(jìn)一步包括延伸穿過(guò)其內(nèi)部空腔的橫向抗剪腹板。每個(gè)腿部結(jié)構(gòu)件50都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10、小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11、腳構(gòu)件18、主髖部 促動(dòng)器16、膝部促動(dòng)器13和主腳部促動(dòng)器19。
大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10用于固定用戶600的大腿610，大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10在其第一端IOa 處通過(guò)髖關(guān)節(jié)14與髖部框架15樞軸地嚙合。小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11用于固定用戶600的小腿620，小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11在其第一端Ila 處通過(guò)膝關(guān)節(jié)12與大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10的第二端IOb樞軸地嚙合。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以設(shè)想膝關(guān)節(jié)12僅允許沿著單一平面在大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10 和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11之間的相對(duì)樞軸運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，這可以使用滾柱軸承裝置(未示出)來(lái) 實(shí)現(xiàn)。然而，膝關(guān)節(jié)12可能經(jīng)受大的扭力或側(cè)向力，從而引起在滾柱軸承裝置上的軸力。 因此，可以設(shè)想該膝關(guān)節(jié)還包括被配置用于抵抗膝關(guān)節(jié)12上的軸力的推力軸承裝置(未示 出)。每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11都包括可調(diào)緊固件46形式的扣件 裝置，用于在使用中將各個(gè)腿結(jié)構(gòu)件50與用戶600相關(guān)的腿緊固?？梢栽O(shè)想緊固件46可 包括柔韌的帶或縛帶，并可包括可調(diào)緊固裝置47，可調(diào)緊固裝置47可為穿過(guò)環(huán)扣的具有鉤 環(huán)扣緊固系統(tǒng)(例如Velcro )的縛帶形式?？蛇x地，可調(diào)緊固裝置可包括典型的環(huán)扣、 棘輪環(huán)扣或扣鎖構(gòu)造。腳構(gòu)件18用于固定用戶600的腳630，腳構(gòu)件18通過(guò)腳關(guān)節(jié)17與小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件 11的第二端lib樞軸地嚙合。每個(gè)所述腳構(gòu)件18都包括用于操作地引導(dǎo)用戶腳630運(yùn)動(dòng) 的腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件126。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)所述腳構(gòu)件18都包括鞋31，鞋31便于與腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元 件126可拆裝地嚙合，且用戶600可他們的腳放置在鞋31中。鞋31便于通過(guò)固定構(gòu)造與 腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件126可拆裝的嚙合，例如通過(guò)夾形構(gòu)造、卡形構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、或其他任 何適合的構(gòu)造。鞋31相對(duì)腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件126的位置設(shè)想為可調(diào)節(jié)的，以允許用戶的腳踝 對(duì)準(zhǔn)腳關(guān)節(jié)17的轉(zhuǎn)動(dòng)軸17A。在另一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)腳構(gòu)件18都包括用于與用戶的腳630間接嚙合(即用 戶穿鞋)的腳嚙合構(gòu)造34。腳嚙合構(gòu)造34以可調(diào)方式與腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件126耦合，以再次 允許對(duì)用戶600腳踝的定位。主髖部促動(dòng)器16被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10相對(duì)所述髖部框架115圍 繞所述髖關(guān)節(jié)14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而(使用中)在用戶600的前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10。對(duì)于每一個(gè)腿部結(jié)構(gòu)件50而言，外骨骼500進(jìn)一步包括輔助髖部促動(dòng)器38。輔助 髖部促動(dòng)器38被配置用于在使用中促動(dòng)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10在中間/橫向平面中圍繞髖部框 架15且相對(duì)于用戶600轉(zhuǎn)動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，輔助髖部促動(dòng)器38被配置用于促動(dòng) 所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10在中間/橫向平面中以大約十二度的范圍向垂直方向的每一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)， 更優(yōu)選地為大約六度。膝部促動(dòng)器13被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11相對(duì)于所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10 圍繞所述膝關(guān)節(jié)12轉(zhuǎn)動(dòng)。主腳部促動(dòng)器19被配置用于促使所述腳構(gòu)件18相對(duì)于所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11圍 繞所述腳關(guān)節(jié)17繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸17A進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，其中轉(zhuǎn)動(dòng)軸17A基本平行于膝關(guān)節(jié)12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 12A。此外對(duì)于每個(gè)腿部結(jié)構(gòu)件50而言，外骨骼500都包括輔助腳部促動(dòng)器39。輔助腳 部促動(dòng)器39被配置用于促使所述腳構(gòu)件18在大致中間/橫向平面中圍繞所述腳關(guān)節(jié)17轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)輔助腳部促動(dòng)器39都被配置用于促使其連接的大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10在中間/橫向 平面中以大約十度的范圍向垂直方向的每一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選地為大約六度。電源可被配置用于為促動(dòng)器16、13、19、38、39供電。控制系統(tǒng)可被配置用于控制主髖部促動(dòng)器、輔助髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器、主腳部 促動(dòng)器和輔助腳部促動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)。這將導(dǎo)致外骨骼500相對(duì)助行器所位于的地面的運(yùn)動(dòng)。 可以設(shè)想，當(dāng)通過(guò)控制以正確的順序啟動(dòng)促動(dòng)器時(shí)，可通過(guò)外骨骼將實(shí)現(xiàn)行走運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將行 動(dòng)障礙的殘障用戶600固定至WA時(shí)，使得用戶600通過(guò)行走運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)其關(guān)節(jié)和肌肉，從 而有助于防止用戶600生理機(jī)能退化。非常重要的是應(yīng)注意到，行動(dòng)障礙的殘障用戶需要被支承以到達(dá)用戶自身不能到 達(dá)的程度。在本文中，行動(dòng)障礙的殘障用戶可被“完全”支承。然而，本W(wǎng)A的重要方面是其 能夠以某個(gè)位置支承行動(dòng)障礙的殘障用戶，使用戶的腿負(fù)重，從而使用戶的骨骼經(jīng)受壓力。 通常，行動(dòng)障礙的殘障用戶的腿和腰骨久而久之會(huì)退化。這是由用戶骨骼礦物質(zhì)的流失造 成的，而用戶的骨骼不能經(jīng)受正常的壓力。因礦物質(zhì)流失，除了用戶骨骼退化之外，行動(dòng)障 礙的殘障用戶可能患上下游并發(fā)癥，例如腎結(jié)石等，因?yàn)檫@些礦物質(zhì)可聚積在用戶身體的 其他部分。使行動(dòng)障礙的殘障用戶的骨骼承受壓力(否則用戶將無(wú)法承受該壓力)，這有助 于防止用戶骨骼的退化，以及防止用戶骨骼流失的礦物質(zhì)聚積在用戶系統(tǒng)其他部位而引起 的后續(xù)并發(fā)癥。而且，使用戶的腿部運(yùn)動(dòng)有助于刺激血液流經(jīng)他們的系統(tǒng)，這會(huì)帶來(lái)相關(guān)的 生理益處。參照附圖，圖1和圖3 —般性地示出助行器(WA) 100。WA 100包括有效支承用戶 600的可活動(dòng)機(jī)械框架或外骨骼500。其可支承并承載用戶600。WA 100包括外骨骼500，外骨骼500是用戶600外部佩戴的骨架結(jié)構(gòu)。外骨骼500 可由機(jī)載電源組(未示出)供電，機(jī)載電源組優(yōu)選地可從例如汽車(chē)或任何家庭電源插座充 H1^ ο用戶由外骨骼500綁扎并支承?？梢栽O(shè)想，WA 100為能夠移動(dòng)用戶600的自支承 結(jié)構(gòu)。WA 100包括骨盆裝具96形式的用戶扣件裝置以及將用戶的腿和/或腳固定至腿部 結(jié)構(gòu)件50的矯正器或可調(diào)緊固件，骨盆裝具96包括吊帶、系繩、縛帶、裝具或帶子，以將用 戶600的髖部緊密地保持在髖部框架15中。