本发明涉及一种用于辅助用户的身体部位诸如髋关节和膝关节的运动的运动辅助装置。
背景技术：
出于临床目的以及为了改善生活质量，已经提出了各种被构造成由用户穿戴的运动辅助装置。运动辅助装置经常被设计成辅助用户的行走运动的行走辅助装置以及帮助工人在繁重负担下工作或执行其它费力的工作形式的动力助力装置。
jp2015-136623a中公开的运动辅助装置被构造成辅助用户腿部运动，并且使用线缆来传递动力。该运动辅助装置包括：骨盆支撑构件，该骨盆支撑构件被构造成穿戴在用户的骨盆部上；一对第一框架，该一对第一框架均具有通过枢转接头连接至骨盆支撑构件的横向端中的对应一端的一端而可围绕横向延伸的轴线旋转并且被构造成固定至用户的大腿；一对第二框架，该一对第二框架均通过枢转接头连接至相应的第一框架的另一端从而可围绕横向延伸的轴线旋转并且被构造成固定至用户的相应小腿；和致动器，该致动器安装在骨盆支撑构件上。该致动器的动力均通过带轮和线缆传动机构传递至各种枢转接头。
根据该现有技术，需要与待辅助的关节数量相同的致动器。此外，当用户进行不用该装置辅助的动作诸如坐下和弯腰时，用户遇到由关闭的致动器导致的相当大的阻力。由于致动器通常由永磁马达构成，即使当这些致动器关闭时，克服这些致动器的阻力也需要相当大的转矩。特别是当在每个致动器中设置齿轮减速机构时，对于用户来说可能不可能旋转或以其它方式移动致动器的输出端。
技术实现要素：
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供一种运动辅助装置，该运动辅助装置能够使得辅助用户的某些运动模式所需的致动器数量最少。
本发明的第二目的是提供一种运动辅助装置，其允许除了设计该运动辅助装置所要辅助的运动之外的运动的更大自由度。
本发明的这些目的可以通过提供一种用于辅助用户u的身体部位的运动的运动辅助装置(1、101)实现，该运动辅助装置包括：支撑构件(3、4、5、6；110)，该支撑构件在预定方向上延伸并且被构造成由用户的第一身体部位穿戴；第一联接构件(10；105，106)，该第一联接构件连接至所述支撑构件的第一端从而可围绕第一轴线(a；a1)旋转，并且被构造成由用户的第二身体部位穿戴；第二联接构件(10；111)，该第二联接构件连接至所述支撑构件的第二端从而可围绕第二轴线旋转(a；a2)，并且被构造成由用户的第三身体部位穿戴；安装在所述支撑构件上的驱动源(15)；以及传动机构，该传动机构用于将所述驱动源的动力传递至所述第一联接构件和所述第二联接构件；其中所述传动机构包括：旋转臂(21；121)，该旋转臂在中点处由所述支撑构件可旋转地支撑并且由所述驱动源驱动而旋转；第一驱动带轮(22；122)和第二驱动带轮(23、123)，所述第一驱动带轮和第二驱动带轮由所述旋转臂的一端支撑，从而可围绕公共轴线或相互平行的轴线旋转；第三驱动带轮(24；124)和第四驱动带轮(25；125)，所述第三驱动带轮和第四驱动带轮由所述旋转臂的另一端支撑，从而可围绕公共轴线或相互平行的轴线旋转；第一从动带轮(7l；107u)，该第一从动带轮以与所述第一轴线同轴的关系固定地紧固至所述第一联接构件；第二从动带轮(7r；107d)，该第二从动带轮以与所述第二轴线同轴的关系固定地紧固至所述第二联接构件；第一驱动带(28；28a；128)，该第一驱动带依次围绕所述第一从动带轮、所述第一驱动带轮、所述第三驱动带轮和所述第二从动带轮；和第二驱动带(28；28b；128)，该第二驱动带依次围绕所述第二从动带轮、所述第二驱动带轮、所述第四驱动带轮和所述第一从动带轮；其中所述第一驱动带以交叉带驱动方式围绕所述第一驱动带轮和所述第三驱动带轮，并且所述第二驱动带以交叉带驱动方式围绕所述第二驱动带轮和所述第四驱动带轮。
