CN110270979A - 可穿戴辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可穿戴辅助装置。该可穿戴辅助装置可在支撑在自适应辅助和/或康复装置上的状态下执行保护驱动系统的控制操作。所述可穿戴辅助装置可包括：被致动的髋关节，所述被致动的髋关节根据所述可穿戴辅助装置的高度提供第一辅助力；以及被致动的关节，所述被致动关节生成第二辅助力。可以以防止与地面碰撞或突然冲击的方式控制所述可穿戴辅助装置。

Description

可穿戴辅助装置

技术领域

本申请涉及辅助和/或康复技术。

背景技术

在辅助和/或康复技术中，辅助装置(诸如可穿戴机器人或机器人外骨骼)可辅助或增强用户的移动。一种类型的可穿戴装置可以是可穿戴机器人，或者更具体地是外骨骼。外骨骼可穿在身体的一部分上并可具有随用户的关节移动而移动的多关节骨骼结构，并且外骨骼可向用户进一步提供辅助力。通常，外骨骼可具有用于生成辅助力的马达或驱动装置。

外骨骼的多关节结构和框架可由金属材料制成，所以外骨骼可能重达数十公斤以上。对于穿戴这种沉重的外骨骼的用户而言，用户的助手可能必须通过使用单独的运输装置向用户携带或者传递外骨骼，以将外骨骼携带并输送给用户。当不存在单独的运输装置时，多个人可能必须携带外骨骼。另外，如果助手自己携带外骨骼，则她可能由于外骨骼的较重重量而受伤。

参照韩国专利号10-1433284(图1和图2)和美国专利申请号9,314,393(图3和图4)，可使用帮助用户行走的常规行走辅助设备。将参考上文描述常规行走辅助设备。

图1和图2是示出韩国专利第10-1433284号中的常规行走辅助设备的视图。参照图1和图2，行走辅助设备可包括框架11、行走辅助单元或轴41、42、43、44以及轮50。

框架11可使行走辅助轴41、42、43和44在轮50上向上和向下移动。用户的腿可被行走辅助轴41、42、43和44定位。轮50可使行走辅助轴41、42、43和44向前、向后、向左和向右移动。

行走辅助轴41、42、43、44的高度可调节成适应用户，并且可在用户穿戴行走辅助设备的同时进行调节。可通过手动操作框架11来改变行走辅助轴41、42、43和44的高度。在向上和向下调节框架11的过程中，行走辅助轴41、42、43和44可与地面碰撞。当行走辅助轴41、42、43和44与地面之间的碰撞重复时，可减少行走辅助轴41、42、43和44的驱动系统和关节部的耐久性。

此外，行走辅助设备可能难以穿上，尤其是因为典型的用户可能是虚弱的。由此，在准备穿戴行走辅助设备时，用户可能需要许多助手的帮助。

当用户通过使用单独的椅子在坐下状态下穿戴行走辅助设备时，行走辅助设备可能需要设定行走辅助设备的姿势的手动过程，使得它对应于椅子的形状或位置。设定行走辅助设备的姿势或放置可能是困难的并且可能需要许多助手的帮助。

图3和图4是示出美国专利申请第9,314,393号中的另一常规行走辅助设备的视图。参照图3和图4，常规行走辅助设备可包括髋关节62、膝关节63、踝条64和控制器80。用户可在用户穿戴行走辅助设备的状态下在跑步机66上实践行走。

基于在倾斜传感器中测量的角度变化，控制器80可控制髋关节62和膝关节63的操作。施加到髋关节62和膝关节63的负载可传输到控制器80。控制器80可通过使用所传输的负载来调节重量。然后，控制器80可调节连接到用户背带75的绳索91的张力。通过调节重量，控制器80可辅助用户行走。

然而，在移动和穿上行走助手设备的过程中，行走辅助设备可与地面碰撞。当频繁与地面碰撞时，可减少每个关节62和63以及用于控制每个关节62和63的驱动系统72的耐久性，这样可能增加行走辅助设备的故障或损坏率。

因为用户可能难以在站立状态下穿戴行走辅助设备，所以助手可能必须帮助用户在坐姿下穿戴行走辅助设备。助手可能必须手动改变常规行走辅助设备的姿势。行走辅助设备的驱动系统可能因行走辅助设备的姿势改变过程中施加的外力而受损。

此外，为了缓解施加到每个关节62和63的负载，行走辅助设备可通过使用绳索91向行走辅助设备提供向上方向和向下方向上的辅助力。然而，如果通过绳索91改变行走辅助设备的高度，则可能频繁发生行走辅助设备和地面之间的冲击。行走辅助设备可能没有防止这样的冲击的控制方法。因此，行走辅助设备的驱动系统可能因频繁发生冲击而容易受损。

在适合于对附加或替代细节、特征和/或技术背景的适当教导的适当教导的情况下，以上引文通过引用并入本文。

发明内容

本文包括以下技术方案：

1.一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置上，所述可穿戴辅助装置包括：

主框架，所述主框架固定到用户的腰或骨盆；

腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部沿着所述用户的腿向下延伸；以及

主控制器，所述主控制器被配置成在所述可穿戴辅助装置支撑在所述自适应辅助和/或康复装置上时改变所述腿组件的配置。

2.根据技术方案1所述的可穿戴辅助装置，其中，所述腿组件包括：

大腿框架，所述大腿框架连接到所述主框架的所述端部；

小腿框架，所述小腿框架连接到所述大腿框架的端部；以及

被致动的关节，所述被致动的关节调节所述大腿框架和所述小腿框架之间的膝关节角度。

3.根据技术方案2所述的可穿戴辅助装置，其中，所述主控制器控制所述被致动的关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度改变时，所述可穿戴辅助装置不与地面接触。

4.根据技术方案2所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括被致动的髋关节，所述被致动的髋关节设置在所述主框架和所述大腿框架之间，其中，所述被致动的髋关节被控制成调节所述大腿框架和所述主框架之间的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述被致动的髋关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，所述大腿框架和地面之间的大腿角度减小。

5.根据技术方案2所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括足支撑件，所述足支撑件连接到所述腿组件的端部并且支撑所述用户的足或鞋，其中，所述主控制器控制所述被致动的关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，形成在所述足支撑件的下表面和地面之间的足角度减小。

6.根据技术方案1所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括被致动的髋关节，所述被致动的髋关节由设置在所述主框架的一侧上的子控制器控制，其中，所述子控制器调节所述腿组件和所述主框架之间的所述被致动的髋关节的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述子控制器，使得如果所述可穿戴辅助装置与地面接触，则所述可穿戴辅助装置不再接触所述地面。

7.根据技术方案6所述的可穿戴辅助装置，其中，当所述主控制器的高度比第一预定基准高度低时，所述主控制器仅操作所述子控制器，并且其中，当所述主控制器的高度比第二预定基准高度低时，所述主控制器操作所述子控制器和所述腿组件，所述第二预定基准高度比所述第一预定基准高度低。

8.根据技术方案7所述的可穿戴辅助装置，其中，当所述可穿戴辅助装置的高度被固定成比所述第二预定基准高度低时，所述主控制器向外移动所述腿组件。

9.根据技术方案1所述的可穿戴辅助装置，其中，所述主控制器基于从所述自适应辅助和/或康复装置接收的通信信号或电力信号的强度来确定所述可穿戴辅助装置是否处于支撑在所述自适应辅助和/或康复装置上的状态。

10.一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置上并被配置成接收来自所述自适应辅助和/或康复装置的高度信号和模式信号，所述高度信号指示所述自适应辅助和/或康复装置的高度信息，并且所述模式信号指示所述自适应辅助和/或康复装置何时在就座状态和站立状态之间转换，所述可穿戴辅助装置包括：