在一個(gè)實(shí)施方式中，吊帶包括位于且被配置和 設(shè)計(jì)以確保用戶四肢和關(guān)節(jié)對(duì)準(zhǔn)的矯正器4，且吊帶還可包括縛帶或帶子。用戶通過(guò)通常位于腰部高度的操縱桿2或鍵盤(pán)3來(lái)控制WA。鍵盤(pán)3和操縱桿2可 由臂5支承。這可樞軸運(yùn)動(dòng)以在至少一個(gè)操作位置(例如使用中水平延伸或垂直點(diǎn)降)和 收回位置(例如垂直延伸)之間運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D1-3，外骨骼500包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11。兩者通過(guò)膝關(guān) 節(jié)12連接，膝關(guān)節(jié)12限定了允許大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11相互樞軸運(yùn)動(dòng)的樞 轉(zhuǎn)軸12A。該樞轉(zhuǎn)軸12A確保大腿構(gòu)件和小腿構(gòu)件可相互地且僅圍繞一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)?？捎上ゲ看賱?dòng)器13來(lái)促動(dòng)大腿構(gòu)件和小腿構(gòu)件圍繞膝軸12A的運(yùn)動(dòng)。為了促動(dòng) 大腿構(gòu)件10和小腿構(gòu)件11之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，膝部促動(dòng)器13在大腿構(gòu)件和小腿構(gòu)件部分之 間延伸。膝關(guān)節(jié)12優(yōu)選地位于大腿構(gòu)件10的遠(yuǎn)側(cè)第一端10b。在大腿構(gòu)件10的第一端IOa處是髖關(guān)節(jié)14，髖關(guān)節(jié)14使得大腿構(gòu)件10與髖部框架15樞軸地嚙合。髖關(guān)節(jié)14限 定髖軸14A，使用中髖軸14A相對(duì)于用戶600位于或接近位于運(yùn)動(dòng)的前/后方向的髖轉(zhuǎn)動(dòng)的 中和軸。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)髖關(guān)節(jié)14都被配置為相對(duì)髖框架15與其轉(zhuǎn)動(dòng)軸14A 一起沿橫向以0和10度之間的角度向下延伸，更優(yōu)選地大約為4度。轉(zhuǎn)動(dòng)軸14A的該傾角 模仿人類(lèi)大腿的布置，且在圖30中圖示為角度α。該傾角意味著WA 100的腳構(gòu)件更接近， 這使得質(zhì)心(通常大致位于骨盆中間)更自然地轉(zhuǎn)變?yōu)橐稽c(diǎn)，該點(diǎn)在控制WA 100通過(guò)行走 運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行移動(dòng)期間腳構(gòu)件18提供的支承區(qū)域內(nèi)。這在圖43中進(jìn)一步示出，圖43示出與 不具備這種髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的傾角(以虛線示出)相比，WA 100以及用戶的聯(lián)合質(zhì)心(示為 點(diǎn)C)的運(yùn)動(dòng)如何以簡(jiǎn)化的左到右的方式在單獨(dú)腳步之間以行走運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。髖關(guān)節(jié)14允許大腿構(gòu)件10和髖部框架15之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)選地主要 圍繞與膝軸12Α平行的軸。然而，髖關(guān)節(jié)14還允許大腿構(gòu)件10相對(duì)髖部框架15在中間/ 橫向平面方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這在操作中將導(dǎo)致用戶600的腿沿著中間/橫向平面運(yùn)動(dòng)(例如腿向 外張開(kāi))。通過(guò)使用球座接頭(rose joint)限定髖關(guān)節(jié)14，可促進(jìn)該多軸旋轉(zhuǎn)能力?？梢?設(shè)想，髖關(guān)節(jié)14 (球座接頭形式)可通過(guò)一組水平排列的塑制的(優(yōu)選為乙酰的)設(shè)置在 球座接頭兩側(cè)的套筒(圖中未示出)來(lái)限定髖關(guān)節(jié)14的運(yùn)動(dòng)。連接至大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10的 垂直排列的凸緣(圖中未示出)將被防止水平面中的樞軸運(yùn)動(dòng)，即至少部分地防止大腿結(jié) 構(gòu)構(gòu)件10圍繞其縱軸樞軸運(yùn)動(dòng)。使用主髖部促動(dòng)器16可實(shí)現(xiàn)髖部框架、或本文還稱(chēng)為骨盆支具15在髖關(guān)節(jié)14處 相對(duì)大腿構(gòu)件10圍繞與膝軸12A平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。腳構(gòu)件18設(shè)置在小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的第二遠(yuǎn)側(cè)端(遠(yuǎn)離膝關(guān)節(jié)的端部)。依靠腳 關(guān)節(jié)17，腳構(gòu)件18能夠相對(duì)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11轉(zhuǎn)動(dòng)。腳關(guān)節(jié)17優(yōu)選地限定與膝軸12A平行 延伸的樞轉(zhuǎn)軸17a。通過(guò)腳部促動(dòng)器19，可實(shí)施腳構(gòu)件18圍繞腳關(guān)節(jié)17相對(duì)小腿結(jié)構(gòu)支 承構(gòu)件11在前/后平面中的樞軸運(yùn)動(dòng)。與髖關(guān)節(jié)相似，腳關(guān)節(jié)17可為球座接頭以利于腳 關(guān)節(jié)17的多軸樞轉(zhuǎn)能力。腳關(guān)節(jié)17可允許腳構(gòu)件18相對(duì)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11具有多角度的 轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以設(shè)想腳關(guān)節(jié)17被配置用于提供小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11在 中間/橫向平面以及前/后平面中圍繞所述腳構(gòu)件18的樞軸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)至少部分地防止小 腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11相對(duì)腳構(gòu)件18圍繞其縱軸的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)與髖關(guān)節(jié)14相似的方式完成 對(duì)樞軸或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的限制，即在球座接頭的兩側(cè)插入乙酰套筒?？梢栽O(shè)想在優(yōu)選的實(shí)施方 式中，每個(gè)腳關(guān)節(jié)17都被配置有其轉(zhuǎn)動(dòng)軸17A，轉(zhuǎn)動(dòng)軸17A在橫向以0至6度，優(yōu)選為約4 度的角度向下延伸?？稍O(shè)置輔助腳部促動(dòng)器39，且輔助腳部促動(dòng)器39與腳構(gòu)件18耦合，以控制腳構(gòu)件 在對(duì)于主腳部促動(dòng)器19可控制轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而言大致橫向且大致沿著中間/橫向平面的方向 的大致相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。輔助腳部促動(dòng)器39可嚙合腳構(gòu)件18的軸臂或杠桿臂40，以 利于該樞軸運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D5-6，在圖5中示出該裝置的腳構(gòu)件18、腳關(guān)節(jié)17和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的近 視圖，其中可以看出設(shè)置有輔助軸17b，由于輔助促動(dòng)器39的操作，腳構(gòu)件18可圍繞輔助軸 17b轉(zhuǎn)動(dòng)。參照?qǐng)D7-8，可以看出主轉(zhuǎn)動(dòng)軸是繞軸14a且軸14b限定輔助軸，圍繞輔助軸的運(yùn) 動(dòng)可通過(guò)輔助髖部促動(dòng)器38來(lái)控制。
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為了使WA 100適合用戶以使用戶以安全的方式操作該裝置，很重要的是確保髖 關(guān)節(jié)14、膝關(guān)節(jié)12和腳關(guān)節(jié)17之間的空間是適當(dāng)?shù)摹＿m當(dāng)?shù)奈恢脩?yīng)該是這些關(guān)節(jié)盡可能 接近地對(duì)準(zhǔn)用戶相應(yīng)的自然關(guān)節(jié)的位置。當(dāng)用戶穿上外骨骼500時(shí)，外骨骼500將在各因素結(jié)合限定的位置容納相關(guān)的用 戶600。優(yōu)選地，通過(guò)使用與外骨骼嚙合的矯正器(之后將詳細(xì)描述)來(lái)保持用戶。通過(guò) 調(diào)節(jié)大腿構(gòu)件10和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的有效長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和腳關(guān)節(jié)的位置的調(diào) 節(jié)。該調(diào)節(jié)可以通過(guò)可位于小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11第二遠(yuǎn)端處的螺旋扣調(diào)節(jié)器件20以及位于大 腿構(gòu)件10第一遠(yuǎn)端處的螺旋扣21來(lái)實(shí)現(xiàn)。螺旋扣21可允許髖關(guān)節(jié)14和膝關(guān)節(jié)12之間 的距離改變，而螺旋扣20可允許膝關(guān)節(jié)和腳關(guān)節(jié)17之間的距離改變。在可選的實(shí)施方式 中，可通過(guò)插入加長(zhǎng)插件來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)，加長(zhǎng)插件可螺旋入大腿和小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件10、11。 可以理解的是，調(diào)節(jié)特征可設(shè)置在別處，且還可設(shè)置為不同形式，例如卡扣裝置、卡口裝置、 套疊或其他設(shè)置關(guān)節(jié)之間距離的器件。該調(diào)節(jié)可使不同體型或尺寸的不同用戶使用一個(gè)裝 置。參照?qǐng)D12，圖12示出膝關(guān)節(jié)12的側(cè)視圖?？梢钥闯?，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，大腿 構(gòu)件10在其延長(zhǎng)方向偏離膝關(guān)節(jié)12的樞轉(zhuǎn)軸12a。小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件11凸出穿過(guò)軸12a。這 樣使膝部樞軸關(guān)節(jié)與用戶膝關(guān)節(jié)對(duì)齊，且防止傷害用戶600的膝部。軸12a位于大腿構(gòu)件 10凸出處的后方(沿用戶行進(jìn)的前方)。WA膝關(guān)節(jié)的偏置模仿人類(lèi)骨骼的形式并按其排 列，從而避免任何對(duì)用戶膝關(guān)節(jié)的任何壓力或損傷。在圖2中，僅示出部分外骨骼，參照?qǐng)D3，圖3示出完整的外骨骼，其中示出兩個(gè)腿 部結(jié)構(gòu)件50a和50b。腿部結(jié)構(gòu)件50由髖部框架15結(jié)合在一起。髖部框架15結(jié)合部分髖 關(guān)節(jié)14，從而設(shè)定髖關(guān)節(jié)14相互間的固定空間。髖部框架15優(yōu)選地為可容納用戶腰部的 剛性構(gòu)件。優(yōu)選地，髖部框架15延伸至用戶600大約髖部區(qū)域的后方。髖部框架15還可 延伸至大約用戶腰部。用戶被骨盆支具96支承在髖部框架處，骨盆支具96可包括可調(diào)縛帶或帶子，可調(diào) 縛帶或帶子延伸至大約用戶的腿部并由用戶適當(dāng)?shù)木o固和解除。這樣的帶子的長(zhǎng)度是可調(diào) 的。其可包括例如Velcro 的鉤環(huán)扣緊固系統(tǒng)等等，用于利于用戶容易地進(jìn)入或離開(kāi)WA。 參照?qǐng)D4，可以看出支具可包括帶子23?？赏ㄟ^(guò)將帶子23圍繞在用戶腰部而將用戶600綁 定至髖部框架15，以確保用戶緊緊地固定至髖部框架15。而且，填充裝置101由例如楔形 泡沫或泡沫塑料的材料構(gòu)成，用于確保用戶在髖部框架15中緊密結(jié)合。還可以設(shè)想，填充 裝置101為可充氣的薄壁式壓力容器(圖中未示出)。作為可選的或除上述可調(diào)緊固件46之外的，矯正器為用戶提供進(jìn)一步的支承。該 矯正器為設(shè)計(jì)的矯正器支承件，有助于確保用戶600不僅被支承而且還在外骨骼中對(duì)準(zhǔn)從 而不傷害用戶600的四肢和關(guān)節(jié)。矯正器可包括帶子或縛帶以將用戶相對(duì)于矯正器的成形 部保持在適合的位置。帶子23還可便于使用戶容易且可調(diào)的固定至WA 100以及離開(kāi)WA 100。矯正器支承件優(yōu)選地嚙合和/或能夠可拆卸地嚙合外骨骼。參照?qǐng)D3，矯正器可包 括大腿矯正器26和小腿矯正器27。大腿矯正器26和小腿矯正器27彼此可直接連接或通 過(guò)外骨骼間接連接。例如，參照?qǐng)D3，大腿矯正器26和小腿矯正器27可在關(guān)節(jié)28處連接。 矯正器經(jīng)由連接器29與外骨骼500可嚙合。
連接器29牢固地將矯正器固定在外骨骼中。連接器29可利于矯正器與外骨骼 500可拆卸的嚙合。這樣能夠有利于通常使用矯正器的用戶600。這允許用戶更快速地使 自己與外骨骼配合。因?yàn)槌C正器4已經(jīng)與處于適當(dāng)位置的用戶嚙合，因此這還允許用戶以 更舒適的方式與外骨骼配合。因此，用戶600可使用與WA 100—起提供的可調(diào)緊固件，或 可通過(guò)使用用戶矯正專(zhuān)家可裝配在用戶支承件上的所提供的接口來(lái)使用用戶自己的支承 件?？紤]到很多用戶600具有特殊的矯正需求并且無(wú)法使用通用支承件，對(duì)用戶必要的是， 能夠與WA 100進(jìn)行對(duì)接。能夠?qū)⒊C正器支承件從WA 100中拆卸以及作為常規(guī)使用支承件進(jìn)行配戴，使得 用戶可迅速脫離和進(jìn)入該裝置，而不需要改變支承件。連接器29的形狀和配置使得只要和外骨骼嚙合，用戶大腿和小腿則布置適當(dāng)。連 接器29可為鴿尾構(gòu)造或彈簧搭扣構(gòu)造或便于矯正器和外骨骼迅速?lài)Ш虾兔撾x的其他構(gòu)造。用戶100可穿著自己的鞋子與外骨骼接合，鞋子可置于每個(gè)腳構(gòu)件18的平臺(tái)30 上。可選的，外骨骼包括例如鞋31的鞋具，用戶600可將自己的腳630置于其中。鞋具31 可保持與外骨骼500的永久嚙合，且用戶可將自己的腳置于鞋中。鞋31優(yōu)選地在外邊緣上 具有剛性框架，且外邊緣具有精密鎖槽。所述鎖槽的陰部位于WA 100上。該兩部分將其中 一部分滑入另一部分中，從而導(dǎo)致當(dāng)位置適當(dāng)時(shí)自動(dòng)鎖銷(xiāo)的嚙合。固定件的后部包含所有 用于鞋中包含的傳感器的電連接器。鞋的適當(dāng)布置確保完全連接。自動(dòng)銷(xiāo)可手動(dòng)或電動(dòng)的 解除。所用的線性促動(dòng)器優(yōu)選的為通過(guò)促動(dòng)器中的傳感器具備位置反饋的低電壓DC促動(dòng) 器。促動(dòng)器的低電壓方案是非常重要的，因?yàn)槭褂闷饋?lái)安全且在發(fā)生故障時(shí)不會(huì)傷害用戶。 通常，可通過(guò)驅(qū)動(dòng)蝸輪(圖中未示出)的電動(dòng)馬達(dá)(圖中未示出)而引起促動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)，這 樣輪流使促動(dòng)器伸展或收回。參照?qǐng)D16，圖16示出本發(fā)明的另一方面，使裝置適于缺乏上肢力量和/或功能的 用戶?？商峁┮粋€(gè)或多個(gè)附接至髖部框架15的軀干支具或上肢支承件92。為上肢控制 受限的用戶600可設(shè)置上肢支承件92。該上肢支承件92可包括框架或胸衣，該框架或胸衣 受到促動(dòng)使用戶上肢640運(yùn)動(dòng)以幫助用戶保持平衡。在一個(gè)實(shí)施方式中(圖中未示出)， 軀干支具92可連接至骨盆支具96。外骨骼500的部分或全部元件可完全或部分地被罩體 98(如圖14、23、25和38中所示)罩住。為了安全、防水、防塵和美觀而設(shè)置這些罩體98， 且所述罩體98將具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以允許用戶600通過(guò)使用用于支承的罩體而進(jìn) 入或離開(kāi)WA。在一個(gè)實(shí)施方式中，可在罩體98中設(shè)置把手，以便于用戶600進(jìn)入或離開(kāi)外 骨骼500。在一個(gè)實(shí)施方式中，外骨骼500被配置為坐姿(如圖39和40所示)。例如，當(dāng)外 骨骼500為坐姿時(shí)，罩體的表面99(例如圖23所示，但不是坐姿)將基本水平的延伸。然 后位于坐姿的WA 100將為用戶提供用戶進(jìn)入或離開(kāi)裝置時(shí)用以依靠的剛性表面。同樣的， 罩體98優(yōu)選地以剛性方式和確保罩體和外骨骼相對(duì)穩(wěn)定的方式嚙合外骨骼。罩體98還可 (或代替)包括以相似目的為用戶提供手柄的功能性形狀特征。利用矯正支承器，十分限制或防止用戶相對(duì)外骨骼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。用戶不能相對(duì)外骨 骼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)自己的腿，且防止用戶相對(duì)外骨骼結(jié)構(gòu)縱向或橫向移動(dòng)自己的腿。
WA 100可包括多個(gè)圖11中示出的慣性測(cè)試單元55。優(yōu)選地，這些慣性測(cè)試單元 55中的每個(gè)由加速計(jì)、陀螺儀和傾斜儀組成。這些慣性測(cè)試單元55測(cè)量并反饋操作中WA 100的姿態(tài)以及動(dòng)量和姿態(tài)改變速率，并向控制器提供輸入變量?？梢栽O(shè)想在一個(gè)實(shí)施方式中，WA 100可包括距離傳感器，例如超聲、激光或紅外傳 感器56。這些傳感器可測(cè)量裝置上定位點(diǎn)到地面的距離。這還可以通過(guò)設(shè)置6個(gè)超聲傳感 器(圖中未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)在裝置左邊，一個(gè)在裝置右邊，一個(gè)在裝置左側(cè)，一個(gè)在裝置 右側(cè)，一個(gè)在裝置背面，一個(gè)在裝置前面。WA 100還可包括位于裝置前面的兩個(gè)位置傳感器58、59(超聲、紅外或激光傳感 器)以及位于裝置背面的兩個(gè)傳感器60、61，用于檢測(cè)可能成為WA 100運(yùn)動(dòng)障礙的物體。 WA進(jìn)一步包括在每個(gè)腿部上的距離傳感器，測(cè)量每個(gè)腿部前面向下的距離，以便能夠測(cè)量 每個(gè)腳的最低側(cè)距地面的距離或距步伐頂面的距離。在一個(gè)實(shí)施方式中，腳構(gòu)件18可包括接觸/壓力傳感器67、68、69(圖11中所示)， 可測(cè)量腳構(gòu)件18與表面的接觸，和/或部分腳構(gòu)件向表面施加壓力的度，或者甚至測(cè)量通 過(guò)腳構(gòu)件18的底部向地面施加的壓力的變化?？梢栽O(shè)想在優(yōu)選的實(shí)施方式中，腳構(gòu)件18 上的傳感器由防水罩(圖中未示出)密封。可以設(shè)想所有這些傳感器均被配置用于向控制系統(tǒng)提供信息，以便于控制外骨骼 500的運(yùn)動(dòng)。為此，這些傳感器一般通過(guò)感測(cè)待感測(cè)的特定參數(shù)，并生成可表示該參數(shù)的信 號(hào)，然后將該信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)，以便于控制外骨骼500的運(yùn)動(dòng)。該裝置還可包括座位傳感器(圖中未示出)，用于檢測(cè)用戶向WA施加的力。可以 設(shè)想，這些傳感器可以為應(yīng)變儀(圖中未示出)等形式?？稍赪A 100的后部設(shè)置兩個(gè)座位 傳感器，在每個(gè)“大腿”區(qū)域設(shè)置一個(gè)座位傳感器。WA可進(jìn)一步包括在腳的前部和后部的壓力傳感器65和66。壓力傳感器65和66 可以檢測(cè)腳構(gòu)件18前方的任何障礙?？梢栽O(shè)想WA控制系統(tǒng)(圖中未示出)被配置用于經(jīng)由人機(jī)接口裝置1601接收用 戶輸入，通過(guò)人機(jī)接口裝置1601人機(jī)和控制系統(tǒng)連接并可輸入信息以及通過(guò)例如聲、光或 震動(dòng)的感官信號(hào)來(lái)接收信息。這樣的人機(jī)接口裝置的示例為控制墊(圖中未示出)、鍵盤(pán) 3、操縱桿2、接觸屏等?？刂葡到y(tǒng)包括人機(jī)接口裝置1601。如上所述，包括促動(dòng)器中的傳感器的各種傳感 器都被配置用于提供控制系統(tǒng)能夠使用的反饋信號(hào)，以便于控制促動(dòng)器。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，控制墊4將用于人機(jī)對(duì)接。該控制墊在擺臂5上為可轉(zhuǎn)動(dòng) 的?？梢栽O(shè)想在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該控制墊7包含薄膜鍵盤(pán)(3)、發(fā)光二極管(LED) 燈(圖中未示出)、操縱桿2和蓄電池充放電安時(shí)計(jì)(圖中未示出)。也可使用其他適合的 人機(jī)對(duì)接控制器。例如可用觸摸屏(圖中未示出)代替控制墊。優(yōu)選實(shí)施例中的鍵盤(pán)3可進(jìn)一步包括音響蜂鳴器，以指示報(bào)警以及指示控制系統(tǒng) 輸入和/或功能的選擇?？梢栽O(shè)想LED可用于包括故障指示的多種功能，以指示電源充電或指示正在使用 應(yīng)急電源(圖中未示出)。LED還可用作蓄電池充放電安時(shí)計(jì)，以提供主電池組中可用電量的指示，范圍從所 有LED點(diǎn)亮表示電池充滿，到所有LED均不亮表示電池需要充電。