当要辅助用户身体部位的运动时，旋转臂的旋转运动分别经由第一驱动带和第二带传递至第一联接构件和第二联接构件。因而，施加至旋转臂的驱动转矩能够被传递至第一联接构件和第二联接构件，从而辅助用户身体部位的预定运动模式。当旋转臂保持静止不动并且其中一个联接构件进行角度运动时，该运动通过第一驱动带和第二驱动带传递至另一个联接构件，从而使用户的身体部位能够以辅助运动模式之外的模式运动。换言之，驱动源的输出转矩能够被传递至第一联接构件和第二联接构件，以辅助用户身体部位的预定运动模式，同时对于辅助运动模式之外的运动模式允许第一联接构件相对于第二联接构件运动，从而形成差动机构。
典型地，所述旋转臂居中地位于所述第一和第二驱动带轮之间，并且设置有中性位置，在该中性位置，所述旋转臂的长度方向基本正交于将所述第一和第二驱动带轮连接至彼此的直线。
根据本发明的优选实施方式，所述第一驱动带和所述第二驱动带以敞开带驱动方式围绕所述第一从动带轮和所述第二从动带轮二者。
由此，旋转臂的旋转运动致使第一从动带轮和第二从动带轮进行同相旋转运动。当旋转臂静止不动时，第一从动带轮和第二从动带轮能够在相反方向上旋转。
根据本发明的另一个实施方式，所述第一驱动带和所述第二驱动带以交叉带驱动方式围绕所述第一从动带轮，并且以敞开带驱动方式围绕所述第二从动带轮。
由此，旋转臂的旋转运动致使第一从动带轮和第二从动带轮进行反向旋转运动。当旋转臂静止不动时，第一从动带轮和第二从动带轮能够在相同方向上旋转。
该运动辅助装置可以进一步包括用于防止所述第一驱动带和所述第二驱动带松弛的惰轮(26)。
由此，旋转臂的旋转运动能够被传递至第一和第二从动带轮，而不在第一和第二驱动带中导致任何过度松弛或张紧。
优选地，所述旋转臂居中地位于所述第一和第二驱动带轮之间，并且设置有中性位置，在该中性位置，所述旋转臂的长度方向基本正交于将所述第一和第二驱动带轮连接至彼此的直线，并且其中所述惰轮包括在所述中性位置中位于所述旋转臂的所述一端的两个横向侧的一对惰轮以及在所述中性位置中位于所述旋转臂的所述另一端的两个横向侧的另一对惰轮，从而所述惰轮将所述驱动带推向外。
由此，能够以有利的方式控制第一和第二驱动带的张紧。
所述第一驱动带和所述第二驱动带可以由单个环形驱动带构成。
由此，能够简化传动机构的结构。
根据本发明的特别优选的实施方式，所述第一身体部位为用户的骨盆部，并且所述第二和第三身体部位为所述用户的右大腿和左大腿。
第一和第二从动带轮的同相运动分别经由第一联接构件和第二联接构件使用户的大腿进行反相运动，从而能够以有利的方式辅助用户的行走运动。同时，由于传动机构中的差动机构而允许用户的大腿进行同相运动。换言之，允许用户坐下或蹲下或者允许用户的髋关节在同一方向上以其它方式枢转。
根据本发明的又一个实施方式，所述第一身体部位为用户的大腿，所述第二身体部位为用户的骨盆部，而所述第三身体部位为用户的小腿。
由此，在从坐下位置站起时辅助运动。同时，允许用户在膝关节保持伸展的同时仅在髋关节处进行屈曲，或者在保持髋关节伸展的同时仅在膝关节处屈曲。
所述第一从动带轮和所述第二从动带轮可以具有相同直径。但是所述第一从动带轮和所述第二从动带轮也可以具有不同直径。
在后一种情况下，通过适当地选择第一从动带轮和第二从动带轮的直径比，能够辅助用户更宽范围的运动模式。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一实施方式的由用户穿戴的行走辅助装置的示意性立体图；
图2是从后面看时该行走辅助装置的透视立体图；
图3是从前面看时行走辅助装置的传动机构的透视立体图；
图4a是行走辅助装置的传动机构的展开立体图；
图4b是传动机构的一部分的简化立体图；
图5a是处于中性状态的行走辅助装置的一部分的展开示意图；
图5b是当旋转臂在一个方向上倾斜时类似于图5a的视图；
图5c是当旋转臂在另一个方向上倾斜时类似于图5a的视图；
图6是示出了传动机构的同相延伸运动的图。
图7是类似于图6的视图，示出了传动机构的同相弯曲运动；
图8是行走辅助装置的控制单元的功能框图；
图9是示出了差动角的定义的图；
图10是根据第一实施方式的第一变型的传动机构的一部分的简化立体图；
图11是类似于图10的视图，示出了第一实施方式的第二变型；
图12是示出了根据本发明的第二实施方式的由用户穿戴的起身辅助装置的左半部的示意性正视图；
图13是起身辅助装置的左视图；
图14是沿着图13的线xiv-xiv截取的局部剖视图；
图15是当用户处于其中用户的髋关节和膝关节都屈曲的坐姿时类似于图13的视图；
图16是类似于图13的视图，示出了第二实施方式的变型；以及
图17是当用户处于其中用户的髋关节和膝关节屈曲的蹲姿时类似于图16的视图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式
(第一实施方式)
下面参照图1至图4描述根据本发明的第一实施方式的行走辅助装置1。图1是示出了根据本发明的第一实施方式的由用户u穿戴的行走辅助装置的示意性立体图。图2是从后面看时该行走辅助装置的透视立体图，而图3是从前面看时行走辅助装置的传动机构的透视立体图。图4a是行走辅助装置的传动机构的展开立体图。图4b是传动机构的一部分的简化立体图。
如图1所示，行走辅助装置1的许多部件关于用户u的矢状面基本对称。因此，在如下公开中合适的话可以仅讨论行走辅助装置的一侧以避免重复。当任何具体部件需要表示该部件位于用户的哪一侧时，给对应的数字添加后缀“l”或“r”。
行走辅助装置1包括被构造成由用户u穿戴的骨盆支撑组件2。骨盆支撑组件2包括由刚硬板构件构成并位于用户u的后侧的后框架3、从后框架3的任一横向端向前延伸的一对侧框架4以及可拆卸地连接在侧框架4的自由端之间的带b。后框架3和侧框架4被垫构件p覆盖，从而盆骨支撑构件2可以由用户u舒适地穿戴。
每个侧框架4装配有支撑向下延伸的侧构件6的铰链构件5，从而可围绕在前后方向上延伸的铰链轴线旋转。侧构件6的下端位于用户u的对应髋关节的邻近，并且支撑从动带轮7，从而可围绕横向延伸的轴线a旋转。如图2和3所示，从动带轮7设置有围绕轴线a周向地延伸的三个弧形槽8，并且从侧构件6伸出的三个杆9穿入相应的弧形槽8。由此，将从动带轮7相对于侧构件6的角运动限制于预定角范围。
股骨臂10的上端固定地附装至从动带轮7。股骨臂10的下端分叉成前臂10a和后臂10b。前股骨板11附装至前臂10a的下端，并且后股骨板12附装至后臂10b的下端，从而前股骨板11和后股骨板12与用户u的股骨部(大腿)的前侧和后侧相对。前股骨板11和后股骨板12的相对表面分别设置有合适的垫构件13和14。
后框架3在其后侧上支撑电马达15，并且电马达15的输出轴16穿过后框架3的开口3a并向前突出。输出轴16的伸出端(前端)装配有驱动带轮17。电马达15设置有用于测量电马达15的输出轴16的角位置的角度传感器15a。后框架3支撑用于控制电马达15的运动的控制单元30和用于给电马达15和控制单元30供电的电池31。
后框架3的中央部分可旋转地支撑穿过后框架3的主轴18。主轴18的前端装配有从动带轮19，传动带20围绕电马达15的输出轴16的驱动带轮17和主轴18的从动带轮19。主轴18的后端附装至基本竖直延伸的旋转臂21的中点。在该实施方式中，驱动带轮17设置有比从动带轮19小的直径，从而电马达15的旋转运动以降低的速度传递至旋转臂21。
旋转臂21的上端装配有采取同轴关系(前后)以及可单独旋转的方式的具有彼此相同直径的第一驱动带轮22和第二驱动带轮23。在图示实施方式中，第一驱动带轮22和第二驱动带轮23设置在旋转臂21的同一侧上。旋转臂21的下端类似地装配有采取同轴关系(前后)和可单独旋转的方式的、具有与第一和第二驱动带轮22和23相同直径的第三驱动带轮24和第四驱动带轮25。在图示实施方式中，第三驱动带轮24和第四驱动带轮25设置在旋转臂21的同一侧上。另选地，第一和第二驱动带轮22和23可以以相互平行关系彼此相邻地定位，而不是彼此同轴。同样，第三和第四驱动带轮24和25可以以相互平行关系彼此相邻地定位，而不是彼此同轴。
如图4a和4b所示，线缆28(驱动带)依次围绕其中一个从动带轮7或左从动带轮7l(第一从动带轮)、第一驱动带轮22、第三驱动带轮24、另一个从动带轮7或右从动带轮7r(第二从动带轮)、第二驱动带轮23、第四驱动带轮25和左从动带轮7l。线缆28以敞开带驱动方式围绕左从动带轮7l和第一驱动带轮22(从而两个带轮沿相同方向旋转)。类似地，线缆28围绕左从动带轮7l和第四驱动带轮25，围绕右从动带轮7r和第二驱动带轮23，并且围绕右从动带轮7r和第三驱动带轮24，在每种情况下都以敞开带驱动方式。另一方面，线缆28围绕第一驱动带轮222和第三驱动带轮24，并且围绕第四驱动带轮25和第二驱动带轮23，在每种情况下都以交叉带驱动方式(从而两个带轮在每种情况下都沿相反方向旋转)。
如图2所示，一对惰轮26在第一和第二驱动带轮22和23的任一横向侧以对称布置横向间隔开地设置在后框架3上。类似地，另一对惰轮26在第三和第四驱动带轮24和25的任一横向侧上以对称布置横向间隔开地设置在后框架3上。
惰轮26引导线缆28，从而使得线缆28邻接旋转臂21的各端的区段基本正交于旋转臂21的长度方向延伸，从而当旋转臂21在以其竖直中性位置为中心的一定范围上进行角度运动时防止线缆28过度松弛或张紧。
如图2所示，一对引导管27以竖直间隔开的关系连接在后框架3的左侧端和左侧构件6之间。位于左手侧的引导管27接收线缆28的在第一驱动带轮22和左从动带轮7l之间延伸的区段以及在左从动带轮7l和第四驱动带轮25之间延伸的区段。同样，另一对引导管27以竖直间隔开的关系连接在后框架3的右侧端和右侧构件6之间。位于右手侧的引导管27接收线缆28的在第二驱动带轮23和右从动带轮7r之间延伸的区段以及在右从动带轮7r和第三驱动带轮24之间延伸的区段。
下面描述行走辅助装置1的操作模式。首先，假定两个股骨臂10在基本相等载荷下，并且电马达15通过在控制单元30的控制下从电池31接收电流供应而向旋转臂21施加一定转矩，从而用户u在用户行走运动中由行走辅助装置1辅助。
当用户u端正地直立时，旋转臂21位于竖直(中性)位置，其中旋转臂21的长度方向基本正交于将左从动带轮7l和右从动带轮7r连接起来的直线，如图5a所示。当电马达15被致动从而使旋转臂21在顺时针方向上倾斜一定角度时，如图5b所示，该转矩经由线缆28传递至左和右从动带轮7，从而左和右从动带轮7均在顺时针方向上旋转。由于从动带轮7位于用户的两侧并且固定地连接至对应的股骨臂10，因此左股骨臂10l向前摆动，而右股骨臂10r向后摆动，或者说两个股骨臂经受反相运动。
