[发明专利]可控被动人工膝部

权利要求书

1.一种被配置为接合到使用者的下肢的外骨骼，所述外骨骼包括：

第一连接件，所述第一连接件包括第一连接器，以将所述第一连接件接合到使用者的大腿；

第二连接件，所述第二连接件包括第二连接器，以将第二连接件接合到使用者的小腿；

膝部关节，其被定位在所述第一连接件和第二连接件之间，并且被配置为允许所述第一连接件和第二连接件之间的屈曲和伸展；

绕簧，其具有第一端部和第二端部，其中所述绕簧的第一端部被接合到所述第一连接件；

柱体，其被接合到所述第二连接件，其中所述柱体的一部分位于所述绕簧内部，并且所述柱体的主轴线基本平行于所述绕簧的主轴线；

至少一个电子致动器，其被接合到所述绕簧的第二端部；

至少一个腿部传感器，其被定位在第一连接件和使用者的大腿的其中之一上，且产生用于控制器的腿部信号，其中所述腿部信号包括选自由表示所述第一连接件和所述第二连接件之间的角度的信号、表示所述第一连接件相对于所述第二连接件的速度的信号、表示所述第一连接件相对于垂直重力线的绝对角度的信号、表示所述第一连接件相对于垂直重力线的绝对速度的信号及其组合所组成的组中的信号，

其中，所述控制器与所述电子致动器相通信；并且

其中，所述控制器被设置为，使得在膝部屈曲的至少一个时间长度期间所述电子致动器选择性地定位所述绕簧的所述第二端部，以提供所述第一连接件和所述第二连接件之间需要的阻力矩。

2.根据权利要求1所述的外骨骼，其中，所述第一连接件能够配置为与使用者的大腿一致的移动，并且所述第二连接件能够配置为与所述使用者的小腿一致的移动。

3.根据权利要求1所述的外骨骼，其中，所述阻力矩通过所述柱体的表面和所述绕簧的表面之间的摩擦接触而产生。

4.根据权利要求1所述的外骨骼，其中，所述柱体的外径稍大于所述绕簧的内径，以致当所述绕簧的所述第二端部不被接合到所述电子致动器时，所述绕簧的内表面的至少一部分将与所述柱体的外表面接触。

5.根据权利要求4所述的外骨骼，其中，在膝部伸展期间所述绕簧的所述第二端部不受所述电子致动器约束并且自由移动。

6.根据权利要求5所述的外骨骼，其中，所述膝部关节总是自由伸展。

7.根据权利要求1所述的外骨骼，其中，所述电子致动器被接合到所述第一连接件。

8.根据权利要求1所述的外骨骼，其中，所述腿部传感器包括选自由电位计、磁编码器、光编码器、线性可变差动变压器、电容位移传感器、涡电流接近传感器、可变电感接近传感器、摇臂开关、滑动开关、加速计、惯性测量单元、陀螺仪、磁力计及其组合所组成的组中的元件。

9.根据权利要求2所述的外骨骼，其进一步包括能够被接合到所述使用者的足部的踝足矫形器。

10.根据权利要求9所述的外骨骼，其中，所述踝足矫形器能够连接到所述第二连接件。

11.根据权利要求9所述的外骨骼，其中，所述踝足矫形器包括内部或外部踝足矫形器。

12.根据权利要求9所述的外骨骼，其中，所述踝足矫形器包括选自由刚性AFO、障碍AFO、铰链AFO、非铰链AFO、跖屈止动AFO、标准后片弹性AFO、能量返回AFO、柔性AFO、具有落叶松屈曲的AFO、具有抗距骨的AFO、AFO抗距骨、具有自由运动踝部关节的AFO、具有可调的刚性踝部关节的AFO、具有弹簧承载踝部关节的AFO以及具有可调的弹簧承载踝部关节的AFO所组成的组的内部踝足矫形器或外部踝足矫形器的组合。