）。
[0069] 電源16可向殼體10a內部的各個元件或行走輔助裝置2的各個驅動單元21、31 和41的元件供電。電源16可被容納在殼體10a中。電源16可W是原電池或蓄電池。原 電池可包括隸電池、猛電池、堿性電池和裡電池中的至少一個。蓄電池可包括媒領（Ni-cd) 電池、媒氨（Ni-MH)電池、鉛酸電池、裡離子（Li-ion)電池、裡聚合物電池等。
[0070] 處理單元17可基于從第一感測單元25、第二感測單元35和第H感測單元45和/ 或第一測量單元26、第二測量單元36和第H測量單元46發(fā)送的信息，確定至少一個關節(jié) (諸如臀關節(jié)、膝關節(jié)和踩關節(jié)）的動作狀態(tài)或與每個關節(jié)相應的驅動單元21、31或41的 操作狀態(tài)。另外，處理單元17可基于針對所述至少一個關節(jié)的動作狀態(tài)或與每個關節(jié)相應 的驅動單元21、31或41的操作狀態(tài)所確定的結果，產生用于控制行走輔助機器人1的控制 信號。
[0071] 處理單元17可包括容納在殼體10a中的處理器。處理器可W是處理裝置，其中， 在該處理裝置中，算術邏輯單元、寄存器、程序計數(shù)器、指令解碼器、控制電路等安裝在至少 一個娃芯片上。處理器可由安裝在印刷電路板上的至少一個半導體芯片來實現(xiàn)，其中，所述 印刷電路板容納在殼體10a中。
[0072] 更詳細地講，處理單元17可包括處理器和存儲器（未示出）。
[0073] 處理器可W是算術邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程陣列、可 編程邏輯單元、微處理器或能夠按定義的方式對命令做出響應并執(zhí)行指令的任何其他裝 置，使得處理器使用該樣的指令被編程，其中，所述指令將處理裝置配置為用于執(zhí)行圖8和 /或圖9中示出的操作的專用計算機，從而處理單元17基于指示所述至少一個關節(jié)的動作 狀態(tài)或驅動單元21、31和41的操作狀態(tài)的信號來控制致動器18和/或行走輔助裝置2的 驅動單元21、31和41。
[0074] 可將指令存儲在非暫時性計算機可讀介質上。非暫時性計算機可讀介質的示例包 括；磁介質（諸如硬盤、軟盤和磁帶）、光學介質（諸如CD ROM盤和DVD)、磁光介質（諸如 光盤）和被?？诒慌渲脼榇鎯蛨?zhí)行程序指令的硬件裝置（諸如只讀存儲器（ROM)、隨機存 取存儲器（RAM)、閃存等）。非暫時性計算機可讀介質還可W是分布式網絡，使得程序指令 W分布式方式被存儲和執(zhí)行。程序指令可由一個或更多個處理器來執(zhí)行。
[00巧]如圖3中所示，處理單元17可包括關節(jié)動作估計器17a、動作狀態(tài)確定器1化和控 制指令產生器17c。
[0076] 關節(jié)動作估計器17a可通過基于從各個測量單元26、36和46發(fā)送的至少一條與 動作有關的信息計算穿戴者和行走輔助機器人1的逆動力學模型，估計關節(jié)的動作。例如， 在一些示例實施例中，關節(jié)動作估計器17a可基于行走模型來估計關節(jié)的動作。
[0077] 圖4和圖5是根據(jù)行走模型的一些示例實施例的有限狀態(tài)機模式的示意圖。
[0078] 參照圖4,可將穿戴者的行走操作劃分為八個階段si至s8。
[0079] 在第一行走階段sl，右腿可處于承重反應（LR)狀態(tài)，左腿可處于預擺蕩（PSw)狀 態(tài)。如圖4和圖5中所示，在從第八行走階段s8至第一行走階段si的階段轉變期間，右腳 的腳后跟可接觸地面。在另一方面，在前述的階段轉變（s8-sl)期間，左腳的腳趾可與地面 接觸，并且左腳的腳后跟可離開地面。
