CN104948663A - 链接件总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种链接件总成。所述框架由可枢转地彼此连接的多个链接件构成，所述框架柔性地弯曲，连接构成框架的多个链接件的销插入到曲线形状的狭槽和沿竖直方向的狭槽中并在其中滑动，这样，即使框架弯曲，框架的总长度增加，而框架的端部可沿着相对于地面水平的直线运动。

Description

链接件总成

本申请要求于2014年3月28日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0037080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链接件总成和框架及/或具有该链接件总成和框架的步行辅助机器人，所述链接件总成和框架是柔性的，使得所述链接件总成和框架能够在与身体紧密接触的同时支撑重量。

背景技术

根据使用领域，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，或者可用作增加用户的肌肉力量并支撑重物的载荷的加强装置。为了帮助穿戴者支撑载荷，传统的辅助装置可能是刚性的，因此可能不与穿戴者的身体紧密接触，或者传统的辅助装置可能太柔软，从而辅助装置可能会失稳(buckle)而不能帮助用户支撑载荷。

发明内容

一些示例性实施例涉及一种链接件总成和框架及/或具有该链接件总成和框架的步行辅助机器人，其中，所述框架由可枢转地彼此连接的多个链接件构成并且能够柔性地弯曲。

示例性实施例的其他方面部分将在下面的描述中进行阐述，部分将通过描述而显而易见或者可通过示例性实施例的实践而了解。

一些示例性实施例涉及一种链接件总成。

在一些示例性实施例中，链接件总成包括：第一链接件，具有枢转部和支撑部；以及第二链接件，连接到第一链接件并延伸，第二链接件包括第一引导部和第二引导部，第一引导部被设置为与第一链接件的枢转部相对应，在第一引导部处，枢转部被设置为使得第一链接件和第二链接件相对于彼此作旋转运动并相对于彼此作线性运动，第二引导部被设置为与第一链接件的支撑部相对应，并限制支撑部旋转，使得第一链接件被第二链接件支撑。

第一引导部可包括第一引导壁，第一引导壁按照第一链接件和第二链接件相对于彼此旋转的构造支撑枢转部。

第二引导部可包括第二引导壁，第二引导壁沿线性运动的方向延伸，并在第一链接件旋转时支撑支撑部。

第一引导部可包括：安装部，如果第一链接件和第二链接件沿线性运动的方向对齐，则枢转部设置在安装部上；延伸部，从安装部倾斜地延伸。

延伸部可包括：第一延伸部，基于沿线性运动的方向延伸的直线设置在安装部的一侧；第二延伸部，基于沿线性运动的方向延伸的直线设置在安装部的另一侧。

第一延伸部和第二延伸部可被设置为基于穿过安装部并沿线性运动的方向延伸的直线对称。

第一引导部可以以具有最低点或最高点的曲线的形式设置。

第二引导部可被设置为在线性运动的方向上与第一引导部分隔开。

第二引导部可沿线性运动的方向延伸，并可引导支撑部沿线性运动的方向运动。

枢转部可包括第一销，支撑部可包括第二销，第二销被设置为在线性运动的方向上与第一销分隔开。

形成第一引导部和第二引导部所处的第一结合部可设置在第二链接件处。

两个第二结合部可在第一链接件处被设置为以规则的间隔彼此面对，第一结合部可被插入到两个第二结合部之间的空间中。

枢转部和支撑部可设置在第二结合部处，并可穿过第一结合部。

可设置多个第一链接件和多个第二链接件，多个第一链接件和多个第二链接件可交替地彼此连接。

在另一些示例性实施例中，链接件总成可包括：第一链接件，沿着用户的腿延伸，并包括第一销和与第一销分隔开的第二销；第二链接件，连接到第一链接件并延伸，在第二链接件中形成第一销结合到其中的第一狭槽以及第二销结合到其中的第二狭槽，其中，第一狭槽和第二狭槽可分别受第一销和第二销的约束，并且第一狭槽和第二狭槽可运动，使得第一链接件和第二链接件相对于彼此旋转并相对于彼此作线性运动。

第一狭槽和第二狭槽可被形成为具有不同的形状。

第一狭槽可以以曲线的形式形成，第二狭槽可以以直线的形式形成。

第一狭槽可与第二狭槽的直线方向相交地延伸下去。

第一狭槽可以以对称曲线的形式形成。

第一狭槽可以以具有最低点或最高点的曲线的形式形成。

第一链接件和第二链接件可同时作相对于彼此的旋转运动和相对于彼此的线性运动，在第一链接件作旋转运动和线性运动之前和之后，第一链接件的端部的高度与第二链接件的端部的高度可不变。

其他示例性实施例涉及一种安装在用户的身体上并被构造成帮助用户行走的步行辅助机器人。

在一些示例性实施例中，步行辅助机器人可包括：第一框架，安装在用户的大腿上；第二框架，安装在用户的小腿上；以及膝关节，可枢转地连接第一框架和第二框架，其中，第一框架和第二框架中的至少一个可由彼此连接的多个链接件构成，并可被设置为与用户的身体紧密接触，多个链接件可包括：第一链接件，包括沿着用户的腿彼此分隔开的第一销和第二销；第二链接件，连接到第一链接件并包括第一狭槽和第二狭槽，第一销设置在第一狭槽中，使得第一链接件和第二链接件相对于彼此作旋转运动并相对于彼此作线性运动，第二销设置在第二狭槽中，并且第二狭槽妨碍第二销的旋转，使得第一狭槽被支撑。

第一狭槽可包括：安装部，如果第一链接件和第二链接件沿竖直方向对齐，则第一销设置在安装部上；延伸部，从安装部相对于竖直方向倾斜地延伸。

延伸部可设置在安装部的左侧或右侧上。

第二狭槽可沿竖直方向延伸，如果第一销被设置在安装部右侧上的延伸部的内侧壁支撑，则第二销可被第二狭槽的左支撑壁支撑，如果第一销被设置在安装部左侧上的延伸部的内侧壁支撑，则第二销可被第二狭槽的右支撑壁支撑。

由于框架根据用户的身体的曲线柔性地弯曲，因此第一销和第二销可在第一狭槽和第二狭槽内运动，使得框架的总长度变化，而框架的特定点距离地面的高度不变。

其他示例性实施例涉及一种根据用户的腿的曲线可枢转地安装在用户的身体上的框架。

框架可包括彼此连接的多个链接件，从而多个链接件相对于彼此作线性运动。

在一些示例性实施例中，链接件总成可包括交替的多个链接件，多个链接件中的每个链接件包括具有凸舌的第一端以及具有对应的凹槽的第二端，凸舌和凹槽均包括穿过其的穿过孔，从而穿过孔允许在多个链接件之间的有限量的旋转运动和有限量的线性运动，同时支持压缩力施加在多个链接件之间。

在一些示例性实施例中，与凸舌和凹槽中的一个相关联的穿过孔包括狭槽，所述狭槽包括曲线狭槽和直线狭槽，其中，曲线狭槽关于曲线狭槽的拐点对称地定位。

在一些示例性实施例中，与凸舌和凹槽中的另一个相关联的穿过孔包括穿过其的结合孔，所述结合孔与所述狭槽相对应，使得狭槽和结合孔中相对应的一组被构造成容纳穿过其的销。

在一些示例性实施例中，曲线狭槽被构造成容纳第一销，直线狭槽被构造成容纳第二销，从而通过曲线狭槽的形状来确定多个链接件之间的所述有限量的旋转运动，并通过直线狭槽的长度来确定多个链接件之间的所述有限量的线性运动。

附图说明

通过下面结合附图对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具有无失稳结构的步行辅助机器人的概念图；

图2是图1的I部分的放大图；

图3是用于描述图1中示出的步行辅助机器人的链接件结构的视图；

图4是图1的步行辅助机器人的多链接件结构的概念图；

图5是用于描述根据一些其他示例性实施例的步行辅助机器人的视图；

图6是图5的I'部分的放大图；

图7是图6的分解透视图；

图8是图7中示出的链接件的第一结合部的视图；

图9和图10是根据图6中示出的链接件的操作的销的位置的视图；

图11是包括图5的I'部分的步行辅助机器人的多链接件结构的视图；

图12是图5的I”部分的第一结合部的视图；

图13和图14是图12的链接件总成的操作的视图；

图15是包括图5的I”部分的步行辅助机器人的多链接件结构的视图；

图16和图17是用于概念性地描述当包括在图5的I”部分中的链接件枢转时链接件的角度与链接件总成的长度之间的关系的视图；

图18是用于描述随着设置在图5的步行辅助机器人的I”部分中的链接件旋转而在狭槽内变化的销的位置的关系的视图；

图19是用于描述设置在图5的步行辅助机器人的I”部分中的多个链接件的旋转角度的视图；

图20示出了根据一些示例性实施例的步行辅助机器人。

具体实施方式

现在将详细说明示例性实施例，示例性实施例的一些示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。

然而，应该理解的是，并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、整数、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、整数、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具有无失稳结构的步行辅助机器人的概念图，图2是图1的I部分的放大图。

参照图1和图2，步行辅助机器人1包括沿着用户的腿的长度方向延伸的框架2和3。框架2和3可包括支撑用户的大腿的第一框架2和支撑用户的小腿的第二框架3。

步行辅助机器人1还可包括固定到用户的腰部的腰部固定单元4和安装在用户的足部上的足部结构8。第一框架2和腰部固定单元4可利用髋关节5彼此连接，第一框架2和第二框架3可利用膝关节6彼此连接。类似地，第二框架3和足部结构8可利用踝关节7彼此连接。髋关节5使固定到用户的大腿的第一框架2可枢转地连接到腰部固定单元4，膝关节6使固定到用户的小腿的第二框架3可枢转地连接到第一框架2，踝关节7使足部结构8可枢转地连接到第二框架3。步行辅助机器人1还可包括向髋关节5和膝关节6提供驱动力的驱动源9。

第一固定单元10可连接到第一框架2，以将第一框架2固定到用户的大腿。类似地，第二固定单元11可连接到第二框架3，以将第二框架3固定到用户的小腿。第一固定单元10和第二固定单元11可以以紧固件的形式设置。

分别固定第一框架2和第二框架3以使其与用户的腿紧密接触的第一固定单元10和第二固定单元11可被调节成适合用户的腿的尺寸。

腰部固定单元4可由柔性带形成，以被调节成适合于用户的腰部尺寸。例如，腰部固定单元4可以是由包括固定部(诸如搭扣(buckle)、棘轮带扣ratchet buckle)或卡子(catch))的带或粘带扣(Velcro)形成的钩环(hook-and-loop)式固定单元。

髋关节5可被设置为具有三个自由度(DOF，degree of freedom)，这样连接到髋关节5的第一框架2可绕x轴、y轴和z轴枢转。第一框架2可利用驱动力从驱动源9被传递至其的髋关节5而绕x轴枢转。第一框架2还可利用铰接单元而绕y轴枢转。第一框架2或第一框架2所连接到的髋关节5可被设置为沿着腰部固定单元4能够滑动，这样第一框架2或髋关节5可绕z轴枢转。例如，沿x轴的延伸方向设置的轨道部可设置在腰部固定单元4处，并且滑动部可设置在第一框架2或髋关节5处，从而滑动部可根据用户的运动而沿着轨道部滑动，并且第一框架2可绕z轴枢转。这样，通过使用具有三个自由度(DOF)的髋关节5，第一框架2可绕x轴、y轴和z轴枢转，从而可平稳地实现用户的步行运动。

膝关节6可被设置为具有一个自由度(DOF)。例如，膝关节6可利用从驱动源9传递的驱动力而使第一框架2或第二框架3绕x轴枢转。

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。

与髋关节5类似，踝关节7可被设置为具有三个自由度。例如，第二框架3或足部结构8可被设置为基于踝关节7绕x轴、y轴和z轴枢转。

足部结构8可安装在用户的足部上。传感器可设置在足部结构8的接触用户的足部的表面上，可检测穿戴步行辅助机器人1的用户的载荷的变化，并可将关于检测到的用户的载荷的变化的信息发送到控制器(未示出)。控制器(未示出)可利用由传感器检测的信息控制髋关节5或膝关节6的运动。

控制器可包括处理器和存储器(未示出)。

控制器可包括处理器(例如，中央处理器(CPU)、控制器或专用集成电路(ASIC))，所述处理器将控制器配置为当执行存储在存储器中的指令时使第一框架2和第二框架3以期望的量的力运动的专用机器。

第一框架2和/或第二框架3可由彼此连接的多个链接件20构成。楔形部可被形成为从多个链接件20中的每个链接件20的一端突出，楔形槽可形成在每个链接件20的另一端，以与楔形部的形状相对应。例如，形成在与第一框架2相关联的多个链接件20中的第一链接件200上的楔形部可插入到形成在与第一框架2相关联的多个链接件20中的第二链接件201中的楔形槽中。此外，形成在与第一框架2相关联的第三链接件202上的楔形部可插入到形成在第一链接件200中的楔形槽中。因此，多个链接件20可彼此连接。第一链接件200、第二链接件201和第三链接件202可被设置为具有相同或相似的形状。更具体地讲，楔形部20a可形成在第一链接件200的一端，并且楔形部20a可插入到第二链接件201的楔形槽20c中。楔形槽20b可形成在第一链接件200的另一端，并且形成在第三链接件202处的楔形部20d可插入到楔形槽20b中。

与第一框架2类似，在第二框架3中，楔形部可形成在多个链接件中的每个链接件的一端，并且楔形槽可形成在每个链接件的另一端。另外，多个链接件可以按照构成第二框架3的一个链接件的楔形部插入到构成第二框架3的另一个链接件的楔形槽中的方式彼此连接。

以下，将描述由构成第一框架2的多个链接件20所支撑的用户的载荷。下面对第一框架2的讨论可同样适用于第二框架3。

如上所述，第一框架2或第二框架3由彼此连接的多个链接件20构成，从而当用户穿戴步行辅助机器人1时，步行辅助机器人1与接触步行辅助机器人1的用户的身体的形状对应，因而第一框架2或第二框架3可柔性地弯曲。因此，框架可与用户的身体保持紧密接触，从而可改善穿戴步行辅助机器人1的感受。此外，由于框架可与用户的身体保持紧密接触，因此可减小步行辅助机器人1的尺寸。

如果用户穿戴步行辅助机器人1，则压缩力ω可通过用户的载荷而沿由彼此连接的多个链接件20构成的第一框架2的长度方向被传递到第一框架2。压缩力ω可被传递到构成第一框架2的多个链接件20，形成在第一链接件200处的楔形部20a可插入到形成在与第一链接件200相邻的第二链接件201中的楔形槽20c中，并可被楔形槽20c的内侧壁支撑。楔形部20a被楔形槽20c的内侧壁支撑，从而第一链接件200可被第二链接件201支撑。这样，可利用一个链接件被设置在更低位置的另一链接件支撑的构造通过第一框架2支撑用户的载荷。

以下，为了简要起见，将描述单个第一框架2和单个第二框架3，但是相应的描述可同样适用于成对的各个结构单元，例如，左侧版结构单元和右侧版结构单元。

图3是用于描述图1中示出的步行辅助机器人的链接件结构的视图，图4是图1的步行辅助机器人的多链接件结构的概念图。

如图3所示，多个链接件20可包括上链接件203和下链接件204。上链接件203可被下链接件204支撑。形成在上链接件203上的楔形部20a可插入到形成在下链接件204中的楔形槽20b中，使得上链接件203和下链接件204可彼此连接。如果上链接件203与垂直于地面的下链接件204形成直线，则上链接件203的楔形部20a可完全插入到下链接件204的楔形槽20b中，使得上链接件203的底表面或楔形部20a的一个表面接触下链接件204的顶表面t1或t2。因此，上链接件203被上链接件203和下链接件204之间的接触表面t1或t2支撑。

如果上链接件203沿A方向旋转，则楔形部20a在向上的方向上沿着楔形槽20b的内侧壁滑动。楔形槽20b的内表面t3接触楔形部20a，并用作引导运动的引导部。如果上链接件203沿A方向旋转然后从上链接件203移除外力，则上链接件203可被下链接件204的表面t2和t3支撑而不再进一步地旋转，并可承受施加到链接件总成的压缩力。

例如，接触表面t2可支撑施加到链接件总成的竖直载荷，接触表面t3可阻止上链接件203进一步旋转。与上链接件203旋转之前相比，在上链接件203旋转之后，楔形部20a的最低点和楔形槽20b的最低点之间的距离可增加。

由于上链接件203可被视为绕t2枢转，因此上链接件203与下链接件204彼此接触的接触表面t2可被称为枢转部。另外，由于上链接件203的楔形部20a被下链接件204的楔形槽20b的内侧壁t3支撑并且上链接件203的旋转被限制，因此t3可被称为支撑部或旋转限制部。

楔形槽20b的设置在t3处的内表面可被称为引导楔形部20a的运动的第一引导部。当上链接件203沿与图3的A方向相反的方向旋转时，下链接件204的设置在t2处的内表面引导楔形部20a的运动，并因此可被称为第二引导部。

随着上链接件203旋转，上链接件203的顶端可通过绘制下凹曲线L1而沿A方向运动。在旋转之前，上链接件203的顶端可设置在曲线L1的最低点a1处。在旋转之后，上链接件203可朝着曲线L1上的a2上升。当上链接件203旋转时由上链接件203的顶端绘制的曲线L1的形状可根据楔形部20a和楔形槽20b的形状而变化。例如，不同于图3，由上链接件203的顶端绘制的曲线L1的斜率可被设为0。详细地讲，通过以合适的形式实现楔形部20a和楔形槽20b，当上链接件203旋转时，上链接件203的顶端可沿着相对于地面水平的直线运动。

通过以这样的形式设计与第一框架2相关联的多个链接件20中所包括的楔形部20a和楔形槽20b，即使当第一框架2弯曲时，第一框架2的特定点距离地面的高度也不会发生变化。例如，通过适当地调节楔形部20a和楔形槽20b的曲率，即使当第一框架2弯曲时(如图4所示)，第一框架2的距离地面的特定点也可被置于与地面平行的同一条直线L2中。通过这种构造，在第一框架2弯曲之前和之后，第一框架2的高度H可保持相同。

因此，即使当身体的曲线根据用户的步行运动而变化时，第一框架2也可根据身体的曲线的变化而弯曲，从而可改善用户的穿戴感。第一框架2被形成为具有无失稳结构，其中，即使当第一框架2弯曲时，也不会发生失稳，因此，第一框架2可沿竖直方向支撑载荷。另外，即使当第一框架2弯曲时，第一框架2的距离地面的特定点也可被置于与地面平行的直线中，使得第一框架2的高度不会根据身体的曲线的变化而降低，因此，用户可舒适地行走。

以下，将描述使用无失稳结构的步行辅助机器人的示例性实施例。

图5是用于描述根据其他示例性实施例的步行辅助机器人的视图。

参照图5，步行辅助机器人50可包括框架51和52，框架51和52沿着用户的腿的长度方向延伸，并支撑用户的载荷。框架51和52可包括：第一框架51，支撑用户的大腿；第二框架52，支撑用户的小腿。

固定到用户的腰部的腰部固定单元53可连接到第一框架51。第一框架51可利用髋关节54被可枢转地连接到腰部固定单元53。第一框架51和第二框架52可利用膝关节55被可枢转地彼此连接。固定到用户的足部的足部结构57可连接到第二框架52。第二框架52和足部结构57可利用踝关节56被可枢转地彼此连接。

步行辅助机器人50还可包括驱动源和控制器，驱动源向髋关节54和膝关节55提供驱动力，控制器控制步行辅助机器人50的操作。传感器可设置在足部结构57处，由传感器检测的关于用户的运动的信息可被发送到控制器，控制器可利用发送的信息控制髋关节54或膝关节55的运动。

第一框架51可以以三个自由度枢转。第一框架51可通过缩短或延长线材501(例如，金属丝)而绕y轴枢转。线材501可缠绕连接到驱动源的滑轮502，并可利用髋关节54连接到第一框架51。例如，当驱动源使滑轮502旋转并使线材501绕滑轮502缠绕时，第一框架51可绕y轴枢转。如果驱动源使滑轮502旋转并使线材501从滑轮502解绕，则第一框架51可沿与前一情形的方向相反的方向绕y轴枢转。

髋关节54可利用铰接单元540而绕x轴旋转。如果髋关节54通过铰接单元540旋转，则连接到髋关节54的第一框架51可绕x轴枢转。

滑动部541可设置在铰接单元540的后表面上，轨道部530可设置在腰部固定单元53中。轨道部530可沿x轴方向延伸，x轴方向是用户的腰围的方向。根据用户的运动，滑动部541可沿着轨道部530滑动。滑动部541沿着轨道部530滑动，使得连接到铰接单元540的髋关节54和第一框架51可绕z轴枢转。

这样，利用髋关节54、铰接单元540和轨道部530，第一框架51可以以三个自由度枢转。

可利用动力来执行利用线材501以一个自由度绕髋关节54枢转的操作，然而，其他两个自由度的操作可在无需使用动力的情况下根据用户的运动而执行。

第二框架52可以以一个自由度相对于第一框架51枢转。通过膝关节55可枢转地连接到第一框架51的第二框架52可通过缩短或延长线材503而枢转。线材503可绕连接到驱动源的滑轮504缠绕，并可通过膝关节55连接到第二框架52。例如，如果驱动源使滑轮504旋转并使线材503绕滑轮504缠绕，则第二框架52可绕y轴枢转。如果驱动源使滑轮504旋转并使线材503从滑轮504解绕，则第二框架52可沿与前一情形的方向相反的方向绕y轴枢转。

足部结构57可以以三个自由度相对于第二框架52枢转。足部结构57与第二框架52可通过踝关节56被可枢转地彼此连接。足部结构57或第二框架52可在无需使用动力的情况下根据用户的运动而绕踝关节56枢转。

第一固定单元58可连接到第一框架51。第一固定单元58可包卷住用户的大腿，并可使第一框架51安装在用户的大腿上。第二固定单元59可连接到第二框架52。第二固定单元59可包卷住用户的小腿，并可使第二框架52安装在用户的小腿上。

如果用户穿戴步行辅助机器人50，则第一框架51或第二框架52可被设置为沿用户的腿的长度方向延伸。第一框架51和/或第二框架52由多个链接件构成，所述多个链接件由刚性材料形成并可枢转地彼此连接，从而第一框架51和/或第二框架52可根据用户的身体的曲线而柔性地弯曲，并可稳定地支撑用户的载荷。

以下，将描述第一框架51的结构。第一框架51的下面的内容可同样适用于第二框架52。

图6是图5的I'部分的放大图，图7是图6的分解透视图，图8是图7中示出的链接件的第一结合部的视图。

参照图6至图8，步行辅助机器人50的第一框架51和第二框架52可由彼此连接的多个链接件构成。以下，为了简要起见，将描述第一框架51由彼此连接的多个链接件构成的示例性实施例。然而，示例性实施例同样适用于第二框架。

第一框架51可由多个链接件构成，并因此可根据其上安装第一框架51的大腿的曲线而柔性地弯曲，并且第一框架51可稳定地支撑用户的载荷。

构成第一框架51的多个链接件可彼此连接以绕x轴枢转。构成第一框架51的多个链接件中的一个链接件可被称为第一链接件510，连接到第一链接件510的另一链接件可被称为第二链接件520。第一链接件510和第二链接件520可彼此连接以绕x轴枢转，并且这种连接结构可被称为链接件总成。第一框架51可由交替地设置的多个第一链接件510和多个第二链接件520构成。构成第一框架51的多个第一链接件510和多个第二链接件520可枢转地彼此连接，从而多个第一链接件510和多个第二链接件520可根据第一框架51所接触的大腿的曲线枢转合适的角度。因此，第一框架51可与大腿紧密接触。

第一链接件510可包括第一结合部511和第二结合部512。第一结合部511可被形成为从第一链接件510的一端突出。第二结合部512可被形成为从第一链接件510的与形成第一结合部511的一端相对的另一端突出。彼此面对的两个第二结合部512可被突出地形成。

第二链接件520也可包括第一结合部521。在与第一链接件510相邻的第二链接件520上形成的第一结合部521可被插入到第一链接件510的两个第二结合部512之间的空间中。第二结合部512之间的空间可被称为第一结合部容纳部。第二结合部512之间的距离D1可等于或略大于在相邻的第二链接件520上形成的第一结合部521的宽度D2。

第一链接件510和第二链接件520可通过枢转部和支撑部彼此连接，并可作旋转运动和沿链接件总成的延伸方向的线性运动。如果链接件总成的延伸方向被称为第一方向，则第一链接件510可同时作相对于第二链接件520的旋转运动和沿第一方向的线性运动。当链接件总成沿竖直方向延伸时，第一方向可以是链接件总成的向上的方向。

第一链接件510和第二链接件520可通过销60彼此连接。当第一链接件510旋转时，第一链接件510可沿第一方向作线性运动，第一方向与旋转方向相交地延伸下去。在这种情况下，销60可被形成在第二链接件520中的引导部引导。销60可包括第一销61和第二销62。

引导第一销61的第一引导部和引导第二销62的第二引导部可设置在第二链接件520中。第一引导部和第二引导部可具有第一销61和/或第二销62可插入于其中的狭槽的形式。在图7和图8中，第一销61插入于其中的第一引导部为第一狭槽524，第二销62插入于其中的第二引导部为第二狭槽525。

当第一销61被第一引导部引导并且第一链接件510相对于第二链接件520旋转时，第一链接件510可相对于第二链接件520沿第一方向线性地运动。

如图8所示，第一狭槽524包括安装部524c，当第一链接件510和第二链接件520在第一方向上沿直线对齐时，第一销61安装在安装部524c上。第一狭槽524包括基于沿第一方向延伸的直线从安装部524c延伸的延伸部524a和524b。延伸部524a和524b可从安装部524c的左侧或右侧相对于第一方向倾斜地延伸。例如，延伸部524a和524b可以以基于安装部524c对称的曲线的形式形成，使得延伸部524a和524b从安装部524c朝着左上方或右上方定向。

第一引导壁524d(第一延伸部524a的内侧壁)和第二引导壁524e(第二延伸部524b的内侧壁)可支撑第一销61。第一销61沿着第一狭槽524运动，使得第一链接件510可相对于第二链接件520旋转。因此，包括第一销61的结构或者第一销61和第一狭槽524可被称为枢转部。

第二狭槽525可在第一方向上与第一狭槽524分隔开，并可设置在第一狭槽524的上方或下方。第二狭槽525可以以沿第一方向延伸的直线的形式形成。构成第二狭槽525的右侧内表面可被称为第一支撑壁525a，构成第二狭槽525的左侧内表面可被称为第二支撑壁525b。第二销62可被支撑壁支撑，并可限制第一链接件510旋转。因此，包括第二销62的结构或者第二销62和第二狭槽525可被称为支撑部或旋转限制部。

当第一销61被构成设置在第一狭槽524右侧的第一延伸部524a的第一引导壁524d支撑时，第二销62可被设置在第二狭槽525左侧的第二支撑壁525b支撑。与此相反，当第一销61被构成设置在第一狭槽524左侧的第二延伸部524b的第二引导壁524e支撑时，第二销62可被设置在第二狭槽525右侧的第一支撑壁525a支撑。换句话说，第一销61和第二销62可被狭槽的设置在相反方向的内侧壁支撑。

如图8所示，第一狭槽524可以以具有最低点或最高点的曲线的形式形成。代替两侧对称曲线的形式，第一狭槽可以以非对称曲线的形式形成。可根据需要使用通过根据旋转方向改变弯曲程度的非对称曲线的形式。

以下，将描述第一狭槽524以沿向下的方向凹进的曲线的形式(其中，安装部524c设在最低点)形成，第二狭槽525以沿竖直方向延伸的直线的形式形成并且第二狭槽525设置在第一狭槽524下方的示例性实施例。然而，示例性实施例不限于此。

如图7所示，销60可插入于其中的结合孔513可形成在第一链接件510的第二结合部512中。两个结合孔513可形成在两个第二结合部512中的每个中，以在竖直方向上彼此分隔开。两个结合孔513之间的距离D3可与形成在相邻的第二链接件520中的第一狭槽524的最低点和第二狭槽525的最低点之间的距离D4相等。

连接到第一链接件510的第二链接件520可按照与第一链接件510相似的形式设置。例如，第二链接件520可包括第一结合部521和第二结合部522。第一结合部521可被形成为从第二链接件520的一端突出，第二结合部522可被形成为从第二链接件520的与形成第一结合部521的位置相对的另一端突出。两个第二结合部522可被突出地形成并彼此面对，使得在与第一链接件510相邻的第二链接件520上形成的第一结合部521可被插入于两个第二结合部512之间的空间中。

第一销61可穿过形成在第一链接件510中的结合孔513之中的设置在上部的结合孔513a以及形成在第二链接件520中的第一狭槽524。第二销62可穿过形成在第一链接件510中的结合孔513之中的设置在下部的结合孔513b以及形成在第二链接件520中的第二狭槽525。尺寸比结合孔513的尺寸大的头部可设置在销61和62中的每个销的一端，并可防止销61和62脱离销结合孔513、第一狭槽524和第二狭槽525。另外，固定构件(未示出)可结合到销61和62中的每个销的另一端，并可防止销61和62脱离销结合孔513、第一狭槽524和第二狭槽525。

如果第一链接件510或第二链接件520枢转，则第一销61可沿着第一狭槽524运动并且第二销62可沿着第二狭槽525运动。以下，将描述销61和62根据第一链接件510和第二链接件520所连接的链接件总成的枢转的操作。

第一结合部511和第二结合部512可具有凸舌和对应的凹槽中的一种形状，结合孔513以及狭槽524和525可以是具有前述形状的穿过孔(transversingbore)，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部521和第二结合部512的凸舌和凹槽的穿过孔中的销60被可枢转地连接。

图9和图10是根据图6中示出的链接件的操作的销的位置的视图，图11是包括图5的I'部分的步行辅助机器人的多链接件结构的视图。

参照图9和图10，当构成步行辅助机器人50的框架51的链接件枢转时，销61和62可分别沿着第一狭槽524和第二狭槽525运动，使得链接件总成在链接件枢转之前的总高度H1和在链接件枢转之后的总高度H2保持相同。例如，即使当构成步行辅助机器人50的框架51的链接件枢转时，链接件总成在枢转之前的总高度H1和在枢转之后的总高度H2也可被保持。

如果在第一销61设置在第一狭槽524的最低点且第二销62设置在第二狭槽525的最低点的初始状态(见图9)，第一链接件510沿A方向枢转(见图10)，则第一销61可沿平行于A方向的曲线方向S1沿着第一狭槽524滑动。在这种情况下，第二销62可沿向上的方向S2沿着第二狭槽525滑动。因此，第一链接件510可沿A方向旋转，并可沿向上的方向上升。第一销61沿着第一狭槽524上升的高度l1可与第二销62沿着第二狭槽525上升的高度l2相等。

当第一链接件510沿向上的方向运动时，链接件总成也枢转，因此，尽管链接件总成的长度增加，但链接件总成的高度保持相同。例如，销61和62以及狭槽524和525的形状和尺寸被设置为使得第一链接件510和第二链接件520的结合体在第一链接件510枢转之前的高度H1可与第一链接件510和第二链接件520的结合体在第一链接件510枢转之后的高度H2保持相同。

如果第一链接件510枢转，则第一销61可被第一狭槽524的内表面支撑，并且第二销62可被第二狭槽525的内表面支撑。第一销61被第一狭槽524的内表面支撑，从而第一销61可承受沿竖直方向施加到链接件总成的压缩力，第二销62被第二狭槽525的内表面支撑，从而可防止链接件总成的进一步的旋转。通过第二狭槽525的内表面支撑第二销62可对应于如图3中所示的通过下链接件204的t3支撑上链接件203的楔形部20a。类似地，第一销61被第一狭槽524的内表面支撑使得第一销61承受沿竖直方向施加到链接件总成的压缩力可对应于图3中所示的通过下链接件204的t2支撑上链接件203。

如图11中所示，即使在由彼此连接的多个链接件构成的多链接件总成中，如果多链接件沿A方向弯曲，则设置在一个链接件上的销仍可沿着设置在另一相邻链接件中的狭槽沿向上的方向运动。尽管多链接件总成的总长度增加，但是多链接件总成距离地面的总高度H'不会改变。例如，多链接件总成的顶端可在与地面平行的直线L3上运动，从而当多链接件枢转时，多链接件总成距离地面的高度H'可保持相同。

由于构成框架的链接件总成的第一销被具有下凹曲线形式的第一狭槽的内侧壁支撑，因此即使当用户穿戴步行辅助机器人时用户的载荷被施加到框架，框架也可稳定地支撑用户的载荷。另外，由于链接件总成的第二销被第二狭槽的内侧壁支撑，因此即使压缩载荷被施加到框架，也可防止框架失稳。

图12是图5的I”部分的第一结合部的视图，图13和图14是图12的链接件总成的操作的视图，图15是包括图5的I”部分的步行辅助机器人的多链接件结构的视图。

参照图12至图15，设置在图5的I”部分中的链接件总成的竖直方向可与设置在图5的I'部分中的链接件总成的竖直方向相颠倒。如果第二链接件520'相对于第一链接件510'沿一个方向枢转，则第二链接件520'可同时作沿一个方向的枢转运动和沿竖直方向的线性运动。

第一链接件510'和第二链接件520'可通过销60'彼此连接。销60'包括第一销61'和第二销62'。第一销61'可被插入到形成在第二链接件520'中的第一狭槽524'中，第二销62'可被插入到第二狭槽525'中。第一狭槽524'可与第二狭槽525'分隔开，并可设置在第二狭槽525'的下方。第二狭槽525'可以以沿竖直方向延伸的直线的形式设置。第二狭槽525'的右侧内表面可被称为第一支撑壁525a'，第二狭槽525'的左侧内表面可被称为第二支撑壁525b'。

第一狭槽524'包括安装部524c'以及基于沿第一方向延伸的直线从安装部524c'延伸的延伸部524a'和524b'。延伸部524a'和524b'可从安装部524c'的左侧或右侧相对于向下的方向倾斜地延伸。设置在安装部524c'右侧的延伸部可被称为第一延伸部524a'，设置在安装部524c'左侧的延伸部可被称为第二延伸部524b'，第一延伸部524a'的内侧壁可被称为第一引导壁524d'，第二延伸部524b'的内侧壁可被称为第二引导壁524e'。第一狭槽524'可以以安装部524c'设在最高点的曲线的形式设置。

以下，将描述第一狭槽524'以安装部524c'设在最高点的曲线的形式设置并且第二狭槽525'沿竖直方向延伸并设置在第一狭槽524'上方的实施例。

如果第二链接件520'相对于第一链接件510'沿一个方向枢转，则第二链接件520'的枢转运动可被插入到狭槽524'和525'中的销61'和62'引导。销61'和62'固定到第一链接件510'，并且即使第二链接件520'枢转，销61'和62'也不运动，狭槽524'和525'可与第二链接件520'一起运动。狭槽524'和525'可被销61'和62'引导，使得第二链接件520'可同时作沿一个方向的枢转运动和沿竖直方向的线性运动。

如图13所示，当第一链接件510'和第二链接件520'沿竖直方向对齐时，第一销61'可设置在安装部524c'(第一狭槽524'的最高点)处，第二销62'可设置在第二狭槽525'的最高点处。

如图14所示，如果第二链接件520'沿A'方向枢转，则第一狭槽524'可沿A'方向枢转并可沿向上的方向运动，从而第一销61'可设置在第一延伸部524a'中，第二狭槽525'可沿向上的方向运动，从而第二销62'可设置在第二狭槽525'的下部。在第二链接件520'沿A'方向枢转之后，第一销61'和第二销62'可分别设置在第一狭槽524'和第二狭槽525'的非最高点处。第二链接件520'可以以这样的方式保持在枢转状态：第一延伸部524a'的内表面524d'被第一销61'支撑且第二狭槽525'的第二支撑壁525b'(第二狭槽525'的左侧内表面)被第二销62'支撑，即使压缩载荷被施加到链接件总成，也可防止链接件总成失稳。

当第二链接件520'枢转时，第一狭槽524'和第二狭槽525'相对于第一销61'和第二销62'沿向上的方向运动。因此，从第一链接件510'的特定点或地面到第二链接件520'的顶端的长度可增加。然而，由于第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，因此在第二链接件520'枢转之后从地面到第二链接件520'的顶端的高度H2'可不大于在第二链接件520'枢转之前从地面到第二链接件520'的顶端的高度H1'。例如，即使第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，第二链接件520'的顶端也可沿着下凹曲线运动，使得链接件总成的总高度可增加，或者第二链接件520'的顶端可沿着与第二链接件520'的底表面平行的直线运动，使得在进行枢转之前和之后链接件总成的总高度可相同。

如图15所示，即使在由彼此连接的多个链接件总成构成的多链接件总成中，如果多链接件沿A'方向弯曲，则一个链接件仍可相对于安装在设置于更低位置的链接件上的销向上运动。因此，在进行枢转之后，多链接件总成的长度可增加，而多链接件总成距离地面的高度H”不会改变。例如，当多链接件总成枢转时，多链接件总成的顶端可沿与地面平行的直线L3'运动。由于形成在一个链接件中的狭槽的内表面被插入于设置在更低位置的另一链接件中的销支撑，因此，即使压缩载荷被施加到多链接件总成，多链接件总成也不会失稳。

图16和图17是用于概念性地描述当包括在图5的I”部分中的链接件枢转时链接件的角度与链接件总成的长度之间的关系的视图。

参照图16和图17，当第一销61'和第二销62'固定到第一链接件510'且第一狭槽524'和第二狭槽525'形成在第二链接件520'中时，如果第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，则第一狭槽524'和第二狭槽525'按照第一销61'和第二销62'固定到第一链接件510'的构造运动，从而第一销61'在第一狭槽524'内的位置以及第二销62'在第二狭槽525'内的位置可变化。

如果假设在第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转之前第一销61'设置在第一狭槽524'的最高点且第二销62'设置在第二狭槽525'的最高点，则当第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转时，第一狭槽524'和第二狭槽525'可与第二链接件520'一起运动，并且第一销61'和第二销62'可分别设置在第一狭槽524'和第二狭槽525'的不是最高点的其他点。由于第一销61'和第二销62'固定到第一链接件510'，因此，如果第一销61'和第二销62'分别设置在第一狭槽524'和第二狭槽525'的不是最高点的其他点，则第二链接件520'的顶端的高度增加，使得第一链接件510'和第二链接件520'的长度可增加。例如，第一链接件510'和第二链接件520'的长度可增加第二销62'在第二狭槽525'内运动的距离。

参照图17，连接第一链接件510'和第二链接件520'的第二销62'在第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转之前的位置被称为R1。从R1到第二链接件520'的顶端的长度可以是l₀。在第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转之后，从R1到第二链接件520'的顶端的长度可以是l(θ)。

如果第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，则第二链接件520'的顶端的高度可增加。例如，如图16所示，当第二链接件520'枢转时，第二链接件520'的顶端可沿着具有最低点的曲线C_link运动。如果在进行枢转之前第二链接件520'的顶端的位置是Q1，且在进行枢转之后第二链接件520'的顶端的位置是Q2，则Q1和Q2可被设置在具有最低点的曲线C_link上。

以下，将描述第一狭槽524'的形状被实现为使得在进行枢转之前和之后第二链接件520'的顶端可沿着具有最低点的曲线C_link运动的方法。

在第一链接件510'和第二链接件520'沿一条直线延伸的状态下，第二销62'与第二链接件520'的顶端之间的距离为l₀。在第二链接件520'基于R1(在第二链接件520'枢转之前第二销62'的位置)枢转θ角度之后，第二销62'的位置R1与第二链接件520'的顶端之间的距离可以是l(θ)。在这种情况下，R1与第一链接件510'和第二链接件520'的顶端之间的距离的变化Δl(θ)可由下面的等式1限定。

Δl(θ)＝l(θ)-l₀   等式1

在等式1中，Δl(θ)可以是第一链接件510'和第二链接件520'彼此连接的链接件总成因其枢转θ角度而导致的长度的变化。

以下，将探讨当给出关于Δl(θ)的函数时第一狭槽524'的形状。

图18是用于描述销的位置随着设置在图5的步行辅助机器人的I”部分中的链接件旋转在狭槽内变化的关系的视图。

如果第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，则与第二链接件520'相关联的第一狭槽524'和第二狭槽525'与第二链接件520'一起运动，使得第一销61'和第二销62'在第一狭槽524'和第二狭槽525'内的位置发生变化。或者，如果第一链接件510'相对于第二链接件520'枢转，则第一狭槽524'和第二狭槽525'可保持固定，而且第一销61'和第二销62'可分别在第一狭槽524'和第二狭槽525'内运动。

参照图18，在链接件总成枢转之前的初始状态，第二销62'的位置可以是R1，并且第一销61'的位置可以是P1。在第二链接件520'枢转之前，第一销61'和第二销62'之间的距离可以是h。

在链接件总成枢转期望的(或者可选地，预定的)角度之后，第二销62'的位置可以是R2，并且第一销61'的位置可以是P2。如果假设存在在进行枢转之前第一销61'的位置P1被设为原点的x-y坐标系，则在进行枢转之后第一销61'的位置P2在x-y坐标系中可以是p(x,y)。在进行枢转之后第二销62'在第二狭槽525'内运动的长度等于第一链接件510'和第二链接件520'在进行枢转之前和之后的总长度的变化Δl(θ)。

函数p(x,y)为第一销61'的位置并具有由等式2限定的x-y坐标。

x＝h sinθ

y＝h-Δl(θ)-h cosθ          等式2

如果将θ从上面两个等式中消除，则等式2变成下面的等式3。

$\begin{array}{c}y=h-\mathrm{\Δl}\left(\mathrm{\θ}\right)-h\cos \mathrm{\θ}\\ =h-\mathrm{\Δl}\left(\mathrm{\θ}\right)-\sqrt{h^2-x^2}\\ =h-\sqrt{h^2-x^2}-\mathrm{\Δl}\left(a\sin \frac{x}{h}\right)\end{array}$        等式3

当给出关于Δl(θ)的函数时，第一狭槽524'的形状可由等式4限定。

$y=h-\sqrt{h^2-x^2}-\mathrm{\Δl}\left(a\sin \frac{x}{h}\right)$        等式4

第一狭槽524'可被形成为x-y坐标满足等式4，并且第二狭槽525'可被形成为沿y轴方向延伸。

如上所述，当第一狭槽524'和第二狭槽525'形成在第二链接件520'中时，如果第二链接件520'相对于第一链接件510'枢转，则第一链接件510'和第二链接件520'的长度可增加，并且第二链接件520'的顶端Q1和Q2可沿着下凹曲线C_link运动。

例如，如果C_link是相对于地面水平的直线，则Δl(θ)可由下面的等式5获得。

$\mathrm{\Δl}\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{l_0}{\cos \mathrm{\θ}}-l_0$       等式5

如果将等式5中的Δl(θ)代入等式4中，则可建立等式6。

$y=h-\sqrt{h^2-x^2}-\frac{{\mathrm{hl}}_0}{\sqrt{h^2-x^2}}+l_0$        等式6

利用等式6，可基于第一销61'和第二销62'之间的距离h、x以及第二销62'和第二链接件520'的顶端之间的距离l₀得到y值。

如果第一狭槽524'被形成为满足等式6，则第二链接件520'的顶端可沿着相对于地面水平的直线运动，使得链接件总成在进行枢转之前和之后的高度不变。

图19是用于描述设置在图5的步行辅助机器人的I”部分中的多个链接件的旋转角度的视图。

参照图19，设置在步行辅助机器人50上的框架51可由可枢转地彼此连接的n个链接件构成。框架51可具有包括第一链接件510'和设置在第一链接件510'上方的第二链接件520'的链接件总成持续地彼此连接的结构。一个链接件可枢转以相对于连接到所述一个链接件下部的另一相邻的链接件旋转θ角度。如果假设在枢转之前和之后框架51的高度被保持并且框架51的特定点沿着平行于地面的直线C_frame运动，则可获得等式7。

nl₀＝l(θ)cosθ+l(θ)cos2θ+l(θ)cos3θ+...+l(θ)cosnθ

$l\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{{\mathrm{nl}}_0}{\cos \mathrm{\θ}+\cos 2\mathrm{\θ}+\cos 3\mathrm{\θ}+...+\cos \mathrm{n\θ}}$        等式7

利用等式7，可通过等式8得到Δl(θ)。

$\mathrm{\Δl}\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{n}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\cos \mathrm{k\θ}}{l}_0-l_0$      等式8

如果将Δl(θ)代入等式4中，则可建立等式9。

$y=h-\sqrt{h^2-x^2}-\frac{n}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\cos k\left(a\sin \frac{x}{h}\right)}{l}_0+l_0$       等式9

利用等式9，可基于第一销61'和第二销62'之间的距离h、x以及获得的第二销62'和第二链接件520'的顶端之间的距离l₀得到y值。

如果第一狭槽被形成为满足等式9，则在枢转之前和之后框架51的高度可被保持，并且框架51的特定点可沿着平行于地面的直线C_frame运动。

因此，可以以x-y坐标建立第一狭槽的等式，并且第一狭槽可被形成为与第一销的位置相对应。通过利用等式9，可确定以曲线形式形成在构成框架的多个链接件中的第一狭槽的形状。

图20示出了根据一些示例性实施例的步行辅助机器人。

如图20所示，例如，步行辅助机器人可包括可利用数据总线2060互相发送数据和/或接收数据的存储器2010、传感器2020、处理器2030、驱动器2040、关节总成2050。

存储器2010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2020可被构造为感测用户是否正在行走。例如，传感器2020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2030可以是能够处理数据的任何装置(包括，例如，被构造为基于输入数据通过执行算术运算、逻辑运算和输入/输出操作来实现特定操作的微处理器)或者是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2030可以是当执行存储在存储器2010中的指令时将处理器2030配置为专用机器使得处理器2030被配置为基于由传感器2020执行的感测结果确定用于拉动与关节总成2050相关联的线材的张力的量并指示驱动器2040以确定的张力拉动线材的逻辑芯片，例如，中央处理器(CPU)、控制器或专用集成电路(ASIC)。

处理器2030可基于步行辅助机器人的穿戴者的重量控制由驱动器2040提供给线材的张力的量。例如，处理器2030可利用安装在足部结构中的一个或更多个中的压力传感器2020测量穿戴者的重量，并可基于感测的重量调节扭矩的量。感测的重量可包括穿戴者正在抓握的物体。

进一步地，当穿戴者动作经历步伐周期的各个阶段时，处理器2030可将不同量的扭矩提供给关节总成2050。例如，如果(例如)当穿戴者在平面、坡面或台阶面上加大步伐时关节总成2050正在将正功施加在腿上，则处理器2030可指示步行辅助机器人增加扭矩。类似地，如果(例如)当穿戴者在平面、坡面或台阶面上减小步伐时，关节总成2050将负功施加在腿上，则处理器2030可指示步行辅助机器人增加施加到穿戴者的腿上的阻尼扭矩。

驱动器2040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。替代地，驱动器2040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2040可基于从处理器2030接收的指令施加一定量的扭矩。

关节总成2050可包括响应于由驱动器2040施加到绳索的扭矩而运动的线材和滑轮，使得关节总成2050能够运动。关节总成2050还可包括均包括多个链接件的一个或更多个框架，所述多个链接件具有楔形部和对应的凹槽的形式和/或包括约束链接件的线性运动和旋转运动的量的曲线狭槽和对应的直线狭槽。

框架可响应于施加到与之连接的关节的扭矩而运动，以辅助穿戴者行走。归因于多个链接件，当用户穿戴步行辅助机器人时，步行辅助机器人与接触步行辅助机器人的用户的身体的形状相符，并因此第一框架和第二框架可柔性地弯曲。此外，如果框架弯曲，则链接件可同时作枢转运动和沿链接件彼此连接的长度方向的线性运动，使得框架的长度可增加，从而当框架弯曲时，框架的高度不发生变化，并且用户可舒适地行走。

如上所述，步行辅助机器人的框架由可枢转地彼此连接的多个链接件构成，从而框架根据身体的曲线的变化而弯曲，并且框架可与身体紧密接触，并可改善穿戴步行辅助机器人的感受。

构成框架的链接件可被设置为使得在进行枢转之前和之后其长度可变化。因此，在进行枢转之前和之后，框架的特定点的高度可被保持。将多个链接件连接的销被构造为被插入到曲线形状的狭槽和沿竖直方向的狭槽中并在其中滑动，这样，如果框架弯曲，则链接件可同时作枢转运动和沿链接件彼此连接的长度方向的线性运动，从而框架的总长度可增加。因此，框架的端部可沿着相对于地面水平的直线运动。即使当框架弯曲时，框架的高度也不发生变化，穿戴步行辅助机器人的用户可舒适地行走。

第一销被具有曲线形状的第一狭槽的内表面支撑，从而可稳定地支撑用户的载荷，第二销被沿竖直方向延伸的第二狭槽的内表面支撑，从而即使当压缩载荷被施加到框架，也可防止框架失稳。

通过这种构造，步行辅助机器人被设置为与身体紧密接触，从而步行辅助机器人可以纤薄而被穿戴在衣服里面，并且可消除对步行辅助机器人的外观的反感。

如上所述，在根据一个或更多个示例性实施例的链接件总成、框架及具有链接件总成和框架的步行辅助机器人中，链接件总成、框架及步行辅助机器人与用户的身体柔性地紧密接触，从而可改善穿戴感受并可稳定地支撑用户的载荷。

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，可对这些示例性实施例进行改变。

Claims (24)

1.一种链接件总成，包括：

第一链接件，被构造成具有穿过所述第一链接件被插入的销；以及

第二链接件，连接到第一链接件，所述第二链接件包括第一引导部和第二引导部，所述第一引导部与所述销中的枢转销相对应，所述第一引导部被构造成引导第一链接件相对于第二链接件作旋转运动和线性运动，第二引导部与所述销中的支撑销相对应，所述第二引导部被构造成限制所述支撑销的旋转运动，使得第一链接件被第二链接件支撑。

2.如权利要求1所述的链接件总成，其中，第一引导部包括：

第一引导壁，被构造成当第一链接件和第二链接件中的一个或更多个旋转时支撑所述枢转销。

3.如权利要求1所述的链接件总成，其中，第二引导部包括：

支撑壁，沿所述线性运动的方向延伸，所述支撑壁被构造成在第一链接件旋转时支撑所述支撑销，从而第二引导部限制所述旋转运动。

4.如权利要求2所述的链接件总成，其中，第一引导部包括：

安装部，被构造成在第一链接件和第二链接件沿所述线性运动的方向对齐的情况下支撑所述枢转销；以及

延伸部，从所述安装部倾斜地延伸，在所述延伸部中包括所述第一引导壁。

5.如权利要求4所述的链接件总成，其中，所述延伸部包括：

第一延伸部，从所述安装部的第一侧延伸；以及

第二延伸部，从所述安装部的第二侧延伸。

6.如权利要求5所述的链接件总成，其中，所述第一延伸部和所述第二延伸部关于穿过所述安装部并沿所述线性运动的方向延伸的直线对称。

7.如权利要求1所述的链接件总成，其中，第一引导部呈曲线形状，使得第一引导部具有拐点，该拐点为第一引导部的最低点或最高点。

8.如权利要求1所述的链接件总成，其中，第二引导部在所述线性运动的方向上与第一引导部分隔开。

9.如权利要求1所述的链接件总成，其中，第二引导部沿所述线性运动的方向延伸，从而第二引导部被构造成沿所述线性运动的方向引导所述支撑销。

10.如权利要求1所述的链接件总成，其中，所述枢转销在所述线性运动的方向上与所述支撑销分隔开。

11.如权利要求1所述的链接件总成，其中，所述第二链接件包括：

第一结合部，所述第一引导部和所述第二引导部形成在所述第一结合部中。

12.如权利要求11所述的链接件总成，其中，所述第一链接件包括：

两个第二结合部，彼此面对并且两者之间具有空间，使得所述第二结合部被构造成将所述第一结合部容纳在所述空间中。

13.如权利要求12所述的链接件总成，其中，所述第一结合部和所述第二结合部被构造成容纳穿过所述第一结合部和所述第二结合部的所述枢转销和所述支撑销。

14.如权利要求1所述的链接件总成，其中，所述链接件总成包括多个第一链接件和多个第二链接件，使得所述多个第一链接件和所述多个第二链接件交替地彼此连接。

15.一种链接件总成，所述链接件总成被构造成由用户穿戴，所述链接件总成包括：

第一链接件，被构造成沿着用户的腿延伸，所述第一链接件具有延伸穿过该第一链接件的第一结合孔和第二结合孔，所述第一结合孔与所述第二结合孔分隔开，所述第一结合孔被构造成容纳第一销并且所述第二结合孔被构造成容纳第二销；以及

第二链接件，被构造成连接到所述第一链接件，使得所述第二链接件能够伸长，所述第二链接件具有第一狭槽和第二狭槽，所述第一狭槽被构造成容纳所述第一销并且所述第二狭槽被构造成容纳所述第二销，从而所述第一狭槽和所述第二狭槽分别受所述第一销和所述第二销的约束，并且所述第一狭槽和所述第二狭槽运动使得所述第一链接件和所述第二链接件相对于彼此旋转并线性地运动。

16.如权利要求15所述的链接件总成，其中，所述第一狭槽和所述第二狭槽具有不同的形状。

17.如权利要求16所述的链接件总成，其中，所述第一狭槽呈曲线形状，所述第二狭槽呈直线。

18.如权利要求17所述的链接件总成，其中，所述第一狭槽关于所述第二狭槽的直线倾斜地延伸。

19.如权利要求15所述的链接件总成，其中，所述第一狭槽为对称曲线。

20.如权利要求15所述的链接件总成，其中，所述第一狭槽呈曲线形状，使得所述第一狭槽具有拐点，该拐点为所述第一狭槽的最低点或最高点。

21.一种链接件总成，包括：

交替的多个链接件，所述多个链接件中的每个包括具有凸舌的第一端以及具有对应的凹槽的第二端，所述凸舌和所述凹槽均包括穿过其的穿过孔，从而穿过孔允许在所述多个链接件之间的有限量的旋转运动和有限量的线性运动，同时支撑施加在所述多个链接件之间的压缩力。

22.如权利要求21所述的链接件总成，其中，与所述凸舌和所述凹槽中的一个相关联的穿过孔包括狭槽，所述狭槽包括曲线狭槽和直线狭槽，其中，所述曲线狭槽关于曲线狭槽的拐点对称地定位。

23.如权利要求22所述的链接件总成，其中，与所述凸舌和所述凹槽中的另一个相关联的穿过孔包括穿过其的结合孔，所述结合孔与所述狭槽相对应，使得所述狭槽和所述结合孔中相对应的一组被构造成容纳穿过其的销。

24.如权利要求23所述的链接件总成，其中，所述曲线狭槽被构造成容纳第一销，所述直线狭槽被构造成容纳第二销，从而通过所述曲线狭槽的形状来确定所述多个链接件之间的所述有限量的旋转运动，并通过所述直线狭槽的长度来确定所述多个链接件之间的所述有限量的线性运动。