用于人外骨骼的使用者控制的断电机构的制作方法
【专利摘要】本发明的名称是“用于人外骨骼的使用者控制的断电机构”。提供一种人外骨骼，其包括电源。该人外骨骼还包括控制器，其配置成激活外骨骼和电源之间的电力。该人外骨骼进一步包括断电机构，该断电机构电连接到控制器并配置成当激活时断开外骨骼和电池之间的电力，该断电机构与人外骨骼的穿戴者物理接触。
【专利说明】用于人外骨骼的使用者控制的断电机构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2015年2月2日所提交的美国专利临时申请号第62/110,866号的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
【背景技术】
[0003]传统上在人辅助外骨骼的操作中涉及到很多人，包括穿戴者、控制者和观察者。这种构思是使更多的人关心外骨骼的运动并为其负责，以防止外骨骼的穿戴者摔倒。有时穿戴者和控制者是同一个人，但并不总是这样。
[0004]当使用外骨骼时，如果穿戴者感到不安全或不舒服，则他们应该能够迅速停止测试。在设计中经常采用手动的推动按钮，其与外骨骼分开并且是人控制者可及的。另一个断电选项是通过外部电源线物理上拔去外骨骼插头。这些方法依靠前摄(proactive)动作来停止操作。
[0005]这对断开步骤带来延迟的反应时间。在穿戴者觉得需要停止测试而在控制者觉察到之前的情况下，在从一个人传递信息到另外一个人时将会有延迟。除此之外，推动按钮来关闭电源的前摄操作比反应动作花费更长的时间。
[0006]在其他应用中，穿戴者必须扶持栏杆或类似装置。和栏杆的接触通过闭合电路来启动运动。如果穿戴者放开(即断开电路)，电力就断开，并且外骨骼停止移动。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种人外骨骼，其包括电源。该人外骨骼还包括控制器用于激活外骨骼和电源之间的电力。该人外骨骼进一步包括断电机构，该断电机构电连接到控制器并配置成当激活时断开外骨骼和电池之间的电力，该断电机构与人外骨骼的穿戴者物理接触。
[0008]根据本发明的另一个方面，提供一种用于人外骨骼的断电机构。该断电机构包括固定到人外骨骼的穿戴者的手上的接口。该断电机构还包括与接口操作上通信并配置成激活人外骨骼和电源之间电力的控制器，该接口被激活时断开人外骨骼和电源之间的电力。
[0009]这些和其他优点和特性从下面结合附图的描述将变得更显而易见。
【附图说明】
[0010]特别指出被视为本发明的主题，并在说明书的总结的权利要求书中清楚地要求保护。本发明的前述和其他特性和优点从下面的结合附图的详细描述是显而易见的，其中:
[0011]图1不出本发明的外骨骼；
[0012]图2示出根据本发明的方面的断电机构；
[0013]图3示出根据本发明的另一方面的断电机构；以及
[0014]图4示出根据本发明的另一方面的断电机构。
【具体实施方式】
[0015]现在参考附图，将会参考不会仅局限于此的具体实施例来描述本发明，本文描述的实施例将修补通过使用由外骨骼的穿戴者把持或接触的断电机构来操作外骨骼的相关问题。在本发明的实施例中，该机构策略上应用自然人在压力下的反应来断开到外骨骼的电力。因此，用反应动作解决方案以给予穿戴者/使用者外骨骼的直接控制。这将在后面更加详细描述。
[0016]图1示出由使用者2(本文也可交换地提及为穿戴者2)穿戴的外骨骼I。图2-4中示出了外骨骼1，更具体而言是断电机构的多个实施例。图2-4示出由控制器启动的断电机构；该断电机构的实施例包括多个部件，参考附图标记10、12(图2)，110、112、114、116(图3)和210(图4)，每个在本文详细描述。在与使用者2的“战斗(fight)”和/或“飞行(flight)”响应相关的特定条件下，每个断电机构实施例断开来自电源的电力。这些实施例利用自然人在面对快要跌倒、即将碰撞或其他臆想的威胁时的反应。这些利用的反应是自然本能地去握紧和张开手，好像要为摔倒作支撑或者备选地抓紧。该断电机构的安全开关将连接到外骨骼I的主电源，其包括主控制面板、马达控制面板和传感器。
[0017]如图2所示，断电机构11包括两个把手10、20，其符合人机工程学地适合被外骨骼I的使用者2把持。使用者2在每个手的手掌中把持把手10、20。如果使用者紧握把手10、20过紧或者以张开手掌操作的方式抬起他们的手，由此放松他们的抓握，则激活断开信号。更具体地，使用者2把持开关50、52，(在一个实施例中是单独的，并且在另一个实施例中是共同的)，来保持电路的闭合以维持外骨骼的电力。释放和/或过度按压开关50、52将通过经由线62、64发送信号来使电路开路，导致来自电源30的电力将被从外骨骼I断开。在一个实施例中，电源30可以是电池或电池组。在其他实施例中，电源30可以包括主控制面板或多个面板以及各种传感器来启动外骨骼I的操作。在一个实施例中，可以移除线62、64而有利于开关50、52和电源30之间的无线连接。
