[发明专利]使用下肢假体或矫形器来执行起立顺序

权利要求书

1.一种主动式矫形器或假体装置，包括：

大腿元件；

小腿元件；

膝关节，用于将大腿元件连接到小腿元件；

包括电机输出轴的旋转电机；

电机驱动传动组件，其连接到电机输出轴上；

驱动传动组件，其连接到电机驱动传动组件的输出端上，驱动传动组件的输出端连接到小腿元件上，用于给膝关节施加扭矩，以使小腿元件相对于大腿元件转动；

具有至少一个输出的至少一个传感器，通过传感器的输出能够确定当装置佩戴者处于坐下位置时膝关节相对于踝关节的位置；以及

控制器，该控制器基于所述至少一个传感器的至少一个输出来确定膝关节何时移动到踝关节前面的位置，并且响应于所述的确定，控制器控制旋转电机，以便调节膝关节的阻抗、位置或者扭矩，以帮助人从坐下位置站起到站立位置。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个传感器包括惯性传感器，用于测量与大腿坐标系有关的重力矢量。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个传感器检测小腿相对于大腿的旋转角。

4.如权利要求1所述的装置，其中，控制器被编程为在确定了佩戴者处于坐下位置时作为响应而保持低的关节阻抗。

5.如权利要求1所述的装置，其中，控制器被编程为通过尝试性地开始起立程序来核实佩戴者想要站起的意图。

6.如权利要求5所述的装置，其中，控制器被编程为如果收到正反馈则继续起立程序并且如果没收到正反馈则中止起立程序。

7.如权利要求1所述的装置，其中，控制器控制旋转电机，以便通过根据估计的髋关节向上和向前的速度而逐渐增大扭矩来帮助人从坐下位置升起到站立位置。

8.如权利要求7所述的装置，其中，控制器控制旋转电机，以便随着病人接近站立状态，施加恢复扭矩来帮助佩戴者在站立状态时达到平衡。

9.如权利要求1所述的装置，还包括至少一个压力传感器，用于测量施加到佩戴者脚上的力。

10.如权利要求1所述的装置，其中，控制器控制旋转电机，以便通过根据从膝肌肉和髋肌肉这二者至少之一测量到的肌电信号而增大膝扭矩来帮助人从坐下位置升起到站立位置。

11.一种控制具有至少一个致动器的膝矫形器或假体的方法，该膝矫形器或假体由人佩戴，该方法包括步骤：

检测当人处于坐下位置时人膝相对于人踝的位置；

基于检测步骤的结果来确定膝何时移动到踝前面的位置，并产生表示膝移动到踝前面位置的输出；以及

响应于该输出，致动膝矫形器或假体的所述至少一个致动器，以帮助人从坐下位置站起到站立位置。

12.如权利要求11所述的方法，还包括测量与大腿坐标系有关的重力矢量的步骤。

13.如权利要求11所述的方法，还包括检测人小腿相对于人大腿的旋转角的步骤。

14.如权利要求11所述的方法，还包括在确定了人处于坐下位置时作为响应而保持低的关节阻抗的步骤。

15.如权利要求11所述的方法，还包括通过尝试性地开始起立程序来核实人想要站起的意图的步骤。

16.如权利要求15所述的方法，还包括步骤：

如果收到正反馈则进行确定；并且

如果在确定步骤中确定收到正反馈则继续起立程序；并且

如果在确定步骤中确定没收到正反馈则中止起立程序。

17.如权利要求11所述的方法，还包括根据估计的髋关节向上和向前的速度而逐渐增大扭矩的步骤。

18.如权利要求17所述的方法，还包括施加恢复扭矩以帮助人在站立状态时达到平衡的步骤。

19.如权利要求11所述的方法，还包括测量施加到人脚上的力的步骤。

20.如权利要求11所述的方法，还包括根据从膝肌肉和髋肌肉这二者至少之一测量到的肌电信号而增大膝扭矩的步骤。