操縱桿2將用作用戶輸入器件，以向控制系統(tǒng)輸入控制指令。WA由機(jī)載電池組(圖中未示出)供電。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，電池組位于髖部框 架中“腎臟”位置處，且位于腿部罩體98中“脛骨”的前部。電池系統(tǒng)為低電壓DC系統(tǒng)且 電池組是從家庭電源或車(chē)載電源可再充電的。至少促動(dòng)器需要來(lái)自電池組的電力以驅(qū)動(dòng)促 動(dòng)器。電池組是可拆卸的，以迅速用其他相似容量或擴(kuò)展容量的電池組進(jìn)行更換。電池組可為WA機(jī)載充電或用特定設(shè)計(jì)的充電器外部充電。通常，僅使用電池組的一部分，且如果電池組耗竭時(shí)會(huì)發(fā)出音響報(bào)警，同時(shí)在控制 面板上的可視電池充電指示器將警告用戶電池低電力情況，然后WA能夠自動(dòng)切換到備用 電池部分?？蛇x地，在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，控制面板將僅警告用戶低電力情況，而沒(méi)有配 置備用電池組從而減輕重量?？梢栽O(shè)想WA 100將有助于殘障用戶恢復(fù)基本的機(jī)動(dòng)性。WA自身包含機(jī)載電源和控制系統(tǒng)，并可使用車(chē)載充電器或家庭電源進(jìn)行再充電。
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權(quán)利要求
一種適于支承行動(dòng)障礙的殘障用戶的助行器，包括i)外骨骼，包括a.剛性骨盆支承構(gòu)件，包括用于將用戶緊固至至少所述骨盆支承構(gòu)件的用戶固定裝置，以操作地支承所述用戶；b.第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接近用戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部關(guān)節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部關(guān)節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿的第二端樞軸地嚙合；主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所述髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān)節(jié)圍繞基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；ii)電源，被配置用于至少向所述主髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器中的一個(gè)或多個(gè)供電；iii)控制系統(tǒng)，被配置用于控制所述主髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器中的至少一個(gè)或多個(gè)的運(yùn)動(dòng)，至少為了對(duì)于所述用戶實(shí)施行走運(yùn)動(dòng)的目的，而使所述外骨骼相對(duì)所述助行器位于的地面運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的助行器，其中所述外骨骼包括，用于所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第 二腿部結(jié)構(gòu)件的每一個(gè)的輔助髖部促動(dòng)器，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面圍繞所述骨盆支承構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的助行器，其中所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿結(jié) 構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中以大約10度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的助行器，其中所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大 腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中以大約6度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述髖關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或 球窩接頭中的一個(gè)，被配置用于利于所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng) 能力。
6.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述髖關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前/后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少部 分地防止所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。
7.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)髖關(guān)節(jié)被配置有繞前/后平面以 0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
8.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)髖關(guān)節(jié)都被配置有繞前/后平面 以大約4度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
9.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述膝關(guān)節(jié)從所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件向后 偏置以在操作中與用戶的膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸大致對(duì)齊。
10.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述膝關(guān)節(jié)包括用于利于所述膝關(guān) 節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱軸承。
11.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述膝關(guān)節(jié)還包括用于抵抗所述膝 關(guān)節(jié)上的軸力的推力軸承。
12.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述腳關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向接頭或 球窩接頭中的一個(gè)，被配置用于利于所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
13.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述外骨骼包括用于所述第一腿部 結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的輔助腳部促動(dòng)器，所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述腳 構(gòu)件在大致中間/橫向平面中圍繞所述腳關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的助行器，其中所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中以大約6度范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述腳關(guān)節(jié)被配置用于提供所述大 腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前/后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且至少 部分地防止所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)腳構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的助行器，其中每個(gè)腳關(guān)節(jié)都被配置有繞前/后平面以0和6 度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
17.如權(quán)利要求16所述的助行器，其中每個(gè)腳關(guān)節(jié)都被配置有繞前/后平面以大約4 度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
18.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件和小腿結(jié)構(gòu) 構(gòu)件都包括緊固件，用以緊固至用戶的腿部。
19.如權(quán)利要求18所述的助行器，其中所述緊固件包括矯正裝置和縛帶，所述矯正裝 置被成形為符合其待嚙合的用戶腿部的部分，所述縛帶用來(lái)將所述腿部固定至所述矯正裝 置。
20.如權(quán)利要求18或19所述的助行器，其中所述緊固件包括用于至少部分地繞用戶腿 部固定的可調(diào)帶子或縛帶。
21.如權(quán)利要求20所述的助行器，其中所述可調(diào)帶子包括可調(diào)緊固裝置。
22.如權(quán)利要求22所述的助行器，其中所述可調(diào)緊固裝置至少包括鉤環(huán)扣構(gòu)造、扣環(huán) 構(gòu)造或扣鎖構(gòu)造中的一個(gè)。
23.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其 嚙合的大腿矯正裝置，通過(guò)所述大腿矯正裝置，用戶的大腿在使用中相對(duì)各自的所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合；以及每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的小腿矯正裝置，通過(guò) 所述小腿矯正裝置，用戶的小腿在使用中相對(duì)各自的所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合。
24.如權(quán)利要求23所述的助行器，其中每個(gè)所述大腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以 將所述大腿矯正裝置固定至用戶的腿部；且每個(gè)所述小腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以 將所述小腿矯正裝置固定至用戶的腿部。
25.如權(quán)利要求23或24所述的助行器，其中每個(gè)所述矯正裝置與所述外骨骼可拆卸的嚙合。
26.如權(quán)利要求25所述的助行器，其中所述外骨骼包括緊固件，以可拆卸地與每個(gè)所 述大腿矯正裝置和小腿矯正裝置嚙合，以將每個(gè)所述大腿矯正裝置和小腿矯正裝置固定在 相對(duì)所述外骨骼適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 27.如權(quán)利要求26所述的助行器，其中所述緊固件允許所述矯正裝置以不同的位置被嚙合。
28.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述每個(gè)所述腳構(gòu)件包括用于操作 地引導(dǎo)用戶腳的運(yùn)動(dòng)的腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件。
29.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述每個(gè)腳構(gòu)件包括鞋，用戶能將其 腳放入所述鞋中。
30.如權(quán)利要求29所述的助行器，其中所述鞋可移動(dòng)地與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件嚙合。
31.如權(quán)利要求29或30所述的助行器，其中所述鞋包括固定構(gòu)造，被配置用于利于所 述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述鞋之間方便地緊固連接。
32.如權(quán)利要求31所述的助行器，其中所述固定構(gòu)造允許所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述 鞋之間的夾住和松開(kāi)。
33.如權(quán)利要求29至32中任意一項(xiàng)所述的助行器，其中所述鞋的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件 結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。
34.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述腳構(gòu)件包括用于直接或間接地 與用戶的腳嚙合的腳嚙合構(gòu)造。
35.如權(quán)利要求34所述的助行器，其中所述腳嚙合構(gòu)造與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件耦合。
36.如權(quán)利要求34或35所述的助行器，其中所述腳嚙合構(gòu)造的位置相對(duì)所述腳構(gòu)件結(jié) 構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。
37.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度能夠變化， 以改變所述髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距離。
38.如權(quán)利要求37所述的助行器，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此能夠活動(dòng) 的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮短所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。
39.如權(quán)利要求38所述的助行器，其中所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的 (a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān)系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。
40.如權(quán)利要求38所述的助行器，其中所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所 述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度的大腿加長(zhǎng)插件。
41.如權(quán)利要求40所述的助行器，其中所述大腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、 搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或多個(gè)固定至所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
42.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中每個(gè)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度能夠變化， 以改變所述腳關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距離。
43.如權(quán)利要求40所述的助行器，其中每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此能夠活動(dòng) 的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮短所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。
44.如權(quán)利要求43所述的助行器，其中所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互的 (a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān)系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。4
45.如權(quán)利要求43所述的助行器，其中所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng)所 述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度的小腿加長(zhǎng)插件。
46.如權(quán)利要求45所述的助行器，其中所述小腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu)造、 搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或多個(gè)固定至所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
47.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中用戶由位于用戶的骨盆部位或朝向 用戶的骨盆部位的用戶固定裝置完全支承，以使用戶的腿不承受用戶的重量。
48.如權(quán)利要求47所述的助行器，其中所述用戶固定裝置包括以下中的一個(gè)或多個(gè) 骨盆支具，適用于將用戶的骨盆固定至骨盆支承構(gòu)件；填充裝置，用于使用戶的髖部緊密的抵靠住所述骨盆支承構(gòu)件；以及 緊固件裝置，用于將用戶的每條腿固定至相關(guān)的腿結(jié)構(gòu)件。
49.如權(quán)利要求46所述的助行器，其中所述填充裝置是充氣的壓力容器。
50.如權(quán)利要求46所述的助行器，其中所述填充裝置是楔形泡沫墊。
51.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述外骨骼包括軀干支具，所述軀干 支具在使用中于所述用戶固定裝置上方與用戶嚙合。
52.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中設(shè)置多個(gè)傳感器，所述傳感器被配置 用于向所述控制系統(tǒng)提供信息，用于利于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。
53.如權(quán)利要求52所述的助行器，其中所述多個(gè)傳感器被配置用于感測(cè)待感測(cè)的特定 參數(shù)，并生成對(duì)所述特定參數(shù)進(jìn)行指示的信號(hào)，且將所述信號(hào)傳送給所述控制系統(tǒng)，以便于 控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。
54.如權(quán)利要求52或53所述的助行器，其中所述傳感器包括用于確定所述促動(dòng)器的位 置和速度的位置傳感器。
55.如權(quán)利要求52或53所述的助行器，其中所述傳感器包括設(shè)置在所述腳構(gòu)件上以確 定所述腳構(gòu)件向地面施加的壓力的壓力傳感器。
56.如權(quán)利要求55所述的助行器，其中所述壓力傳感器被配置用于確定通過(guò)所述腳構(gòu) 件的底部向地面施加的壓力的變化。
57.如權(quán)利要求52或53所述的助行器，其中所述傳感器包括被配置用于確定所述助行 器前方、后方以及橫向的地面的斜度的距離傳感器。
58.如權(quán)利要求57所述的助行器，其中所述距離傳感器被配置用于檢測(cè)所述助行器中 央地面的斜度，所述距離傳感器允許控制器控制所述促動(dòng)器以考慮所述助行器周?chē)孛娴?斜度。
59.如權(quán)利要求52或53所述的助行器，其中所述傳感器包括加速計(jì)，以測(cè)量所述骨盆 支承構(gòu)件、所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及所述腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的加速度。
60.如權(quán)利要求52或53所述的助行器，其中所述傳感器包括傾斜儀，以測(cè)量所述骨盆 支承構(gòu)件、所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及所述腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的傾斜度。
61.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述控制器包括陀螺儀，用于限定參 照系，所述參照系用于對(duì)所述外骨骼或外骨骼的一部分進(jìn)行位置控制。
62.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述助行器包括人機(jī)接口裝置。