[0080] 在第二行走階段s2,右腿處于站立中期（MSt)狀態(tài)，左腿處于擺蕩初期（ISw)狀 態(tài)。在從第一行走階段si至第二行走階段s2的階段轉變期間，右腳的腳后跟和腳趾可與 地面接觸，左腿開始擺蕩動作。在前述的階段轉變（sl-s2)期間，左腳的腳后跟可首先離開 地面，并且左腳的腳趾可在左腳的腳后跟離開地面之后離開地面。
[0081] 在第H行走階段S3,右腿仍然處于站立中期（MSt)狀態(tài)，左腿處于擺蕩中期（MSw) 狀態(tài)。在從第二行走階段s2至第H行走階段S3的階段變換期間，右腳的腳后跟和腳趾兩 者都接觸地面，左腿繼續(xù)實現(xiàn)擺蕩動作。在前述的階段轉變（s2-s3)期間，右腳和左腳可位 于彼此接近。
[0082] 在第四行走階段s4,右腿處于站立終末期（TSt)狀態(tài)，左腿處于擺蕩終末期（TSw) 狀態(tài)。在從第H行走階段S3至第四行走階段s4的階段轉變期間，右腳的腳后跟開始離開 地面。另一方面，右腳的腳趾可仍然接觸地面。同時，在前述的階段轉變（s3-s4)期間，左 腳還沒有接觸地面。
[0083] 在第五行走階段巧，左腿處于承重反應（LR)狀態(tài)，右腿與預擺蕩（PSw)狀態(tài)相應。 在從第四行走階段s4到第五行走階段巧的階段轉變期間，左腳的腳后跟接觸地面。同時， 在上述的階段轉變（s4-s5)期間，右腳的腳趾可仍然接觸地面，并且右腳的腳后跟可離開 地面。
[0084] 在第六行走階段s6,左腿處于站立中期（MSt)狀態(tài)，右腿與擺蕩初期（ISw)狀態(tài) 相應。在從第五行走階段巧到第六行走階段s6的階段轉變期間，左腳的腳后跟和腳趾可 接觸地面。在前述的階段轉變（s5-s6)期間，隨著右腳的腳趾離開地面，右腿可開始擺蕩動 作。
[0085] 在第走行走階段s7,左腿仍然處于站立中期（MSt)狀態(tài)，右腿與擺蕩中期（MSw)狀 態(tài)相應。在從第六行走階段s6到第走行走階段s7的階段轉變期間，左腳的腳后跟和腳趾 兩者都接觸地面，并且在前述的階段轉變（s6-s7)期間，右腿繼續(xù)實現(xiàn)擺蕩動作。
[0086] 在第八行走階段s8,左腿處于站立終末期（TSt)狀態(tài)，右腿與擺蕩終末期（TSw)狀 態(tài)相應。在前述的階段轉變（s7-s8)期間，右腳仍未接觸地面，并且在從第走行走階段s7 到第八行走階段s8的階段轉變期間，左腳的腳后跟開始離開地面。
[0087] 在行走期間可依次重復W上描述的第一階段至第八階段si至s8。
[0088] 所述至少一個測量單元26、36或46可測量并收集在行走中的階段轉變s8-sl至 s7-s8期間的與至少一個關節(jié)的動作有關的信息。所述至少一個測量單元26、36或46可測 量在階段轉變s8-sl至s7-s8期間的任何一個特定時間點的與關節(jié)的動作有關的信息。根 據(jù)示例實施例，所述至少一個測量單元26、36或46可測量在一個階段轉變期間的多個特定 時間點的與關節(jié)的動作有關的信息，并獲得多條特定信息的平均值或中間值。
[0089] 例如，所述至少一個測量單元26、36或46可收集與穿戴者的多個關節(jié)之中的至少 一個關節(jié)的動作有關的信息，其中，所述至少一個關節(jié)與所述至少一個測量單元26、36或 46相應。另外，所述至少一個測量單元26、36或46可收集與第一驅動單元21、第二驅動單 元31和第H驅動單元41之中的對應于所述至少一個測量單元26、36或46的至少一個驅 動單元21、31或41的操作有關的信息，從而收集與至少一個關節(jié)的動作有關的信息。在此 情況下，由所述至少一個測量單元26、36或46測量的信息可包括W下項中的至少一個；至 少一個關節(jié)的角度、至少一個關節(jié)的角速度、至少一個關節(jié)的角加速度、行走輔助機器人1 的行走速度W及地面反作用力。由所述至少一個測量單元26、36或46測量的信息可發(fā)送 到關節(jié)動作估計器17a，或可臨時或永久存儲在存儲裝置中，并隨后發(fā)送到關節(jié)動作估計器 17a。
