[发明专利]用于人类运动辅助的软外套

权利要求书

1.一种辅助髋关节运动的方法，包括：

确定在使用者的当前步态周期期间将由可穿戴式机器人系统产生的期望峰值力或积分功率；

产生致动分布，根据所述致动分布来致动所述可穿戴式机器人系统，以产生所述期望峰值力或积分功率；

监测髋关节的角度的实时测量，以检测髋关节何时达到最大屈曲角度；和

响应于检测到髋关节的角度已经达到最大屈曲角度，根据所述致动分布来致动所述可穿戴式机器人系统，以辅助使用者的髋关节的伸展运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望峰值力是预定基线力。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定期望峰值力还包括：

至少部分地基于髋关节的运动范围和使用者的相应腿的长度的测量来估计使用者正在移动的速度；和

通过与使用者正在移动的估计速度相关联的预定校正因子来调节预定力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中估计使用者正在移动的速度还包括：

从髋关节的角度或旋转速度中的至少一个的测量来确定使用者的髋关节的运动范围；

基于使用者的运动范围和腿长度来估计使用者的步进长度；

监测髋关节的角度的测量以确定使用者的步进时间；和

通过将步进长度除以步进时间来计算使用者正在移动的估计速度。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述预定校正因子与以各种速度作用在髋关节上的不同生理力矩相关联。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述致动分布限定所述可穿戴式机器人系统的致动器的位置，所述致动器被构造成在使用者的当前步态周期中的给定点处在所述可穿戴式机器人系统中产生相应的力。

7.根据权利要求2所述的方法，其中产生致动分布还包括：

测量在使用者的至少一个先前步态周期期间由所述可穿戴式机器人系统产生的峰值力；

将在所述至少一个先前步态周期期间产生的测量峰值力与在所述至少一个先前步态周期期间将要产生的期望峰值力进行比较；和

调节所述致动分布的振幅以考虑在所述至少一个先前步态周期期间产生的测量峰值力和期望峰值力之间的差异。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述致动器的位置从第一位置到第二位置增加，第二位置被构造成在所述可穿戴式机器人系统中产生所述期望峰值力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在至少部分地基于关节运动的实时测量的触发事件的检测时发生致动器位置的增加。

10.根据权利要求8所述的方法，其中对于所述致动分布的大部分保持第二位置。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述致动器的位置随后从第二位置减小。

12.根据权利要求6所述的方法，其中所述致动分布是梯形形状，从而提供具有由所述期望峰值力限定的峰值的三角形的力分布。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括在身体关节的测量角度达到预定角度时，终止所述可穿戴式机器人系统的致动。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述预定角度是对应于当使用者的腿部在当前步态周期期间垂直于地面定向时的关节角度。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括基于先前步态周期的步法时间估计在致动的开始和步态周期的预定百分比之间经过的时间段，以及在所述时间段的结束时终止致动。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述预定百分比是所述步法时间的40％。