63.如權(quán)利要求62所述的助行器，其中所述人機(jī)接口裝置包括操縱桿。
64.如權(quán)利要求62或63所述的助行器，其中所述人機(jī)接口裝置包括鍵盤(pán)。
65.如權(quán)利要求62、63或64中任意一項(xiàng)所述的助行器，其中所述人機(jī)接口裝置在搖臂 上是可旋轉(zhuǎn)的，所述搖臂用于在用戶轉(zhuǎn)移至所述助行器期間便于運(yùn)動(dòng)至垂直位置。
66.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述外骨骼包括支承面，所述支承面 被配置和尺寸設(shè)計(jì)為能夠與用戶嚙合，以便于用戶進(jìn)入和/或脫離所述助行器。
67.如權(quán)利要求66所述的助行器，其中所述支承面為把手。
68.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述外骨骼能被配置為坐姿位置，以 便于用戶進(jìn)入和脫離所述助行器。
69.如權(quán)利要求68所述的助行器，其中，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述支承面與 用戶能夠嚙合。
70.如權(quán)利要求68所述的助行器，其中，當(dāng)所述助行器處于坐姿位置時(shí)，所述把手被配 置以基本水平地延伸。
71.如權(quán)利要求69或70所述的助行器，其中所述支承面由罩體限定，所述罩體至少罩 住部分所述外骨骼。
72.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的助行器，其中所述骨盆支承構(gòu)件是模制的。
73.如權(quán)利要求72所述的助行器，其中所述骨盆支承構(gòu)件由碳素纖維或玻璃纖維中的 一種模制而成。
74.如權(quán)利要求72或73所述的助行器，其中所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元。
75.如權(quán)利要求74所述的助行器，其中所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單 元，所述單一中空單元包括跨過(guò)所述骨盆支承構(gòu)件內(nèi)部空腔的抗剪腹板。
76.如權(quán)利要求56至75中任意一項(xiàng)所述的助行器，其中在所述腳構(gòu)件上的傳感器由防 水罩密封。
77.—種適于用于支承行動(dòng)障礙的殘障用戶的可控助行器的外骨骼，所述外骨骼包括i)剛性骨盆支承構(gòu)件，包括用于緊固至用戶的用戶固定裝置，以操作地完全支承所述 用戶， )第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和所述第二腿部結(jié)構(gòu)件 中的每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接 近用戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括a.大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部關(guān) 節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；b.小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部關(guān) 節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；c.腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿的第二端樞軸地嚙合；d.主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所述 髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；e.膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述膝 關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；f.主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān)節(jié) 圍繞基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
78.如權(quán)利要求77所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括電源，所述電源被配置用于至 少向所述主髖部促動(dòng)器、膝部促動(dòng)器和主腳部促動(dòng)器中的一個(gè)或多個(gè)供電。
79.如權(quán)利要求77或78所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括，用于所述第一腿部結(jié)構(gòu) 件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的每一個(gè)的輔助髖部促動(dòng)器，所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所 述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面圍繞所述骨盆支承構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。
80.如權(quán)利要求79所述的外骨骼，其中所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中以大約10度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
81.如權(quán)利要求80所述的外骨骼，其中所述輔助髖部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中以大約6度的范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
82.如權(quán)利要求77至81中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述髖關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向 接頭或球窩接頭中的一個(gè)，被配置用于利于所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件的多 軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
83.如權(quán)利要求77至82中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述髖關(guān)節(jié)被配置用于提供所 述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前/后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且 至少部分地防止所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。
84.如權(quán)利要求77至83中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中每個(gè)髖關(guān)節(jié)被配置有沿前/后 平面以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
85.如權(quán)利要求84所述的外骨骼，其中每個(gè)髖關(guān)節(jié)都被配置有沿前/后平面以大約4 度的角度沿橫向向下延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
86.如權(quán)利要求77至85中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述膝關(guān)節(jié)從所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu) 件向后偏置以在操作中與用戶的膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸大致對(duì)齊。
87.如權(quán)利要求77至86中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述膝關(guān)節(jié)包括用于利于所述 膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱軸承。
88.如權(quán)利要求77至87中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述膝關(guān)節(jié)還包括用于抵抗所 述膝關(guān)節(jié)上的軸力的推力軸承。
89.如權(quán)利要求77至88中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括用于所述第一 腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件的輔助腳部促動(dòng)器，所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所 述腳構(gòu)件沿大致中間/橫向平面中圍繞所述腳關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
90.如權(quán)利要求89所述的外骨骼，其中所述輔助腳部促動(dòng)器被配置用于促使所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件沿中間/橫向平面以大約6度范圍向垂直方向的每一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
91.如權(quán)利要求77至90中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述腳關(guān)節(jié)為球座接頭、萬(wàn)向 接頭或球窩接頭，被配置用于利于所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多軸轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
92.如權(quán)利要求77至91中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述腳關(guān)節(jié)被配置用于提供所 述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中間/橫向平面中和前/后面中圍繞所述骨盆支承構(gòu)件的樞軸運(yùn)動(dòng)，且 至少部分地防止所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)腳構(gòu)件圍繞其縱軸的樞軸運(yùn)動(dòng)。
93.如權(quán)利要求92所述的外骨骼，其中每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，當(dāng)沿前/后平面轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸以0和6度之間的角度沿橫向向下延伸。
