CN105050774A - 适应性手臂支撑件系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

系统和方法被提供用于使用以下部件来支撑用户手臂：被配置成佩戴在用户的身体上的穿戴装备；以及联接到穿戴装备的手臂支撑件，其被配置支撑用户手臂，手臂支撑件被配置成容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动。一个或多个补偿元件可以联接到手臂支撑件以施加偏移力，以便当用户移动时以及手臂支撑件跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在手臂上的重力，一个或多个补偿元件提供力分布，力分布基于用户支撑件的取向改变偏移力。

Description

适应性手臂支撑件系统及使用方法

技术领域

本发明涉及用于支撑用户的手臂的系统、设备和方法，例如，涉及适应性手臂支撑件系统，其支撑用户的一个或两个手臂，同时允许大致的自由运动，例如，以允许用户通过延伸的一个或两个手臂在延长的时间段内执行一个或多个任务。

背景技术

许多任务要求人们伸出他们的手臂来工作。示例包括外科、牙科、绘画、洗碗和产品组装。从事该类活动的人们可能由于抗拒他们手臂上的重力以保持手臂伸展所需要的长时间肌肉用力而感到疲劳。虚弱或残疾的人可能体验执行日常任务的疲劳。椅子和工作台上的静态手臂支托件仅当在例如计算机键盘处的相对受限的区域内执行任务时有效。涉及较大范围运动的任务不由静态手臂支托件辅助。

因此，存在对适应性手臂支托件或手臂支撑件系统的需要，其可缓解执行涉及适于中到大范围运动的任务的人们所体验的疲劳。

发明内容

本发明涉及用于支撑用户的手臂的系统、设备和方法，例如，涉及适应性手臂支撑件系统或设备，其支撑用户的一个或两个手臂，同时允许大致的自动运动，例如，以允许用户以伸展的一个或两个手臂执行一个或多个任务达延长时间段。

根据一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：穿戴装备(harness)，所述穿戴装备被配置成佩戴在用户的身体上；联接到穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑用户的手臂，手臂支撑件被配置成容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动；以及一个或多个补偿元件，其联接到手臂支撑件以施加偏移力，以便当用户移动时以及手臂支撑件跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件提供力分布，所述分布力基于手臂支撑件的取向改变偏移力。

在示例性实施例中，手臂支撑件可以包括手臂托架，手臂托架包括在其第一端上的手臂支托件以及枢转地联接到穿戴装备的第二端，从而使得手臂托架相对于穿戴装备绕多个轴线枢转。一个或多个补偿元件可以包括安装在手臂托架上的一个或多个元件，例如，弹性元件。

另外或可替换地，手臂支撑件可以包括第一手臂支撑件节段，其关于第一竖直轴线枢转地联接到穿戴装备，从而使得第一手臂支撑件节段相对于穿戴装备绕第一竖直轴线可大致水平地旋转；以及第二手臂支撑件节段，其枢转地联接到第一手臂支撑件节段，从而使得第二手臂支撑件节段绕与第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转。可选地，第二手臂支撑件节段可以包括被配置成支撑用户的手臂的一部分的手臂支托件和/或安装在第二手臂支撑件节段上的弹性元件。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上；联接到穿戴装备的手臂支撑件，手臂支撑件被配置成支撑用户的手臂，手臂支撑件包括手臂托架，手臂托架包括在其第一端上的手臂支托件以及枢转地联接到穿戴装备的第二端，从而使得手臂托架绕多个轴线枢转，以便容许用户的手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动；以及一个或多个补偿元件，其安装在手臂托架上以便当用户移动时以及手臂托架跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在用户的手臂上的重力。可选地，手臂支撑件可以包括铰链托架，其关于第一竖直轴线枢转地联接到穿戴装备，从而使得铰链托架相对于穿戴装备绕第一竖直轴线可大致水平地旋转，并且其中手臂托架的第二端枢转地联接到铰链托架，从而使得手臂托架绕与第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：被配置成佩戴在用户的身体上的穿戴装备，穿戴装备包括被配置成佩戴在用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在用户的腰部或臀部周围的腹带，以及在肩部穿戴装备和腹带之间延伸的一个或多个支撑构件；联接到穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑用户的手臂，手臂支撑件被配置成容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动；一个或多个补偿元件，其安装在手臂托架上以便当用户移动时以及手臂托架跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在用户的手臂上的重力；以及负载转移托架，其联接到腹带用以接合外部结构，从而将来自系统的力转移到外部结构。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，穿戴装备包括被配置成佩戴在用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在用户的腰部或臀部周围的腹带，以及在肩部穿戴装备和腹带之间延伸的一个或多个支撑构件；以及头部支托件，例如，穿戴装备上的下巴支托件和/或前额支托件。可选地，系统还可以包括联接到穿戴装备的手臂支撑件，手臂支撑件被配置成支撑用户的手臂，手臂支撑件被配置容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动；以及一个或多个补偿元件，其安装在手臂托架上，以便当用户移动时以及手臂支撑件跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在手臂上的重力。一个或多个补偿元件可以被配置成提供力分布，力分布基于手臂支撑件的取向改变偏移力。

根据另一个实施例，提供了用于在一个或多个任务期间支撑用户的手臂的方法，其包括将穿戴装备放置在用户上，穿戴装备包括相对于穿戴装备可移动且包括手臂支托件的手臂支撑件；使用手臂支撑件支撑用户的手臂的一部分，从而使得手臂支撑件随后跟随用户的手臂的移动；以及执行包括移动用户的手臂的一个或多个任务，手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，一个或多个补偿元件施加偏移力以便当用户移动时，在大致不干扰移动的情况下至少部分地抵消作用在手臂上的重力，一个或多个补偿元件提供力分布，力分布基于手臂支撑件的取向改变偏移力。

在示例性实施例中，手臂支撑件可以包括枢转地联接到穿戴装备的第一手臂支撑件节段，并且执行一个或多个任务可以包括使用户的手臂大致水平地旋转，第一手臂支撑件节段相对于穿戴装备绕第一竖直轴线自由地旋转，以跟随用户的手臂的移动。手臂支撑件还可以包括枢转地联接到第一手臂支撑件节段的第二手臂支撑件节段，并且执行一个或多个任务可以包括举起和降下用户的手臂，第二手臂支撑件节段绕与第一竖直轴线大体正交的第二轴线旋转，以跟随用户的手臂的移动。

根据另一个实施例，提供了用于在一个或多个任务期间支撑用户的手臂的方法，其包括将穿戴装备放置在用户上，穿戴装备包括相对于穿戴装备可移动且包括手臂支托件的手臂支撑件；围绕用户的腰部或臀部固定穿戴装备的腹带；使腹带上的负载转移托架与外部结构接合；使用手臂支托件支撑用户的手臂的一部分，以使手臂支撑件随后跟随用户的手臂的移动；以及执行包括移动用户的手臂的一个或多个任务，手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，一个或多个补偿元件施加偏移力以便当用户移动时在大致不干扰移动的情况下，至少部分地抵消作用在手臂上的重力，负载转移托架将来自穿戴装备的力转移到外部结构。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的头部的系统，其包括：穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，穿戴装备包括被配置成佩戴在用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在用户的腰部或臀部周围的腹带；以及包括支撑托架和支托件构件的头部支托件，该支撑托架包括安装到穿戴装备的第一端和当该穿戴装备由用户佩戴时邻近用户的前额设置的第二端，并且该支托件构件联接到支撑托架的第二端，从而使得当穿戴装备被佩戴用于支撑用户的前额时，支托件构件延伸跨越用户的前额。可选地，系统还可以包括在一位置处安装到穿戴装备的下巴支托件，从而使得当穿戴装备被佩戴用于支撑用户的下巴时，下巴支托件延伸跨越用户的下巴。如果需要，支撑托架可以为可调节的，从而使得当穿戴装备被佩戴用于支撑用户的下巴时，支托件构件可移动到延伸跨越用户的下巴的位置处，以及/或者支托件构件可以为可移除的。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，穿戴装备包括被配置成佩戴在用户的一个或两个肩膀上或周围以及背部上的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在用户的腰部或臀部周围的腹带，以及在肩部穿戴装备和腹带之间延伸的一个或多个支撑构件，以及肩部支撑构件，该肩部支撑构件包括在用户的背部后面的一位置处大致固定到肩部穿戴装备的第一端以及大致固定在用户的肩部之上的第二端；联接到穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑用户的手臂，手臂支撑件被配置成容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动，手臂支撑件包括：第一手臂支撑件节段，其枢转地联接到肩部支撑构件的第二端，从而使得第一手臂支撑件节段相对于肩部支撑构件大致水平地绕第一竖直轴线可旋转；第二手臂支撑件节段，其枢转地联接到第一手臂支撑件节段，从而使得第二手臂支撑件节段绕与第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转；以及一个或多个补偿元件，用于当用户移动时以及手臂托架跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在用户的手臂上的重力。

在本文的任何实施例中，手臂支托件可以被提供在手臂支托件上，例如，在第二手臂支撑件节段上，形状被设计为接收用户的手臂。可选地，手臂支托件可以相对于第二手臂支撑件节段枢转以及/或者手臂支托件可以沿着第二手臂支撑件节段的纵向轴线可移动，以调节手臂支托件的轴向位置。可选地，例如，可以提供枢转地联接到第二手臂支撑件节段的前臂支撑件，用以支撑用户的前臂。

根据另一个实施例，提供了用于支撑用户的手臂的系统，其包括：穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上；联接到穿戴装备的手臂支撑件，其经配置支撑用户的手臂的，手臂支撑件被配置成容许手臂的移动，同时在大致不干扰用户的手臂的移动的情况下跟随移动；以及一个或多个补偿元件，其联接到手臂支撑件以施加偏移力，以便当用户移动手臂时以及手臂支撑件跟随用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在用户的手臂上的重力，一个或多个补偿元件包括弹性元件和缆绳，该弹性元件在当穿戴装备由用户佩戴时邻近用户的背部的位置处在穿戴装备上安装在弹性元件外壳内，并且缆绳在弹性元件和手臂支撑件之间联接。

根据另一个实施例，提供了用于在一个或多个任务期间支撑用户的方法，其包括将穿戴装备放置在用户上，穿戴装备包括头部支撑件，该头部支撑件在大致不妨碍用户的视野的情况下，在用户的头部的前面延伸；使用头部支撑件的头部支托件接触用户的头部的一部分，例如，用户的前额和/或下巴；以及执行一个或多个任务，头部支托件在一个或多个任务的执行期间支撑用户的头部。可选地，穿戴装备还可以包括手臂支撑件，其相对于穿戴装备可移动且包括手臂支托件，并且方法可以进一步包括：使用手臂支撑件支撑用户的手臂的一部分，从而使得手臂支撑件随后跟随用户的手臂的移动；以及执行包括移动用户的手臂的一个或多个任务，手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，该一个或多个补偿元件施加偏移力以便当用户移动时在大致不干扰移动的情况下至少部分地抵消作用在手臂上的重力，一个或多个补偿元件提供力分布，该力分布基于手臂支撑件的取向改变偏移力。

本发明的其他方面和特征将通过结合随附附图考虑以下描述而变得明显。

附图说明

将理解的是，附图中所示的示例性装置不必按比例绘制，而是强调说明所示出实施例的各方面和各特征。

图1为以伸展的右臂工作的用户的上身的后透视图。

图2为可由用户(诸如图1的用户)佩戴的适应性手臂支撑件系统的示例性实施例的前透视图。

图3A为可由用户佩戴且支撑用户的延伸手臂的图2的适应性手臂支撑件系统的后透视图。图A为图3A的系统的细节。

图3B和图3C为图2的适应性手臂支撑件系统的俯视图，该适应性手臂支撑件系统由用户佩戴，并且当用户水平移动支撑手臂时支撑用户的延伸手臂。

图3D和图3E为图2的适应性手臂支撑件系统的侧视图，该适应性手臂支撑件系统由用户佩戴，并且当用户垂直移动支撑手臂时支撑用户的延伸手臂。

图4A为图2的适应性手臂支撑系统的侧视图。

图4B和图4C为图2的适应性手臂支撑件系统的元件的示意图，其示出当垂直移动系统时的负载矢量。

图5A-5E为由用户佩戴的图2的适应性手臂支撑件系统的后透视图，其示出用于放置系统的用户的支撑手臂的位置序列。图B-D分别为图5C-5E中示出的系统的细节。

图6A和图6B为适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图，该适应性手臂支撑件系统由用户佩戴，并且当用户垂直移动支撑手臂时支撑用户的延伸手臂。图E和图F分别为图6A和图6B的系统的细节。

图6C和图6D为图6A和图6B的适应性手臂支撑件系统的元件的示意图，其示出当垂直移动系统时的支撑矢量。

图7A和图7B为适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的侧视图，其中系统的手臂支托件垂直地移动。

图8A和图8B为适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的侧视图，其中系统的手臂支托件垂直地移动。

图9A和图9B为图2的适应性手臂支撑件系统的侧视图，其中系统的手臂支托件垂直地向上移动。

图10A和图10B为图2的适应性手臂支撑件系统的前透视图，其中系统的枢转轴绕竖直轴线旋转。

图11A和图11B为图2的适应性手臂支撑件系统的前透视图，其中系统的支撑杆绕水平轴线旋转。

图12A和图12B为适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图，其中系统的手臂支托件垂直地移动。图G和图H分别为图12A和图12B中示出的系统的细节。

