【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性可穿戴肌肉辅助装置
本专利技术涉及一种柔性可穿戴的肌肉辅助装置。
技术介绍
肌肉骨骼系统的虚弱会引起降低人的生活质量的问题。这种虚弱可能是遗传性紊乱、神经状况(比如中风)或由于老化的结果。由于这种虚弱，人在梳理头发时可能无法抬起手臂、不能顺利地站起或坐下、不能爬一段楼梯等等。即使受影响的人仍然能够移动手臂或腿或其他肢体，情况也可能是这样。也就是说，与人对某些肌肉群没有任何控制的情况(比如完全截瘫)相反，可以控制至少一些肌肉。然而，即使人移动肢体所需的肌肉或至少部分肌肉太虚弱——特别是当肌肉必须抵抗重力而保持肢体的位置或必须抵抗重力而抬升身体的一部分时，比如当在行走期间必须抬升脚、大腿等时——人仍保持部分控制其肢体的能力。有时，这种情况仅是暂时性的，例如在事故之后，其中需要使用受伤的肌肉来重新训练运动。然而，即使这样，人受到虚弱的损害的时间也可能相当长。此外，还存在许多预计有持续损害的情况。因此，存在改善受肌肉骨骼系统虚弱影响的人的日常生活活动的需要。对于当在社区中移动时不能支撑其自身体重抵抗重力可能引起不安全的情况，尤其是这样。这可能引起普遍缺乏活动性，并因此导并发症，比如关节疼痛或心血管缺陷，所有这些都源于运动的总体减少。作为另一个示例，患有偏瘫臂的中风患者可能选择停止使用该臂，因为他们不能将其用于日常生活活动。这又导致了一种被称为习得废用状态的现象，在这种情况下，缺乏使用的手臂导致恶性循环，患者可能会完全停止使用手臂。这些减少或抑制运动的行为与进行运动以促进恢复的物理康复的一般方法相反。已经有人建议以动力外骨骼的形式向人提供辅助。这些装置向使用者施...
【技术保护点】
1.一种柔性可穿戴肌肉辅助装置，其至少具有：可穿戴身体接口和附接在其上的有源和无源部件的元件，其适配为一起辅助使用者改变或维持铰接到第二身体部分的第一身体部分的位置，所述可穿戴身体接口包括至少两个服装部分；所述有源和无源部件包括至少一个有源动力元件，所述无源部件至少包括第一无源部件和第二无源部件，所述第一无源部件和所述第二无源部件两者都在所述至少两个服装部件之间延伸并且包括用于存储由所述使用者和/或所述至少一个有源动力元件所提供的能量的弹性材料；其特征在于，所述第一和第二无源部件布置在所述身体的关节的相对侧上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.29 EP 16207252.41.一种柔性可穿戴肌肉辅助装置，其至少具有：可穿戴身体接口和附接在其上的有源和无源部件的元件，其适配为一起辅助使用者改变或维持铰接到第二身体部分的第一身体部分的位置，所述可穿戴身体接口包括至少两个服装部分；所述有源和无源部件包括至少一个有源动力元件，所述无源部件至少包括第一无源部件和第二无源部件，所述第一无源部件和所述第二无源部件两者都在所述至少两个服装部件之间延伸并且包括用于存储由所述使用者和/或所述至少一个有源动力元件所提供的能量的弹性材料；其特征在于，所述第一和第二无源部件布置在所述身体的关节的相对侧上。2.根据权利要求1所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其适配为辅助使用者改变或维持铰接在所述关节处的肢体的位置，其中，所述至少两个服装部分包括使用时处于所述关节的大致远侧的位置处的至少一个服装部分，而至少一个其他服装部分在使用时设置在所述关节的非远侧的位置处。3.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述第一无源部件适配为针对所述可能关节角度的至少第一部分在所述关节上施加扭矩，其中，所述第二无源部件适配为针对所述可能关节角度的至少第二部分在所述关节上施加扭矩，并且，所述第一无源部件的扭矩为零或者针对可能关节角度的所述第二部分的至少一个部分抵消所述第二无源部件的扭矩，并且，所述第一无源部件和所述第二无源部件的扭矩之和一起在所述关节上提供非零扭矩。4.根据前述权利要求所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述第一无源部件和所述第二无源部件的扭矩之和一起提供净关节屈曲辅助。5.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，至少一个有源部件至少包括引导肌腱和致动器，并且其中，该至少一个有源部件适配为辅助关节伸展。6.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，至少一个致动器适配为辅助关节伸展，并且其中，设置无源部件，所述无源部件适配为呈现与由所述至少一个有源部件提供的关节伸展辅助对抗的力。7.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，至少一种有源部件至少包括：引导肌腱和致动器，所述引导肌腱和所述致动器适配为一起辅助抵抗重力改变所述第一身体部分的位置或者支撑所述第一身体部分以抵抗重力保持所述第一身体部分的位置。8.根据前述权利要求所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述至少一个有源部件的所述致动器适配为卷起所述被引导肌腱，所述肌腱以如此方式被引导，使得卷起所述肌腱使至少一个关节在所述第一身体部分与所述第二身体部分之间伸展。9.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，适配为允许展开所述肌腱以使所述关节屈曲和通过铰接的所述身体部分的重量和/或通过由所述第一无源部件和所述第二无源部件一起提供在所述关节上的非零扭矩和来在所述肌腱上施加张力。10.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，至少一个有源部件至少包括级联到附接到所述身体接口的多个肌腱端部中的引导肌腱。11.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所辅助的身体部分是腿，并且所述肌腱通常在所述膝盖前面但通常在所述臀部后面被引导，作为无源元件的拉伸带设置在所述膝盖后面，并且作为用于所述大腿的无源元件的拉伸带设置在人的前面。12.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述肌腱在对应的肢体部分的纵向轴线的主方向的方向上滑动。13.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述至少一个有源部件包括至少一个肌腱，所述至少一个肌腱鉴于其矢状面而在所述身体的一侧上被引导，然后被分成被引导到相关关节的冠状面的相对侧的两个部分，并且所述肌腱在所述矢状面的相对侧上重新结合成单个肌腱。14.一种柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述第一无源部件和所述第二无源部件中的至少一者包括拉伸带和/或弹簧。15.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述至少两个服装部分中的至少一个布置为完全或部分地围绕肢体部分，并且设置用于收缩所述至少两个服装部分中的所述至少一个的收缩元件。16.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述收敛元件为以下中的至少一者：嵌入到所述服装部分中；可拆卸地或固定地连接到所述无源力部件，尤其是所述无源力部件的端部；连接到形成所述有源部件的部分的所述有源肌腱。17.根据前述权利要求所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，适配于所述第一身体部分是具有纵向轴线的肢体，其中，所述收缩元件定向为大致垂直于所述肢体的纵向轴线，并且所述收缩元件适配为保持所述服装部分在使用时的位置。18.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，滑动板设置在所述身体与所述肌腱之间。19.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，包括设置在所述使用者的身体与所述收缩元件之间的刚性引入板和/或滑动板。20.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，设置用于将所述肌腱引导到改变所述方向的所述致动器的方向改变引导元件。21.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述肌腱以十字形图案和/或锯齿形图案被引导。22.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述身体接口包括多个层，所述多个层适配为改变所述柔性可穿戴肌肉辅助装置的一部分的整体刚度，和/或在肌肉激活期间造成肌肉体积的改变，和/或其中，所述身体接口的所述多个层适配用于层阻塞，优选具有用于层阻塞的入口，和/或其中，所述身体接口包括优选大致垂直于有源部件的肌腱的多个收缩元件，其适配为自动收紧，和/或其中，所述身体接口包括半刚性各向异性板，以便将剪切力转换为法向力。23.根据前述权利要求中任一项所述的柔性可穿戴肌肉辅助装置，其中，所述无源部件包括弹性材料，所述弹性材料布置为靠近所述臀部、膝盖、踝关节、肩部、肘部和腕关节中的至少一者，所述弹性材料适配为在其运动期间存储相关联的关节能量，所述关节能量能够被释放以补...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·里纳，杰米·杜阿尔特，凯·施密特，
申请(专利权)人：苏黎世联邦理工学院，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH
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