用于外骨骼的受控塌陷的装置和系统制造方法及图纸

公开了用于塌陷/降低包括至少一个电机和至少一个组件的外骨骼设备的装置、方法和系统的实施例。在一些实施例中，设备被配置成由至少一个电机移动。当在外骨骼设备供电中检测到包括电源故障(诸如低电力故障和停电故障)、电气故障、软件故障和机械故障的多个故障中的至少一个时，设备的一个或多个组件可以通过至少一个电机被减速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外骨骼的受控塌陷的装置和系统
本公开的实施例针对用于提供步态/移动辅助的外骨骼设备，更具体地，针对用于控制这种设备的无动力塌陷的装置和系统。背景各种情况致使个体中发生限制或消除个体的稳定的步态和/或移动的能力的残疾，其中的例子包括神经的和身体的伤害。外骨骼(“外部的骨骼”)已被用于允许这样的个体在只有很少或根本没有额外的支撑的情况下，重新获得他们的站立和/或移动的部分或全部能力，尽管他们有残疾。
技术实现思路
本文公开了用于促进包括电机的外骨骼设备的受控塌陷的装置、方法和系统的一些实施例。这样的方法可以包括以下步骤：接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示启动外骨骼设备或其组件下降到地面；以及在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗电路，以致使生成电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备或组件的下降。在一些实施例中，响应于接收与外骨骼设备或组件的性能和/或状态有关的信息，可以由电力故障检测电路生成所接收的指示，所述信息来自可操作地耦接到外骨骼设备或组件的一个或多个传感器。一个或多个传感器可以包括温度传感器，所述温度传感器被配置为测量外骨骼设备的电源的温度，并且如果温度测量结果指示故障电源则生成信息。在一些实施例中，一个或多个传感器可以包括功率计，所述功率计被配置为：收集关于外骨骼设备的电源处的电力可用性的数据，并且如果所收集的数据指示为外骨骼设备或组件供电的电源处的电力供应的短缺或不足，则生成信息，其中功率计可以被配置为在噪声从数据中滤除之后生成信息。在一些实施例中，一个或多个传感器包括电压计和/或电流计，所述电压计和/或电流计被配置为：在沿着外骨骼设备的电气电路系统的一个或多个点处分别地提供电压和/或电流数据，并且当收集的数据指示电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个时生成信息。在一些实施例中，可以由塌陷电路建立正端子和负端子之间的低阻抗，所述塌陷电路被配置为闭合在正端子和负端子之间的低阻抗开关，其中塌陷电路包括被配置为断开或闭合低阻抗开关的光电隔离功率驱动器。在本公开的一些实施例中，公开了用于促进包括电机的外骨骼设备的受控塌陷的塌陷电路。电路可以包括：处理器，被配置为接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示致使外骨骼设备或其组件启动到地面的下降；以及功率驱动器，被配置为在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗，以致使生成电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备或组件的下降。在一些实施例中，电路还包括被配置为响应于接收与外骨骼设备或组件的性能和/或状态有关的信息而生成指示的电力故障检测电路，所述信息来自可操作地耦接到外骨骼设备或组件的一个或多个传感器。一个或多个传感器可以包括温度传感器，所述温度传感器被配置为测量外骨骼设备的电源的温度，并且如果温度测量结果指示故障电源则生成信息。在一些实施例中，一个或多个传感器可以包括功率计，所述功率计被配置为：提供关于外骨骼设备的电源处的电力的可用性的数据，并且当收集的数据指示电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个时生成信息。在一些实施例中，一个或多个传感器可以包括电压计和/或电流计，所述电压计和/或电流计被配置为：在沿着外骨骼设备的电气电路系统的一个或多个点处分别地提供电压和/或电流数据，以及当收集的数据指示电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个时生成信息。在一些实施例中，电路可以包括滤波器，所述滤波器被配置为在由功率计生成信息之前滤除来自数据的噪声。在一些实施例中，功率驱动器包括光电隔离功率驱动器，所述光电隔离功率驱动器被配置为断开或闭合低阻抗开关，以在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗。在本公开的一些实施例中，公开了用于促进由用户使用的包括电机的外骨骼设备的塌陷的方法。方法包括以下步骤：接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示致使外骨骼设备启动到地面的下降；确定足以抵抗或减缓外骨骼设备的下降的电磁力的量，使得在下降的至少一部分期间，外骨骼设备的塌陷速度在时间上基本恒定；以及在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗，以致使产生确定量的电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备的下降。在一些实施例中，外骨骼设备的塌陷速度被配置使得下降的至少一部分的总时间相对于用户的体重基本上不变。在一些实施例中，在正端子和负端子之间建立低阻抗包括改变正端子和负端子之间的低阻抗开关被断开或闭合的时间段，其中对时间段的改变被配置使得下降的至少一部分的总时间相对于用户的体重基本上不变。在一些实施例中，可以通过对被配置为控制低阻抗开关的断开或闭合的功率宽度调制(PWM)控制信号改变占空比来改变时间段。