94.如權(quán)利要求93所述的外骨骼，其中每個(gè)腳關(guān)節(jié)被配置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，當(dāng)沿前/后平面轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸以4度的角度沿橫向向下延伸。
95.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的外骨骼，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件和小腿結(jié)構(gòu) 構(gòu)件都包括緊固件，用以緊固至用戶的腿部。
96.如權(quán)利要求95所述的外骨骼，其中所述緊固件包括矯正裝置和縛帶，所述矯正裝 置被成形為符合其待嚙合的用戶腿部的部分矯正裝置，所述縛帶用來(lái)將所述腿部固定至所 述矯正裝置
97.如權(quán)利要求95或96所述的外骨骼，其中所述緊固件包括用于至少部分地繞用戶腿 部固定的可調(diào)帶子。
98.如權(quán)利要求97所述的外骨骼，其中所述可調(diào)帶子包括可調(diào)緊固裝置。
99.如權(quán)利要求98所述的外骨骼，其中所述可調(diào)緊固裝置至少包括鉤環(huán)扣構(gòu)造、扣環(huán) 構(gòu)造或扣鎖構(gòu)造中的一個(gè)。
100.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的外骨骼，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其 置嚙合的大腿矯正裝，通過(guò)所述大腿矯正裝置，用戶的大腿在使用中相對(duì)各自的所述大腿 結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合；以及每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件都具有與其嚙合的小腿矯正裝置，通過(guò)所述小腿矯正裝置，用 戶的小腿在使用中相對(duì)各自的所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件牢固的接合。
101.如權(quán)利要求100所述的外骨骼，其中每個(gè)所述大腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶， 以將所述大腿矯正裝置固定至用戶的腿部；且每個(gè)所述小腿矯正裝置包括至少一個(gè)縛帶，以將所述小腿矯正裝置固定至用戶的腿部。
102.如權(quán)利要求100或101所述的外骨骼，其中每個(gè)所述矯正裝置與所述外骨骼可拆 卸的嚙合。
103.如權(quán)利要求100至102中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括緊固件，以 可拆卸地與每個(gè)所述矯正裝置嚙合，以將每個(gè)所述矯正裝置固定在相對(duì)所述外骨骼適當(dāng)?shù)?位置。
104.如權(quán)利要求103所述的外骨骼，其中緊固件允許所述矯正裝置以不同的位置被嚙I=I O
105.如權(quán)利要求77至104中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述每個(gè)所述腳構(gòu)件包括用 于操作地引導(dǎo)用戶腳的運(yùn)動(dòng)的腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件。
106.如權(quán)利要求77至105中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述每個(gè)腳構(gòu)件包括鞋，用 戶能將其腳放入所述鞋中。
107.如權(quán)利要求106所述的外骨骼，其中所述鞋可移動(dòng)地與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件嚙I=I O
108.如權(quán)利要求106或107所述的外骨骼，其中所述鞋構(gòu)件包括固定構(gòu)造，被配置用于 利于所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述鞋之間方便地緊固連接。
109.如權(quán)利要求108所述的外骨骼，其中所述固定構(gòu)造允許所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件和所述鞋之間的夾住和松開(kāi)。
110.如權(quán)利要求106至109中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述鞋的位置相對(duì)所述腳 構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。
111.如權(quán)利要求77至110中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述腳構(gòu)件包括用于直接或 間接地與用戶的腳嚙合的腳嚙合構(gòu)造。
112.如權(quán)利要求111所述的外骨骼，其中所述腳嚙合構(gòu)造與所述腳構(gòu)件結(jié)構(gòu)元件耦I(lǐng)=I O
113.如權(quán)利要求111或112所述的外骨骼，其中所述腳嚙合構(gòu)造的位置相對(duì)所述腳構(gòu) 件結(jié)構(gòu)元件是可調(diào)節(jié)的。
114.如權(quán)利要求77至113中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中每個(gè)大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度能 夠變化，以改變所述髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距離。
115.如權(quán)利要求114所述的外骨骼，其中每個(gè)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此能夠活 動(dòng)的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮短所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。
116.如權(quán)利要求115所述的外骨骼，其中所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互 的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān)系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。
117.如權(quán)利要求114所述的外骨骼，其中所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng) 所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度的大腿加長(zhǎng)插件。
118.如權(quán)利要求117所述的外骨骼，其中所述大腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu) 造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或多個(gè)固定至所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
119.如權(quán)利要求77至118中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中每個(gè)小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度能 夠變化，以改變所述腳關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間的距離。
120.如權(quán)利要求119所述的外骨骼，其中每個(gè)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括相對(duì)彼此能夠活 動(dòng)的至少兩部分，以延長(zhǎng)和縮短所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效長(zhǎng)度。
121.如權(quán)利要求120所述的外骨骼，其中所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩部分的長(zhǎng)度通過(guò)相互 的(a)螺紋關(guān)系、(b)套疊關(guān)系或(c)滑動(dòng)關(guān)系是可調(diào)節(jié)的。
122.如權(quán)利要求119所述的外骨骼，其中所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件被配置用于接收用于延長(zhǎng) 所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效長(zhǎng)度的小腿加長(zhǎng)插件。
123.如權(quán)利要求122所述的外骨骼，其中所述小腿加長(zhǎng)插件通過(guò)螺紋構(gòu)造、內(nèi)插式構(gòu) 造、搭扣構(gòu)造等等中的一個(gè)或多個(gè)固定至所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
124.如權(quán)利要求77至123中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中用戶由位于用戶的骨盆部位 或朝向骨盆部位的用戶固定裝置部分地或完全地支承，以使用戶的腿不承受用戶的重量。
125.如權(quán)利要求124所述的外骨骼，其中所述用戶固定裝置包括以下中的一個(gè)或多個(gè)骨盆支具，適用于將用戶的骨盆固定至骨盆支承構(gòu)件；填充裝置，用于使用戶的髖部緊密的抵靠住所述骨盆支承構(gòu)件；以及緊固件裝置，用于將用戶的每條腿固定至相關(guān)的腿結(jié)構(gòu)件。
126.如權(quán)利要求125所述的外骨骼，其中所述填充裝置是充氣的壓力容器。
127.如權(quán)利要求125所述的外骨骼，其中所述填充裝置是楔形泡沫墊。
128.如權(quán)利要求77至127中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括軀干支具，所述軀干支具在使用中于所述用戶固定裝置上方與用戶嚙合。
129.如權(quán)利要求77至128中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼能被配置為坐姿 位置，以便于用戶進(jìn)入或脫離所述外骨骼。
130.如權(quán)利要求77至127中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括支承面，所 述支承面被配置和尺寸設(shè)計(jì)為能夠與用戶嚙合，以便于用戶進(jìn)入和/或脫離所述外骨骼。
131.如權(quán)利要求130所述的外骨骼，其中所述支承面為把手。
