用于移动机器人的用户接口和反馈系统和方法技术方案

一种外骨骼系统，包括至少一个腿致动器单元，所述至少一个腿致动器单元被配置为联接到用户的腿，所述腿致动器单元包括：上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接；腿致动器单元用户接口，所述腿致动器单元用户接口包括多个输入元件和反馈元件；以及致动器，所述致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸。与所述下臂之间延伸。与所述下臂之间延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动机器人的用户接口和反馈系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是代理人案号为0110496
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010PR0的2020年5月27日提交的名称为“POWERED DEVICE FOR IMPROVED USER MOBILITY AND MEDICAL TREATMENT”的美国临时专利申请63/030,586的非临时申请，并且要求所述申请的优先权。此申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
[0003]本申请是代理人案号为0110496
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011PR0的2020年7月30日提交的名称为“POWERED DEVICE TO BENEFIT A WEARER DURING TACTICAL APPLICATIONS”的美国临时专利申请63/058,825的非临时申请，并且要求所述申请的优先权。此申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
[0004]本申请还涉及代理人案号分别为0110496
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010US0、0110496
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012US0、0110496
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013US0、0110496
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014US0、0110496
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016US0、0110496
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017US0的名称为“POWERED MEDICAL DEVICE AND METHODS FOR IMPROVED USER MOBILITY AND TREATMENT”、“FIT AND SUSPENSION SYSTEMS AND METHODS FOR A MOBILE ROBOT”、“BATTERY SYSTEMS AND METHODS FOR A MOBILE ROBOT”、“CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR A MOBILE ROBOT”、“DATA LOGGING AND THIRD
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PARTY ADMINISTRATION OF A MOBILE ROBOT”和“MODULAR EXOSKELETON SYSTEMS AND METHODS”且相应的申请号为XX/YYY，ZZZ、XX/YYY，ZZZ、XX/YYY，ZZZ、XX/YYY，ZZZ、XX/YYY，ZZZ和XX/YYY，ZZZ的与本申请同日提交的美国非临时申请，这些申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
附图说明
[0005]图1是用户穿戴的外骨骼系统的实施方案的示例性图示。
[0006]图2是联接到用户的一条腿的腿致动单元的实施方案的前视图。
[0007]图3是联接到用户的腿的图3的腿致动单元的侧视图。
[0008]图4是图3和图4的腿致动单元的透视图。
[0009]图5是示出外骨骼系统的示例性实施方案的框图。
[0010]图6示出包括外骨骼系统的外骨骼网络的实施方案，所述外骨骼系统经由直接连接和/或经由网络可操作地联接到外部装置并且经由所述网络可操作地联接到外骨骼服务器和管理员装置。
[0011]图7示出设置在背包的带子上的用户接口的示例，所述用户接口包括单一功能按钮和选择指示器按钮。
[0012]图8示出包括设置在腿致动单元的上臂的壳体上的单一功能按钮的腿致动器单元。
[0013]图9示出由集成到腿致动单元的上臂中的五个灯组成的用户接口的示例。
[0014]图10是外骨骼系统的示例性实施方案的框图，所述外骨骼系统包括经由相应的线可操作地联接到左腿致动单元和右腿致动单元的外骨骼包，所述外骨骼包具有外骨骼装置和气动系统。
[0015]图11示出外骨骼系统的示例性状态机，其包括多个系统状态和系统状态之间的转变。
[0016]图12是在图11的状态机和具有第一按钮的用户接口的背景中示出的全监督的意图辨识方法的示例。
[0017]图13是在图11的状态机和具有第一按钮和第二按钮的用户接口的背景中示出的全监督的意图辨识方法的另一示例。
[0018]图14是在图11的状态机和具有第一按钮的用户接口的背景中示出的全监督的意图辨识方法的另一示例。
[0019]图15示出根据一个实施方案的无监督的意图辨识方法的示例。
[0020]图16示出半监督的意图辨识方法的示例性实施方案。
[0021]图17示出监督的意图辨识方法中的示例性状态机，其中站立状态具有到八个相应状态的八个可能的转变，并且按钮映射到单个转变和状态对。
[0022]图18示出监督的意图辨识方法中的示例性状态机，其中站立状态具有到八个相应状态的八个可能的转变，并且四个按钮分别映射到单个转变和状态对。
[0023]图19示出半监督的意图辨识方法的示例，其具有如图17和图18所示的状态机和具有用于指示作出状态转变的意图的单个按钮的用户接口。
[0024]图20是根据一个实施方案的半监督的意图辨识方法的框图。
[0025]图21a示出根据一个实施方案的处于压缩配置的气动致动器的侧视图。
[0026]图21b示出处于膨胀配置的图21a的气动致动器的侧视图。
[0027]图22a示出根据另一实施方案的处于压缩配置的气动致动器的横截面侧视图。