相反地，当电马达15被致动从而使旋转臂21在逆时针方向上倾斜一定角度时，如图5c所示，该转矩经由线缆28传递至左和右从动带轮7，从而左和右从动带轮7均在逆时针方向上旋转。由于从动带轮7位于用户的两侧，并且固定地连接至对应的股骨臂10，所以左股骨臂10l向后摆动，同时右股骨臂10r向前摆动，或者说两个股骨臂经受反相运动。
这样，通过在交替方向上从电马达15向股骨臂10施加转矩，用户的行走运动受到行走辅助装置1的辅助。
当用户u沿相同方向移动大腿(例如，通过从直立姿势坐下或蹲下)时，股骨臂10在相同方向上摆动。更具体地说，左从动带轮7l在顺时针方向上旋转，而右从动带轮7r在逆时针方向上旋转(同时旋转臂21保持位于竖直位置)，如图6所示。允许这样运动是因为驱动带轮22至25的旋转接纳在由两个从动带轮7在相反方向上的旋转引起的线缆28的行程。
当用户u通过从坐下或蹲下姿势竖直站立而沿相同方向移动大腿时，股骨臂10在相同方向上摆动。具体地说，左从动带轮7l在逆时针方向上旋转，而右从动带轮7r在顺时针方向上旋转(同时旋转臂21保持位于竖直位置)，如图7所示。允许这样运动同样是因为驱动带轮22至25的旋转接纳在由两个从动带轮7在相反方向上的旋转引起的线缆28的行程。
换言之，根据图示实施方式，能够完成髋关节在同一方向上的屈曲(诸如在从坐姿直立站起或从直立姿势坐下时)，而无需旋转电马达15或不会受到电马达15的阻力的妨碍。
在行走辅助装置1的实际操作中，行走辅助装置1的辅助动作以及髋关节(或大腿)的同相运动可以与组合运动同时地发生。由于允许用户u的大腿进行同相运动的差速机构，用户u能够以舒适方式从行走辅助装置1接收辅助力。
控制单元30由包括cpu、ram、rom和外围电路的电路单元构成，并且根据存储在存储器中的计算机程序执行计算过程。控制单元30可以附装至后框架3或者以其它方式结合在骨盆支撑组件2中。出于充电目的，电池31也可以由后框架3以可拆卸方式支撑。
如图8所示，控制单元30包括用于根据角度传感器15a的检测信号来计算右和左股骨臂10之间的差动角θ的差动角计算单元51以及用于根据由差动角计算单元51计算的差动角θ计算将要施加至用户u的股骨部分的辅助转矩τ的辅助转矩计算单元52。与所计算的辅助转矩τ对应的电流被供应至电马达15。
如图9所示，差动角θ被定义为左髋关节角度θl和右髋关节角度θr之间的差。当大腿向前弯曲时髋关节角度为正，而当相对于冠状面向后伸出时为负。在图示实施方式中，当左腿位于右腿前面时，差动角为正。
在当前实施方式中，辅助转矩计算单元52根据由差动角计算单元51计算的差动角θ来计算差动角速度ω，并且计算差动角θ和差动角速度ω的相平面中的差动角相位φ。根据差动角相位φ计算将施加至用户u的大腿的转矩τ。
另选地，辅助转矩计算单元52根据由差动角计算单元51计算的差动角θ来计算差动角速度ω和行走频率，并且计算差动角θ和差动角速度ω的相平面中的差动角相位φ，以及相位振荡器的振荡器相位φc。该相位振荡器以对应于行走频率的自然频率与差动角相位φ同步地振荡。根据差动角相位φ和振荡器相位φc计算将施加至用户u的大腿的转矩τ。对于这种控制过程的细节，可以参照us2016/0338897a1。
