CN104800052B - 保持器及具有该保持器的步行辅助机器人 - Google Patents

Abstract

提供一种保持器及具有该保持器的步行辅助机器人。通过将张力施加到绳索，所述保持器可被更加容易地安装在用户的身体上。与用户的身体接触的保持器的内侧表面将均匀的压力传递至用户的身体，从而保持器可令用户更加舒适。

Description

保持器及具有该保持器的步行辅助机器人

本申请要求于2014年1月24日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0009064号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请公开的全部内容通过引用被包含于此。

技术领域

示例性实施例涉及一种保持器及具有该保持器的步行辅助机器人，所述保持器被构造为将力均匀地传递至宽的区域。

背景技术

步行辅助机器人可具有各种用途。例如，步行辅助机器人可用作帮助肌肉力量减弱的用户的辅助装置，并可用作放大用户的肌肉力量并代替用户支撑重物的负载(例如，搬运重物)动力辅助机器人。

发明内容

示例性实施例涉及一种保持器及具有该保持器的步行辅助机器。在至少一些示例性实施例中，所述保持器包括多个链接件，所述多个链接件被构造为将均匀的力传递至身体的接触表面。

根据一些示例性实施例，所述保持器被构造为安装在用户的身体上。

所述保持器可包括：链接件总成，在链接件总成中连接有多个链接件，以包卷住用户的身体；绳索，安装在链接件总成中，并被构造为因可调张力而调节链接件总成中所包括的任一链接件与另一相邻的链接件之间的角度；保持器主体，绳索的一侧安装在保持器主体上。

保持器主体可包括操纵单元，该操纵单元能够通过使绳索延长或缩短而调节施加到绳索的张力。

当通过操纵操纵单元而使绳索缩短时，绳索的张力可增大并且相邻的链接件之间的角度可减小。

当通过操纵操纵单元而使绳索的长度增加时，相邻的链接件之间的角度可增大。

绳索的一侧可固定在设置于保持器主体中的轴中，齿轮单元可连接到该轴。

齿轮单元可从操纵单元接收驱动力，并可旋转，使得绳索绕所述轴缠绕或者从所述轴释放，从而使绳索缩短或延长。

保持器主体还可包括锁定单元，该锁定单元被构造为干涉连接到所述轴的齿轮单元的操作。

锁定单元可包括与齿轮单元选择性地啮合的锁定齿条。

当锁定齿条与齿轮单元啮合时，可干涉齿轮单元沿特定方向的旋转。

当锁定齿条与齿轮单元啮合时，可干涉齿轮单元沿绳索从所述轴释放的方向的旋转。

当锁定齿条与齿轮单元的啮合被释放时，齿轮单元可沿顺时针方向或逆时针方向旋转，使得绳索绕所述轴缠绕或者从所述轴释放。

所述多个链接件可通过销被可枢转地连接。

保持器可包括金属丝，该金属丝穿过链接件总成并保持链接件总成的形状。

沿着销延伸所沿的方向延伸的直线与绳索之间的距离可从操纵单元的侧部到链接件总成的端部变短。

所述多个链接件可由具有弹性的板连接。

所述板与绳索之间的距离可从操纵单元的侧部到链接件总成的端部变短。

链接件总成可连接到操纵单元的左侧和右侧。

根据另一些示例性实施例，步行辅助机器人可安装在用户的身体上，并可被构造为帮助用户行走。

所述机器人可包括：框架，被构造为通过连接多个链接件而与用户的身体紧密接触；保持器，被构造为将框架安装在用户的身体上，其中，保持器包括：保持器主体，被安装在框架上；链接件总成，在链接件总成中，所述多个链接件连接并且链接件总成从保持器主体延伸；绳索，安装在链接件总成中，并延长或缩短以调节链接件总成的曲率。

绳索的一侧可固定在设置于保持器主体中的轴中，保持器主体可包括能够使所述轴旋转的操纵单元。

当所述轴沿一个方向旋转时，绳索可绕所述轴缠绕，从而使绳索的长度减小，当所述轴沿另一方向旋转时，绳索可从所述轴释放，从而使绳索的长度增加。

保持器主体可包括锁定单元，该锁定单元被构造为干涉所述轴沿另一方向的旋转。

锁定单元可包括锁定开关，可通过操纵锁定开关来释放锁定单元干涉所述轴的状态。

固定销可安装在位于链接件总成的端部的链接件中，可通过固定销来固定绳索在链接件中的位置。

所述多个链接件可通过销被可枢转地连接，具有弹性的金属丝可安装在所述多个链接件中。

所述多个链接件可通过具有弹性的板连接。

根据又一些示例性实施例，保持器可安装在步行辅助机器人上。

保持器可包括：链接件总成，被构造为通过连接多个链接件而包卷住用户的身体；保持器主体，被构造为将链接件总成安装在步行辅助机器人上；绳索，被构造为连接形成链接件总成的所述多个链接件，并因可调张力而使链接件总成弯曲；操纵单元，安装在保持器主体上，并被构造为通过使绳索延长或缩短而调节施加到绳索的张力；锁定单元，被构造为干涉操纵单元沿绳索延伸的方向的操作。

在链接件总成中，每个链接件的内侧表面与绳索之间的最小距离可相同。

所述多个链接件可通过穿透两个相邻的链接件的销被可枢转地连接。

销与绳索之间的最小距离可从保持器主体到链接件总成的端部变短。

在链接件总成中，可安装连接所述多个链接件并具有弹性的物体。

一些示例性实施例可涉及一种被构造为辅助用户行走的步行辅助机器人。

在一些示例性实施例中，所述步行辅助机器人可包括步行辅助装置，该步行辅助装置具有外骨骼形状，使得步行辅助装置被构造为经由至少一个保持器被附着到用户的一个或更多个腿上。保持器可包括：相互连接的多个链接件，被构造为附着到用户的腿上；绳索，被构造为响应于施加到该绳索的张力而调节所述链接件中相邻的链接件之间的角度；张力装置，被构造为向绳索施加张力。

在一些示例性实施例中，张力装置被构造为改变施加到绳索的张力的量。

在一些示例性实施例中，张力装置包括齿轮，具有从该齿轮延伸的轴，所述齿轮连接到调节器，张力装置被构造为通过响应于用户操纵调节器使绳索绕所述轴缠绕而改变施加到绳索的张力的量。

在一些示例性实施例中，张力装置包括：传感器，被构造为检测用户何时正在行走；处理器，被构造为基于用户是否正在行走而指示驱动器改变施加到绳索的张力的量。

在一些示例性实施例中，张力装置被构造为施加张力，使得施加到所述链接件的净扭矩处于平衡状态，所述净扭矩包括与张力相关的力以及与由用户的腿施加的反作用力相关的力。

在一些示例性实施例中，保持器被构造为将与张力相关的力施加到用户的腿，使得与张力相关的力围绕用户的腿的外周均匀地施加。

附图说明

通过下面结合附图对一些示例性实施例进行的描述，示例性实施例的这些和/或其他方面将变得明显和更加容易理解，在附图中：

图1是根据一些示例性实施例的概念图；

图2是示出由保持器施加到身体的力的分配和传递的概念图；

图3是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人的图示；

图4和图5是示出图3中示出的步行辅助机器人的一部分的图示；

图6是根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所包括的保持器的分解透视图；

图7是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所设置的金属丝的图示；

图8是示出形成根据一些示例性实施例的保持器的链接件的图示；

图9是示出根据一些示例性实施例的保持器的操作的图示；

图10是根据一些示例性实施例的保持器主体的分解透视图；

图11是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元被锁定的状态的图示；

图12是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元的锁定被解除的状态的图示；

图13是根据其它示例性实施例的概念图；

图14是示出根据其它示例性实施例的保持器的图示；

图15是示出根据其它示例性实施例的链接件和绳索的图示；

图16是示出根据其它示例性实施例的保持器的操作的图示；

图17示出了根据一些示例性实施例的张力装置。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据一些示例性实施例的保持器及具有该保持器的步行辅助机器人。

现在，将参照附图更加充分地描述示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。在附图中，相同的标号指示相同的元件。

在此公开详细的说明性实施例。然而，为了描述示例性实施例的目的，在此公开的具体的结构和功能上的细节仅是代表性的。示例性实施例可以以许多替代的形式体现，并且不应该被解释为仅限于在此阐述的示例性实施例。

然而，应该理解的是，不意在将本公开限于公开的特定的示例性实施例。相反，示例性实施例将涵盖落在示例性实施例的范围内的所有变型、等同物和替代物。在附图的整个说明中，相同的标号指示相同的元件。

将理解的是，尽管在此可使用术语第一、第二等来描述各个元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可被命名为第二元件，类似地，第二元件可被命名为第一元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括所列相关项中的一个或更多个的任意和所有组合。

将理解的是，当元件被称为“连接到”或“结合到”另一元件时，它可直接连接或结合到另一元件，或者可存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以相同的方式进行解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。

在此使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在成为限制。除非上下文另外清楚地指出，否则在此所使用的单数形式也意图包括复数形式。将进一步理解的是，当在此使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

还应该注意，在一些替代实施方式中，提到的功能/行为可不按附图中提到的顺序出现。例如，连续示出的两幅图实际上可基本上同时进行或者有时可按相反的顺序进行，这取决于涉及的功能/行为。

现在，将参照附图更加充分地描述示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。

图1是根据一些示例性实施例的概念图。

如图1所示，保持器5被构造为安装在身体的一部分上。保持器5可通过可枢转地连接多个链接件而形成。多个链接件可通过销6被可枢转地连接。例如，第一链接件5a和第二链接件5b可通过第一销6a连接，第二链接件5b和接着的链接件可通过第二销6b连接。

保持器5可被形成为使得多个链接件通过施加在绳索7上的张力而包卷住身体。绳索7可被形成为穿过多个链接件。绳索7的一端可固定于设置在保持器5的端部的链接件中。张力可经由绳索7的另一端被施加到绳索7。当将张力施加到绳索7时，多个链接件可被绳索7拉动而包卷住身体。在张力施加到绳索7之前由相邻的链接件的内侧表面形成的第一角度(θ1)可大于在张力施加到绳索7之后由相邻的链接件的内侧表面形成的第二角度(θ2)。

例如，形成保持器5的多个链接件包括第一链接件5a和第二链接件5b。第一链接件5a和第二链接件5b可通过销6中的一个被可枢转地连接。绳索7可被形成为穿过包括第一链接件5a和第二链接件5b的多个链接件，使得绳索7与所述链接件的内侧表面S1之间的最小距离相同。

绳索7与第二销6b之间的第二最小距离W2可比绳索7与第一销6a之间的第一最小距离W1短，其中，第二销6b连接位置距离驱动源更远的链接件和与之相邻的链接件，第一销6a连接位置距离驱动源更近的链接件和与之相邻的链接件(例如，第一链接件5a和第二链接件5b)，而所述驱动源被构造为向绳索7提供张力。在这种情况下，链接件的销6可位于外侧表面S2侧。

如上面所讨论的，绳索7的一侧可固定于设置在保持器5的端部的链接件中。当绳索7的另一侧通过用户的操纵而被拉动时，多个链接件可接收驱动力，使得保持器5包卷住用户的身体。

当多个链接件通过绳索7被拉动并包卷住用户的身体时，每个链接件的内侧表面可压住用户的身体。在这种情况下，由每个链接件的内侧表面施加在用户的身体上的力可被分配和传递。例如，链接件的内侧表面可将均匀的压力(P)传递至用户的身体。因此，保持器5可安装在用户的身体上，使得保持器5能够令用户佩戴舒适，并且不会由于力传递时的压力集中而令用户感到不适。

安装在链接件上的销6与绳索7之间的最小距离W1从绳索7的另一侧到绳索7的一侧变短，使得销6的由于每个链接件的内侧表面施加在用户的身体上的力而产生的力矩与销6的由于施加到绳索7的张力而产生的力矩可平衡。

图2是示出由保持器施加到身体的力的分配和传递的概念图。

如图2所示，保持器5的至少一部分向用户的身体传递力F。力F可以是方向朝着位于其上安装保持器5的用户的身体内部的中心点O的矢量。

保持器5的绕中心点O对称的一段可具有角度θ，该段可被分成每半的宽度均为2W的两半，使得该段由四个链接件组成。保持器5的内侧表面S1与中心点O之间的距离可以为距离r。例如，当保持器5安装在用户的大腿上时，r可以是用户的大腿的半径。

保持器5的与用户的身体接触的内侧表面S1与绳索7之间的距离(例如，最小距离)可以是距离Thick。此外，绳索7与销6之间的距离(例如，最小距离)可以是距离c。

当通过保持器5将力F传递至用户的身体时，由保持器5传递至用户的身体的压力可以是σ，安装在保持器5上的绳索7的张力可以是T。

由保持器5施加到用户的身体的力F可满足下面示出的等式1。

等式1

在销6中，当由于绳索7的张力T而产生的力矩与由于保持器5施加到用户的身体的力F而产生的力矩平衡时，力F可满足下面示出的等式2。

等式2

当将等式1的力F代入等式2中并求解，可获得下面示出的等式3。

等式3

当为距离c求解等式3时，可获得下面示出的等式4。

等式4

为了通过保持器5的内侧表面将力F传递至用户的身体，保持器5可被设计成使得绳索7与销6之间的最小距离c可满足等式4。

当从被构造为向绳索7传递张力的驱动源到销6的距离增加时，绳索7与销6之间的最小距离c可减小。

当按照等式4设置绳索7与销6之间的最小距离c时，由于绳索7的张力T而由保持器5施加在用户的身体上的力F可通过保持器5的整个内侧表面分配和传递。因此，通过由保持器5提供均匀的压力，保持器5可降低用户的不适感。

图3是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人的图示。

如图3所示，根据一些示例性实施例的步行辅助机器人1可包括框架10和20，框架10和20被构造为沿着用户的腿的长度方向延伸，并支撑用户的载荷。框架10和20可包括：第一框架10，被构造为支撑用户的大腿区域；第二框架20，被构造为支撑用户的小腿。

第一框架10和第二框架20中的至少一个可通过连接多个框架链接件而被提供。例如，可通过至少连接第一框架链接件11和第二框架链接件12而提供第一框架10。

第一框架10可根据其上安装该框架的大腿区域的曲率而柔性地弯曲。第二框架20可根据其上安装该框架的小腿的曲率而柔性地弯曲。例如，第一框架10或第二框架20可柔性地弯曲并稳定地支撑用户的载荷。

被构造为附着在用户的腰部上的腰部固定装置30可连接到第一框架10。第一框架10可通过机器人髋关节(robotic hip joint)40被可枢转地连接到腰部固定装置30。第一框架10和第二框架20可通过机器人膝关节(robotic knee joint)50被可枢转地连接。被构造为附着在用户的足部上的足部结构70可连接到第二框架20。第二框架20和足部结构70可通过机器人踝关节(robotic ankle joint)60被可枢转地连接。

步行辅助机器人1还可包括驱动源和控制单元。驱动源可被构造为向髋关节40和/或膝关节50提供驱动力，控制单元可被构造为控制步行辅助机器人1的操作。传感器可设置在足部结构70中。该传感器可被构造为检测关于用户的运动的信息，并可将检测到的信息传输至控制单元，控制单元可利用传输的信息控制髋关节40或膝关节50的操作。

第一框架10可以以三自由度(DOF)枢转。DOF可表示机构的独立运动的数目或者用于说明相对于链接件在相对位置处的独立运动所需的独立参数的数目。例如，处于由x轴、y轴和z轴构成的三维(3D)空间中的物体具有3个DOF(在各个轴上的位置)中的一个或更多个DOF以说明物体的空间位置以及具有3个DOF(相对于各个轴的旋转角度)以说明物体的空间定位。如果某物体在各个轴上能够运动并且相对于各个轴能够旋转，则该物体可被理解为具有6个DOF。

第一金属丝31可缠绕连接到驱动源的滑轮33，第一金属丝31可通过髋关节40连接到第一框架10。第一框架10可通过第一金属丝31的缩短或延长而枢转。例如，当驱动源使滑轮33旋转以使第一金属丝31绕滑轮33缠绕时，第一框架10可绕y轴沿第一方向枢转。当驱动源使滑轮33旋转以使第一金属丝31从滑轮33释放时，第一框架10可绕y轴沿与第一方向相反的第二方向枢转。

髋关节40可通过铰接装置35而绕x轴旋转。当髋关节40通过铰接装置35旋转时，连接到髋关节40的第一框架10可绕x轴枢转。

滑动件36可设置在铰接装置35的后表面(即，内侧表面)中，轨道37可设置在腰部固定装置30中。轨道37可沿x轴方向延伸。x轴方向可以是用户的腰围的方向。根据用户的运动，滑动件36可沿着轨道37滑动。通过使滑动件36沿着轨道37滑动，滑动件36可使连接到铰接装置35的髋关节40和第一框架10绕着Z轴枢转。

这样，通过髋关节40、铰接装置35和轨道37，第一框架10可以以三个自由度(DOF)枢转。

虽然利用第一金属丝31以一个自由度(DOF)绕髋关节40枢转的操作会需要动力源，但是其他两个自由度(DOF)的操作可在无需来自动力源的动力的情况下根据用户的运动而执行。

第二框架20可以以至少一个自由度(DOF)相对于第一框架10枢转。通过膝关节50可枢转地连接到第一框架10的第二框架20可通过第二金属丝32的缩短或延长而枢转。第二金属丝32可缠绕连接到驱动源的滑轮34，第二金属丝32可通过膝关节50连接到第二框架20。

例如，当驱动源使滑轮34旋转以使第二金属丝32绕滑轮34缠绕时，第二框架20可绕y轴沿第一方向枢转。当驱动源使滑轮34旋转以使第二金属丝32从滑轮34释放时，第二框架20可绕y轴沿与第一方向相反的第二方向枢转。

足部结构70可以以三个自由度(DOF)相对于第二框架20枢转。足部结构70与第二框架20可通过踝关节60被可枢转地连接。足部结构70或第二框架20可在无需来自动力源的动力的情况下根据用户的运动而绕踝关节60枢转。

第一保持器80可连接到第一框架10。第一保持器80可被构造为包卷住用户的大腿区域，从而第一保持器80可将第一框架10安装在用户的大腿区域上。第一保持器80可包括连接的多个第一链接件82。例如，第一保持器80可通过连接多个第一链接件82而形成。

第二保持器90可连接到第二框架20。第二保持器90可被构造为包卷住用户的小腿，从而第二保持器90可将第二框架20安装在用户的小腿上。第二保持器90可包括连接的多个第二链接件92。例如，第二保持器90可通过连接多个第二链接件92而形成。

第一框架10和第二框架20中的至少一个可通过绕其可枢转地连接多个链接件82、92而被附着于用户的身体。因此，第一框架10和/或第二框架20可与用户的身体紧密接触。例如，当第一框架10通过可枢转地连接多个第一链接件82而被附着时，多个第一链接件82可根据与第一框架10接触的大腿区域的曲率而以合适的角度枢转并与大腿区域紧密接触。

形成第一框架10或第二框架20的多个框架链接件可包括第一结合单元和第二结合单元。

第一结合单元可包括从链接件的第一侧突出的突起，第二结合单元可包括从链接件的与链接件的第一侧相对的第二侧突出的突起。第一结合单元可通过销被可枢转地连接到第二结合单元。

被构造为引导两个销插入于其中的引导单元可形成在第一结合单元中。引导单元可包括第一引导单元和第二引导单元。第一引导单元可被设置为具有谷点(bottom point)或峰点的曲线的形式。第二引导单元可被设置为沿竖直方向的直线的形式。两个销可被插入到第一引导单元或第二引导单元中使得所述销被引导，并且所述销可被第一引导单元的内侧壁或第二引导单元的内侧壁支撑。由于两个销被引导单元引导，使得多个框架链接件可同时旋转和沿竖直方向线性地运动。

第一引导单元的曲线的形状可使得：即使当多个框架链接件枢转时，由多个框架链接件形成的第一框架10和/或第二框架20的总高度也不会改变。另外，由于连接框架链接件的销被引导单元的内侧壁支撑，所以即使当多个框架链接件枢转时，也可防止失稳(buckling)。

图4和图5是示出图3中示出的步行辅助机器人的一部分的图示。

如图3至图5所示，根据一些示例性实施例的步行辅助机器人1的第一保持器80和第二保持器90可分别连接到第一框架10和第二框架20。

在下文中，将描述连接到第一框架10的第一保持器80。连接到第二框架20的第二保持器90可与第一保持器80相似地设置。因此，为了简要起见，将省略对其的重复描述。

第一保持器80包括保持器主体81以及连接到保持器主体81的多个第一链接件82。保持器主体81可形成框架10的与第一保持器80连接的部分。

多个第一链接件82可与框架10垂直地连接。当框架10在竖直方向上沿着用户的腿延伸时，多个第一链接件82可与框架10垂直地连接，以包卷住用户的腿。

第一框架10可包括第一框架链接件11和第二框架链接件12。保持器主体81可设置在第一框架链接件11和第二框架链接件12之间，使得保持器主体81可以是多个框架链接件中的形成第一框架10的一部分的一个。保持器主体81可枢转地连接到第一框架10，并根据与第一框架10接触的大腿区域的曲率以合适的角度枢转，从而第一框架10可与大腿区域相对紧密地接触。

就设置在第一框架10上的在第一框架链接件11和第二框架链接件12之间的保持器主体81而言，保持器主体81可包括第一结合单元810以及设置在与第一结合单元810相对的位置的第二结合单元811。第一结合单元810可被形成为从保持器主体81的一侧突出。第二结合单元811可被形成为从保持器主体81的另一侧突出。

与第一保持器80的保持器主体81相似，附着于第一保持器80的保持器主体81的第一框架链接件11和第二框架链接件12也可包括结合单元。例如，第一框架链接件11可具有从第一框架链接件11的一侧突出的第一结合单元110，并且第二结合单元111可从第一框架链接件11的另一侧突出。同样地，第二框架链接件12可具有从第二框架链接件12的一侧突出的第一结合单元120，并且第二结合单元121可从第二框架链接件12的另一侧突出。

如图5所示，从保持器主体81的一侧突出的第一结合单元810可经由销112和113与第一框架链接件11的第二结合单元111可枢转地连接。同样地，从保持器主体81的另一侧突出的第二结合单元811可经由销124和125与第二框架链接件12的第一结合单元120可枢转地连接。

就第一框架10的第一框架链接件11而言，保持器主体81可执行相对于第一框架链接件11的旋转运动以及沿竖直方向的线性运动。在这种情况下，穿透保持器主体81和第一框架链接件11的销112和113可被形成在保持器主体81的第一结合单元810中的引导单元810a和810b引导。引导单元810a和810b可包括：第一引导单元810a，呈具有谷点和/或峰点的曲线的形式；第二引导单元810b，呈沿竖直方向延伸的直线的形式。销112和113可通过分别插入于第一引导单元810a和第二引导单元810b中而被引导。

与第一框架10的第一框架链接件11相似，就第一框架10的第二框架链接件12而言，保持器主体81可执行相对于第二框架链接件12的旋转运动以及沿竖直方向的线性运动。在这种情况下，穿透保持器主体81和第二框架链接件12的销124和125可被形成在第二框架链接件12的第一结合单元120中的引导单元120a和120b引导。引导单元120a和120b可包括：第一引导单元120a，呈具有谷点或峰点的曲线的形式；第二引导单元120b，呈沿竖直方向延伸的直线的形式。销124和125可通过分别插入于第一引导单元120a和第二引导单元120b中而被引导。

在第一框架链接件11的第一结合单元110中，可形成呈具有谷点或峰点的曲线的形式的第一引导单元110a以及呈沿竖直方向延伸的直线的形式的第二引导单元110b。

另一框架链接件(未示出)的另外的第二结合单元可被设置为与第一框架链接件11相邻并位于第一框架链接件11之上，利用穿过第一引导单元110a或第二引导单元110b的销，第一框架链接件11可执行相对于与第一框架链接件11相邻并位于第一框架链接件11之上的另一框架链接件的旋转运动以及沿竖直方向的线性运动。

第一结合单元110、120和810以及第二结合单元111、121和811可具有凸舌形状和对应的凹槽形状中的一种，并且引导单元110a、110b、120a、120b、810a和810b可以是具有上述形状的穿过孔，使得凸舌和凹槽经由插入到被设置为穿过相邻的第一结合单元110、120和810以及第二结合单元111、121和811的凸舌和凹槽的穿过孔中的销被可枢转地连接。

与第一框架链接件11相似，通过第二框架链接件12的第二结合单元121以及穿过形成在与第二框架链接件12相邻并位于第二框架链接件12之下的另一框架链接件的第一结合单元中的呈具有峰点或谷点的曲线的形式的第一引导单元或呈沿竖直方向延伸的直线的形式的第二引导单元的销，第二框架链接件12可执行旋转运动以及沿竖直方向的线性运动。

图6是根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所包括的保持器的分解透视图。图7是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所设置的金属丝的图示。图8是示出形成根据一些示例性实施例的保持器的链接件的图示。图9是示出根据一些示例性实施例的保持器的操作的图示。

如图6至图9所示，根据一些示例性实施例的步行辅助机器人1可包括第一保持器80，第一保持器80便于将步行辅助机器人1安装在用户的身体上。第一保持器80可包括保持器主体81以及连接到保持器主体81的多个链接件82。多个链接件82可被可枢转地连接，并可被设置为通过用户的操纵而包卷住用户的身体。

多个链接件82的组合可被称为链接件总成。链接件总成可设置在保持器主体81的左侧和右侧。绳索85(将在下面描述)可安装在链接件总成上，并且链接件总成的曲率可通过施加到绳索85的张力进行调节。换言之，链接件总成可通过施加到绳索85的张力而弯曲。例如，如图9所示，在张力被施加到绳索85之前由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ3)可大于在张力被施加到绳索85之后由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ4)。

链接件总成可弯曲，并且链接件总成的内侧表面可与用户的身体紧密接触。用户可调节施加到绳索85的张力，以适当地改变由链接件总成的内侧表面施加到用户的身体的压力。由硅树脂、橡胶和类似物制成的衬垫可附着到通过绳索85而与用户的身体接触的链接件总成的内侧表面。因此，可降低或者消除由链接件总成的内侧表面与用户的身体之间的摩擦力所产生的不适感。

当第一保持器80被安装为包卷住用户的身体时，在链接件总成的内侧表面中，通过由绳索85产生的张力而施加到用户的身体的力会通过与用户的身体接触的链接件总成的整个内侧表面分配和传递。通过将由绳索85产生的张力分配和传递到用户的身体，第一保持器80可将均匀的压力施加到用户的身体。例如，包括在链接件总成中的销87与绳索85之间的最小距离W3和W4从保持器主体81侧到链接件总成的端部变短，并且由链接件总成的内侧表面施加到用户的身体的力被分配和传递到用户的身体，从而均匀的压力被施加到用户的身体。

具体地讲，连接在位于保持器主体81侧的链接件和与之相邻的链接件之间的销87与绳索85之间的最小距离W3可大于连接在位于链接件总成的端部侧的链接件和与之相邻的链接件之间的销87与绳索85之间的最小距离W4。在整个链接件总成中，绳索85与链接件总成的内侧表面之间的最小距离可以是均匀的。

如上面所讨论的，第一保持器80可包括绳索85。绳索85可穿过链接件总成。绳索85可包括：第一绳索85a，穿过设置在保持器主体81右侧的链接件总成；第二绳索85b，穿过设置在保持器主体81左侧的链接件总成。

绳索85可从位于链接件总成端部的链接件82c延伸到保持器主体81，并可穿过多个链接件82。当链接件总成设置在保持器主体81的左侧和右侧时，绳索85可设置在位于保持器主体81左侧的链接件总成和位于保持器主体81右侧的链接件总成中。绳索85可穿过包括在链接件总成中的每个链接件82的侧表面的中央部分。

根据一些示例性实施例，绳索85的一侧可固定在位于链接件总成端部的链接件82c(例如，端部链接件)处，绳索85的另一侧可固定在保持器主体81侧。例如，绳索85的另一侧可连接到设置在保持器主体81处的操纵单元83侧。

根据另一些示例性实施例，绳索85可以是一侧固定在保持器主体81的一侧，穿过链接件总成，绕设置在位于链接件总成端部的链接件82c中的固定销88缠绕，再次穿过链接件总成，并延伸回到保持器主体81的单个绳索，而不是使用两个绳索。即，单个绳索85可往复并两次穿过链接件总成。绳索85的另一侧可连接到设置在保持器主体81中的操纵单元83侧。

根据又一些示例性实施例，多个绳索85可穿过链接件总成，每个绳索的一侧可固定在位于链接件总成端部的端部链接件82c中，另一侧可连接到设置在保持器主体81处的操纵单元83。当绳索85多次穿过链接件总成时，链接件总成可通过用户的操纵被稳定地安装在用户的身体上或者与用户的身体分离。

包括在保持器主体81中的操纵单元83可被构造为调节绳索85的长度。操纵单元83可以是被构造为调节由绳索提供的张力的量的调节器。例如，操纵单元83可以是开关、转盘等。

用户可操纵操纵单元83，以调节连接到操纵单元83的绳索85的长度，使得多个链接件82包卷住用户的身体和/或与用户的身体分离。保持器80被构造为使得当绳索的长度被调节时，与用户的身体接触的链接件总成的接触力也改变。

第一保持器80还可包括金属丝86。金属丝86可以是具有弹性的弹簧丝。金属丝86可穿过链接件总成。金属丝86可穿过设置在保持器主体81的左侧和右侧的所有链接件总成。金属丝86可防止包括在链接件总成中的多个链接件82在特定的链接件处急剧地弯曲。例如，即使当张力被施加到绳索85使得链接件总成约束用户的身体时，金属丝86仍可防止特定的链接件82过度弯曲。

例如，相对于穿过链接件总成的绳索85，金属丝86可穿过绳索85的上部和/或下部。例如，金属丝86可包括第一金属丝86a和第二金属丝86b。穿过链接件总成的绳索85的上部的金属丝可以是第一金属丝86a，并且穿过链接件总成的绳索85的下部的金属丝可以是第二金属丝86b。

多个链接件82可通过销87被可枢转地连接。多个链接件82可包括第一链接件82a和第二链接件82b。第一链接件82a和第二链接件82b中的每个可包括被形成为从一侧突出的连接单元820和形成在另一侧的容纳单元822。形成在第二链接件82b中的连接单元820可被插入到形成在相邻的第一链接件82a中的容纳单元822中。

销通孔821可形成在连接单元820中，销87可被插入到销通孔821中。销通孔823可形成在容纳单元822之上和之下以穿透到容纳单元822，销87可被插入到销通孔823中。形成在连接单元820中的销通孔821可被设置为与形成在容纳单元822中的销通孔823对应。穿过在形成于第一链接件82a中的容纳单元822侧形成的销通孔823的销可被插入到第二链接件82b的在容纳于容纳单元822中的连接单元820中形成的销通孔821中。当销87穿过在第一链接件82a的容纳单元822侧形成的销通孔823以及在第二链接件82b的连接单元820侧形成的销通孔821时，第一链接件82a和第二链接件82b可相对于销87被可枢转地连接。

和与第一框架10相关联的第一结合单元和第二结合单元相似，与保持器80相关联的连接单元820可具有凸舌的形状，并且与保持器80相关联的容纳单元822可具有对应的凹槽的形状。同样地，和与第一框架10相关联的引导单元相似，与保持器80相关联的销通孔821和823可以是具有上述形状的穿过孔，使得凸舌和凹槽经由插入到被设置为穿过相邻的连接单元820和容纳单元822的凸舌和凹槽的穿过孔中的销87被可枢转地连接。

如图8所示，在链接件总成中，绳索通孔825可形成在链接件82中。绳索通孔825可被构造为接纳绳索85，使得绳索85可被插入于其中。绳索通孔825可形成在链接件82的侧表面中。具体地讲，绳索通孔825可被形成为穿透链接件82的两个相对的侧表面。在形成链接件总成的链接件82中形成的绳索通孔825可被形成为与在另一相邻的链接件中形成的绳索通孔825连通。例如，在第一链接件82a中形成的绳索通孔825可与在与第一链接件82a相邻的第二链接件82b中形成的绳索通孔825连通。

当绳索85往复并两次或更多次穿过链接件总成时或者当多个绳索85穿过链接件总成时，绳索通孔825可以以与绳索85穿过链接件总成的次数相对应的数目形成。例如，当绳索85往复并两次穿过链接件总成时，第一绳索通孔825a以及第二绳索通孔825b可形成在形成链接件总成的每个链接件82中。绳索85可穿过形成在每个链接件82中的第一绳索通孔825a，穿过第二绳索通孔825b并返回。

被构造为固定绳索85的位置的固定销88可设置在位于链接件总成端部的端部链接件82c中。在位于链接件总成端部的端部链接件82c中，绳索通孔825a和825b可在铰链件总成的末端会聚在一起。已经穿过形成在多个链接件82中的第一绳索通孔825a的绳索85绕固定销88缠绕，并且其方向可被改变为朝向第二绳索通孔825b。施加到绳索85的张力可通过固定销88被传递至位于链接件总成端部的链接件82c。

将在下面描述绳索85固定在保持器80中使得绳索85可在保持器主体81中缩短或延长。

金属丝通孔824a和824b可设置在链接件总成中，金属丝86可插入到金属丝通孔824a和824b中。金属丝通孔824a和824b可形成在包括在链接件总成中的多个链接件82中。形成在链接件82中的金属丝通孔824a和824b可被形成为与形成在与链接件82相邻的链接件中的金属丝通孔824a和824b连通。

金属丝通孔824(即，824a和824b)可被设置为穿透设置在每个链接件82中的容纳单元822的内侧壁。可形成两个金属丝通孔824。这两个金属丝通孔824可在竖直方向上设置在容纳单元822的内侧壁中。

设置在位于链接件总成端部的端部链接件82c中的金属丝通孔826可暴露于外部。当连接多个链接件82以形成链接件总成时，金属丝可穿过在位于链接件总成端部的链接件82c中形成的金属丝通孔826被插入。穿过金属丝通孔826被插入的金属丝86可穿过形成在链接件总成的每个链接件82中的金属丝通孔824。因此，金属丝86可被安装在链接件总成中。

图10是根据一些示例性实施例的保持器主体的分解透视图。

如图10所示，根据一些示例性实施例的保持器主体81可包括操纵单元83和锁定开关84。操纵单元83和锁定开关84可暴露于保持器主体81的外部，以允许用户进行操纵。

容纳单元817或连接单元可设置在保持器主体81的两侧表面中，以连接链接件82。当容纳单元817形成在保持器主体81中时，与保持器主体81相邻的链接件82的连接单元可容纳于容纳单元817中。链接件82和保持器主体81可通过销被可枢转地连接，所述销穿过形成在容纳单元817之上和之下的销通孔814和形成在链接件82的连接单元中的销通孔。

和与第一框架10相关联的第一结合单元和第二结合单元相似，与保持器主体81相关联的容纳单元817可具有凹槽的形状，并被构造为可枢转地连接到与保持器主体81相邻的链接件82的连接单元。

第一齿轮单元832可安装在保持器主体81的内侧。第一齿轮单元832可连接到操纵单元83，从而当用户操纵操纵单元83时，第一齿轮单元832可随操纵单元83一起运动。

例如，结合单元830可设置在操纵单元83中，螺纹形成在结合单元830的外侧表面中。结合凸台831可安装在第一齿轮单元832中，在结合凸台831中，螺纹形成在形成孔的内侧表面中。结合单元830和结合凸台831中的每个可以是外螺纹(公螺纹)和对应的内螺纹(母螺纹)中的一种。

结合单元830可穿过形成在保持器主体81中的第一孔812，并被结合到设置在保持器主体81内侧的结合凸台831。因此，操纵单元83和第一齿轮单元832可被连接而一起运动。

绳索通孔816可进一步形成在保持器主体81的两侧表面中，绳索85可穿过绳索通孔816。已经穿过绳索通孔816的绳索85的一端可被安装在与保持器主体81相关联的第二齿轮单元833中。

第二齿轮单元833可被构造为与第一齿轮单元832啮合。当第一齿轮单元832旋转时，第二齿轮单元833可沿着与第一齿轮单元832的旋转方向相反的方向旋转。例如，当第一齿轮单元832沿顺时针方向旋转时，第二齿轮单元833可沿逆时针方向旋转。至少穿过链接件总成和绳索通孔816的绳索的端部可被连接于第二齿轮单元833中的轴834。轴834安装在第二齿轮单元833上，并可随第二齿轮单元833旋转。

穿过链接件总成的绳索85的端部可被固定在连接到第二齿轮单元833的轴834中。当第二齿轮单元833沿特定方向旋转时，轴834可随第二齿轮单元833旋转。当轴834沿特定方向旋转时，固定在轴834中的绳索85绕轴834缠绕或者缠绕的绳索85可从轴834释放。

当单个绳索85被设置为往复于链接件总成中时，绳索85的一端可固定在轴834中，绳索85的另一端可固定在保持器主体81的一侧或者链接件82的与保持器主体81相邻的一侧。

例如，当用户沿逆时针方向旋转操纵单元83时，第一齿轮单元832随操纵单元83一起沿逆时针方向旋转。当第一齿轮单元832沿逆时针方向旋转时，第二齿轮单元833可沿顺时针方向旋转。当第二齿轮单元833沿顺时针方向旋转时，绳索85可绕轴834缠绕。当绳索85绕轴834缠绕时，链接件总成弯曲，使得相邻的链接件82之间的角度减小，从而导致链接件82更靠近用户的身体侧，并可约束用户的身体。

当用户沿顺时针方向旋转操纵单元83时，第一齿轮单元832随操纵单元83一起沿顺时针方向旋转。当第一齿轮单元832沿顺时针方向旋转时，第二齿轮单元833可沿逆时针方向旋转。当第二齿轮单元833沿逆时针方向旋转时，绳索85可从轴834释放。当绳索85从轴834释放时，链接件总成可通过变松的绳索85而更加远离用户的身体，使得相邻的链接件之间的角度增加，从而导致链接件82与用户的身体分离。

保持器主体81还可包括锁定单元(例如，制动器)。锁定单元可包括锁定开关84和连接到锁定开关84的锁定杆840。锁定齿条841可形成在锁定杆840的一侧，锁定齿条841可与第二齿轮单元833选择性地啮合。

锁定杆840可设置在保持器主体81的内侧。锁定开关84可设置在保持器主体81的外侧以被用户操纵。锁定开关84和锁定杆840可被结合而能够一体地运动。第二孔813形成在保持器主体81中。锁定开关84和锁定杆840可通过第二孔813被结合。第二孔813可沿竖直方向延伸，并且锁定开关84可沿着第二孔813的延伸方向滑动。

弹性构件842(例如，弹簧)可设置在锁定杆840之下，弹性构件842被构造为将弹力施加到锁定杆840。由弹性构件842施加到锁定杆840的弹力可向上施加。

与第二齿轮单元833选择性地啮合的锁定齿条841可设置在锁定杆840中。锁定齿条841可设置在锁定杆840的下部侧表面中。

在下文中，将描述通过锁定单元约束或解除操纵单元83的操作的结构。

图11是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元被锁定的状态的图示。图12是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元的锁定被解除的状态的图示。

如图11和图12所示，锁定杆840可包括与第二齿轮单元833选择性地啮合的锁定齿条841。当没有外力时，锁定杆840由于弹性构件842而被向上推，并且锁定齿条841与第二齿轮单元833啮合。

如图11所示，当第二齿轮单元833与锁定齿条841的齿啮合时，第二齿轮单元833可沿顺时针方向C1旋转。当第二齿轮单元833沿顺时针方向C1旋转时，第二齿轮单元833的齿顺序地经过锁定齿条841。当设置在第二齿轮单元833中的齿顺序地经过设置在锁定齿条841中的齿时，锁定杆840可被向下推动。当设置在第二齿轮单元833中的齿经过设置在锁定齿条841中的齿时，锁定杆840可因设置于其下的弹性构件842而向上返回。当第二齿轮单元833旋转并向下推动锁定杆840时，锁定杆840可重复因弹性构件842而向上返回的操作。

这样，由于第二齿轮单元833沿顺时针方向C1可旋转，因此用户沿逆时针方向旋转操纵单元83而使绳索85绕轴834缠绕，从而链接件总成约束并包卷住用户的身体。因此，可将第一保持器80安装在用户的身体上。

当第二齿轮单元833与锁定齿条841啮合在一起时，第二齿轮单元833不会沿逆时针方向C2旋转。当没有外力时，锁定杆840的上表面和侧表面被设置为与保持器主体81的内侧壁相邻，并被设置为使锁定杆840向上或向侧部运动的空间。

当第二齿轮单元833试图沿逆时针方向C2旋转时，由于没有使锁定杆840向上或向侧部运动的空间，因此设置在第二齿轮单元833中的齿不经过设置在锁定齿条841中的齿，并且第二齿轮单元833与锁定齿条841相抵触且不旋转。因此，即使当用户沿顺时针方向旋转操纵单元83时，由于第二齿轮单元83不会沿逆时针方向C2旋转，因此，第二齿轮单元833仍保持在绕轴834缠绕的绳索85不会释放的锁定状态。

因此，当用户将保持器80安装为使得链接件总成将适当的压力施加到身体时，只要不操纵锁定单元，绳索85便可被固定而不从轴834释放。因此，第一保持器80可被稳定地安装在用户的身体上，从而即使当用户行走时压力被施加到第一保持器80，第一保持器80也不会变松或者与用户的身体分离。

如图12所示，当用户施加的力大于弹性构件842的弹力以使锁定开关84向下移时，锁定杆840向下运动，并且第二齿轮单元833和锁定齿条841可分离。

由于第二齿轮单元833不与锁定齿条841相抵触，因此第二齿轮单元833可沿顺时针方向C1和逆时针方向C2旋转。当锁定开关84向下移时，用户可沿顺时针方向旋转操纵单元83。当操纵单元83沿顺时针方向旋转时，第二齿轮单元833沿逆时针方向C2旋转，并且绕轴834缠绕的绳索85可从轴834释放。当绳索85从轴834释放时，绳索85的长度增加并且链接件总成可与用户的身体分离。因此，第一保持器80可与身体分离。

当施加到锁定开关84的力被释放时，锁定杆840通过弹性构件842的弹力而向上运动，并且锁定齿条841与第二齿轮单元833可再次啮合，如图11所示。

图13是示出其它示例性实施例的概念图。

如图13所示，在另一些示例性实施例中，保持器5'可安装在身体的特定部位上。保持器5'可设置有通过具有弹性的板6'连接的多个链接件。通过板6'连接的多个链接件可被称为链接件总成。

保持器5'可包括绳索7'。绳索7'可穿过多个链接件。在保持器5'中，多个链接件可通过施加到绳索7'的张力而包卷住身体。绳索7'的一端可固定在设置于保持器5'端部的链接件中。张力可通过绳索7'的另一端被施加到绳索7'。当张力被施加到绳索7'时，多个链接件可被绳索7'拉动而包卷住身体。在张力被施加到绳索7'之前由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ5)可大于在张力被施加到绳索7'之后由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ6)。

例如，形成保持器5'的多个链接件可包括第一链接件5a'和第二链接件5b'。第一链接件5a'和与第一链接件5a'相邻的第二链接件5b'可通过具有弹性的板6'连接。绳索7'可穿过第一链接件5a'和第二链接件5b'。绳索7'的一端可固定在链接件总成的一侧中。当绳索7'的另一端被拉动时，张力T被施加到绳索7'。通过施加到绳索7'的张力T，包括第一链接件5a'和第二链接件5b'的链接件总成可接收驱动力以包卷住用户的身体。

当链接件总成被绳索7'拉动而包卷住用户的身体时，每个链接件的内侧表面可压住用户的身体。在这种情况下，由每个链接件的内侧表面施加到用户的身体的力可被分配。每个链接件的内侧表面可将均匀的压力P传递至用户的身体。因此，即使当保持器5'安装在用户的身体上时，保持器5'也可降低或者消除由于不均匀压力的传递而导致的不适感。

安装在链接件上的板6'与绳索7'之间的最小距离可从绳索7'的另一侧到绳索7'的一侧减小。具体地讲，连接到位于绳索7'另一侧的链接件5a'的板6'与绳索7'之间的最小距离W5可大于连接到位于绳索7'一侧的链接件5b'的板6'与绳索7'之间的最小距离W6。因此，板6'的由于每个链接件的内侧表面施加在用户的身体上的力而产生的力矩与板6'的由于绳索7'的张力而产生的力矩可平衡。

图14是示出根据其它示例性实施例的保持器的图示。图15是示出根据其它示例性实施例的保持器的链接件和绳索的图示。图16是示出根据其它示例性实施例的保持器的操作的图示。

如图14和图15所示，保持器100可包括保持器主体101和多个链接件102。多个链接件102可通过具有弹性的板103连接。

在一些示例性实施例中，板103可用作在保持器80中连接链接件82的金属丝86和销87。即，板103连接多个链接件102，并且即使当张力被施加到绳索106(将在下面描述)时，多个链接件102也可保持链接件总成的形状。

多个链接件102和板103的组合可被称为链接件总成。链接件总成可连接到保持器主体101。链接件总成可连接到保持器主体101的左侧和右侧。由硅树脂、橡胶和/或类似物制成的衬垫可安装在与用户的身体接触的链接件总成的内侧表面，从而提高用户的佩戴舒适性。

保持器100可包括穿过多个链接件102的绳索106。绳索106穿透多个链接件102。绳索106可多次穿过多个链接件102。例如，单个绳索106可往复并两次穿过链接件总成。

链接件总成的曲率可通过施加到绳索106的张力进行调节。在张力被施加到绳索106之前由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ7)可大于在张力被施加到绳索106之后由相邻的链接件的内侧表面形成的角度(θ8)。

在整个链接件总成中，绳索106与链接件的内侧表面之间的最小距离可相同。当将张力施加到绳索106并将保持器100安装在用户的身体上时，由与用户的身体接触的链接件总成施加在用户的身体上的力被分配，并且均匀的压力可在整个接触区域被施加到用户的身体。

例如，位于保持器主体101侧的板103与绳索106之间的最小距离W7可大于位于链接件总成端部的板103与绳索106之间的最小距离W8。这样，由于绳索106的张力而产生的力可被分配和传递，使得包卷住用户的身体的多个链接件的每个表面均向用户的身体施加均匀的压力。

固定销108设置在位于链接件总成端部的链接件102b中。从保持器主体101延伸的绳索106可穿过链接件总成，绕固定销108旋转，再次穿过链接件总成，并伸入保持器主体101侧。

绳索106的一侧可固定在保持器主体101中或者与保持器主体101相邻的链接件102a中。绳索106的另一侧可固定在设置于保持器主体101中的轴中。

保持器主体101可包括操纵单元104，操纵单元104可由用户操纵，以减小或增加绳索106的长度。保持器主体101包括锁定单元，锁定单元被构造为锁定绳索106所缠绕的轴侧，使得绳索106被选择性地延长。保持器主体101可包括能够操纵锁定单元的锁定开关105。

由于通过操纵单元104延长或缩短绳索106，因此锁定单元的构造以及保持器主体101的与功能相关的构造和操作可与以上参照图10至图12所描述的那些相似，因此将不再重复对其的描述。

图17示出了根据一些示例性实施例的张力装置。

如图17所示，张力装置1700可包括(例如)可利用数据总线1750彼此发送数据和/或接收数据的存储器1710、传感器1720、处理器1730和驱动器1740。

存储器1710可以是能够存储数据的任何装置。例如，存储器可以是非易失性存储器、易失性存储器、硬盘、光盘和上述装置中的两个或更多个的组合。存储器可以是非临时性计算机可读介质。非临时性计算机可读介质也可以是分布式网络，从而以分布式方式存储和执行程序指令。非易失性存储器可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或闪速存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM)。

传感器1720可被构造为感测用户是否正在行走。例如，传感器1720可以是压力传感器。压力传感器可以是感测当用户行走时传递至用户的足部的地面反作用力(GRF)的GRF传感器。

处理器1730可以是能够处理数据的任何装置(包括，例如，被构造为通过基于输入数据执行算术操作、逻辑操作和输入/输出操作来实现特定操作的微处理器)或者能够执行包含在计算机可读代码中的指令的任何装置。处理器1730可以是当执行存储在存储器1710中的指令时将处理器1730配置为专用机器使得处理器1730被配置为确定施加到与保持器相关联的绳索的张力的量的逻辑芯片，例如，中央处理单元(CPU)、控制器或专用集成电路(ASIC)。处理器1730可基于由传感器1720执行的感测的结果确定施加到绳索的张力的量。

驱动器1740可以是根据由电源(未示出)供应的电能而产生扭矩的马达。马达可设置有编码器。可选地，驱动器1740可包括通过电能或者通过产生扭矩的流体压力(诸如，举例来说，液压或气压)进行操作的至少一个活塞或汽缸装置。驱动器1740可基于从处理器1730接收的指令将一定量的扭矩施加在绳索上。

在一些示例性实施例中，保持器可包括囊状物和空气压力发生器(未示出)，处理器1730可通过指示空气压力发生器使囊状物充气和/或放气而改变施加到用户的腿的压力的量。充气量可取决于例如由传感器1720执行的感测的结果。

这样，多个链接件被可枢转地连接，并且可通过使绳索缩短或延长而将保持器安装在用户的身体上或者使保持器与用户的身体分离。由于通过使绳索延长或缩短而调节链接件总成的按压程度以匹配用户的身体的尺寸，因此保持器可降低或者消除由于安装保持器的身体的尺寸不同而导致的佩戴不舒适性。另外，链接件总成的绳索与枢转单元之间的距离被整，以分配和传递由于绳索的张力而由多个链接件施加在用户的身体上的力。由多个链接件施加在用户的身体上的力被分配和传递，并且由与用户的身体接触的链接件总成的内侧表面施加到用户的身体的压力的大小一致，从而消除了在安装保持器时由于不均匀压力而导致的用户不适。

根据一些示例性实施例，通过将张力施加到绳索，可更加容易地将保持器安装在用户的身体上。在与用户的身体接触的保持器的内侧表面，保持器的接触表面不会令用户感到不适。

尽管已经示出并描述了一些示例性实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的示例性实施例的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例进行改变。

Claims (21)

1.一种保持器，该保持器被构造为安装在用户上，所述保持器包括：

链接件总成，包括相互连接的多个链接件，所述链接件总成被构造为包卷住用户的身体部位，所述相互连接的多个链接件具有面向所述身体部位的内侧表面和面向与内侧表面相对的方向的外侧表面，所述相互连接的多个链接件在外侧表面处通过销被可枢转地连接；

绳索，被构造为穿过链接件总成中的所述相互连接的多个链接件，并响应于施加到绳索的张力而调节所述相互连接的多个链接件中相邻的链接件之间的角度；以及

保持器主体，被构造为将绳索的第一侧安装到保持器主体，其中，所述相互连接的多个链接件中的每个的内侧表面距离绳索为相同的第一距离，同时所述相互连接的多个链接件中的每个的外侧表面与绳索之间的第二距离从所述相互连接的多个链接件的连接到保持器主体的第一链接件到所述相互连接的多个链接件的端部链接件逐渐减小。

2.如权利要求1所述的保持器，其中，保持器主体包括调节器，所述调节器被构造为调节施加到绳索的张力的量。

3.如权利要求2所述的保持器，其中，调节器被构造为使绳索缩短，使得施加到绳索的张力的量增加并且相邻的链接件之间的角度减小。

4.如权利要求1所述的保持器，其中：

所述相互连接的多个链接件包括相互连接的第一组链接件和相互连接的第二组链接件，相互连接的第一组链接件和相互连接的第二组链接件中的每组具有连接到保持器主体的第一端部链接件以及相互连接的第一组链接件和相互连接的第二组链接件中的各个组的距离第一端部链接件的相对端处的第二端部链接件。

5.如权利要求2所述的保持器，其中：

绳索的第一侧连接到与保持器主体相关联的齿轮轴，

所述齿轮轴被构造为连接到齿轮。

6.如权利要求5所述的保持器，其中：

所述齿轮被构造为响应于来自调节器的驱动力而旋转，

所述齿轮轴被构造为响应于所述齿轮的旋转而使绳索缩短或延长。

7.如权利要求6所述的保持器，其中，保持器主体还包括制动器，所述制动器被构造为选择性地阻止连接到所述齿轮轴的齿轮的旋转。

8.如权利要求7所述的保持器，其中，所述制动器包括与所述齿轮选择性地啮合的锁定齿条。

9.如权利要求8所述的保持器，其中，当锁定齿条与所述齿轮啮合时，锁定齿条被构造为阻止所述齿轮沿特定方向的旋转。

10.如权利要求9所述的保持器，其中，所述特定方向是绳索从所述齿轮轴释放的方向。

11.如权利要求8所述的保持器，其中，当制动器与所述齿轮分离时，制动器被构造为允许所述齿轮沿顺时针方向或逆时针方向旋转，使得绳索绕所述齿轮轴缠绕或者从所述齿轮轴释放。

12.如权利要求1所述的保持器，所述保持器还包括：

金属丝，穿过链接件总成中的所述相互连接的多个链接件，所述金属丝被构造为保持链接件总成的形状。

13.如权利要求1所述的保持器，其中，所述相互连接的多个链接件通过板相互连接，所述板被构造为具有弹性。

14.如权利要求1所述的保持器，其中，链接件总成包括：相互连接的第一组链接件，连接到保持器主体的左侧和右侧中的一者；相互连接的第二组链接件，连接到保持器主体的左侧和右侧中的另一者。

15.如权利要求8所述的保持器，其中，所述制动器包括锁定开关和连接到锁定开关的锁定杆，其中，所述锁定齿条形成在所述锁定杆的下部侧表面中。

16.一种步行辅助机器人，该步行辅助机器人被构造为辅助用户行走，所述步行辅助机器人包括：

步行辅助装置，具有外骨骼形状，使得步行辅助装置被构造为经由至少一个保持器被附着到用户的一个或更多个腿上，其中，所述至少一个保持器包括：

相互连接的多个链接件，被构造为附着到用户的所述一个或更多个腿上，所述相互连接的多个链接件具有面向用户的所述一个或更多个腿的内侧表面和面向与内侧表面相对的方向的外侧表面，所述相互连接的多个链接件在外侧表面处通过销被可枢转地连接；

绳索，被构造为响应于施加到该绳索的张力而调节所述相互连接的多个链接件中相邻的链接件之间的角度；以及

张力装置，被构造为向绳索施加张力，其中，所述相互连接的多个链接件中的每个的内侧表面距离绳索为相同的第一距离，同时所述相互连接的多个链接件中的每个的外侧表面与绳索之间的第二距离从所述相互连接的多个链接件的第一链接件到所述相互连接的多个链接件的端部链接件逐渐减小。

17.如权利要求16所述的步行辅助机器人，其中，张力装置被构造为改变施加到绳索的张力的量。

18.如权利要求17所述的步行辅助机器人，其中，张力装置包括：

齿轮，具有从该齿轮延伸的轴，所述齿轮连接到调节器，张力装置被构造为通过响应于用户操纵调节器使绳索绕所述轴缠绕而改变施加到绳索的张力的量。

19.如权利要求17所述的步行辅助机器人，其中，张力装置包括：

传感器，被构造为检测用户是否正在行走；以及

处理器，被构造为基于用户是否正在行走而指示驱动器改变施加到绳索的张力的量。

20.如权利要求17所述的步行辅助机器人，其中，张力装置被构造为施加张力，使得施加到所述链接件的净扭矩处于平衡状态，所述净扭矩包括与张力相关的力以及与由用户的腿施加的反作用力相关的力。

21.如权利要求20所述的步行辅助机器人，其中，保持器被构造为将与张力相关的力施加到用户的腿，使得与张力相关的力围绕用户的腿的外周均匀地施加。