1.一种运动辅助设备,包括:
固定装置,附着到用户的腰部;
与固定装置相关联的驱动器,驱动器被配置为产生用于辅助用户的行走运动的转矩;
连接到驱动器的支撑体,支撑体被配置为支撑用户的腿部的周边的部分;
控制器,被配置为控制驱动器产生转矩使得在用户没有执行行走运动时维持支撑体与用户的腿部之间的紧密接触。
2.如权利要求1所述的运动辅助设备,其中,支撑体包括:
具有第一端部和第二端部的力传递架,力传递架的第一端部连接到驱动器,第二端部沿用户的腿部延伸;
连接到力传递架的板体,板体被配置为支撑用户的腿部的周边的后侧。
3.如权利要求2所述的运动辅助设备,其中,支撑体还包括:
翼,被配置为从板体的一侧或更多侧朝向用户的腿部的一侧延伸,使得翼不与用户的腿部的基于力传递架转动的方向的前表面重叠。
4.如权利要求1所述的运动辅助设备,还包括:
弹性体,被配置为沿在用户直立的状态下用户行走的方向将弹力提供给支撑体。
5.如权利要求4所述的运动辅助设备,其中,弹性体包括:
第一连接体,连接到固定装置;
第二连接体,连接到支撑体。
6.如权利要求5所述的运动辅助设备,其中,弹性体的第一连接器与第二连接器之间的中间部被配置为悬挂在固定装置或支撑体的一侧上。
7.如权利要求5所述的运动辅助设备,其中,弹性体包括:
扭力弹簧,包括缠绕在驱动器上的缠绕部。
8.如权利要求5所述的运动辅助设备,其中,弹性体包括:
静负荷弹簧,被配置为不管用户的腿部的转动角度如何而提供相同的弹性转矩。
9.如权利要求1所述的运动辅助设备,其中,支撑体的端部被配置为在用户的髋关节与膝盖之间支撑用户的大腿,
被配置为辅助用户的另一部分的运动的附加驱动器和附加支撑体不连接到支撑体的端部。
10.如权利要求1所述的运动辅助设备,其中,控制器被配置为基于从惯性传感器、编码器、压力传感器和应变计中的至少一个接收的信息控制驱动器,
惯性传感器被配置为测量用户的上身的角度信息,
编码器被配置为测量用户的上身与下身之间的角度,
压力传感器被配置为测量由用户的腿部施加到支撑体的压强,
应变计被配置为测量支撑体的变形。
11.一种控制运动辅助设备的方法,所述运动辅助设备包括:固定装置,被配置为附着到用户的腰部;支撑体,被配置为支撑用户的腿部的后表面;驱动器,被配置为产生驱动转矩,所述方法包括:
感测用户的腿部转动信息;
基于感测的腿部转动信息确定用户的运动;
基于确定的运动确定用于提供给用户的期望的转矩;
基于期望的转矩确定驱动转矩;
通过利用确定的驱动转矩驱动驱动器来转动支撑体。
12.如权利要求11所述的方法,其中,确定期望的转矩的步骤包括:
如果用户的运动是前屈运动,则将期望的转矩设置为运动辅助转矩;
如果用户的运动是停止运动,则将期望的转矩设置为接触维持转矩,接触维持转矩小于运动辅助转矩;
如果用户的运动是伸展运动,则将期望的转矩设置为“0”。
13.如权利要求12所述的方法,其中,用户的腿部转动信息包括以下项中的至少一个:
用户的腿部的角速度、用户的步态周期、施加到支撑体的压强和支撑体的变形程度。
14.如权利要求13所述的方法,其中,感测的步骤包括:
测量用户的上身的角度;
测量用户的上身与腿部之间的相对角度;
基于上身的角度和相对角度确定用户的腿部的角度;
确定用户的腿部的角速度。
15.如权利要求14所述的方法,其中,确定运动的步骤包括:
如果角速度小于第一设置值,则将用户的运动设置为前屈运动;
如果角速度大于或等于第一设置值且小于第二设置值,则将用户的运动设置为停止运动,第二设置值大于第一设置值;
如果角速度大于或等于第二设置值,则将用户的运动设置为伸展运动。
16.如权利要求11所述的方法,其中,运动辅助设备还包括:弹性体,被配置为沿支持体向前运动的方向将弹力提供给支撑体,其中,确定驱动转矩的步骤包括:
基于弹性体的弹性转矩和期望的转矩确定驱动转矩。
17.一种控制运动辅助设备的方法,所述运动辅助设备包括:固定装置,被配置为附着到用户的腰部;支撑体,被配置为支撑用户的腿部的后表面;驱动器,被配置为产生驱动转矩,所述方法包括:
感测用户的腿部转动信息;
基于感测的腿部转动信息确定用户的运动;
基于确定的运动确定驱动转矩;
通过利用确定的驱动转矩驱动驱动器来沿一个方向转动支撑体。
18.如权利要求17所述的方法,其中,运动辅助设备还包括:
弹性体,被配置为产生弹力,并沿支撑体向前运动的方向将弹力传递到支撑体。
19.如权利要求18所述的方法,其中,确定运动的步骤包括:
如果用户的腿部的角速度小于设置值,则将用户的运动确定为前屈运动;
如果用户的腿部的角速度超过设置值,则将用户的运动确定为与前屈运动不同的运动。
20.如权利要求19所述的方法,其中,确定驱动转矩的步骤包括:
如果用户的运动是前屈运动,则将驱动转矩设置为运动辅助转矩;
当用户的运动是与前屈运动不同的运动时,将驱动转矩设置为“0”。
21.一种运动辅助设备,包括:
驱动器,被配置为产生用于辅助用户的腿部的运动的驱动转矩;
控制器,被配置为指示驱动器产生驱动转矩;
支撑体,被配置为支撑用户的大腿的后半部,使得支撑体被配置为当用户处于静止状态时保持支撑体与用户的大腿的后半部之间的距离。
22.如权利要求21所述的运动辅助设备,其中,控制器被配置为基于以下项中的一个确定哪个步态状态与用户相关:用户的腿部的角速度、在步态周期内用户的当前步态状态、施加到支撑体的压强的量和支撑体变形的程度。
23.如权利要求22所述的运动辅助设备,其中,
支撑体被配置为:相比于当用户的步态状态是用户的腿部从后向前摆动的前屈状态时,如果用户的步态状态是用户的腿部从前向后摆动的伸展状态,则将更少的力提供给用户的大腿。
24.如权利要求23所述的运动辅助设备,其中,控制器被配置为:通过基于用户的腿部的角速度、与静止状态相关联的下阈值角速度和与静止状态相关联的上阈值角速度将用户的步态状态设置为前屈状态、静止状态和伸展状态之一来确定步态状态。
25.如权利要求23所述的运动辅助设备,其中,控制器被配置为:如果用户的步态状态是前屈状态,则指示驱动器产生运动辅助转矩作为驱动转矩,运动辅助转矩是足以抬起用户的腿部的转矩的水平。
26.如权利要求25所述的运动辅助设备,其中,控制器被配置为:如果用户的步态状态是伸展状态和静止状态之一并且施加到支撑体的弹力等于或大于接触维持转矩,则指示驱动器将驱动转矩设置为零,接触维持转矩是小于运动辅助转矩的水平并足以维持支撑体与用户的大腿的后半部之间的距离的转矩的水平,
如果用户的步态状态是静止状态并且施加到支撑体的弹力小于接触维持转矩,则指示驱动器产生接触维持转矩作为驱动转矩。