当用户u的两个大腿进行反相运动时，辅助转矩计算单元52计算与差动角θ对应的辅助转矩τ。当用户的两个大腿进行同相运动时，由于不产生差动角θ，因此辅助转矩计算单元52计算零辅助转矩，并且电马达15不向旋转臂21施加任何转矩。
(第一实施方式的变型)
在第一实施方式中，线缆28由单段线缆构成。然而，作为第一实施方式的变型，线缆28可以分成如图10所示的两个部分28a、28b。在该变型中，线缆28的第一部分28a(第一驱动带)在其一端28c固定地附装至左从动带轮7l，并且在围绕左从动带轮7l(在顺时针方向上)、第一驱动带轮22、第三驱动带轮24和右从动带轮7r(在逆时针方向上)之后在其另一端28c固定地附装至右从动带轮7r。类似地，线缆28的第二部分28b(第二驱动带)可以在其一端28c固定地附装至右从动带轮7r，并且在围绕右从动带轮7r(在逆时针方向上)、第二驱动带轮23、第四驱动带轮25和左从动带轮7r(在顺时针方向上)上之后在其另一端固定地附装至左从动带轮7l。
图11示出了第一实施方式的第二变型。第二变型类似于第一实施方式，不过线缆28’在每种情况下都以交叉带驱动方式而不是敞开带驱动方式围绕右从动带轮7r和第二驱动带轮23以及围绕右从动带轮7r和第三驱动带轮24。用于线缆28’的引导管27’在图3中以虚线示出。
因此，当旋转臂21在任一方向上旋转时，右从动带轮7r和左从动带轮7l都在相互相反方向上旋转。结果，右股骨臂10r和左股骨臂10l在相同方向上摆动。因此，在这种情况下，行走辅助装置1辅助髋关节的同相运动，诸如当从坐姿直立站起或从直立姿势坐下时。
当右和左大腿在互不相同方向上移动时，或者当用户u以正常方式行走从而在相反方向上摆动右股骨臂10r和左股骨臂10l时，允许用户u这样行走，而不会受到电马达15的阻力的妨碍。更具体地说，当左从动带轮7l在顺时针方向上旋转时，允许右从动带轮7r也在顺时针方向上旋转。允许这样旋转的原因在于，驱动带轮22至25的旋转接纳由两个从动带轮7在同一方向上的旋转引起的线缆28’的行程。
(第二实施方式)
图12至图15示出了根据本发明的第二实施方式的起身辅助装置。该起身辅助装置101被构造成辅助用户u从坐姿起身或站起的运动。
图12是示出了起身辅助装置101的左半部的示意性前视图，而图13是该起身辅助装置101的左侧视图。图14是沿着图13的线xiv-xiv截取的剖视图。
起身辅助装置101包括：骨盆支撑构件105，该骨盆支撑构件105被构造成由用户u的骨盆部穿戴；大腿构件110，该大腿构件110由从骨盆支撑构件105悬置的侧构件106枢转地支撑从而可围绕与用户u的髋关节基本对准的横向延伸的第一轴线a1旋转，并且被构造成固定至用户的大腿；和小腿构件111，该小腿构件111连接至大腿构件110的下端从而可围绕与用户的膝关节基本对准的横向延伸的第二轴线a2旋转，并且被构造成固定至用户的小腿。
侧构件106的下端一体地设置有与第一轴线a1同轴地布置的上从动带轮107u。在前后方向上延伸的旋转臂121通过主轴116枢转地附装至大腿构件110在竖直方向上的中点。第一驱动带轮122和第二驱动带轮123以相互同轴关系可旋转地附装至旋转臂121的前端。第三驱动带轮124和第四驱动带轮125以相互同轴关系可旋转地附装至旋转臂121的后端。小腿构件111的上端一体地设置有与第二轴线a2同轴布置的下从动带轮107d。
