上。
[0035] 根据一实施例，第一结构20可如图3中所示包括至少一个第一测量单元26。第一 测量单元26可连接到第一致动器21以获得与第一致动器21的操作相关的信息。与第一 致动器21的操作相关的信息可包括第一致动器21的旋转角度、角速度和角加速度中的至 少一个。在第一致动器21是具有编码器的电机的情况下，第一测量单元26可使用来自编 码器的值测量关节的角度、速度和加速度。第一测量单元26可如图3中所示将测量的参数 传送到处理器17。
[0036] 当用户行走时，第二结构30可辅助用户的小腿和膝关节的运动。如图1至图3所 示，第二结构30可包括第二致动器31、第二支撑器32和第二固定部件33。
[0037] 第二致动器31可按照与第一致动器21相同的方式产生转矩。另外，第二致动器 31可包括活塞和汽缸装置中的至少一个和电机，电机可包括编码器。
[0038] 第二支撑器32可根据第二致动器31产生的转矩而旋转。第二支撑器32和32a 的配置、结构和材料可与第一支撑器22和22a的配置、结构和材料相同。
[0039] 第二结构30可包括至少一个第二固定部件33、34以将第二支撑器32固定到用户 的小腿。第二支撑器32可通过第二固定部件33、34被固定到用户的小腿的外部或内部。第 二固定部件33、34的配置、结构和材料可与第一固定部件23的配置、结构和材料相同。
[0040] 第二支撑器32可通过第二固定部件33将第二致动器31产生的转矩施加到用户 的小腿或膝关节。具体地，当第二支撑器32根据第二致动器31的操作而旋转时，通过第二 固定部件33固定到第二支撑器32的用户的小腿或膝关节可沿与第二支撑器32的旋转方 向相同的方向旋转。换言之，第二结构30可将转矩施加到用户的小腿或膝关节以辅助用户 提升或降低小腿。从而，可通过辅助行走设备1所提供的辅助力来辅助行走或用户的腿部 的提升。
[0041] 如图3中所示，第二结构30可包括至少一个第二传感器35。第二传感器35可感 测第二致动器31的操作、第二固定部件33的操作和用户的膝关节的操作中的至少一个，将 感测到的操作转换为电信号，并如图3中所示将电信号传送到处理器17。第二传感器35可 包括关节角度传感器、倾斜传感器、加速度传感器和頂U中的至少一个。第二传感器35可 被安装在第二致动器31和第二支撑器32中的至少一个上。与第一传感器25类似地，第二 传感器35的一部分可安装在第二致动器31上，第二传感器35的其他部分可安装在第二支 撑器32上。
[0042] 根据一实施例，第二结构30可包括至少一个第二测量单元36。第二测量单元36 可获得与第二致动器31的操作相关的信息。与第二致动器31的操作相关的信息可包括第 二致动器31的旋转角度、角速度和角加速度中的至少一个。在第二致动器31是具有编码 器的电机的情况下，第二测量单元36可使用来自编码器的值测量关节的角度、速度和加速 度。第二测量单元36所测量的参数可被传送到处理器17。
[0043] 当用户行走时，第三结构40可辅助用户的踝关节的运动。如图1中所示，第三结 构40可包括第三致动器41、脚支撑器42和第三固定部件43。
[0044] 与第一致动器21类似地，第三致动器41可产生转矩以辅助与踝关节和踝关节周 围的肌肉相关的用户的运动。与第一致动器21和第二致动器31类似地，第三致动器41可 包括活塞和汽缸装置中的至少一个和电机，电机可包括编码器。
[0045] 脚支撑器42可支撑用户的脚的脚底。
[0046] 第三固定部件43可将置于脚支撑器42上的用户的脚固定到脚支撑器42。第三固 定部件43的配置、结构和材料可与第一固定部件23或第二固定部件33的配置、结构和材 料相同。
[0047] 如图3中所示，第三结构40可包括第三传感器45。第三传感器45可感测第三致 动器41的操作、第三固定部件43的操作和用户的踝关节的操作中的至少一个。第三传感 器45可包括关节角度传感器、倾斜传感器、加速度传感器和MU中的至少一个。第三传感 器45可包括压力传感器。压力传感器可安装在脚支撑器42上。压力传感器可感测用户的 体重，从而感测用户是否穿戴了辅助行走设备1或者用户是否正在站立。另外，压力传感器 可以是感测当用户行走时传送到用户的脚部的地面反作用力（GRF)的GRF传感器。如图3 中所示，根据第三传感器45的感测所产生的信号可被传送到处理器17。
[0048] 另外，如图3中所示，第三结构40可包括至少一个第三测量单元46。第三测量单 元46可测量与第三致动器41的操作相关的信息，并将测量的信息传送到处理器17。在第 三致动器41是具有编码器的电机的情况下，第三测量单元46可使用来自编码器的值测量 关节的角度、速度和加速度。
[0049] 体单元10可控制行走辅助单元2的操作或获得与行走相关的信息。另外，体单元 10可支撑用户的上半身以辅助用户稳定地穿戴辅助行走设备1。
[0050] 如图1和图2中所示，体单元10可包括可安装用于控制辅助行走设备1的各种组 件的壳体IOa以及可输入与辅助行走设备1的操作相关的命令的输入单元50。壳体IOa可 配备有印刷电路板，在印刷电路板上可安装体传感器15、电源16、处理器17或各种半导体 芯片。体单元10的壳体IOa可安全地保护安装在壳体IOa中的组件，并稳定地固定组件。
[0051] 体单元10还可包括第一腰部固定部件11和第二腰部固定部件12。第一腰部固定 部件11和第二腰部固定部件12可将壳体IOa固定到用户的腰部。第一腰部固定部件11 可例如连接到壳体l〇a，第二腰部固定部件12可连接到第一腰部支撑器13。第一腰部固定 部件11和第二腰部固定部件12可由金属材料或弹性材料（诸如橡胶）形成。第一腰部固 定部件11和第二腰部固定部件12可以是链条、具有弹性的带或各种类型的条。第一腰部 固定部件11和第二腰部固定部件12可包括本领域技术人员可采用的用来将壳体IOa固定 到腰部或臀部的各种固定装置。体单元10还可包括用于支撑用户的腰部的第一腰部支撑 器13。第一腰部支撑器13可被设计为与用户的腰部的形状相应的形状，从而支撑用户的腰 部。如图1中所示，第一腰部支撑器13可通过第二腰部支撑器14连接到壳体10a。
[0052] 如图3中所示，体单元10可包括体传感器15、电源16、处理器17和输入单元50。
[0053] 体传感器15可感测用户的运动以获得与这种运动相关的各种信息。例如，体传感 器15可感测用户的行走速度。体传感器15可包括速度传感器、倾斜传感器、加速度传感器、 頂U和位置测量传感器（例如，全球定位系统（GPS))中的至少一个。
[0054] 电源16可对壳体IOa中的各种组件或者行走辅助单元2的组件（诸如致动器21、 31和41)供电。电源16可安装在壳体IOa中。电源16可以是原电池或二次电池。原电池 可包括汞干电池、锰电池、碱性电池和锂电池中的至少一个。二次电池可包括镍镉电池、镍 氢电池、铅酸电池、锂离子电池和锂聚合物电池。
[0055] 处理器17可基于从第一传感器至第三传感器25、35和45以及第一测量单元至第 三测量单元26、36和46传送的信息，来确定髋关节、膝关节、踝关节和与前述关节相应的致 动器21、31、41中的每一个的操作状态。另外，处理器17可基于关于关节和与所述关节相 应的致动器21、31、41的操作状态的确定来产生用于控制辅助行走设备1的控制信号。
[0056] 处理器17可以是设置有至少一个硅芯片的处理单元，在所述至少一个硅芯片上 安装有算术逻辑单元、寄存器、编程计数器、命令解码器和/或控制电路。处理器17可通过 布置在在壳体IOa中安装的印刷电路板上的至少一个半导体芯片来实现。
[0057] 处理器17可通过基于与从测量单元26、36和46传送的运动相关的信息计算辅助 行走设备和用户的逆动态模型来估计关节的运动。
[0058] 根据一个实施例，处理器17可基于预定的行走模型来估计关节的运动。图4和图 5是示出作为根据一实施例的行走模型的示例的有限的状态机模型的示图。参照图4,行走 可被划分为八个阶段Si至s8。
[0059] 在第一行走阶段si中，右腿处于承重反应（loading response，LR)状态，左腿处 于摆动前期（PSw)状态。当发生从第八行走阶段s8到第一行走阶段si的过渡时，右脚的 脚后跟可如图4和图5所示接触地面。另一方面，左脚的脚趾可接触地面，左脚的脚后跟可 与地面间隔开（s8_sl)。