[发明专利]用于外骨骼的工具保持臂的控制机构和方法

权利要求书

1.一种工具保持臂，所述工具保持臂包括：

多个连杆；

工具联接器，所述工具联接器被构造成将工具可移除地固定到所述工具保持臂；

第一流体弹簧，所述第一流体弹簧被构造成向所述工具保持臂提供重力抵消力；以及

下述中的至少一者：

a）锁定机构，所述锁定机构被构造成锁定所述第一流体弹簧；以及

b）调节机构，所述调节机构被构造成调节由所述第一流体弹簧提供的所述重力抵消力的量。

2.根据权利要求1所述的工具保持臂，其中：

所述第一流体弹簧是液压弹簧或气动弹簧；并且

所述第一流体弹簧包括第一杆、第一柱塞和第一筒。

3.根据权利要求2所述的工具保持臂，其中，所述工具保持臂包括所述锁定机构。

4.根据权利要求3所述的工具保持臂，其中，所述锁定机构是阀，所述阀被构造成控制流体流入和流出所述第一筒。

5.根据权利要求2所述的工具保持臂，其中，所述工具保持臂包括所述调节机构。

6.根据权利要求5所述的工具保持臂，其中，所述调节机构包括：

第二杆；

第二柱塞；

第二筒；以及

流体导管，所述流体导管被构造成在所述第二筒与所述第一筒之间传递流体，其中，所述第二柱塞在所述第二筒内的位置确定由所述第一流体弹簧提供的重力抵消力的量。

7.根据权利要求6所述的工具保持臂，其中，所述工具保持臂进一步包括所述锁定机构，并且其中，所述锁定机构是阀，所述阀被构造成控制所述流体在所述流体管道内的流动。

8.根据权利要求4和7中任一项所述的工具保持臂，其中：

所述阀包括阀杆和阀座；

当所述阀杆接触所述阀座时，所述阀处于关闭位置中，在所述关闭位置中所述阀防止所述流体流入和流出所述第一流体弹簧；以及

当所述阀杆不接触所述阀座时，所述阀处于完全打开或部分打开位置中，在所述完全打开或部分打开位置中所述阀不防止所述流体流入和流出所述第一流体弹簧。

9.根据权利要求6所述的工具保持臂，所述工具保持臂进一步包括第二流体弹簧，所述第二流体弹簧被构造成向所述工具保持臂提供所述重力抵消力，其中：

所述第二流体弹簧包括第三杆、第三柱塞和第三筒；

所述流体导管进一步被构造成在所述第二筒与所述第三筒之间传递流体；并且

所述第二柱塞在所述第二筒内的位置确定由所述第二流体弹簧提供的重力抵消力的量。

10.根据权利要求6所述的工具保持臂，其中，所述调节机构进一步包括马达，所述马达被构造成控制所述第二柱塞在所述第二筒内的位置。

11.根据权利要求6所述的工具保持臂，所述工具保持臂进一步包括阀，所述阀被构造成控制所述流体在所述流体导管内的流动。

12.根据权利要求2所述的工具保持臂，所述工具保持臂进一步包括张紧弹簧，其中，所述第一流体弹簧位于所述张紧弹簧内。

13.根据权利要求1所述的工具保持臂，其中，所述工具保持臂是外骨骼的部分，所述外骨骼包括：

髋部结构；

大腿连杆，所述大腿连杆在髋部关节处联接到所述髋部结构；

小腿连杆，所述小腿连杆在膝部关节处联接到所述大腿连杆；以及

足部结构，所述足部结构在踝部关节处联接到所述小腿连杆，其中，当所述外骨骼被支撑在支撑表面上时，所述外骨骼的重量从所述髋部结构通过所述大腿连杆、小腿连杆和足部结构传递到所述支撑表面。