[0018]如图3所示，断电机构111是另一实施例。在示出的实施例中，任一个手指(或如所示的多个手指)合适于传导垫110、112、114和/或116。传导垫110、112、114和116的每个附接到外骨骼I的穿戴者2的手指、大拇指或手(如图所示)上。每个传导垫110、112、114、116电连接到电源130，其可以是电池或电池组。在其他实施例中，电源130可以包括主控制面板或多个面板以及各种传感器来启动外骨骼I的操作。将理解，该连接可以是线121、122、123或124，或者备选地可以是无线连接。在一个实施例中，垫110、112、114和116适合于压力感应开关131、132、133、134，其当被按压时发送信号以断开电源130和外骨骼I之间的电力。
[0019]构思出多个图3所示的实施例。垫110、112、114和116用粘接剂、吊钩和绳结紧固件或类似物附接到使用者。该多个垫110、112、114和116中的仅一个或任何组合都可以应用到各种组合中。除此之外，预期的是，使得垫110、112、114和116中的两个接触在一起使电源130和外骨骼I之间的电路开路。
[0020]如图4中最优示出的，断电机构211包括压敏垫210。如图所示，预期的是，握紧拳头将激活开关220来使电源230和外骨骼I之间的电路开路。在备选实施例中，预期的是，当手指接触到具有垫210的手的手掌时将激活开关并使电源230和外骨骼I之间的开路。类似于图2和3的实施例，传导垫210电连接到电源230，其可以是电池或电池组。在其他实施例中，电源可以包括主控制面板或多个面板以及各种传感器来启动外骨骼I的操作。将能够理解，连接线221可以硬接线到电源230，或者可以移除以有利于无线连接。
[0021]本文描述的实施例给予穿戴者2对于外骨骼I的更大量的控制，增加了使用者2的控制和安全感，并增强了外骨骼I的安全性和可靠性。
[0022]能够理解，本文描述的断电机构11、111、211(即开关和垫)的任一个在一些实施例中当释放或者过度按压时能够切断电源。备选地，一些实施例仅依靠释放和过度按压中的一种。在当释放或过度按压时断开电力的实施例中，控制器被编程为在一定的压力范围内允许人外骨骼供电。只有在编程的范围之内才对人外骨骼I供电。施加到断电机构的接口的压力低于该范围(例如被使用者释放)或施加的压力高于该范围时断开人外骨骼的电力。
[0023]虽然本发明仅结合有限数量的实施例来详细描述，但是应该能够容易理解本发明并不局限于这些公开的实施例。相反，可以修改本发明以并入结合此前没有描述但其与本发明的精神或范围相称的任何数量的变化、改动、替代或等价布置。除此之外，虽然已经描述本发明的多种实施例，但能够理解本发明的方面可仅包括这些描述的实施例中的一些。因此，本发明不能被看做局限于前述描述。
【主权项】
1.一种人外骨骼，包括: 电源； 控制器，配置成激活所述外骨骼和所述电源之间的电力；以及 断电机构，电连接到所述控制器，并配置成当激活时断开所述外骨骼和所述电池之间的电力，所述断电机构与所述人外骨骼的穿戴者物理接触。2.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构包括按钮。3.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构包括传导垫。4.如权利要求3所述的人外骨骼，其中所述断电机构包括多个传导垫，当所述传导垫互相接触时激活所述断电机构。5.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构包括压敏垫。6.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构固定到所述穿戴者的手掌。7.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构固定到所述穿戴者的手指。8.如权利要求1所述的人外骨骼，其中当施加到所述断电机构的压力在所述控制器中的编程的范围之外时，所述断电机构被激活。9.如权利要求8所述的人外骨骼，其中只有当施加到所述断电机构的压力在所述控制器中的编程的范围之内时，所述人外骨骼被供电。10.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构在被按压时激活。11.如权利要求1所述的人外骨骼，其中所述断电机构在被过度按压时激活。12.如权利要求1所述的人外骨骼，其中安全开关在被释放时激活。13.一种用于人外骨骼的断电机构，包括: 固定到所述人外骨骼的穿戴者的手的接口 ；以及 与所述接口在操作上通信的控制器，并且所述控制器配置成激活所述人外骨骼和电源之间的电力，所述接口在被激活时断开所述人外骨骼和所述电源之间的电力。14.如权利要求13所述的断电机构，其中所述接口与所述控制器有线通信。15.如权利要求13所述的断电机构，其中所述接口与所述控制器无线通信。16.如权利要求13所述的断电机构，其中所述接口包括按钮。17.如权利要求13所述的断电机构，其中所述断电机构包括传导垫。18.如权利要求13所述的断电机构，其中所述断电机构包括压敏垫。19.如权利要求13所述的断电机构，其中当施加到所述接口的压力在所述控制器中的编程的范围之外时，电力被断开;其中只有当施加到所述接口的压力在所述控制器中的编程的范围之内时，所述人外骨骼被供电。
【文档编号】B25J9/16GK106041883SQ201610291895
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】D·C·西蒙, E·D·帕托克, P·M·赖内
【申请人】操纵技术Ip控股公司