用于控制外骨骼的器材、系统和方法技术方案

在一些实施例中，呈现了用于控制外骨骼设备的装置和系统，并且更具体地，呈现了配置为感测环境并处理所述感测的数据以控制外骨骼设备在各种类型的表面上的移动的智能拐杖。在一些实施例中，智能拐杖可包括配置为感测外骨骼、拐杖和周围环境的状态的传感器以及将这样的测量结果发送至所述拐杖和/或外骨骼的各种部件诸如处理单元、用户界面等。在一些实施例中，处理单元可以基于测量结果产生针对外骨骼和/或拐杖的指令以实施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制外骨骼的器材、系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月16日递交的题目为“ApparatusandSystemsforControllingExoskeletons”的美国临时专利申请No.62/242,780的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
本公开的实施例涉及用于提供步态/运动辅助的外骨骼设备，更具体地，涉及用于控制这样的设备的方法和器材。
技术介绍
多种情况导致在个体中限制或减少个体稳定步态和/或运动的能力的残疾的发生，其示例包括神经和身体上的伤害。尽管他们残疾，但是外骨骼(“外部的骨骼”)用于允许这样的人体重新获得一些或全部的其站立和/或移动的能力，几乎不或根本不需要额外的支持。
技术实现思路
在本公开的一些实施例中，提供了一种用于至少帮助控制外骨骼设备的移动性的拐杖器材，并且所述拐杖器材包括细长结构构件，所述细长结构构件配置有用于由外骨骼设备的用户抓握的第一部分和配置为至少与表面相互作用的第二部分，一个或多个第一传感器，所述第一传感器用于输出与所述一个或多个传感器和/或拐杖的地点和距离中的至少一个相对于位置、地点以及表面中的至少一个的信息相对应的信号，并输出指示其的信号，以及用于将信号传送到处理单元的通信装置。上述实施例可以进一步包括以下附加特征、功能和/或改进中的一个和/或另一个：-处理单元(其可以设置在拐杖器材和外骨骼设备中的任一者或两者上，和/或有绳或无绳单元中)；-通信装置(例如，用于接收和/或发送可以对应于信息/数据的信号的收发器，并且可以经由数字通信或模拟)，其可以可操作地耦合到拐杖、外骨骼设备和远程单元中的至少一个；-所述信息至少对应于以下至少两个之间的距离：拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分；-所述信息至少对应于拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分中的至少一个的地点；-所述处理单元包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理信号并生成进一步控制所述外骨骼设备的至少一个移动性的指令(可配置为至少控制所述外骨骼设备的移动性的所述指令是基于信号的)；-一个或多个控制元件(例如，可以固定到拐杖或外骨骼的智能手机(例如，至少具有输入装置的计算机或处理器)的触摸屏设备，或者具有用于选择和/或输入信息的物理按钮的特定专用箱)配置为允许外骨骼设备的用户控制外骨骼设备的状态中的至少一个，拐杖的状态以及第三设备的状态中的至少一个，其中所述状态可以是外骨骼设备的开启、关闭、待机、走路、坐、攀爬、上下楼梯和速度中的一个或多个；-一个或多个第一传感器(或在所公开的实施例中使用的任何传感器)可以至少包括以下中的至少一个或多个：压力传感器、GPS传感器、陀螺仪传感器/设备和无线电ID传感器/设备、声传感器、光传感器；-所述一个或多个第一传感器布置在或靠近所述拐杖的远端处，并且可以配置为至少感测所述拐杖的远端与所述地面，水平面和侧面中的至少一个的接触或接近，以及产生响应于此的信号；-所述地点或距离信息包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个的路径上的障碍物尺寸和形状中的至少一个；-所述地点或距离信息包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个的路径上的楼梯的高度；-一个或多个第一传感器可以配置为经由通信装置和第二通信装置中的至少一个与第二拐杖的一个或多个第二传感器通信-其中第二拐杖可以包括第二拐杖通信装置，其用于与所述拐杖的所述通信装置和/或第二通信装置中的至少一个以及所述处理单元通信；-第二拐杖(或其他独立物品)的一个或多个第二传感器产生第二信号，所述第二信号包括与所述一个或多个第二传感器中的至少一个以及所述第二拐杖的至少一部分的地点和距离中的至少一个相对应的信息-处理单元可以包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理来自一个或多个传感器的信号以及第二拐杖的一个或多个第二传感器的信号中的至少一个，并生成进一步的指令以至少控制外骨骼设备的移动性；-处理单元可以包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理来自一个或多个传感器的信号，和来自第二拐杖的一个或多个第二传感器的信号中的至少一个，并且确定拐杖、第二拐杖和外骨骼设备中至少两个之间的偏移距离，其中偏移距离可以包括高度差和侧向距离中的至少一个；以及-用户界面，其配置为显示信息，提供数据输入，控制和/或选择所述拐杖、第二拐杖和所述外骨骼设备中的至少一个的状态中的至少一个；在一些实施例中，提供了一种用于增强用户移动性的系统，并且包括根据前述实施例中的任意一个的外骨骼设备和一个或多个拐杖，以及可选的所提到的附加元件，功能和/或改进。在一些实施例中，提供了一种用于运行外骨骼设备的方法，并且包括根据任何前述实施例(或任何公开的拐杖实施例)提供一个或多个拐杖，通过一个或多个第一传感器感测所述一个或多个传感器和/或拐杖相对于位置、地点和表面中的至少一个的地点和距离中的至少一个，输出指示所述地点和所述距离中的至少一个的信息的信号，以及将所述信号传送至处理单元。上述实施例可以进一步包括以下附加特征、功能和/或改进中的一个和/或另一个：-可操作性地将通信装置耦联到拐杖、外骨骼设备和远程单元中的至少一个；-所述信号对应于以下至少两个之间的距离：拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分；-所述信号至少对应于拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分中的至少一个的地点；-处理所述信号并生成进一步指令以使得处理单元能够至少控制所述外骨骼设备的移动性，其中至少控制所述外骨骼设备的移动性的所述指令是基于信号的；-控制外骨骼设备的状态，拐杖的状态以及第三设备的状态中的至少一个，其中所述状态可以选自外骨骼设备的开启、关闭、待机、走路、坐、攀爬、上下楼梯和速度中的任意一个；-感测包括感测拐杖的至少一部分与地面、水平面和侧面中的至少一个接触和接近；所述地点或距离信息可以包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个或其一部分在路径上的障碍物尺寸和形状中的至少一个；-所述地点或距离信息包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个的路径上的楼梯的高度；-通过通信装置和第二通信装置的至少一个将信号传送至第二拐杖的一个或多个第二传感器；-第二拐杖包括第二拐杖通信装置，其用于与所述拐杖的所述通信装置和/或第二通信装置中的至少一个以及处理单元通信；-从第二拐杖的一个或多个传感器产生第二信号，所述第二信号包括地点信息和距离信息中的至少一个，并选择性处理来自一个或多个传感器的信号以及第二拐杖的一个或多个第二传感器的信号，并基于所处理的信号至少控制外骨骼设备的移动性；-处理来自一个或多个传感器的处理信号，和来自第二拐杖的一个或多个第二传感器的信号，并且确定至少两个拐杖之间的偏移距离，第二拐杖和外骨骼设备，其中偏移距离可以包括高度差和侧向距离中的至少一个；以及-控制和/或选择所述拐杖、第二拐杖和所述外骨骼设备中的至少一个的状态。应该认识到，认为以下更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这些概念不是相互不一致的)是本文公开的专利技术主题的一部分。特别地，认为出现在本公开结尾处的要求保护的主题的所有组合是本文公开的专利技术主题的一部分。