[0090] 根據(jù)一些示例實施例，所述至少一個測量單元26、36或46可測量并收集在所有階 段轉變期間的與至少一個關節(jié)的動作有關的信息。根據(jù)其他示例實施例，所述至少一個測 量單元26、36或46可僅收集在部分階段轉變期間的與至少一個關節(jié)的動作有關的信息。例 女口，所述至少一個測量單元26、36或46可僅測量并收集在第一階段轉變s8-sl至第四階段 轉變s3-s4期間的與至少一個關節(jié)的動作有關的信息。
[0091] 根據(jù)一些示例實施例，當所述至少一個測量單元26、36或46測量并收集與至少一 個關節(jié)的動作有關的信息時，關于測量時間點的時間信息也可與其他信息一起被發(fā)送到關 節(jié)動作估計器17a。
[0092] 關節(jié)動作估計器17a可使用關于測量單元26、36或46實現(xiàn)測量時的時間點的時 間信息W及由測量單元26、36或46測量到的信息，來計算并估計關節(jié)的動作。在此情況下， 估計出的關節(jié)的動作可被用來確定至少一個關節(jié)在隨后的行走階段的動作狀態(tài)。例如，估 計出的在第一階段轉變s8-sl至第四階段轉變s3-s4期間的關節(jié)的動作可被用來確定在第 五行走階段巧至第八行走階段s8期間的至少一個關節(jié)的動作狀態(tài)。
[0093] 關節(jié)動作估計器17a可估計在使用插值測量與關節(jié)的動作有關的信息時的多個 時間點之間的與關節(jié)的動作有關的信息。例如，關節(jié)動作估計器17a可估計關節(jié)的角度、角 速度和角加速度。
[0094] 關節(jié)動作估計器17a可基于來自第一測量單元26、第二測量單元36和第H測量單 元46中的至少一個測量單元的至少一個測量值來計算至少一個關節(jié)的力矩。關節(jié)動作估 計器17a可利用由第一測量單元26、第二測量單元36和第H測量單元46測量的與至少一 個關節(jié)的動作有關的各種參數(shù)（例如，關節(jié)的角度、角速度和加速度）來計算所述至少一個 關節(jié)的力矩。
[0095] 根據(jù)一些示例實施例，關節(jié)動作估計器17a可使用W下的等式1來計算關節(jié)的力 矩。
[0096] 等式 1
[0097] 戸q、-+Ci.q，d〔y)+G{q) df dl
[0098] 在等式1中，X是關節(jié)的力矩，q是關節(jié)的角度，t是時間。因此，dq/化是關節(jié)的 角速度，cPqMt 2是關節(jié)的角加速度。M( ?)是用于反映基于穿戴者的姿態(tài)可變化的質量的 函數(shù)，"?）是用于反映基于腿的轉動的科里奧利（Coriolis)力的函數(shù)，G(，）是用于反映 重力的函數(shù)。根據(jù)一些示例實施例，各個函數(shù)可由用戶來定義，或可由用戶在多個預先定義 的函數(shù)中選擇。
[0099] 關節(jié)動作估計器17a可將由關節(jié)動作估計器17a產生的至少一個估計或計算出的 結果（例如，估計或計算出的關節(jié)的力矩、角度、角速度或角加速度的結果）發(fā)送到動作狀 態(tài)確定器17b。
[0100] 動作狀態(tài)確定器1化可基于感測到或測量到的關節(jié)的動作來確定至少一個關節(jié) 的動作是處于正功狀態(tài)還是處于負功狀態(tài)。
[0101] 根據(jù)一些示例實施例，動作狀態(tài)確定器1化可使用從第一感測單元25、第二感測 單元35和第H感測單元45中的至少一個感測單元發(fā)送的信號