主框架，所述主框架被配置成支撑用户的腰或骨盆；

腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部延伸；以及

主控制器，所述主控制器控制所述腿组件的操作，其中，所述主控制器包括：通信模块，所述通信模块接收所述高度信息；以及控制模块，所述控制模块基于接收到的所述高度信息来控制所述腿组件的操作。

附图说明

将参考下图详细描述各实施方式，在下图中相同的附图标记代表相同的元件，其中：

图1和图2是图示常规行走辅助设备的视图；

图3和图4是图示另一常规行走辅助设备的视图；

图5A和图5B是示出根据一个示例性实施方式的外骨骼的视图；

图6是根据图5A和图5B的外骨骼的侧视图；

图7是示出根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置的“移动模式”的视图；

图8是示出根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置的“穿戴模式”的视图；

图9是示出根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置的“存放模式”的视图；

图10是根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置的立体图；

图11是图10的辅助和/或康复装置的侧视图；

图12是根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置的椅子使用状态或椅子状态的立体图；

图13是图12的辅助和/或康复装置的侧视图；

图14和图15是示出外骨骼被支撑在根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置上的状态的视图；

图16是示出外骨骼和根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置之间的相互关系的框图；

图17是示出根据一个示例性实施方式的控制外骨骼方法的流程图；

图18是示出根据一个示例性实施方式的控制外骨骼方法的流程图；

图19至图21是图示支撑在根据一个示例性实施方式的辅助和/或康复装置上的外骨骼的操作的侧视图；

图22是示出支撑在“移动模式”下的辅助和/或康复装置上的外骨骼的正视图；

图23是示出支撑在“穿戴模式”下的辅助和/或康复装置上的外骨骼的正视图。

具体实施方式

在本说明书中，“用户”是指可穿戴一可穿戴辅助装置或外骨骼的人。此外，“助手”是指可帮助用户穿戴外骨骼的人，或者可帮助从用户/向用户运输外骨骼的人。

在本说明书中，“辅助力”是指另外提供以补充用户的自然运动或强度的外力。可在特定方向上从外骨骼提供“辅助力”，并且可用电动马达、液压泵或(液压、电动或气动)致动器来提供“辅助力”。辅助力可以是使外骨骼在其关节处移动成对应于用户的自然移动的旋转力。

参照图5A、图5B和图6，当用户在下身穿戴例如外骨骼A的可穿戴辅助装置(诸如可穿戴机器人)并且参与康复训练(诸如行走)时，外骨骼A可辅助用户的下身力量或强度。外骨骼A可包括腰部/背框架2、容纳在腰部/背框架2中的主控制单元或主控制器2'、被致动的髋关节3、容纳在被致动的髋关节3附近的子控制单元或子控制器3'、主框架单元或主框架4、腰/骨盆框架5、腿或腿组件6以及足组件或足支撑件7。

当用户穿戴外骨骼A时，腰部/背框架2可设置在用户的后部处。主控制器2'可调节主框架4的宽度以对应于用户的身体尺寸。腰部/背框架2还可在其中容纳电池组。

腰/骨盆框架5可联接到腰部/背框架2。为了支撑用户的腰，腰/骨盆框架5可穿戴在用户的腰或骨盆上。腰/骨盆框架5可包括带或条，带或条的长度可经由拨盘或旋钮来调节。带可将用户的腰固定到外骨骼A。

腰部/背框架2可联接到主框架4。主框架4可具有这样的形式，即：将用户的骨盆的一侧或第一侧(例如，左侧)覆盖向其第二侧(例如，右侧)。主框架4可由大致“U”形形成或者可成形为适合用户。主框架4可包括沿着用户的髋或骨盆(例如，髂骨)向下延伸的第一端和第二端。

被致动的髋关节3可布置在主框架4的第一侧和第二侧。子控制器3'可设置在被致动的髋关节3上或处并且可生成第一辅助力。第一辅助力可以是辅助用户的髋关节力量或强度的力。被致动的髋关节3可包括控制子控制器3'的旋转拨盘。用户可经由旋转拨盘调节第一辅助力的尺寸。可提供第一辅助力的驱动装置(例如，马达或致动器)可设置在被致动的髋关节3中。至少一条腿或腿组件6可联接到被致动的髋关节3的下端。致动器可以是液压致动器、气动致动器或电动致动器。

可存在可分别穿戴在用户的两条腿上的一对腿6。每条腿6均可包括大腿框架6a、被致动的关节6b、小腿框架6d和至少一个腿带或腿条6c和/或6e。

大腿框架6a可连接到主框架4。大腿框架6a可支撑用户的大腿，而小腿框架6d可支撑小腿。大腿框架6a的第一端可连接到主框架4，并且大腿框架6a的第二端可连接到小腿框架6d。大腿框架6a和主框架4之间的角度θ1(图18和图19)可经由被致动的髋关节3和/或子控制器3'来调节。θ1也可被称为髋关节角度。

大腿框架6a还可通过主框架4的髋关节结构(未示出)例如朝向左侧或右侧向外延伸。穿戴外骨骼A的用户可因此从他或她身体的中线将他或她的腿伸出至右侧或左侧。

被致动的关节6b可提供第二辅助力。第二辅助力可以是辅助用户在膝处的强度或移动的力。被致动的关节6b可包括驱动装置，诸如马达或致动器(例如，液压、电动或气动)。

被致动的关节6b可布置在大腿框架6a和小腿框架6d之间。基于被致动的关节6b，大腿框架6a和小腿框架6d可移动成对应于用户膝关节的自然移动。被致动的关节6b可调节大腿框架6a和小腿框架6d之间的角度θ2(图18和图19)。θ2也可被称为膝关节角度。

腿带6c和6e可分别布置在大腿框架6a和小腿框架6d上。腿带6c可将用户的大腿固定到大腿框架6a，而腿带6e可将用户的小腿固定到小腿框架6d。腿带6c和6e可各包括带。可经由拨盘或旋钮来调节带的长度。

足支撑件7可联接到小腿框架6d的下端。足支撑件7可固定或穿戴在用户的赤足或用户的鞋上。下文中，为了便于描述，将描述用户的鞋或足可固定到足支撑件7的示例。足支撑件7的形状可形成为对应于用户的鞋的形状。可调节足支撑件7的长度。

足支撑件7可包括至少一个压力传感器(未示出)。在压力传感器中测量的数据可传输到主控制器2'。基于接收到的数据，主控制器2'可确定足支撑件7是否与地板表面或地面接触。基于这种确定，主控制器2'可控制子控制器3'和腿6的操作。其详细说明将稍后参考图16描述。

下文中，将描述自适应辅助和/或康复装置(AARD)B的每种操作模式。图7示出了根据一个示例性实施方式的外骨骼支撑件的“移动模式”。图8示出了根据一个示例性实施方式的外骨骼支撑件的“穿戴模式”或“穿戴模式”。图9示出了根据一个示例性实施方式的外骨骼支撑件的“存放模式”。

参照图7，外骨骼A可支撑在自适应辅助和/或康复装置(AARD)B上，并且AARD B可具有或处于可移动状态或“移动模式”。当AARD B处于移动模式下时，AARD B可用作步行器以在行走期间支撑用户，或者可用于运输外骨骼A。AARD B和外骨骼A可构成辅助康复系统(ARS)。当AARD B处于移动模式时，ARS可处于步行器状态或运输状态。当外骨骼A在AARD B处于移动模式的同时被支撑在AARD B上时，则ARS可处于运输状态。

在移动模式下，AARD B的轮114和132可旋转或转动，或者可能未被制动器停止。此外，在“移动模式”下，AARD B的高度或主控制器2'的高度可保持比预定的AARD基准高度高。

当AARD B处于移动模式时，外骨骼A可在ARS的运输状态下以直立状态支撑在AARDB上。外骨骼A(主要是足支撑件7处)可保持在与地面间隔开的状态，以便不会拖拽在地面上。这样的配置可防止在运输期间损坏足支撑件7。

外骨骼A可支撑在AARD B的用户侧(图7中的US)，并且用户的助手可在保持设置在AARD B的助手侧(图7中的AS)的运输手柄的同时移动AARD B。助手可通过在运输手柄处向AARD B施加较小力来移动可能重达数十公斤的外骨骼A。步行器手柄可设置在AARD B的用户侧，供用户在行走期间使用。参照图8，AARD B可用作椅子，使得用户可在ARS的椅子状态下穿上和穿戴外骨骼A。下文中，AARD B可以是椅子的状态可被定义为“穿戴模式”。在穿戴模式下，AARD B可保持停止状态。此外，在穿戴模式下，AARD B的高度可保持比预定的AARD基准高度低。

当AARD B的操作模式从移动模式切换至穿戴模式时，AARD B的座椅或椅子组件400可从站立状态切换至就座或椅子状态。在从“移动模式”切换至“穿戴模式”的过程中，可降低AARD B的高度。

然而，当降低AARD B的高度时，外骨骼A的一部分(例如，足支撑件7)可与地面碰撞。当由于这样的碰撞将冲击施加到外骨骼A时，外骨骼A的(诸如位于被致动的髋关节3或被致动的关节6b中的)驱动装置不能正常操作。为了防止发生这样的冲击，外骨骼A可控制保护驱动装置的操作。

例如，外骨骼A可根据AARD B的高度或形状变化来控制至少一条腿6的位置和角度。结果，可避免外骨骼A和地面之间的碰撞。稍后将参考图14至图21描述控制外骨骼A以防止外骨骼A和地面之间碰撞的方法的详细说明。

参照图9，在外骨骼A可被支撑的状态下，AARD B可存放一段时间以上。下文中，AARD B可停止预定的时间以上的状态可被定义为“存放模式”。

在存放模式下，AARD B可保持停止状态一段时间以上，或者持续大于或等于预定的存放时间。在存放模式下，AARD B的高度可保持比AARD基准高度或预定的AARD存放高度高。

在存放模式下，第一外骨骼A₁可以站立姿势支撑在第一AARD B₁上。第一AARD B₁可在重叠状态下进行存放，在所述重叠状态下，第一外骨骼A₁可被支撑。当在多个可穿戴外骨骼被支撑的同时使多个外骨骼支撑件B_n紧密地重叠时，第一AARD B₁的一部分可与第二AARDB₂重叠。

第一AARD B₁可与第二AARD B₂水平地堆叠并且存放至不能干扰第一外骨骼A₁或第二外骨骼A₂的程度。结果，即使在较窄的空间内，也可以存放多个外骨骼A_n，使得可改进AARDB的空间效用。当存在支撑在外骨骼支撑件B上的多于两个外骨骼A时，它们可布置成使得外骨骼支撑件B彼此重叠，而外骨骼A不会碰触彼此。在存放模式下，每个外骨骼A的足支撑件7的外底可碰触地面。结果，施加到AARD B的负载可减少，从而增加AARD B和外骨骼A的使用寿命。

图10示出了根据一个示例性实施方式的AARD B。图11示出了图10的外骨骼支撑件的侧视图。下文中，为方便起见，第一方向D1可被定义为向前方向、用户方向或行走方向；而第二方向D2可被定义为向后方向、助手方向或传递方向。参照图10和图11，AARD B可包括下支撑件100、上支撑件200、驱动组件300和椅子组件400。

下支撑件100可支撑AARD B的总重量，该总重量包括上支撑件200的重量。下支撑件100可具有多个轮114和132。制动器可设置在多个轮114和132中。当操作或应用制动器时，可使轮114和132停止和停放。相反，当未操作或应用制动器时，轮114和132可处于可移动状态或非停放状态。在轮114和132的可移动状态下，因为未应用制动器，所以轮可旋转，或者可静止并准备旋转。

根据轮114和132是否通过制动器而停止，可改变AARD B的操作模式。例如，当轮114和132在停放状态下停止时，AARD B的操作模式可以是“穿戴模式”或“存放模式”。另一方面，当轮114和132处于可移动状态下时，AARD B的操作模式可以是“移动模式”。下支撑件100可包括运动传感器(图16中的100a)。运动传感器100a可感测轮114和132的旋转操作和制动器的操作。

上支撑件200可配置成支撑外骨骼A。上支撑件200可包括主支撑框架或主框架210、步行器手柄或用户手柄230以及运输手柄或辅助手柄250。

步行器手柄230可布置在主框架210的用户侧。运输手柄250可布置在主支撑框架210的助手侧。上支撑件200可在其中包括充电部或充电器200a(图16)。充电器200a可向外骨骼A无线地提供电力或者为外骨骼A无线地充电。

基于从充电器200a接收的电力信号或通信信号的强度，外骨骼A的主控制器2'可确定外骨骼A被支撑在AARD B上或联接到AARD B。将稍后参考图17和图18描述其说明。

驱动组件300可调节上支撑件200的高度。驱动组件300可包括下管或轴310、上管或轴330以及诸如液压(或气动)缸或马达和齿轮组之类的驱动器。下轴310可联接到下支撑件100。上轴330可插入到下轴310中。另选地，下轴310可插入到上轴330中。根据这样的联接关系，可改变下轴310及上轴330的尺寸和形状。例如，当上轴330被插入到下轴310中以及当上轴330和下轴310是柱形管时，上轴330的外径可对应于下轴310的内径。驱动组件300的驱动器可提供驱动力以升高或降低上轴330。

踏板352可用作操作开关来驱动或控制驱动组件300中的驱动器。踏板352可设置在驱动组件300的下侧。用户可通过推动踏板352来驱动或停止驱动器。结果，可调节AARD B的高度。

驱动组件300可包括驱动传感器或高度传感器(图16中的300a)。高度传感器300a可感测驱动器的操作。基于驱动器的操作，高度传感器300a可生成模式切换信号或模式信号。模式信号可包括驱动器是否操作的信息。例如，当用户推动踏板352以操作驱动器时，可激活模式信号。另一方面，当用户再次推动踏板352以停止驱动器时，可能未激活模式信号。

当AARD B从移动模式或存放模式切换至穿戴模式时，可由此激活模式信号，反之亦然。当激活模式信号时可改变AARD B的高度，并且当未激活模式信号时可固定AARD B的高度。当改变AARD B的高度时，也可改变AARD B的形状，因为AARD B的椅子组件400可基于AARD B的高度折叠或展开。稍后将参考图18描述根据模式信号对外骨骼A进行操作的详细描述。

基于驱动器的操作，高度传感器300a可生成高度信息。高度信息可包括以下信息：驱动方向(例如，上升或下降)和驱动量，诸如驱动器的力或时间。高度传感器300a可包括使用激光束来计算AARD B的高度的激光距离信号。稍后将描述的AARD B的控制单元或控制器500(图16)可接收来自高度传感器300a的高度信息。基于接收到的高度信息，控制器500可计算AARD B的高度。然后，基于计算得出的高度，控制器500可确定AARD B的操作模式。

为了确定AARD B的操作模式，控制器500可使用预定的AARD基准高度。当AARD B的计算得出的高度比预定的AARD基准高度高时，控制器500可确定AARD B的操作模式为“移动模式”或“存放模式”。相反，当计算得出的高度比预定的AARD基准高度低时，控制器500可确定AARD B的操作模式为“穿戴模式”。

控制器500可将高度信息和上述模式信号传输到外骨骼A的主控制器2'。如同AARDB，外骨骼A可通过使用接收到的高度信息经由主控制器2'计算AARD B的高度。

可根据AARD B的高度变化和模式信号的激活状况来控制被致动的髋关节3或被致动的关节6b。基于接收到的信息，主控制器2'可控制被致动的髋关节3和腿6的操作，以防止外骨骼A与地面碰撞。另选地，主控制器2'可控制子控制器3'操作被致动的髋关节3，而不是直接控制被致动的髋关节3。其详细说明将稍后描述。

如图12和图13所示，椅子组件400可包括座椅框架410、座椅420、子支撑器或侧支撑件430、连杆框架440和支撑连杆或座椅连杆450。座椅框架410可形成椅子的外观。座椅框架410的前区可形成得比座椅框架410的后区宽。座椅框架410的宽度可在用户方向上减小，使得座椅框架410不会干扰用户的腿。通常，当用户坐在椅子上时，他的腿自然地略微向外延伸。因此，座椅框架410可具有这样的形式：离驱动组件300越远，面积可减小。座椅框架410和连杆框架440可经由设置在座椅框架410和连杆框架440之间的连杆支架(未示出)能旋转地联接到上轴330。座椅420可设置在座椅框架410的上表面上。座椅420的形状可对应于座椅框架410的形状。另选地，当用户的臀部坐在座椅420上时，座椅420的形状可对应于用户的形状。座椅420可与座椅框架410一体地形成。另选地，座椅420可单独制造成联接到座椅框架410。

侧支撑件430可设置在座椅420的一侧。椅子组件400可包括至少两个侧支撑件430，每个支撑件430均设置在座椅420的单独侧上。侧支撑件430可支撑外骨骼A的一部分。连杆框架440可联接到座椅框架410的下表面。座椅连杆450可联接到连杆框架440。支撑连杆450可将连杆支架和下壳体150能旋转地连接。结果，座椅连杆450可辅助座椅420的旋转。

在座椅420展开的状态下，座椅框架410可垂直于上轴330和/或平行于地面。当座椅420展开时，AARD B可处于站立状态。座椅420可面对AARD B的上侧。在座椅420折叠的状态下，座椅框架410可平行于上轴330且垂直于地面。当座椅420展开时，AARD B可处于椅子状态或就座状态。在AARD B的穿戴或穿戴模式下，椅子组件400和/或AARD B可处于椅子状态或就座状态。在AARD B的移动模式或存放模式，椅子组件400可处于站立状态。

图14和图15示出了外骨骼A可支撑在根据一个示例性实施方式的AARD上的状态。图16是示出外骨骼A和根据一个示例性实施方式的AARD B的相互关系的框图。

参照图14至图16，外骨骼A可支撑在AARD B上。在外骨骼A被支撑在AARD B上的状态下，主控制器2'可控制外骨骼A的姿势。主控制器2'可包括控制部或控制模块2a、位置传感器2b、通信模块2c和电源模块或电池组2d。

控制模块2a可控制腿6的位置和关节。如上所述，腿6可包括大腿框架6a、被致动的关节6b和小腿框架6d。为了控制腿6的位置和关节，控制模块2a可控制被致动的髋关节3和被致动的关节6b的操作。控制模块2a可进一步控制子控制器3'(还可用作从控制器)来控制被致动的髋关节3。

通过控制被致动的髋关节3的操作，控制模块2a可改变主框架4和大腿框架6a之间的第一角度或髋关节角度θ1。通过控制被致动的关节6b的操作，控制模块2a可改变大腿框架6a和小腿框架6d之间的第二角度或膝关节角度θ2。

另外，控制模块2a可接收来自设置在足支撑件7中的至少一个压力传感器的数据。基于接收到的数据，控制模块2a可确定足支撑件7是否与地面接触。当足支撑件7在移动模式下接触地面时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3和被致动的关节6b的操作，以将足支撑件7与地面间隔开。当控制模块2a根据压力传感器确定足支撑件7与地面接触时，控制模块2a可调节第一角度θ1和第二角度θ2，从而从地面提升足支撑件7以防止接触。

控制模块2a还可减少腿6的总长度。每条腿6的大腿框架6a和小腿框架6d可由彼此重叠的多个框架构件形成。控制模块2a可增加构成大腿框架6a和/或小腿框架6d的框架构件的重叠长度，以减少大腿框架6a和小腿框架6d的长度。腿6的总长度可减少，使得足支撑件7可与地面间隔开。

通过控制被致动的髋关节3，控制模块2a可调节主框架4和大腿框架6a之间的第一角度θ1。类似地，通过控制被致动的关节6b，控制模块2a可调节大腿框架6a和小腿框架6d之间的第二角度θ2。通过调节第一角度θ1和第二角度θ2，足支撑件7可与地面间隔开。第一角度θ1和第二角度θ2的组合可不同地配置成将足支撑件7与地面间隔开。因此，当AARD B移动时，外骨骼A不会与地面碰撞。

另一方面，当足支撑件7在穿戴模式或存放模式下与地面间隔开时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3和被致动的关节6b的操作，使得足支撑件7接触地面。第一角度θ1和第二角度θ2的组合可不同地配置成使足支撑件7接触地面。控制模块2a可增加腿6的总长度。形成大腿框架6a和小腿框架6d的框架构件的重叠长度可分别减少，以增加大腿框架6a和小腿框架6d中的每者的长度。因此，腿6的总长度可增加，并且足支撑件7可接触地面。

因此，外骨骼A的施加到AARD B的负载可分散在地面上。另外，因为足支撑件7可保持与地面接触，所以用户可在穿戴模式下将他或她的鞋或足容易地固定到足支撑件7。结果，可改进外骨骼A的便利性。

位置传感器2b可感测外骨骼A的位置信息。位置传感器2b可包括能够感测位置信息的各种模块。例如，位置传感器2b可包括全球定位系统(GPS)或惯性测量单元(IMU)。为了进行参考，这只是一个示例，并且各种位置测量模块可被包括在位置传感器2b中。

在位置传感器2b中测量的位置信息可传输到控制模块2a。控制模块2a可感测外骨骼A的形状或姿势变化或高度变化。可基于第一角度θ1和第二角度θ2改变外骨骼A的形状或姿势。基于在位置传感器2b中测量的位置信息，控制模块2a可计算主控制器2'的高度和高度变化。控制模块2a可基于被致动的关节6b和/或被致动的髋关节3中的致动器或马达的操作来感测形状变化。在被致动的髋关节3和/或被致动的关节6b中可存在可选的传感器，该可选的传感器检测致动器或马达的驱动量，或者检测大腿框架6a和小腿框架6d的角度或移动。

通过使用主控制器2'的计算得出的高度，控制模块2a可确定AARD B的操作模式。为了确定AARD B的操作模式，控制模块2a可使用预定的外骨骼基准高度。例如，当计算得出的高度比预定的外骨骼基准高度高时，控制模块2a可确定AARD B的操作模式为“移动模式”或“存放模式”。相反，当计算得出的高度比预定的外骨骼基准高度低时，控制模块2a可确定AARD B的操作模式为“穿戴模式”。

通过计算在从移动模式或存放模式切换至穿戴模式的过程中发生的主控制器2'的高度变化，控制模块2a可控制外骨骼的姿势以防止与地面碰撞。外骨骼A的姿势控制方法的详细说明将稍后参考图17和图18描述。

通信模块2c可与AARD B交换数据。通信模块2c可接收来自AARD B的控制器500的通信模块520的高度信息。可在设置在驱动单元300中的高度传感器300a中生成高度信息。如前所述，在高度传感器300a中生成的高度信息可包括关于驱动器的操作方向和操作量的信息。

通过使用接收到的高度信息，控制模块2a可计算AARD B的高度和高度变化。通过使用AARD B的计算得出的高度，控制模块2a可确定AARD B的操作模式。例如，当AARD B的计算得出的高度比预定的AARD基准高度高时，控制模块2a可将AARD B的操作模式确定为“移动模式”或“存放模式”。相反，当计算得出的高度比预定的AARD基准高度或另一预定基准高度(诸如预定的椅子高度)低时，控制模块2a可将AARD B的操作模式确定为“穿戴模式”。

通信模块2c还可接收来自AARD B的通信模块520的模式信号。当AARD B从移动模式或存放模式切换至穿戴模式时，可激活模式信号，反之亦然。当激活模式信号时，可改变AARD B的高度；并且当未激活模式信号时，可固定AARD B的高度。因此，模式信号(其基于驱动组件中的驱动器的操作)可以是指示AARD B在不同操作模式之间转换时的信号。当激活模式信号时，控制模块2a可控制外骨骼A的姿势，使得外骨骼A不与地面碰撞。其详细说明将稍后参考图18描述。

电池组2d可接收并存储来自AARD B的充电器200a的电力。电池组2d可从充电器200a无线地接收电力。另选地，电池组2d可直接从外部源接收电力。

基于由电池组2d从充电器200a接收的电力信号的强度，控制模块2a可确定外骨骼A是否被支撑。另外，基于在通信模块2c中接收的通信信号的强度，控制模块2a可确定外骨骼A是否被支撑。当外骨骼A被支撑在AARD B上时，控制模块2a可控制姿势，使得外骨骼A不与地板碰撞。其说明将稍后参考图17和图18描述。

当AARD B的模式从移动模式或存放模式切换至穿戴模式时，将详细描述防止与地面碰撞的外骨骼A的操作。

参照图17，在根据本申请的一个示例性实施方式的控制外骨骼A的方法中，控制模块2a可确定外骨骼A的支撑状况，即，控制模块可确定外骨骼A是否被支撑在AARD B上(S110)。可基于外骨骼A的通信模块2c和AARD B的通信模块520之间的通信信号的强度来确定外骨骼A是否被支撑在AARD B上。

基于从AARD B接收的电力信号的强度，即，基于外骨骼A的电池组2d和AARD B的充电器200a之间每单位时间的电力交换量，控制模块2a可进一步确定外骨骼A的支撑状况。确定外骨骼A的支撑状况的方法不限于上述方法，并且可以各种方式进行修改和实施。

当外骨骼A被支撑在AARD B上时，控制模块2a可测量或计算外骨骼A的高度(S120)。通过使用在位置传感器2b中测量的位置信息，控制模块2a可计算外骨骼A的高度。

然后，控制模块2a可确定外骨骼A的计算得出的高度是否已减小(S130)。通过连续地计算外骨骼A的高度，控制模块2a可计算外骨骼A的高度变化。结果，控制模块2a可确定外骨骼A的高度是否已减小。

当外骨骼A的高度已减小时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3的操作(S140)。控制模块2a可由此减小主框架4和大腿框架6a之间的第一角度θ1(图19)。因此，可减小形成在大腿框架6a和地面之间的第三角度θ3。

当外骨骼A的高度连续地减小时，控制模块2a可连续地控制腿6的操作(S150)。通过控制被致动的关节6b，控制模块2a可减小大腿框架6a和小腿框架6d之间的第二角度θ2。因此，可减小形成在足支撑件7的底表面和地面之间的第四角度θ4。

在第二角度θ2减小时，第一角度θ1也可连续地减小。因此，第三角度θ3和第四角度θ4可同时减小。当外骨骼A的测量得出的高度小于第一预定外骨骼高度时，控制模块2a可仅操作被致动的髋关节3。当测量得出的高度小于第二预定外骨骼高度时，控制模块2a可同时操作被致动的髋关节3和被致动的髋关节6b。第二预定外骨骼高度可小于第一预定外骨骼高度。

如果足支撑件7的压力传感器在第三角度θ3和第四角度θ4减小时感测到与地面的冲击，则控制模块2a可增加第一角度θ1和第二角度θ2的变化率。结果，外骨骼A的足支撑件7可保持与地面间隔开的状态。上述步骤S110至S150中的一些步骤可省略和实施。例如，可省略确定外骨骼A是否被支撑的步骤S110。

综上，在示例性实施方式中，当外骨骼A被支撑在AARD B上时，主控制器2'可执行保护驱动系统(可包括被致动的髋关节3和被致动关节6b的马达或致动器)的控制方法。主控制器2'还可控制可选的驱动器，所述可选的驱动器具有设置在腰部/背框架2或主框架4的髋关节结构中的马达或致动器(例如，电动、气动、液压)。主控制器2'可通过使用在外骨骼A中测量得出的高度信息来控制外骨骼A的姿势。

虽然未明确示出，但是控制模块2a可基于例如θ1和θ2的变化来感测外骨骼A的形状或姿势变化。当改变外骨骼A的形状时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3或被致动的关节6b的操作。根据形状变化控制外骨骼A的方法可与基于高度变化控制外骨骼A的方法基本相同。然而，这些只是一些示例，并且本申请不限于此。

图18是示出根据另一实施方式的控制外骨骼方法的流程图。下文中，可省略与图17中所描述内容重叠的任何内容，将主要描述不同之处。参照图18，在根据一个示例性实施方式的控制外骨骼A的方法中，控制模块2a可确定支撑状况，或者确定外骨骼A是否被支撑(S210)。

当外骨骼A被支撑在AARD B上时，控制模块2a可确定从AARD B接收的模式信号是否被激活(S215)，即，控制模块2a可确定模式信号的激活状况。通信模块2c可从AARD B的通信模块520接收模式信号并且将接收到的模式信号传输到控制模块2a。

如前所述，当AARD B切换模式时激活模式信号，并且模式信号基于驱动组件300的操作。控制模块2a可接收在AARD B的高度传感器300a中测量的AARD B的高度信息(S220)。通信模块2c可从AARD B的通信模块520接收高度信息。接收到的高度信息可传输到控制模块2a。在高度传感器300a中生成的高度信息可包括关于驱动器的操作方向和操作量的信息。

控制模块2a可通过使用接收到的在高度传感器300a中生成的高度信息来计算AARD B的高度。然后，控制模块2a可确定将外骨骼A支撑在其上的AARD B的高度是否已减小(S230)。通过连续地计算AARD B的高度，控制模块2a可计算AARD B的高度变化。当AARD B的高度减小时，支撑在AARD B上的外骨骼A的高度也可减小。

为了进行参考，可通过用上文参考图17描述的步骤S120和S130替换来执行步骤S220和S230。通过使用在位置传感器2b中测量的位置信息，控制模块2a可计算外骨骼A的高度和高度变化而不是AARD B的高度。

当AARD B的高度减小时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3的操作(S240)，以便减小主框架4和大腿框架6a之间的第一角度(图19中的θ1)。因此，形成在大腿框架6a和地面之间的第三角度(图19中的θ3)也可减小。

当AARD B的高度连续地减小时，控制模块2a可进一步控制腿6的操作(S250)。控制模块2a可减小大腿框架6a和小腿框架6d之间的第二角度θ2。因此，形成在足支撑件7的底表面和地面之间的第四角度θ4也可减小。

当AARD B的测量得出的高度小于第一预定AARD B高度时，控制模块2a可仅操作子控制器3'和/或被致动的髋关节3。当测量得出的高度小于第二预定AARD B高度时，控制模块2a可同时操作被致动的髋关节3和被致动的关节6b。第二预定AARD B高度可小于第一预定AARD B高度。

上述步骤S210至S250中的一些步骤可省略和实施。在示例性实施方式中，假设从AARD B激活模式信号，主控制器2'可执行保护驱动系统的控制方法。主控制器2'可通过使用从AARD B接收的高度信息来控制外骨骼A的姿势。

另外，虽然图中未明确示出，但是控制模块2a可感测AARD B的形状变化。例如，基于在高度传感器300a中感测的信号，控制模块2a可基于折叠和展开的座椅420推断出AARDB的形状变化。作为另选示例，当外骨骼A被支撑在AARD B上时，控制模块2a可基于设置在外骨骼A的被致动的髋关节3和/或被致动的关节6b中的传感器推断出AARD B的形状变化。

当AARD B的形状变化时，控制模块2a可控制被致动的髋关节3和被致动的关节6b的操作。基于AARD B的形状变化控制外骨骼A的方法可与基于AARD B的高度变化控制外骨骼A的方法基本相同。然而，这些只是一些示例，并且本申请不限于此。下文中，将在支撑在AARD B上的外骨骼A的高度变化的示例中描述外骨骼A的操作。图19至图21是示出由根据一个示例性实施方式的AARD B支撑的外骨骼A的操作的侧视图。当AARD B从“移动模式”或“存放模式”切换至“穿戴模式”时，AARD B的总高度可减小。

参照图19，当支撑在AARD B上的外骨骼A的高度减小时，主控制器2'可控制被致动的髋关节3的操作。在控制被致动的髋关节3时，主框架4和大腿框架6a之间的第一角度θ1可减小。因此，大腿框架6a和地面之间的第三角度或大腿角度θ3也可减小。

当外骨骼A的高度可处于小于第一预定外骨骼高度的高度且AARD B处于高度H2时，主控制器2'可通过控制被致动的髋关节3来减小大腿框架6a和地面之间的第三角度θ3。作为另选，图19至图21中示出的高度H2、H3和H4可代表外骨骼A的高度而不是AARD B的高度。在第三角度θ3减小时，大腿框架6a和小腿框架6d之间的第二角度θ2可保持不变。因此，形成在足支撑件7的底表面和地面之间的第四角度θ4可增加。

参照图20，当外骨骼A的高度连续地减小成高度小于第二预定外骨骼高度并且AARD B的高度为高度H3时，主控制器2'可通过控制被致动的关节6b以减小第二角度θ2和第四角度θ4。第二预定外骨骼高度可小于第一预定外骨骼高度。在这种情况下，主控制器2'可继续操作被致动的髋关节3'。因此，形成在大腿框架部框架6a和地面之间的第三角度θ3可连续地减小。

即使外骨骼A的高度减小，外骨骼A的足支撑件7也可在AARD B转换至穿戴模式时保持在与地面间隔开的状态下。随着第三角度θ3和第四角度θ4减小，当足组件7的压力传感器感测到与地面的冲击时，主控制器2'可增加或改变第一角度θ1和/或第二角度θ2，使得外骨骼A可保持与地面间隔开。

参照图21，当AARD B完全切换至穿戴模式时，AARD B的高度可固定在高度H4。在穿戴模式下，AARD B的椅子组件400可切换至座椅状态。

主控制器2'可控制被致动的髋关节3，使得大腿框架6a可在切换至穿戴模式的过程中变得平行于地面。因此，大腿框架6a和地面之间的第三角度θ3可收敛至0度。

主控制器2'可控制被致动的关节6b，使得第二角度θ2变得接近直角或90度。因此，第四角度θ4可收敛至0度。另外，基于设置在足支撑件7的下表面上的压力传感器的数据，主控制器2'可确定足支撑件7是否与地面接触。

如果足支撑件7在“穿戴模式”下与地面间隔开，可控制腿6和被致动的髋关节3的操作，使得足支撑件7与地面接触。主控制器2'可进一步增加腿6的长度，使得外骨骼A接触地面。

综上，当AARD B从移动模式或存放模式切换至穿戴模式并且外骨骼A的高度降低时，可自动控制外骨骼A的姿势，使得外骨骼A在转换期间不碰触地面。另一方面，当AARD B从穿戴模式切换至移动模式或存放模式时，外骨骼A和AARD B的高度可增加。当外骨骼A的高度增加时，可以上述内容的相反顺序操作外骨骼A的姿势变化，并且这里将省略其详细说明。

图22是示出支撑在移动模式下的外骨骼支撑件上的外骨骼的正视图。图23是示出支撑在穿戴模式下的AARD上的外骨骼的正视图。虽然图22示出了外骨骼与地面间隔开，但是它可替换为其一部分接触地面的存放模式。

参照图22，助手可将AARD B运输到期望位置。助手可将外骨骼A穿在用户身上或者可帮助用户穿上外骨骼A。助手可将AARD B切换至穿戴模式，使得用户可坐着穿上外骨骼A，因为用户的下身可能是虚弱的。

助手可在上侧或顶侧上下推，使得AARD B的高度减少。结果，椅子组件400可在AARD B的高度减小时切换至就座状态。

另选地，当助手通过踏板352或单独的开关驱动AARD B的驱动组件300的驱动器时，AARD B的高度可减小。因此，椅子组件400可切换至就座状态，并且AARD B可切换至穿戴模式(将稍后参考图23描述)。

参照图23，当AARD B停止下降并且完全切换至穿戴模式时，可调节外骨骼A的足支撑件7的姿势以接触地面。基于来自设置在足支撑件7中的压力传感器的数据，主控制器2'可确定足支撑件7是否与地面接触。

当足支撑件7在穿戴模式下与地面间隔开时，可控制腿6、被致动的关节6b和/或被致动的髋关节3的操作，使得足支撑件7与地面接触。AARD B可与外骨骼A通信以调节AARD B的高度，使得足支撑件7的端部接触地面。由于主框架4中的髋关节结构(未示出)，每条腿6均可由主控制器2'控制成从外骨骼A向外延伸预定角度。可存在两条腿6以对应于用户的两条腿。当用户坐下时，他的腿可从用户身体自然地向外延伸。当用户坐在AARD B中时，外骨骼A的每条腿6均可稍微向外延伸，以改进用户穿戴外骨骼A时的便利性。

因此，当AARD B处于穿戴模式下时的腿6之间的距离(例如，图23中的D21)可比移动模式或存放模式下的腿6之间的距离(例如，图22中的D11)宽。类似地，穿戴模式下的联接到每条腿6的足支撑件7之间的距离(例如，图23中的D22)可比移动模式或存放模式下的足支撑件7之间的距离(例如，图22中的D12)宽。综上，当AARD B从移动模式或存放模式切换至穿戴模式时，可自动改变外骨骼A的姿势使得用户可方便地穿戴它。另选地，助手可手动定位外骨骼A的腿6，使得腿6在穿戴模式下敞开。

因此，用户可坐在AARD B的椅子上穿戴外骨骼A，从而进一步改进外骨骼A的便利性。因为可自动控制外骨骼A的姿势，所以用户可在无需许多助手的情况下穿戴外骨骼A，并且设施中的更多用户可同时使用多个外骨骼A。另外，因为需要更少的用户准备时间，所以用户可在一定的时间范围内更多地使用单个外骨骼A，从而增加外骨骼A的操作者的效率和收益率。通过外骨骼A的上述控制方法，可简化控制算法。结果，可降低维护成本并且可改进操作稳定性。

因为可在不偏离本申请的技术思想的范围内由本申请所属领域的技术人员进行各种替换、改变和修改，所以上述申请不受上述实施方式和附图的限制。

本文公开的实施方式可控制诸如外骨骼之类的可穿戴辅助装置，使得当在外骨骼被支撑在自适应辅助和/或康复装置(AARD)或多功能复合支撑设备上的状态下改变外骨骼的高度或形状时，支撑件或足组件不与地面碰撞。本文公开的实施方式可控制外骨骼，使得用户可以坐姿穿戴外骨骼。本文公开的实施方式可基于AARD的高度或形状变化来控制外骨骼。

本文公开的实施方式可控制外骨骼，使得当AARD的高度或形状改变时，AARD和外骨骼之间产生的干扰被最小化。

本文公开的实施方式不限于上述目的，并且通过以下说明可以理解未提及的所公开实施方式的其他目的和优点，并且通过所公开实施方式可以更清楚地理解其他目的和优点。还将容易看出，所公开实施方式的目的和优点可通过专利权利要求及其组合中指出的方式实现。

根据本文公开的实施方式的可穿戴辅助装置(例如，外骨骼)可设置有：子控制器，所述子控制器控制生成第一辅助力的被致动的髋关节3；以及主控制器，所述主控制器控制生成第二辅助力的腿或腿组件。通过基于外骨骼的高度变化或形状变化来控制子控制器和腿的操作，可能发生在外骨骼和地面之间的碰撞可被最小化。

另外，根据所公开实施方式的外骨骼可设置有主控制器，所述主控制器调节形成在腿和地面之间的角度以及形成在足支撑件和地面之间的角度。此外，当外骨骼的高度被固定在一定高度以下时，腿可向外延伸。由此，外骨骼可被控制成使得用户可以坐姿穿戴外骨骼。在外骨骼上可存在一对腿，使得腿远离彼此以坐姿延伸。

此外，主控制器可基于从自适应辅助和/或康复装置(AARD)接收的高度信息来控制子控制器、被致动的髋关节和腿的操作。基于AARD的高度变化或形状变化，可控制外骨骼的姿势。结果，基于AARD的高度变化或形状变化，可能在外骨骼和地面之间生成的碰撞可被最小化。

主控制器可在外骨骼的高度小于第一基准高度时操作子控制器和/或被致动的髋关节，并且在外骨骼的高度小于第二基准高度时同时操作子控制器和腿或腿的被致动关节。结果，可能在AARD和外骨骼之间生成的任何干扰可在AARD的高度降低的过程中被最小化。

外骨骼可在外骨骼被支撑在AARD上时防止足支撑件和地面之间因外骨骼的高度变化或形状变化而导致的碰撞或冲击。通过防止碰撞，可改进外骨骼的操作稳定性。结果，可延长使用寿命并且可降低维护成本。

此外，在外骨骼中，可改变姿势，使得用户可以坐姿穿戴外骨骼。因此，可改进用户的穿戴便利性。例如，在患者或用户的腿不舒服的情况下，患者可以以最小的移动穿戴外骨骼，从而改进患者和/或穿戴者的满意度。此外，因为穿戴外骨骼所需的时间减少，所以用户可在相同时间期间更多地使用外骨骼。因此，可提高使用外骨骼的操作者的收益率。此外，当碰撞减少时，可改进外骨骼的操作可靠性。

可自动控制姿势，使得AARD和外骨骼在AARD转换成椅子形状的过程中彼此不碰撞。结果，在AARD的高度降低的过程中，可能在外骨骼中生成的干扰或碰撞可被最小化。另外，可简化外骨骼的控制算法。结果，可改进外骨骼的控制稳定性。

本文公开的实施方式可实施为一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置(AARD)上。所述可穿戴辅助装置可包括：主框架，所述主框架固定到用户的腰或骨盆；腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部沿着所述用户的腿向下延伸；以及主控制器，所述主控制器被配置成在支撑在所述AARD上时改变所述腿组件的配置。

所述腿组件可包括：大腿框架，所述大腿框架连接到所述主框架的所述端部；小腿框架，所述小腿框架连接到所述大腿框架的端部；以及被致动的关节，所述被致动的关节调节所述大腿框架和所述小腿框架之间的膝关节角度。

所述主控制器可控制所述被致动的关节，使得当改变所述可穿戴辅助装置的配置(诸如，形状或高度)时，所述可穿戴辅助装置不与地面接触。

被致动的髋关节可设置在所述主框架和所述大腿框架之间，其中，控制所述被致动的髋关节以调节所述大腿框架和所述主框架之间的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述被致动的髋关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，所述大腿框架和所述地面之间的大腿角度减小。

足支撑件可连接到所述腿的端部并且支撑所述用户的足或鞋。所述主控制器可控制所述被致动的关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，形成在所述足支撑件的下表面和所述地面之间的足角度减小。

被致动的髋关节可由设置在所述主框架的一侧上的子控制器控制，其中，所述子控制器调节所述腿组件和所述主框架之间的所述被致动的髋关节的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述子控制器，使得如果所述可穿戴辅助装置与所述地面接触，则所述可穿戴辅助装置不再接触所述地面。

所述主控制器可在所述主控制器的高度比第一预定基准高度低时仅操作所述子控制器，并且所述主控制器可在所述主控制器的高度比第二预定基准高度低时操作所述子控制器和所述腿组件，所述第二预定基准高度比所述第一基准高度低。

当所述可穿戴辅助装置的高度被固定成比所述第二基准高度低时，所述主控制器可向外移动所述腿组件。

所述主控制器可基于从所述AARD接收的通信信号或电力信号的强度来确定所述可穿戴辅助装置是否处于支撑在所述AARD上的状态。

本文公开的实施方式可实施为一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置(AARD)上并被配置成接收来自所述AARD的高度信号和模式信号，所述高度信号指示所述AARD的高度信息，并且所述模式信号指示所述AARD何时在就座状态和站立状态之间转换。所述可穿戴辅助装置可包括：主框架，所述主框架被配置成支撑腰或骨盆；腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部延伸；以及主控制器，所述主控制器控制所述腿组件的操作，其中，所述主控制器可包括：通信模块，所述通信模块接收所述高度信息；以及控制模块，所述控制模块基于接收到的所述高度信息来控制所述腿组件的操作。

所述控制模块可通过使用接收到的所述高度信息来计算所述AARD的高度，并且可控制所述腿组件的操作使得当所述控制模块确定所述AARD的高度基于计算得出的高度而减小时，所述可穿戴辅助装置与地面间隔开。

子控制器可形成在所述主框架的一侧上，以调节所述腿组件和所述主框架之间的髋关节角度。所述控制模块可控制所述子控制器，使得当所述AARD的高度减小时，形成在所述腿组件和所述地面之间的第一地面角度减小。

足支撑件可设置在所述腿组件的端部处。所述控制模块可控制所述腿组件，使得当所述AARD的高度减小时，形成在所述足支撑件的下表面和所述地面之间的第二地面角度减小。

所述通信模块可接收来自所述AARD的所述模式信号，并且当接收到的所述模式信号被激活时，所述控制模块可基于接收到的所述高度信息来控制所述腿组件的操作。

接收到的所述高度信息可在所述AARD的调节所述AARD的高度的驱动组件中生成，并且其中，通过用作所述驱动组件的操作开关的踏板生成接收到的所述模式信号。

本文公开的实施方式可实施为一种控制系统，该控制系统包括机器人控制系统，所述机器人控制系统包括设置在可穿戴辅助装置中的机器人控制模块，所述可穿戴辅助装置具有：主框架，所述主框架被配置成支撑腰或骨盆；以及腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部延伸，所述腿组件包括第一被致动的关节，并且该控制系统包括支撑控制系统，所述支撑控制系统包括支撑控制模块，所述支撑控制模块设置在所述可穿戴辅助装置被配置成支撑在其上的自适应辅助和/或康复装置(AARD)中。所述机器人控制系统和所述支撑控制系统可无线地交换高度信息、移动信息和通信信号，并且所述机器人控制模块可配置成基于交换的所述高度信息和所述移动信息来控制所述第一被致动的关节，并且当从所述AARD接收到的通信信号的强度大于或等于预定强度时可确定所述可穿戴辅助装置处于支撑状态。

所述机器人控制系统可进一步包括：位置传感器，所述位置传感器感测所述可穿戴辅助装置的高度；电源；以及机器人通信模块。所述支撑控制系统可进一步包括：高度传感器，所述高度传感器设置在所述AARD的驱动组件中以感测所述AARD的驱动量；运动传感器，所述运动传感器设置在所述AARD的至少一个轮中以感测所述轮的转动或所述轮的制动；充电器，所述充电器向所述电源供应电力；以及支撑通信模块，所述支撑通信模块与所述机器人通信模块通信。

所述机器人控制模块可进一步配置成控制所述腿组件的长度。第一致动器可在所述腿组件的所述第一被致动的关节处提供第一旋转力，使得所述机器人控制模块控制所述第一被致动的关节的第一角度。当所述可穿戴辅助装置处于所述支撑状态时，所述机器人控制模块可在所述机器人控制模块基于由所述位置传感器感测的高度确定所述可穿戴辅助装置的高度减小时控制所述第一致动器以减小所述第一角度。

所述机器人控制模块可进一步配置成控制子控制器来控制设置在所述腿组件中的第二被致动的关节。第二致动器可在所述第二被致动关节处提供第二旋转力，以调节所述第二被致动关节的第二角度。当所述可穿戴辅助装置处于所述支撑状态时，所述机器人控制模块可经由所述子控制器控制所述第二致动器，以在所述机器人控制模块基于由所述位置传感器感测的高度确定所述可穿戴辅助装置的高度减小时减小所述第二角度。

所述机器人控制模块可在所述运动传感器感测到所述轮转动时确定所述AARD处于移动状态。当所述机器人控制模块确定所述AARD处于所述移动状态且所述可穿戴辅助装置处于所述支撑状态时，所述机器人控制模块可控制所述第一致动器和第二致动器以减小所述第一角度和所述第二角度。

应当理解，当元件或层可被称为在另一元件或层“上”时，该元件或层可以直接在另一元件或层或中间元件或层上。相反，当元件可被称为“直接在”另一元件或层上时，不存在中间元件或层。如本文所使用的，术语“和/或”可包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分开。由此，在不脱离本发明的教导的情况下，第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。

本文可使用便于描述的空间相对术语，诸如“下”、“上”等，以如图所示描述一个元件或特征与另一个(一些)元件或特征的关系。应当理解，除了图中所示的取向之外，空间相对术语可旨在包括使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则相对于其他元件或特征描述为“下”的元件将相对于其他元件或特征定向为“上”。由此，示例性术语“下”可包括上方和下方二者的取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或以其他取向)，并且相应地解释本文使用的空间相对描述。

本文使用的术语可仅用于描述特定实施方式的目的，并可能不意图限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

本文中可参考剖面图描述本公开的实施方式，剖面图可以是本公开的理想化实施方式(和中间结构)的示意图。因此，可预期由于例如制造技术和/或公差导致的图示形状的变化。由此，本公开的实施方式不应被解释为限于本文所示的区域的特定形状，而是可包括例如由制造导致的形状偏差。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在常用词典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不被理解为理想化或过于正式的含义，除非在本文中明确定义。

本说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”等的任何引用意味着结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性可被包括在本发明的至少一个实施方式中。在说明书中各处出现的这些短语可能不一定都指同一实施方式。此外，当可结合任何实施方式描述特定特征、结构或特性时，提出可在本领域技术人员的能力范围内实现与其他实施方式相关的这种特征、结构或特性。

尽管已经参考其多个说明性实施方式描述了实施方式，但是应该理解，本领域技术人员可以设计出许多其他修改和实施方式，这些修改和实施方式将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，可以对主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，另选使用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。

Claims (10)

1.一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置上，所述可穿戴辅助装置包括：

主框架，所述主框架固定到用户的腰或骨盆；

腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部沿着所述用户的腿向下延伸；以及

主控制器，所述主控制器被配置成在所述可穿戴辅助装置支撑在所述自适应辅助和/或康复装置上时改变所述腿组件的配置。

2.根据权利要求1所述的可穿戴辅助装置，其中，所述腿组件包括：

大腿框架，所述大腿框架连接到所述主框架的所述端部；

小腿框架，所述小腿框架连接到所述大腿框架的端部；以及

被致动的关节，所述被致动的关节调节所述大腿框架和所述小腿框架之间的膝关节角度。

3.根据权利要求2所述的可穿戴辅助装置，其中，所述主控制器控制所述被致动的关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度改变时，所述可穿戴辅助装置不与地面接触。

4.根据权利要求2所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括被致动的髋关节，所述被致动的髋关节设置在所述主框架和所述大腿框架之间，其中，所述被致动的髋关节被控制成调节所述大腿框架和所述主框架之间的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述被致动的髋关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，所述大腿框架和地面之间的大腿角度减小。

5.根据权利要求2所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括足支撑件，所述足支撑件连接到所述腿组件的端部并且支撑所述用户的足或鞋，其中，所述主控制器控制所述被致动的关节，使得当所述可穿戴辅助装置的形状改变时或者当所述可穿戴辅助装置的高度减小时，形成在所述足支撑件的下表面和地面之间的足角度减小。

6.根据权利要求1所述的可穿戴辅助装置，所述可穿戴辅助装置进一步包括被致动的髋关节，所述被致动的髋关节由设置在所述主框架的一侧上的子控制器控制，其中，所述子控制器调节所述腿组件和所述主框架之间的所述被致动的髋关节的髋关节角度，并且其中，所述主控制器控制所述子控制器，使得如果所述可穿戴辅助装置与地面接触，则所述可穿戴辅助装置不再接触所述地面。

7.根据权利要求6所述的可穿戴辅助装置，其中，当所述主控制器的高度比第一预定基准高度低时，所述主控制器仅操作所述子控制器，并且其中，当所述主控制器的高度比第二预定基准高度低时，所述主控制器操作所述子控制器和所述腿组件，所述第二预定基准高度比所述第一预定基准高度低。

8.根据权利要求7所述的可穿戴辅助装置，其中，当所述可穿戴辅助装置的高度被固定成比所述第二预定基准高度低时，所述主控制器向外移动所述腿组件。

9.根据权利要求1所述的可穿戴辅助装置，其中，所述主控制器基于从所述自适应辅助和/或康复装置接收的通信信号或电力信号的强度来确定所述可穿戴辅助装置是否处于支撑在所述自适应辅助和/或康复装置上的状态。

10.一种可穿戴辅助装置，该可穿戴辅助装置被配置成支撑在自适应辅助和/或康复装置上并被配置成接收来自所述自适应辅助和/或康复装置的高度信号和模式信号，所述高度信号指示所述自适应辅助和/或康复装置的高度信息，并且所述模式信号指示所述自适应辅助和/或康复装置何时在就座状态和站立状态之间转换，所述可穿戴辅助装置包括：

主框架，所述主框架被配置成支撑用户的腰或骨盆；

腿组件，所述腿组件从所述主框架的端部延伸；以及

主控制器，所述主控制器控制所述腿组件的操作，其中，所述主控制器包括：通信模块，所述通信模块接收所述高度信息；以及控制模块，所述控制模块基于接收到的所述高度信息来控制所述腿组件的操作。