具有可拆卸地装于轮式基座的外骨骼组件的移动系统技术方案

一移动性系统，包括一轮式基座，一外骨骼组件，以及一对接组件，用于在轮式基座上支撑外骨骼组件。外骨骼组件具有一上肢部分，相对于上肢部分枢轴旋转的大腿部分，以及相对于相应的两个大腿部分枢轴旋转的小腿部分。对接组件在坐姿上可操作的连接外骨骼组件至轮式基座。座位表面，位于入坐姿置内，以及位置控制电机，用于使外骨骼从坐至站的过程中，与外骨骼组件一起从轮式基座中分离。或者，可伸长的连接可对接站立的外骨骼至轮式基座，以至于底座可通过一行走动作追随此外骨骼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可拆卸地装于轮式基座的外骨骼组件的移动系统专利
本专利技术涉及一种移动系统，用于为用户提供移动性支持，移动系统包括轮式基座和外骨骼组件，该组件包括上部躯干部分、中间大腿部分和小腿部分，它们被设置用于相应地支撑用户的躯干、大腿和小腿，更具体地说，本专利技术涉及到一种移动系统，其中，外骨骼可相对于轮式基座在坐和站姿之间移动，外骨骼可以容易地从站姿的轮式基座上分离。
技术介绍
脊髓损伤(SCI)和疾病往往导致的最明显的结果，是不能行走。针对这个功能缺陷，简单而广泛的解决方案是使用轮椅，这对生活质量产生了深远的影响并由于至少两个主要原因：1)健康-有坐轮椅的使用与多种健康问题有关，如皮肤的完整性和过度使用的伤害；2)访问–由于我们生活中人为和自然的环境中固有的性质，对轮椅的依赖影响与他人的社区参与和交流。因为我们世界的设计和建造，主要用于直立走路和站立情况，传统轮椅的使用受到限制，如从一个地方移动到另一个地方(在家庭和社区)，也许更重要的是，在一个人的正常生活活动中全方面并有意义地与环境和其他人交流(如站立着面对面)。当前辅助技术(AT)对移动性根本就没有变革，即实现残疾人的移动性能接近他们的非残疾人的水平。两个不断发展的移动性概念包括动态轮动和动力行走外骨骼。第一个概念动态轮动被由专门的站立和/或倾斜/斜倚轮椅(手动和动力)示例，以及最近开发和商业化的“Elevation”轮椅市场。轻质刚性手工轮椅，以及现代高端电动轮椅，由于其高效推进动力和实用性患有SCI的人们往往希望使用，并为全时段轮椅使用者日常移动的有效手段。加入的动态座位特征(例如，对于一用户正常就座的使用过程中独立地和迅速调整座椅位置的能力)，为轮椅提供了更好的功能用于日常生活，以及潜在的健康益处，并增加社区参与度，并改善与其他人的相互联系。第二个概念动力行走外骨骼提供了一种高度期望得到的行走功能，这是轮椅所不能提供的。也许两个最知名的外骨骼模型是ReWalk和Ekso系统。外骨骼的开发旨在为患有SCI的人们提供行走功能，虽然他们现在通常只在康复中心严格监管下使用。目前，它们的治疗用途是希望提供诸如改善肠和膀胱功能的帮助以及减少痉挛。外骨骼是快速发展的技术，其可能帮助解决一些上述的物理访问的问题，并与对一般健康状况、步态训练和损伤后康复潜在和有益的影响。然而，笨重缓慢步态和短行程范围目前限制了它们作为一般用途的日常移动装置使用。还有，这些设计显著不具备可用性的问题尚未得到解决，如转进入和离开装置和座位，以防止长期使用导致皮肤破裂的设备和座位支持。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种移动系统，用于向用户提供移动性支持，该系统包括轮式基座，外骨骼组件，并设置有一个对接组件选择性地支撑轮式基座上的所述外骨骼组件，轮式基座包括一个基架和车轮，车轮支撑基架沿着地面的滚动运动，外骨骼组件包括：配置用于支撑使用者躯干的上部；配置用于支撑使用者大腿的中部；将所述中部与上部枢轴连接的髋关节；配置用于支撑使用者小腿的下部；以及枢轴连接下部和中部的膝关节；对接组件在两个部分之间可操作，其中外骨骼组件联接到所述轮式基座，所述外骨骼组件可以相对轮式基座各自的站立和坐姿相对移动，同时，所述外骨骼组件可以在分开位置容易地与站姿有轮基座分开。优选所述外骨骼进一步包括位置控制电机单元，其与每个所述髋关节和膝关节连接，并与所述外骨骼组件一起可与轮式基座分离。在这种情况下，外骨骼优选可相对于轮式基座站立位和坐姿相对移动，在位置控制电机单元控制下在对接组件的耦合位置。优选所述外骨骼组件还被进一步设置为，使用外骨骼组件的位置控制电机单元，可以被相对轮式基座任一中间位置(坐姿和站姿之间)支持，其中，在中间部分在坐姿水平时，中间部分从下部到上部倾斜延伸经过整个中间部分。在倾倒的坐姿，有些中间部分可能从下部到上部向后倾斜，但是大多中间位置将保持在向上倾斜。支持相对于在多个使用其中的中间部分处的延伸外骨骼组件的位置控制电机单元的坐姿和站姿之间的中间位置中的任一项所述的轮子的基座向上倾斜从通过全方位当中间部分是水平的在坐姿的中间位置的下部到上部。在一个倾倒坐姿，一些中间位置可以向后从下部到上部倾斜，但大多数的中间位置范围内的将保持向上的倾斜。本专利技术合并了这两个不断发展的移动性概念，动态轮动和动力行走外骨骼，加入到适合患有SCI人们日常使用的相应新设备。由此产生的移动系统融合了行走外骨骼的最佳性能与轮动的优点，创建了一个新的移动设备，使患有SCI的人们的移动性和生活以及任意其他移动损伤有了一个显著的飞跃。本专利技术的移动系统潜在的好处和功能包括以下内容：(一)轮椅座位相比现有的轮椅方便高效地为患有SCI的人们进行日常生活的正常活动；(二)方便进入和退出；(三)座位足以支持全天坐下和压力减低；(四)远距离推进动力如手动刚性轮椅；(五)高效移动促进社区参与(活动)；(六)手动(无动力)移动能够消除滞留的风险；(七)正常使用轮椅时座位的全部动态范围接近实时情况；(八)下降座椅高度可以为“倾倒”座位提供最佳座椅位置；(九)水平坐下适合在轮椅上进行大多数任务和活动；(十)为了坐升高座位例如在柜台和货架；(十一)与车轮相连的站里，如简单快速的面对面互动；(十二)行走时的可分离动力外骨骼，如需要使用轮式框架作为助步车；(十三)用轮式框架或拐杖直立行走；(十四)对于世界中用于直立行走的设计包括楼梯，具有更好的使用性；(十五)步行到目的地后，内置座位可以随时随地提供安全坐下的支持；(十六)通过内置矫形座位在坠落时为臀部和骶骨提供保护；和(十七)通过简单和日常机械步态训练康复。根据所提供的移动性系统，本专利技术的另一个方面用于向用户提供移动性支持，该系统包括轮式基座，外骨骼组件，并设置有一个对接组件选择性地支撑轮式基座上的所述外骨骼组件，这样外骨骼组件可以相对于轮式基座在相对低站立和坐姿移动，其中：轮式基座包括一个基架和车轮，车轮支撑基架沿着地面的滚动运动；外骨骼组件包括：配置用于支撑使用者躯干的上部；配置用于支撑使用者大腿的中部；将所述中部与上部枢轴连接的髋关节；配置用于支撑使用者小腿的下部；以及枢轴连接下部和中部的膝关节；以及对接组件包括：至少一个下部对接构件，其耦合所述外骨骼组件的下部和轮式基座，贯穿外骨骼组件在坐姿和站姿的运动；以及至少一个上部对接构件，其耦合所述外骨骼组件中间部分和坐姿的轮式基座；所述至少一个上部对接构件被布置为外骨骼朝站姿移位时是可拆卸的；由此，在站姿时，对接组件仅由所述至少一个对接构件偶联，其在轮式基座和所述外骨骼组件下部之间。根据本专利技术的再一个方面，提供一种移动系统，用于向用户提供移动性服务，该系统包括轮式基座和外骨骼组件，外骨骼组件被设置成支撑轮式基座，使得所述外骨骼组件可相对于轮式基座的站姿和坐姿相对移动，轮式基座包括基座框架和支撑基架沿着地面滚动运动的车轮，外骨骼组件包括：配置用于支撑使用者躯干的上部；配置用于支撑使用者大腿的中部；将所述中部与上部枢轴连接的髋关节；配置用于支撑使用者小腿的下部；以及枢轴连接下部和中部的膝关节；以及外骨骼组件上配置用于支持用户坐在上面的座面；所述的座面被支撑在所述中间部，以便相对于上部的髋关节的臀轴与中间部枢轴连接，并便于相对于相对于下部的膝关节的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一移动性系统，用于为用户提供移动性辅助，系统包括一轮式基座，一外骨骼组件，以及一对接组件，用于在轮式基座上有选择地支撑所述外骨骼组件，轮式基座包括一底座框架和支撑底座框架的轮子，轮子用于沿着地面滚动运动，外骨骼组件包括：一上部，用于支撑用户的躯干；一中间部分，用于支撑用户的大腿；一髋关节，枢轴连接所述中间部分至所述上部；一下部，用于支撑用户的小腿；以及一膝关节，枢轴的连接小腿构件至所述中间部分；所述对接组件可操作的位于一连接位置和一松开位置之间，在连接位置中外骨骼组件连接至轮式基座，并且外骨骼组件相对于轮式基座在相应的站姿和坐姿间是可移动的，在松开位置中外骨骼组件容易地在站姿时与轮式基座分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.01 US 61/721,0911.一移动性系统，用于为用户提供移动性辅助，系统包括一轮式基座，一外骨骼组件，以及一对接组件，用于在轮式基座上有选择地支撑所述外骨骼组件，轮式基座包括一底座框架和支撑底座框架的轮子，轮子用于沿着地面滚动运动，外骨骼组件包括：一上部，用于支撑用户的躯干；一中间部分，用于支撑用户的大腿；一髋关节，枢轴连接所述中间部分至所述上部；一下部，用于支撑用户的小腿；以及一膝关节，枢轴的连接小腿构件至所述中间部分；所述对接组件可操作的位于一连接位置和一松开位置之间，在连接位置中外骨骼组件连接至轮式基座，并且外骨骼组件相对于轮式基座在相应的站姿和坐姿间是可移动的，在松开位置中外骨骼组件容易地在站姿时与轮式基座分离；其中所述对接组件布置成通过所述坐姿和所述站姿之间的中间部分的范围将所述外骨骼支撑在所述外骨骼上以在轮式基座上作为轮椅正常使用，其中所述中间部分在每个所述中间位置以各自的向上倾斜度从所述下部向所述上部延伸。