还应该认识到，本文中明确采用的、也可以出现在通过引用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于至少帮助控制外骨骼设备的移动性的拐杖器材，包括：细长结构构件，所述细长结构构件配置有用于由外骨骼设备的用户抓握的第一部分和配置为至少与表面相互作用的第二部分；一个或多个第一传感器，所述第一传感器用于输出与所述一个或多个传感器和/或拐杖的地点和距离中的至少一个相对于位置、地点以及表面中的至少一个的信息相对应的信号，并输出指示其的信号，以及通信装置，所述通信装置用于将信号传送到处理单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 US 62/242,7801.一种用于至少帮助控制外骨骼设备的移动性的拐杖器材，包括：细长结构构件，所述细长结构构件配置有用于由外骨骼设备的用户抓握的第一部分和配置为至少与表面相互作用的第二部分；一个或多个第一传感器，所述第一传感器用于输出与所述一个或多个传感器和/或拐杖的地点和距离中的至少一个相对于位置、地点以及表面中的至少一个的信息相对应的信号，并输出指示其的信号，以及通信装置，所述通信装置用于将信号传送到处理单元。2.根据权利要求1所述的器材，还包括处理单元。3.根据权利要求1所述的器材，其中所述外骨骼设备包括处理单元。4.根据权利要求1所述的器材，其中可操作性地将通信装置耦联到拐杖、外骨骼设备和远程单元中的至少一个。5.根据权利要求1所述的器材，其中所述信息至少对应于以下至少两个之间的距离：拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分。6.根据权利要求1所述的器材，其中所述信息至少对应于以下中的至少一个的地点：拐杖、地面、第二拐杖、水平面、侧面以及外骨骼设备的至少一部分。7.根据权利要求1所述的器材，其中所述处理单元包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理信号和产生进一步指令以至少控制外骨骼设备的移动性中至少一个。8.根据权利要求7所述的器材，其中至少控制所述外骨骼设备的移动性的指令是基于所述信号的。9.根据权利要求1所述的器材，还包括一个或多个控制元件，所述控制元件配置为允许外骨骼设备的用户控制外骨骼设备的状态、拐杖的状态和第三设备的状态中的至少一个。10.根据权利要求9所述的器材，其中所述状态选自外骨骼设备的开启、关闭、待机、走路、坐、攀爬、上下楼梯和速度组成的组。11.根据权利要求1所述的器材，其中所述一个或多个第一传感器包括以下中的至少一个或多个：压力传感器、GPS传感器、陀螺仪传感器/设备和无线电ID传感器/设备。12.根据权利要求1所述的器材，其中所述一个或多个第一传感器布置在或靠近所述拐杖的远端处，并且配置为至少感测所述拐杖的远端与所述地面、水平面和侧面中的至少一个的接触或接近，以及产生响应于此的信号。13.根据权利要求1所述的器材，其中所述地点或距离信息包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个的路径上的障碍物尺寸和形状中的至少一个。14.根据权利要求1所述的器材，其中所述地点或距离信息包括所述拐杖和所述外骨骼设备中至少一个的路径上的楼梯的高度。15.根据权利要求1所述的器材，其中所述一个或多个第一传感器配置为通过通信装置和第二通信装置的至少一个与一个或多个第二传感器通信。16.根据权利要求15所述的器材，其中第二拐杖包括第二拐杖通信装置，用于与所述拐杖的所述通信装置和/或第二通信装置中的至少一个以及处理单元通信。17.根据权利要求15或16所述的器材，其中所述一个或多个第二传感器产生第二信号，所述第二信号包括与所述一个或多个第二传感器中的至少一个以及所述第二拐杖的至少一部分的地点和距离中的至少一个相对应的信息，以及其中所述处理单元可以包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理来自一个或多个传感器的信号以及第二拐杖的一个或多个第二传感器的信号中的至少一个，并生成进一步的指令以至少控制外骨骼设备的移动性。18.根据权利要求15或16所述的器材，其中处理单元包括在其上运行的计算机指令，所述计算机指令配置为处理来自一个或多个传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·H·卡普尔，
申请(专利权)人：重新行走机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL