BRPI0610312A2

BRPI0610312A2 - dispositivo de assistência à caminhada e controlador para tal dispositivo

Info

Publication number: BRPI0610312A2
Application number: BRPI0610312-0A
Authority: BR
Inventors: Yasushi Ikeuchi; Tatsuya Noda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2010-06-15
Also published as: WO2006126708A1; EP1905406A1; CA2608459C; EP1905406B1; US20090048686A1; KR20080014831A; KR100911417B1; EP1905406A4; CA2608459A1; BRPI0610312B8; BRPI0610312B1; US8079967B2

Abstract

proposto um composto representado pela fórmula geral (I) abaixo, um sal seu farmaceutícamente aceitável, ou um pró-medicamento seu. [Fórmula química 1] (I) (na fórmula, R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquíla C1-C6 opcionalmente substituído, um grupo cícloalquíla C3-C6 opcionalmente substituído ou semelhante; R2 representa um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, um grupo carbóxi, um grupo alcóxi C2-C7-carboníla, um grupo carbamoila, um grupo cíano, um grupo alquila C1-C6, um grupo halo-alquila C1-C6, um grupo alquila C1-C6 substituido com um grupo heteroarila ou semelhantes; R3 representa um grupo alquíla C1-C6, um grupo heterociclila, ou um grupo heterocíclíla mono ou penta-substítuído; X1 , X2 , X3 , X4 e X5 representam indepen- dentemente um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, um grupo amino, um grupo carbóxi, um grupo carbamoila, um grupo ciano, um grupo nitro, um grupo alquila C1-C6, ou semelhante; e n representa um número inteiro de 0-2).

Description

"CONTROLADOR PARA DISPOSITIVO DE ASSISTÊNCIA À CAMINHADA"

Campo Técnico

A presente invenção relaciona-se com um dispositi-vo de assistência à caminhada para assistir um usuário (pes-soa) na caminhada.

Técnica Anterior

Convencionalmente, como este tipo de dispositivode assistência à' caminhada, é conhecido um apresentado naFIG. 4 do Pedido Japonês Exposto Hei 7 (1995)-112035 ('daquiem diante, referido como Documento de Patente 1), por exem-plo. O dispositivo de assistência à caminhada apresentado naFIG. 4 do Documento de Patente 1 possui um par de conexõesde perna esquerda e direita se estendendo a partir de umaarmação transportada na parte traseira do corpo do usuário emembros de pé nas extremidades inferiores das conexões deperna são ligados com os pés do usuário. É então pretendidoque um membro de suporte em formato de selim estendido apartir da armação até a virilha do usuário suporte uma partedo peso do usuário. Cada conexãoxde perna possui uma primei-ra articulação (correspondendo a uma articulação da bacia)relativamente mais próxima da armação, uma segunda articula-ção (correspondendo a uma articulação do joelho) em uma par-te média, e uma terceira articulação (correspondendo a umaarticulação do tornozelo) na extremidade inferior.

Revelação da Invenção

No dispositivo de assistência à caminhada possuin-do a estrutura como apresentada na FIG. 4 do Documento dePatente 1, as primeiras articulações das conexões de pernasão proporcionadas no lado dorsal do usuário. Portanto, porexemplo, mesmo se for tentado que uma parte do peso do usuá-rio seja suportada por acionar somente a segunda articulaçãoem cada conexão de perna utilizando um atuador, ocorre umacoplamento devido a uma força ascendente aplicada junto àarmação no lado dorsal do usuário e uma forma descendenteaplicada junto ao membro de suporte a partir do usuário. En-tão, o acoplamento causa que o membro de suporte se inclinepara frente e para baixo. Isto facilmente causa um desloca-mento da posição de contato do usuário com respeito ao mem-bro de suporte e portanto é praticamente impossível causarque o usuário aplique- uma força de sustentação desejada deforma estável enquanto suportando uma parte do peso do usuá-rio. 0 acoplamento acima pode ser cancelado por se acionar aprimeira articulação. Neste caso, entretanto, existe uma ne-cessidade de um controle complicado de coordenadas dos atua-dores para a primeira articulação e para a segunda articula-ção de cada conexão de perna. Em adição, quando a força delevantamento é aplicada para o usuário a partir do membro desuporte pelo dispositivo de assistência à caminhada reveladono Documento de Patente 1, a força de sustentação é divididaentre as conexões de perna esquerda e direita. 0 dispositivode assistência à caminhada do Documento de Patente 1, entre-tanto, não possui uma tecnologia para apropriadamente divi-dir a força de sustentação entre as conexões de perna. Por-tanto, tem existido uma possibilidade de que uma força quenão corresponda ao movimento de cada perna do usuário sejaaplicada para a perna correspondente.

A presente invenção foi proporcionada em vista dosantecedentes acima e portanto, é um objetivo da presente in-venção proporcionar um dispositivo de assistência à caminha-da capaz de estavelmente aplicar uma força de sustentaçãodesejada para reduzir um peso que deve ser transmitido pelousuário com suas pernas para o usuário. Adicionalmente, éoutro objetivo da presente invenção proporcionar um disposi-tivo de assistência à caminhada capaz de apropriadamente di-vidir a força de sustentação entre as conexões de perna cor-respondendo às pernas do usuário.

Para alcançar os objetivos acima, de acordo comuma primeira invenção da presente invenção, é proporcionadoum dispositivo de assistência à caminhada possuindo: umaparte de recepção disposta entre a base de ambas pernas deum usuário de modo a receber uma parte do peso do usuário apartir de cima; um par de armações de coxa esquerda e direi-ta respectivamente conectado com a parte de recepção atravésdas primeiras articulações; um par de armações de perna res-pectivamente conectadas com as armações de coxa através dassegundas articulações; um par de partes de fixação de pé es-querda e direita que são respectivamente conectadas com asarmações de perna através das terceiras articulações e res-pectivamente ligadas com os pés das pernas esquerda e direi-ta do usuário e que entram em contato com o solo quando aspernas do usuário são pernas em posição vertical; um atuadorpara a esquerda que aciona a segunda articulação entre asarticulações da conexão da perna esquerda composta da pri-meira articulação, da armação de coxa, da segunda articula-ção, da armação de perna, da terceira articulação, e da par-te de ligação com o pé no lado esquerdo; e um atuador para adireita que aciona a segunda articulação entre as articula-ções da conexão de perna direita composta da primeira arti-culação, da armação de coxa, da segunda articulação, da ar-mação de perna, da terceira articulação, e da parte de liga-ção com o pé no lado direito; as segundas articulações dasconexões de perna sendo acionadas pelos atuadores de modoque forças de sustentação para cima são aplicadas para o u-suário a partir da parte de recepção, onde: cada conexão deperna é conectada com a parte de recepção, de modo que umalinha de ação de uma força de suporte, aplicada junto à ar-mação de perna a partir da terceira articulação de cada co-nexão de perna correspondendo à perna quando cada perna dousuário é uma perna na posição vertical, passa através de umponto predeterminado localizado superior à parte de recepçãodentro da largura da frente para trás de uma superfície decontato entre a parte de recepção e o usuário a partir daterceira articulação, quando a conexão de perna é vista noplano sagital do usuário; e o dispositivo de assistência àcaminhada compreende o dispositivo que aplica a força desustentação para o usuário por controlar os atuadores de mo-do que as forças a serem controladas alcancem valores prede-terminados desejados para as respectivas conexões de pernacom as forças de suporte como as forças a serem controladas.

De acordo com a primeira invenção, a força de su-porte (vetor) transmitida a partir da terceira articulaçãode cada conexão de perna para a armação da região crural égerada a partir da terceira articulação em direção ao pontopredeterminado localizado superior à parte de recepção den-tro da largura da frente para trás da parte de contato entrea parte de recepção e o usuário. Portanto, é possivel deforma suficiente reduzir uma diferença entre uma linha deação (uma linha vertical que passa através do centro de gra-vidade de uma carga distribuída sobre a superfície de conta-to entre o usuário e a parte de recepção) de uma carga (umagravidade correspondendo a uma parte do peso do usuário) a-plicada junto à parte de recepção a partir do usuário e umalinha de ação de uma força de suporte aplicada junto à arma-ção da região crural a partir da terceira articulação de ca-da conexão de perna. Em outras palavras, é possivel de formasuficiente reduzir um acoplamento que ocorre na parte de re-cepção devido à carga aplicada junto à parte de recepção apartir do usuário e a força de suporte aplicada junto à ar-mação da região crural a partir da.terceira articulação decada conexão de perna. Como resultado, a posição ou posturada parte de recepção com respeito ao usuário pode ser esta-bilizada. Então, a força de suporte a partir da terceira ar-ticulação de cada conexão de perna em direção ao ponto pre-determinado é para ser controlada como descrito acima napresente invenção. Adicionalmente, a força de sustentação éaplicada junto ao usuário por se acionar cada um dos atuado-res de modo que a força a ser controlada alcance o valorpredeterminado desejado para cada conexão de perna. Dessemodo, a força de sustentação requerida pode ser aplicadajunto ao usuário de forma estável.

Na presente invenção, a força de suporte (vetor)aplicada junto à armação da região crural a partir da ter-ceira articulação de cada conexão de perna corresponde a umaporção de cada conexão de perna da força total de suportepara suportar a soma total de uma parte do peso do usuário(o peso suportado pela força de sustentação aplicada ao usu-ário a partir da parte de recepção) e o peso (o peso é subs-tancialmente igual ao peso de todo o dispositivo de assis-tência à caminhada em geral) obtido por se subtrair o pesodas partes (as partes de ligação com o pé e assim por dian-te) localizadas abaixo da terceira articulação de cada umadas conexões de perna esquerda e direita do peso de todo odispositivo de assistência à caminhada no solo.

Na primeira invenção, mais especificamente, a pri-meira articulação de cada conexão de perna de preferência éuma articulação que conectada a armação de coxa da conexãode perna e a parte de recepção, de um modo tal que a conexãode perna está livre para balançar pelo menos na direção parafrente / para trás com o ponto predeterminado como um pontocentral de balanço (a segunda invenção).

Alternativamente, de preferência, a primeira arti-culação de cada conexão de perna é uma articulação que co-necta a armação de coxa da conexão de perna com a parte derecepção de um modo al que a conexão de perna está livre pa-ra balançar na direção para frente / para trás e na direçãoesquerda / direita e pelo menos o ponto de balanço centralpara frente / para trás da conexão de perna está localizadoacima da parte de recepção como o ponto predeterminado (aterceira invenção).

De acordo com a segunda e terceira invenções, aforça de suporte aplicada junto à armação da região crural apartir da terceira articulação de cada conexão de perna é umvetor a partir da terceira articulação da conexão de pernaem direção ao ponto central de balanço na direção para fren-te / para trás (a saber, o ponto predeterminado) da conexãode coxa da conexão de perna. 0 ponto central de balanço nadireção para frente / para trás da conexão de perna (daquipara frente, referido como ponto central de balanço parafrente / para trás, nesta seção) está localizado superior áparte de recepção dentro da largura da frente para trás dasuperfície de contato entre a parte de recepção e o usuário,quando visto no plano sagital. Portanto, por exemplo, se aparte de recepção se inclinar para frente e para baixo, des-de que a linha de ação da carga a partir do usuário até aparte de recepção se desloca para frente do ponto central debalanço para frente / para trás devido a uma inclinação parafrente do corpo superior do usuário e assim por diante, oponto de ação de força a partir do usuário para a parte derecepção é deslocado para trás sob o ponto central de balan-ço para frente / para trás. Eventualmente, a posição e apostura da parte de recepção são para convergir automatica-mente para um estado onde, a linha de ação da carga a partirdo usuário até a parte de recepção, passa através do pontocentral de balanço para frente / para trás. Adicionalmente,no estado onde a linha de ação da carga a partir do usuárioaté a parte de recepção passa através do ponto central debalanço para frente / para trás, não ocorre um acoplamentodevido á carga e à força de suporte transmitidas a partir deterceira articulação de cada conexão de perna para a armaçãoda região crural, e portanto, a posição da parte de recepçãocom respeito ao usuário fica estabilizada. Como descrito a-cima, de acordo com a segunda invenção ou com a terceira in-venção, é possível impedir um deslocamento da parte de re-cepção com respeito ao usuário. Eventualmente, a força desustentação a partir da parte de recepção para o usuário po-de ser estabilizada. Na terceira invenção, o ponto centralde balanço na direção para a esquerda / direita da conexãode perna pode estar localizado superior ou inferior à partede recepção.

De forma suplementar, na segunda invenção, a pri-meira articulação é formada como descrito abaixo, por exem-plo. Especificamente, um par de trilhos guia esquerdo e di-reito em formato de arco ou em formato de arco eliptico(formatado em uma parte da periferia de um formato oval),estão conectados com a parte de recepção de um modo tal queo centro do arco está localizado acima da parte de recepção.

Adicionalmente, a armação de coxa de cada conexão de perna ésuportada pelo trilho guia de modo a balançar ao longo dotrilho guia, pelo que a primeira articulação pode ser forma-da. Além disso, na terceira invenção, por exemplo, o trilhoguia é conectado com a parte de recepção através de um pinopivô na direção da frente para trás, de modo que o trilhoguia ao redor do eixo geométrico central do pino pivô podebalançar livremente. Desse modo, a primeira articulação naterceira invenção pode ser formada.

Além disso, na primeira até a terceira invenções,de preferência o atuador para a esquerda e o atuador para adireita são proporcionados como sendo conectados com as ar-mações de coxa em locais mais próximos da parte de recepçãodo que das segundas articulações, respectivamente, e o dis-positivo de assistência à caminhada adicionalmente inclui umpar de dispositivos de transmissão d força esquerdo e direi-to que transmitem forças de acionamento dos atuadores paraas segunda articulações, respectivamente (a quarta invenção).

De acordo com a quarta invenção, os atuadores pos-suindo pesos relativamente grandes são proporcionados noslocais mais próximos da parte de recepção, e portanto, umaforça inercial acompanhando o movimento do atuador de umaperna livre pode ser reduzida no caminhar do usuário equipa-do com o dispositivo de assistência à caminhada. Portanto, acarga sobre o usuário pode ser reduzida. 0 dispositivo detransmissão de força pode ser um fio, uma haste, ou um tuboou eixo através do qual um fluido passa.

Na primeira até a quarta invenções, com respeitoao controle da força a ser controlada, mais especificamente,é preferível que o dispositivo de assistência à caminhadacompreenda: dispositivo de medição de força de pisada quemede uma força de pisada de cada perna do usuário baseado emum valor de força detectado indicado por uma saida de umprimeiro sensor de força proporcionado em cada uma das par-tes de ligação com o pé; dispositivo de estabelecimento deforça de sustentação desejada que estabelece uma força desustentação desejada, a qual é um valor desejado de uma for-ça de sustentação para cima a ser aplicada junto ao usuárioa partir da parte de recepção; um segundo sensor de forçaque é inserido entre uma extremidade inferior da armação daregião crural de cada conexão de perna e a terceira articu-lação da mesma ou entre a terceira articulação de cada cone-xão de perna e a parte de ligação com o pé da mesma; dispo-sitivo de medição de força a ser controlada, o qual mede aforça de suporte realmente aplicada junto à armação da regi-ão crural a partir da terceira articulação de cada conexãode perna como uma força a ser controlada com base no valorde força detectado, indicado por uma saida do segundo sensorde força; dispositivo de determinação de força de sustenta-ção total desejada, o qual determina a soma total da forçade sustentação desejada e uma força de suporte para suportaro peso obtido por se subtrair o peso total das partes abaixodos segundos sensores de força do peso de todo o dispositivode assistência à caminhada do dispositivo de assistência àcaminhada no solo ou a soma total da força de sustentaçãodesejada e uma força de suporte para suportar o peso de todoo dispositivo de assistência a caminhar no solo como a forçade sustentação total desejada; dispositivo de distribuição,o qual determina uma porção desejada para a conexão de pernaesquerda e um porção desejada para a conexão de perna direi-ta da força de sustentação total desejada por distribuir aforça de sustentação total desejada para as conexões de per-na baseado na proporção entre a força de pisar da perna es-querda e a força de pisar da perna direita do usuário; edispositivo de controle de atuador, o qual controla o atua-dor para a esquerda de modo que uma diferença entre a forçaa ser controlada para a conexão de perna esquerda e a porçãodesejada para a mesma se aproxime de zero baseado na força aser controlada para a conexão de perna esquerda e a porçãodesejada para a conexão de perna esquerda e que controla oatuador para a direita de modo que uma diferença entre aforça a ser controlada para a conexão de perna direita e aporção desejada para a mesma se aproxime de zero baseado naforça a ser controlada para a conexão de perna direita e aporção desejada para conexão de perna direita (a quinta in-venção).

De acordo com a quinta invenção, a soma total daforça de sustentação desejada estabelecida pelo dispositivode estabelecimento de força de sustentação desejada com aforça de suporte para suportar o peso (daqui em diante, opeso é referido como peso X nesta seção), obtida por se sub-trair o peso total das partes abaixo dos segundos sensoresde força do dispositivo de assistência à caminhada do pesode todo o dispositivo de assistência à caminhada no solo ouda soma total da força de sustentação desejada e de uma for-ça de suporte para suportar o peso de todo o dispositivo deassistência à caminhada no solo, é determinada como a forçade sustentação total desejada. Esta força de sustentação to-tal desejada significa uma força de suporte necessária parasuportar a soma total da carga aplicada junto à parte de re-cepção a partir do usuário (uma força que é equilibrada coma força de sustentação) e a gravidade correspondendo ao pesoX do dispositivo de assistência à caminhada ou o peso de to-do o dispositivo de assistência à caminhada no solo com am-bas ou uma das conexões de perna. 0 peso X do dispositivo deassistência à caminhada é substancialmente igual ao peso detodo o dispositivo de assistência à caminhada como um todo.

Adicionalmente, na quinta invenção, a força desustentação total desejada é distribuída de acordo com aproporção entre a força de pisar da perna direita e a forçade pisar da perna esquerda do usuário, medidas pelo disposi-tivo de medição de força de pisar. Isto determina a porçãodesejada para a conexão de perna esquerda e a porção deseja-da para a conexão de perna direita da força de sustentaçãototal. Neste caso, a proporção entre a força de pisar daperna direita e a força de pisar da perna esquerda do usuá-rio, medida pelo dispositivo de medição de força de pisar,reflete uma intenção de como o usuário vai suportar o pesodo próprio usuário com as pernas no solo. Por exemplo, se aforça de pisar da perna esquerda for maior do que a força depisar da perna direita, o usuário vai suportar seu pesoprincipalmente com a perna direita. Portanto, é possiveldistribuir a força de sustentação desejada para as conexõesde perna de modo a associar o estado de operação de cadaperna que o usuário deseja. Em outras palavras, a proporçãoentre a porção desejada para a conexão d perna direita e aporção desejada para conexão de perna esquerda pode ser de-terminada de acordo com a proporção entre a força de pisarda perna direita e a força de pisar da perna esquerda, aqual reflete a operação das pernas que o usuário deseja.Mais especificamente, por exemplo, a porção de força de sus-tentação desejada para a conexão de perna direita pode serdeterminada de modo que a proporção da porção de força desustentação desejada para conexão de perna direita com res-peito á força de sustentação desejada seja igual à proporçãoda força de pisar da perna direita com respeito à soma totalda força de pisar da perna direita e a força de pisar daperna esquerda do usuário. Além disso, a porção de força desustentação desejada para a conexão de perna esquerda podeser determinada de modo que a proporção da porção de forçade sustentação desejada para a conexão de perna esquerda comrespeito à força de sustentação desejada seja igual à pro-porção da força de pisar da perna esquerda com respeito àsoma total da força de pisar da perna direita e a força depisar da perna esquerda do usuário. De forma suplementar, aporção desejada para a conexão de perna esquerda possui umsignificado de um valor desejado da força a ser controladada conexão de perna esquerda e a porção desejada para a co-nexão de perna direita possui um significado de um valor de-sejado da força a ser controlada da conexão de perna direita.

Adicionalmente, na quinta invenção, o atuador paraa esquerda é controlado de modo que a diferença entre a for-ça a ser controlada para a conexão de perna esquerda e aporção desejada para a mesma se aproxime de zero baseado naforça a ser controlada para a conexão de perna esquerda me-dida pelo dispositivo de medição de força a ser controlada(a força de suporte realmente aplicada junto à armação daregião crural a partir da terceira articulação da conexão deperna esquerda) e a porção desejada para a conexão de pernaesquerda determinada pelo dispositivo de distribuição. Deforma similar, o atuador para a direita é controlado de modoque a diferença entre a força a ser controlada para a cone-xão de perna direita e a porção desejada para a mesma se a-proxime de zero baseado na força a ser controlada para a co-nexão de perna direita medida pelo dispositivo de medição deforça a ser controlada (a força de suporte realmente aplica-da junto à armação da região crural a partir da terceira ar-ticulação da conexão de perna direita) e a porção desejadapara a conexão de perna direita determinada pelo dispositivode distribuição.

Por controlar os atuadores, as porções reais paraas respectivas conexões de perna podem ser controladas deforma confiável em relação às porções desejadas. Adicional-mente, nesta hora, a força de sustentação real aplicada jun-to ao usuário a partir da parte de recepção pode ser contro-lada para a força de sustentação desejada.

Desse modo, na quinta invenção, a força de susten-tação desejada estabelecida pode ser apropriadamente aplica-da junto ao usuário a partir da parte de recepção enquantoas força de sustentação total desejada é distribuída para asconexões de perna esquerda e direita de modo a se ajustar aoestado de operação de cada perna pretendida pelo usuário emconsideração ao peso do dispositivo de assistência à cami-nhada. Como resultado, a carga em cada perna do usuário podeser efetivamente reduzida.Adicionalmente, na primeira até a quarta inven-ções, como uma forma diferente desta da quinta invenção, odispositivo de assistência à caminhada pode compreender:dispositivo de medição de força de pisar, o qual mede umaforça de pisar de cada perna do usuário baseado em um valorde força detectado indicado por uma saida de um primeirosensor de força proporcionado em cada uma das partes de li-gação com o pé; um segundo sensor de força, o qual é inseri-do entre uma extremidade inferior da armação da região cru-ral de cada conexão de perna e a terceira articulação damesma ou entre a terceira articulação de cada conexão deperna e a parte de ligação com o pé da mesma; dispositivo demedição de força a ser controlada, o qual mede a força desuporte realmente aplicada junto à armação da região crurala partir da terceira articulação de cada conexão de pernacomo uma força a ser controlada baseado no valor de forçadetectado indicado por uma saida do segundo sensor; disposi-tivo de estabelecimento de proporção de assistência deseja-da, o qual estabelece uma proporção de assistência desejada,a qual é um valor desejado de uma proporção de uma força aser assistida pelo dispositivo de assistência à caminhada daforça de pisar total que é a soma total das forças de pisardas pernas do usuário com respeito à força de pisar total;dispositivo de determinação de porção de força de sustenta-ção desejada, o qual determina uma porção de força de sus-tentação desejada que é um valor desejado de uma porção paraa conexão de perna esquerda e uma porção de força de susten-tação desejada que é um valor desejado de uma porção para aconexão de perna direita das forças de sustentação para cimaa serem aplicadas junto ao usuário a partir da parte de re-cepção por se multiplicar as forças de pisar das respectivaspernas do usuário pela proporção de assistência desejada;dispositivo de distribuição, o qual determina uma porção pa-ra a conexão de perna esquerda e uma porção para a conexãode perna direita da força de suporte como as porções de for-ça de suporte do dispositivo desejadas para as respectivasconexões de perna por distribuir uma força de suporte parasuportar o peso, o qual é obtido por se subtrair o peso to-tal das partes abaixo do segundo sensor de força do disposi-tivo de assistência à caminhada do peso de todo o dispositi-vo de assistência à caminhada no solo, ou uma força de su-porte para suportar o peso de todo o dispositivo de assis-tência à caminhada no solo para as conexões de perna de a-cordo com a proporção entre a força de pisar da perna es-querda do usuário e a força de pisar dá perna direita do u-suário; dispositivo de determinação de valor desejado deforça a ser controlada, o qual determina uma soma total daporção de força de sustentação desejada para a conexão deperna esquerda e a porção de força de suporte do dispositivodesejada para a mesma como um valor desejado da força a sercontrolada da conexão de perna esquerda e determina uma somatotal da porção de força de sustentação desejada para a co-nexão de perna direita e a porção de força de suporte dodispositivo desejada para a mesma como um valor desejado daforça a ser controlada da conexão de perna direita; e dispo-sitivo de controle de atuador, o qual controla o atuador pa-ra a esquerda de modo que uma diferença entre a força a sercontrolada para a conexão de perna esquerda e o valor dese-jado para a mesma se aproxime de zero baseado na força a sercontrolada para a conexão de perna esquerda e no valor dese-jado da força a ser controlada para a conexão de perna es-querda e o qual controla o atuador para a direita de modoque uma diferença entre a força a ser controlada para a co-nexão de perna direita e o valor desejado para a mesma seaproxime de zero baseado na força a ser controlada para aconexão de perna direita e no valor desejado da força a sercontrolada para a conexão de perna direita (sexta invenção).

Na sexta invenção, a porção de força de sustenta-ção desejada para a conexão de perna esquerda e a porção deforça de sustentação desejada para a conexão de perna direi-ta são determinadas das forças de sustentação para cima aserem aplicadas junto ao usuário a partir da parte de recep-ção por se multiplicar as forças de pisar das respectivaspernas do usuário, as quais foram medidas pelo dispositivode medição de força de pisar, pela proporção de assistênciadesejada estabelecida pelo dispositivo de estabelecimento deproporção de assistência desejada. Em outras palavras, aporção de força de sustentação desejada para a conexão deperna esquerda é determinada por se multiplicar a força depisar medida para a perna esquerda do usuário pela proporçãode assistência desejada, e a porção de força de sustentaçãodesejada para a conexão de perna direita é determinada porse multiplicar a força de pisar medida para a perna direitado usuário pela proporção de assistência desejada. A somatotal da porção de força de sustentação desejada para a co-nexão de perna esquerda com a porção de força de sustentaçãodesejada para a conexão de perna direita corresponde ao va-lor desejado da força de sustentação total aplicada junto aousuário a partir da parte de recepção. Isto é substancial-mente equilibrado com a força obtida por se multiplicar aforça de pisar total do usuário pela proporção de assistên-cia desejada.

Neste caso, a força de pisar na perna direita e aforça de pisar da perna esquerda do usuário, medidas pelodispositivo de medição de força de pisar, refletem a inten-ção de como o usuário é para suportar seu peso com as pernasno solo, como descrito com respeito à quinta invenção. Por-tanto, o valor desejado da força de sustentação total apli-cada junto ao usuário a partir da parte de recepção (a somatotal das porções de força de sustentação desejadas das res-pectivas conexões de perna) pode ser distribuído para asrespectivas conexões de perna de modo a se ajustar ao estadode operação de cada perna que o usuário deseja por determi-nar as porções de força de sustentação desejadas das cone-xões de perna como descrito acima.

Adicionalmente, na sexta invenção, a força parasuportar o peso obtido por se subtrair o peso total das par-tes abaixo dos segundos sensores de força do dispositivo deassistência à caminhada a partir do peso de todo o disposi-tivo de assistência à caminhada no solo (ou seja, o peso X)ou uma força de suporte para suportar o peso de todo o dis-positivo de assistência à caminhada no solo é distribuídapara as conexões de perna de acordo com a proporção entre aforça de pisar da perna esquerda do usuário e a força de pi-sar da perna direita do usuário medidas pelos dispositivo demedição de força de pisar. Isto determina a porção para aconexão de perna esquerda e a porção para a conexão de pernadireita do valor desejado da força de suporte como as por-ções desejadas de força de suporte do dispositivo para asrespectivas conexões de perna. Em outras palavras, a forçade suporte para suportar o peso X do dispositivo de assis-tência à caminhada ou o peso de todo o dispositivo de assis-tência à caminhada no solo (o que significa uma força equi-librada com a gravidade correspondendo ao peso X do disposi-tivo de assistência à caminhada ou o peso de todo o disposi-tivo de assistência à caminhada: daqui para frente, a forçaé referida como a força de suporte do dispositivo nesta se-ção) é distribuída para as respectivas conexões de perna deacordo com a proporção entre a força de pisar da perna di-reita e a força de pisar da perna esquerda, as quais refle-tem as operações das pernas pretendidas pelo usuário, peloque as porções desejadas de força de suporte do dispositivopara as conexões de perna são determinadas. Mais especifica-mente, por exemplo, a porção desejada de força de suporte dodispositivo para a conexão de perna direita pode ser deter-minada de um modo tal que a proporção da porção desejada deforça de suporte do dispositivo para a conexão de perna di-reita com respeito ao valor desejado da força de suporte dodispositivo é a mesma que a proporção da força de pisar daperna direita com respeito à soma total da força de pisar daperna direita e a força de pisar da perna esquerda do usuá-rio. De forma similar, a porção desejada da força de suportedo dispositivo para a conexão de perna esquerda pode ser de-terminada de um modo tal que a proporção da porção desejadade força de suporte do dispositivo para a conexão de pernaesquerda com respeito ao valor desejado da força de suportedo dispositivo é a mesma que a proporção da força de pisarda perna esquerda com respeito à soma total da força de. pi-sar da perna direita e a força de pisar da perna esquerda dousuário.

Adicionalmente, na sexta invenção, a soma total daporção desejada da força de sustentação para a conexão deperna esquerda determinada pelo dispositivo de determinaçãode porção de força de sustentação desejada e com a porçãodesejada de força de suporte de dispositivo para a conexãode perna esquerda determinada pelo dispositivo de distribui-ção é determinada como o valor desejado da força a ser con-trolada da conexão de perna esquerda. De forma similar, asoma total da porção desejada de força de sustentação para aconexão de perna direita determinada pelo dispositivo de de-terminação de porção de força de sustentação desejada e aporção desejada de força de suporte do dispositivo para aconexão de perna direita determinada pelo dispositivo dedistribuição é determinada como o valor desejado da força aser controlada da ligação de perna direita. De forma suple-mentar, o valor desejado da força a ser controlada da cone-xão de perna esquerda e o valor desejado da força a ser con-trolada da conexão de perna direita na sexta invenção cor-respondem à porção desejada para a conexão de perna esquerdae à porção desejada para a conexão de perna direita na sextainvenção, respectivamente.

Desse modo, o valor desejado da força a ser con-trolada para cada conexão de perna é determinado de acordocom a proporção entre a força de pisar da perna direita e aforça de pisar da perna esquerda, as quais refletem as ope-rações das pernas pretendidas pelo usuário. Neste caso, ovalor desejado da força a ser controlada de cada conexão deperna é a soma da porção desejada de força de sustentaçãopara conexão de perna e a porção desejada de força de supor-te para a mesma. Portanto, a soma total dos valores deseja-dos das forças a serem controladas das conexões de pernacorresponde à soma total da força de sustentação a ser apli-cada junto ao usuário a partir da parte de recepção e a for-ça de suporte para suportar o peso X do dispositivo de as-sistência à caminhada ou peso de todo o dispositivo de as-sistência à caminhada no solo.

Adicionalmente, na sexta invenção, o atuador paraa esquerda é controlado de modo que a diferença entre a for-ça a ser controlada para a conexão de perna esquerda e o va-lor desejado para a mesma se aproxime de zero baseado naforça a ser controlada para a conexão de perna esquerda me-dida pelo dispositivo de medição de força a ser controlada eo valor desejado da força a ser controlada para a conexão deperna esquerda determinado pelo dispositivo de determinaçãode valor desejado de força a ser controlada. De forma simi-lar, o atuador para a direita é controlado de modo que a di-ferença entre a força a ser controlada para a conexão deperna direita e o valor desejado para a mesma se aproxime dezero baseado na força a ser controlada para a conexão deperna direita medida pelo dispositivo de medição de força aser controlada e o valor desejado da força a ser controladapara a conexão de perna direita determinado pelo dispositivode determinação d valor desejado de força a ser controlada.

Isto proporciona um controle confiável da forçareal a ser controlada para cada conexão de perna (a forçareal a ser controlada corresponde à carga (uma força equili-brada com a força de sustentação para cima realmente aplica-da junto ao usuário a partir da parte de recepção) realmenteaplicada junto à parte de recepção a partir do usuário e aporção real para cada conexão de perna com respeito à forçade suporte total para suportar o peso X do dispositivo deassistência à caminhada ou o peso de todo o dispositivo deassistência à caminhada) para o valor desejado. Além disso,neste estado, a força de sustentação real aplicada junto aousuário a partir da parte de recepção pode ser controladapara a força de sustentação correspondendo à força obtidapor se multiplicar a força de pisar total do usuário pelaproporção de assistência desejada.

Desse modo, na sexta invenção, enquanto distribu-indo a força de sustentação que suporta o peso obtido por semultiplicar o peso total do usuário pela proporção de assis-tência desejada para as conexão de perna esquerda e direitade um tal modo a ajustar aos estados de operação das pernaspretendidos pelo usuário em consideração ao peso do disposi-tivo de assistência a caminhada, as forças de sustentaçãopodem ser apropriadamente aplicadas junto ao usuário a par-tir da parte de recepção. Como resultado, as cargas nas pernas do usuário podem ser reduzidas mais efetivamente.

Portanto, de acordo com a sexta invenção, é possí-vel reduzir as forças que devem ser suportadas pelo usuáriono solo com suas pernas com as partes ligadas com as pernasdo usuário reduzidas e distribuir a força de assistência(força de sustentação) para a redução para as conexões deperna correspondendo às pernas do usuário de forma apropriada.

De forma suplementar, na primeira até a sexta in-venções descritas acima, a parte de recepção pode ser, porexemplo, uma parte onde o usuário senta montado no membro deassento (o usuário senta no membro de assento com o membrode assento localizado entre as extremidade de raiz das per-nas do usuário) (por exemplo, uma parte em formato de sela).Neste caso, a primeira articulação de cada conexão de pernade preferência é proporcionada abaixo da parte de recepção.Além disso, de preferência, a primeira articulação de cadaconexão de perna possui um grau de liberdade de rotação aoredor de dois eixos geométricos que permitem não somente,por exemplo, o movimento de balanço na direção para frente /para trás das conexões de perna, mas também a adução e a ab-dução das conexões de perna. Adicionalmente, a primeira ar-ticulação pode ser uma articulação possuindo um grau de li-berdade de rotação ao redor de três eixos geométricos, o quepermite o movimento rotativo de cada conexão de perna ao re-dor de um eixo geométrico vertical. Em adição, a segunda ar-ticulação de cada conexão de perna pode ser, por exemplo,uma articulação possuindo um grau de liberdade de rotação aoredor de um eixo geométrico horizontal, mas pode ser uma ar-ticulação de translação. Além disso, a terceira articulaçãode cada conexão de perna de preferência é uma articulaçãopossuindo um grau de liberdade de rotação ao redor de trêseixos geométricos, mas pode ser uma articulação possuindo umgrau de liberdade de rotação ao redor de dois eixos geomé-tricos incluindo uma direção de inclinação. Em adição, aparte de ligação com o pé de cada conexão de perna de prefe-rência é proporcionada, por exemplo, com um membro anulardentro do qual o pé do usuário usando a parte de ligação como pé é inserido a partir do lado dos dedos e de preferênciaé conectado com a terceira articulação da conexão de pernaatravés do membro anular.

Adicionalmente, por exemplo, quando cada perna dousuário é uma perna em posição vertical, o primeiro sensorde força da parte de ligação com o pé é montado na parte deligação com o pé de modo a ficar localizado entre a sola dopé da perna em posição vertical e o solo. Alternativamente,por exemplo, se a parte de ligação com o pé de cada conexãode perna possuir o membro anular, ao membro de suporte de péque suporta o pé do usuário fica disposto dentro do membroanular de um modo tal que ele não fica em contato com o mem-bro anular. Então, o membro de suporte de pé é suspenso nomembro anular através do primeiro sensor de força.

Melhor Modo para Realizar a Invenção

Uma primeira modalidade da presente invenção serádescrita abaixo com referência aos desenhos acompanhantes. Aprimeira modalidade corresponde à primeira até a quinta in-venções da presente invenção.

Primeiro, a estrutura de um dispositivo de assis-tência à caminhada de acordo com esta modalidade será des-crita abaixo com referência à FIG. 1 até a FIG. 3. A FIG. 1é uma vista lateral do dispositivo de assistência à caminha-da; a FIG. 2 é uma vista na seta pega ao longo a linha II naFIG. 1; e a FIG. 3 é uma vista em seção pega ao longo da li-nha III-III apresentada na FIG. 1. 0 dispositivo de assis-tência à caminhada 1 na FIG. 1 até a FIG. 3 é apresentado emuma condição onde ele é montado em um usuário A (indicadopor uma linha virtual) com ele sendo operado. Neste caso, ousuário A apresentado está em posição vertical em uma postu-ra substancialmente ereta. Entretanto, observe que o usuárioA está em uma posição com suas pernas separadas, de modo quea estrutura do dispositivo de assistência à caminhada 1 podeser facilmente entendida.

Referindo-se à FIG. 1 e à FIG. 2, o dispositivo deassistência à caminhada 1 é um dispositivo de assistência dealivio de peso que suporta uma parte do peso do usuário A (oque reduz o peso suportado pelo usuário com suas própriaspernas (pernas em posição vertical) para o nivel inferior aoseu peso). 0 dispositivo de assistência à caminhada 1 possuium membro de assento 2 no qual o usuário A senta em cima eum par de conexões de perna esquerda e direita 3L e 3R co-nectadas com o membro de assento 2. As conexões de perna 3Le 3R possuem a mesma estrutura. Na FIG. 1, as conexões deperna 3L e 3R estão dispostas lado a lado uma e outra na di-reção esquerda / direita (na direção perpendicular à super-fície do papel da FIG. 1) na mesma postura. Neste estado, aspernas são sobrepostas no desenho (a conexão de perna es-querda 3L está localizada no lado frontal da figura).

Na descrição das modalidades neste relatório des-critivo, uma referência "R" é utilizada para indicar umacoisa relacionada com a perna direita do usuário A ou com aconexão de perna direita 3R do dispositivo de assistência àcaminhada 1 e uma referência "L" é utilizada para indicaruma coisa relacionada com a perna esquerda do usuário A oucom a conexão de perna esquerda 3L do dispositivo de assis-tência à caminhada 1. Entretanto, observe que as referênciasR e L são freqüentemente omitidas se não existir necessidadede particularmente distinguir entre esquerda e direita.

O membro de assento 2 é em formato de selim e ousuário A pode sentar na superfície de cima (superfície desuporte) do membro de assento 2 de um modo tal a montar nomembro de assento 2 (de modo que o membro de assento 2 fiquedisposto entre as extremidades de raiz das pernas do usuárioA) . Esta ação de sentar aplica uma parte do peso do usuárioA para o membro de assento 2 a partir de cima do mesmo. Omembro de assento 2 corresponde à parte de recepção na pre-sente invenção.

Uma extremidade frontal 2f e uma extremidade tra-seira 2r do membro de assento 2 estão se projetando para ci-ma como apresentado na FIG. 1 e desse modo a posição de sen-tar (a posição na direção da frente para trás) do usuário Acom respeito ao membro de assento 2 é limita para entre aextremidade frontal 2f e a extremidade traseira 2r do membrode assento 2. A extremidade frontal 2f do membro de assento 2é formada em um formato bifurcado como apresentado na FIG. 2.

Cada conexão de perna 3 inclui uma armação de coxa11 conectada com a superfície inferior do membro de assento2 através de uma primeira articulação 10, uma armação da re-gião crural 13 conectada com a armação de coxa 11 através deuma segunda junção 12, e uma parte de ligação com o pé 15conectada com a armação da região crural 13 através de umaterceira articulação 14.

A primeira articulação 10 de cada conexão de perna3 é uma articulação que corresponde a uma articulação dequadril do usuário A e pode fazer um movimento de balanço aoredor do eixo geométrico na direção esquerda / direita daconexão de perna 3 (um movimento de balanço na direção dafrente para trás da conexão de perna 3) e um movimento debalanço ao redor do eixo geométrico na direção da frente pa-ra trás (os movimentos de adução ou de abdução). A primeiraarticulação 10, a qual é disposta abaixo do membro de assen-to 2, inclui um par de pinos pivô 20f e 20r dispostos deforma coaxial um com o outro em um eixo geométrico central Cna direção da frente para trás indicada por uma linha trace-jada apresentada na FIG. 1 em uma posição frontal e na ex-tremidade traseira, os suportes angulares 21f e 21r de formapivotante suportados pelos pinos pivô 20f e 20r, respectiva-mente, de modo a ficarem livres para girar, um trilho guiaem formato de arco 22 que é fixo junto à extremidade inferi-or dos suportes angulares 21f e 21e, e uma chapa móvel su-portada pelo trilho guia 22 ao longo do trilho guia 22. Aarmação de coxa 11 é então estendida a partir da chapa 23 deforma diagonal para frente e para baixo. A armação de coxa11 é um membro em formato aproximadamente de haste e formadode forma inteiriça com a chapa 23.

Os pinos pivô 20f e 20r são fixos junto ao membrode assento 2 através dos mancais 24f e 24r, os quais são fi-xos junto à superfície de baixo do membro de assento 2 emambas extremidades (na extremidade frontal e na extremidadetraseira). 0 suporte angular 21f é encaixado junto à perife-ria externa da parte do meio do pino pivô 20f em sua extre-midade superior e de forma pivotante suportado pelo pino pi-vô 20f de modo a girar livremente ao redor do eixo geométri-co central C do pino pivô 20f. De forma similar, o suporteangular 21r é encaixado junto à periferia externa da partedo meio do pino pivô 20r em sua extremidade superior e deforma pivotante suportado pelo pino pivô 20r de modo a girarlivremente ao redor do eixo geométrico central C do pino pi-vô 20r. Portanto, o trilho guia 22 de cada primeira articu-lação 10 balança com o eixo central C dos pinos pivô 20f e20r como um eixo geométrico de rotação junto com os suportesangulares 21f e 21r. Nesta modalidade, as primeiras articu-lações 10R e 10L das conexões de perna 3R e 3L utilizam oeixo geométrico de rotação C em comum, e a primeira articu-lação 10R da conexão de perna 3R e a primeira articulação10L da conexão de perna 3L utilizam os pinos pivô 20f e 20rem comum. Em outras palavras, tanto o suporte angular 21fRda primeira articulação direita 10R como o suporte angular21fR da primeira articulação esquerda 10L, são de forma pi-votante suportados pelo pino pivô comum 20f, e tanto o su-porte angular 21fR da primeira articulação direita 10R comoo suporte 21rL da primeira articulação esquerda 10L, são deforma pivotante suportados pelo pino pivô comum 20r.

A chapa 23 da primeira articulação 10 de cada co-nexão de perna 3 é disposta adjacente ao trilho guia 22 emuma postura paralela a uma superfície incluindo um arco dotrilho guia 22. Como apresentado na FIG. 2, um suporte 26possuindo vários (por exemplo, quatro) roletes giratórios 25é fixo junto à chapa 23. Os roletes 25 do suporte 26 são en-gatados com a superfície superior (superfície periférica in-terna) e com a superfície inferior (superfície periféricaexterna) do trilho guia 22 pelo mesmo número de modo a rolarlivremente. Isto permite que a chapa 23 se mova livrementeao longo do trilho guia 22. Neste caso, a relação de posiçãoentre o trilho guia 22 e o membro de assento 2 e o raio doarco do trilho guia 22 são estabelecidos de modo que o pontocentral do arco do trilho guia 22 exista acima do membro deassento 2 dentro da largura da superfície de contato entre omembro de assento 2 e o usuário A na direção da frente paratrás quando o dispositivo de assistência à caminhada 1 évisto no plano sagital como apresentado na FIG. 1. O pontocentral P corresponde ao ponto predeterminado da presenteinvenção.

De acordo com a configuração da primeira articula-ção 10 descrita acima, a armação de coxa 11 integrada com achapa 23 pode livremente oscilar ao redor do eixo geométricode rotação C na direção da frente para trás do usuário A.Este movimento de oscilação permite que cada conexão de per-na 3 faça os movimentos de adução / abdução. A armação decoxa 11 integrada com a chapa 23 é livre para oscilar ao re-dor de eixo geométrico horizontal passando através do pontocentral (ponto predeterminado) P (mais precisamente, ao re-dor do eixo geométrico perpendicular à superfície incluindoo arco do trilho guia 22 e passando através do ponto centralP). Este movimento de oscilação permite que as conexões deperna 3 oscilem para trás e para frente. Nesta modalidade, aprimeira articulação 10 pode fazer os movimentos giratóriosao redor de dois eixos geométricos nas direções da frentepara trás e horizontal. Alternativamente, entretanto, a pri-meira articulação pode ser feita de modo que ela possa fazeruma movimento giratório ao redor do eixo geométrico vertical(movimento de rotação interna / externa) (em outras pala-vras, de modo que ela possa fazer movimentos giratórios aoredor de três eixos). Alternativamente, a primeira articula-ção pode ser uma articulação que pode fazer um movimento gi-ratório somente ao redor de um eixo geométrico horizontal(uma articulação de cada conexão de perna 3 capaz somente domovimento de balanço para frente e para trás).

Adicionalmente, a chapa 23 da primeira articulação10 da cada conexão de perna 3 se estende a partir da locali-zação do suporte 26 em direção à parte de trás do membro deassento 2 quando o dispositivo de assistência à caminhada 1é visto no plano sagital como apresentado na FIG.l. Alémdisso, na extremidade traseira da chapa 23, um motor elétri-co 27 e um codificador rotativo 28 como o dispositivo de de-tecção de ângulo de rotação, o qual detecta um ângulo de ro-tação (ângulo de rotação a partir de uma posição de referên-cia predeterminada) de um rotor do motor elétrico 27, sãoligados com a chapa 23 de forma coaxial um com o outro. Nes-ta modalidade, a segunda articulação 12 da primeira até aterceira articulações 10, 12 e 14 de cada conexão de perna 3é acionada e o motor elétrico 27 acima é um atuador que a-ciona a segunda articulação 12. Em adição, o codificador ro-tativo 28 possui uma função de um sensor de deslocamento quedetecta um deslocamento (ângulo de rotação) da segunda arti-culação 12. O ângulo de rotação detectado pelo codificadorrotativo é utilizado para medir um ângulo de rotação (ângulode curvatura) da segunda articulação 12. Um motor elétrico27L da conexão de perna esquerda 3L e um motor elétrico 28Rda conexão de perna direita 3R correspondem ao atuador paraa esquerda e ao atuador para a direita da presente invenção,respectivamente. Cada atuador pode ser um atuador hidráulicoou pneumático. Em adição, cada atuador pode ser fixo, porexemplo, junto á parte traseira do membro de assento 2 atra-vés e um suporte angular apropriado. Alternativamente, cadaatuador pode ser ligado com a segunda articulação 12 de cadaconexão de perna 3 de modo a acionar a segunda articulação12 diretamente. Adicionalmente, o sensor de deslocamento quedetecta o deslocamento da segunda articulação 12 pode serdiretamente ligado com a segunda articulação 12 de cada co-nexão de perna 3. Além disso, o sensor de deslocamento podeser um potenciômetro ou coisa parecida, ao invés do codifi-cador rotativo.

A segunda articulação 12 de cada conexão de perna3 é uma articulação que corresponde a uma articulação de jo-elho do usuário A e permite os movimento de estiramento e decurvatura da conexão de perna 3. A segunda articulação 12conecta a extremidade inferior da armação de coxa 11 com aextremidade superior da armação da região crural 14 atravésde um pino pivô 29 possuindo um eixo geométrico central nadireção horizontal (mais precisamente, um eixo geométricocentral perpendicular à superfície incluindo o arco do tri-lho guia 22), de modo que a armação da região crural 13 érelativamente rotativa com respeito à armação de coxa 11 aoredor do eixo geométrico central do pino pivô 29. A segundaarticulação 12 é proporcionada com um entrave, o qual não éapresentado, para limitar a faixa rotativa da armação da re-gião crural 13 com respeito à armação de coxa 11.

A armação da região crural 13 de cada conexão deperna 3 é um membro aproximadamente em formato de haste seestendendo de forma diagonal para baixo a partir da segundaarticulação 12 da conexão de perna 3. Mais especificamente,a armação da região crural 13 é formada por se conectar umaarmação da região crural inferior 13b, a qual forma uma par-te mais próxima da terceira articulação 14, com uma armaçãoda região crural superior em formato de haste 13a que formauma parte acima da armação da região crural inferior 13b comum sensor de força 30 (o qual corresponde ao segundo sensorde força na presente invenção) interposto entre as mesmas. Aarmação da região crural inferior 13b é suficientemente maiscurta do que a armação da região crural superior 13a. Dessemodo, o sensor de força 30 é disposto nas vizinhanças daterceira articulação 14. O sensor de força 30 é conhecido edescrito como um sensor Kistler (marca registrada) e ele éum sensor de força com três eixos geométricos que detecta asforças de translação de três eixos geométricos (uma força detranslação na direção axial perpendicular à superfície dosensor de força 30 e forças de translação em duas direçõesaxiais que são paralelas à superfície do sensor de força 30e que são ortogonais uma à outra). Entretanto, nesta modali-dade, somente os valores detectados das forças de translaçãode dois eixos geométricos, das forças de translação detecta-das dos três eixos geométricos, são utilizadas como descritoposteriormente. Portanto, o sensor de força 30 pode ser for-mado de um sensor de força de dois eixos geométricos utili-zado para detectar as forças de translação de dois eixos ge-ométricos.

Uma polia 31, a qual é rotativamente integral como armação da região crural 13 ao redor do pino pivô 29 dasegunda articulação 12 é segura junto à extremidade superiorda armação da região crural superior 13a da armação da regi-ão crural 13. As extremidades de um par de arames 32a e 23b,servindo como dispositivos de transmissão de força, os quaistransmitem uma força de acionamento rotacional do motor elé-trico 27 para a polia 31, são seguras junto à periferia ex-terna da polia 31. Os arames 32a e 32b são puxados na dire-ção tangencial da polia 31 a partir de dois locais opostosao diâmetro da periferia externa da polia 31. Os arames 32ae 32b passam através de um tubo de borracha (um tubo de pro-teção para os arames), o qual não é apresentado, situado aolongo da armação de coxa 11 e conectado com um eixo de acio-namento rotativo (não apresentado) do motor elétrico 27.Neste caso, o motor elétrico 27 aplica tensões junto a estesarames 32a e 32, de modo que um dos arames 32a e 32b é rebo-binado pela polia 31, enquanto o outro é puxado da polia 31quando o eixo de acionamento rotativo do motor elétrico 27gira na direção para frente, e um dos arames 32a e 32b é re-bobinado pela polia 31 e o outro é puxado da polia 31 quandoo eixo de acionamento rotativo do motor elétrico 27 gira nadireção inversa. Assim, a força de acionamento rotativo domotor elétrico 27 é transmitida para a polia 31 através dosarames 32a e 32b de modo a acionar de forma rotativa a polia31 (a armação da região crural 13 junto a qual a polia 31 ésegura gira ao redor do eixo geométrico central do pino pivô29 da segunda articulação 12 em relação à armação de coxa 11).

A extremidade inferior da armação da região cruralinferior 13b da armação da região crural 13 possui uma partebifurcada 13bb formada em um formato bifurcado, como apre-sentado na FIG. 3.

A terceira articulação 14 de cada conexão de perna3 é uma articulação correspondendo a uma articulação de tor-nozelo do usuário A. Nesta modalidade, a terceira articula-ção 14 é composta e uma articulação livre (veja a FIG. 3)que permite rotações ao redor de três eixos geométricos, co-mo apresentado na FIG. 3, e a articulação livre 33 é ligadacora a parte bifurcada 13bb da armação da região crural infe-rior 13b da armação da região crural 13 para conectar a ex-tremidade inferior (a parte bifurcada 13bb) da armação daregião crural 13 com uma parte de conexão 34 na parte de ci-ma da parte de ligação com o pé 15. Isto permite que a partede ligação com o pé 15 gire com três graus de liberdade emrelação à armação da região crural 13. A faixa de rotação daparte de ligação com o pé 15 ao redor de um eixo geométricode rotação na direção da frente para trás é limitada pelaparte bifurcada 13bb da armação da região crural 13.

A parte de ligação com o pé 15 de cada conexão deperna 3 inclui um sapato 35 na qual um pé do usuário A é pa-ra ser colocado e um membro anular em formato de estribo 36alojado no sapato 35 e seguro junto à parte de conexão 34 emsua extremidade superior. Como apresentado na FIG. 3, o mem-bro anular 36 é alojado no sapato 35 de modo que a chapaplana de baixo do membro anular 36 entre em contato com asuperfície interna de baixo do sapato 35 e a parte curva domembro anular 36 se estendendo até ambas extremidades dachapa de baixo entre em contato com a parede lateral da se-ção transversal do sapato 35. Adicionalmente, um membro depalmilha flexível 37 (não apresentado na FIG. 1) é inseridono sapato 35 de um modo tal que ele cobre a superfície in-terna de baixo do sapato 35 e a chapa de baixo do membro a-nular 36. A parte de conexão 34 é inserida no sapato 35 a-través de uma abertura de uma parte de ligação de cordão desapato do sapato 35.

Para colocar a parte de ligação com o pé 15 de ca-da conexão de perna 3 em cada pé do usuário A, o pé do usuá-rio A é inserido no sapato 35 a partir da abertura de cimado sapato 35 por passar a parte de dedo do pé através domembro anular 36 e por se colocar o membro de palmilha 37 nasuperfície de baixo do pé e apertando o cordão do sapato,pelo que a parte de ligação com o pé 15 é ligada com o pé.

Na superfície de baixo do membro de palmilha 37 daparte de ligação com o pé 15, sensores de força 38 e 39 sãoligados com uma localização no lado frontal do sapato 35 (u-ma localização mais próxima da frente do que a chapa de bai-xo do membro anular 3). E em uma localização no lado trasei-ro do sapato 35 (uma localização mais próxima da traseira doque da chapa de baixo do membro anular 36). 0 sensor de for-ça 38 no lado frontal é disposto de modo a ficar substanci-almente diretamente abaixo de uma articulação metatarsofa-langeal (articulação MP) do pé do usuário A utilizando aparte e ligação com o pé 15. 0 sensor de força 39 no ladotraseiro é disposto de modo a ficar substancialmente direta-mente abaixo do calcanhar do pé. Nesta modalidade, estessensores de força 38 3 39 são sensores de força de um eixogeométrico, os quais detectam as forças de translação em umadireção perpendicular à superfície de baixo (superfície decontato com o solo) da parte de ligação com o pé 15 (uma di-reção substancialmente perpendicular a uma superfície do so-lo em um estado onde uma perna ou as pernas do usuário A es-tão em posição vertical). Daqui para frente, os sensores deforça 36 e 37 serão referidos como um sensor MP 38 e um sen-sor de calcanhar 39, respectivamente. 0 sensor MP 38 e osensor de calcanhar 39 constituem o primeiro sensor de forçana presente invenção. 0 membro de palmilha 37 não tem neces-sariamente que ser uma chapa rígida; ele pode alternativa-mente ser formado de um material flexível. Se o membro depalmilha 37 for formado de um material flexível, proporcio-nar a superfície de baixo do mesmo com vários primeiros sen-sores de força permite a detecção altamente precisa de umaforça aplicada junto a cada parte da superfície de baixo deum pé do usuário A. Por outro lado, se o membro e palmilha37 for formado de uma chapa rígida, uma força de pisar detodo o pé do usuário A pode ser facilmente detectada. Istotorna possível reduzir o número de primeiros sensores deforça ligados com a superfície de baixo do membro de palmi-lha 37.

0 dito acima descreve a construção do dispositivode assistência à caminhada 1 de acordo com esta modalidade.De forma suplementar, em um estado onde a parte de ligaçãocom o pé 15 é ligada com cada pé do usuário A e o usuário Asenta no membro de assento 2 com o dispositivo de assistên-cia à caminhada 1 em operação (enquanto a segunda articula-ção 12 está sendo acionada pelo motor elétrico 27) como des-crito posteriormente, se o usuário A e o dispositivo de as-sistência à caminhada 1 forem vistos a partir de um planofrontal (quando vistos a partir do lado da frente do usuárioA) , a armação de coxa 11L da conexão de perna esquerda 3L,por exemplo, se estende ao longo da superfície interna daperna esquerda do usuário A (veja a FIG. 2), e a segunda ar-ticulação 12L na extremidade inferior da segunda conexão 11Lé posicionada no lado interno da perna esquerda. Apesar denão apresentado, a parte superior da armação da região cru-ral 13L (a parte superior da armação da região crural supe-rior 13L) conectada com a segunda articulação 12L se estendeao longo da superfície interna da perna esquerda do usuárioA à partir da segunda articulação 12L quando vista a partirdo plano frontal. A armação da região crural 13L é formadade modo que a parte inferior da armação da região crural 13Lgradualmente se curve e alcance um ponto diretamente acimado dorso do pé do é da perna esquerda na frente da canela daperna esquerda. 0 mesmo se aplica à conexão de perna direita3R.

Quando o usuário A possuindo uma compleição tipicalevanta-se em uma postura ereta, as segundas articulações 12das conexões de perna 3 projetam-se para frente além daspernas do usuário A, como apresentado na FIG. 1. Mais espe-cificamente, os comprimentos da armação de coxa 11 e da ar-mação da região crural 13 são estabelecidos de modo que asoma dos comprimentos seja ligeiramente maior do que a di-mensão do comprimento de uma perna do usuário A possuindo acompleição tipica. Os comprimentos da armação de coxa 11 eda armação da região crural 13 estabelecidos como descritoacima e o entrave da segunda articulação 12 descrito acimarestringem a ocorrência de um estado de ponto singular noqual a armação de coxa 11 e a armação da região crural 13ficam alinhadas ou um estado no qual a armação de coxa 11 ea armação da região crural 13 curvam-se na direção oposta apartir desta apresentada na FIG. 1. Isto restringe o contro-le do dispositivo de assistência à caminhada 1 de falhar de-vido ao estado de ponto singular ou ao estado de curvaturainversa das conexões de perna 3.

A segunda articulação de cada conexão de perna 3pode ser uma articulação de translação.

Apesar dos detalhes serem discutidos posteriormen-te, no dispositivo de assistência à caminhada 1 construídocomo descrito acima, uma força de sustentação para cima éaplicada a partir do membro de assento 2 para o usuário Apor segar torques das segundas articulações 12 pelos motoreselétricos 27, com as partes de ligação com o pé 15 sendo li-gadas com os pés das pernas do usuário A. Nesta hora, porexemplo, em um estado onde o usuário A está em pé com ambaspernas como pernas de postura (as pernas para suportar o pe-so do usuário A) (no assim chamado período de suporte comduas pernas), as partes de ligação com o pé 15, 15 entram emcontato com um piso e as forças de reação do piso atuam so-bre as respectivas superfícies de contato com o solo. Asforças de reação do piso atuando sobre as superfícies decontato com o solo das partes de ligação com o pé 15 sãotais que a força resultante das mesmas é uma força que equi-libra a soma da gravidade atuando no usuário A e a gravidadeatuando no dispositivo de assistência à caminhada 1, ou se-ja, a força para suportar o peso total do usuário A e o dis-positivo de assistência à caminhada 1 em um piso (a força detranslação, a qual será daqui para frente referida como a"força total de suporte"). Quando as pernas do usuário A es-tão em locomoção junto com as conexões de perna 3 do dispo-sitivo de assistência à caminhada 1, mais precisamente, umaforça para suportar uma força inercial gerada pelos movimen-tos da perna livre do usuário A e esta do dispositivo de as-sistência à caminhada 1, será adicionada para a força totalde suporte. Entretanto, no dispositivo de assistência à ca-minhada 1, de acordo com esta modalidade, os motores elétri-cos 27 (atuadores) e os codificadores 28 possuindo pesosmaiores são dispostos próximos da cintura ao invés do que navizinhança dos joelhos das conexões de perna 3. Somente aspartes de ligação com o pé 15 das conexões de perna 3 sãorestritas (ligadas com) pelo usuário A, de modo que o númerode membros a serem ligados com o usuário A é menor, o quetorna as conexões de perna 3 mais leves. Portanto, uma forçainercial a partir de um movimento da perna livre do disposi-tivo de assistência à caminhada 1 permanece suficientemente pequena.

Neste caso, no dispositivo de assistência à cami-nhada 1 de acordo com esta modalidade, somente as duas par-tes de ligação com o pé 15, 15 são restritas por serem liga-das com o usuário A. Cada parte de ligação com o pé 15 in-clui o membro de conexão anular 36. Portanto, a gravidadeatuando sobre o dispositivo de assistência à caminhada 1 e acarga recebida pelo dispositivo de assistência à caminhada 1a partir do usuário A (uma força de translação para baixo)através do membro de assento 2 dificilmente atua sobre o u-suário A; ao invés disso, elas atuam sobre uma superfície dosolo a partir das duas conexões de perna 3, 3, através dosmembros de conexão anulares 36, 36 das duas partes de liga-ção com o pé 15, 15, respectivamente.

Por conseqüência, ambas conexões de perna 3, 3 dodispositivo de assistência à caminhada 1 são sujeitas a umaforça de suporte para suportar a gravidade atuando sobre odispositivo de assistência à caminhada 1 e a uma carga rece-bida pelo dispositivo de assistência à caminhada 1 a partirdo usuário A através do membro de assento 2 da força totalde suporte. A força de suporte é realizada pelo dispositivode assistência à caminhada 1 através das duas conexões deperna 3, 3. Daqui para frente, a força de suporte realizadapelo dispositivo de assistência à caminhada 1 como descritaacima é referida como "força de suporte realizada pelo dis-positivo de assistência". Em outras palavras, a força de su-porte realizada pelo dispositivo de assistência é para su-portar o peso de todo o dispositivo de assistência à cami-nhada 1 e um peso correspondendo a uma carga recebida pelomembro de assento 2 a partir do usuário A (uma parte do pesodo usuário A) sobre o solo. Se ambas pernas do usuário A es-tiverem na posição vertical (se ambas partes de ligação como pé 15 do dispositivo de assistência à caminhada 1 estive-rem em contato com o solo) , a força de suporte realizada pe-lo dispositivo de assistência é realizada de forma divididapelas duas conexões de perna 3, 3 (uma parte da força de su-porte realizada pelo dispositivo de assistência é realizadapor uma conexão de perna 3 e o restante da mesma é realizadapela outra conexão de perna 3). Se somente uma perna do usu-ário A estiver na posição vertical (se a outra perna estiverlivre), a força de suporte realizada pelo dispositivo de as-sistência é realizada pela conexão de perna na posição ver-tical 3. Daqui para frente, a força de suporte realizada poruma das conexões de perna 3 (a força de suporte atuando so-bre uma das conexões de perna 3) da força de suporte reali-zada pelo dispositivo de assistência, é referida como "forçade suporte da conexão de perna", uma força de suporte reali-zada pela conexão de perna direita 3 é referida como "forçade suporte da conexão de perna direita"; e uma força de su-porte realizada pela conexão de perna esquerda 3 é referidacomo "força de suporte da conexão de perna esquerda". A somatotal da força de suporte da conexão de perna esquerda com aforça de suporte da conexão de perna direita coincide com aforça de suporte realizada pelo dispositivo de assistência.

Entretanto, uma força de suporte, a qual é obtidapor se subtrair a força de suporte realizada pelo dispositi-vo de assistência da força total de suporte, atua a partirda superfície do piso junto a ambas pernas do usuário A, eesta força de suporte é realizada pelo usuário A com suaspernas. Daqui para frente, a força de suporte realizada pelousuário A é referida como "força de suporte realizada pelousuário". Em outras palavras, a força de suporte realizadapelo usuário é uma força de suporte suportando o peso, oqual é obtido por se subtrair um peso correspondente a umacarga a ser aplicada pelo usuário A junto ao membro de as-sento 2 do dispositivo de assistência à caminhada 1 do pesodo usuário A, em um piso. Se ambas pernas do usuário A esti-verem na posição vertical, a força de suporte realizada pelousuário é dividida e realizada por ambas pernas do usuário A(uma parte da orça de suporte realizada pelo usuário pe rea-lizada por uma perna e o restante da mesma é realizada poroutra perna). Se somente uma perna do usuário A estiver naposição vertical, toda a força de suporte realizada pelo u-suário é realizada por uma perna. Daqui para frente, a forçade suporte realizada por cada perna (a força de suporte atu-ando sobre cada perna a partir de uma superfície do piso) daforça de suporte realizada pelo usuário, é referida como"força de suporte da perna do usuário", uma força de suporterealizada pela perna direita é referida como "força de su-porte da perna direita do usuário"; e uma força de suporterealizada pela perna esquerda é referida como "força de su-porte da perna esquerda do usuário". A soma total da forçade suporte da perna esquerda do usuário com a força de su-porte da perna direita do usuário coincide com a força desuporte realizada pelo usuário. A força que o usuário A a-plica para empurrar o pé de cada perna contra uma superfíciedo piso para se suportar é referida como força de pisar daperna. A força de pisar de cada perna equilibra-se a partirda força de suporte da perna do usuário.

De forma suplementar, o sensor de força 30 propor-cionado em cada conexão de perna 3 está localizado na ter-ceira articulação 14, e portanto, a força de suporte que éobtida por se subtrair a força de suporte para suportar opeso da parte abaixo do sensor de força 30 (a parte de liga-ção com o pé 15 ou coisa parecida) da conexão de perna 3 daforça de suporte da conexão de perna relacionada com a cone-xão de perna 3, atua sobre o sensor de força 30. Então, oscomponentes nas direções de três eixos geométricos (ou oscomponentes nas direções de dois eixos geométricos) da forçade suporte atuante são detectados pelo sensor de força 30.Em outras palavras, a força atuando sobre cada sensor deforça 30 (a qual corresponde à força a ser controlada napresente invenção) corresponde à porção para a conexão deperna 3 proporcionada com o sensor de força 30 da força to-tal de suporte para suportar o peso, o qual é obtido por sesubtrair a soma total dos pesos das partes abaixo dos senso-res de força 30 do peso de todo o dispositivo de assistênciaà caminhada 1, e do peso correspondendo à carga comunicadapara o membro de assento 2 a partir do usuário A. Adicional-mente, a soma total das forças de suporte detectadas pelosdois sensores de força 30, 30, respectivamente, coincide coma força total de suporte para suportar o peso, o qual é ob-tido por se subtrair a soma total dos pesos das partes abai-xo dos sensores de força 30 do peso de todo o dispositivo deassistência à caminhada 1, e do peso correspondendo a umacarga concedida para o membro de assento 2 a partir do usuá-rio A (daqui para frente, os sensores de força 30 são refe-ridos como "sensores de força de suporte 30"). A soma totaldos pesos das partes abaixo dos sensores de força de suporte30 do dispositivo de assistência à caminhada 1 é suficiente-mente pequena, se comparado com o peso de todo o dispositivode assistência à caminhada 1. Por conseqüência, a força desuporte atuando sobre cada um dos sensores de força de su-porte 30 é substancialmente igual à força de suporte da co-nexão de perna. Adicionalmente, cada sensor de força de su-porte 30 é proporcionado de forma adjacente à terceira arti-culação 14 da conexão de perna 3 proporcionada com o mesmo.Por conseqüência, uma força de suporte atuando sobre o sen-sor de força de suporte 30 é substancialmente igual a umaforça de translação atuando sobre a armação da região crural13 a partir da terceira articulação 14 da conexão de perna 3(igual à força de suporte da força de suporte da conexão deperna que é transmitida a partir do piso para a armação daregião crural 13 através da terceira articulação 14). Daquipara frente, a soma total das forças de suporte atuando so-bre os sensores de força de suporte 30 ou as forças detranslação atuando sobre as armações da região crural 13 apartir das terceiras articulações 14 das conexões de perna 3com respeito a ambas conexões de perna 3, 3, , são referidascomo "força total de sustentação". Da força total de susten-tação, a porção para cada conexão de perna 3 é referida como"porção da força total de sustentação".

A soma total das forças atuando sobre o sensor MP38L e sobre o sensor de calcanhar 39L da parte de ligaçãocom o pé esquerda 15L corresponde à força de suporte da per-na esquerda do usuário mencionada acima (ou a força de pisarda perna esquerda), e a soma total das forças atuando sobreo sensor MP e sobre o sensor de calcanhar 39R da parte deligação com o pé direito 15R corresponde á força de suporteda perna direita do usuário mencionada acima (ou a força depisar da perna direita). Nesta modalidade, o sensor MP 38 eo sensor de calcanhar 39 são sensores de força de um eixogeométrico; entretanto, eles alternativamente podem ser sen-sores de força de dois eixos geométricos que também detectamforças de translação nas direções substancialmente paralelasà superfície de baixo do sapato 33, ou eles podem ser senso-res de força de três eixos geométricos. 0 sensor MP 38 e osensor de calcanhar 39 de forma desejável são sensores capa-zes de detectar as forças de translação em direções substan-cialmente perpendiculares pelo menos à superfície de baixodo sapato 33 ou à superfície do piso.

0 controlador do dispositivo de assistência à caminhada 1 construído como descrito acima será agora descrito.

A FIG. 4 é um diagrama de blocos esquematicamenteapresentando a configuração (configuração de hardware) docontrolador 50. Como apresentado na figura, o controlador 50inclui um unidade de processamento aritmético 51 composta deum microcomputador (uma CPU, uma RAM, e uma ROM) e um cir-cuito de entrada / saida (um conversor A / D ou coisa pare-cida) , circuitos acionadores 52R e 52L para os motores elé-tricos 27R e 27L, respectivamente, um comutador de chave deestabelecimento de força de sustentação 53 para estabelecerum valor desejado da magnitude de uma força de sustentaçãopara o usuário A pelo dispositivo de assistência à caminhada1 (uma força de translação para cima a ser aplicada junto aousuário A a partir do membro de assento 2), uma chave LIGA /DESLIGA do controle de sustentação 54 para selecionar se ge-ra ou não uma força de sustentação para o usuário A, uma ba-teria de energia 55, e um circuito de alimentação 57 que éconectado com a bateria de energia 55 através de uma chavede alimentação 56 (chave LIGA / DESLIGA) e fornece energia apartir da bateria de energia 55 para os circuitos 51, 52R e52L do controlador 50 quando a chave de alimentação 56 é li-gada (fechada). O comutador de chave de estabelecimento deforça de sustentação 53 corresponde ao dispositivo de esta-belecimento de força de sustentação desejada na presente in-venção.

O controlador 50 é seguro junto à extremidade tra-seira do membro de assento 2 ou junto à chapa 23R ou 23L oucoisa parecida através de um suporte angular (não apresenta-do) . O comutador de chave de estabelecimento de força desustentação 53, a chave LIGA / DESLIGA do controle de sus-tentação 54, e a chave de alimentação 56 são montadas na su-perfície externa do alojamento (não apresentado) do contro-lador 50, de modo que elas são acessíveis para controle. Ocomutador de chave de estabelecimento de força de sustenta-ção 53 é formado de um comutador de dez chaves ou de umapluralidade de chaves seletoras para permitir o estabeleci-mento direto de um valor desejado pretendido de uma força desustentação ou o estabelecimento seletivo dentre vários ti-pos de valores desejados preparados antecipadamente.

Conectados com o controlador 50 estão os sensoresMP 38R, 38L, os sensores de calcanhar 39R, 39L, os sensorese força de suporte 30R, 30L, e os codificadores rotativos28R, 28L via as linhas de conexão que não são apresentadas.Os sinais de saida destes sensores são fornecidos para a u-nidade de processamento aritmético 51. A unidade de proces-samento aritmético 51 recebe os sinais de controle do comu-tador de chave de estabelecimento de força de sustentação 53e da chave LIGA / DESLIGA do controle de sustentação 54 (in-cluindo os sinais indicando as condições de operação daschaves). Adicionalmente, o controlador 50 é conectado com osmotores elétricos 27R, 27L via as linhas de conexão, asquais não são apresentadas, para fornecer corrente para osmotores elétricos 27R e 27L a partir dos circuitos acionado-res 52R, 52L. A unidade de processamento aritmético 51 de-termina valores de comando de corrente (daqui para frentereferidos como "valores indicadores de corrente") para ener-gizar os motores elétricos 27R, 27L pelo processamento arit-mético (processamento de controle) descrito posteriormente.A unidade de processamento aritmético 51 controla os circui-tos acionadores 52R, 52L baseada nos valores indicadores decorrente de modo a controlar os torques gerados dos motoreselétricos 27R, 27L.

Os sinais de saida (sinais de tensão elétrica) dossensores MP 38R, 38L, dos sensores de calcanhar 39R, 39L, edos sensores de força de suporte 30R, 30L podem ser amplifi-cados por um pré-amplificador na vizinhança destes sensorese então informados para o controlador 50. Os valores de ten-são elétrica dos sinais de saida amplificados dos sensoresMP 38R, 38L, dos sensores de calcanhar 39R, 39L, e dos sen-sores de força 30R, 30L são sujeitos à conversão A / D antesdos sinais de saida amplificados serem fornecidos para a u-nidade de processamento aritmético 51.

A unidade de processamento aritmético 51 possui odispositivo funcional como apresentado no diagrama de blocosda FIG. 5 como seu dispositivo funcional principal. O dispo-sitivo funcional é uma função implementada por um programaarmazenado na ROM.

Referindo-se à FIG. 5, a unidade de processamentoaritmético 51 possui o dispositivo de medição de força depisar direito 60R para o qual os sinais de saida do sensorMP 38R e do sensor de calcanhar 39R da conexão de perna di-reita 3R são fornecidos e o dispositivo de medição de forçade pisar esquerdo 60L para o qual os sinais de saida do sen-sor MP 38R e do sensor e calcanhar 39R da conexão de pernaesquerda 3L são fornecidos. 0 dispositivo de medição de for-ça de pisar direito 60R é o dispositivo para realizar o pro-cessamento para medir a magnitude de uma força de pisar daperna direita do usuário A (a magnitude da força de suporteda perna direita do usuário) a partir dos valores de tensãoelétrica dos sinais de saida do sensor MP 38R e do sensor decalcanhar 39R. De forma similar, o dispositivo de medida deforça de pisar esquerdo 60L é o dispositivo para realizar oprocessamento para medir a magnitude de uma força de pisarda perna esquerda do usuário A (a magnitude da força de su-porte da perna esquerda do usuário) a partir dos valores detensão elétrica dos sinais de saida do sensor MP 38L e dosensor de calcanhar 39L. Os dispositivos de medição e forçade pisar 60R e 60L correspondem ao dispositivo de medição deforça de pisar na presente invenção.

A unidade de processamento aritmético 51 inclui odispositivo de medição de ângulo de joelho direito 61R e odispositivo de medição de ângulo de joelho esquerdo 61L paraos quais os sinais de saida (sinais de pulso) dos codifica-dores rotativos 28R e 28L são fornecidos. Estes dispositivosde medição de ângulo de joelho 61R e 61L são dispositivospara medir os ângulos de curvatura nas segundas articulações12 (os deslocamentos das segundas articulações 12) das cone-xões de perna 3 associadas com os mesmos. A segunda articu-lação 12 de cada conexão de perna 3 corresponde à articula-ção do joelho da conexão de perna 3 e portanto, o ângulo decurvatura na segunda articulação é daqui para frente referi-do como ângulo do joelho. Estes dispositivos de medição eângulo de joelho 61R e 61L correspondem ao dispositivo demedição de deslocamento de articulação na presente invenção.

A unidade de processamento aritmético 51 tambéminclui um dispositivo de medição de força de suporte direito62R para o qual os sinais de saida do sensor de força de su-porte 30R da conexão de perna direita 3R e os ângulos de jo-elho da conexão de perna direita 3R medidos pelo dispositivode medição de ângulo de joelho direito 61R são fornecidos, eum dispositivo de medição de força de suporte esquerdo 62Lpara o qual os sinais de saida (tensões elétricas de saida)do sensor de força de suporte 30L da conexão de perna es-querda 3L e os ângulos de joelho da conexão de perna esquer-da 3L medidos pelo dispositivo de medição de ângulo de joe-lho esquerdo 61L são fornecidos. 0 dispositivo de medição deforça de suporte direito 62R é o dispositivo que realiza oprocessamento para medir a força de suporte atuando sobre osensor de força de suporte 30R da força de suporte da cone-xão de perna direita, isto é, a porção da força total desustentação para a conexão de perna direita 3R, baseado emum sinal de saida recebido do sensor de força de suporte30R, e em um valor de medição de um ângulo de joelho da co-nexão de perna direita 3R. De forma similar, o dispositivode medição de força de suporte esquerdo 62L é o dispositivoque realiza o processamento para medir a força de suporteatuando sobre o sensor de força de suporte 30Ç da força desuporte da conexão de perna esquerda, isto é, a porção daforça total de sustentação para a conexão de perna esquerda3L, baseado em um sinal de saida recebido do sensor de forçade suporte 30L, e em um valor de medida de um ângulo de joe-lho da conexão de perna esquerda 3L. Estes dispositivos demedição de força de suporte 62R e 62L correspondem ao dispo-sitivo de medição de força a ser controlada na presente in-venção.

A unidade de processamento aritmético 51 inclui umdispositivo de determinação de porção desejada da força desustentação 63, o qual recebe os valores de medição dos dis-positivos de medição 60R, 60L, 61R, 60L, 62R e 62L e os si-nais de controle do comutador de chave de estabelecimento deforça de sustentação 53 e da chave LIA / DESLIGA do controlede sustentação 54. O dispositivo de determinação de porçãodesejada de força de sustentação direita / esquerda 63 é odispositivo que realiza o processamento para determinar umaforça total de sustentação desejada, a qual é um valor dese-jado da força total de sustentação, e também para determinaro valor desejado de uma porção de cada conexão de perna 3 emrelação à força total de sustentação desejada, isto é, o va-lor desejado da porção da força de sustentação total paracada conexão de perna 3 (daqui para frente, referida sim-plesmente como "valor de controle desejado"). 0 valor decontrole desejado corresponde a uma porção desejada na pre-sente invenção (a quarta invenção).

A unidade de processamento aritmético 51 inclui umdispositivo de determinação de entrada de controle de reali-mentação direito 64R que recebe uma porção da força total desustentação para a conexão de perna direita 3R medida pelodispositivo de medição de força de suporte direito 62R e umvalor de controle desejado da conexão de perna direita 3R,determinado pelo dispositivo de determinação de porção dese-jada de força de sustentação esquerda / direita 63, um dis-positivo de determinação de entrada de controle de realimen-tação esquerdo 64L que recebe uma porção da força total desustentação para a conexão de perna esquerda 3L medida pelodispositivo de medição de força de suporte esquerdo 62L e umvalor de controle desejado da conexão de perna esquerda 3L,determinado pelo dispositivo de determinação de porção dese-jada de força de sustentação esquerda / direita 63, um dis-positivo de determinação de entrada de controle de alimenta-ção direita 65R que recebe a porção da força total de sus-tentação para a conexão de perna direita 3R, medida pelodispositivo de medição de força de suporte direita 62R, ovalor de controle desejado da conexão de perna direita 3R,determinado pelo dispositivo de determinação de porção dese-jada de força de sustentação esquerda / direita 63, e o ân-gulo de joelho da conexão de perna direita 3R medido pelodispositivo de medição de ângulo de joelho direito 61R, e umdispositivo de determinação de entrada de controle de ali-mentação esquerda 65L que recebe a porção da força total desustentação para a conexão de perna esquerda 3L, medida pelodispositivo de medição de força de suporte esquerda 62L, ovalor de controle desejado da conexão de perna esquerda 3L,determinado pelo dispositivo de determinação de porção dese-jada de força de sustentação esquerda / direita 63, e o ân-gulo de joelho da conexão de perna esquerda 3L medido pelodispositivo de medição de ângulo de joelho esquerdo 61L. Ca-da um dos dispositivos de determinação de entrada de contro-le de realimentação 64 é o dispositivo que calcula uma en-trada de controle de realimentação (o componente de reali-mentação do valor indicador de corrente relativo a cada mo-tor elétrico 27), de acordo com uma lei de controle de rea-limentação predeterminada, baseado em uma diferença entre umvalor de media de uma porção da força total de sustentaçãoinformada e um valor de controle desejado de modo que a di-ferença convirja para zero. 0 dispositivo de determinação deentrada de controle de alimentação 65 é o dispositivo quecalcula uma entrada de controle de alimentação (o componentede alimentação do valor indicador de corrente relativo a ca-da motor elétrico 27) para ajustar o valor de medição daporção da força total de sustentação para um valor de con-trole desejado, de acordo com uma lei de controle de alimen-tação predeterminada, baseado em um valor de medição de en-trada de uma porção da força total de sustentação, em um va-lor de controle desejado, e em um valor de medição de um ân-gulo de joelho.A unidade de processamento aritmético 51 inclui odispositivo de adição 66R que determina um valor indicadorde corrente para o motor elétrico 27R da conexão de pernadireita 3R por adicionar uma entrada de controle de reali-mentação calculada pelo dispositivo de determinação de en-trada de controle de realimentação direito 64R e uma entradade controle de alimentação calculada pelo dispositivo de de-terminação de entrada de alimentação direito 65R, e o dispo-sitivo de adição 66L que determina um valor indicador decorrente para o motor elétrico 27L da conexão de perna es-querda 3L por adicionar uma entrada de controle de realimen-tação calculada pelo dispositivo de determinação de entradade controle de realimentação esquerdo 64L e uma entrada decontrole de alimentação calculada pelo dispositivo de deter-minação de entrada de alimentação esquerdo 65R.

0 dispositivo de determinação de entrada de con-trole de realimentação 64R, 64L, o dispositivo de determina-ção de entrada de controle de alimentação 65R, 65L, e o dis-positivo de adição 66R, 66L correspondem ao dispositivo decontrole do atuador na presente invenção.

0 dito acima é uma vista geral da função de proces-samento aritmético da unidade de processamento aritmético 51.

O processamento de controle do controlador 50 deacordo com esta modalidade será agora descrito abaixo, in-cluindo a descrição detalhada do processamento da unidade deprocessamento aritmético 51. No dispositivo de assistência àcaminhada, de acordo com esta modalidade, se a chave de ali-mentação 56 estiver DESLIGADA, nenhuma força de acionamentoé concedida para as segundas articulações 12 das conexões deperna 3. Isto permite que as articulações 10, 12 e 14 se mo-vam livremente. Neste estado, as conexões de perna 3 são do-bradas por seus próprios pesos. Neste estado, cada parte deligação com o pé 15 está ligado com cada pé do usuário A, eentão, o usuário A ou um acompanhante levanta o membro deassento 2 e posiciona o mesmo sob sua virilha.

Subseqüentemente, quando a chave de alimentação 56é ligada, a energia é fornecida para os circuitos do contro-lador 50, assim ativando o controlador 50. À medida que ocontrolador 50 é ativado, a unidade de processamento aritmé-tico 51 executa o processamento, o qual é descrito abaixo,nos ciclos predeterminados de processamento de controle.

Em cada ciclo de processamento de controle, a uni-dade de processamento aritmético 51 primeiro executa o pro-cessamento do dispositivo de medição de força de pisar 60R e60L. Este processamento será descrito abaixo com referênciaà FIG. 6. A FIG. 6 é um diagrama de blocos apresentando osfluxos do processamento pelo dispositivo de medição de forçade pisar 60R e 60L. O dispositivo de medição de força de pi-sar 60R e 60L compartilham o mesmo algoritmo de processamen-to. Portanto, quaisquer componentes relacionados com o dis-positivo de medição de força de pisar esquerdo 60L são apre-sentados entre parênteses na FIG. 6.

Como processamento representativo, o processamentodo dispositivo de medição de força de pisar direito 60R serádescrito abaixo. Primeiro, um valor detectado do sensor MP36R (o valor detectado de uma força indicada por um valor detensão elétrica de saida do sensor MP 38R) e um valor detec-tado do sensor de calcanhar 39R (o valor detectado de umaforça indicado por uma tensão elétrica de saida do sensor decalcanhar 39R) da conexão de perna 3R são passados através efiltros passa-baixa em S101 e S102, respectivamente. Os fil-tros passa-baixa removem os componentes de alta freqüência,tal como ruidos, dos valores detectados dos sensores 38R e39R, e as freqüências de corte dos filtros passa-baixa sãoestabelecidas, por exemplo, para 100 Hz.

Subseqüentemente, as saidas dos filtros passa-baixa são adicionadas em S103. Isto proporciona um valor demedição provisório FRF_p_R da força de pisar da perna direitado usuário A. O valor de medição provisório FRF_p_R contémum componente de erro resultante principalmente do aperto docordão do sapato da parte de ligação com o pé direito 15R.

Por conseqüência, nesta modalidade, o valor de me-dição provisório FRF_p_R é sujeito ao processamento de con-versão em S104, o qual proporciona um valor final de mediçãoFRF_R da força de pisar da perna direita do usuário A. Oprocessamento de conversão de S104 é executado de acordo coma tabela apresentada na FIG. 7. Mais especificamente, seFRF_p_R for igual ou menor do que um primeiro valor limitepredeterminado FRF1, o valor de medição FRF_R é estabelecidopara zero. Isto impede um componente de erro muito pequenoatribuível principalmente ao aperto do cordão de sapato daparte de ligação com o pé 15R de ser obtido como o valor demedição FRF_R. Se o valor de medição provisório FRF_p_R formaior do que o primeiro valor limite FRF1 e igual ou menordo que um segundo valor limite FRF2 (>FRF1), o valor de me-dição FRF_R é linearmente aumentado à medida que o valor deFRFD_p_R aumenta. Se FRF_p_R exceder o segundo valor limiteFRF2, o valor de FRF_R é retido em um de limite superiorpredeterminado (o valor de FRF_R obtido quando FRF_p_R é i-gual ao segundo valor limite FRF2). A razão para estabelecero limite superior de FRF_R é descrita posteriormente.

0 dito acima descreveu o processamento do disposi-tivo de medição de força de pisar direito 60R. 0 mesmo pro-cessamento se aplica para o dispositivo de medição de forçade pisar esquerdo 60L.

A unidade de processamento aritmético 51 então se-qüencialmente executa o processamento do dispositivo de me-dição de ângulo de joelho 61R, 61L e o processamento do dis-positivo de medição de força de suporte 62R, 62L. Estes pro-cessamentos serão explicados abaixo com referência à FIG. 8e à FIG. 9. A FIG. 8 é um diagrama de blocos apresentando osfluxos do processamento do dispositivo de medição de ângulode joelho 61R, 61L e o processamento do dispositivo de medi-ção de força de processamento 62R, 62L. Os dispositivos deprocessamento de ângulo de joelho 61R e 61L compartilham omesmo algoritmo de processamento. Os dispositivos de mediçãode força de suporte 62R e 62L também compartilham o mesmoalgoritmo de processamento. Por esta razão, quaisquer compo-nentes relacionados com o dispositivo de processamento deângulo de joelho esquerdo 61L e com o dispositivo de proces-samento de força de suporte esquerdo 62L são apresentadosentre parênteses na FIG. 8.Como processamento representativo, o processamentodo dispositivo de medição de ângulo de joelho direito 61R edo dispositivo de cálculo de força de suporte direito 62Rserão descritos abaixo. Primeiro, o dispositivo de processa-mento de ângulo de joelho direito 61R executa o processamen-to de S201 e S202 para desse modo obter um valor de medição01_R e um ângulo de joelho da conexão de perna direita 3R (oângulo de curvatura da conexão de perna 3R na segunda arti-culação 12R) . Em S201, um valor de medição provisório 01p_Rde um ângulo de joelho da conexão de perna 3R é calculado apartir de uma saida do codificador rotativo 28R.

Referindo-se agora à FIG. 9, nesta modalidade, umângulo 01_R formado por um segmento SI que se conecta com oponto central P relacionado com a primeira articulação 10Rda conexão de perna 3R (o ponto P proporciona o centro derotação dos movimentos de oscilação para frente / para trásda armação de coxa 11R; o ponto P é daqui para frente refe-rido como o ponto central de oscilação para frente / paratrás P) e com o ponto central da segunda articulação 12R epor um segmento S2 que conecta o ponto central da segundaarticulação 12R com o ponto central da terceira articulação14R, é medido como o ângulo de joelho da conexão de pernadireita 3R. 0 mesmo se aplica ao ângulo de joelho da conexãode perna esquerda 3L. A FIG. 9 esquematicamente apresenta aconstrução da seção essencial da conexão de perna 3.

Neste caso, em S201 descrita abaixo. A posição ro-tacional de referência da segunda articulação 12R é definidaem um estado onde a armação de coxa 11R e a armação da regi-ão crural 13R da conexão de perna 3R possuem uma relação depostura predeterminada (por exemplo, o estado de postura a-presentado na FIG. 1), ou seja, no estado onde o ângulo dejoelho 01_R assume um valor predeterminado, e então, umaquantidade de rotação a partir da posição rotacional de re-ferência (a quantidade de alteração no ângulo de rotação, eela é proporcional à quantidade de rotação do rotor do motorelétrico 27R) é medida a partir de um sinal de saida do co-dificador rotativo 28R. 0 valor obtido por se adicionar aquantidade de rotação medida da segunda articulação 12R parao valor de um ângulo de joelho da conexão de perna 3R na po-sição rotacional de referência acima (a qual é armazenada eretida em uma memória, a qual não é apresentada, anterior-mente) , é determinado como o valor de medição provisórioeip_R.

0 valor de medição provisório 01p_R algumas vezescontém um componente de ruido de alta freqüência. Por conse-qüência, o 01p_R é passado através de um filtro de passa-baixa em S202 para finalmente se obter um valor de medição01_P de um ângulo de joelho da conexão de perna 3R.

0 dito acima descreveu o processamento do disposi-tivo de medição de ângulo de joelho direito 61R. 0 mesmoprocessamento se aplica ao dispositivo de medição de ângulode joelho esquerdo 61L.

De forma suplementar, nesta modalidade, a razãopara medir o ângulo 01 formado pelos segmentos SI e S2 comoo ângulo de joelho da conexão de perna 3 é porque o valor demedição do ângulo 01 é utilizado principalmente no processa-mento do dispositivo de determinação de porção desejada daforça de sustentação esquerda / direita 63, cujos detalhesserão discutidos posteriormente. Neste caso, no dispositivode assistência à caminhada 1 de acordo com esta modalidade,o ângulo formado pelo eixo geométrico central da armação decoxa 11 de cada conexão de perna 3 e o segmento SI é cons-tante. Portanto, em cada dispositivo de medição de ângulo dejoelho 61, o ângulo formado, por exemplo, pelo eixo geomé-trico central da armação de coxa 11 da conexão de perna 3 eo segmento S2 relacionado com a armação da região crural 13pode ser determinado anteriormente como o ângulo de joelhoda conexão de perna 3, e então, o ângulo 91 pode ser deter-minado a partir do ângulo de joelho pelo processamento dodispositivo de determinação de porção desejada da força desustentação esquerda / direita 63, o qual será descrito pos-teriormente.

Após o valor de medição 01_R do ângulo de joelhoda conexão de perna 3R ser determinado como descrito acima,o processamento do dispositivo de medição de força de supor-te direito 62R é executado em S203 para calcular um valor demedição Fankle_R de uma força de suporte atuando sobre osensor de força de suporte 30R (em outras palavras, a porçãoda força total de suporte para a conexão de perna 3R) a par-tir do valor de medição 6l_R do ângulo de joelho obtido emS202 e dos valores detectados do sensor de força de suporte30R (os valores detectados das forças de dois eixos geomé-tricos indicados pelos valores de tensão elétrica dos sinaisde saida do sensor de força de suporte 30R). Este processa-mento será descrito em detalhes abaixo com referência à FIG. 9.

A força de suporte (a porção da força de suportetotal) Fankle_R atuando sobre o sensor de força de suporte30R da conexão de perna 3R é substancialmente igual à forçade translação atuando sobre a armação da região crural 13R apartir da terceira articulação 14R da conexão de perna 3R,como descrito acima. Adicionalmente, a força de translação ésubstancialmente igual a um vetor (um vetor com um segmentoS3 como uma linha de ação) em direção ao ponto central deoscilação para frente / para trás P da conexão de perna 3R apartir da terceira articulação 14R. Portanto, no dispositivode assistência a caminha 1 de acordo com esta modalidade, adireção de Fankle_R é paralela ao segmento S3 que conecta oponto central da terceira articulação 14 da conexão de perna3R e o ponto central de oscilação para frente / para trás P.

Observe que aqui rigorosamente a direção de Fan-kle_R pode ser ligeiramente não paralela ao segmento S3 de-vido aos efeitos das forças de fricção ou da gravidade naprimeira até a terceira juntas 10, 12 e 14, da aceleração eda desaceleração na caminhada, da magnitude da força totalde sustentação do dispositivo de assistência à caminhada 1,e assim por diante. Entretanto, estes efeitos são muito pe-quenos e desse modo eles são ignorados nesta modalidade.

Entretanto, o sensor de força de suporte 30R de-tecta uma força Fz em uma direção do eixo geométrico z per-pendicular à superfície (a superfície superior ou a superfí-cie inferior) do sensor de força de suporte 30R e uma forçaFx em uma direção do eixo geométrico x, a qual é perpendicu-lar ao eixo geométrico z e paralela à superfície do sensorde força de suporte 30R, como apresentado na figura. 0 eixogeométrico x e o eixo geométrico z são eixos geométricos decoordenada para o sensor de força de suporte 30R, e são pa-ralelos a um plano que inclui o arco do trilho guia 22. Nes-ta hora, a Fz e a Fx determinadas denotam um componente nadireção do eixo geométrico z e um componente na direção doeixo geométrico x, respectivamente, de Fankle_R. Por conse-qüência, como ilustrado, se o ângulo formado por Fankle_R epelo eixo geométrico z for denotado como 0k, Fankle_R podeser calculado de acordo com a expressão (1) seguinte a par-tir dos valores detectados de Fz, Fx e de 9k.

Fankle_R = Fx*sen 0k + Fz*cos 0k (1)0 ângulo 0k é determinado como se segue: Se o ân-gulo formado pelo segmento S2 e pelo segmento S3 (= ânguloformado pela direção de Fankle e do segmento S2) for denota-do como 02, os comprimentos LI e L2 dos segmentos SI e S2,respectivamente, em um triângulo possuindo os segmentos SI,S2 e S3 como seus três lados, são estabelecidos para valoresconstantes (valores conhecidos estabelecidos antecipadamen-te). 0 ângulo 01 formado pelos segmentos SI e S2 é o valorde medição 01_R obtido como descrito acima em relação aodispositivo de medição de ângulo de joelho direito 61R. Por-tanto, o ângulo 02 é determinado pelo cálculo geométrico apartir dos comprimentos LI e L2 (estes valores são armazena-dos e retidos em uma memória antecipadamente) dos segmentosSI e S2, respectivamente, e o valor de medição 01_R do ângulo 01.Assim, no processamento de S203 do dispositivo demedição de força de suporte direito 62R nesta modalidade, ovalor de medição Fankle_R da porção da força total de sus-tentação para a conexão de perna direita 3R pode ser obtidode acordo com a expressão (1) acima a partir do 0k calculadocomo descrito acima e dos valores detectados de Fx e Fz dosensor de força de suporte 30 da conexão de perna 3R.

O dito acima descreveu a descrição detalhada doprocessamento de S203 do dispositivo de medição e força desuporte direito 62R. O mesmo se aplica ao processamento dodispositivo de medição de força de suporte esquerdo 62L.

Apesar do sensor de força de suporte 30 ser umsensor de força de três eixos geométricos ou um sensor deforça de dois eixos geométricos de modo a obter o valor demedição Fankle da porção da força total de sustentação paracada conexão de perna de acordo com a expressão (1) acimanesta modalidade, mesmo se o sensor de força de suporte 30for um sensor de força de um eixo geométrico, é possível ob-ter o valor de medição Fankle. Por exemplo, se o sensor deforça de suporte 30 for um sensor que detecta somente a for-ça Fx na direção do eixo geométrico x apresentado na FIG. 9,o valor de medição Fankle pode ser determinado de acordo coma expressão (4) dada abaixo. Se o sensor de força de suporte30 for um sensor que detecta somente a força Fz na direçãodo eixo geométrico z apresentado na FIG. 9, o valor de medi-ção de Fankle pode ser determinado de acordo com a expressão(5) dada abaixo.

Fankle = Fx / sen 0k (4)Fankle = Fz / cos 0k (5)

Entretanto, utilizar a expressão (4) ou (5) acimaleva à precisão deteriorada no valor de Fankle à medida queo valor do ângulo 0k se aproxima de 0 graus ou de 90 graus.Por esta razão, é desejável utilizar a expressão (1) paraobter os valores de medição de Fankle.

Alternativamente, o valor de medição Fankle podeser obtido por se determinar a raiz quadrada da soma de umvalor quadrado de Fx e um valor quadrado de Fz. Neste caso,o valor de medição 01 do ângulo de joelho é desnecessário.

De forma suplementar, os processamentos dos dispo-sitivos de medição 60, 61 e 62 descritos acima não necessa-riamente têm que ser executados em ordem seqüencial, mas e-les podem alternativamente ser executados em paralelo de umamaneira com compartilhamento de tempo ou coisa parecida. En-tretanto, se 01 for utilizado no processamento do dispositi-vo de medição de força de suporte 62R e 62L, então o proces-samento do dispositivo de medição de ângulo de joelho 61R e61L precisa ser executado antes do processamento do disposi-tivo de medição de força de suporte 62R e 62L.

Nesta modalidade, um sensor de força de suporte 30(o segundo sensor de força) para medir a porção da força to-tal de sustentação para as conexões de perna 3 está locali-zado entre a terceira articulação 14 e a armação da regiãocrural 13 (mais precisamente, a armação da região crural su-perior 13a). Alternativamente, entretanto, o sensor de forçade suporte pode ser instalado entre a terceira articulação14 e a parte de ligação com o pé 15 (por exemplo, entre aterceira articulação 14 e a parte de conexão 34 da parte deligação com o pé 15). Neste caso, a força de suporte atuandosobre a armação da região crural 13 a partir da terceira ar-ticulação 14 pode ser medida por se medir o ângulo de rota-ção da terceira articulação 14 e fazer a transformação decoordenadas da força de suporte detectada pelo sensor deforça de suporte posicionado entre a terceira articulação 14e a parte de ligação com o pé 15.

Subseqüentemente, a unidade de processamento arit-mético 51 executa o processamento do dispositivo de determi-nação de porção desejada da força de sustentação esquerda /direita 63. Este processamento será descrito em detalhes abaixo com referência à FIG. 10. A FIG. 10 é um diagrama deblocos apresentando o fluxo de processamento do dispositivode determinação de porção desejada da força de sustentaçãoesquerda / direita 63.

Primeiro, o valor de medição Fankle_R da porção daforça total de sustentação para a conexão de perna direita3R e o valor de medição Fankle_L da porção da força total desustentação para a conexão de perna esquerda 3L determinadospelo dispositivo de medição de força de suporte 62 como des-crito acima são adicionados para se obter uma força total desustentação Fankle_t. Esta força total de sustentação Fan-kle_t corresponde ao valor de medição da soma total de ambasconexões de perna 3 e 3 das forças de suporte atuando sobreos sensores de força de suporte 30 ou as forças de transla-ção atuando sobre as armações da região crural 13 a partirdas terceiras articulações 14 das conexões de perna 3 comodescrito acima. A força total de sustentação Fankle_t ésubstancialmente igual à força de suporte realizada pelodispositivo de assistência.

Subseqüentemente, o valor obtido por se subtrairum valor de saida de S307 e um valor de saida de S312, osquais serão descritos posteriormente, da força total de sus-tentação Fankle_t ou o valor estabelecido da força total desustentação associado com a força de sustentação (força desustentação desejada) aplicada para o usuário A à partir domembro de assento 2 estabelecida pelo comutador de chave deestabelecimento de força de sustentação 53, é seletivamenteemitido em S302 de acordo com um sinal de controle da chavede LIGA / DESLIGA do controle de sustentação 54 (um sinalindicando se a chave 54 está ligada ou desligada). Neste ca-so, de acordo com esta modalidade, a chave LIGA / DESLIGA docontrole de sustentação é ligada quando o usuário A desejareceber uma força de sustentação a partir do membro de as-sento 2; caso contrário, a chave LIGA / DESLIGA do controlede sustentação 54 é mantida DESLIGADA. Em S302, se a chaveLIGA / DESLIGA do controle de sustentação 54 estiverDESLIGADA, a força total de sustentação Fankle_t é selecio-nada e emitida. Se a chave LIGA / DESLIGA do controle desustentação 54 estiver LIGADA, o valor estabelecido de forçatotal de sustentação é selecionado e emitido.

De forma suplementar, o valor estabelecido de for-ça total de sustentação é obtido por se adicionar a magnitu-de da força de suporte para suportar o peso, o qual é deter-minado por se subtrair o peso total das partes abaixo dossensores de força de suporte 30 do peso de todo o dispositi-vo de assistência à caminhada 1 (em outras palavras, a forçade suporte que equilibra a gravidade gerada pelo peso obtidopela subtração), para o valor estabelecido de uma força desustentação informada através do comutador de chave 53. Amagnitude da força de suporte é armazenada e retida em umamemória, a qual não é apresentada, antecipadamente. O pesototal das partes abaixo dos sensores de força de suporte 30é suficientemente menor do que o peso de todo o dispositivode assistência à caminhada 1. Portanto, o resultado obtidopela adição da magnitude de uma força de suporte para supor-tar o peso de todo o dispositivo de assistência à caminhada1 (a força de suporte que equilibra a gravidade atuando so-bre todo o dispositivo de assistência à caminhada 1) para ovalor estabelecido de força de sustentação (força de susten-tação desejada) pode ser determinado como o valor estabele-cido da força total de sustentação. Alternativamente, podeser feita uma disposição de modo que um valor estabelecidoda força total de sustentação possa ser diretamente informa-do pela operação do comutador de chave 53.

Subseqüentemente, a saida de S302 é passada atra-vés de um filtro passa-baixa em S303, e desse modo, a forçatotal de sustentação desejada é determinada. 0 filtro passa-baixa em S303 funciona para impedir alteração repentina emuma força total de sustentação desejada se uma saida em S303repentinamente se alterar (o que ocorre, por exemplo, quandoum valor estabelecido da força total de sustentação é alte-rado ou quando uma saida em S302 é trocada entre o valor ob-tido por se subtrair um valor de saida em S307 e um valor desaida em S312, os quais serão descritos posteriormente, daforça total de sustentação Fankle_t e de um valor estabele-cido de força total de sustentação) e por conseqüência paraimpedir uma alteração repentina na força de sustentação atu-ando sobre o usuário A à partir do membro de assento 2. Afreqüência de corte do filtro de passa-baixa é, por exemplo,0,5 Hz. O processamento de S301 até S303 corresponde ao dis-positivo de determinação de força total de sustentação dese-jada na presente invenção.

Subseqüentemente, em S304, uma proporção de dis-tribuição, a qual é uma proporção para distribuir uma forçatotal de sustentação desejada para as conexões de perna es-querda e direita 3, é determinada baseada na magnitude dovalor de medição FRF_R de uma força de pisar da perna direi-ta e na magnitude do valor de medição FRF_L de uma força depisar da perna esquerda que foram determinados pelo disposi-tivo de medição de força de pisar 60, como descrito acima.

Esta proporção de distribuição é composta de uma proporçãode distribuição direita, a qual é a proporção de alocaçãopara a conexão de perna direita 3R, e de uma proporção dedistribuição esquerda, a qual é a proporção de alocação paraa conexão de perna esquerda 3L, da força total de sustenta-ção desejada, e a soma de ambas proporções de distribuição é 1.

Neste caso, a proporção de distribuição direita édeterminada para ser FRF_R / (FRF_R + FRF_L) , a qual é aproporção da magnitude de FRF_R em relação à soma da magni-tude do valor de medição FRF_R com a magnitude do valor demedição FRF_L. De forma similar, a proporção de distribuiçãoesquerda é determinada para ser FRF_L / (FRF_R + FRF_L), aqual é a proporção da magnitude de FRF_L em relação à somada magnitude do valor de medição FRF_R com a magnitude dovalor de medição FRF_L. Neste caso, em um estado onde umadas pernas do usuário A é uma perna em posição vertical, en-quanto a outra perna é uma perna livre (em outras palavras,em um estado de suporte com uma perna), a proporção de dis-tribuição para a perna livre é zero, e a proporção de dis-tribuição para a perna em posição vertical é 1. 0 processa-mento de S304 pode ser executado em paralelo com os proces-samentos de S301 até S303 descritos acima.

0 dito a seguir descreve a razão para estabelecerum limite superior do valor de medição FRF de uma força depisar de cada perna no processamento de conversão em S104 decada dispositivo de medição de força de pisar 60 (veja aFIG. 6) . Em um estado onde ambas pernas do usuário A estãona posição vertical (em outras palavras, o estado em um pe-ríodo de suporte com as duas pernas), o valor de mediçãoprovisório FRF_p de uma força de pisar de cada perna geral-mente não se altera suavemente, mas tende a flutuar freqüen-temente. Em tal caso, se as proporções e distribuição es-querda e direita forem determinadas baseadas no valor de me-dição provisório FRF_p, então a proporção de distribuiçãofreqüentemente se alteraria e a proporção de alocação de ca-da conexão de perna 3 de uma forma total de sustentação de-sejada estaria apta a por conseqüência se alterar. Como re-sultado, uma alteração minúscula facilmente ocorreria em umaforça de sustentação atuando sobre o usuário A à partir domembro de assento 2, e por conseqüência, a alteração minús-cula pode causar que o usuário A se sinta inconfortável. Poresta razão, nesta modalidade, um limite superior do valor demedição FRF de uma força de pisar de cada perna foi estabe-lecido para impedir alterações freqüentes nas proporções dedistribuição esquerda e direita no estado de periodo de su-porte com as duas pernas. Neste caso, no estado de periodode suporte com a duas pernas, ambas proporções de distribui-ção esquerda e direita são basicamente mantidas em 1/2, ex-ceto para um periodo imediatamente após o inicio do periodode suporte com as duas perna e para um periodo imediatamenteantes do fim do mesmo, assim estabilizando as proporções dedistribuição esquerda e direita.

Na FIG. 7 acima, o valor de medição FRF_R(L) podeser obtido de acordo com a tabela que possui somente o valorlimite FRF1 e na qual o valor de medição FRF_R(L) de umaforça de pisar linearmente aumenta se o valor de mediçãoprovisório FRF_p_R(L) de uma força de pisar de cada perna dousuário A for igual ou maior do que o valor limite FRF1. Osvalores limite FRF1, FRF2 e assim por diante da tabela paraobter FRF_R(L) a partir do valor de medição provisório FRF_ppodem ser apropriadamente determinados de acordo com a forçade sustentação que parece confortável para o usuário A, como peso do dispositivo de assistência à caminhada 1, com acapacidade de cálculo do controlador 50, e assim por diante.

Retornando à explicação da FIG. 10, o processamen-to e S305 e de S310 é executado. Os processamentos de S305 ede S310 podem ser executados em paralelo com os processamen-tos de S301 até S303 ou com o processamento de S304.

0 processamento de S305 é executado para determi-nar uma força de operação para gerar uma força de restaura-ção de postura tipo esta de uma mola na conexão de perna di-reita 3R. Daqui para frente, a força de operação é referidacomo uma força de mola de restauração.

Desde que o processamento de S305 e o processamen-to de S310 compartilham o mesmo algoritmo, o dito a seguirtipicamente descreve o processamento de S305 relacionado coma conexão de perna direita 3R com referência à FIG. 9.

No processamento de S305, primeiro, o comprimentoL3 do segmento S3 na FIG. 9, a saber, o comprimento L3 dosegmento S3 conectando o ponto central da terceira articula-ção 14 da conexão de perna 3R com o ponto central P do pontocentral de oscilação para frente / para trás P, é calculadode acordo com a expressão (2) por utilizar o valor de medi-ção 9l_R do ângulo de joelho da conexão de perna 3R, deter-minado pelo processamento do dispositivo de medição de ângu-lo de joelho direito 61R descrito acima. Então, um valor ob-tido por se multiplicar o valor (L3 - L3S), o qual foi obti-do por se subtrair um valor de referência predeterminado L3Sdo L3 calculado, por uma constante de mola predeterminada k,é determinado como uma força de mola de restauração da cone-xão de perna direita 3R.

Mais especificamente, a força de mola de restaura-ção é calculada de acordo com a expressão seguinte (6).

Força de mola de restauração = k*(L3 - LS3)(6)O mesmo se aplica para o processamento de S310 re-lacionado com a conexão de perna esquerda 3L. A força de mo-la de restauração de cada conexão de perna 3 calculada comodescrito acima corresponde à força de suporte (um valor derequisição da força de suporte) a ser adicionalmente aplica-da junto ao dispositivo de assistência à caminhada 1, de mo-do a restaurar a postura da conexão de perna 3 de volta paraa postura na qual o comprimento L3 do segmento S3, apresen-tado na FIG. 9, concorda com o valor de referência L3S.

Nesta modalidade, a força de restauração de mola édeterminada de acordo com uma lei de controle proporcionalcomo uma lei e controle de realimentação; alternativamente,entretanto, outras técnicas, tal como a lei de controle PD,podem ser utilizadas. 0 comprimento L3 do segmento S3 é i-gual ao comprimento obtido por se adicionar um valor de des-locamento substancialmente constante para o intervalo entrea terceira articulação 14 de cada conexão de perna 3 e omembro de assento 2. Assim, calcular uma força de mola derestauração de modo que a diferença (L3 - L3S) se aproximede zero é equivalente a calcular a força de restauração demola de modo que a diferença entre o intervalo entre a ter-ceira articulação 14 de cada conexão de perna 3 e o membrode assento 2 e o valor de referência predeterminado (o valorobtido por se subtrair o valor de deslocamento de L3S) seaproxime de zero.

Subseqüentemente, os processamentos de S306 atéS309 relacionados com a conexão de perna direita 3R e osprocessamentos de S311 até S314 relacionados com a conexãode perna esquerda 3L, são executados. Nos processamentos deS306 até S309 relacionados com a conexão de perna direita3R, primeiro, a força total de sustentação desejada, obtidaem S303, é multiplicada por uma proporção de distribuiçãodireita. Isto determina um valor de referência desejado daporção da força total de sustentação a ser realizada"pelaconexão de perna direita 3R da força total de sustentaçãodesejada. Este valor de referência desejado significa a somatotal da porção para a conexão de perna direita 3R da forçade sustentação desejada, a qual é o valor desejado de umaforça de sustentação a ser aplicada junto ao usuário A àpartir do membro de assento 2, e a porção para a conexão deperna direita 3R de uma força de suporte para suportar o pe-so obtido por se subtrair o peso total das partes abaixo dossensores de força de suporte 30 do peso de todo o dispositi-vo de assistência à caminhada 1 (ou o peso de todo o dispo-sitivo de assistência à caminhada 1).

Adicionalmente, em S307, a força de mola de res-tauração determinada em S305 é multiplicada pela proporçãode distribuição direita. Então, o valor obtido como resulta-do da multiplicação (o qual corresponde à quantidade de cor-reção de uma porção desejada na presente invenção) é adicio-nado para o valor de referência desejado da porção da forçatotal de sustentação para a conexão de perna direita 3R emS308, pelo que um valor desejado provisório Tp_Fankle_R daporção da força total de sustentação para a conexão de pernadireita 3R é determinado. Depois disso, o valor desejadoprovisório Tp_Fankle_R é passado através de um filtro depassa-baixa em S309, desse modo finalmente determinando umvalor de controle desejado T_Fankle_R, o qual é o valor de-sejado da porção da força total de sustentação para a cone-xão de perna direita 3R. 0 filtro de passa-baixa de S309funciona para remover os componentes de ruido que podem seratribuídos às alterações no ângulo de joelho 01. A freqüên-cia de corte é estabelecida, por exemplo, para 15 Hz.

De forma similar, no processamento de S311 atéS314 relacionado com a conexão de perna esquerda 3L, primei-ro, em S311, a força de sustentação total desejada obtida emS303 é multiplicada por uma proporção de distribuição es-querda. Isto determina um valor de referência desejado daporção da força total de sustentação a ser realizada pelaconexão de perna esquerda 3L da força total de sustentaçãodesejada. Este valor de referência desejado significa a somatotal da porção para a conexão de perna esquerda 3L da forçade sustentação desejada, a qual é o valor desejado de umaforça de sustentação a ser aplicada junto ao usuário A àpartir do membro de assento 2, e a porção para a conexão deperna esquerda 3L de uma força de suporte para suportar opeso obtido por se subtrair o peso total das partes abaixodos sensores de força de suporte 30 do peso de todo o dispo-sitivo de assistência à caminhada 1 (ou o peso de todo odispositivo de assistência à caminhada 1).

Adicionalmente, em S312, a força de restauração demola determinada em S310 é multiplicada pela proporção dedistribuição esquerda. Então, o valor obtido como resultadoda multiplicação (o qual corresponde à quantidade de corre-ção de uma porção desejada na presente invenção) é adiciona-do para o valor de referência desejado da porção da forçatotal de sustentação para a conexão de perna esquerda 3L em5313, pelo que um valor desejado provisório Tp_Fankle_L daporção da força total de sustentação para a conexão de pernaesquerda 3L é determinado. Então, o valor provisório deseja-do Tp_Fankle_L é passado através de um filtro passa-baixa em5314, desse modo finalmente determinando um valor de contro-le desejado T_Fankle_L, o qual é o valor desejado da porçãoda força total de sustentação para a conexão de perna es-querda 3L. Por exemplo, se uma força total de sustentaçãodesejada, a qual é uma saida de S303, for 200 N (Newton) e aproporção de distribuição esquerda e direita (uma saida emS304) de acordo com as forças de pisar esquerda e direita dousuário A for 0,4:0,6, então a saida em S306 é 120 N e a saida em S311 é 80 N.

O dito acima é o processamento do dispositivo dedeterminação de porção desejada de força de sustentação es-querda / direita 63. Como descrito acima, basicamente, osvalores de controle desejados T_Fankle_L e T_Fankle_R dasconexões de perna esquerda e direita 3 são determinado de ummodo tal que as proporções dos mesmos serão as mesmas que asproporções das forças de pisar esquerda e direita do usuárioA. Adicionalmente, as forças de mola de restauração relacio-nadas com a conexão de perna esquerda 3L e com a conexão deperna direita 3R são adicionadas para os valores de controledesejados T_Fankle_L e T_Fankle_R, respectivamente. A somatotal da força de mola de restauração adicionada para o va-lor de controle desejado T_Fankle_L e a força de mola derestauração adicionada para o valor de controle desejadoT_Fankle_R será um valor médio ponderado, o qual utiliza asproporções de distribuição esquerda e direita das forças demola de restauração calculadas em S305 e S310, respectiva-mente, como fatores de ponderação. Por conseqüência, a somatotal dos valores de controle desejados T_Fankle_L eT_Fankle_R será um valor obtido por se adicionar o valor mé-dio ponderado da força de mola de restauração para a forçatotal de sustentação desejada determinada em S303.

0 processamento de S304, S306 e S311 correspondeao dispositivo de distribuição na presente invenção.

Após o processamento do dispositivo de determina-ção de porção desejada de força de sustentação esquerda /direita 63 ser executado como descrito acima, a unidade deprocessamento aritmético 51 executa o processamento dos dis-positivos de determinação de entrada de controle de reali-mentação 64R e 64L e dos dispositivos de determinação de en-trada de controle de alimentação 65R e 65L em seqüência ouem paralelo.

0 processamento do dispositivo de determinação deentrada de controle de realimentação 64R e 64L será descritoabaixo com referência à FIG. 11. A FIG.ll é um diagrama deblocos apresentando os fluxos do processamento dos disposi-tivos de determinação de entrada de controle de realimenta-ção 64R e 64L. Os dispositivos de determinação de entrada decontrole de realimentação 64R e 64L compartilham o mesmo al-goritmo e portanto, quaisquer componentes relacionados com odispositivo de determinação de entrada de controle de reali-mentação esquerdo 64L são apresentados entre parênteses naFIG. 11.

0 processamento do dispositivo de determinação deentrada de controle de realimentação 64R é tipicamente des-crito abaixo. Primeiro, uma diferença (T_Fankle_R - Fan-kle_R) entre um valor de controle desejado T_Fankle_R da co-nexão de perna direita 3R determinado pelo dispositivo dedeterminação de porção desejada da força de sustentação es-querda / direita 63 e um valor de medição Fankle_R da porçãoda força total de sustentação para a conexão de perna direi-ta 3R medida pelo dispositivo de medição de força de suportedireita 62, é calculada em S401. Então, a diferença é multi-plicada pelos ganhos Kp e Kd em S402 e S403, respectivamen-te. O resultado do cálculo de S403 é diferenciado em S404("s" na figura denotando um operador diferencial), e o valordiferencial e o resultado do cálculo de S402 são adicionadosem S405. Desse modo, uma entrada de controle Ifb_R da cor-rente do motor elétrico direito 27 é calculada de acordo coma lei e controle PD, a qual serve como a lei de controle drealimentação, de modo que a diferença (T_Fankle_R - Fan-kle_R) converge para zero. A entrada de controle Ifb_R sig-nifica um componente de realimentação de um valor indicadorde corrente do motor elétrico direito 27.

Neste caso, de acordo com esta modalidade, os va-lores dos ganhos Kp e Kd são variavelmente estabelecidos deacordo com o valor de medição 01_R de um ângulo de joelho daconexão de perna 3R. Isto é por causa da sensibilidade domotor elétrico 27R às alterações na força de sustentação domembro de assento 2 em resposta ás alterações na corrente(alterações no torque) do motor elétrico 27R variar de acor-do com o ângulo de joelho da conexão de perna 3R. Neste ca-so, à medida que o ângulo de joelho 9l_R aumenta (à medidaque a conexão de perna se estende), a sensibilidade do motorelétrico 27R às alterações na força de sustentação do membrode assento 2 em resposta às alterações na corrente (altera-ções no torque) aumenta. Portanto, em S406, os valores dosganhos Kp e Kd são basicamente estabelecidos de modo que osvalores dos ganhos Kp e Kd sejam reduzidos à medida que ovalor de medição 1_R do ângulo de joelho da conexão de perna3R aumenta de acordo com uma tabela de dados, a qual não éapresentada.

0 dito acima é o processamento do dispositivo dedeterminação de entrada de controle de realimentação direito64R. 0 mesmo se aplica ao processamento do dispositivo dedeterminação de entrada de controle de realimentação esquer-do 64L. Nesta modalidade, a lei de controle PD é utilizadacomo a lei de controle de realimentação de modo a permitir ocontrole rápido e estável das forças de sustentação. Alter-nativamente, entretanto, uma lei de controle de realimenta-ção diferente da lei de controle PD pode ser utilizada.

Referindo-se agora à FIG. 12, o processamento dosdispositivos de determinação de entrada de controle de ali-mentação 65R e 65L serão descritos. A FIG. 12 é um diagramade blocos apresentando os fluxos de processamento dos dispo-sitivos de determinação de entrada de controle de alimenta-ção 65R e 65L. 0 algoritmo dos dispositivos de determinaçãode entrada de controle de alimentação 65R e 65L compartilhamo mesmo algoritmo, e portanto, quaisquer componentes rela-cionados com o dispositivo de determinação de entrada decontrole de alimentação esquerdo 65L são apresentados entreparênteses na FIG.12.

0 processamento do dispositivo de determinação deentrada de controle de alimentação direito 65R tipicamenteserá descrito. Em S501, o valor de medição 01_R do ângulo dejoelho da conexão de perna 3R medido pelo dispositivo de me-dição de ângulo de joelho 61R é diferenciado para calcularuma velocidade angular ral_R de um ângulo de curvatura da se-gunda articulação 12 da conexão de perna 3R. Adicionalmente,em S502, o valor de medição 6l_R do ângulo de joelho da co-nexão de perna 3R e o valor de medição Fankle_R da porção daforça total de sustentação para a conexão de perna 3R medidapela unidade de medição de força de suporte 62R são utiliza-dos para calcular uma tensão real TI, a qual é uma tensãoreal dos arames 32a e 32b da conexão de perna 3R. 0 proces-samento para calcular a tensão real TI será descrito com re-ferência á FIG. 13. Na FIG. 13, as conexões de perna 3 tipi-camente são apresentadas. Adicionalmente, na FIG. 13, ele-mentos iguais aos da FIG. 9 são designados com números dereferência iguais.

Primeiro, um componente Fankle_a que é ortogonalao segmento S2 do valor de medição Fankle_R de uma porção daforça total de sustentação para a conexão de perna 3R é cal-culado de acordo com a expressão (7) seguinte.Fankle_a = Fankle_R*sen 02(7)

O ângulo 02 é um ângulo formado por Fankle_R e osegmento S2, e o 92 é calculado pelo cálculo geométrico uti-lizando o valor de medição 01_R, como descrito acima com re-ferência à FIG. 9 (veja as expressões (2) e (3) ) .

Então, Fankle_a determinado como descrito acima émultiplicado pelo comprimento L2 do segmento S2, como apre-sentado na expressão (8) seguinte, pelo que um momento Mlgerado na segunda articulação 12 (articulação de joelho) écalculado baseado em Fankle_R.

Ml = Fankle_a*L2(8)

0 momento gerado na polia 31 pela tensão real TIdos arames 32a e 32b equilibra o momento Ml em um estadoconstante. Adicionalmente, o momento Ml é dividido por um raioefetivo r da polia 31 de acordo com a expressão (9) seguintede modo a calcular a tensão real TI dos arames 32a e 32b.

TI = Ml/r(9)

O dito acima são os detalhes do processamento emS502.

Retornando à descrição da FIG. 12, adicionalmente,uma tensão desejada T2 dos arames 32a e 32b da conexão deperna 3R é calculada em S503. A tensão desejada T2 é umatensão a ser gerada nos arames 32a e 32b, baseada em um va-lor de controle desejado (o valor desejado de uma porção daforça total de sustentação) da conexão de perna 3R determi-nado no processamento do dispositivo de determinação de por-ção desejada da força de sustentação esquerda / direita 63.

A tensão desejada T2 é calculada da mesma maneira que noprocessamento de cálculo em S502. Mais especificamente, umcomponente ortogonal ao segmento S2 do valor de controle de-sejado T_Fankle_R (veja a FIG. 13) é calculado de acordo comuma expressão na qual Fankle_R no lado direito da expressão(7) acima foi substituído pelo valor de controle desejadoT_Fankle_R da conexão de perna 3R determinado pelo processa-mento do dispositivo de determinação de porção desejada daforça de sustentação esquerda / direita 63. Então, o compo-nente calculado substitui Fankle_a no lado direito da ex-pressão (8) acima, pelo que um momento desejado da segundaarticulação 12 da conexão de perna 3R é calculado. Adicio-nalmente, o momento desejado substitui Ml no lado direito daexpressão (9) acima, pelo que a tensão desejada T2 dos ara-mes 32a e 32b é calculada.

0 dito acima é o processamento de S503.

Após os processamentos de S501 até S503 serem exe-cutados, é determinada uma entrada de controle de correntedo motor elétrico 27R Iff_R em S504 pelo processamento dealimentação predeterminado por utilizar a velocidade angulartnl_R da segunda articulação 12, a tensão real TI dos arames32a e 32b, e a tensão desejada T2 calculada como descritoacima. A entrada de controle Iff_R significa um componentede alimentação de um valor indicador de corrente do motorelétrico 27R.

No processamento de S504, a entrada de controleIff_R é calculada de acordo com uma expressão modelo repre-sentada pela expressão (10) seguinte.

Iff_R = B1*T2 + B2*üj1_R + B3*sgn (xd1_R) (10)Onde B2 = bO + bl*Tl, B3 = dO + dl*Tl

Na expressão (10), BI é um fator constante, e B2 eB3 são fatores, cada um representado por uma função linearda tensão real TI como descrito na cláusula condicional daexpressão (10). Em adição, bO, bl, dO e dl são constantes.Adicionalmente, sgn ( ) é uma função de sinal.

Esta expressão (10) é uma expressão modelo repre-sentando a relação entre a corrente do motor elétrico 27R, atensão dos arames 32a e 32b, e a velocidade angular xnl dasegunda articulação 12. Um primeiro termo do lado direito daexpressão (10) significa o termo de tensão proporcional, umsegundo termo significa o termo baseado na força de fricçãoviscosa entre os arames 32a, 32b e a polia 31 ou o tubo deborracha (o tubo de proteção para os arames 32a e 32b), e umterceiro termo significa um termo baseado em uma força defricção dinâmica entre os arames 32a, 32b e a polia 31 ou otubo de borracha (o tubo de proteção para os arames 32a e32b). Um termo baseado na aceleração angular da segunda ar-ticulação 12 (em outras palavras, um termo baseado em umaforça inercial) pode ser adicionalmente adicionado para olado direito da expressão (10).

De forma suplementar, as constantes Bl, bO, bl,dO, e dl utilizadas para o cálculo da expressão (10) são ex-perimentalmente identificados por um algoritmo de identifi-cação que minimiza o valor quadrado da diferença entre umvalor do lado esquerdo e um valor do lado direito da expres-são (10) antecipadamente. Então, as constantes identificadasBl, bO, bl, dO e dl são armazenadas e retidas em uma memó-ria, a qual não é apresentada, e utilizadas quando o dispo-sitivo de assistência à caminhada 1 é operado.

0 dito acima é o processamento do dispositivo dedeterminação de entrada de controle de alimentação direito65R. 0 mesmo se aplica ao dispositivo de determinação de en-trada de controle de alimentação esquerdo 65L.

Referindo-se à FIG. 5, após calcular as entradasde controle Ifb_R e Iff_R da corrente do motor elétrico 27Re as entradas de controle Ifb_L e Iff_L da corrente do motorelétrico 27L, como descrito acima, a unidade de processamen-to aritmético 51 adiciona as entradas de controle Ifb_R eIff_R pelo dispositivo de adição 66R. Desse modo, o valorindicador de corrente do motor elétrico 27R é determinado.Adicionalmente, a unidade de processamento aritmético 51 a-diciona as entradas de controle Ifb_L e Iff_L pelo disposi-tivo de adição 66L. Desse modo, o valor indicador de corren-te do motor elétrico 27L é determinado. Então, a unidade deprocessamento aritmético 51 emite estes valores indicadoresde corrente para os circuitos acionadores 52 associados comos motores elétricos individuais 27. Nesta hora, o circuitoacionador 52 energiza os motores elétricos 27 baseado nosvalores indicadores de corrente fornecidos.

0 processamento de controle da unidade de proces-samento aritmético 51 descrito acima é executado em ciclospredeterminados de controle. Assim, o torque a ser geradonos motores elétricos 27 e eventualmente, a força de aciona-mento da segunda articulação 12 (articulação de joelho) daconexão de perna 3, são controlados, de modo que o valor demedição Fankle, de uma porção da força total de sustentaçãoreal para cada conexão de perna 3, combine (convirja para)com o valor de controle desejado T_Fankle, correspondendo àconexão de perna 3.

Na primeira modalidade descrita acima neste docu-mento, a linha de ação da força de suporte (força de trans-lação) transmitida a partir da terceira articulação 14 decada conexão de perna 3 para a armação da região crural 13,é substancialmente a mesma que uma linha reta que passa a-través do ponto central de oscilação para frente / para trásP existindo acima do membro de assento 2 dentro da largurana direção da frente para trás da superfície de contato en-tre o membro de assento 2 e o usuário A à partir do pontocentral da terceira articulação 14. Então, cada conexão deperna 13 está livre para oscilar na direção para frente /para trás com respeito ao membro de assento 2 com o pontocentral de oscilação para frente / para trás P como um ful-cro. Portanto, a posição e a postura do membro de assento 2equilibram-se em um estado onde um ponto de ação (mais espe-cificamente, um centro de gravidade de uma carga distribuídasobre a superfície de contato entre o usuário A e o membrode assento 2) de uma carga aplicada junto ao membro de as-sento 2 a partir do usuário A (uma força de translação que éequilibrada com uma força de sustentação a partir do membrode assento 2 para o usuário A) existe logo abaixo do pontocentral de oscilação para frente / para trás P, em outraspalavras, um estado onde a linha de ação da carga é uma li-nha reta vertical que passa através do ponto central de os-cilação para frente / para trás P. Além disso, se o ponto deação da carga a partir do usuário A junto ao membro de as-sento 2 se deslocar devido à inclinação do corpo superior dousuário A ou coisa parecida, a posição e a postura do membrode assento 2 automaticamente tentar restaurar o estado deequilíbrio acima. Portanto, quando vista em um plano sagi-tal, a linha de ação da carga a partir do usuário A para omembro de assento 2 e a linha de ação da força de suporte(força de translação) transmitida a partir da terceira arti-culação 14 de cada conexão de perna 3 para a armação da re-gião crural 13 basicamente passam através do ponto comum P.Como resultado, estas linhas de ação são separadas uma daoutra na direção da frente para trás, o que desse modo impe-de a carga e a força de suporte de atuarem no membro de as-sento 2 com forças opostas em equilíbrio. Portanto, é possí-vel impedir o membro de assento 2 de ser deslocado com res-peito ao usuário A ou coisa parecida de modo a permitir queo membro de assento 2 fique estável em posição e postura.Por conseqüência, uma força de sustentação pretendida podeser aplicada junto ao usuário A à partir do membro de assen-to 2 de forma estável e apropriada.

Em adição, uma força total de sustentação desejadaé distribuída para as conexões de perna esquerda e direita3R e 3L de modo a corresponder à proporção da força de pisarda perna direita e à força de pisar da perna esquerda do u-suário A, desse modo determinando a porção da força total desustentação para cada conexão de perna 3, e esta porção daforça total de sustentação é gerada em cada conexão de perna3. Portanto, especialmente em um estado onde a chave LIGA /DESLIGA de controle de sustentação 54 está LIGADA, uma forçade sustentação estabelecida utilizando o comutador de chave53 (uma força de sustentação desejada) pode ser aplicada su-avemente e de forma estável junto ao usuário A à partir domembro de assento 2. Isto torna possível efetivamente redu-zir uma carga sobre as pernas do usuário A.

De forma suplementar, uma força total de sustenta-ção desejada é igual ao valor obtido por se adicionar um va-lor estabelecido de uma força de sustentação estabelecidaatravés do comutador de chave 53 (uma força de sustentaçãodesejada) e a magnitude de uma força de suporte para supor-tar o peso obtido por se subtrair o peso total das parte a-baixo dos sensores de força de suporte 30 do peso de todo odispositivo de assistência à caminhada 1 (ou o peso de todoo dispositivo de assistência à caminhada 1) (mais precisa-mente, um valor obtido por se passar o resultado da adiçãoatravés do filtro de passa-baixa) como descrito acima. Por-tanto, determinar a porção da força total de sustentação pa-ra cada conexão de perna como descrito acima eventualmentedistribui uma força de sustentação desejada, a qual é o va-lor desejado da força de sustentação a ser aplicada junto aousuário A à partir do membro de assento 2, para as conexõesde perna esquerda e direita 3L e 3R de acordo com a propor-ção entre a força de pisar da perna direita e a força de pi-sar da perna esquerda do usuário A. Então, os motores elé-tricos 27L e 27R das conexões de perna 3L e 3R são controla-dos de modo que as porções distribuídas da força de susten-tação desejada sejam realizadas pelas conexões de perna 3L e3R, respectivamente, atuem no membro de assento 23 a partirdas conexões de perna 3L e 3R.

Adicionalmente, a força de mola de restauração égerada em cada conexão de perna 3, e portanto, o dispositivode assistência à caminhada proporciona uma força de susten-tação maior à medida que o usuário A curva seu joelho ou jo-elhos mais intensamente. Esta disposição permite ao usuárioA facilmente adquirir o sentimento de ser assistido pelodispositivo de assistência à caminhada 1. Adicionalmente,estabelecer a constante de mola k relacionada com uma forçade mola de restauração (veja a expressão (6) acima) para umvalor apropriado torna possível impedir a postura das cone-xões de perna 3 de divergirem para posturas impróprias.

Quando a chave LIGA / DESLIGA do controle de sus-tentação 54 está DESLIGADA, um valor correspondendo ao pesodas partes localizadas acima dos sensores de força de supor-te 30 do dispositivo de assistência à caminhada 1 é determi-nado como uma força total de sustentação desejada. Neste es-tado, é possível manter o membro de assento 2 e o usuário Aem um estado equilibrado onde nenhuma força de atuação é ge-rada entre os mesmos, enquanto o membro de assento 2 está emcontato com o usuário A, a não ser que o usuário A intencio-nalmente aplique seu peso junto ao membro de assento 2. Nes-te estado, quando a chave LIGA / DESLIGA do controle de sus-tentação 54 é ligada, uma força de sustentação pode ser sua-vemente aplicada junto ao usuário A enquanto impedindo umaforça de sustentação de ser repentinamente aplicada junto aousuário A à partir do membro de assento 2 pelo filtro depassa-baixa (veja S303 na FIG. 10).

Além disso, os valores indicadores de corrente dosmotores elétricos 27 são determinados de acordo com a lei decontrole PD (a lei de controle de realimentação) e a lei decontrole de alimentação em combinação, assim permitindo ocontrole rápido e estável da força de sustentação.

Na modalidade acima, uma força de mola de restau-ração foi adicionada para o valor desejado (o valor de con-trole desejado) de uma porção da força total de sustentaçãopara cada conexão de perna 3; alternativamente, entretanto,a adição da força de mola de restauração pode ser omitida(mais especificamente, os processamentos de S305, S307, S310e S312 apresentados na FIG. 10 podem ser omitidos) . Nestecaso, o Fankle_t determinado em S301 da FIG. 10 é diretamen-te informado para S302.

Adicionalmente, o trilho guia 22 apresentado naFIG. 1 não está limitado a um trilho guia em formato de ar-co, mas qualquer outro formato pode ser aplicado somente seele permitir que a armação de coxa 11 oscile na direção parafrente / para trás tal como uma parte da periferia de umformato oval (um arco eliptico). A não ser que o trilho guia22 seja em formato de arco, a posição do ponto central deoscilação para frente / para trás P varia dentro de uma re-gião predeterminada de acordo com a operação do dispositivode assistência à caminhada 1. Neste caso, quando Fankle édeterminado, o centro de rotação da armação de coxa 11 nesteinstante é estabelecido como o ponto central de oscilaçãopara frente / para trás P em cada período predeterminado deprocessamento aritmético. Então, a linha reta conectando oponto central P com a terceira articulação 14 é utilizadacomo uma linha de ação de Fankle para calcular Fankle damesma maneira que na modalidade acima.

Além disso, se o dispositivo de assistência à ca-minhada 1 for proporcionado com uma correção de obliqüidade(um cinturão ou coisa parecida) que impeça o membro de as-sento 2 de girar insignificantemente, o ponto central de os-cilação para frente / para trás P pode ser estabelecido emuma posição que não seja dentro da largura na direção dafrente para trás do membro de assento 2.

Subseqüentemente, uma segunda modalidade da pre-sente invenção será descrita com referência à FIG. 14 e àFIG.15. A configuração funcional do dispositivo de assistên-cia à caminhada de acordo com esta modalidade é a mesma queuma na primeira modalidade e a segunda modalidade difere so-mente em parte do processamento de controle da primeira mo-dalidade. Portanto, na descrição desta modalidade, os mesmoscomponentes ou mesmos elementos funcionais que na primeiramodalidade são denotados pelos mesmos números de referênciacomo na primeira modalidade, e suas descrições são omitidas.Adicionalmente, esta modalidade corresponde à primeira moda-lidade e às modalidades da primeira até a quarta invenções eà sexta invenção da presente invenção.

A FIG. 14 é um diagrama de blocos apresentando osdispositivos funcionais da unidade de processamento aritmé-tico 51 do controlador 50 nesta modalidade. Como apresenta-do, nesta modalidade, é proporcionado um comutador de chavede estabelecimento de proporção de assistência 70 (o qualcorresponde ao dispositivo de estabelecimento de proporçãode assistência desejada na presente invenção) para uso emestabelecer uma proporção de assistência desejada que é umvalor desejado de uma proporção com respeito à força totalde pisar de uma força de assistência pelo dispositivo de as-sistência à caminhada 1 da força total de pisar (a soma to-tal da força de pisar da perna esquerda com a força de pisarda perna direita) do usuário A, ao invés do comutador dechave de estabelecimento de força de sustentação 53. O comu-tador de chave de estabelecimento de proporção de assistên-cia 70 é formado por uma chave com dez teclas ou de uma plu-ralidade de chaves seletoras para permitir o estabelecimentodireto de um valor desejado pretendido de uma proporção deassistência ou o estabelecimento seletivo dentre uma plura-lidade de tipos e valores desejados preparados antecipada-mente.

Então, um sinal de controle do comutador de chavede estabelecimento de proporção de assistência 70 (um valorestabelecido de uma proporção de assistência desejada indi-cado pelo sinal de controle) é informado para o dispositivode determinação de porção desejada de força de sustentaçãoesquerda / direita 71 da unidade de processamento aritmético51. Nesta modalidade, o dispositivo funcional da unidade deprocessamento aritmético difere da primeira modalidade so-mente no processamento do dispositivo de determinação deporção desejada de força de sustentação esquerda / direita71, mas os dispositivos funcionais da unidade aritmética 51diferentes do dispositivo de determinação de porção desejadade força de sustentação esquerda / direita 71 são os mesmosno processamento que estes da primeira modalidade. Portanto,a descrição seguinte desta modalidade irá focar o processa-mento do dispositivo de determinação de porção desejada deforça de sustentação esquerda / direita 71.

0 dispositivo de determinação de porção desejadade força de sustentação esquerda / direita 71 de acordo comesta modalidade recebe valores de medição dos dispositivosde medição 60R, 60L, 61R, 60L, 62R e 62L e os sinais de con-trole do comutador de chave de estabelecimento de proporçãode assistência 70 e da chave LIGA / DESLIGA de controle desustentação 54. Então, o dispositivo de determinação de por-ção desejada de força de sustentação esquerda / direita 71determina o valor de controle desejado de cada conexão deperna 3 (o valor desejado de uma força de suporte transmiti-da a partir da terceira articulação 14, de cada conexão deperna 3, para a armação da região crural 13 ou o valor dese-jado de uma força de suporte atuando sobre o sensor de forçade suporte 30 da conexão de perna 3) baseado nos valores deentrada acima.

O dispositivo de determinação de porção desejadade força de sustentação esquerda / direita 71 determina ovalor de controle desejado de cada conexão de perna 3 comodescrito abaixo em cada ciclo de processamento de controleda unidade de processamento aritmético 51. A FIG.15 é um di-agrama de blocos apresentando o fluxo de processamento.Primeiro, em S1301, o valor de medição Fankle_R daporção da força total de sustentação para a conexão de pernadireita 3R e o valor de medição Fankle_L da porção da forçatotal de sustentação para a conexão de perna esquerda 3L de-terminados pelos respectivos dispositivos de medição de for-ça de suporte 62, são adicionados um com o outro. Desse mo-do, a força total de sustentação Fankle_t é calculada.

Subseqüentemente, em S1302, uma proporção real deassistência, a qual é uma proporção da força realmente as-sistindo pelo dispositivo de assistência à caminhada 1 daforça de pisar total com respeito à força de pisar total, édeterminada baseada em um valor obtido por se subtrair umaforça de suporte do peso do dispositivo de assistência, aqual é descrita posteriormente, da força total de sustenta-ção Fankle_t e da soma total dos valores de medição FRF_R eFRF_L das forças de pisar das pernas obtidas pelo dispositi-vo de medição de força de pisar 60, em outras palavras, ovalor de medição da força de pisar total (FRF_R + FRF_L).mais especificamente, a força de suporte de peso do disposi-tivo de assistência acima é considerada como sendo uma forçade suporte necessária para suportar o peso obtido por sesubtrair a soma total do peso das partes abaixo dos sensoresde força de suporte 30 do peso de todo o dispositivo de as-sistência à caminhada 1 (uma força de suporte equilibradacom a gravidade correspondendo ao peso) ou uma força de su-porte necessária para suportar o peso de todo o dispositivode assistência à caminhada 1 (uma força de suporte equili-brada com a gravidade correspondendo a todo o peso) , e amagnitude da força de suporte do peso do dispositivo de as-sistência é armazenada e retida em uma memória, a qual não éapresentada, antecipadamente. Então, um valor obtido por sesubtrair a força de suporte do peso do dispositivo de assis-tência a partir da força total de sustentação Fankle_t (ovalor significa uma força de sustentação para cima que écorrentemente aplicada junto ao usuário A à partir do membrode assento 2) é dividido pelo valor de medição da força to-tal de pisar (FRF_R + FRF_L). Desse modo, a proporção de as-sistência real é determinada. Em outras palavras, a propor-ção de assistência real é determinada por um cálculo: a pro-porção de assistência real = (Fanke_t - força de suporte dopeso do dispositivo de assistência)/(FRF_R + FRF_L).

Subseqüentemente, em S1303, um dentre a proporçãode assistência real e o valor estabelecido da proporção deassistência desejada estabelecido através do comutador dechave de estabelecimento de proporção de assistência 70 éseletivamente emitido de acordo com o sinal de controle dachave LIGA / DESLIGA de controle de sustentação 54 (um sinalindicando se a chave 54 está ligada ou desligada) . Mais es-pecificamente, se a chave LIGA / DESLIGA de controle de sus-tentação 54 estiver desligada, a proporção de assistênciareal determinada em S1302 é selecionada e emitida. Se a cha-ve LIA / DESLIGA de controle de sustentação 54 estiver liga-da, o valor estabelecido da proporção de assistência deseja-da é selecionado e emitido.

Subseqüentemente, a saida em S1303 é passada atra-vés do filtro passa-baixa em S1304, pelo que uma proporçãode assistência prática desejada é determinada como uma pro-porção de assistência desejada a ser realmente utilizada.Este filtro de passa-baixa em S1304 é para uso em impediruma alteração repentina na proporção de assistência práticadesejada e eventualmente uma alteração repentina na força desustentação aplicada junto ao usuário A à partir do membrode assento 2 quando a saida em S1303 se altera repentinamen-te (quando o valor estabelecido da proporção de assistênciadesejada é alterado, quando a saida em S1303 se altera daproporção de assistência real para o valor desejado da pro-porção de assistência desejada, ou coisa parecida). A fre-qüência de corte do filtro passa-baixa, por exemplo, é 0,5 Hz.

Subseqüentemente, em S1305, o valor de mediçãoFRF_R da força de pisar da perna direita do usuário A deter-minado pelo dispositivo de medição de força de pisar direito60R é multiplicado pela proporção de assistência prática de-sejada. Isto determina a porção desejada da força de susten-tação direita que é um valor desejado da porção para a cone-xão de perna direita 3R da força de sustentação aplicadajunto ao usuário A à partir do membro de assento 2. De formasimilar, em S1306, o valor de medição FRF_L da força de pi-sar da perna esquerda do usuário A determinado pelo disposi-tivo de medição de força de pisar esquerdo 60L é multiplica-do pela proporção de assistência prática desejada. Isto de-termina a porção desejada da força de sustentação direitaque é um valor desejado da porção para a conexão de pernaesquerda 3L da força de sustentação aplicada junto ao usuá-rio A à partir do membro de assento 2.Os processamentos de S1301 até S1306 correspondemao dispositivo de determinação de porção desejada da forçade sustentação na quinta invenção e na sexta invenção.

Subseqüentemente, em S1307, uma proporção de dis-tribuição, a qual é uma proporção para distribuir a força desuporte do peso do dispositivo de assistência para as cone-xões de perna esquerda e direita 3, é determinada baseada namagnitude do valor de medição FRF_R da força de pisar daperna direita e na magnitude do valor de medição FRF_L daforça de pisar da perna esquerda que foram determinadas pelodispositivo de medição de força de pisar 60. Este processa-mento em S1307 é o mesmo que em S304 da FIG. 10 na primeiramodalidade.

Subseqüentemente, em S1308, a força de suporte dopeso do dispositivo de assistência é multiplicada pela pro-porção de distribuição direita determinada em S1307. Istoproporciona uma porção desejada da força de suporte do dis-positivo direito, a qual é um valor desejado da porção daconexão de perna direita 3R da força de suporte do peso dodispositivo de assistência. De forma similar, em S1311, aforça de suporte do peso do dispositivo de assistência émultiplicada pela proporção de distribuição esquerda deter-minada em S1307. Isto determina uma porção desejada da forçade suporte do dispositivo esquerdo, a qual pe um valor dese-jado da porção para a conexão de perna esquerda 3L da forçade suporte do peso do dispositivo de assistência. Os proces-samentos de S1307, S1308 e S1311 podem ser executados em pa-ralelo com os processamentos de S1301 até S1306.Subseqüentemente, os processamentos de S1309 atéA1310 relacionados com a conexão de perna direita 3R e osprocessamentos de A1312 e S1313 relacionados com a conexãode perna esquerda 3L são executados. Nos processamentos deS1309 e S1310 relacionados com a conexão de perna direita3R, primeiro, em S1309, a porção desejada da força de supor-te do dispositivo direito obtida em S1308 é adicionada paraa porção desejada da força de sustentação direita obtida em51305. Isto determina um valor de controle desejado provisó-rio Tp_Fankle_R como um valor provisório do valor de contro-le desejado da conexão de perna direita. Então, o valor de-sejado provisório Tp_Fankle_R é passado através do filtropassa-baixa em S1310, pelo que o valor de controle desejadoT_Fankle_R da conexão de perna direita 3R é finalmente obti-do. 0 filtro passa-baixa em S1309 é para uso ao se removercomponentes de ruido que podem ser atribuídos a uma variaçãodo ângulo de joelho 01 ou coisa parecida. A freqüência decorte, por exemplo, é 15 Hz.

De forma similar, nos processamentos de S1312 eS1313 relacionados com a conexão de perna esquerda 3L, pri-meiro, em S1312. a porção desejada de força de suporte dodispositivo esquerdo obtida em S1311 é adicionada para aporção desejada de força de sustentação esquerda obtida em

51306. Isto determina uma valor de controle desejado provi-sório Tp_Fankle_L como um valor provisório do valor de con-trole desejado da conexão de perna esquerda 3L. Então, o va-lor desejado provisório Tp_Fankle_L é passado através dofiltro passa-baixa em S1313, pelo que o valor de controledesejado T_Fankle_L da conexão de perna esquerda 3L é final-mente obtido.

0 valor de controle desejado de cada conexão deperna 3 determinado como descrito acima significa um valordesejado da porção par cada conexão de perna 3 da soma totalda força de suporte do peso do dispositivo de assistência eda força de sustentação total aplicada junto ao usuário A àpartir do membro de assento 2 (em outras palavras, a forçatotal de sustentação).

0 dito acima é o processamento do dispositivo dedeterminação de porção desejada da força de sustentação es-querdo / direito 71 nesta modalidade. De forma suplementar,os processamentos para calcular as porções desejadas da for-ça de sustentação esquerda e direita em S1305 e S1306 sãoequivalentes á distribuição de força, a qual é obtida por semultiplicar a soma total dos valores de medição FRF_R eFRF_L das forças de pisar das pernas esquerda e direita dousuário A pela proporção de assistência prática desejada (aqual corresponde ao valor desejado da força de sustentaçãocomo um todo, aplicada junto ao usuário A à partir do membrode assento 2), para as conexões de perna esquerda e direita3 de acordo com a proporção de distribuição direita e com aproporção de distribuição esquerda.

Os processamentos de S1307, S1308 e S1311 corres-pondem ao dispositivo de distribuição na quinta invenção ena sexta invenção. Adicionalmente, os processamentos deS1309, S1310, S1312 e S1313 correspondem ao dispositivo dedeterminação de valor desejado de força a ser controlada nasexta invenção.

Na segunda modalidade descrita acima, a linha deação da força de suporte (força de translação) transmitida apartir da terceira articulação 14 para a armação da regiãocrural 13 de cada conexão de perna 3 é a linha reta que pas-sa através do ponto central de oscilação para frente / paratrás P que existe acima do membro de assento 2 dentro dalargura na direção da frente para trás da superfície de con-tato entre o membro de assento 2 e o usuário A à partir doponto central da terceira articulação 14. Além disso, cadaconexão de perna 13 está livre para oscilar na direção parafrente / para trás com respeito ao membro de assento 2 com oponto central de oscilação para frente / para trás P como umfulcro. Portanto, de forma similar à primeira modalidade, épossivel impedir o membro de assento 2 de ser deslocado comrespeito ao usuário A ou coisa parecida de modo a permitirao membro de assento 2 ficar estável na posição e postura.Por conseqüência, uma força de sustentação pretendida podeser aplicada junto ao usuário A à partir do membro de assen-to 2 de forma estável e apropriada.

Adicionalmente, um valor desejado de uma força desustentação como um todo pode ser aplicada junto ao usuárioA à partir do membro de assento 2 é distribuído para as co-nexões de perna esquerda e direita 3L e 3R de modo a estarassociada com a proporção entre a força de pisar da pernadireita e a força de pisar da perna esquerda do usuário A, ea força de suporte do peso do dispositivo de assistência pa-ra suportar o peso de todo o dispositivo de assistência àcaminhada 1 é distribuída para as conexões de perna esquerdae direita 3L e 3R de modo a ser associada com a proporçãoentre a força de pisar da perna direita e a força de pisarda perna esquerda do usuário A. Isto determina o valor decontrole desejado que é um valor desejado da porção da forçatotal de sustentação para cada conexão de perna 3, pelo quea força de suporte com o valor de controle desejado é geradaem cada conexão de perna 3. Portanto, particularmente, noestado onde a chave LIGA / DESLIGA do controle de sustenta-ção 54 está ligada, a força de sustentação correspondendo àproporção de assistência estabelecida através do comutadorde chave 70 pode ser aplicada junto ao usuário A à partir domembro de assento 2 suavemente e de forma estável, pelo que,a cara em cada perna do usuário A pode ser efetivamente re-duzida.

Adicionalmente, no estado onde a chave liga / des-liga do controle de sustentação 54 está desligada, a propo-rão real de assistência é determinada como uma proporção deassistência prática desejada. Portanto, neste estado, é pos-sível manter o membro de assento 2 e o usuário A em um esta-do equilibrado, onde nenhuma força atuando é gerada entre osmesmos, enquanto o membro de assento e está em contato com ousuário A, a não ser que o usuário A intencionalmente apli-que seu peso junto ao membro de assento 2. Neste estado,quando a chave LIA / DESLIGA de controle de sustentação 54 éligada, uma força de sustentação pode ser suavemente aplica-da junto ao usuário A enquanto impedindo uma força de sus-tentação de ser repentinamente aplicada junto ao usuário A àpartir do membro de assento 2 pelo filtro passa-baixa (vejaS1304 na FIG. 15) .

Além disso, os valores indicadores de corrente dosmotores elétricos 27 são determinados de acordo com a lei decontrole PD (lei de controle de realimentação) e pela lei decontrole de alimentação em combinação, assim permitindo ocontrole rápido e estável da força de sustentação, de formasimilar à primeira modalidade.

Na segunda modalidade, a força de mola de restau-ração descrita na primeira modalidade não foi adicionada pa-ra cada um dos valores de controle desejados T_Fankle_L eT_Fankle_L. Entretanto, alternativamente, a força de mola derestauração de cada conexão de perna 3 pode ser determinadae adicionada para cada um dos valores de controle desejadosT_Fankle_L e T_Fankle_R.

Adicionalmente, na primeira e na segunda modalida-des, o controle de operação foi executado para o motores e-létricos 27R e 27L também no estado onde a chave LIA /DESLIGA do controle de sustentação 54 está desligada. Alter-nativamente, entretanto, no estado onde a chave 54 está des-ligada, a saida para cada circuito acionador 52 pode ser pa-rada para parar a energização para cada motor elétrico 27,enquanto a unidade de processamento aritmético 51 executa ocálculo. Isto gera uma força de sustentação correspondendo auma ligeira força (ou zero) que foi aplicada junto ao membrode assento 2 a partir do usuário A no momento quando a chaveLIA / DESLIGA do controle de sustentação é ligada. Então,depois disso, até a força total de sustentação final ser a-plicada, um estado de transição a partir da geração da forçade sustentação até o aumento da mesma, pode ser muito suave-mente alcançado com uma redução de um impacto junto ao usuá-rio A devido ao efeito do filtro de passa baixa (veja S303na FIG. 1). Em adição, o consumo de energia dos motores elé-tricos 27 pode ser reduzido quando a chave 54 está desligada.