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外骨骼组件进一步包括一位置控制电机单元，与每个髋关节和膝关节连接，膝关节与外骨骼组件一起从轮式基座中分离，外骨骼相对于轮式基座在相应的站姿和坐姿间是可移动的，并且位于对接组件的连接位置内，单独的处于所述位置控制电机单元控制之下。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对接组件只在站姿时连接所述轮式基座和外骨骼组件下部。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外骨骼组件包括两个独立的小腿构件，用于支撑用户的相应的两个小腿，所述对接组件包括一对下对接部件，用于各自独立的连接两个小腿构件，至少一个下对接部件提供在外骨骼组件和轮式基座间围绕一纵轴的相对的枢轴移动，这在另一个下对接部件被释放时发生。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对接组件用于在坐姿时的外骨骼的轮式基座和每个下部及中间部分之间的咬合。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对接组件包括至少一下对接部件，下对接部件通过在坐姿和站姿间的外骨骼组件的移动，在外骨骼组件的下部和轮式基座间枢轴的连接，以及至少一上对接部件，上对接部件在坐姿上外骨骼组件的中间部分和轮式基座间咬合，由于外骨骼朝着站立姿势转移，所述至少一个上对接部件是可释放的，因而在站立姿势所述对接组件只通过在轮式基座和外骨骼组件的下部之间的所述下对接部件咬合。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对接组件包括至少一下对接部件，下对接部件通过在坐姿和站姿间的外骨骼组件的移动，在外骨骼组件的下部和轮式基座间枢轴的连接，所述至少一下对接部件包括一连杆机构，当外骨骼组件朝向坐姿位置部分地移位时，连杆机构用于相对轮式基座被动的抬升外骨骼组件的下部。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述对接组件进一步包括至少一上对接部件，上对接部件用于咬合外骨骼组件的中间部分，以至于当外骨骼组件接近坐姿时，所述中间部分通常相对于轮式基座在一位置上被枢轴的支撑，所述位置位于间隔膝关节的中间部分上，在膝关节和髋关节之间，并且其特征在于，所述至少一下对接组件包括一连接部件，所述连接部件在第一端枢轴的连接轮式基座，并通常向前延伸至第二端，枢轴的连接至外骨骼组件的下部。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外骨骼组件的下部包含两个独立的小腿构件，用于支撑用户的相应的两个小腿，所述对接组件包括一对下对接部件，用于各自独立的连接两个小腿构件，每个下对接部件包括一可伸长的连接，位于对接组件的连接位置，它的可伸长的长度介于外骨骼组件和轮式基座之间。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，每个可伸长的连接包括一有动力的线性制动器。11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，每个可伸长的连接包括一被动的可伸长部件。12.如权利要求9至11中任意一项所述的系统，其特征在于，每个可伸长的连接相对于外骨骼组件枢轴的连接，并相对于轮式基座枢轴的连接。13.如权利要求9至11中任意一项所述的系统，其特征在于，每个可伸长的连接互相独立的延伸，以至于在外骨骼组件的步行动作期间，下对接部件用于保持在轮式基座和外骨骼组件间的连接。14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括一座位表面，用于支撑上面的用户位于外骨骼组件的入座位置，所述座位表面被外骨骼组件的中间部分所支撑，用于从轮式基座与外骨骼组件一起，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰米·博里索夫，文斯·拉弗，
申请(专利权)人：不列颠哥伦比亚理工大学，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA