[发明专利]用于下肢体矫正器的人机界面

权利要求书

1.一种控制供电式下肢体矫正器的方法，所述供电式下肢体矫正器包含外骨骼，所述外骨骼具有：腰部部分，其可配置以耦合到人的上半身；至少一个腿部支撑件，其可配置以耦合到所述人的第一下肢体，至少一个致动器，其用于使所述至少一个腿部支撑件相对于所述腰部部分移位以使得所述人的所述第一下肢体能够移动；及多个传感器，其用于监视所述外骨骼，所述方法包括：

监视所述外骨骼的第一定向及所述人的第二下肢体的第二定向；及

基于所述第一及第二定向而调节所述至少一个致动器的操作，及

从有限多个状态建立所述外骨骼的当前状态，且基于所述当前状态而控制所述至少一个致动器以致使所述供电式下肢体矫正器遵循共同重现自然人体运动的一系列定向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个腿部支撑件包含可以可旋转方式连接到所述腰部部分的近端及远端，所述方法进一步包括估计从所述至少一个腿部支撑件的所述近端到所述远端的前向及横向距离，且所述第二定向由从所述近端到所述远端的所述水平且横向距离构成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述腿部支撑件包含以可旋转方式连接到所述腰部部分的大腿段及以可旋转方式连接到所述大腿段的小腿段，所述方法进一步包括估计所述小腿段相对于垂直线的角度，其中所述第二定向为所述小腿段相对于垂直线的所述角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述腿部支撑件包含以可旋转方式连接到所述腰部部分的大腿段及以可旋转方式连接到所述大腿段的小腿段，所述方法进一步包括估计所述小腿段相对于地势的角度，其中所述第二定向为所述小腿段相对于所述地势的所述角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括基于所述地势的坡度而修改重现人体运动的所述系列的定向。

6.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括借助于耦合到所述小腿的惯性测量单元测量所述小腿段相对于重力的绝对角度。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二定向由三个读数构成，所述三个读数由以下各项组成：

(1)以角位移传感器测量所述小腿段与所述大腿段之间的角位移；

(2)以角位移传感器测量所述大腿与所述腰部部分之间的角位移；及

(3)以惯性测量单元测量所述腰部部分相对于重力的角度；及

从所述三个读数估计所述小腿相对于重力的所述角度。

8.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：

将所述小腿的绝对角度分解成在矢状平面中的矢状面测量及在冠状平面中的冠状面测量；及

在所述矢状面测量超过至少矢状面阈值且所述冠状面测量超过至少冠状面阈值时，将对应于所述第一下肢体的所述腿部支撑件放置成对应于迈出脚步的状态。

9.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在所述小腿段相对于重力的所述角度超过至少一阈值时，将对应于所述第一下肢体的所述腿部支撑件放置成对应于迈出脚步的状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述腿部支撑件包含经配置以耦合到所述人的上腿部且以可旋转方式连接到所述腰部部分的大腿连杆，且所述方法进一步包括测量所述大腿连杆相对于重力的角度，其中所述大腿连杆的所述角度为所述第二定向。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述腿部支撑件包含经配置以在站立阶段期间搁置于支撑表面上的脚部且包含经配置以感测分布于所述脚部的底部上的力的压力中心的位置的至少一个力分布传感器，所述方法进一步包括在所述压力中心进入所规定区域时，将对应于所述第一下肢体的所述腿部支撑件放置成对应于迈出脚步的状态。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述腿部支撑件包含经配置以在所述站立阶段期间搁置于所述支撑表面上的脚部且包含放置于所述脚部与所述人之间的至少一个力分布传感器，且所述方法进一步包括测量分布于所述脚部与所述人之间的相互作用力。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一区域为所述脚部的横向侧。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一区域为所述脚部的前横向部分。