610及下肢的剩余部分保持在矢状平面中。此外，当穿戴外骨骼的人试图在站立姿势期间转动支腿时，其可克服弹簧并致使下支腿旋转。因为这可在脚尖离地时诱发支腿的振荡(当支腿脱离地面时，人失去在躯干与支腿之间进行推动的大部分能力)，所以提供对此运动的一些轻微阻尼以减少振荡是有利的。
[0050]在康复治疗中，存在其中治疗师可能希望能够将自由度设置为自由或固定的许多情形。举例来说，在中风康复中，希望将身体的较少受影响的侧上的额外自由度设置为自由。此外，可能希望在康复开始时锁定/固定自由度，且在患者达到某个恢复水平之后开始释放自由度。以此方式，此机械解决方案允许外骨骼提供短期治疗(其中自由度锁定)及长期治疗(其中自由度在患者取得进展时释放)。因此，外骨骼系统可在患者恢复时与患者一起发展。
[0051 ] 在另一实施例中，可能希望允许人以类似于先前髋部旋转实施例的方式控制其腿围绕其髋部的外展及内展。在图8中展示的第一且相当简单的实施例中，髋部致动器701相对于骨盆短柱702对大腿元件706施加转矩，如通常在所属领域已知的外骨骼设计中所进行。然而，在此实施例中，骨盆短柱702使用旋转轴承接受躯干连杆703，所述轴承允许在额面中围绕大腿外展轴707的旋转。可沿着外展锁定轴708将旋转锁定销705插入通过外展锁定孔704以锁定骨盆短柱702与躯干连杆703之间的旋转。大腿元件706进一步连接到外骨骼支腿的剩余部分(未在图8中展示)，所述剩余部分在典型实施例中包含用于将人连接到外骨骼支腿的大腿支架、膝关节、小腿支架及踝关节及足部。实际上，如果一个患者具有足够的力量，那么治疗师可针对所述患者移除外展锁定销705以允许所述患者控制支腿的外展，且如果另一患者不具有足够的力量来控制外骨骼支腿的外展，那么治疗师可针对所述患者插入旋转锁定销705。重要的是注意，大腿外展轴707大体上不与人的大腿旋转轴一致。虽然外展轴的共同定位将为合意的，但难以实施。然而，已发现，大腿旋转在小运动范围中可为有效的，且旋转轴未被对准的效果在这些范围上不构成问题。在尤其可适用于临床应用的优选实施例中，运动范围为-2度到+ 22度，其中O度维持支腿完全垂直，且正角度使足部移动离开身体的中心。
[0052]在图9中展示为右髋部组合件的用于释放冠状平面中的外展运动的优选实施例促进较简单的使用。骨盆条801 (未在此视图中展示的躯干的一部分)通过枢轴826连接到大腿元件802。为清楚起见，骨盆条801在图9展示为透明的。大腿元件802进一步包含到此处未展示的大腿及下支腿的连接。大腿元件802包含调整短柱824，调整短柱824啮合调整连杆822的调整齿823及825。调整连杆822进一步包含调整杆821。人可在解锁方向841及锁定方向842上沿着轴810移动调整杆821。这样做会使调整连杆822围绕调整轴811旋转。将理解，可使用各种轴承配置来在骨盆条801内支撑调整连杆822及确保调整连杆822围绕调整轴811转动或旋转，因为布置此类轴承的方式在所属领域中得到透彻理解，所以在此处为清楚起见省略所述方式。当人在解锁方向841上移动调整杆821时，调整齿823及825与可调整短柱824解除啮合，从而使大腿元件802可自由地围绕外展轴812相对于骨盆条801枢转。结果为，穿戴外骨骼的患者现在正控制大腿元件802围绕外展轴812的运动。在优选实施例中，提供与调整短柱824交叉的硬止动件以防止围绕外展轴812的可使患者有受伤风险的大范围运动。当在锁定方向842上移动调整杆821时，调整齿823及825啮合调整短柱824，从而防止骨盆条801与大腿元件802之间围绕外展轴812的运动。在一些实施例中，弹簧及阻尼器可配置在大腿元件802与骨盆条801之间使得在解锁时髋部外展被无源地稳定。
[0053]在许多实施例中，希望在锁定外展时进一步提供对支腿与躯干之间的外展角的调整。虽然已在所属领域中揭示此概念，但图9中展示的实施例提供将调整并入到锁定机构中从而产生更简单的设计的方式。一般来说，这可通过沿着调整轴811滑动整个调整机构使得可改变当调整齿啮合调整短柱824时大腿元件802被固持于的位置来实现。在图9中展示的实施例中，调整短柱824将具有弯曲表面，使得其将不会在使用中抵着调整齿823及825结合。在一些实施例中，虽然未在此处用图表示，但这通过使用螺杆或控制杆使调整齿823及825沿着调整轴811移位来实现。根据本发明，此调整范围通常应为从-2度(内展，移动足部朝向身体的中心线)到+ 6度(外展，移动足部远离身体的中心线)。此布置将允许理疗师具有根据用户的特定需要调整外骨骼关节的运动范围的额外自由度。
[0054]基于上文，应明白，已揭示可单独或组合使用以使得任何给定外骨骼能够针对不同用途(尤其随着特定用户在治疗期间取得进步时)重新配置的各种布置。当组合使用时，各种布置是互补的且可提供增效结果。举例来说，虽然首先呈现的未经致动支腿在横向平面及冠状平面中具有自由旋转，但其可容易地与锁定及解锁那些相同旋转的最后实施例组合。接着，配置未经致动支腿的治疗师可选择性地使那些旋转固定或自由。在另一实例中，单个外骨骼可并入有所有三个主要布置(包含可交换的未经致动支腿、可锁定横向及冠状髋部旋转件及软件控制自由关节)，所有所述布置可大体上分类为使得治疗师能够自由配置所述装置以最大化对用户的益处的转矩修改器。在任何情形中，虽然参考本发明的优选实施例描述，但应明白，可对本发明做出各种改变及/或修改而不脱离本发明的精神。替代地，本发明仅希望由所附权利要求书的范围限制。
【主权项】
1.一种下肢外骨骼，其可经配置以耦合到具有相异的右侧身体机能及左侧身体机能的人，所述下肢外骨骼包括: 非对称构造或控制的右腿支撑件及左腿支撑件，其经配置以耦合到所述人的下肢，其中每一所述腿支撑件经配置以在站立姿势阶段期间搁置在地面上且包含通过膝关节互连的大腿连杆及小腿连杆；以及 非对称构造或控制的外骨骼躯干，其经配置以耦合到所述人的上身且通过相应矢状髋关节可旋转地连接到所述腿支撑件的所述大腿连杆中的每一者；以及 第一转矩修改器，其跨越所述右腿支撑件及所述左腿支撑件中的一者的所述膝关节耦合；以及 第二转矩修改器，其耦合到所述右腿支撑件及所述左腿支撑件中的所述者的所述髋关节，其中所述第一转矩修改器及第二转矩修改器提供对所述下肢外骨骼的右侧部分及左侧部分的相异调节以补偿所述人的所述相异的右侧身体机能及左侧身体机能。
2.根据权利要求1所述的外骨骼，其中所述第一转矩修改器及所述第二转矩修改器构成第一转矩产生器及第二转矩产生器且所述外骨骼进一步包括: 多个传感器，其用于监测包含所述两个腿支撑件的所述外骨骼的定向；以及 控制器，其从所述多个传感器接收信号且调节所述第一转矩产生器及所述第二转矩产生器的操作，以使得所述下肢外骨骼能够遵循一系列定向，从而共同地再现自然人类运动。
3.根据权利要求2所述的外骨骼，其中所述右腿支撑件及所述左腿支撑件中的另一者的所述膝关节及所述髋关节没有相关联转矩产生器，使得所述右腿支撑件及所述左腿支撑件中的所述者的移动由所述控制器致动而所述右腿支撑件及所述左腿支撑件中的所述另一者未经致动。
4.根据权利要求3所述的外骨骼，其进一步包括所述右腿支撑件及所述左腿支撑件与所述外骨骼躯干之间的断开布置，从而允许所述右腿支撑件及所述左腿支撑件选择性地与所述外骨骼躯干断开，使得所述外骨骼躯干可经重新配置而带有左或右经致动或未经致动腿支撑件。
5.根据权利要求3所述的外骨骼，其中所述未经致动腿支撑件包含所述髋关节处的在横向平面中的自由枢轴。
6.根据权利要求3所述的外骨骼，其中所述未经致动腿支撑件包含所述髋关节处的在冠状平面中的自由枢轴。
7.根据权利要求3所述的外骨骼，其中所述未经致动腿支撑件包含经配置以在所述站立姿势阶段期间抵抗围绕相应所述膝关节的屈曲的机电制动元件。
8.根据权利要求2所述的外骨骼，其中所述右腿支撑件及所述左腿支撑件进一步包含分别可旋转地连接到所述右腿支撑件及所述左腿支撑件的所述小腿连杆的右足部连杆及左足部连杆，所述足部连杆经配置以在所述站立姿势阶段期间搁置在地面上。
9.根据权利要求8所述的外骨骼，其进一步包括在所述足部连杆及所述小腿连杆之间的脚踝弹性元件。
10.根据权利要求1所述的外骨骼，其中所述第一转矩修改器及所述第二转矩修改器选自多个关节模块，且所述外骨骼进一步包括在所述第一腿支撑件及所述第二腿支撑件中的所述者的所述膝关节与所述髋关节中的每一者的上方及下方的一对安装位置，其中每一所述关节模块经配置以由装置操作者跨越一选定对的所述安装位置选择性地安装，借此所述装置操作者可在重新配置所述外骨骼时选取所述多个关节模块中的一或多者的选定组合以有利于所述人的行走。
11.根据权利要求10所述的外骨骼，其进一步包括: 多个传感器，其用于监测所述外骨骼的所述定向；以及 控制器，其与所述传感器通信，所述选择对的安装位置进一步包含经配置以在所选择的所述关节模块与所述控制器之间建立通信的电接口。
12.根据权利要求11所述的外骨骼，其中所述多个关节模块中的至少一者构成包含机电制动元件的制动模块，使得当所述制动模块跨越所述膝关节及所述髋关节中的选定者安装时，所述控制器可通过啮合所述机电制动件选择性地阻止及释放所述膝关节及所述髋关节中的所述选定者的运动。
13.根据权利