模块化外骨骼系统和方法技术方案

一种操作模块化外骨骼系统的方法，该方法包括：监测一个或多个致动器单元可操作地联接到模块化外骨骼系统或被从模块化外骨骼系统移除，所述模块化外骨骼系统至少包括被配置为可操作地联接到所述模块化外骨骼系统以及被从所述模块化外骨骼系统移除的第一致动器单元；确定所述第一致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统；确定所述第一致动器单元已经与用户的第一身体部分相关联；至少部分地基于所述确定所述第一致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统以及所述确定所述第一致动器单元已经与所述用户的所述第一身体部分相关联而确定第一新的操作配置；以及设定所述模块化外骨骼系统的所述第一新的操作配置。新的操作配置。新的操作配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化外骨骼系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用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。
[0002]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。
[0003]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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015US0和0110496
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016US0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”、“USER INTERFACE AND FEEDBACK SYSTEMS AND METHODS FOR A MOBILE ROBOT”和“DATA LOGGING AND THIRD
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PARTY ADMINISTRATION OF A MOBILE ROBOT”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
[0004]图1是用户穿戴的外骨骼系统的实施方案的示例性图示。
[0005]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。
[0006]图3是联接到用户的腿的图3的腿致动单元的侧视图。
[0007]图4是图3和图4的腿致动单元的透视图。
[0008]图5是示出具有左腿致动器和右腿致动器的外骨骼系统的示例性实施方案的框图。
[0009]图6是包括联接到用户的右腿的腿致动器单元的外骨骼系统的另一实施方案的后视图。
[0010]图7是图6的图示的一部分的特写视图。
[0011]图8是图6和图7的外骨骼系统的实施方案的侧视图。
[0012]图9是图6至图8的外骨骼系统的前视图。
[0013]图10是在图6至图9中示出的腿致动单元的透视图。
[0014]图11是示出具有右腿致动器的外骨骼系统的示例性实施方案的框图。
[0015]图12是示出具有左腿致动器的外骨骼系统的示例性实施方案的框图。
[0016]图13示出根据一个实施方案的操作模块化外骨骼系统的示例性方法。
[0017]图14a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。
[0018]图14b示出处于膨胀配置的图14a的气动致动器的侧视图。
[0019]图15a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。
[0020]图15b示出处于膨胀配置的图13a的气动致动器的横截面侧视图。
[0021]图16a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。
[0022]图16b示出处于膨胀配置的图16a的气动致动器的顶部。
[0023]图17示出根据一个实施方案的气动致动器约束肋的俯视图。
[0024]图18a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。
[0025]图18b示出处于膨胀配置的图18a的气动致动器的侧视图，示出了图18a的横截面。
[0026]图19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。
[0027]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
[0028]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。
[0029]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用户的双腿上的这种类型的腿支架。
[0030]本公开教导包括一个或多个可调整流体致动器的流体外骨骼系统的示例性实施方案。一些优选实施方案包括流体致动器，所述流体致动器可在可与人体上的关节一起定向的配置中在各种压力水平下以大行程长度操作。
[0031]在一些情况下，系统可被设计为支持模块化配置中的多个配置。优选实施方案是被设计为依据用户穿戴多少支架部件或致动器单元而在单膝配置中或双膝配置中操作的模块化配置。又一实施方案可使用单个流体动力和电源组来向一条腿上的辅助膝盖支架和另一条腿上的膝下假体供应动力。
[0032]在模块化配置中，在一些实施方案中，可要求单个流体动力和电源组被配置为支持各种潜在配置的流体动力和电力要求。一个优选的配置是可被配置为向双膝配置或单膝配置供应动力的流体动力和功率源。在各种实施方案中，此类流体动力和功率源将需要支持两种配置的动力要求，然后适当地引导流体动力和电力以在给定配置中有效地操作。存在支持一系列潜在模块化系统配置的各种实施方案，诸如多个电池、多于两个致动器单元、多于一个电源组等。
