[发明专利]用于在重复和长久的下蹲期间减轻疲劳的外骨骼腿部

权利要求书

1.一种被构造为连接至穿戴者的装置，所述装置包括：

第一外骨骼腿部，其包括：

大腿连杆；

小腿连杆；

膝关节，其连接至所述大腿连杆和所述小腿连杆，并且被构造为允许所述大腿连杆与所述小腿连杆之间的屈曲运动和伸展运动；

力产生器，其包括第一端部和第二端部，其中所述第一端部连接至所述小腿连杆，并且其中所述第二端部连接至所述大腿连杆；

约束机构，其连接至所述大腿连杆，其中所述约束机构被构造为具有两种操作模式，即约束模式和无约束模式；以及

第一信号处理器，其被构造为使所述约束机构在其两种操作模式之间移动，

其中，当处于所述约束模式时，所述约束机构被构造为将所述力产生器的所述第二端部限制为相对于所述大腿连杆进行旋转运动，并且被构造为在所述穿戴者的膝部屈曲时为所述穿戴者提供支撑，并且

其中，当处于所述无约束模式时，所述约束机构被构造为允许所述力产生器的所述第二端部除了所述旋转运动之外还相对于所述大腿连杆进行额外的运动，并且被构造为在所述穿戴者的膝部屈曲时不为所述穿戴者提供支撑。

2.根据权利要求1所述的装置，其还包括：

至少一个腿部传感器，其被构造为产生表示所述穿戴者的腿部的运动的至少一个腿部信号，

其中所述第一信号处理器还被构造为接收和使用所述至少一个腿部信号来命令所述约束机构改变其操作模式。

3.根据权利要求2所述的装置，其还包括第二外骨骼腿部，其中所述第一外骨骼腿部的所述第一信号处理器被构造为使用通信信号将所述至少一个腿部信号发送至所述第二外骨骼腿部的第二信号处理器。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个腿部传感器包括：

至少一个小腿传感器，其被构造为产生表示所述穿戴者的小腿的运动的至少一个小腿信号。

5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个腿部传感器包括：

至少一个小腿传感器，其被构造为产生表示所述穿戴者的所述小腿连杆的运动的至少一个小腿信号。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个腿部传感器包括：

至少一个大腿传感器，其被构造为产生表示所述穿戴者的大腿的运动的至少一个大腿信号。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个腿部传感器包括：

至少一个大腿传感器，其被构造为产生表示所述穿戴者的所述大腿连杆的运动的至少一个大腿信号。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一信号处理器被构造为具有第一操作模式和第二操作模式，

其中在所述第一操作模式下，所述第一信号处理器被构造为命令所述约束机构进入其无约束模式，并且

其中在所述第二操作模式下，所述第一信号处理器被构造为命令所述约束机构进入其约束模式。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一信号处理器被构造为在髋部高度减小至低于标称下蹲阈值时转变为所述第一操作模式。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，基于所述穿戴者的大腿与对侧大腿的大腿角度的差值确定所述标称下蹲阈值。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一信号处理器被构造为在所述穿戴者的髋部高度减小时转变为所述第一操作模式。

12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一信号处理器被构造为在所述穿戴者的髋部高度大于标称抬高阈值时转变为所述第二操作模式。

13.根据权利要求1所述的装置，其还包括：

踝部外骨骼，其中所述踝部外骨骼包括：

旋转地连接至所述小腿连杆的足部连接器，其中所述足部连接器被构造为连接至所述穿戴者的鞋。