图13A和图13B分别为由用户佩戴的适应性手臂支撑件系统的另一个实施例的前透视图和后透视图，该适应性手臂支撑件系统支撑用户的两个手臂。

图14A和图14B分别为图13A和图13B的适应性手臂支撑件系统的前透视图和后透视图。

图14C和图14D分别为图13A和图13B的适应性手臂支撑件系统的侧视图，其中覆盖件被移除以示出系统的偏置机构的内部部件。

图15为未使用的。

图16A包括图14C和图14D中示出的偏置机构的非对称次级滑轮的示例性实施例的侧视图和端视图。

图16B为图16A的次级滑轮的横截面视图。

图16C为示出在图14C和图14D的偏置机构中使用图16A的次级滑轮实现的示例性力矩的图表。

图17A包括图14C和图14D中示出的偏置机构的非对称次级滑轮的可替换示例性实施例的侧视图和端视图。

图17B为图17A的次级滑轮的横截面视图。

图17C为示出在图14C和图14D的偏置机构中使用图17A的次级滑轮实现的示例性力矩的图表。

图18为图14A和图14B的系统的前透视图，其示出在使用期间作用在系统上的力的示例性布置。

图19A和图19B为图14A和图14B的系统的前透视图，其示出绕竖直轴线旋转的系统的手臂支撑件的旋转。

图19C和图19D为图14A和图14B的系统的后部透视图，其中两个手臂支撑件被移除(图19C中示出分离的一个)。

图19E为图14A和图14B的系统的俯视图，其示出旋转以容纳用户的肩部(未示出)的系统的肩部支撑管。

图20A为图14A和图14B的系统的前透视图，该系统由用户佩戴，并且示出处于打开位置的系统的负载转移托架。

图20B为图20A中示出的系统的开放负载转移托架的细节。

图20C为图20A中示出的系统的前透视图，其示出处于闭合位置的系统的负载转移托架。

图20D为图20C中示出的系统的闭合负载转移托架的细节。

图21A和图21B分别为图13A和图13B的系统的透视图和侧视图，该系统由用户佩戴并且包括至少部分由桌子支撑的负载转移托架。

图21C为图21A和图21B的系统的细节，其示出经由负载转移托架从系统被至少部分转移到桌子的负载。

图21D为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括至少部分由桌子支撑的负载转移托架的可替换实施例。

图21E为图21D的系统的细节，其示出经由负载转移托架从系统被至少部分转移到桌子的负载。

图22A为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括至少部分由桌子上的协作栏杆支撑的负载转移托架的另一可替换实施例。

图22B为图22A的系统的负载转移托架和桌子的栏杆/导轨(rail)之间的协作的细节。

图22C为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括至少部分由桌子上的协作栏杆支撑的负载转移托架的另一个可替换实施例。

图22D为图22C的系统的负载转移托架和桌子的栏杆之间的协作的细节。

图23A为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括当用户坐在桌子旁时至少部分由桌子支撑的负载转移托架的另一个可替换实施例。

图23B为图23A的系统的负载转移托架和桌子之间的协作的细节。

图23C为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括当用户坐在桌子旁时至少部分由桌子支撑的负载转移托架的另一个可替换实施例。

图23D为图23C的系统的负载转移托架和桌子之间的协作的细节。

图24A为图13A和图13B的系统的侧视图，该系统由用户佩戴并且包括至少部分由桌子支撑的负载转移托架的另一个可替换实施例。

图24B为图24A的系统的负载转移托架和桌子之间的协作的细节。

图25A和图25B为可被包括在适应性手臂支撑件系统中的手臂支撑件组件的另一个实施例的侧视图，其包括转动的手臂支托件。

图26A和图26B为可被包括在适应性手臂支撑件系统中的手臂支撑件组件的另一个实施例的侧视图，其包括轴向平移的手臂支托件。

图27A为包括由用户佩戴的前臂支撑件的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的前透视图。

图27B和图27C为图27A的系统的俯视图，其示出转动以容许用户的前臂的移动的前臂支撑件中的一个。

图28为可被包括在适应性手臂支撑件系统中的手臂支撑件组件的另一个实施例的透视图，其包括吊索型手臂支托件。

图29A为包括用于存储系统的手臂支托件的机构的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图。

图29B为图29A的系统的存储机构的部件的细节，其中手臂支托件处于有效位置。

图29C为图29A和图29B的存储机构的部件的分解图。

图29D为图29A的系统的后透视图，其中手臂支托件中的一个以无效位置存储。

图29E为图29A和图29D的系统的存储机构的部件的细节，其中手臂支托件处于无效位置。

图30A和图30B为由用户佩戴且包括可替换肩部枢转机构的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图。

图31A和图31B为由用户佩戴且包括另一个可替换肩部枢转机构的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图。

图32为包括头部支托件的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的后透视图。

图33A为包括下巴支托件的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的前透视图。

图33B为包括前额支托件的适应性手臂支撑件系统的另一个示例性实施例的前透视图。

图34A和图34B为可被包括在适应性手臂支撑件系统中的手臂支撑件组件的另一个示例性实施例的透视图，该适应性手臂支撑件系统包括远离系统的手臂支托件的弹性元件，其中示出举起和降下的手臂支托件。

具体实施方式

转向附图，图1示出用具有重量Wa的伸展右臂Ar工作的用户U的上身。为了保持手臂Ar举起，用户U必须使用用户的背部B和肩部S的肌肉，以抵消手臂重量Wa，造成疲劳。用户的肩部S充当球面关节(未示出)，允许手臂Ar在各个方向上的运动，包括绕大约在肩部S的旋转中心处交叉的大致竖直轴线UaV和大致水平轴线Uah的旋转。

图2示出可由用户佩戴的适应性手臂支撑件系统10的示例性实施例。通常，系统10包括躯干安装穿戴装备(hardness)，以及联接到穿戴装备的一个或多个适应性手臂支托件(仅示出一个)。适应性手臂支托件用弹性元件偏置，以将力赋予用户的手臂，例如，以便承受所有的或部分的手臂重量。力可以随手臂位置改变或者可以在其运动范围内为大致恒定的。枢转轴线Dav和Dah可以交叉，其中适应性手臂支托件的元件可以绕该枢转轴线Dav和Dah转动。当通过用户U佩戴系统10时(例如，如图3A-3E中所示)，枢转轴线Dav和Dah还可以基本上与用户U的肩部轴线Uav和Uah(图1中所示)共线定位，从而允许移动手臂支托件的元件大约绕用户U的肩部S的中心转动。可选地，枢转轴线Dav和Dah可以相对于用户U的肩部轴线Uav和Uah成角度、偏斜或偏移。

如图2所示，肩部吊带40在可选的可调节扣42(未示出)处附连到支撑板38。肩部托架50在例如点44处可调节地结合到支撑板38。此外，结合支撑板38的是竖直支柱20，当被佩戴时，竖直支柱20基本上平行于用户U的腹部且大体竖直地沿着用户U的腹部延伸。竖直支柱20可以为刚性的或柔性的，或两者的组合。胸部吊带46可以在可调节扣48(未示出)处结合竖直支柱20。竖直支柱20在可选的枢转轴22处终止。枢转轴22可以在枢转块24内转动，从而允许绕轴线Dap的旋转。枢转块24附连到腹部板26，其中带子34在可选择的扣36(未示出)处可调节地附连到腹部板26。枢转块24自身可以绕轴线Das旋转。衬垫28可以结合到腹部板26。可选的挂钩30也可以结合到腹部板26。带子34可以佩戴在用户U的臀部H上或上方。竖直支柱20被示出为在系统10的前面，但也可以位于系统10的背部上(“背包”设计)。

肩部托架50结合到竖直枢转块54。竖直枢转块54和铰链托架56协作形成竖直枢轴58，其允许铰链托架56绕大致竖直轴线Dav的旋转，如下面进一步解释的。绕竖直枢轴58的旋转可以为自由的(即，具有对用户的移动的最小抵抗或没有抵抗)、受限的(例如，具有预定最小抵抗)、由弹簧或其他能量元件(未示出)偏置到默认位置、阻尼的(例如，以放慢突然移动)和/或由预定摩擦限制的。枢转块54本身可以绕其他轴线(未示出)旋转。

铰链托架56还与手臂托架62协作，以形成枢轴66，从而允许手臂托架62绕大致水平轴线Dah的垂直旋转。可选地，阻尼元件(未示出)可以邻近枢轴66定位，例如，以便限制手臂托架62的旋转速度。手臂支托件94附连到手臂托架62，并为用户的右臂Ar提供支架。手臂支托件94可以接触用户U的上臂、肘部、前臂或其任何组合，并大体将力施加到手臂Ar(或手臂Ar的接触部分)。手臂支托件94可以为大致刚性、柔性、填料的(padded)中的一种或多种，并且可以包括流体填充物、网丝和/或其他合适的构造。可选的吊带(未示出)可以被提供，例如，以便将手臂Ar固定在手臂支托件94内或固定到手臂支托件94。

缆绳锚84可调节地结合到铰链托架56，并为缆绳70的第一端提供附着点82。缆绳70(和本文的任何其他缆绳)可以包括一个或多个金属丝、链条、绳子、绳索、线、吊带、带子和/或其他形成为细长柔性构件中的细线，并且术语“缆绳”在本文用于包括任何此类变型。缆绳70部分地绕滑轮90缠绕，并具有在连接器78处结合到弹性元件74的一端的第二端。弹性元件74的另一端在支座76处附连到手臂托架62，支座76可以包括用于调节弹性元件74的附连端的位置的一个或多个零件(未示出)，例如，以改变弹性元件74施加在缆绳70上的力。滑轮90在滑轮枢转点92处附连到手臂托架62，该滑轮枢转点92沿手臂托架62的长度从枢轴66偏移。在示例性实施例中，弹性元件74可以是拉伸弹簧、气体拉伸弹簧、松紧带、线性弹簧、增压气缸、气动、液压、电动或其他可扩展设备。

表面被提供用于对抗用户U的身体。用户U的右臂Ar的重量Wa的全部或一部分被施加到手臂支托件94。因此施加到系统10的力和力矩通过反作用力Rs(肩部)、Rb(背部)、Rw(腰部)、Rh(臀部)和Rl(膝部)中的一个或多个的组合抵消被。因此，用户U的右臂Ar的重量Wa可以被转移到用户U的身体的各表面。用户U可以调节肩部吊带40、胸部吊带46和/或带子34，以改变反作用力。其他表面也可以反作用于系统10，包括桌子的边缘或其他表面(Rt)，如本文在别处所描述的。这可以用于减少通常与保持一个人的手臂伸展关联的背部和肩部的肌肉上的负载。

图3A示出安装在用户U的上身上的系统10。在该图中，用户U正在保持右臂Ar伸展。如细节A中所示，右臂Ar的一部分(例如，上臂)位于手臂支托件94中，从而为右臂Ar提供支撑。在附着点82处附连到缆绳锚84以及在连接器78处附连到弹性元件74的缆绳70将力施加到手臂托架62，例如，以向上提升手臂托架62，从而将提升力施加到右臂Ar。

参考图3B(俯视图)，用户U可以使右臂Ar移动通过大致水平角度A1，从而使枢转托架56和所有附连部件绕竖直枢轴58旋转。图3C示出用户U使右臂Ar移动通过不同的大致水平角度A2，同时枢转托架56和所有附连部件绕竖直枢轴58旋转。

图3D示出用户U将右臂Ar向上举起通过大致竖直角度A3。通过缆绳70上拉的手臂支托件94将提升力传递到右臂Ar。图3E示出向下移动通过不同的大致竖直角度A4的手臂Ar。附连到扩张的弹性元件74的缆绳70继续向上拉动手臂支托件94，以将向上力施加在右臂Ar上。

因此，如图3A-3E所示，系统10允许用户U的手臂Ar的全程运动，例如，竖直的和/或水平的，其中系统在大致没有干扰或抵抗的情况下提供手臂Ar的支撑，特别是当用户U大致水平地移动手臂Ar时。

图4A示出系统10的侧视图。用户手臂Ar的重量Wa被施加到手臂支托件94，试图使手臂Ar和手臂支托件94大约沿路径Pr1旋转。弹性元件74的力Fs通过缆绳70被传递到附着点82。图4B作为(举到水平面以上角度A5的)系统10的元件的侧视图的示意图，示出各种相关力。力Fs1(弹性元件74在缆绳70上的力)作用在滑轮90上，该滑轮90枢转地结合到手臂托架62。缆绳70的长度L1跨越滑轮90和附着点82之间的距离。力Fs1可以被分别分为垂直分量和平行分量Fs1||和Fs1^⊥。作用在中心距离x上的Fs1^⊥将抵消力矩M1施加到手臂托架62，并因此施加到手臂支托件94。

图4C示出旋转到水平面以下角度A6的相同元件。跨越滑轮90和附着点82之间的距离的缆绳70的长度已经增加到L2，从而导致弹性元件74相应地延伸。力Fs2(弹性元件74的缆绳70上新的力)也可以被分为分量。作用在中心距离x上的Fs2^⊥将抵消力矩M2施加到手臂托架62，并因此施加到手臂支托件94。力Fs2可以例如由于弹性元件74的附加延伸而大于初始力Fs1，但Fs2^⊥现在成比例地小于Fs1^⊥，从而降低所增加的力的影响。这可能导致在手臂托架62的运动范围内的更统一的力响应。其他形式的力管理在本文其他地方描述。

图5A-5E示出系统10和用户U的视图的序列，其示出系统10允许用户U“放置”手臂支托件94的特征，例如，如果暂时不需要手臂支撑件，在手臂Ar后面或以其他方式远离手臂Ar存储或固定手臂支托件94，并且允许手臂Ar的自由移动。如图5A所示，用户U开始大约沿路径Pp1向后推动手臂支托件94。在图5B中，已经沿路径Pp2进一步向后推动手臂支托件94，从而导致绕竖直枢轴58和水平枢轴66的旋转，并使手臂托架62上的环86更靠近安装在肩部托架50上的挂钩88。继续图5C，且特别在细节B中，环86移动到挂钩88之上。在图5D中，且特别在细节C中，用户U沿路径Pp4向前移动手臂Ar，其允许环86大约沿路径Pp5移动，这导致其触碰挂钩88(从而暂时地将其附连到肩部托架50)。最后，图5E(且特别是细节D)示出用户U大约沿路径Pp6移动手臂Ar，使得手臂支托件94不妨碍地“放置”在肩部托架50上。

图6A-6D中示出了采用不同力管理装置的系统10的变型。适应性手臂支撑件系统150一般包括与系统10类似的部件(其中类似元件具有相同的参考标号)，但采用双滑轮和缆绳设计来管理力，例如，类似于箭术中的复合弓。如图6A所示，且特别在细节E中，双路径滑轮160在沿手臂托架62从枢轴66偏移的位置处，在枢轴162处枢转地结合到手臂托架62(而不是图2-5的滑轮90)。双路径滑轮160可以具有相对于彼此固定的一体弹簧缆绳滑轮164和一体凸轮缆绳滑轮168。弹簧缆绳滑轮164具有围绕枢轴162的大致圆形形状，而凸轮缆绳滑轮168具有围绕枢轴162的非对称形状，包括相比于弹簧缆绳滑轮164的周长离枢轴162更远的凸角170。