[0033]在模块化外骨骼系统的示例性情况下，在一些实施方案中可需要操作控制软件在了解哪些致动单元在系统内操作的情况下进行操作。在还可在单膝配置中操作的模块化双膝系统的一个实施方案中，操作控制软件可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作模块化外骨骼系统的方法，所述方法包括：通过所述模块化外骨骼系统的电子外骨骼装置监测一个或多个腿致动器单元可操作地联接到所述模块化外骨骼系统或被从所述模块化外骨骼系统移除，所述模块化外骨骼系统包括：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，并且被配置为可操作地联接到所述模块化外骨骼系统以及被从所述模块化外骨骼系统移除，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，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，以及一组或多组线，所述一组或多组线至少包括：流体线，所述流体线联接到所述波纹管致动器，所述流体线被配置为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所述上臂和所述下臂并使所述上臂和所述下臂移动；以及传感器线，所述传感器线被配置为从所述腿致动器单元的一个或多个传感器获得数据，所述一组或多组线被配置为经由一个或多个线联接件可移除地可操作地联接到所述模块化外骨骼系统；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置确定所述左腿致动器单元已经经由所述一个或多个线联接件可操作地联接到所述模块化外骨骼系统，同时所述右腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且联接到所述用户的所述右腿；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置确定所述左腿致动器单元已经联接到所述用户的所述左腿；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置至少部分地基于所述确定所述左腿致动器单元已经经由所述一个或多个线联接件可操作地联接到所述模块化外骨骼系统，同时所述右腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且联接到所述用户的所述右腿而确定第一新的操作配置，所述第一新的操作配置包括双膝操作配置；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置设定所述模块化外骨骼系统的所述双膝操作配置来取代单右膝操作配置，所述单右膝操作配置是先前至少部分地基于所述右腿致动器单元可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且被确定为联接到所述用户的所述右腿而设定；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置确定所述左腿致动器单元已经经由所述一个或多个线联接件与所述模块化外骨骼系统可操作地解除联接，同时所述右腿致动器单元保持可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且联接到所述用户的所述右腿；通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置至少部分地基于所述确定所述左腿致动器单元已经经由所述一个或多个线联接件与所述模块化外骨骼系统可操作地解除联接，同时所述右腿致动器单元保持可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且联接到所述用户的所述右腿而确定第二新的操作配置，所述第二新的操作配置包括所述单右膝操作配置；以及通过所述模块化外骨骼系统的所述电子外骨骼装置设定所述模块化外骨骼系统的所
述单右膝操作配置来取代所述双膝操作配置。2.如权利要求1所述的操作模块化外骨骼系统的方法，其中所述确定所述左腿致动器单元已经联接到所述用户的所述左腿包括所述电子外骨骼装置获得与所述左腿致动器单元相关联的标识符，所述标识符与指示所述左腿致动器单元特别被配置用于联接到所述用户的所述左腿并且不联接到所述用户的所述右腿的信息相关联。3.如权利要求1所述的操作模块化外骨骼系统的方法，其中所述确定所述左腿致动器单元已经联接到所述用户的所述左腿是至少部分地基于确定所述左腿致动器单元已经经由左腿线联接器可操作地联接到所述模块化外骨骼系统。4.如权利要求1所述的操作模块化外骨骼系统的方法，其中所述设定所述模块化外骨骼系统的所述双膝操作配置包括基于所述用户的左腿和右腿之间的不同用户需求而确定所述左腿致动单元和所述右腿致动单元的不同设置。5.一种操作模块化外骨骼系统的方法，所述方法包括：监测一个或多个腿致动器单元可操作地联接到所述模块化外骨骼系统或被从所述模块化外骨骼系统移除，所述模块化外骨骼系统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，并且被配置为可操作地联接到所述模块化外骨骼系统以及被从所述模块化外骨骼系统移除；确定所述左腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统，同时所述右腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统；确定所述左腿致动器单元已经与所述用户的所述左腿相关联；至少部分地基于所述确定所述左腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统，同时所述右腿致动器单元已经可操作地联接到所述模块化外骨骼系统并且与所述用户的所述右腿相关联而确定第一新的操作配置，所述第一新的操作配置包括双膝操作配置；以及设定所述模块化外骨骼系统的所述双膝操作配置来取代单右膝操作配置，所述单右膝操作配置是先前至少部分地基于所述右腿致动器单元可操作地联接到所述模块化外骨骼系统而设定。6.如权利要求5所述的操作模块化外骨骼系统的方法，其中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...

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