132.如權(quán)利要求130或131所述的外骨骼，其中，當(dāng)所述外骨骼處于坐姿位置時(shí)，所述 支承面與用戶能夠嚙合。
133.如權(quán)利要求131或132所述的外骨骼，其中，當(dāng)所述外骨骼處于坐姿位置時(shí)，所述 把手被配置以基本水平地延伸。
134.如權(quán)利要求130至133中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述支承面由罩體限定，所 述罩體至少罩住部分所述外骨骼。
135.如權(quán)利要求77至134中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述骨盆支承構(gòu)件是模制的。
136.如權(quán)利要求135所述的外骨骼，其中所述骨盆支承構(gòu)件由碳素纖維或玻璃纖維中 的一種模制而成。
137.如權(quán)利要求135或136所述的外骨骼，其中所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單元。
138.如權(quán)利要求137所述的外骨骼，其中所述骨盆支承構(gòu)件模制或制造為單一中空單 元，所述單一中空單元包括跨過(guò)所述骨盆支承構(gòu)件內(nèi)部空腔的抗剪腹板。
139.如權(quán)利要求77至138中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中設(shè)置多個(gè)傳感器，所述傳感 器被配置用于向所述控制系統(tǒng)提供信息，用于利于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。
140.如權(quán)利要求139所述的外骨骼，其中所述多個(gè)傳感器被配置用于感測(cè)待感測(cè)的特 定參數(shù)，并生成對(duì)所述特定參數(shù)進(jìn)行指示的信號(hào)，且將所述信號(hào)傳送給所述控制系統(tǒng)，以便 于控制所述外骨骼的運(yùn)動(dòng)。
141.如權(quán)利要求139或140所述的外骨骼，其中所述傳感器包括用于確定所述促動(dòng)器 的位置的位置傳感器。
142.如權(quán)利要求139或140所述的外骨骼，其中所述傳感器包括設(shè)置在所述腳構(gòu)件上 以確定所述腳構(gòu)件向地面施加的壓力的壓力傳感器。
143.如權(quán)利要求142所述的外骨骼，其中所述壓力傳感器被配置用于確定通過(guò)所述腳 構(gòu)件的底部向地面施加的壓力的變化。
144.如權(quán)利要求139或140所述的外骨骼，其中所述傳感器包括被配置用于確定所述 外骨骼前方、后方以及橫向的地面的斜度的距離傳感器。
145.如權(quán)利要求144所述的外骨骼，其中所述距離傳感器被配置用于檢測(cè)所述助行器 中央地面的斜度，所述距離傳感器允許控制器控制所述促動(dòng)器以考慮所述外骨骼周?chē)孛?的斜度。
146.如權(quán)利要求24所述的外骨骼，其中所述傳感器包括加速計(jì)，適于測(cè)量所述骨盆支 承構(gòu)件、所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及所述腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的加速度。
147.如權(quán)利要求139或140所述的外骨骼，其中所述傳感器包括傾斜儀，以測(cè)量所述骨 盆支承構(gòu)件、所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件、所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及所述腳構(gòu)件中至少一個(gè)或多個(gè)的 傾斜度。
148.如權(quán)利要求77至147中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述控制器包括陀螺儀，用 于限定參照系，所述參照系用于所述外骨骼或外骨骼的一部分進(jìn)行位置控制。
149.如權(quán)利要求77至148中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述外骨骼包括人機(jī)接口裝置。
150.如權(quán)利要求149所述的外骨骼，其中所述人機(jī)接口裝置包括操縱桿。
151.如權(quán)利要求149或150所述的外骨骼，其中所述人機(jī)接口裝置包括鍵盤(pán)。
152.如權(quán)利要求149至151中任意一項(xiàng)所述的外骨骼，其中所述人機(jī)接口裝置在搖臂 上是可旋轉(zhuǎn)的，所述搖臂用于在用戶轉(zhuǎn)移至所述助行器期間便于運(yùn)動(dòng)至垂直位置。
153.—種適于助行器或醫(yī)療裝置的外骨骼，所述外骨骼包括 i)剛性骨盆支承構(gòu)件，適于操作地與用戶的髖部緊密地嚙合； )用戶固定裝置，用于將用戶緊固至所述支承構(gòu)件來(lái)操作地支承所述用戶； iii)第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和所述第二腿部結(jié)構(gòu)件 中的每個(gè)都與所述骨盆支承構(gòu)件耦合且從所述骨盆支承構(gòu)件中伸出，用于操作地定位于接 近用戶各腿部的位置，所述第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件中的每個(gè)都包括a.大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的大腿，所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)髖部關(guān) 節(jié)與所述骨盆支承構(gòu)件樞軸地嚙合；b.小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于接合用戶的小腿，所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件在其第一端處通過(guò)膝部關(guān) 節(jié)與所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件的第二端樞軸地嚙合；c.腳構(gòu)件，用于接合用戶的腳，所述腳構(gòu)件通過(guò)腳關(guān)節(jié)與所述小腿第二端樞軸地嚙合；d.主髖部促動(dòng)器，被配置用于促使所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述骨盆支承構(gòu)件圍繞所述 髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，以在使用中在前/后平面中轉(zhuǎn)動(dòng)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件；e.膝部促動(dòng)器，被配置用于促使所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)所述大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述膝 關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；f.主腳部促動(dòng)器，被配置用于促使所述腳構(gòu)件相對(duì)所述小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件圍繞所述腳關(guān)節(jié) 圍繞基本與所述膝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
154.如權(quán)利要求153所述的外骨骼，其中所述用戶固定裝置包括骨盆支具，適用于將 用戶的骨盆固定至所述骨盆支承構(gòu)件；以及緊固裝置，適用于操作地將用戶的腿固定至所 述腿結(jié)構(gòu)件。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種用作醫(yī)療裝置助行器(WA)(100)，適于通過(guò)一系列與行走運(yùn)動(dòng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)來(lái)支承行動(dòng)障礙的殘障用戶。WA(100)包括外骨骼(500)、電池組或其他相似機(jī)載電源組形式的電源(未示出)和與電源連接的電源電纜(未示出)、以及控制系統(tǒng)(未示出)。外骨骼(500)包括剛性骨盆支承構(gòu)件或髖部框架(15)，該剛性骨盆支承構(gòu)件或髖部框架(15)包括骨盆裝具(96)和一對(duì)腿部結(jié)構(gòu)件(50)(第一腿部結(jié)構(gòu)件和第二腿部結(jié)構(gòu)件)。每個(gè)腿部結(jié)構(gòu)件(50)都包括大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(10)、小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(11)、腳構(gòu)件(18)、主髖部促動(dòng)器(16)、膝部促動(dòng)器(13)和主腳部促動(dòng)器(19)。大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(10)用于固定用戶(600)的大腿(610)，大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(10)在其第一端(10a)處通過(guò)髖關(guān)節(jié)(14)與髖部框架(15)樞軸地嚙合。小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(11)用于固定用戶(600)的小腿(620)，小腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(11)在其第一端(11a)處通過(guò)膝關(guān)節(jié)(12)與大腿結(jié)構(gòu)構(gòu)件(100)樞軸地嚙合。髖關(guān)節(jié)(14)位于大腿構(gòu)件(10)的第一端(10)處，利用髖部框架(15)與大腿構(gòu)件(10)樞軸地嚙合。髖關(guān)節(jié)(14)限定髖軸(14A)，使用中髖軸(14A)相對(duì)于用戶(600)位于或接近位于運(yùn)動(dòng)的前/后方向的髖轉(zhuǎn)動(dòng)的中和軸。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)髖關(guān)節(jié)(14)被配置為相對(duì)髖框架(15)與其轉(zhuǎn)動(dòng)軸(14A)一起沿橫向以0和10度之間的角度向下延伸，更優(yōu)選地大約為4度。轉(zhuǎn)動(dòng)軸14A的該傾角模仿人類(lèi)大腿的布置。該傾角使得質(zhì)心(通常大致位于骨盆中間)更自然地轉(zhuǎn)變至一點(diǎn)，該點(diǎn)在控制WA(100)在自然行走運(yùn)動(dòng)期間由腳構(gòu)件(18)提供的支承區(qū)域內(nèi)。
文檔編號(hào)A61F5/00GK101938967SQ200880126184
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者理查德·利特爾, 羅伯特·亞歷山大·歐文 申請(qǐng)人:雷克斯仿生學(xué)有限公司