[0028]图22b示出处于膨胀配置的图22a的气动致动器的横截面侧视图。
[0029]图23a示出根据另一实施方案的处于压缩配置的气动致动器的俯视图。
[0030]图23b示出处于膨胀配置的图23a的气动致动器的俯视图。
[0031]图24示出根据一个实施方案的气动致动器约束肋的俯视图。
[0032]图25a示出根据另一实施方案的气动致动器波纹管的横截面视图。
[0033]图25b示出处于膨胀配置的图25a的气动致动器的侧视图，示出了图25a的横截面。
[0034]图26示出示例性平面材料，所述平面材料沿着平面材料的一个或多个平面轴是基本上不可伸展的，而在其他方向上是柔性的。
[0035]应注意，附图不是按比例绘制的，并且在整个附图中出于说明性目的，具有类似结构或功能的元件一般由相同附图标号表示。还应注意，附图仅意图促进对优选实施方案的描述。附图未示出所描述实施方案的每个方面，并且不限制本公开的范围。
具体实施方式
[0036]以下公开内容还包括新颖的外骨骼装置的设计的示例性实施方案。各种优选实施方案包括：具有集成致动装置的腿支架(brace)；移动电源；以及实时确定装置的输出行为的控制单元。
[0037]外骨骼系统的存在于各种实施方案中的部件是随身穿戴式下肢支架，所述随身穿戴式下肢支架并入向用户引入扭矩的能力。此部件的一个优选实施方案是腿支架，所述腿支架被配置为支撑用户的膝盖，并且包括跨膝关节的致动装置以在伸展方向上提供辅助扭
矩。此实施方案可通过一系列附接件(包括在靴子上、在膝盖以下以及沿着用户大腿的附接件)连接到用户。此优选实施方案可包括在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种外骨骼系统，其包括：左腿致动器单元和右腿致动器单元，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元被配置为分别联接到用户的左腿和右腿，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元各自包括：上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接，腿致动器单元用户接口，所述腿致动器单元用户接口包括多个输入元件和反馈元件，波纹管致动器，所述波纹管致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸，以及一组或多组流体管线，所述一组或多组流体管线联接到所述波纹管致动器以将流体引入到所述波纹管致动器，以致使所述波纹管致动器扩张并移动所述上臂和所述下臂；气动系统，所述气动系统可操作地联接到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器，并且被配置为经由所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述一组或多组流体管线将流体引入到所述波纹管致动器；外骨骼装置，所述外骨骼装置包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时被配置为控制所述气动系统将流体引入到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器；以及肩挂式背包，所述肩挂式背包容纳所述气动系统和所述外骨骼装置的至少一部分，所述肩挂式背包还包括与其相关联的包用户接口，所述包用户接口包括一组输入元件和反馈元件。2.如权利要求1所述的外骨骼系统，其中包括智能手机的外部装置经由直接或间接有线或无线通信信道可操作地联接到所述外骨骼系统，所述外部装置呈现外部装置用户接口，所述外部装置用户接口与所述左腿致动器单元或所述右腿致动器单元的所述腿致动器单元用户接口分开并且与和所述肩挂式背包相关联的所述包用户接口分开。3.如权利要求1所述的外骨骼系统，其中所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述腿致动器单元用户接口具有相同组冗余输入元件和冗余反馈元件，所述冗余输入元件与相同功能相关联，并且所述冗余反馈元件呈现相同反馈。4.如权利要求3所述的外骨骼系统，其中所述外骨骼系统被配置为在双腿配置中操作，其中所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元两者都可操作地联接到所述外骨骼系统，其中所述外骨骼系统被配置为经由所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述腿致动器单元用户接口和/或所述包用户接口两者获得输入并呈现反馈，并且其中所述外骨骼系统被配置为在单腿配置中操作，其中所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元中的仅一者可操作地联接到所述外骨骼系统，其中所述外骨骼系统被配置为经由可操作地联接到所述外骨骼系统的所述左腿致动器单元或所述右腿致动器单元的所述腿致动器单元用户接口和/或所述包用户接口获得输入并呈现反馈。5.如权利要求1所述的外骨骼系统，其中所述左腿致动器单元或所述右腿致动器单元的所述腿致动器单元用户接口和与所述肩挂式背包相关联的所述包用户接口中的每一者包括以下各项中的一者或多者：第一反馈元件，所述第一反馈元件包括多个灯，其中所述多个灯中的点亮的灯的数目
指示所述外骨骼系统的一个或多个电池的电池电量或所述外骨骼系统的辅助水平，所述多个灯中的点亮的灯的颜色指示所述外骨骼系统的当前设定的操作模式，并且所述多个灯中的一组灯被点亮为红色指示存在错误或故障，第二反馈元件，所述第二反馈元件包括屏幕；第三反馈元件，所述第三反馈元件包括音频扬声器或噪声制造器；第四反馈元件，所述第四反馈元件包括振动元件，诸如马达或压电；第一输入元件，所述第一输入元件包括用于指示作出状态转变的意图的单个按钮；第二输入元件，所述第二输入元件包括映射到单个转变和状态对的按钮；第三输入元件，所述第三输入元件包括立即停止对所述左腿致动单元和所述右腿致动单元的正扭矩传输的专用按钮，第四输入元件，所述第四输入元件包括与快脱特征相关联的按钮，所述快脱特征致使所述左腿致动单元和所述右腿致动单元中的至少一者的多个联接件解除联接并且致使所述左腿致动单元和所述右腿致动单元中的至少一者与所述用户解除联接；第五输入元件，所述第五输入元件包括选择指示器按钮，所述选择指示器按钮被配置为增加或减小一个或多个设置，或线性地或循环地循环通过一组设置；第六输入元件，所述第六输入元件包括触摸屏；第七输入元件，所述第七输入元件包括断开至所述系统的电力的按钮；第八输入元件，所述第八输入元件包括断开所述包与所述腿致...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：漫游机械人技术公司，
类型：发明
国别省市：