线缆128依次围绕上从动带轮107u、第一驱动带轮122、第三驱动带轮124、下从动带轮107d、第二驱动带轮123、第四驱动带轮125和上从动带轮107。线缆128以敞开带驱动方式围绕上从动带轮107u和第一驱动带轮122(从而两个带轮在相同方向上旋转)。类似地，线缆128在每种情况下以敞开带驱动方式围绕上从动带轮107u和第四驱动带轮125，围绕下从动带轮107d和第二驱动带轮123，并且围绕下从动带轮107d和第三驱动带轮124。另一方面，线缆128在每种情况下以交叉带驱动方式围绕第一驱动带轮122和第三驱动带轮124并且围绕第四驱动带轮125和第二驱动带轮123(从而在每种情况下两个带轮都在相反方向上旋转)。
下面参照图13和图15描述起身辅助装置101的操作模式。图15是类似于图13的视图，示出了在用户u的髋关节和膝关节屈曲时的起身辅助装置101。
首先，假定用户u如图13所示直立站立。当旋转臂121通过电马达115在逆时针方向上围绕主轴116转动时，这导致上从动带轮107u和下从动带轮107d都在逆时针方向上转动。由于骨盆支撑构件105固定至用户u，因此大腿构件110围绕第一轴线a1向前旋转而相对于竖直方向倾斜，而小腿构件111相对于大腿构件110围绕第二轴线a2向后旋转。最终结果是大腿构件110水平倾斜，而小腿构件111维持竖直姿态(平移运动)，如图15所示。当旋转臂121的旋转反向时，大腿构件110和小腿构件111移动而返回到它们各自的原始直立姿势，以辅助用户u从坐姿起身。
这样，图示实施方式的起身辅助装置101能够辅助用户u从坐姿直立站起。
当用户u从直立姿势俯身向前(髋关节弯曲并且保持膝关节伸展)时，上从动带轮107u相对于大腿构件110旋转。这使得线缆128在其长度方向上行进，从而通过第一至第四驱动带轮122至125以及下从动带轮107d的旋转而允许用户u的俯身运动或上从动带轮107u的旋转。
类似地，当用户u在保持髋关节伸展的同时向后甩腿时，下从动带轮107d相对于大腿构件110旋转。这致使线缆128在其长度方向上行进，从而通过第一至第四带轮122至125以及上从动带轮107u的旋转而允许用户u的后踢运动或下从动带轮107d的旋转。以类似方式，使得用户u能够从直立姿势蹲下(弯曲髋关节和膝关节二者)，而不会受到电马达115的阻力妨碍。简言之，使得用户u能够彼此独立地屈曲髋关节和膝关节。
(第二实施方式的变型)
图16和图17示出了第二实施方式的变型，除了上从动带轮107u的直径为下从动带轮107d的直径的两倍之外，该变型类似于第二实施方式。
根据该布置，当大腿构件110围绕第一轴线a1向前旋转一定角度时，小腿构件111相对于大腿构件110围绕第二轴线a2向后旋转两倍该角度，如图17所示。因此，在绝对空间中，下腿构件111的转角基本等于大腿构件110的转角。当旋转臂121的旋转反向时，大腿构件110和下腿构件111移动而返回到它们各自的初始直立姿势，以辅助用户u从下蹲姿势起身。
因此，根据该布置，该起身辅助装置101能够辅助用户从下蹲姿势直立起身。在该实施方式中，用户u也被允许座下或以其它方式彼此独立地屈曲髋关节和膝关节。
尽管已经针对本发明的优选实施方式描述了本发明，但是对本领域技术人员显然的是，在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种变更和修改。例如，待辅助的身体部位不限于在前述实施方式中讨论的部位，而是可包括用户的上臂和/或下臂。此外，驱动源也可以由其它驱动源诸如气动和液压马达构成。如在该申请的权利要求中使用的术语“驱动带”应该以最宽广的含义来解释，并且可以从带、链节、线缆或其它柔性传动构件来选择。根据驱动带的具体形式，所述带轮可以采取各种形式，例如带轮、链轮、辊子或用于将动力传递至带的其它旋转体。