Adicionalmente, apesar a parte de recepção ter si-do formada de um membro de assento no formato de selim 2 naprimeira e na segunda modalidade, ele também pode ser forma-do de um membro flexivel, por exemplo. Este caso será des-crito abaixo como uma terceira modalidade. Na terceira moda-lidade, por exemplo, como apresentado na FIG. 16, um cinto100 é enrolado ao redor da cintura do usuário A (o cinto100, entretanto, não precisa ser completamente seguro juntoao usuário A) , com dois membros flexíveis em formato de ar-nês 101L e 10R pendurados nas extremidades inferiores docinto 100 como partes de recepção. Os membros flexíveis 101Re 101L são seguros em uma extremidade dos mesmos junto aocinto 100 no lado da frente do usuário A e na outra extremi-dade do cinto 100 no lado traseiro do usuário A. Então, omembro flexivel 101R passa pelo interior da raiz da pernadireita do usuário A de modo a ser levado ao contato com avirilha do usuário A, enquanto o membro flexivel 101L passapelo interior da raiz da perna esquerda do usuário A de modoa entrar em contato com a virilha do usuário A. Isto causaque a parte de virilha de cada um dos membros flexíveis 101Re 101L funcionem como uma parte de recepção que recebe umaparte do peso do usuário A à partir de cima. Além disso, aarmação de coxa 11 de cada conexão de perna 3 é estendida demodo que ela pode oscilar pelo menos na direção para frente/ para trás (oscilar com a primeira articulação 102 como umfulcro) via a primeira articulação 102 proporcionada em cadaum dos lados esquerdo e direito do cinto 100. Neste caso,quando visto no plano sagital, o ponto central de oscilação(o ponto predeterminado na presente invenção) existe acimadas partes de recepção dos membros flexíveis 101R e 101L. Aconfiguração dos componentes abaixo da armação de coxa 11 decada conexão de perna 3 pode ser a mesma que na primeira ena segunda modalidade. O atuador que aciona a segunda arti-culação é ligado, por exemplo, com a segunda articulação re-lacionada.

Além disso, apesar da tabela apresentada na FIG. 7ter sido utilizada em cada dispositivo de medição de forçade pisar 60 na primeira e na segunda modalidades, o valor demedição provisório FRF_p da força de pisar de cada perna po-de ser convertido para um valor de medição FRF por utilizar,por exemplo, uma tabela apresentada na FIG.17. Este caso se-rá descrito abaixo como uma quarta modalidade. Na tabela a-presentada na FIG. 17 na quarta modalidade, uma FRF assumeum valor negativo se um valor de medição provisório FRF_pfor menor do que um valor limite FRF1. Mais especificamente,de acordo com a tabela apresentada na FIG. 17, se FRF_p as-sumir um valor entre o valor limite FRF1 e um valor limiteFRF3 (FRF3 > 0 neste exemplo) , o qual é ligeiramente menordo que FRF1, então FRF linearmente diminui à medida queFRF_p diminui: se FRF_P adicionalmente diminuir para ser me-nor do que o valor limite FRF3 (incluindo um caso onde FRF_p< 0), então FRF é mantida em um valor constante negativo (ovalor de FRF quando FRF_p = FRF3) .

Enquanto o usuário A está caminhando, por exemplo,se a perna direita for levantada, então as saldas do sensorMP 38R e do sensor de calcanhar 39R serão valores extrema-mente pequenos (valores na faixa de zero) ou valores negati-vos, causando que o valor de medição provisório FRF_p_R sejamenor do que o valor limite FRF1. Nesta hora, o valor de me-dição FRF_R da força de pisar da perna direita obtido utili-zando a tabela apresentada na FIG. 17 assume um valor nega-tivo.

Adicionalmente, se o valor de medição FRF_R com umvalor negativo for obtido utilizando a tabela apresentada naFIG. 17, então, uma parte do processamento apresentado naFIG. 10 (o processamento do dispositivo de determinação deporção desejada da força de sustentação esquerda /direita63) é alterada, por exemplo, como descrito abaixo na primei-ra modalidade. Se o valor de medição FRF_R com um valor ne-gativo for obtido em S304 da FIG. 10, então, a proporção en-tre as duas proporções de distribuição é estabelecida parauma proporção predeterminada estabelecida anteriormente. Porexemplo, se FRF_R < 0, como descrito acima, a proporção dedistribuição esquerda para a proporção de distribuição di-reita é estabelecida para 1,1 até -0,1. Em outras palavras,da proporção de distribuição esquerda e da proporção de dis-tribuição direita, a proporção de distribuição associada como FRF com um valor negativo é estabelecida como um valor ne-gativo predeterminado (-0,1 nesta modalidade), enquanto aoutra proporção de distribuição é estabelecida para um valorpositivo predeterminado (1,1 nesta modalidade). Estes valo-res predeterminados de preferência são determinados anteci-padamente de modo que a soma das proporções de distribuiçãoesquerda e direita seja 1. Então, as proporções de distribu-ição são utilizadas para executar o processamento de S306 eS311. Nesta hora, se, por exemplo, a força total de susten-tação desejada, a qual é uma saida de S303 apresentada naFIG. 10, for 200 N, então, as saias de S306 e de S311 são 20N e 220 N, respectivamente. Uma perna para a qual o valor demedição provisório FRF_p, que é menor do que o valor limiteFRF1, tiver sido obtido (a perna direita no exemplo acima) édeterminada como uma perna livre, e o processamento paracalcular uma força de mola de restauração para a perna livreem S305 ou S310 não é executado (a força de mola de restau-ração associada com a perna livre é estabelecida para zero).Com esta disposição, no inicio de um periodo de suporte comuma perna (um periodo no qual somente uma perna está na po-sição vertical), a segunda articulação 12 da conexão de per-na 3 da perna livre é acionada para curvar, tornando possí-vel assistir o usuário A em sustentar a perna livre.

De forma similar, na segunda modalidade, uma partedo processamento (o processamento do dispositivo de determi-nação de porção desejada da força de sustentação esquerda/direita 71) na FIG. 15 é alterada, por exemplo, como des-crito abaixo. Se o valor de medição FRF_R com um valor nega-tivo for obtido em S1307 da FIG. 15, como descrito acima comrespeito à primeira modalidade, a proporção de distribuiçãoassociada com o FRF com um valor negativo das proporções dedistribuição esquerda e direita é estabelecida para um valornegativo predeterminado (por exemplo, -0,1), enquanto a ou-tra proporção de distribuição é estabelecida para um valorpositivo predeterminado (por exemplo, 1,1) (de preferência,a proporção de distribuição esquerda + a proporção de dis-tribuição direita = 1). Então, as proporções de distribuiçãosão utilizadas para executar o processamento de S1308 e deS1311. Com esta disposição, de forma similar ao caso descri-to com respeito á primeira modalidade, no inicio de um perí-odo de suporte com uma perna (um periodo no qual somente umaperna está na posição vertical), a segunda articulação 12 daconexão de perna 3 da perna livre é acionada para curvar,tornando possível assistir o usuário A em sustentar a pernalivre.

Nas modalidades descritas acima, o primeiro sensorde força é composto do sensor MP 38 e do sensor de calcanhar39, estes sensores 38 e 39 sendo proporcionados nas partesde ligação com o pé 15, de modo que eles estão localizadosentre a sola do pé de uma perna em posição vertical do usuá-rio A e um piso, como apresentado na FIG. 3. A posição demontagem do primeiro sensor, entretanto, não está limitada aesta. 0 primeiro sensor de força pode alternativamente serproporcionado na parte de ligação com o pé como apresentado,por exemplo, na FIG.18. Este caso será descrito abaixo comouma quinta modalidade.

Referindo-se à FIG.18, na quinta modalidade, ummembro de suporte de pé 100 é proporcionado interior ao mem-bro anular 36 de uma parte de ligação com o pé 15. O membrode suporte de pé 100 em formato de uma sapatilha pe compostode um membro de sola de pé do tipo chapa 101 (um membro comouma palmilha de um sapato) que entra em contato com substan-cialmente toda a sola de um pé de um usuário A e um membroarqueado 102 (um membro possuindo uma seção transversal deum formato em arco aproximadamente semicircular) que é co-nectado com o membro de sola do pe 101. O membro arqueado102 possui ambas as suas extremidades inferiores conectadasde forma inteiriça com ambos lados do membro de sola do pé101 A parte de dedo de um pé do usuário A pode ser inseridano membro arqueado 102. Coma parte de dedo inserida no mes-mo, o pé é suportado no membro de sola do pé 101. O membrode suporte de pé 101 e o membro arqueado 102 são formados deuma material tal como, por exemplo, um metal ou uma resina,possuindo uma rigidez predeterminada.

Adicionalmente, um sensor de força de tensão 103constituindo um primeiro sensor de força é proporcionado en-tre a superfície exterior da parte de cima do membro arquea-do 102 e a superfície interna da parte de cima do membro a-nular 36. O sensor de força de tensão 103 é conectado com omembro arqueado 102 e com o membro anular 36. O sensor deforça de tensão 103 é formado, por exemplo, de uma célula decarga de tração. Neste caso, o membro de suporte de pé 100 édisposto interior ao membro anular 36, de modo que ele estánão está em contato nem com o membro anular 36 nem com o sa-pato 35. Com esta disposição, o membro de suporte de pé 100é suspenso no membro anular 36 através do sensor de força detensão 103, de modo que uma força para suportar o membro desuporte de pé 100 a partir de baixo não atua a partir domembro anular 36 nem do sapato 35,

Um acolchoamento para proteger o pé do usuário Apode ser proporcionado na superfície superior do membro desola do pé 101 ou na superfície interna do membro arqueado 102.

0 dito acima é a estrutura da parte de ligação como pé 15 nesta modalidade. A parte de ligação com o pé 15nesta modalidade não possui o sensor MP 38, o sensor de cal-canhar 39 e o membro de palmilha 37. Para ligar a parte deligação com o pé 15 desta modalidade com cada pé do usuárioA, a parte de dedo do pé é inserida no membro arqueado 102do membro de suporte de pé 100, e o pé é inserido dentro dosapato 35 através da abertura de cima do sapato 35, colocan-do o pé no membro de sola do pé 101.

No dispositivo de assistência à caminhada destamodalidade possuindo a parte de ligação com o pé 15 constru-ída como descrito acima, a força de pisar de uma perna dousuário A que é uma perna na posição vertical, é detectadapelo sensor de força de tensão 103 como uma força de tensãoatuando sobre o sensor de força de tensão 103.

Nesta modalidade, as saldas do sensor de força detensão 103 das partes de ligação com o pé esquerdo e direito15, ao invés das saldas do sensor MP e do sensor de calca-nhar 39, são fornecidas para o dispositivo de medição deforça de pisar 60 de uma unidade de processamento aritmético51. Cada um dos dispositivos de medição de força de pisar 60obtém um valor de força detectado, o qual é representado poruma salda do sensor de força de tensão 103 associado com omesmo (a força de tensão assumindo um valor positivo) e quefoi passado através de um filtro de passa-baixa, como o va-lor de medição provisório FRF_p de cada perna do usuário A.Adicionalmente, cada dispositivo de medição de força de pi-sar 60 determina o valor de medição FRF de uma força de pi-sar de acordo com a tabela apresentada na FIG. 7 (ou com atabela apresentada na FIG. 17) a partir do valor de mediçãoprovisório FRF_p.

A configuração e o processamento diferentes destesexplicados acima são os mesmos que estes da primeira modali-dade (ou da segunda modalidade) descritos acima.

Aplicabilidade Industrial

Como descrito acima neste documento, a presenteinvenção é útil porque ela é capaz de apropriadamente assis-tir a um usuário na caminhada.

Breve Descrição dos Desenhos

A FIG. 1 é uma vista lateral (diagrama visto noplano sagital) de um dispositivo de assistência à caminhadade acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

A FIG. 2 é uma vista na seta pega ao longo da li-nha II na FIG. 1;

A FIG. 3 é uma vista em seção pega ao longo da li-nha III-III da FIG. 1;

A FIG. 4 é um diagrama de blocos esquematicamenteapresentando uma configuração (configuração de hardware) deum controlador para o dispositivo de assistência à caminhadade acordo com a primeira modalidade na FIG. 1;

A FIG.5 é um diagrama de blocos apresentando umaconfiguração funcional de uma unidade de processamento arit-mético proporcionada no controlador na primeira modalidade;

A FIG.6 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de medição de força depisar na FIG. 5;

A FIG. 7 é um gráfico apresentando uma tabela uti-lizada no processamento de S104 na FIG. 6;

A FIG. 8 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de medição de ângulode joelho e do dispositivo de medição de força de suporte naFIG. 5;

A FIG. 9 é um diagrama para explicar o processa-mento de S201 e de S203 na FIG. 8;

A FIG. 10 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de determinação deporção desejada da força de sustentação esquerda e direita;

A FIG.11 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de determinação de en-trada de controle de realimentação na FIG. 5;

A FIG. 12 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de determinação de en-trada de controle de alimentação na FIG. 5;

A FIG.13 é um diagrama para explicar o processa-mento de S502 na FIG. 12;

A FIG.14 é um diagrama de blocos apresentando umaconfiguração funcional de uma unidade de processamento arit-110mético proporcionada em um controlador para um dispositivode assistência à caminhada de acordo com uma segunda modali-dade da presente invenção;

A FIG.15 é um diagrama de blocos apresentando umfluxo de processamento do dispositivo de determinação deporção desejada da força de sustentação esquerda e direitana FIG. 14;

A FIG. 16 é um diagrama de blocos para explicar umexemplo de configuração de uma parte de recepção em uma ter-ceira modalidade da presente invenção;

A FIG. 17 é um gráfico apresentando um exemplo deuma tabela utilizada no processamento de S104 na FIG. 6 emuma quarta modalidade da presente invenção; e

A FIG. 18 é um diagrama apresentando uma configu-ração de uma parte de ligação com o pé em uma quinta modali-dade da presente invenção.

Claims

1. Dispositivo de assistência à caminhada,CARACTERIZADO por possuir: uma parte de recepção dispostaentre a base de ambas pernas de um usuário de modo a receberuma parte do peso do usuário a partir de cima; um par de ar-mações de coxa esquerda e direita respectivamente conectadascom a parte de recepção através das primeiras articulações;um par de armações da região crural direita e esquerda res-pectivamente conectadas com as armações de coxa através dassegundas articulações; um par de partes de ligação com o péesquerdo e direito que são respectivamente conectadas com asarmações da região crural através das terceiras articulaçõese respectivamente ligadas com os pés das pernas esquerda edireita do usuário e que entram em contato com o solo quandoas pernas do usuário são pernas em posição vertical; um atu-ador para a esquerda que aciona a segunda articulação entreas articulações da conexão da perna esquerda composta daprimeira articulação, da armação de coxa, da segunda articu-lação, da armação da região crural, da terceira articulação,e da parte de ligação com o pé no lado esquerdo; e um atua-dor para a direita que aciona a segunda articulação entre asarticulações da conexão de perna direita composta da primei-ra articulação, da armação de coxa, da segunda articulação,da armação da região crural, da terceira articulação, e daparte de ligação com o pé no lado direito; as segundas arti-culações das conexões de perna sendo acionadas pelos atuado-res de modo que forças de sustentação para cima são aplica-das para o usuário a partir da parte de recepção, onde:cada conexão de perna é conectada com a parte derecepção, de modo que uma linha de ação de uma força de su-porte, aplicada junto à armação da região crural a partir daterceira articulação de cada conexão de perna correspondendoà perna quando cada perna do usuário é uma perna na posiçãovertical, passa através de um ponto predeterminado localiza-do superior à parte de recepção dentro da largura da frentepara trás de uma superfície de contato entre a parte de re-cepção e o usuário a partir da terceira articulação, quandoa conexão de perna é vista no plano sagital do usuário; eo dispositivo de assistência à caminhada compreen-de o dispositivo que aplica a força de sustentação para ousuário por controlar os atuadores de modo que as forças aserem controladas alcancem valores predeterminados desejadospara as respectivas conexões de perna com as forças de su-porte como as forças a serem controladas.

2. Dispositivo de assistência à caminhada, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quea primeira articulação de cada conexão de perna é uma arti-culação que conecta a armação de coxa da conexão de pernacom a parte de recepção de um modo al que a conexão de pernaestá livre para balançar na direção para frente / para tráse na direção esquerda / direita e pelo fato de que pelo me-nos o ponto de balanço central para frente / para trás daconexão de perna está localizado acima da parte de recepçãocomo o ponto predeterminado.

3. Dispositivo de assistência à caminhada, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quea primeira articulação de cada conexão de perna é uma arti-culação que conecta a armação de coxa da conexão de pernacom a parte de recepção de um modo tal que a conexão de per-na fica livre para balançar na direção para frente / paratrás e na direção esquerda / direita e pelo fato de que pelomenos o ponto central de balanço para frente / para trás daconexão de perna está localizado acima da parte de recepçãocomo o ponto predeterminado.

4. Dispositivo de assistência à caminhada, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo atuador para a esquerda e o atuador para a direita sãoproporcionados como sendo conectados com as armações de coxaem locais mais próximos da parte de recepção do que das se-gundas articulações, respectivamente, e pelo fato de que odispositivo de assistência à caminhada adicionalmente incluium par de dispositivos de transmissão de força esquerdo edireito que transmitem forças de acionamento dos atuadorespara as segundas articulações, respectivamente.

5. Dispositivo de assistência à caminhada, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmen-te compreender:dispositivo de medição de força de pisar que medeuma força de pisar de cada perna do usuário baseado em umvalor de força detectado indicado por uma saida de um pri-meiro sensor de força proporcionado em cada uma das partesde ligação com o pé;dispositivo de estabelecimento de força de susten-tação desejada que estabelece uma força de sustentação dese-jada, a qual é um valor desejado de uma força de sustentaçãopara cima a ser aplicada junto ao usuário a partir da partede recepção;um segundo sensor de força que é inserido entreuma extremidade inferior da armação da região crural de cadaconexão de perna e a terceira articulação da mesma ou entrea terceira articulação de cada conexão de perna e a parte deligação com o pé da mesma;dispositivo de medição de força a ser controlada,o qual mede a força de suporte realmente aplicada junto àarmação da região crural a partir da terceira articulação decada conexão de perna como uma força a ser controlada combase no valor de força detectado, indicado por uma saida dosegundo sensor de força;dispositivo de determinação de força de sustenta-ção total desejada, o qual determina a soma total da forçade sustentação desejada e uma força de suporte para suportaro peso obtido por se subtrair o peso total das partes abaixodos segundos sensores de força do peso de todo o dispositivode assistência à caminhada do dispositivo de assistência àcaminhada no solo ou a soma total da força de sustentaçãodesejada e uma força de suporte para suportar o peso de todoo dispositivo de assistência à caminhada no solo como a for-ça de sustentação total desejada;dispositivo de distribuição, o qual determina umaporção desejada para a conexão de perna esquerda e uma por-ção desejada para a conexão de perna direita da força desustentação total desejada por distribuir a força de susten-tação total desejada para as conexões de perna baseado naproporção entre a força de pisar da perna esquerda e a forçade pisar da perna direita do usuário; edispositivo de controle de atuador, o qual contro-la o atuador para a esquerda de modo que uma diferença entrea força a ser controlada para a conexão de perna esquerda ea porção desejada para a mesma se aproxime de zero baseadona força a ser controlada para a conexão de perna esquerda ena porção desejada para a conexão de perna esquerda e quecontrola o atuador para a direita de modo que uma diferençaentre a força a ser controlada para a conexão de perna di-reita e a porção desejada para a mesma se aproxime de zerobaseado na força a ser controlada para a conexão de pernadireita e na porção desejada para conexão de perna direita.

6. Controlador para um dispositivo de assistênciaà caminhada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpor compreender:dispositivo de medição de força de pisar, o qualmede uma força de pisar de cada perna do usuário baseado emum valor de força detectado indicado por uma saida de umprimeiro sensor de força proporcionado em cada uma das par-tes de ligação com o pé;um segundo sensor de força, o qual é inserido en-tre uma extremidade inferior da armação da região crural decada conexão de perna e a terceira articulação da mesma ouentre a terceira articulação de cada conexão de perna e aparte de ligação com o pé da mesma;dispositivo de medição de força a ser controlada,o qual mede a força de suporte realmente aplicada junto àarmação da região crural a partir da terceira articulação decada conexão de perna como uma força a ser controlada, base-ado no valor de força detectado indicado por uma saída dosegundo sensor;dispositivo de estabelecimento de proporção de as-sistência desejada, o qual estabelece uma proporção de as-sistência desejada, a qual é um valor desejado de uma pro-porção de uma força a ser assistida pelo dispositivo de as-sistência à caminhada da força de pisar total que é a somatotal das forças de pisar das pernas do usuário com respeitoà força de pisar total;dispositivo de determinação de porção desejada daforça de sustentação, o qual determina uma porção desejadada força de sustentação que é um valor desejado de uma por-ção para a conexão de perna esquerda e uma porção desejadada força de sustentação que é um valor desejado de uma por-ção para a conexão de perna direita das forças de sustenta-ção para cima a serem aplicadas junto ao usuário a partir daparte de recepção por se multiplicar as forças de pisar dasrespectivas pernas do usuário pela proporção de assistênciadesejada;dispositivo de distribuição, o qual determina umaporção para a conexão de perna esquerda e uma porção para aconexão de perna direita da força de suporte como as porçõesdesejadas da força de suporte do dispositivo para as respec-tivas conexões de perna por distribuir uma força de suportepara suportar o peso, o qual é obtido por se subtrair o pesototal das partes abaixo do segundo sensor de força do dispo-sitivo de assistência à caminhada do peso de todo o disposi-tivo de assistência à caminhada no solo, ou uma força de su-porte para suportar o peso de todo o dispositivo de assis-tência à caminhada no solo para as conexões de perna de a-cordo com a proporção entre a força de pisar da perna es-querda do usuário e a força de pisar da perna direita do u-suário;dispositivo de determinação de valor desejado deforça a ser controlada, o qual determina uma soma total daporção desejada da força de sustentação para a conexão deperna esquerda e a porção desejada da força de suporte dodispositivo para a mesma como um valor desejado da força aser controlada da conexão de perna esquerda e determina umasoma total da porção desejada da força de sustentação para aconexão de perna direita e a porção de força de suporte dodispositivo desejada para a mesma como um valor desejado daforça a ser controlada da conexão de perna direita; edispositivo de controle de atuador, o qual contro-la o atuador para a esquerda de modo que uma diferença entrea força a ser controlada para a conexão de perna esquerda eo valor desejado para a mesma se aproxime de zero baseado naforça a ser controlada para a conexão de perna esquerda e novalor desejado da força a ser controlada para a conexão deperna esquerda e o qual controla o atuador para a direita demodo que uma diferença entre a força a ser controlada para aconexão de perna direita e o valor desejado para a mesma seaproxime de zero baseado na força a ser controlada para aconexão de perna direita e no valor desejado da força a sercontrolada para a conexão de perna direita.