弹簧缆绳180具有在附着点182处结合到弹性元件74的一端的第一端(其中弹性元件74的另一端附连到手臂托架62，类似于本文的其他实施例)，以及在附着点184处联接到弹簧缆绳滑轮164的第二端。凸轮缆绳190具有在附着点192处结合到凸轮缆绳滑轮168的第一端，以及在附着点82处结合到缆绳锚84的第二端。

在图6A所示的举起的手臂位置中，其中弹性元件74相对缩回(即，处于较低的势能状态)，弹簧缆绳滑轮164和一体凸轮缆绳滑轮168的有效半径可以相似，从而允许(传递弹性元件74中所存储的力的)弹簧缆绳180与凸轮缆绳190对双路径滑轮160具有大约相同的影响。凸轮缆绳滑轮168上的凸角170不被定位为大致影响关于枢轴162的力矩。在图6B中，其中手臂Ar处于降低位置(且弹性元件74处于较高的势能状态)，双路径滑轮160已经大约沿路径Pcp1绕枢轴162旋转，使凸轮缆绳滑轮168上的凸角170进入呈现较大有效半径的位置中，并且因此为起作用的凸轮缆绳190带来机械优势。具有较小有效半径的弹簧缆绳滑轮164基本上不为弹簧缆绳180提供机械优势。

图6C-6D中以示意性形式示出了图6A-6B的力。在与图6A关联的图6C中，凸轮缆绳190中的力Fc11经由(具有半径R11的)凸轮缆绳滑轮168作用在双路径滑轮160上，而弹簧缆绳180中的力Fc21经由(具有半径R21的)弹簧缆绳滑轮164作用在双路径滑轮160上。在所示出的位置中，两个半径大约相等，基本上不为任一个力提供机械优势。凸轮缆绳190的长度L1跨越凸轮缆绳滑轮168和附着点82之间的距离。

在与图6B关联的图6D中，手臂托架62向下旋转通过角度A8。跨越凸轮缆绳滑轮168和附着点82之间的距离的凸轮缆绳190的长度L2已经相对于长度L1(图6C)增加，导致双路径滑轮160绕枢轴162旋转，并使凸轮缆绳滑轮168的凸角170进入到其中有效半径R12大于弹簧缆绳滑轮164的有效半径R22的位置中。尽管弹簧缆绳滑轮164中的力Fc22可以由于弹性元件74的偏斜(和增加的势能)而大于力Fc21(图6C)，相比半径R22增大的有效半径R12的机械优势用于减小该更大的力的影响，并因此控制被施加到手臂支托件94的力/力矩分布(profile)。

凸轮缆绳滑轮168和弹簧缆绳滑轮164的形状、位置、中心、附着点和尺寸可以被改变，以实现各种力分布和特征。例如，可以创建将大致恒定的力施加在手臂上的分布，而与竖直位置无关。另一分布可以当手臂处于举起位置时，将更大的力施加在手臂上，并且当手臂处于降低位置时，将更小的力施加在手臂上。第三分布可以具有其中力大致为零的一个或多个位置。

图7A-7B中示出了另一种形式的力管理，其示出适应性手臂支撑件系统200的另一个示例性实施例。系统200一般包括类似于系统10的部件(其中类似元件具有相同的参考标号)，但采用附连到枢转托架56的成形附连元件210，以改变弹性元件74的力的变化的影响。如所示出，成形附连元件210相对于枢转托架56大致固定，并具有从其向上延伸的非对称形状。例如，当举过大致竖直角度A9时，(在连机器218处结合到缩回的弹性元件74的)缆绳216接触成形附连元件210，其中有效半径Rcm1相对较大。当手臂支托件94下降通过大致竖直角度A10时，缆绳216接触成形附连元件210，其中有效半径Rcm2相对较小，从而给予(由于弹性元件74的延伸而引起的)缆绳216中的增大的力更少的机械优势。

图8A-8B中示出了另一种形式的力管理，其示出适应性手臂支撑件系统250的另一个示例性实施例。系统250一般包括类似于系统10的部件(其中类似元件具有相同的参考标号)，但采用恒定力弹簧260，以将力施加到用户的手臂(未示出)。恒定力弹簧260经由弹簧调整片262(弹簧调整片262为恒定力弹簧260的螺旋端)在枢轴266处枢转地结合到手臂托架62，并在附着点274处枢转地结合到锚272。锚272可调节地结合到铰链托架56。如图8B中所示，手臂支托件94下降通过角度A12，当恒定力弹簧260展开时，弹簧调整片262延长。通过恒定力弹簧260施加的力是大致连续的，但是由于几何条件，手臂支托件94上的力的影响随手臂支托件94的位置改变。

可选地，在本文的任何实施例中，手臂支托件94的最大高度可以被改变。图9A示出图2的系统10，其中手臂支托件94被完全地举起。在缆绳锚84上提供硬停止调整片310，其接触手臂托架62上的相应停止调整片320，从而防止绕枢轴66的进一步逆时针方向(CCW)旋转(或手臂托架62的增大的竖直角度)。俯仰轴线Aa1与水平轴线相隔包容角A13，该包容角A13限定手臂托架62在停止调整片310、320彼此接触之前可以被举起的最大角。在图9B中，停止调整片310的位置可以改变，并且缆绳锚84已经进一步逆时针方向旋转，其中俯仰轴线Aa2与水平轴线相隔包容角A14，从而为比图9A中的更陡峭的角度处的用户手臂Ar提供支撑。

图10A-10B示出图2的系统10，其中示出了可选的枢转轴22的功能，例如，允许系统10的穿戴装备的上部相对于(例如，固定在用户的腰部或臀部的周围或固定到用户的腰部或臀部的)下部旋转，同时在上部和下部之间转移竖直力。枢转轴22可以在枢转块24内转动，允许绕轴线Dap的旋转，该旋转与用户在腰部旋转他的/她的上身一致。枢转块24附连到腹部板26，其中带子34在可选的扣36(未示出)处可调节地附连到腹部板26。衬垫28可以连接到腹部板26。可选的挂钩30也可以结合到腹部板26。如图10A中所示，腹部板26可以大约沿路径Pp1，相对于前轴线Adf(大致平行于支撑板38)绕轴线Dap旋转通过角度A15。此外，枢转块24可以大约沿路径Ps1绕轴线Das旋转。在图10B中，腹部板26大约沿路径Pp2，相对于前轴线Adf(大致平行于支撑板38)绕轴线Dap旋转通过角度A16。此外，枢转块24可以大约沿路径Ps2绕轴线Das旋转。系统10可以包括串行或并行布置的多于一个的此类枢轴。

图11A-11B示出适应性手臂支撑件系统350的另一个示例性实施例，其包括类似于系统10的部件(其中类似元件具有相同的参考标记)，但采用柔性杆360以将竖直支柱20结合到腹部板26。柔性杆360可以在多个方向上折曲，或者可以被偏置为仅在一个方向中折曲。如图11A中所示，与柔性杆360的顶部364同心的轴线Dab1相对于轴线Dap倾斜角度A17(与用户在腰部处弯曲一致)。如图11B中所示，与柔性杆360的顶部364同心的轴线Dab2相对于轴线Dap进一步倾斜角度A1(与用户在腰部处进一步弯曲一致)。柔性杆360还可以在枢转块24内绕轴线Dap旋转，同时转移穿戴装备的上部和下部之间的力。

图12A-12B中示出了采用不同的力管理装置的系统10的变型。适应性手臂支撑件系统400一般包括与系统10相似的部件(其中相似元件具有相同的参考标号)，但采用气体拉伸弹簧415而不是弹性元件74。包括主体420和轴425的气体拉伸弹簧415可以在支座76处联接到手臂托架62，并在附着点182处联接到缆绳180。如图12B中所示，当手臂支托件94下降时，气体拉伸弹簧415伸展，其中轴425作为响应而相对于主体420延伸。气体拉伸弹簧415可以提供所需的阻尼力，以限制手臂托架62的旋转速度。

转向图13A和图13B，示出了由用户U佩戴的适应性手臂支撑件系统500的另一个示例性实施例。通常，支撑件500包括一个或两个手臂支撑件组件505(示出了两个)和穿戴装备组件510，它们一起用于适应性地支撑用户的手臂，类似于本文的其他实施例。

穿戴装备组件510包括形成大约与用户U的肩部S同心的一个或多个大致竖直的肩部枢轴552的特征，类似于在本文别处所描述的那些以及在本文别处识别的应用中的那些。肩部竖直枢轴552进一步由轴线Davl和Davr限定，其中肩部竖直枢轴552绕轴线Davl和Davr旋转。在肩部水平枢轴584处绕轴线Dahl(Dahl也大约与肩部S同心，并且可以或可以不垂直于轴线Davl)转动的手臂支撑件组件505被偏置以在左臂Al上提供提升力，从而抵消手臂的全部或一部分重量。手臂支撑件组件505结合到穿戴装备组件510，并因此将手臂Al的负载转移到用户U的身体上的其他反作用点，例如，肩部S、腰部W、臀部H和背部B(例如，通过图18中示出的力所表示的)。

枢轴552和584提供通过可移动(适应性)接头将来自每个手臂组件505的负载和/或力矩转移到穿戴装备组件510的方式，这允许手臂组件505跟随用户U的手臂的运动(例如，以对该种运动的最小抵抗)，同时支撑手臂的全部或一部分重量。枢轴552和584大约位于用户的肩部之上和旁边，从而使通常与伸出、举起、伸展手臂和/或手臂向前工作关联的空间(即，胸部、腰部、膝部、手臂内侧或下面的区域)保持开阔。

可选的覆盖件(未示出)可以保护适应性手臂支撑件系统500和/或用户U。例如，覆盖件可以保护适应性手臂支撑件系统500的部件和/或用户U免受天气、污染、电流、高温、夹点等等之害。

转向图14A和图14B，示出没有用户情况下的适应性手臂支撑件系统500，以便于识别系统500的部件。例如，可放置在用户的肩部(未示出)之上的肩部衬垫520附连到背部衬垫524，并且垂直吊带528可以在胸部扣530处结合肩部衬垫520并且在可选地可调节扣534处结合到臀部或腰部带子538，例如，通过缝合、与粘合剂粘合等中的一个或多个。肩部衬垫520和背部衬垫524可以根据需要为大致刚性的或柔性的、可以被填料以增大舒适度、可以包括网丝或其他材料，例如，以允许衬垫呼吸和/或降低过热等等。

胸部吊带526结合肩部衬垫520并且包括可释放地固定胸部吊带526的端部的胸部吊带封闭件(closure)532，而带子封闭件540可释放地固定带子538的端部。封闭件532、540可以包括任何封闭机构，其允许吊带526和带子538打开，例如，以允许系统500由用户佩戴或移除，以及允许其关闭以将系统500基本固定在用户上，该封闭机构诸如带扣、挂钩和眼扣、闩锁、牛蒡紧固件(burdockfastener)、搭合件(claps)等等。

带子538可以是柔性的、刚硬的、仅在一个轴线上刚硬的、在多于一个轴线上刚硬的、在扭转时刚硬的、铰链式的、结合的、可调节的、弹簧加载的、填料的和/或通风的。带子538还可以由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体、织带、缝纫织物、泡沫、网丝或其组合。

可选地，穿戴装备组件510的其他配置可以被提供用于接触佩戴系统510的用户，穿戴装备组件510的其他配置可以包括例如在本文别处所描述的膝部衬垫、膝部板、大腿吊带、下背部支撑带、腋下吊索、头部支托件、下巴支托件、前额支托件等等(未示出)中的一个或多个。

工具或其他配件(未示出)可以按照特定应用的需要附连到适应性手臂支撑件系统500上的点。例如，手持工具、供应品、工具架、装备包、挂钩、灯、水合设备、通信设备、夹具、折叠式支撑件、折叠式桌子和/或其他设备(未示出)可以附连到适应性手臂支撑件系统500的期望位置，期望位置诸如在带子538上、在肩部上、胸部或垂直吊带520、526、528以及或者穿戴装备组件510上的任何地方。

如在图14A中最佳示出，一对腹部管542在带管夹544处(例如在带子538的前面)附连到带子538，并且环绕延伸到穿戴装备组件510的后面。在穿戴装备组件510的后面，每个腹部管542可以附连到下管座626，其可以充当竖直轴线枢轴，如在图14B中最佳示出的。下管座626又可以附连到在相对的下管座626之间延伸的横拉条620。一对框架吊带624在它们的下端处附连到横拉条620，并且在它们的上端处附连到肩部支撑管546，该肩部支撑管546又附连到上管座628，其中每个上管座628也可充当竖直轴线枢轴。

腹部管542、肩部支撑管546和/或框架吊带624中的每个可以根据需要为大致刚性的、半刚性的、柔性的或可选择地刚性的，并且可以由中空管或实心杆材料形成，例如，具有大致统一的或可变的外部形状，诸如圆的、正方形的、U形的、I形的、T形的或其他非圆形横截面。腹部管542、肩部支撑管546和/或框架吊带624可以由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体或其组合，例如，从而使得部件一起具有足够的刚性，以便在系统500的使用期间通过穿戴装备组件510提供支撑和/或力转化和/或力矩转移，如在本文别处所描述的。

继续参考图14B，肩部衬垫520的后端附连到背部衬垫524，并且胸部吊带526的后端附连到靠近横拉条620的背部衬垫524。每个肩部支撑管546联接到并支撑肩部枢轴支座548，其又联接到并支撑肩部枢轴连接叉(clevis)550。每个肩部枢轴连接叉550与支撑条554协作，以形成肩部竖直枢轴552，其绕轴线Davr(对于右臂支撑件组件505)和Davl(对于左臂支撑件组件505)旋转并进一步由轴线Davr(对于右臂支撑件组件505)和Davl(对于左臂支撑件组件505)限定。

每组肩部支撑管546、上管座628、框架吊带624、横拉条620、下管座626和腹部管542一起提供可选地刚性框架。例如，得到的穿戴装备510可以在竖直方向上为大致刚性的，例如，以传递力，同时在其他方向上提供灵活性，例如，以用于如果用户U在腰部处转动，则允许水平旋转，以允许用户U在腰部处向前弯曲和/或以最小抵抗容许用户U的其他移动。可选的竖直枢轴(在上管座628处和下管座626处)可以用于通过穿戴装备组件510将来自各个手臂支撑件组件505的负载(力和力矩)转移到用户的身体上的(例如，如参考图18所进一步描述的)或其他结构上的(例如，如参考图20-24所进一步描述的)不同反作用点。

参考右臂支撑件组件505(理解的是，如果提供左臂支撑件组件505，则左臂支撑件组件505类似地操作)，支撑条554(由于肩部竖直枢轴552)自由地绕轴线Davr旋转，并且固定地安装到右臂支撑件组件505。因此，响应于用户手臂的左右运动，支撑条554允许手臂支撑件组件505绕轴线Davr自由转动。可选地，手臂支撑件组件505可以从支撑条554移除，而不是永久地附连到支撑条554。例如，支撑条554和/或手臂支撑件组件505可以包括一个或多个连接器(未示出)，以将手臂支撑件组件505固定地和可释放地连接到支撑条554。

转向图14C和图14D，可以看出图14A和图14B的适应性手臂支撑件系统500的手臂支撑件组件505的示例性实施例的细节，其中手臂支撑件组件505被大致举起(与被举起的用户手臂一致)。如所示的，响应于用户手臂的举起和下落运动，手臂支撑件组件505的底架580可以绕肩部水平枢轴584(由轴线Dahr限定的，未示出，参见图14B)转动。缆绳锚558大致相对于支撑条554固定，并且提供在其位置附连锚缆560的缆绳锚点562。缆绳锚558可以相对于支撑条554可旋转地可调节，以允许用户改变手臂支撑件组件505的使用范围。缆绳锚558还可以从支撑条554释放，例如，以允许手臂支撑件组件505绕肩部水平枢轴584自由地旋转，例如，以停止使用手臂支撑件组件。锚缆560在缆绳槽(未示出)中围绕初级滑轮564缠绕，并且在附着点561处附连到初级滑轮564。初级滑轮564绕底架580上的滑轮枢轴572旋转。次级滑轮570刚性地结合到初级滑轮564，以使次级滑轮570与初级滑轮564一起绕滑轮枢轴572旋转。

弹性元件缆绳634在附着点573处附连到次级滑轮570，位于缆绳槽652(未示出，参见例如图16A)的一部分内、围绕可选的反转滑轮630缠绕，并且经由缆绳附着件640附连到弹性元件636的第一端。反转滑轮630绕底架580上的反转滑轮枢轴632旋转。底架580上的弹性元件挂钩638联接到弹性元件636的第二端，从而相对于底架580大致固定第二端。底架580为滑轮和弹性元件以及手臂支托件600提供稳定的安装平台。手臂支托件600为用户手臂提供支架。在示例性实施例中，弹性元件636可以为弹簧(例如，拉伸弹簧)、条带、吊带、气压弹簧等等，并且可以由诸如金属、弹性体等的多种材料形成。

如图14C中所示，其中手臂支撑件组件505处于举起位置(在水平面之上)，锚缆560在初级滑轮564的缆绳槽的一大部分周围延伸(例如，大于初级滑轮564的周长的一半)，并且弹性元件缆绳634在次级滑轮570的缆绳槽652的相对小的部分周围延伸(例如，小于次级滑轮570的周长的一半)。在该位置中，弹性元件636可以处于大致缩回位置，例如，较低的势能状态，在该状态中弹性元件636将低到中等的力施加在弹性元件缆绳634上，并因此施加在次级滑轮570上。

次级滑轮570可以具有关于其周长的多个半径，从而限定非圆形缆绳槽652(如在图16B中最佳可视的)，以便按照提升力管理以及在本文别处所描述的需要在使用期间为弹性元件636提供可选择机械优势/劣势。在示例性实施例中，作为图16B中所示出的形状的替代，次级滑轮570可以为具有偏心孔(例如，参见图17A-17B)的大致圆形，可以为椭圆的、可以具有曲面段、可以具有直线段、可以具有凹面段、可以为对称的、可以为非对称的等(未示出)，例如，基于用户的预期运动和/或活动范围为用户的需求定制的，如在本文别处所描述的。

转向图14D，示出了图14C的系统500，其中手臂支撑件组件505大致下落(与被降下的用户手臂一致)。如所示出，手臂支撑件组件505已经响应于用户手臂的运动，大约沿路径Pr10绕肩部水平枢轴584旋转。在该运动期间，次级滑轮570和初级滑轮564已经大约沿路径Pr11绕滑轮枢轴572一起旋转。因此，锚缆560在很大程度上从初级滑轮564展开(以使锚缆560在初级滑轮564的缆绳槽的较小部分周围延伸，例如，小于初级滑轮564的周长的一半)，并且弹性元件缆绳634目前绕次级滑轮570很大程度地缠绕(以使弹性元件缆绳634在次级滑轮570的缆绳槽652的较大部分周围延伸，例如，大于次级滑轮570的周长的一半)。作为响应，弹性元件636被示出为处于大致延伸的或加压的位置(例如，较高的势能状态)。

尽管弹性元件636为延伸的，并且因此在弹性元件缆绳634上施加更多的力，但其影响(其将递增的提升力施加到用户手臂的能力)通过具有不同半径的次级滑轮570的形状被减轻，其中弹性元件缆绳634可以将力矩施加在不同的半径上(如下面所进一步讨论)。

例如，如图16A和图16B所示，次级滑轮570可以具有其中限制弹性元件缆绳634(未示出)的缆绳槽652。弹性元件缆绳634可以在缆绳附着点573处附连到次级滑轮570。滑轮旋转孔654为次级滑轮570提供枢轴，即，其与初级滑轮564旋转地联接到滑轮枢轴572。

如在图16B的横截面中最佳可见的，滑轮旋转孔654到缆绳槽652的距离根据需要而改变，以便当由弹性元件636施加的弹簧力通过位移增大(或减小)时，管理用户手臂上的提升力。例如，半径R25不同于半径R20。作用在任何给定半径处的切线力(例如，由弹性元件缆绳提供的，未示出)将基于半径的长度具有更多(或更少)的影响。可以创建影响的区域以实现所需的结果。

例如，在所示出的示例性实施例中，影响区域Z10可以包括一个半径(例如，在区域的一端处的R21等于在区域的另一端处的R20)，而影响区域Z11可以包括不断变化的半径(例如，其中区域的一端处的R23小于区域的另一端处的R22)。在影响区域Z12中，半径被改变用于创建缆绳槽652的基本直线段。其他关系被预期，其可以被定制以提供所需的力矩和/或结果支撑力。

半径的长度和角关系可以被改变用于在用户手臂上产生所需的提升力。例如，次级滑轮570可以被配置成提供短区域Z11和较长区域Z12，其符合在用户手臂的具体高度处要求最大升程但在其他高度处要求小升程(例如，指向照相机)的任务。对于要求最大升程的较大区域的任务(例如，产品组装)，Z11可以更大。

转向图16C，示出了次级滑轮570的手臂重量力矩、提升力矩和合力矩的示例性绘图。力矩可以关于包括次级滑轮570的手臂支撑件组件505的肩部水平枢轴584(例如，进一步由轴线Dahl和Dahr限定)作用。用户手臂的手臂重量Wa提供关于枢轴584的负力矩AWM，用于使手臂支撑件组件505向下旋转。负力矩AWM取决于输入角Theta，即手臂支撑件组件505的主轴线相对于水平轴线的相对角。通过上述弹簧、缆绳和滑轮的系统起作用的手臂支撑件组件505提供关于肩部水平枢轴584的正(提升)力矩AASM，用于使手臂支撑件组件505向上旋转。正力矩AASM取决于输入角Theta，即手臂支撑件组件505的主轴线相对于水平线的相对角。合力矩RM为AWM和AASM的总和。

如参考图16B所讨论的，可以通过改变次级滑轮570的半径的长度和角关系，来创建变化的影响或连续的影响的区域。如所示出，影响区域Z11可以提供相对一致的提升力(如通过图16C中标注为“Z11”的RM的相对直部分示出)。影响区域Z12可以与变化的提升力关联，如通过图16C中标注为“Z12”的RM的相对曲线形状示出。因此，可以根据要求或需要形成用户手臂上的提升力。

转向图17A和图17B，示出了包括大致对称(例如，圆形)形状的次级滑轮660的可替换实施例，该次级滑轮660包括其中可以接收弹性元件缆绳634(未示出，参见例如图14C-14D)的缆绳槽662。弹性元件缆绳634可以在缆绳附着点666处附连到次级滑轮660，类似于先前的实施例。滑轮旋转孔664为次级滑轮660提供枢轴，即，其可以与图14C-14D的初级滑轮564一起联接到滑轮枢轴572(以使圆形滑轮彼此径向偏移)。

如在图17B中可以看出，可以根据需要改变从滑轮旋转孔664到缆绳槽662的距离，以管理(由包括次级滑轮660的手臂支撑件组件支撑的)手臂上的提升力，即使当来自手臂支撑件组件的弹性元件的弹簧力通过位移增大时。例如，半径R28不同于半径R29。作用在任何给定半径处的切线力(例如，由弹性元件缆绳提供的，未示出)将基于半径的长度具有更多(或更少)的影响。半径的长度和角关系可以被改变，以在用户手臂上产生期望的提升力。

转向图17C，示出了次级滑轮660的手臂重量力矩、提升力矩和合力矩的示例性绘图。力矩可以关于包括次级滑轮660的手臂支撑件组件505的肩部水平枢轴584(例如，由轴线Dahl和Dahr限定，如图14A和图14B中所示)作用。手臂重量Wa提供关于肩部水平枢轴584的负力矩AWM，用于使手臂支撑件组件505向下旋转。负力矩AWM取决于输入角Theta，即手臂支撑件组件505的主轴线相对于水平线的相对角。通过上述弹簧、缆绳和滑轮的系统起作用的手臂支撑件组件505提供关于肩部水平枢轴584的正(提升)力矩AASM，用于使手臂支撑件组件505向上旋转。正力矩AASM取决于输入角Theta，即手臂支撑件组件505的主轴线相对于水平线的相对角。合力矩RM为AWM和AASM的总和。如参考图17B所讨论的，次级滑轮660中的不同半径(例如，R28和R29)可以在不同的输入角处提供不同量的提升力，从而创建不同于(参考图17A-C所讨论的)次级滑轮570的提升力分布。因此，可以根据需要形成用户手臂上的提升力。应理解的是，预期到许多其他的滑轮形状和/或尺寸。可选地，任何初级滑轮和/或次级滑轮可以根据用户的需要相对于彼此可旋转地调节，例如，以改变由手臂支撑件组件505提供的提升力分布的特征。

转向图18，示出了作用在图14A和图14B的适应性手臂支撑件系统500上的力的示例性布置。手臂重量Wa作用在手臂支托件600上，从而给予适应性手臂支撑件系统500力和力矩，其中用户U的身体的部分必须抵抗该力和力矩以维持静态平衡。例如，用户的臀部H可以提供臀部反作用力Rh，其用于抵抗重量Wa。类似地，身体的其他部分可以提供此类反作用力，诸如肩部反作用力Rs、背部反作用力Rb、腰部反作用力Rw和/或膝部反作用力Rl。因此，可以通过适应性手臂支撑件系统500将手臂重量Wa分布在身体的其他部分上，从而减轻用户的背部和肩部的肌肉压力，其中背部和肩部通常用于保持手臂伸展或举起。此外，可以通过适应性手臂支撑件系统500将手臂重量Wa传递到外部结构，诸如桌子或栏杆(未示出)，其可以提供一个或多个桌子反作用力Rt，如在本文别处所示出的。

转向图19A和图19B，示出了图14A和图14B的适应性手臂支撑件系统500的示例性视图。如图所示，手臂支撑件组件505中的一个(对于用户的左臂，未示出)可以绕由弧形Pr12示出的轴线Davl大约沿旋转路径Pr13旋转。考虑到手臂支撑件组件505的支撑以及通过肩部支撑件连接叉550提供的旋转的最小抵抗，可以容许该类旋转，而不要求来自用户的额外能量。

转向图19C-19E，示出了图14A和图14B的适应性手臂支撑件系统500的附加视图，其中两个手臂支撑件组件505已经从穿戴装备组件510分离(其中图19C中仍示出仅一个手臂支撑件组件505，以便于观察系统500的其他部件)。除了肩部竖直枢轴552之外，穿戴装备组件510可以包括一个或多个大致竖直的枢轴。这些附加竖直枢轴用于增加舒服度和灵活性以及穿戴装备组件510的范围。例如，肩部支撑管546可以在围绕肩部管轴线FPasl和肩部管轴线FPasr的上管座628中绕肩部管枢轴629旋转。类似地，腹部管542可以在围绕腹部管轴线FPaal和腹部管轴线FPaar的下管座626中绕腹部管枢轴627旋转。这些附加枢轴可以用于在仍转化所需的力的同时增加穿戴装备组件510的灵活性，如下面所进一步描述的。

例如，腹部管枢轴627可以使适应性手臂支撑件系统500的佩戴和/或移除变得容易。如图19D中所示，可以大约沿带子打开路径Pbo1在带子封闭件540处打开带子538。为了允许带子538被完全打开，可大致为刚性的以及/或者通过带管夹544附连到带子538的腹部管542可以分别大约沿腹部管枢轴路径Pp11和腹部管枢轴路径Pp12绕腹部管轴线FPaal和腹部管轴线FPaar转动。该行为可以允许带子538足够地打开，以便用户穿上适应性手臂支撑件系统500，例如，通过类似于打开夹克地打开系统500、使用户手臂滑动通过肩部衬垫520下面的空间，并然后滑过用户的头部和肩部(未示出)上。

另外，如图19E所示，肩部支撑管546(在这种情况下为右肩部支撑管546)可以大约沿肩部管枢轴路径Pp14，在上管座628中的肩部管枢轴629处绕肩部管轴线FPasr(未示出，参见例如图19D)向后转动，从而在肩部处给穿戴装备组件510提供更大的灵活性，其可以增强用户移动性和舒服度。

转向图20A-20D，有利的是，使用适应性手臂支撑件系统500将用户手臂和/或上身的全部或一部分重量转移到另一个结构(例如，转移到桌子，未示出)，以便减小用户身体上的反作用负载(例如，如参考图18所讨论的)。例如，系统500可以包括例如附连到穿戴装备组件510上的各个点的负载转移托架702，其可以适于将各种负载转移配件安装到系统500，如下面所进一步描述的。

如图20A和图20C所示，负载转移托架702可以被联接到带子538、腹部管542、带管夹544和/或适于传递负载的穿戴装备组件510的其他部分中的一个或多个。负载转移托架702可以包括负载转移托架枢轴704，其中负载转移托架702可以绕该负载转移托架枢轴704在例如打开位置(如图20A和图20B中所示)和关闭位置(如图20C和图20D中所示)之间旋转。负载转移托架702可以包括负载转移调整片706，以允许各种负载转移配件的附连，诸如下面所进一步描述的那些。包括(绕其可旋转的)负载转移吊带枢轴714的负载转移吊带712可以附连到穿戴装备组件510的另一部分，例如，通常与负载转移托架702相对。

如图20B中最佳可见的，负载转移托架702和负载转移吊带712是分离的，即，处于打开位置，以允许佩戴或移除适应性手臂支撑件系统500，如在本文别处所描述的。负载转移托架封闭件710允许负载转移托架702和负载转移吊带712大致刚性地结合在一起，例如，如在图20D中最佳可见的。例如，在佩戴系统500之后，负载转移托架702可以绕负载转移托架枢轴704旋转，并且然后负载转移吊带712可以绕负载转移吊带枢轴714旋转。负载转移托架封闭件710可以然后被接合以使负载转移托架702和负载转移吊带712结合在一起。

一旦结合在一起后，负载转移托架702和负载转移吊带712可以提供联接到穿戴装备组件510的大致刚性结构，其中各种负载转移配件可以附连到该大致刚性结构。在示例性实施例中，负载转移托架封闭件710可以为扣、闩锁、牛蒡紧固件、钩、刚性的、柔性的、填充的(padded)等等(未示出)。负载转移托架封闭件710可以为柔性的、刚硬的、仅在一个轴线上刚硬的、在多于一个的轴线上刚硬的、在扭转时刚硬的、铰链式的、结合的、可调节的、弹簧加载的、填充的、通风的等等。负载转移托架封闭件710可以由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体、其他材料或其组合。

转向图21A-21C，示出了适应性手臂支撑件系统500，其中通过附连件即附连到负载转移托架702的桌子挂钩720将负载从系统500转移到桌子T1，例如，以便减小(或消除)用户身体上的反作用负载(例如，参考图18在本文别处所描述的反作用负载)。

如所示出，用户U可以将适应性手臂支撑件系统500、用户U的手臂和/或用户U所持的任何工具或其他物体的一些或全部重量转移到合适的外部结构，诸如桌子T1。用户可以靠近并靠着桌子T1以转移来自重量的负载。经由负载转移托架702附连到穿戴装备组件510的桌子挂钩720可以被用户U引导，以接合桌子T1的适当边缘，例如，以便允许力从适应性手臂支撑件系统500到桌子T1的转移。

如在图21B和图21C中最佳可见的，固定到负载转移托架702的负载转移调整片706的桌子挂钩720接合桌子T1的边缘，允许用户U将适应性手臂支撑件系统500停靠在桌子T1的边缘，从而减轻用户身体上的反作用负载(再次参考图18在本文别处所描述的)。在图21C中最佳所示的实施例中，桌子挂钩包括桌子挂钩调整片724、可选的桌子挂钩引入端726和桌子挂钩尾部728。桌子挂钩调整片724可以提供结构，该结构可以将从穿戴装备组件510转移的竖直(向下)力(适应性手臂支撑件系统500、用户U的手臂和/或用户U所持的任何工具或其他物体的重量)给予桌子T1，该力通过(例如)竖直的桌子反作用力Rtv1平衡，如图21C所示。

可选的桌子挂钩引入端726可以为锥形的或者以其他方式成形，以使与桌子T1的接合容易，例如，以便沿桌子T1的边缘滑动，直至桌子挂钩调整片724紧靠桌子T1。桌子挂钩尾部728可以提供结构，该结构可以将从穿戴装备组件510转移的水平(横向)力给予桌子T1，该力可以通过类似的水平桌子反作用力Rth平衡，同样如图21C所示。可选地，桌子挂钩720可以相对于负载转移托架702的负载转移调整片706可调节，例如，使用调节旋钮730以调节桌子挂钩720的长度(即，调节从负载转移调整片706到桌子挂钩调整片724的距离)，以便针对给定的用户U使桌子挂钩720与桌子T1的接合最优化。另外或可替换地，可以提供其他调节机构，诸如夹子、棘齿、牛蒡紧固件、螺杆等等(未示出)。

桌子挂钩720可以为大致刚性的以将来自穿戴装备组件510的所有力转移到桌子T1，可以为半刚性的、柔性的和/或可以为铰接的、弹簧加载的、阻尼的、可压缩的、可弯曲的、仅在一个轴线上柔性的或者在两个或更多轴线上柔性的等。桌子挂钩720可以由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体或其组合。可选地，除了桌子挂钩调整片724之外或代替桌子挂钩调整片724，桌子挂钩720还可以包括接触桌子T1的附加零件，诸如一个或多个衬垫、导板(skid)、滚轴(roller)、轮子、球体、销、夹板、牛蒡紧固件、磁铁、真空元件等等(未示出)。

转向图21D和图21E，示出了附连配件即桌子夹具(clamp)734的另一个示例，其可以联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)以将负载转移到桌子T1或其他结构。如所示出，桌子夹具734例如通过调节旋钮730被固定到负载转移托架702的负载转移调整片702。桌子夹具734可以接合桌子T1的边缘，允许用户U将适应性手臂支撑件系统500停靠在桌子T1的边缘。桌子夹具734还可以允许用户U向前倚靠(未示出)，从而将力矩施加到桌子T1直至通过桌子T1给予的桌子夹具734上的反作用力矩抵抗运动。因此，当用户U倚靠在桌子T1上时，用户上身的重量可以被支撑处于静态平衡。

转向图21E，示出了可通过桌子夹具734在适应性手臂支撑件系统500和桌子T1之间转移的示例性力。如所示出，桌子夹具734包括接合桌子Ti的顶部的桌子夹具上调整片736。桌子夹具上调整片736提供结构，该结构将从穿戴装备组件510转移的竖直(向下)力给予桌子T1，该力可以通过(例如)竖直的桌子反作用力Rtv1平衡。桌子夹具734还包括接合桌子Ti底部的桌子夹具下调整片742，并提供结构，该结构将从穿戴装备组件510转移的竖直(向上)力给予桌子T1，该力可以通过竖直的桌子反作用力Rtv2平衡。桌子夹具734还包括桌子夹具背面740，其提供结构，该结构将从穿戴装备组件510转移的水平(横向)力给予桌子T1，并且该力可以通过由类似的水平桌子反作用力Rth平衡。

可选地，桌子夹具736可以包括桌子夹具上引入端738和/或桌子夹具下引入端744，其可以使桌子夹具734与桌子T1的接合容易。同时，竖直的桌子反作用力Rtv1和竖直的桌子反作用力Rtv2可以在穿戴装备组件510上提供反作用力矩，从而抵抗例如由于用户向前倚靠而引起的被给予桌子T1的力矩。

桌子夹具734可以例如通过使用调节旋钮730相对于负载转移托架702的负载转移调整片706可调节，以便针对给定的用户U使桌子夹具734与桌子T1的接合最优化，类似于本文的其他实施例。另外或可替换地，可以提供其他调节机构，诸如夹子、棘齿、牛蒡紧固件、螺杆等等(未示出)。

桌子夹具734可以为大致刚性的、柔性的、铰接的、弹簧加载的、阻尼的、可压缩的、可弯曲的、仅在一个轴线上柔性的或者在两个或更多轴线上柔性的，类似于本文的其他实施例。桌子夹具734可以由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体或其组合，并且/或者可以包括用于接触桌子T1的附加零件，诸如一个或多个衬垫、导板、滚轴、轮子、球体、销、夹板、牛蒡紧固件、磁铁、真空元件等等(未示出)，也类似于本文的其他实施例。

转向图22A和图22B，示出了附连配件即负载夹具754的另一个示例性实施例，其可以联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)，以将负载转移到专用桌子T2。如所示出，专用桌子T2可以具有栏杆/导轨(rail)748，例如，沿桌子T2的边缘延伸一段预定距离，例如，沿整个边缘或沿对应于工作站(未示出)的长度。栏杆748可以通过一个或多个栏杆底座749(图22B中所示)安装到桌子T2。另外或可替换地，栏杆748可以直接地或通过覆盖物或覆盖件(未示出)附连到桌子T2。

为了容许负载夹具754的附连，负载夹板750附连到负载转移托架702的负载转移调整片706。负载夹具754可以使用一个或多个常规连接器被可调节地附连到负载夹板750，常规连接器是诸如滑动装置、楔形榫头等。可以相对于负载夹板750上下调节负载夹具754，以便针对给定的用户U使负载夹具754与桌子T2的接合最优化。如在图22中最佳看到的，负载夹具754包括负载夹具前调整片756、负载夹具后调整片758和负载夹具顶板749，它们被配置成至少部分地封装或以其他方式接合栏杆748，以提供用于抵抗竖直力、水平力和/或力矩的结构(类似于例如参考图21D-21E在本文别处所描述的附连机构)。

在某些应用中，用户U和/或适应性手臂支撑件500可以被包含在防护衣内，诸如无菌手术衣或其他衣服G，如图22B和图22D中部分示出。在一个实施例中，附连配件(例如，图22中所示的负载夹具754)的一部分可以在防护衣外面，例如，在无菌区或其他保护区内，并且另一部分(例如，负载夹具754所附连到的负载夹板750，如图22中所示)可以在防护衣下面，并且附连配件可以通过防护衣连接到另一部分。在另一个实施例中，附连配件可以在防护衣下面，例如，在无菌区或其他保护区外(例如，图22D中所示以及下面所进一步描述的栏杆挂钩746)。

防护衣可以包括特殊零件，例如防护挡布(protectivepatch)(未示出)，例如以保护衣服免受栏杆748的磨损，以及/或者例如模制夹(同样未示出)以使负载夹具754通过防护衣与负载夹板750的连接容易。

如图22B中所示，衣服G可以被夹在负载夹板750和负载夹具754之间。以这种方式，力可以通过衣服G从穿戴装备组件510传递到栏杆748。在衣服G之外的负载夹具754的一个优点在于负载夹具754可以包括用于与栏杆748界面连接(interferewith)的零件(诸如滚轴、夹子、闩锁、导板等等(未示出))，该零件不适宜由衣服覆盖。

可选地，衣服G可以为模制的、压制的或以其他方式形成的接口零件(未示出)，其可以使负载夹具754的附连容易和/或最优化。在可替换实施例中，负载夹具754可以被预先附连到衣服G或以其他方式并入到衣服G中。

转向图22C和图22D，示出了附连配件即栏杆挂钩746的另一个示例性实施例，其可以被联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)以将负载转移到专用桌子T2。类似于图21C中所示的桌子挂钩720，栏杆挂钩746提供结构，该结构可以通过栏杆挂钩调整片766将从穿戴装备组件510转移的竖直(向下)力(适应性手臂支撑件系统500、用户U的手臂和/或用户U所持的任何工具或其他物体)给予桌子T2，以及/或者通过栏杆挂钩尾部769将从穿戴装备组件510转移的水平(横向)力给予桌子T2。可选地，如在图22D中最佳可见，栏杆挂钩746可以在栏杆挂钩调整片766上包括栏杆调整片导线747，其可以使栏杆挂钩746到栏杆748的接合容易。另外或可替换地，栏杆挂钩746可以例如通过使用调节旋钮730或其他机构(未示出)相对于负载转移托架702的负载转移调整片706为可调节的，以便针对给定用户U使栏杆挂钩746与桌子T2的接合最优化，类似于本文其他实施例。可替换地，可以提供其他调节机构，例如，夹子、棘齿、牛蒡紧固件、螺杆等等(未示出)。

栏杆挂钩746可以为大致刚性的，柔性的、连接的、弹簧加载的、阻尼的、可压缩的、可弯曲的、仅在一个轴线上柔性的或者在两个或更多轴线上柔性的以及/或者可由多种材料形成，诸如金属、聚合物、弹性体或其组合。另外或可替换地，栏杆挂钩746可以具有用于接触栏杆748的附加零件，诸如衬垫、导板、滚轴、轮子、球体、销、夹板、牛蒡紧固件、磁铁、真空元件等等(未示出)，所有都类似于本文的其他实施例。

特别参考图22D，用户U和/或适应性手臂支撑件系统500可以被包含在防护衣内，诸如衣服G(在图22D中部分地示出)，诸如无菌手术衣、连衣裤、衬衫、围裙、床单或附连到现有衣服的挡布。衣服G可以由多种材料形成，诸如织物、聚合物膜、薄膜以及/或者可以为大致防液体的、密闭的、耐磨的、耐热的、耐化学药品的、耐辐射的等。

在一个实施例中，栏杆挂钩746可以在衣服G下面，如图22D中所示，从而使得衣服的材料直接接触栏杆748并且栏杆挂钩746仅通过衣服G间接地接合栏杆748。可选地，衣服G可以包括特殊零件，例如，耐磨挡布(未示出)，以防护衣服G免受由于与栏杆748和/或其他结构接触而引起的磨损。其他特殊零件可以包括模制的、压制的或结合到衣服G的以其他方式形成的部件(未示出)，例如，以便于栏杆挂钩746通过衣服G与栏杆748的接合。例如，附连到衣服G(并且可能与栏杆挂钩746界面连接)的模制防护物或夹子(未示出)可以提供有助于附连、保持、摩擦管理、调节、填充的、阻尼、回弹等等的特征。

转向图23A和图23B，示出了附连配件即桌子挂钩760的另一个示例性实施例，其可以被联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)，以便将负载转移到桌子T3，其中用户坐在桌子T3的前面。

类似于图21A-21C中示出的桌子挂钩720，桌子挂钩760可以适合其中用户U就坐于桌子T3处的椅子C1的就坐位置，即，以便将来自适应性手臂支撑件系统500的负载转移到桌子T3。负载还可以通过用户U的膝部承受，例如，如通过膝部反作用力R1限定的(图18中所示)。可选地，如同本文的其他实施例，从适应性手臂支撑件系统500到桌子T3的负载的转移可以通过防护衣、覆盖物、覆盖件或其他保护性障碍物(未示出)实现。如图23B中最佳可见，桌子挂钩760包括桌子挂钩调整片762，其执行与图21A-21C的桌子挂钩720的桌子挂钩调整片724类似的功能。

转向图23C和图23D，示出了附连配件即桌子夹具766的另一个实施例，其可以被联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)以将负载转移到桌子T3，其中用户坐在桌子T3前。类似于图21D-21E中示出的桌子夹具734，桌子夹具766包括夹具II顶部调整片768、夹具II底部调整片770和夹具II背面772，其分别执行类似于桌子夹具734的桌子夹具上调整片736、桌子夹具下调整片742和桌子夹具背面740的功能，但适合就坐于桌子T3处的椅子C1中的用户U，以将来自适应性手臂支撑件系统500的负载转移到桌子T3。

转向图24A和图24B，示出了附连配件即负载转移衬垫768的另一个实施例，其可以被联接到适应性手臂支撑件系统500(或本文的任何其他实施例)以将负载转移到桌子T1或其他结构(例如，车架或其他结构)，用户在桌子T1或其他结构之前站立。类似于本文的其他附连配件，负载转移衬垫768附连到系统500的负载转移托架702，并在转移接触点770处接合桌子T1的边缘。负载转移衬垫可以为弹性的以及/或者可以在转移接触点770处偏斜，例如，允许桌子T1的边缘部分地嵌入到负载转移衬垫768的面中。负载转移衬垫768可以具有大致平坦的、半球形的、凹面的、凸面的、弯曲的或其他形状的接触表面，以及/或者可以由相对软的、刚硬的和/或粘性的材料形成，例如，由金属、聚合物、弹性体或其组合形成。

转向图25A和图25B，示出了手臂支撑件组件505的可替换实施例，其包括枢转的手臂支托件600。手臂支托件600可以被配置成绕位于底架580的手臂支托件枢轴调整片782中的手臂支托件枢轴780转动，例如，以便容许用户手臂(未示出)的角度。如图25A中示出，手臂支托件上表面784以角A20向上倾斜，而在图25B中，手臂支托件上表面784以角A21向下倾斜。

另外或可替换地，可提供包括平移的手臂支托件600的手臂支撑件组件505。手臂支托件600可以包括固定地附连到底架580的手臂支托件滑座796。手臂支托件滑道798可滑动地结合到手臂支托件滑座796，并且固定到手臂支托件600，以便容纳用户手臂的位置。如图26A中所示，手臂支托件滑道798离手臂支托件滑座796距离X5放置，而在图26B中，手臂支托件滑道798离手臂支托件滑座796距离X6(大于距离X5)放置，从而指示手臂支托件600沿底架580的纵向轴线的平移。将理解的是，手臂支托件滑道798可以沿手臂支托件滑座796固定在多个位置处，例如，根据可用位置的数目，以及/或者能够自由地平移。可选地，手臂支托件600可以为可枢转的和可平移的。

转向图27A-27B，示出了包括手臂支托件800的适应性手臂支撑件500的另一个实施例，该手臂支托件800包括前臂支托件814，这可能是喜欢部分支撑他们的前臂FAr以及上臂的用户所期望的。如图27A中最佳可见，手臂支托件800包括手臂支托件顶部吊带802和枢转托架衬垫804。手臂支托件顶部吊带802可以用于确保用户U的手臂Ar保持与手臂支托件800接合，例如，即使用户U相对于手臂支撑件组件505举起手臂Ar。

如在图27A中最佳可见，枢转托架衬垫804为枢转托架806提供安装位置，该枢转托架806例如在枢转托架附着点808处大致固定到或以其他方式结合到枢转托架衬垫804。枢转托架806包括枢转托架座810，且前臂支托件814包括前臂支托件枢转轴816和前臂支托件接触表面818。前臂支托件枢转轴816和枢转托架座810协作形成枢轴812，其中前臂支托件814可以绕该枢轴812旋转，例如枢轴812如通过前臂旋转轴线FRar限定的，可以与用户U的肘部E相一致。前臂FAr一般可以在前臂支托件接触表面818处接触前臂支托件814。

在图27B和图27C中，前臂支托件814被示出为邻近用户U的手臂，以便于前臂支托件814的识别。如图27B中所示，示出了前臂支托件814，其中前臂FAr为大致直的，例如，相对于前臂支托件800的中线限定角A24。在图27C中，示出了前臂支托件824，其中前臂FAr向内弯曲，例如，以使前臂支托件814相对于手臂支托件800的中线描述角A25。

转向图28，示出了手臂支撑件组件505的另一个实施例，其包括例如用于期望“吊索”或“吊床”型手臂支托件的用户的吊索型手臂支托件。手臂支撑件组件505包括例如在手臂支托件枢轴调整片782处附连到底架580的吊索手臂支托件托架824，以及在吊索手臂支托件附连件828处结合到吊索手臂支托件托架824的吊索手臂支托件壳体826。吊索手臂支托件附连件828可以为大致刚性的、柔性的或可枢转的。吊索830在两端处附连到吊索手臂支托件壳体826，从而创建吊索鞍座832。吊索830可以根据需要为柔性的、半柔性的和/或可以为填料的、由网丝、弹性的和/或其他的材料形成。另外或可替换地，手臂支托件800(或本文所公开的任何其他手臂支托件)可以包括一个或多个吊带或其他固定元件(未示出)，其可以围绕用户手臂缠绕或以其他方式接合，以便将用户手臂固定在手臂支托件中。

转向图29A-29E，示出了适应性手臂支撑件系统500的另一个实施例，其包括能够向后翻动存储的手臂支撑件组件505。例如，在一些应用中，附加的枢转轴线可以被提供在穿戴装备组件510上，例如，以允许手臂支撑件组件505在使用期间根据需要被向上举起，以及/或者当不使用时向后翻动过用户U的肩部且固定在适当的位置。

在所示出的实施例中，向后翻动轴线FBal(左)和向后翻动轴线FBar(右)被提供用于允许每个手臂支撑件组件505在用户U的肩部上选择性地向后转动，以用于存储。例如，如在图29B和图29C中最佳可见，向后翻动夹具I854和向后翻动夹具II856可以一起形成向后翻动枢轴858，其由向后翻动轴线FBar(右)进一步限定，其中向后翻动夹具II856和手臂支撑件组件505可以绕该向后翻动枢轴858旋转。诸如扭力弹簧(未示出)的弹性元件可以偏置向后翻动夹具II856和手臂支撑件组件505，以在优选方向中旋转，例如向上(例如，通过增加手臂支撑件组件505的范围、至少举起手臂支撑件组件505本身的重量来帮助过头的任务)。向后翻动夹具I854可以固定地安装到向后翻动安装管850(并从而安装到穿戴装备组件510)。

肩部枢轴底座548附连到向后翻动夹具II856。当向后翻动夹具II856绕枢轴858相对于向后翻动夹具I854旋转时，经由肩部枢轴底座548、肩部枢轴连接叉550和支撑条554附连到向后翻动夹具II856的手臂支撑件组件505(未示出，例如参见图29B-29E)同样旋转。

如在图29C中最佳可见，向后翻动夹具I854固定地安装到向后翻动安装管850。绕枢轴858和向后翻动轴线(右)FBar相对于向后翻动夹具I854旋转的向后翻动夹具II856必须限制其旋转，以便支撑用户手臂(未示出)的重量。向后翻动止动销864被压入到止动销孔868或者以其他方式附连到向后翻动夹具II856。向后翻动止动销864的止动销自由端866与夹具I狭槽860对准，并且不与该狭槽抵触，直至其与夹具I狭槽端862接触，从而限制向后翻动夹具II856的旋转，并将其维持在图29A-29C中示出的“使用”位置中。

在图29D中，右侧手臂支撑件组件505被示出为大约沿向后翻动路径FBpl绕轴线FBar旋转到存储位置中，使得用户U的手臂Ar摆脱手臂支撑件组件505。在图29E中，向后翻动夹具II856被示出为绕枢轴858相对于向后翻动夹具I854旋转到存储位置中。在存储位置中，手臂支撑件组件505的重量可以足够用于将手臂支撑件组件505保持在存储位置中，例如，直至用户U使手臂支撑件组件505恢复活动。可替换地，可以提供一个或多个可释放锁定机构(未示出)，其可以可选择地接合和/或脱离，以便当不使用时将手臂支撑件组件505固定在存储位置中。

转向图30A和图30B，示出了适应性手臂支撑件系统870的另一个示例性实施例，其包括类似于本文的其他实施例的许多部件，但包括可替换的肩部枢轴设计。在该实施例中，图14A和图14B中示出的竖直枢轴552(其允许绕与用户U的肩部关联的大致竖直轴线Uav的旋转)已经由位于用户U的背部后面的一系列的联动装置880取代，该联动装置880绕大致的竖直轴线枢轴转动。如图30B中示出，当用户U水平向外移动他们的手臂Ar时，联动装置880远离用户U的背部向外折叠起来，从而使用户U的肩部S周围的区域没有机械元件。

在该实施例中，连结肩部穿戴装备875包括两个或更多连结元件880(示出两个)，其绕一个或多个连结枢轴890转动。连结元件880和连结枢轴890可以将来自手臂支撑件组件505的负载和/或力矩传递到连结肩部穿戴装备875。连结端元件894将一系列的连结元件880结合到手臂支撑件组件505，其中连结端元件894固定地安装到该手臂支撑件组件505。如图30A所示，连结枢轴890将连结元件880连接在一起，以限定双连结轴线IDLa1、双连结轴线IIDLa2和双连结轴线IIIDLa3，其全部可以为大致平行的。

如图30B中所示，示出了适应性手臂支撑件系统870，其中手臂支撑件组件505(和手臂Ar)大约沿双连结路径DLp1绕大致竖直轴线Uav(与用户的肩部关联，如先前所描述的)旋转。在该行为期间，作为响应，连结元件880已经绕双连结轴线IDLa1、双连结轴线IIDLa2和双连结轴线IIIDLa3转动。当手臂Ar和手臂支撑件组件505在相反方向上向后移动时，连结元件880可以返回到图30A中示出的配置，以容许运动，一直将来自手臂支撑件组件505的负载和/或力矩传递到连结肩部穿戴装备875中。

转向图31A和图31B，示出了适应性手臂支撑件系统900的另一个实施例，其包括类似于本文的其他实施例的若干部件，但包括可替换的肩部枢轴设计。与其他实施例不同，系统900包括以曲线轨迹系统为特征的曲线轨迹穿戴装备910，例如，而不是允许绕大致竖直轴线Uav(与用户U的肩部关联，如先前所描述的)的旋转的图14A和图14B的系统的竖直枢轴552。

曲线轨迹支撑条916在支撑管接合点918处安装到曲线轨迹支撑管912。曲线轨迹920在曲线轨迹接合点922处附连到曲线轨迹支撑条916。曲线轨迹滚轴926安装在轨迹滑架928上，并且可以例如响应于用户手臂Ar关于竖直轴线Uav的运动，沿曲线轨迹920自由地行进。曲线轨迹滚轴926可以将来自手臂支撑件组件505的负载和/或力矩传递到曲线轨迹穿戴装备910。曲线轨迹托架930在轨迹托架接合点II934处安装在曲轨迹滑架928上，并且反过来为支撑件组件505提供底座，该支撑件组件505在轨迹托架接合点I932处结合曲线轨迹托架930。

转向图31B，示出了适应性手臂支撑件系统900，其中手臂支撑件组件505(和手臂Ar)大约沿曲线轨迹旋转路径CTrp1绕大致竖直轴线Uav(与用户U的肩部关联，如先前所描述)旋转。在该行为期间，曲线轨迹滚轴926响应于用户手臂关于竖直轴线Uav的移动，已沿曲线轨迹920行进。因此，曲线轨迹滚轴926和曲线轨迹920的协作容许用户Ar和手臂支撑件组件505的水平运动，一直将来自手臂支撑件组件505的负载和/或力矩传递到曲线轨迹穿戴装备910。

转向图32，示出了适应性手臂支撑件系统500的示例性实施例，其一般类似于图14A和图14B中所示的系统500，除了系统500包括头部支托件940以外。当通过在头顶上伸展的手臂工作时，用户U可能必须通过使他的或她的头部向上倾斜来工作，这会引起疲劳。附连到穿戴装备组件510的可选头部支托件940可以用于减轻该疲劳。用户U的头部Hb的背面被示出为由头部支托件840的头部支托件接触表面942支撑。头部支托件940可以例如固定地或可选地在头部支托件枢轴944处连接到头部支托件托架946，其可以允许头部支托件940响应于用户U的要求转动。头部支托件托架946可以在托架接合点950处或以其他方式在穿戴装备组件510上附连到横拉条620，从而允许用户的头部的全部或一部分重量由穿戴装备组件510承受。

转向图33A，示出了适应性手臂支撑件系统500的另一个示例性实施例，其一般类似于图14A和图14B中示出的系统500，除了系统500包括下巴支托件956以外。当通过向下伸展的手臂工作时，用户U可能必须使他的或她的头部向下倾斜来工作，这会引起疲劳。附连到穿戴装备组件510的可选下巴支托件956可以用于减轻该疲劳。用户U的下巴Hc被示出为由下巴支托件956支撑。下巴支托件956可以在一个或多个下巴支托件接合点958处附连到一个或多个下巴支托件托架952。下巴支托件托架952可以例如在用户U的头部的任一侧上的肩部枢轴底座548处被附连到穿戴装备组件510。

转向图33B，示出了适应性手臂支撑件系统500的另一个示例性实施例，其一般类似于图14A和图14B中所示的系统500，除了系统500包括前额支托件964以外。用户U的前额Hf被示出为由前额支托件964支撑。前额支撑件964在一个或多个支撑件接合点966处附连到或者以其他方式联接到一个或多个前额托架960。(多个)前额托架960可以例如在用户U的头部的任一侧上的肩部枢轴底座548处可拆卸地或大致永久地附连到穿戴装备组件510。可选地，(多个)托架960可以为可调节的，例如，以允许调节前额支托件964，例如，在前额支撑件位置和下巴支撑件位置(未示出)之间移动。

在可替换实施例中，下巴支托件956(诸如图33A中所示的)和前额支托件964(诸如图33B中所示的)可以被同时包括在本文描述的或在本文其他处识别的应用中所描述的穿戴装备和/或装置中的任一个上，例如以同时支撑用户的下巴或前额。一起使用的下巴支托件956和前额支托件964可以根据用户的需要相对于彼此可调节，例如，以容许用户的头部的期望角和位置。另外或可替换地，下巴支托件956和前额支托件964可以一起安装在框架或结构(未示出)上，该框架或结构可以安装在托架960上和/或可以相对于托架960可移动、可旋转和/或可调节，例如，在面板上、面罩上或安装在托架960之间的其他零件(未示出)。例如，托架960可以为大致刚性的和/或相对于穿戴装备510固定，而承载其间的前额支托件964和下巴支托件956的零件可以为可移动的，例如，在轨道路径内以支撑用户的前额，同时提供移动的多个自由度。

可替换地，下巴支托件956和前额支托件964可以仅为吊索、衬垫或安装在托架960之间的其他零件，其中前额支托件964位于下巴支托件956上面的托架的上端上。可选地，下巴支托件956和前额支托件964可以一起安装在框架或结构(未示出)上，而不是托架960上，该框架或结构可以为可移动的，例如，可以转动、回旋和/或以其他方式相对于穿戴装备510和/或在托架960之间调节，或者其可以沿轨道路径或其任何组合移动。下巴支托件956和前额支托件964可以由一件或由附连在一起的若干件一起形成。在另一个可替换方案中，可以提供包括下巴支托件956和/或前额支托件964的穿戴装备组件(诸如组件510)，而没有手臂支撑件组件，例如，以便当执行要求用户向前倚靠或弯曲任务时，为用户提供头部支撑等。

下巴支托件956和/或前额支托件964可以为大致刚性或柔性、弹性或无弹性的或其任何组合。可选地，支托件956、964可以为填料的、分段的和/或铰接的。另外或可替换地，支托件956、964中的一个或两个可以从例如使用一个或多个连接器(未示出)的穿戴装备分开，以便允许用户选择用于特定应用的支托件，或者不再使用其中的一个或两个。因此，用户的头部的重量可以由穿戴装备组件510承受。

转向图34A和图34B，示出了可以包括在适应性手臂支撑件系统(未示出)中的手臂支撑件组件970的可替换实施例，其类似于本文的其他实施例，例如，替代图14A和图14B中所示的手臂支撑件组件505。不同于本文的其他手臂支撑件组件，手臂支托件组件970包括远离手臂支撑件组件975本身的弹簧组980。例如，手臂支托件组件975可以包括手臂托架984和附连到手臂托架984的手臂支托件600，类似于本文的其他实施例，其可选地可以枢转和/或平移。

弹簧组980包括弹性元件部件，以用于支撑从手臂支托件组件975的底架移动到穿戴装备组件510(未示出)的支撑力，诸如移动到肩部支撑管546、肩部枢轴底座548、肩部枢轴连接叉550和/或支撑条554。在示例性实施例中，弹簧组980可以位于离手臂支托件组件975一定距离，例如，在穿戴装备组件510的框架吊带624上(未示出)。附连到支撑条554的锚板988为缆绳外壳终端I990和滑轮994提供安装点，滑轮994绕滑轮枢轴996枢轴转动。缆绳外壳终端II1000附连到弹簧组外壳1004。锚板988可以相对于支撑板554可旋转，例如，以允许用户改变手臂支托件组件975的使用范围。另外或可替换地，锚板998还可以从支撑条554可释放，例如，以允许手臂支托件组件975绕肩部水平枢轴986自由地旋转，例如，以停止使用手臂支撑件组件。

缆绳外壳992在缆绳外壳终端I990和缆绳外壳终端II1000处终止，并为初级缆绳1026提供管道，其将来自弹簧组980的力传递到手臂支托件组件975。初级缆绳1026在初级缆绳接合点1028处附连到手臂托架984，并且在进入缆绳外壳992之前绕滑轮994缠绕。初级缆绳1026退出弹簧组外壳1004中的缆绳外壳992，并且绕初级滑轮1008缠绕。初级缆绳1026以在本文别处例如参考图14A和图14B所描述的类似配置在附着点(未示出)处附连到初级滑轮1008。

初级滑轮1008刚性地附连到次级滑轮1012，并且两者都绕滑轮枢轴1006一起旋转，类似于本文的其他实施例。次级缆绳1020绕次级滑轮1012缠绕，并且以如图14A和图14B中示出的实施例的类似方式在附着点(未示出)处附连到次级滑轮1012。次级缆绳1020在次级缆绳接合点1022处结合弹性元件1016的第一端。弹性元件1016的第二端例如通过弹性元件锚1024结合到弹性组外壳1004。

初级滑轮1008和次级滑轮1012执行如图14A和图14B中示出的以及在本文别处描述的初级滑轮564和次级滑轮570的类似功能，例如，以便在使用期间按提升力管理需要为弹性元件1016提供选择性机械优势/劣势。

转向图34B，示出了其中手臂支托件600降下的手臂支撑件组件970。附连到手臂支托件组件975的初级缆绳1026的端部被示出为响应于手臂支托件组件975大约沿远距离弹簧旋转路径RSrp1绕枢轴986的旋转，延伸出缆绳外壳992。在该运动期间，初级缆绳1026已经从初级滑轮1008部分展开，作为响应，该初级滑轮1008已经大约沿滑轮路径RSpp1绕滑轮枢轴1006旋转。当初级滑轮1008已经绕滑轮枢轴1006旋转时，初级滑轮1012同时旋转，使得次级缆绳1020绕次级滑轮1012缠绕。次级缆绳1020又拉伸弹性元件1016。

将理解的是，以上描述的系统可以用于多种领域和应用中。例如，系统可以由例如外科医生、牙医等的医师佩戴，以便于医师的手臂在延长的外科手术、医疗或牙科程序期间的伸展。系统可以由例如油漆工、木匠等的建筑工作者、例如参与产品装配等的制造业工作者、残疾人和/或在其中一个或两个手臂可从用户身体向外延伸的一段延长的时间段内执行任务的其他用户佩戴。

通常，可以例如通过将穿戴装备固定在用户的腹部上将本文的设备和系统佩戴在或以其他方式放置在用户身体上，例如，他们的腰部、臀部、肩部、背部、胸部等等。例如联接到穿戴装备或以其他方式由穿戴装备承载的设备或系统的手臂支撑件可以用于支撑用户手臂，以使手臂支撑件随后跟随用户手臂的移动。用户可以然后执行包括移动用户手臂的一个或多个任务，在移动期间，在大致不干扰移动的情况下，手臂支撑件至少部分地抵消作用在用户手臂上的重力以及/或者至少部分将重力转移到用户的腹部(或其他结构)。因此，本文的设备和系统可以便于用户在较长的时间内和/或以降低的疲劳和/或损伤来执行(多个)任务。另外或可替换地，可以实现其他利益，包括背部和脊椎上的降低的劳损和/或改善的用户手的稳定性。另外，本文所公开的任何穿戴装备组件可以提供结构，如果需要，该结构可以用于例如在没有手臂支撑件组件的情况下支撑背部和脊椎。

将理解的是，以本文的任何实施例示出的元件或部件仅为具体实施方式的示例，并且可以用在本文所公开的其他实施例上或结合本文所公开的其他实施例使用。

尽管本发明易受各种修改和可替换形式的影响，其具体示例已经在附图中示出且在本文中进行了详细描述。然而，应理解的是，本发明不局限于所公开的特定形式和方法，相反，本发明旨在覆盖落入随附权利要求的范围内的所有修改、等效物和可替代方案。

Claims (71)

1.一种用于支撑用户的手臂的系统，包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上；

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置成容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其联接到所述手臂支撑件以施加偏移力，以便当所述用户移动时以及所述手臂支撑件跟随所述用户的手臂的移动时，至少部分地抵消作用在所述手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件提供力分布，所述力分布基于所述手臂支撑件的取向改变所述偏移力。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述手臂支撑件包括手臂托架，所述手臂托架包括在其第一端上的手臂支托件，以及枢转地联接到所述穿戴装备的第二端，从而使得所述手臂托架相对于所述穿戴装备绕多个轴线转动。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件包括安装在所述手臂托架上的一个或多个元件。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件包括安装在所述手臂托架上的弹性元件。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述手臂支撑件包括：

第一手臂支撑件节段，其绕第一竖直轴线枢转地联接到所述穿戴装备，以使所述第一手臂支撑件节段相对于所述穿戴装备绕所述第一竖直轴线可大致水平地旋转；以及

第二手臂支撑件节段，其枢转地联接到所述第一手臂支撑件节段，以使所述第二手臂支撑件节段绕与所述第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第二手臂支撑件节段包括手臂支托件，所述手臂支托件被配置成支撑所述用户的手臂的一部分。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件包括弹性元件，所述弹性元件安装在所述第二手臂支撑件节段上。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括滑轮和缆绳，所述滑轮安装在所述第二手臂支撑件节段上，所述缆绳绕所述滑轮部分地缠绕并且包括联接到所述弹性构件的第一端和联接到所述第一手臂支撑件节段的第二端，从而使得来自所述弹性构件的力的至少一部分被施加到所述第二手臂支撑件节段，以生成所述偏移力。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括联接在一起并安装在所述第二手臂支撑件节段上的第一滑轮和第二滑轮，在所述弹性构件和所述第一滑轮之间联接的第一缆绳，以及在所述第二滑轮和所述第一手臂支撑件节段之间联接的第二缆绳，从而使得来自所述弹性元件的力的至少一部分被施加到所述第二手臂支撑件节段，以生成所述偏移力。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一滑轮和第二滑轮中的至少一个具有非对称非圆形形状，以基于所述第二手臂支撑件节段关于所述第二轴线的位置来改变施加到所述第二手臂支撑件节段的所述弹性构件的力的一部分。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件包括联接到所述手臂支撑件的电子设备、液压设备和气动设备中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的系统，进一步包括锁定机构，以用于选择性地将所述手臂支撑件固定在无效位置处，所述无效位置在所述手臂支撑件不跟随所述手臂的移动的情况下基本不干扰所述用户的手臂的移动。

13.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

联接到所述穿戴装备的第二手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的第二手臂，所述第二手臂支撑件被配置成容许所述第二手臂的移动，同时在基本不干扰所述第二手臂的移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其联接到所述第二手臂支撑件以施加偏移力，以便当所述用户移动时以及所述第二手臂支撑件跟随所述第二手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述第二手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件提供力分布，所述力分布基于所述第二手臂支撑件的取向改变所述偏移力。

14.一种用于支撑用户的手臂的系统，其包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上；

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件包括手臂托架，所述手臂托架包括在其第一端上的手臂支托件以及枢转地联接到所述穿戴装备的第二端，从而使得所述手臂托架绕多个轴线转动，以容许所述用户的手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其安装在所述手臂托架上，以便当所述用户移动时以及所述手臂托架跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述用户的手臂上的重力。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述手臂支撑件进一步包括铰链托架，所述铰链托架关于第一竖直轴线枢转地联接到所述穿戴装备，从而使得所述铰链托架相对于所述穿戴装备绕所述第一竖直轴线可大致水平地旋转，并且其中所述手臂托架的所述第二端枢转地联接到所述铰链托架，从而使得所述手臂托架绕与所述第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转。

16.根据权利要求14所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件包括安装在所述手臂托架上的弹性元件。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括滑轮和缆绳，所述滑轮安装在所述手臂托架上，所述缆绳绕所述滑轮部分地缠绕并且包括联接到所述弹性构件的第一端和联接到所述铰链托架的第二端，从而使得来自所述弹性构件的力的至少一部分被施加到所述手臂托架，以生成所述偏移力。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括联接在一起并安装在所述手臂托架上的第一滑轮和第二滑轮，在所述弹性构件和所述第一滑轮之间联接的第一缆绳，以及在所述第二滑轮和所述铰链托架之间联接的第二缆绳，从而使得来自所述弹性构件的力的至少一部分被施加到所述手臂托架，以生成所述偏移力。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述第一滑轮和第二滑轮中的至少一个具有非对称非圆形形状，以基于所述手臂托架关于所述第二轴线的位置来改变施加到所述手臂托架的来自所述弹性构件的所述力的所述一部分。

20.一种用于支撑用户的手臂的系统，其包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，所述穿戴装备包括被配置成佩戴在所述用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在所述用户的腰部或臀部周围的腹带，以及在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间延伸的一个或多个支撑构件；

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置成容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动；

一个或多个补偿元件，其安装在所述手臂托架上，以便当所述用户移动时以及所述手臂托架跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述用户的手臂上的重力；以及

负载转移托架，其联接到所述腹带用于接合外部结构，以便将来自所述系统的力转移到所述外部结构。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述负载转移托架包括用于接合外部结构的边缘的挂钩。

22.根据权利要求20所述的系统，其中所述手臂支撑件包括手臂托架，所述手臂托架包括在其第一端上的手臂支托件，以及枢转地联接到所述穿戴装备的第二端，从而使得所述手臂托架可绕多个轴线转动，以便容许所述用户的手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动。

23.根据权利要求20所述的系统，其中所述一个或多个支撑构件包括在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间大体竖直延伸的大致刚性支撑构件。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述支撑构件包括在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间的中间位置处的枢轴，以容许所述用户在所述腰部处的弯曲。

25.根据权利要求23所述的系统，其中所述支撑构件包括在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间的中间位置处的枢轴，以容许所述用户绕所述腰部的旋转。

26.根据权利要求20所述的系统，其中所述手臂支撑件包括：

第一手臂支撑件节段，其关于第一竖直轴线枢转地联接到所述肩部穿戴装备，从而使得所述第一手臂支撑件节段相对于所述肩部穿戴装备绕所述第一竖直轴线可大致水平地旋转；以及

第二手臂支撑件节段，其枢转地联接到所述第一手臂支撑件节段，从而使得所述第二手臂支撑件节段绕与所述第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转。

27.根据权利要求20所述的系统，进一步包括在所述穿戴装备上的下巴支托件。

28.一种用于支撑用户的手臂的系统，其包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，所述穿戴装备包括被配置成佩戴在所述用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在所述用户的腰部或臀部周围的腹带，以及在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间延伸的一个或多个支撑构件；以及

在所述穿戴装备上的下巴支托件。

29.根据权利要求28所述的系统，进一步包括：

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置成容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其安装在所述手臂托架上以便当所述用户移动时以及所述手臂托架跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述用户的手臂上的重力。

30.根据权利要求28所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件被配置成提供力分布，所述力分布基于所述手臂支撑件的取向改变所述偏移力。

31.一种用于在一个或多个任务期间支撑用户的手臂的方法，其包括：

将穿戴装备放置在所述用户上，所述穿戴装备包括手臂支撑件，所述手臂支撑件相对于所述穿戴装备可移动并且包括手臂支托件；

使用所述手臂支撑件支撑所述用户的手臂的一部分，以使所述手臂支撑件随后跟随所述用户的手臂的移动；以及

执行包括移动所述用户的手臂的一个或多个任务，所述手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，所述一个或多个补偿元件施加偏移力以便当所述用户移动时在基本不干扰所述移动的情况下至少部分地抵消作用在所述手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件提供力分布，所述力分布基于所述手臂支撑件的取向改变所述偏移力。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述手臂支撑件包括枢轴地联接到所述穿戴装备的第一手臂支撑件节段，并且其中执行一个或多个任务包括大致水平地旋转所述用户的手臂，所述第一手臂支撑件节段相对于所述穿戴装备绕第一竖直轴线自由地旋转，以跟随所述用户的手臂的移动。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述手臂支撑件进一步包括枢轴地联接到所述第一手臂支撑件节段的第二手臂支撑件节段，并且其中执行一个或多个任务包括举起和降下所述用户的手臂，所述第二手臂支撑件节段绕与所述第一竖直轴线大体正交的第二轴线旋转，以跟随所述用户的手臂的移动。

34.根据权利要求31所述的方法，其中所述一个或多个补偿元件包括安装在所述手臂支撑件上的弹性元件。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括滑轮和缆绳，所述滑轮安装在所述手臂支撑件上，所述缆绳绕所述滑轮部分地缠绕并且在所述弹性构件和所述手臂支撑件之间联接，从而使得来自所述弹性元件的力的至少一部分被施加到所述手臂支撑件，以生成所述偏移力。

36.根据权利要求34所述的方法，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括联接在一起并安装在所述手臂支撑件上的第一和第二滑轮，在所述弹性元件和所述第一滑轮之间联接的第一缆绳，以及在所述第二滑轮和所述手臂支撑件之间联接的第二缆绳，以使来自所述弹性元件的力的至少一部分被施加到所述手臂支撑件，以生成所述偏移力。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述第一滑轮和第二滑轮中的至少一个具有非圆形形状，所述非圆形形状基于所述手臂支撑件的竖直角度取向改变来自所述弹性构件的所述力的所述一部分。

38.根据权利要求31所述的方法，进一步包括将所述手臂支撑件放置在无效位置，从而使得所述用户可以独立于所述手臂支撑件移动所述手臂。

39.根据权利要求38所述的方法，进一步包括从所述无效位置释放所述手臂支撑件，以继续支撑所述用户的手臂的一部分。

40.根据权利要求31所述的方法，其中所述穿戴装备包括下巴支托件。

41.根据权利要求31所述的方法，其中所述穿戴装备包括一对手臂支撑件，其中每个支撑所述用户的相应手臂的一部分，并且其中执行一个或多个任务包括移动所述用户的手臂的一个或两个，所述手臂支撑件至少部分地抵消在所述移动期间作用在所述相应手臂上的重力，并且提供力分布，所述力分布在基本不干扰所述移动的情况下基于所述手臂中的每个的取向改变所述偏移力。

42.一种用于在一个或多个任务期间支撑用户的手臂的方法，包括：

将穿戴装备放置在所述用户上，所述穿戴装备包括手臂支撑件，所述手臂支撑件相对于所述穿戴装备可移动且包括手臂支托件；

围绕所述用户的腰部或臀部固定所述穿戴装备的腹带；

使所述腹带上的负载转移托架与外部结构接合；

使用所述手臂支托件支撑所述用户的手臂的一部分，从而使得所述手臂支撑件随后跟随所述用户的手臂的移动；以及

执行包括移动所述用户的手臂的一个或多个任务，所述手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，一个或多个补偿元件施加偏移力以便当所述用户移动时在基本不干扰所述移动的情况下至少部分地抵消作用在所述手臂上的重力，所述负载转移托架将来自所述穿戴装备的力转移到所述外部结构。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述外部结构为桌子。

44.根据权利要求42所述的方法，其中将所述穿戴装备放置在所述用户上包括将肩部穿戴装备放置在所述用户的一个或两个肩膀上或周围，所述穿戴装备进一步包括在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间延伸的一个或多个支撑构件，所述一个或多个支撑构件通过所述肩部穿戴装备将来自所述手臂支撑件的力转移到所述腹带和所述外部结构。

45.根据权利要求44所述的方法，其中执行一个或多个任务包括绕所述用户的腰部旋转，所述一个或多个支撑构件枢轴转动以容许所述旋转。

46.根据权利要求44所述的方法，其中执行一个或多个任务包括在所述用户的腰部处弯曲，所述一个或多个支撑构件枢轴转动以容许所述弯曲。

47.一种用于支撑用户的头部的系统，包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，所述穿戴装备包括被配置成佩戴在所述用户的一个或两个肩膀上或周围的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在所述用户的腰部或臀部周围的腹带；以及

头部支托件，其包括支撑托架和支托件构件，所述支撑托架包括安装到所述穿戴装备的第一端和当所述穿戴装备由所述用户佩戴时邻近用户的前额设置的第二端，并且所述支托件构件被联接到所述支撑托架的所述第二端，从而使得当所述穿戴装备被佩戴以支撑所述用户的前额时，所述支托件构件跨越所述用户的前额延伸。

48.根据权利要求47所述的系统，进一步包括下巴支托件，所述下巴支托件在一位置处安装到所述穿戴装备，从而使得当所述穿戴装备被佩戴以支撑所述用户的下巴时，所述下巴支托件跨越所述用户的下巴延伸。

49.根据权利要求47所述的系统，其中所述支撑托架为可调节的，从而使得当所述穿戴装备被佩戴以支撑所述用户的下巴时，所述支托件构件可移动到跨越所述用户的下巴延伸的位置。

50.根据权利要求47所述的系统，进一步包括：

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置成容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其被安装在所述手臂托架上，以便当所述用户移动时以及所述手臂托架跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述用户的手臂上的重力。

51.根据权利要求47所述的系统，其中所述支撑托架为第一支撑托架，其中所述头部支托件进一步包括第二支撑托架，所述第二支撑托架包括安装到所述穿戴装备的第一端和当所述穿戴装备由所述用户佩戴时邻近用户的前额设置的第二端，并且其中所述支托件构件在所述用户的头部前面在所述第一和第二支撑托架的所述第二端之间延伸，以用于支撑所述用户的前额。

52.一种用于支撑用户的手臂的系统，包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上，所述穿戴装备包括被配置成佩戴在所述用户的一个或两个肩膀上或周围以及背部上的肩部穿戴装备，被配置成佩戴在所述用户的腰部或臀部周围的腹带，在所述肩部穿戴装备和所述腹带之间延伸的一个或多个支撑构件，以及肩部支撑构件，所述肩部支撑构件包括在所述用户的所述背部后面的一位置处大致固定到所述肩部穿戴装备的第一端以及大致固定在所述用户的所述肩部之上的第二端；

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置成容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动，所述手臂支撑件包括：

第一手臂支撑件节段，其枢转地联接到所述肩部支撑构件的所述第二端，从而使得所述第一手臂支撑件节段相对于所述肩部支撑构件绕第一竖直轴线大致水平地旋转；

第二手臂支撑件节段，其枢转地联接到所述第一手臂支撑件节段，从而使得所述第二手臂支撑件节段绕与所述第一竖直轴线大体正交的第二轴线可旋转；以及

一个或多个补偿元件，用于当所述用户移动时以及所述手臂托架跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述用户的手臂上的重力。

53.根据权利要求52所述的系统，进一步包括在所述第二手臂支撑件节段上的手臂支托件，其形状被设计为接收所述用户的手臂。

54.根据权利要求53所述的系统，其中所述手臂支托件相对于所述第二手臂支撑件节段转动。

55.根据权利要求54所述的系统，进一步包括所述手臂支托件和所述第二手臂支撑件节段上的一个或多个锁定元件，用于相对于所述第二手臂支撑件节段以一个或多个角度取向固定所述手臂支托件。

56.根据权利要求53所述的系统，其中所述手臂支托件沿着所述第二手臂支撑件节段的纵向轴线可移动，以调节所述手臂支托件的轴向位置。

57.根据权利要求56所述的系统，进一步包括所述手臂支托件和所述第二手臂支撑件节段上的一个或多个锁定元件，用于将所述手臂支托件固定在沿着所述纵向轴线的一个或多个轴向位置处。

58.根据权利要求53所述的系统，其中所述手臂支托件包括固定构件，用于将所述用户的所述手臂固定在所述手臂支托件中。

59.根据权利要求58所述的系统，其中所述固定构件包括吊索和吊带中的至少一个。

60.根据权利要求52所述的系统，进一步包括前额支撑件，其枢转地联接到所述第二手臂支撑件节段，用于支撑所述用户的前臂。

61.一种用于支撑用户的手臂的系统，包括：

穿戴装备，其被配置成佩戴在用户的身体上；

联接到所述穿戴装备的手臂支撑件，其被配置成支撑所述用户的手臂，所述手臂支撑件被配置容许所述手臂的移动，同时在基本不干扰所述用户的手臂的所述移动的情况下跟随所述移动；以及

一个或多个补偿元件，其联接到所述手臂支撑件以施加偏移力，以便当所述用户移动手臂时以及所述手臂支撑件跟随所述用户的手臂的所述移动时，至少部分地抵消作用在所述手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件包括在当所述穿戴装备由所述用户佩戴时邻近所述用户的背部的一位置处安装在所述穿戴装备上的弹性元件，以及在所述弹性元件和所述手臂支撑件之间联接的缆绳。

62.根据权利要求61所述的系统，其中所述弹性元件安装在所述穿戴装备上的弹性元件外壳内，并且所述一个或多个补偿元件进一步包括缆绳外壳，所述缆绳外壳从所述弹性元件外壳延伸到所述手臂支撑件，以便可滑动地接收所述缆绳。

63.根据权利要求61所述的系统，其中所述弹性元件安装在所述穿戴装备上的弹性元件外壳内，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括所述弹性元件外壳内的第一滑轮、安装在所述手臂支撑件上的第二滑轮、缆绳，至少部分地绕所述第一和第二滑轮缠绕且包括联接到所述第一滑轮的第一端和联接到所述手臂支撑件的第二端的缆绳。

64.根据权利要求63所述的系统，其中所述一个或多个补偿元件进一步包括所述弹性元件外壳内的第三滑轮，所述第三滑轮枢转地联接到所述第一滑轮，从而使得所述第一滑轮和第三滑轮一起旋转，以及所述一个或多个补偿元件进一步包括第二缆绳，所述第二缆绳包括联接到所述第三滑轮的第一端和联接到所述弹性元件的端部的第二端。

65.一种用于在一个或多个任务期间支撑用户的方法，包括：

将穿戴装备放置在所述用户上，所述穿戴装备包括头部支撑件，所述头部支撑件在基本不妨碍所述用户的视野的情况下在所述用户的头部的前面延伸；

使用所述头部支撑件的头部支托件接触所述用户的头部的一部分；以及

执行一个或多个任务，所述头部支托件在所述一个或多个任务的执行期间支持所述用户的头部。

66.根据权利要求65所述的方法，其中所述穿戴装备进一步包括手臂支撑件，所述手臂支撑件相对于所述穿戴装备可移动并且包括手臂支托件，所述方法进一步包括：

使用所述手臂支撑件支撑所述用户的手臂的一部分，从而使得所述手臂支撑件随后跟随所述用户的手臂的移动；以及

执行包括移动所述用户的手臂的一个或多个任务，所述手臂支撑件包括一个或多个补偿元件，所述一个或多个补偿元件施加偏移力以便当所述用户移动时在基本不干扰所述移动的情况下至少部分地抵消作用在所述手臂上的重力，所述一个或多个补偿元件提供力分布，所述力分布基于所述手臂支撑件的取向改变所述偏移力。

67.根据权利要求65所述的方法，其中所述头部支托件接触所述用户的前额。

68.根据权利要求65所述的方法，其中所述头部支托件接触所述用户的下巴。

69.根据权利要求65所述的方法，其中所述头部支托件最初接触所述用户的前额，所述方法进一步包括调节所述头部支托件，以使所述头部支托件接触所述用户的下巴。

70.根据权利要求65所述的方法，进一步包括从所述穿戴装备移除所述头部支托件。

71.根据权利要求65所述的方法，其中所述头部支托件包括接触所述用户的前额的前额支托件，并且其中所述穿戴装备进一步包括下巴支托件，所述下巴支托件接触所述用户的下巴以进一步支撑所述用户的头部。