应当理解，以下较详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被考虑为本文公开的专利技术主题的部分。特别地，出现在此公开结尾处的所要求保护的主题的所有组合被考虑为本文公开的专利技术主题的部分。还应当理解，本文明确地采用的术语也可以出现在通过引用被合并的任何公开中，所述术语应当被给予与本文公开的特定概念最一致的含义。附图说明技术人员将理解，图主要是出于说明性目的，不旨在限制本文描述的专利技术主题的范围。图不一定按比例；在一些情况下，可以在图中夸大或放大示出本文公开的专利技术主题的各个方面，以促进不同特征的理解。在图中，相似的参考字符通常指的是相似的特征(例如，功能上相似和/或结构上相似的元件)。图1A-B示出了根据一些实施例的用于控制外骨骼的动作的有刷电机的示意图；图2A-B示出了根据一些实施例的用于管理外骨骼的受控塌陷的结合低阻抗开关的有刷电机的示意图；图3示出了根据一些实施例的包括电力故障检测电路的示例电路，该电力故障检测电路用于可操作地耦合到低阻抗开关的外骨骼电机；图4说明了根据一些实施例的示例电力故障检测电路的细节，所述示例电力故障检测电路用于产生到低阻抗开关的输出，所述低阻抗开关可操作地耦接到外骨骼的电机；图5A示出了根据一些实施例的描绘用于评估外骨骼的受控塌陷的激活的方案的示例流程图；图5B示出了根据一些实施例的无刷电机三相桥驱动器的示例电路；图6A-B示出了根据一些实施例的基于P沟道的示例H桥电路，其可以用作被配置为管理外骨骼的受控塌陷的低阻抗开关；图7A-B示出了根据一些实施例的基于N沟道的示例H桥电路，其可以用作被配置为管理外骨骼的受控塌陷的低阻抗开关；图8示出了根据一些实施例的包括用于低阻抗电机的自测试电路的示例电路，所述低阻抗电机被配置为管理外骨骼的受控塌陷；图9示出了根据一些实施例的说明自测试外骨骼的受控塌陷的性能的示例流程图；图10示出了根据一些实施例的说明外骨骼的受控塌陷的适应体重的激活的示例性流程图；图11示出了根据一些实施例的说明用于控制外骨骼的适应体重的受控塌陷的控制模式的示例图；图12示出了根据一些实施例的示例图，说明用于在外骨骼的适应体重的(或适应塌陷模式的)受控塌陷期间单独地控制外骨骼的分段的控制模式；图13示出了根据一些实施例的示例电路，包括用于低阻抗电机的能量收集电路，所述低阻抗电机被配置为管理外骨骼的受控塌陷；图14说明了用于控制外骨骼的四个分段的控制模式的示例集合。具体实施方式在本公开的一些实施例中，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进包括电机的外骨骼设备的受控塌陷的方法，所述方法包括：接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示启动外骨骼设备或其组件下降到地面；以及在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗电路，以致使生成电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备或组件的下降。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.15 US 62/323,5121.一种促进包括电机的外骨骼设备的受控塌陷的方法，所述方法包括：接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示启动外骨骼设备或其组件下降到地面；以及在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗电路，以致使生成电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备或组件的下降。2.如权利要求1所述的方法，其中接收的指示是由电力故障检测电路响应于接收与外骨骼设备或组件的性能和/或状态有关的信息而生成的，所述信息来自可操作地耦接到外骨骼设备或组件的一个或多个传感器。3.如权利要求2所述的方法，其中一个或多个传感器包括温度传感器，所述温度传感器被配置为测量外骨骼设备的电源的温度，并且如果温度测量结果指示故障的电源则生成信息。4.如权利要求2所述的方法，其中一个或多个传感器包括功率计，所述功率计被配置为：收集关于外骨骼设备的电源处的电力的可用性的数据，并且如果收集的数据指示在为外骨骼设备或组件供电的电源处的电力供应短缺或不足，则生成信息。5.如权利要求4所述的方法，其中功率计被配置为在从数据中滤除噪声之后生成信息。6.如权利要求2所述的方法，其中一个或多个传感器包括电压计和/或电流计，所述电压计和/或电流计被配置为：在沿外骨骼设备的电气电路系统的一个或多个点处分别地提供电压和/或电流数据，并且当收集的数据指示电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个时，生成信息。7.如权利要求1所述的方法，其中由受控塌陷电路建立正端子和负端子之间的低阻抗，所述受控塌陷电路被配置为闭合正端子和负端子之间的低阻抗开关。8.如权利要求7所述的方法，其中受控塌陷电路包括被配置为断开或闭合低阻抗开关的光电隔离功率驱动器。9.一种塌陷电路，用于促进包括电机的外骨骼设备的受控塌陷，电路包括：处理器，被配置为接收外骨骼设备的电源故障、电气故障、软件故障和机械故障中的一个或多个的指示，所述指示致使外骨骼设备或其组件启动到地面的下降；以及功率驱动器，被配置为在电机的正端子和负端子之间建立低阻抗，以致使生成电磁力以抵抗或减缓外骨骼设备或组件的下降。10.如权利要求9所述的电路，还包括被配置为响应于接收与外骨骼设备或组件的性能和/或状态有关的信息而生成指示的电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·戈菲尔，S·纳赛尔，R·拉布基恩，
申请(专利权)人：人行道机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL