CN113939263A - 行动辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种行动辅助装置，该行动辅助装置包括移动基座，其沿着移动基座移动平面是可移动的，移动基座具有多个轮子。该行动辅助装置包括座椅，其以可枢转地联接至移动基座，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的，在坐姿配置中，座椅平行于移动基座移动平面而定向，在站姿配置中，座椅垂直于移动基座移动平面而定向，并且座椅的坐姿表面相对于移动基座的向前移动方向朝前。该行动辅助装置包括平衡辅助单元，其具有：平衡辅助连杆机构，其联接到座椅；以及身体支撑模块，其联接到平衡辅助连杆机构。平衡辅助连杆机构的部件以可移动的方式接合，以允许当座椅处于竖直配置时身体支撑模块相对于座椅沿着平行于移动基座移动平面的模块移动平面的移动。

Description

行动辅助装置

技术领域

各种实施例大体上涉及行动辅助装置。特别地，各种实施例大体上涉及用于基于家庭的康复和日常活动辅助的行动辅助装置。

背景技术

人体平衡控制系统的退化发生在自然衰老过程中和许多病理中，例如神经损伤(例如头部损伤、中风、脊髓损伤、小脑疾病、帕金森病、周围神经病、脑瘫等)、肌肉骨骼问题(例如慢性踝关节扭伤、慢性退行性下背痛、脊柱侧凸、截肢等)和前庭缺陷(例如良性阵发性位置性眩晕)。减弱的平衡控制的结果是跌倒。因此，患者跌倒已成为老年护理和康复中的关注问题。老年患者中跌倒的发生可以是在保健设施和在家中。退化的平衡控制系统还提高了中风患者跌倒的风险，并且在住院患者和门诊患者的康复治疗期间，跌倒是患者受伤的因素。在当代中风护理范式中，鼓励患者的移动性和独立性，具有讽刺意味的是，跌倒的风险可能是不可避免的。平衡控制通常对日常生活(ADL)独立性和步态的活动具有显著影响，因为它是基本的运动技能和维持无数姿势和移动活动的先决条件。控制平衡或姿势的能力可以是独立生活的预测因子，并且可以是促使康复出院的患者中的自我感知残疾的运动技能损伤之一。

一般而言，平衡恢复可分为两种方法。第一种方法是集中于静态任务的姿势平衡训练(Postural balance training)，诸如坐到站立、对外部扰动的反应性平衡、移动质量中心的练习(例如任天堂Wii健身平衡板游戏)等。第二种方法是步态训练(Gaittraining)，其可以涉及身体的静态和动态姿势控制、身体重量支撑的跑台训练和/或机器人辅助的步态训练(例如，Lokomat,Hocoma股份公司，瑞士)。

在这些方法中，步态康复方法通常是优选的，因为步态康复方法更有效，因为接受步态训练的人在姿势平衡方面也显著改善，但反之则不是。这可以连接到步态的内在多任务性质，而这需要平衡来执行。

在过去十年中，康复机器人社区已经探索地面上步态或平衡训练器的概念，最显著的是在美国西北大学开发的、由Kinea Design有限责任公司商业化的并且在2011年被HDT Global收购的“KineAssist”。在采集之后，核心KineAssist技术已经从地面上训练器转变为基于跑台的系统。新加坡国立大学(NUS)的Mun报道了一种类似的技术“用于步态康复的机器人行走器”，该技术具有更小的占地面积，集中于帕金森病患者。如在已发表的文献中所报道的，这两个系统的用户正在经历步态策略中的冲突，特别是在站立和行走(即，开始和停止)之间的过渡阶段，因为移动基座的惯性通过机器人手臂而被感觉到。较新的产品“Andago”于2015年由瑞士Hocoma AG公司推出，其基于悬挂的安全带系统。然而，这些康复技术似乎都不适合日常生活环境。因此，这些当前的技术似乎受到基于机构而不是基于家庭或社区的预期使用场景的限制。此外，用户的自然步态被通过人机接口传输的这些技术的移动基座的惯性改变，特别是在开始和停止阶段。此外，对平衡干预的时间没有特别注意，在跌倒点(KineAssist和步态康复机器人行走器)才会提供辅助或始终在那里(Andago)。

因此，需要适合于解决上述问题的基于家庭的康复和日常活动辅助的更有效的移动辅助装置。

发明内容

根据各种实施例，提供了一种行动辅助装置。该行动辅助装置可包括移动基座，其沿着移动基座移动平面是可移动的，移动基座具有多个轮子。该行动辅助装置可包括座椅，其以可枢转地联接至移动基座，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的，在坐姿配置中，座椅平行于移动基座移动平面而定向，在站姿配置中，座椅垂直于移动基座移动平面而定向，并且座椅的主坐姿表面相对于移动基座的向前移动方向朝前。该行动辅助装置可包括平衡辅助单元，其具有：平衡辅助连杆机构，其联接到座椅；以及身体支撑模块，其联接到平衡辅助连杆机构。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构的部件以可移动的方式接合，以允许当座椅处于竖直配置时身体支撑模块相对于座椅沿着平行于移动基座移动平面的模块移动平面的移动。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在不同的视图中通常表示相同的部分。附图不一定是按比例绘制的，相反，重点通常放在说明本发明的原理上。在以下描述中，参照以下附图描述各种实施例，在附图中：

图1A和图1B示出根据各种实施例的行动设备的示意图；

图2A至图2C示出根据各种实施例的用户与行动辅助装置的运动序列，示出了行动辅助装置的各种模式；

图3A示出了根据各种实施例的“坐姿模式”中的行动辅助装置的照片；

图3B和图3C示出根据各种实施例的图3的行动辅助装置处于“站姿模式”的两个不同视图的照片；

图4A和图4B示出根据各种实施例的用于相对于移动基座枢转座椅的行动辅助装置的坐到站立机构的工作原理的示意图；

图5A至图5D示出根据各种实施例的图示用户与图3A至图3C的行动辅助装置的运动序列的照片，展示了坐到站立机构的操作；

图6A至图6G示出了根据各种实施例的各种示意图，示出了图3A和图3B的行动装置的腿部支撑机构的工作原理，用于在从坐姿到站姿的过渡期间利用来自行动辅助装置的辅助来支撑用户的腿的腿部；

图7A示出了根据各种实施例的行动辅助装置的示意图；

图7B示出了根据各种实施例的图7A的行动辅助装置的平衡辅助单元；

图8A至图8C示出了根据各种实施例的图示由图7B的平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构提供的三个自由度运动的示意图；

图9A至图9C示出了根据各种实施例的展示使用图3A至图3C的行动辅助装置的用户的六个自由度的骨盆运动的照片，用于从三个不同高度执行伸出任务；

图10A和图10B示出根据各种实施例的平衡辅助单元的示意图；

图11A至图11C示出了根据各种实施例的图示由图10A和图10B的平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构提供的三个自由度运动的示意图；

图12A至图12F示出了根据各种实施例的展示图3A至图3C的行动辅助装置基于由各种位置传感器检测到的平衡辅助单元的接合部信息跟随用户的照片；

图13A和图13C示出了根据各种实施例的联接到图7A和图7B的平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构以改变平衡辅助连杆机构的刚度的可变制动系统的示意图；

图13B示出了图13A的可变制动系统的鲍登缆线(Bowden cable)的放大图；以及

图13D示出了图13A和图13B的可变制动系统的制动机构和缆线布线组件的放大图。

具体实施方式

以下在装置的上下文中描述的实施例对于相应的方法类似地有效，反之亦然。此外，将理解以下描述的实施例可以组合，例如，一个实施例的一部分可以与另一实施例的一部分组合。

应当理解，术语“上方”、“之上”、“顶”、“底”、“下”、“侧”、“后”、“左”、“右”、“前”、“横向”、“侧面”、“上”、“下”等，当在以下描述中使用时是为了方便和帮助理解相对位置或方向，而不是为了限制任何装置、或结构、或任何装置或结构的任何部分的定向。此外，单数术语“一”、“一种”和“该”包括复数参考，除非上下文另有明确指示。类似地，除非上下文另有明确说明，否则“或”一词旨在包括“和”。

目前没有在家庭环境中用于防止跌倒的市售技术解决方案。背景技术部分中提到的用于平衡辅助的当前技术方案被设计成康复系统，具有占地面积大和可操作性低，使得它们不希望用作家庭环境的辅助装置。

各种实施例寻求解决该技术差距。各种实施例大体上涉及行动辅助装置。特别地，各种实施例大体上涉及用于基于家庭的康复和日常活动辅助的行动辅助装置。行动辅助装置形式的各种实施例可用作移动机器人平衡助手或移动平衡助手。根据各种实施例，行动辅助装置可以是构造成改善人的移动性和/或平衡、辅助行走或平衡、或用作步态或平衡训练器的装置。根据各种实施例，行动辅助装置可以包括跟随机器人轮椅(或移动基座)和平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)，其向用户提供体重支撑和平衡支撑。根据各种实施例，使用电动轮椅作为基座平台(或移动基座)可允许用户仅使用单件行动辅助装置在家中执行各种日常生活活动(ADL)。在轮椅(或移动基座)紧跟在用户后面的情况下，具有智能控制算法的平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可以仅在需要时向用户提供支撑和辅助，模仿当幼儿学会走路时父母的帮助手。它可以使新的康复疗法能够进行站立和移动平衡控制训练。

各种实施例寻求允许基于家庭的康复，并引入比传统治疗更有效的新康复方法，因为在实际ADL期间平衡任务的更多实践可促进依赖于平衡能力的运动技能的真正恢复。

根据各种实施例，行动辅助装置可以是机器人轮椅，其可以在坐姿位置和站姿位置之间转换，并且可以使用机械臂(或平衡辅助单元)连接到人体(臀部、躯干、骨盆)以提供平衡支撑。根据各种实施例，行动辅助装置可以允许用户与他们在家庭环境中的日常生活活动一起进行，并且可以具有四种操作模式。第一模式可以是“坐姿行动模式”。在“坐姿行动模式”中，行动辅助装置可以执行电动轮椅的基本功能。因此，当用户坐在行动辅助装置上时，行动辅助装置可用于经由移动基座来移动用户。第二模式可以是“转移模式”。在“转移模式”中，座椅的坐到站立机构可以在从坐到站立的过渡期间向用户提供辅助。因此，可以使用行动辅助装置来帮助用户从坐姿站立。第三模式可以是“跟随模式”。在“跟随模式”中，行动辅助装置可以能够通过跟踪用户的移动来跟随用户的移动。因此，当用户正常行走时，行动辅助装置可以跟踪和跟随用户。同时，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可以顺应地跟随用户，并且在用户正常行走时不妨碍用户的自然运动。第四模式可以是“平衡模式”。在“平衡模式”中，当跌倒检测算法例如从平衡辅助机构或平衡辅助单元检测到跌倒时，可以通过行动辅助装置的平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)向用户提供致动。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括移动基座。根据各种实施例，移动基座可以是轮椅或电动轮椅或移动踏板车或其他类似的轮式装置的形式。根据各种实施例，移动基座可以提供稳定性(与KineaAssist、NUS机器人行走器和Andago相比)。因此，各种实施例的行动辅助装置的目标操作环境可以移动到临床设施之外以进入社区和家庭。相反，现有常规康复技术的预期使用场景都是基于机构的，而不是基于家庭或社区的。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括固有透明平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)。平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可以是移动基座和用户之间的接口。当用户不需要任何辅助时，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可以对用户尽可能透明。根据各种实施例，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)的平衡干预的接触点可以在骨盆处，因为它靠近人类的CoM(质心)，并且可以允许更有效地传递辅助力。根据各种实施例，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)本质上是透明的，其不需要昂贵的力/扭矩传感器、昂贵的高性能运动控制器和复杂的控制算法。平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)的固有透明性可以使移动基座的动力学与用户分离，使得移动基座的运动不会影响用户。同时，与现有的康复技术相比，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)具有更大的工作空间。平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)的大工作空间可以确保足够的任务空间来执行ADL，而不需要移动基座的移动。最后，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可以具有六个自由度，以允许用户执行骨盆的所有自然运动。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括可变刚度柔顺机构(或可变制动系统)。近年来，在与人体直接接触的机器人系统中广泛采用可变刚度(或柔顺)致动器或机构。这类致动器或机构的可控的柔顺特性允许对人体的冲击被“软化”以避免伤害，因为一些致动力或扭矩被这类致动器或机构中的弹簧和减震器吸收。然而，这些系统需要复杂的控制算法和昂贵的大功率马达来实现更好的可控性和大的辅助力。根据各种实施例，可以使用磁粉制动器来调节刚度。根据各种实施例，磁粉制动器可以在输入电压和制动力之间具有线性关系。根据各种实施例，平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)可在需要时几乎瞬间加强以抓住跌倒，并且在需要自由空间以允许用户移动时可变得柔顺或“柔软”。根据各种实施例，磁粉制动器可以不直接联接到平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)的接合部。根据各种实施例，可以利用缆线驱动机构以将磁粉制动器放置到移动基座。缆线驱动机构可以帮助保持平衡辅助机械臂(或平衡辅助单元)的最小重量，这提高了系统的透明度。另外，缆线驱动机构可以允许放置磁粉制动器以调节移动基座的质心。

根据各种实施例，提供了一种行动辅助装置。该行动辅助装置可包括移动基座，其沿着移动基座移动平面是可移动的，移动基座具有多个轮子。该行动辅助装置可包括座椅，其可枢转地联接至移动基座，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的，在坐姿配置中，座椅平行于移动基座移动平面而定向，在站姿配置中，座椅垂直于移动基座移动平面而定向，并且座椅的主坐姿表面相对于移动基座的向前移动方向朝前。该行动辅助装置可包括平衡辅助单元，其具有：平衡辅助连杆机构，其联接到座椅；以及身体支撑模块，其联接到平衡辅助连杆机构。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构的部件以可移动的方式接合，以允许当座椅处于竖直配置时身体支撑模块相对于座椅沿着平行于移动基座移动平面的模块移动平面的移动。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括平行四边形连杆机构，其连接移动基座、座椅和平衡辅助单元，平行四边形连杆机构具有与座椅平行的一对相等的平行连杆。根据各种实施例，座椅可以附接到一对相等的平行连杆中的一个。根据各种实施例，分别位于一对相等的平行连杆的第一纵向端处的平行四边形连杆机构的第一销接合部和第二销接合部可以将座椅联接至移动基座，并且分别位于一对相等的平行连杆的第二纵向端处的平行四边形连杆机构的第三销接合部和第四销接合部可以将座椅联接至平衡辅助单元，使得当座椅同时绕第一销接合部和第二销接合部枢转以使座椅相对于移动基座在坐姿配置和站姿配置之间移动时，平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构相对于移动基座的定向不变。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括设置在座椅和移动基座之间的座椅致动器，以便在坐姿配置和站姿配置之间致动座椅。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构可以构造成沿着模块移动平面相对于座椅向身体支撑模块提供三个自由度，三个自由度可以包括：平行于移动基座的向前移动方向的向前和向后运动、垂直于向前和向后运动的横向运动、以及围绕垂直于模块移动平面的支撑模块旋转轴线的横摆运动。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构可以包括一对臂组件。每个臂组件可包括第一连杆构件和第二连杆构件。根据各种实施例，第一连杆构件可以是围绕具有垂直于模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部可旋转的，第一转动接合部将第一连杆构件连接至座椅。

根据各种实施例，第二连杆构件可以经由棱柱形接合部与第一连杆构件滑动接合，棱柱形接合部具有沿着或平行于模块移动平面的滑动轴线。根据各种实施例，身体支撑模块可以经由具有垂直于模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部连接至第二连杆构件。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构可以包括一对臂组件。每个臂组件可包括第一连杆构件和第二连杆构件。根据各种实施例，第一连杆构件可以是围绕具有垂直于模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部可旋转的，第一转动接合部将第一连杆构件连接至座椅。

根据各种实施例，第二连杆构件可以经由具有垂直于模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部相对于第一连杆构件连接且可旋转。根据各种实施例，身体支撑模块可以经由具有垂直于模块移动平面的第三旋转轴线的第三转动接合部连接至第二连杆构件。

根据各种实施例，身体支撑模块可以包括：连接结构，其将身体支撑模块联接至平衡辅助连杆机构；身体支撑构件；以及支撑构件移动机构，其将身体支撑构件联接至连接结构。

根据各种实施例，支撑构件移动机构可构造成相对于连接结构向身体支撑构件提供三个自由度，三个自由度包括：垂直于模块移动平面的向上和向下运动、围绕从身体支撑构件的身体接触表面垂直延伸的滚动轴线的滚动运动、以及围绕垂直于滚动轴线以及向上和向下运动的俯仰轴线的俯仰运动。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括可变制动系统，其联接到平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构以改变平衡辅助连杆机构的刚度。

根据各种实施例，可变制动系统可包括位于移动基座处的制动机构，和缆线，该缆线将制动机构连接至平衡辅助连杆机构的接合部中之一，以从制动机构向接合部提供阻力，用于接合部的刚度控制。

根据各种实施例，可变制动系统可以包括具有一组滑轮的缆线布线组件，以将缆线从平衡辅助连杆机构的接合部之一引导至制动机构。

根据各种实施例，缆线布线组件可以包括制动滑轮，制动滑轮直接连接到制动机构并且缆线的端部附接到制动滑轮。

根据各种实施例，可变制动系统可以包括位于移动基座处的四个制动机构和分别将四个制动机构连接至平衡辅助连杆机构的四个接合部的四根缆线。

根据各种实施例，制动机构可以包括磁粉制动器。根据各种实施例，缆线可以包括鲍登缆线。

根据各种实施例，行动辅助装置可包括腿部支撑机构，该腿部支撑机构位于移动基座的相对于移动基座的向前移动方向的前部。腿部支撑机构可以包括一对腿部支撑板，以及移动机构，其构造成在打开位置和关闭位置之间移动一对腿部支撑板。根据各种实施例，在打开位置，一对腿部支撑板彼此分开移动，使得一对腿部支撑板不阻碍在移动基座的前部前方的空间。根据各种实施例，在关闭位置，一对腿部支撑板朝向彼此移动，使得一对腿部支撑板定位于移动基座的前部前方。

根据各种实施例，身体支撑模块可包括用于将用户连接到平衡辅助单元的固定部件。

根据各种实施例，固定部件可以包括快速附接和释放带扣。

根据各种实施例，平衡辅助单元还可以包括传感器装置，其构造成检测平衡辅助单元的移动。

根据各种实施例，传感器装置可以包括至少一个附接到平衡辅助连杆机构的位置传感器。

根据各种实施例，传感器装置可以包括至少一个附接到身体支撑模块的惯性测量单元或加速度计。

根据各种实施例，行动辅助装置可以包括处理器，其构造成，在座椅处于竖直配置时基于来自传感器装置的检测信号来控制移动基座以用于自动跟随，并且还构造成，在座椅处于竖直配置时基于来自传感器装置的检测信号来控制平衡辅助单元的平衡辅助连杆机构的刚性程度。

图1A和图1B示出根据各种实施例的行动设备100的示意图。根据各种实施例，行动设备100可以包括移动基座110。根据各种实施例，移动基座110可沿着可平行于地面102或可水平的移动基座移动平面114移动。根据各种实施例，移动基座110可包括多个轮子112。根据各种实施例，移动基座110可包括两个或三个或四个或五个或六个或更多个轮子112。根据示例性实施例，移动基座110可以包括四个轮子112或两对轮子112。根据各种实施例，移动基座110可包括轮椅或电动轮椅或移动踏板车或其他类似的轮式装置。根据各种实施例，移动基座110可以手动地或在电力下移动。根据各种实施例，移动基座110可包括至少一个马达(例如参见图2A至图2C的218)，以驱动多个轮子中的至少一个。根据各种实施例，至少一个马达可基于马达控制信号来驱动多个轮子中的至少一个，以用于移动移动基座110。根据各种实施例，移动基座110可包括至少一个转向机构(未示出)，以转向多个轮子中的至少一个。根据各种实施例，至少一个转向机构可以手动地或在致动下转向。根据各种实施例，移动基座110可包括至少一个转向致动器(未示出)，以致动和转向至少一个转向机构。根据各种实施例，至少一个转向致动器可以基于转向控制信号来使移动基座110转向。

根据各种实施例，行动辅助装置100可以包括座椅120。根据各种实施例，座椅120可以可枢转地联接至移动基座110，以便在坐姿配置120a和站姿配置120b之间是可枢转的。图1A示出了处于坐姿配置120a中的座椅120，图1B示出了处于站姿配置120b中的座椅120。根据各种实施例，座椅120可经由座椅致动器(例如参见图2A至图2C的228)在致动下枢转。根据各种实施例，座椅致动器可基于座椅致动控制信号枢转座椅。

根据各种实施例，在坐姿配置120a中，座椅120可相对于移动基座移动平面114以基本水平的方式定向，使得当用户坐在处于坐姿配置120a的座椅上时，用户在重力方向上的重量可直接搁置在座椅上(或者座椅可承受用户在重力方向上的重量)。因此，座椅120可以平行于移动基座移动平面114定向。因此，当座椅120处于坐姿配置120a时，座椅120的主坐姿表面122可基本平行于移动基座110的移动基座移动平面114。

根据各种实施例，在站姿配置120b中，座椅120可以相对于移动基座110的移动基座移动平面114以基本竖直的方式定向，使得用户可以不再坐在座椅120上并且必须站立，因为座椅120可以不再处于能够允许用户坐以在重力方向上支撑用户的重量的定向。因此，座椅120可以基本上垂直于移动基座移动平面114定向。因此，当座椅120处于站姿配置120b中时，座椅120的主坐姿表面122可基本垂直于移动基座移动平面114。根据各种实施例，在站姿配置120b中，座椅120的主坐姿表面122可以相对于移动基座110的向前移动方向116朝前。因此，座椅120可相对于移动基座110绕垂直于移动基座110的向前移动方向116且平行于移动基座110的移动基座移动平面114的枢转轴线枢转。因此，座椅120可以竖立地定向，其中主坐姿表面122指向移动基座110的向前移动方向116。

根据各种实施例，行动辅助装置100可以包括平衡辅助单元130。根据各种实施例，平衡辅助单元130可构造成当行动辅助装置100的座椅120处于站姿配置120b中时提供行动辅助装置100与用户之间的接口。根据各种实施例，平衡辅助单元130可构造成当用户在站立或行走期间不需要任何辅助时以本质上透明的方式跟随用户的移动，由此平衡辅助单元130可顺应用户的移动而不会成为阻碍或障碍。根据各种实施例，平衡辅助单元130可以构造成改变平衡辅助单元130的刚度，以便根据用户所需的辅助程度来改变对用户移动的顺应性程度。根据各种实施例，平衡辅助单元130的顺应性程度可基于对即将发生的跌倒(例如，方向、速度、加速度等)的检测，使得平衡辅助单元130可相应地加强以向用户提供支撑和辅助，从而防止用户跌倒。

根据各种实施例，平衡辅助单元130可包括联接到座椅120的平衡辅助连杆机构132和联接到平衡辅助连杆机构132的身体支撑模块136。根据各种实施例，身体支撑模块136可以是与用户的接口。根据各种实施例，身体支撑模块136可构造成接触或连接到用户身体的一部分，例如，包括但不限于髋部或躯干或骨盆。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132可包括连杆构件和接合部的组件，以管理力和移动，从而允许身体支撑模块136以顺应方式跟随用户的移动，使得当用户不需要任何辅助时，接触或连接到用户身体的身体支撑模块136不会成为阻碍或障碍。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132还可以构造成改变其部件(例如接合部)的刚度，以便基于对即将发生的跌倒(例如方向、速度、加速度等)的检测来改变平衡辅助连杆机构132对用户移动的顺应性程度，以向用户提供支撑和协助以防止用户跌倒。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132可基于跌落检测信号而加强。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132的部件(例如连杆构件和接合部)可以以可移动的方式接合，以允许当座椅处于竖直配置120b时身体支撑模块136相对于座椅120沿着平行于移动基座110的移动基座移动平面114的模块移动平面134的移动。根据各种实施例，当用户站立或行走时，身体支撑模块136的运动可以响应于与身体支撑模块136接触或连接的用户的运动。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132的部件可以以任何合适的构造接合，以便向身体支撑模块136提供平面运动。根据各种实施例，身体支撑模块136的平面运动可以位于平行于移动基座110的移动基座移动平面114的模块移动平面134中。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132的部件可以构造成相对于行动辅助装置100向用户提供可到达的半圆形平面工作空间。

如图1B所示，根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132可至少沿着平行于移动基座110的向前移动方向116且平行于身体支撑模块136的模块移动平面134或位于身体支撑模块136的模块移动平面134中的延伸轴线可延伸和可伸缩，使得身体支撑模块136可向前移动以位于移动基座110之前。

图2A至图2C示出根据各种实施例的用户204与行动辅助装置200的运动序列，示出了行动辅助装置200的各种模式。图2A示出了处于“坐姿模式”的行动辅助装置200。图2B示出了处于“转移模式”中的行动辅助装置200。图2C示出了处于“跟随模式”的行动辅助装置200。根据各种实施例，行动辅助装置200可以类似于图1A和1B的行动辅助装置100，包括移动基座210(例如，如图所示的轮椅)、座椅220和平衡辅助单元230(例如，平衡辅助机械臂)。根据各种实施例，移动基座210可以类似于图1A和图1B的移动基座110，可以是沿着移动基座移动平面214可移动的，并且可以包括多个轮子212。根据各种实施例，座椅220可以类似于图1A和图1B的座椅120，以一方式可枢转地联接到移动基座210，以便在坐姿配置220a(如图2A中所示)和站姿配置(如图2B中所示)之间是可枢转的。根据各种实施例，平衡辅助单元230可以类似于图1A和图1B的平衡辅助单元130，包括联接到座椅220的平衡辅助连杆机构232和联接到平衡辅助连杆机构232的身体支撑模块236。与图1A和图1B的行动辅助装置100不同地示出的，如图2A至图2C中示出的行动辅助装置200可包括致动系统，该致动系统包括至少一个连接到移动基座210的多个轮子212中的至少一个轮子212以驱动至少一个轮子212的马达218、设置在座椅220和移动基座210之间以致动坐姿配置220a和站姿配置220b之间的座椅220的座椅致动器228、以及操纵杆250，该操纵杆250构造成控制至少一个马达218，以用于移动移动基座210。根据各种实施例，致动系统还可以包括转向致动器(未示出)，该转向致动器构造成用于转向移动基座210。根据各种实施例，操纵杆250可提供用于产生马达控制信号的移动输入信号和/或用于移动移动基座210的转向控制信号。此外，图2A至图2C的行动辅助装置200可以不同于图1A至1B的行动辅助装置100，在于，图2A至图2C的行动辅助装置200可包括平行四边形连杆机构240(如参照图4A和4B2进一步详述)，其连接移动基座210、座椅220和平衡辅助单元230，由此座椅致动器228和平行四边形连杆机构240可以一起形成行动辅助装置200的坐到站立机构241。

如图2A所示，根据各种实施例，在“坐姿模式”中，行动辅助装置200可以执行电动轮椅的功能，其中用户204可以坐在座椅220上并被移动基座210移动。因此，当用户204坐在行动辅助装置200的座位220上时，行动辅助装置200可用于经由移动基座210来移动用户204。

如图2B所示，根据各种实施例，在“转移模式”中，行动辅助装置200的坐到站立机构241可以在从坐到站立的过渡期间向用户204提供辅助。因此，行动辅助装置200可用于辅助用户204从坐姿站立。

如图2C所示，根据各种实施例，在“跟随模式”中，行动辅助装置200可以能够通过跟踪用户的移动来跟随用户的移动。因此，当用户正常行走时，行动辅助装置200可以跟踪和跟随用户。同时，平衡辅助单元230可以顺应地跟随用户204，并且可以在用户204正常行走时不阻碍用户204的自然运动。

根据各种实施例(未示出)，行动辅助装置200可具有“平衡模式”，在该“平衡模式”中，当跌倒检测算法从平衡辅助装置230检测到跌倒时，行动辅助装置200的平衡辅助装置230可向用户204提供致动。

图3A示出了根据各种实施例的处于“坐姿模式”的行动辅助装置300的照片。图3B和图3C示出了根据各种实施例的处于“站姿模式”的行动辅助装置300的两个不同视图的照片。如图所示，行动辅助装置300可以类似于图1A和图1B中的行动辅助装置100以及图2A至图2C的行动辅助装置200，包括移动基座310、座椅320和平衡辅助单元330。如图所示，行动辅助装置300可以类似于图2A至图2C中的行动辅助装置200，包括操纵杆350，操纵杆350构造成控制和/或转向移动基座310的移动。因此，用户可以使用操纵杆350以类似于控制传统电动轮椅或移动踏板车的方式来控制行动辅助装置300。此外，如图3A所示，行动辅助装置300可以包括用户接口，例如按钮接口352，其构造为控制用于枢转座椅320的座椅致动器328。因此，用户可以使用按钮接口352来将行动辅助装置300从坐变到站或从站变到坐。根据各种实施例，按钮接口352可提供用于产生座椅致动控制信号以致动和枢转座椅320的座椅致动输入信号。

根据各种实施例，使用电动轮椅或移动踏板车作为行动辅助装置100、200、300的基座平台(或移动基座110、210、310)可允许用户204在家中仅使用一个单件的行动辅助装置来执行各种ADL。移动基座110、210、310的功能可以是双重的：提供稳定的基座以支撑用户的体重并容纳必要的设备以控制机器人；以及紧跟在用户后面，使得用户在平衡辅助单元130、230、330的任务空间内。

图4A和图4B示出了根据各种实施例的用于相对于移动基座410枢转座椅420的坐到站立机构441(类似于2A至图2C的坐到站立机构241)的工作原理的示意图。根据各种实施例，坐到站立机构441可应用于各种实施例的行动辅助装置100、200、300。根据各种实施例，坐到站立机构441可包括平行四边形连杆机构440和座椅致动器428两部分。根据各种实施例，座椅致动器428可以是线性致动器。根据各种实施例，平行四边形连杆机构440可用于使行动辅助装置100、200、300的平衡辅助单元130、230、330相对于地面102始终保持水平(参见图1A、1B、2A至2C、3A至3C)。根据各种实施例，线性致动器(即座椅致动器428)可与平行四边形连杆机构440形成为四杆连杆机构，如图4B所示。当线性致动器(即，座椅致动器428)伸展时，坐到站立机构441可以将座椅420从水平位置(即，坐姿配置)提升到竖直位置(即，站姿配置)，从而辅助用户从坐到站立。当线性致动器(即，座椅致动器428)收缩时，坐到站立机构441可以将座椅420从竖直位置(即，站姿配置)拉到水平位置(即，坐姿配置)，从而帮助用户从站立到坐。

根据各种实施例，平行四边形连杆机构440可以连接移动基座410、座椅420和平衡辅助单元130、230、330。在图4A和图4B中，仅示出了平衡辅助单元的连接板431。然而，如图所示，当座椅420处于水平位置(即坐姿配置)和竖直位置(即站姿配置)时，连接板431的定向保持相同。因此，可以使用平行四边形连杆机构440来保持行动辅助装置100、200、300的平衡辅助单元130、230、330相对于移动基座410始终处于相同的定向，而不管座椅420是处于水平位置(即坐姿配置)还是竖直位置(即站姿配置)。

根据各种实施例，平行四边形连杆机构440可包括一对平行于座椅420设置的相等的平行连杆443、447。根据各种实施例，座椅420可附接到一对平行连杆443、447中的一个(或第一个)。根据各种实施例，座椅420可以固定地附接到一对平行连杆443、447中的一个，使得座椅420被牢固地固定并且不可以相对于一对平行连杆443、447中的这一个移动或旋转。根据各种实施例，一对平行连杆443、447中的另一个(或第二个)可以没有与座椅420的任何附接，从而可以相对于座椅420移动。

根据各种实施例，平行四边形连杆机构440的第一销接合部442和第二销接合部446分别在一对平行连杆443、447的第一纵向端处，可将座椅420联接到移动基座410。因此，该对平行连杆443、447可分别相对于移动基座410绕第一销接合部442和第二销接合部446枢转。根据各种实施例，平行四边形连杆机构440的第三销接合部444和第四销接合部448分别在一对平行连杆443、447的第二纵向端处，可将座椅420联接到平衡辅助单元。例如，如图4A和图4B所示，与平衡辅助单元的联接可以经由连接板431。因此，该对平行连杆443、447可分别相对于平衡辅助单元绕第三销接合部444和第四销接合部448枢转。如图4A和图4B所示，根据各种实施例，第一销接合部442和第二销接合部446以及第三销接合部444和第四销接合部448可以相对于座椅420的侧轮廓对角地定位。根据各种实施例，平行四边形连杆机构440的构造可允许，当座椅420围绕第一销接合部442和第二销接合部446同时枢转以使座椅420在坐姿配置和站姿配置之间相对于移动基座410移动时，平衡辅助单元130、230、330的平衡辅助连杆机构132、232相对于移动基座410的定向保持不变。

图5A至图5D示出根据各种实施例的图示用户504与图3A至图3C的行动辅助装置300的运动序列的照片，展示了坐到站立机构241、441的操作。图5A示出了处于坐姿配置中的行动辅助装置300。图5B和图5C示出了从坐姿配置向站姿配置过渡的行动辅助装置300。图5D示出处于站姿配置中的行动辅助装置300。

如图5A至图5D所示，以及在图3A和图3B中所示，行动辅助装置300可以包括腿部支撑机构360(或腿支撑机构)。根据各种实施例，腿部支撑机构360可相对于移动基座310的向前移动方向位于移动基座310的前部。根据各种实施例，腿部支撑机构360可包括一对腿部支撑板362。根据各种实施例，该对腿部支撑板中的每一个可以成形或构造成接收用户504的腿的腿部。根据各种实施例，腿部支撑机构360可包括运动机构(例如，参见图6A至图6G中的664)，其构造成在打开位置和关闭位置之间移动该对腿部支撑板。根据各种实施例，在打开位置，该对腿部支撑板362可以彼此分开移动，使得该对腿部支撑板362不阻碍移动基座310的前部前方中的空间。根据各种实施例，在关闭位置，该对腿部支撑板362可朝向彼此移动，使得该对腿部支撑板362位于移动基座310的前部前方(例如，如图5A至图5D，以及在图3A和图3B中所示)。

图6A至图6G示出了根据各种实施例的各种示意图，示出了类似于图3A和图3B以及图5A至图5D的腿部支撑机构360的腿部支撑机构660的工作原理，用于在从坐姿到站姿的过渡期间利用来自行动辅助装置300的辅助来支撑用户504的腿的腿部。

根据各种实施例，腿部支撑机构360、660可构造成防止用户504在坐到站立过程期间向前跌倒。参照图6A至图6G，根据各种实施例，在腿部支撑机构660中可存在马达666，其可用于使腿部支撑板662(或接口)从打开移动到关闭以及从关闭移动到打开，如图所示。根据各种实施例，马达666可被控制以基于马达控制信号打开和/或关闭腿部支撑板662。根据各种实施例，腿部支撑机构660可构造成在用户504开始站立之前自动关闭，使得腿部支撑板662可触碰或接触用户504的腿的腿部。因此，腿部支撑板662可在从坐姿过渡到站姿期间向用户504提供支撑。根据各种实施例，可以与用于枢转座椅的座椅致动控制信号同时产生用于关闭腿部支撑板662的马达控制信号。根据各种实施例，腿部支撑机构660可构造成当用户504完成坐到站立的过程时自动打开，使得其不妨碍用户腿的进一步运动。根据各种实施例，可以在座椅枢转至站姿配置之后自动产生用于关闭腿部支撑板662的马达控制信号。

图6C中示出了腿部支撑机构660的细节，其中将马达666移除。根据各种实施例，腿部支撑机构660可包括两个连杆组件661、663，两个连杆组件661、663顺序连接以将马达666的旋转传递到腿部支撑板662的打开和关闭运动中。根据各种实施例，腿部支撑机构660的移动机构664可包括马达666、第一连杆组件661和第二连杆组件663。第一连杆组件661可以连接到马达666，第二连杆组件663可以连接到第一连杆组件661，并且腿部支撑板662可以连接到第二连杆组件663。根据各种实施例，在第一连杆组件661中，马达666可直接联接至第一连杆665以驱动第一连杆665。根据各种实施例，第一连杆组件661可以将来自第一连杆665的移动通过第二连杆667传送到第三连杆669。根据各种实施例，第二连杆667可沿其长度包括狭槽667a。根据各种实施例，第一连杆665可以在其第一端处联接至马达666，并且可以在其第二端处包括圆销668。根据各种实施例，第一连杆665的圆销668可插入第二连杆667的狭槽667a中。因此，第一连杆665可经由圆销668和狭槽667a连接至第二连杆667。根据各种实施例，第二连杆667可经由转动接合部连接至第三连杆667。根据各种实施例，第三连杆667可移动作为四杆连杆机构的第二连杆组件663以执行腿部支撑板662的打开和关闭动作。图6D至图6G示出了第二连杆组件663的操作，用于将腿部支撑板662从打开位置闭合到关闭位置。

图7A示出了根据各种实施例的行动辅助装置700的示意图。根据各种实施例，行动辅助装置700类似于图1A和图1B中的行动辅助装置100以及图2A至图2C的行动辅助装置200和图3A至图3C的行动辅助装置300，可以包括移动基座710、座椅720和平衡辅助单元730(或平衡辅助机构)。根据各种实施例，类似于移动基座110、210、310、410，移动基座710可以沿着移动基座移动平面714可移动，并且可以包括多个轮子712。根据各种实施例，类似于座椅120、220、320、420，座椅720可以以一方式可枢转地联接至移动基座710，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的。根据各种实施例，类似于平衡辅助单元130、230、330，平衡辅助单元730可以包括联接到座椅720的平衡辅助连杆机构732和联接到平衡辅助连杆机构732的身体支撑模块736。图7B示出根据各种实施例的行动辅助装置700的平衡辅助单元730。

根据各种实施例，平衡辅助单元730可构造成经由身体支撑模块736的身体支撑构件737与用户身体(例如骨盆)联接。根据各种实施例，平衡辅助单元730可构造成向身体支撑构件737提供图7A中所示的六个自由度，包括三个平移运动：向前/向后、横向、向上/向下；和三个旋转运动：旋转(即横摆)、弯曲(即俯仰)和爬升(即滚动)。根据各种实施例，平衡辅助单元730的主要功能是监视用户的移动、向用户提供体重支撑、以及向用户提供平衡辅助。

根据各种实施例，平衡辅助单元730的平衡辅助连杆机构732可构造成沿着模块移动平面734相对于座椅720向身体支撑模块736提供三个自由度，模块移动平面734平行于移动基座710的移动基座移动平面714。根据各种实施例，由平衡辅助连杆机构732提供的三个自由度可以包括平行于移动基座710的向前移动方向716并沿着模块移动平面734的向前和向后运动、垂直于向前和向后运动并沿着模块移动平面734的横向运动、以及围绕垂直于模块移动平面734的支撑模块旋转轴线的横摆运动。

根据各种实施例，平衡辅助单元730的平衡辅助连杆机构732可包括一对臂组件770(或机械臂)。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构732的每个臂组件770可包括第一连杆构件771和第二连杆构件772。根据各种实施例，第一连杆构件771可围绕具有垂直于模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部773旋转。根据各种实施例，第一转动接合部773可以将第一连杆构件771连接到座椅720。例如，转动接合部773可以安装在图4A和图4B的连接板431，以如前所述的方式联接到座椅720。根据各种实施例，第二连杆构件772可经由棱柱形接合部774与第一连杆构件771滑动接合，棱柱形接合部774具有沿着或平行于模块移动平面的滑动轴线。根据各种实施例，主体支撑模块736可经由具有垂直于模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部775连接到第二连杆构件772。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构732可包括形成平面三自由度机构的四个连杆构件771、772、四个转动接合部773、775(或旋转接合部)和两个棱柱形接合部774(或线性接合部)，该平面三自由度机构可用于向前/向后、横向和旋转(或横摆)运动，如图8A至图8C所示。因此，将身体支撑模块736联接至座椅720的平衡辅助连杆机构732的一对臂组件770可形成平面三自由度机构。

图8A至图8C示出了根据各种实施例的图示由平衡辅助单元730的平衡辅助连杆机构732提供的三个自由度运动的示意图。图8A示出了根据各种实施例的行动辅助装置700的身体支撑模块736的向前和向后移动。图8B示出了根据各种实施例的身体支撑模块736向一侧的横向和旋转(横摆)运动。图8C示出了根据各种实施例的身体支撑模块736向另一侧的横向和旋转(横摆)运动。

根据各种实施例，平衡辅助单元730还可以构造成允许例如用户的骨盆上下运动、骨盆爬升和骨盆弯曲。根据各种实施例，这可以由身体支撑模块736实现。返回参考图7B，根据各种实施例，身体支撑模块736可包括将身体支撑模块736联接到平衡辅助连杆机构732的连接结构738。根据各种实施例，身体支撑模块736可包括身体支撑构件737。根据各种实施例，身体支撑模块736可包括将身体支撑构件737联接到连接结构738的支撑构件移动机构739。根据各种实施例，支撑构件移动机构739可构造成相对于连接结构738向身体支撑构件737提供三个自由度。根据各种实施方式，由支撑构件移动机构739提供的三个移动度可以包括垂直于平衡辅助连杆机构732的模块移动平面的向上和向下运动、围绕从身体支撑构件737的身体接触表面垂直延伸的滚动轴线的滚动运动(或爬升运动)、以及围绕垂直于滚动轴线和向上和向下运动两者的俯仰轴线的俯仰运动。

根据各种实施例，身体支撑模块736的连接结构738可以是将平衡辅助连杆机构732的第二连杆构件772连接到身体支撑模块736的转动接合部775的一部分。根据各种实施例，支撑构件移动机构739可包括将连接结构738连接到身体支撑构件737的棱柱形接合部(或线性接合部)。根据各种实施例，棱柱形接合部可以垂直于平衡辅助连杆机构732的模块移动平面布置。根据各种实施例，棱柱形接合部可包括弹簧以提供柔顺的体重支撑。根据各种实施例，由于平衡辅助连杆机构732包括一对连接到身体支撑模块736的臂组件770，所以身体支撑模块736可以包括一对连接结构738和一对将该对连接结构738连接到身体支撑构件737的支撑构件移动机构739。根据各种实施例，呈棱形接合部(或线性接合部)形式的一对支撑构件移动机构739可提供向上和向下运动以及滚动运动(或爬升运动)。根据各种实施例，俯仰运动(或弯曲运动)可以通过身体支撑构件737和支撑构件运动机构739之间的狭槽连接来实现。

根据各种实施例，包括平衡辅助连杆机构732和身体支撑模块736的平衡辅助单元730可包括四个连杆构件771、772、四个转动接合部773、775(或旋转接合部)和四个棱柱形接合部774、739(或线性接合部)，以相对于移动基座710向身体支撑构件737提供六个自由度。因此，固定到身体支撑构件737的用户的身体部分(例如骨盆)可以以六个自由度进行运动。

根据各种实施例，行动辅助装置700的平衡辅助单元730可构造为向固定到身体支撑构件737的用户的身体部分(例如骨盆)提供下表所示的运动范围。

表1：平衡辅助单元730为骨盆提供的运动范围

骨盆运动	运动范围
		向前/向后	-200mm至+200mm
横向	-150mm至+150mm
		向上/向下	-50mm至+50mm
旋转(即横摆)	-60°至+60°
		弯曲(即俯仰)	-20°至+20°
爬升(即滚动)	-20°至+20°

图9A至图9C示出了根据各种实施例的展示使用图3A至3C的行动辅助装置300的用户904的六个自由度的骨盆运动的照片，用于从三个不同高度执行伸出任务。图9A示出用户904达到高处，图9B示出了用户904向前伸，并且图9C示出用户904达到低处。

图10A和图10B示出根据各种实施例的平衡辅助单元1030的示意图。图10A示出了处于缩回状态的平衡辅助单元1030。图10B示出了处于伸展状态的平衡辅助单元1030。根据各种实施例，类似于平衡辅助单元130、230、330、730，平衡辅助单元1030可以包括平衡辅助连杆机构1032和联接到平衡辅助连杆机构1032的身体支撑模块1036。根据各种实施例，图10A和图10B中的平衡辅助单元1030示出了与图7B中的平衡辅助单元730不同的平衡辅助连杆机构1032和身体支撑模块1036的变型。

根据各种实施例，类似于平衡辅助连杆机构732，平衡辅助单元1030的平衡辅助连杆机构1032可构造成沿着模块移动平面相对于座椅向身体支撑模块1036提供三个自由度，模块移动平面平行于移动基座的移动基座移动平面。根据各种实施例，由平衡辅助连杆机构1032提供的三个自由度类似于由平衡辅助连杆机构732提供的三个自由度，可以包括平行于移动基座的向前移动方向并沿着模块移动平面的向前和向后运动、垂直于向前和向后运动并沿着模块移动平面的横向运动、以及围绕垂直于模块移动平面的支撑模块旋转轴线的横摆运动。

根据各种实施例，平衡辅助单元1030的平衡辅助连杆机构1032可包括一对臂组件1070(或机械臂)。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构1032的每个臂组件1070可包括第一连杆构件1071和第二连杆构件1072。根据各种实施例，第一连杆构件1071可围绕具有垂直于模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部1073旋转。根据各种实施例，第一转动接合部1073可以将第一连杆构件1071连接到座椅。例如，第一转动接合部1073可以连接到图4A和图4B的连接板431，以便以如前所述的方式联接到座椅。根据各种实施例，第二连杆构件1072可经由具有垂直于模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部1074相对于第一连杆构件1071连接并可旋转。根据各种实施例，身体支撑模块1036可经由具有垂直于模块移动平面的第三旋转轴线的第三转动接合部1075连接到第二连杆构件1072。

根据各种实施例，平衡辅助连杆机构1032可包括形成平面三自由度机构的四个连杆构件1071、1072和六个转动接合部1073、1074、1075(或旋转接合部)，该平面三自由度机构可用于如图11A至11C所示的向前/向后、横向和旋转(或横摆)运动。因此，将身体支撑模块1036联接至座椅的平衡辅助连杆机构1032的一对臂组件1070可形成平面三自由度机构。

图11A至图11C示出了根据各种实施例的图示由平衡辅助单元1030的平衡辅助连杆机构1032提供的三个自由度运动的示意图。图11A示出了根据各种实施例的身体支撑模块1036的向前和向后运动。图11B示出了根据各种实施例的身体支撑模块1036向一侧的横向和旋转(横摆)运动。图11C示出了根据各种实施例的身体支撑模块1036向另一侧的横向和旋转(横摆)运动。

根据各种实施例，身体支撑模块136、236、736、1036可包括固定部件554(参见图5D)，以用于将用户连接到平衡辅助单元130、230、330、730、1030。根据各种实施例，固定部件554可包括带子。根据各种实施例，腰部处可佩戴带子以将用户连接至平衡辅助单元130、230、330、730和1030。根据各种实施例，带子可构造成用快速附接和释放带扣来容易地配戴于身体支撑模块136、236、736和1036。根据各种实施例，固定部件554可以包括快速附接和释放带扣。根据各种实施例，通过将平衡辅助单元130、230、330、730、1030附接到用户的腰部或骨盆，可以监视用户的腰部/骨盆运动。

根据各种实施例，平衡辅助单元130、230、330、730和1030可以包括被构造为检测平衡辅助单元130、230、330、730和1030的移动的传感器装置。根据各种实施例，传感器装置可以包括至少一个附接到平衡辅助连杆机构132、232、732和1032的位置传感器。根据各种实施例，至少一个位置传感器可以包括附接到平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的至少一个接合部的电位计、或编码器、或位移传感器、或其它合适的位置传感器。根据各种实施例，至少一个位置传感器可提供指示平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的至少一个接合部的运动的检测信号。例如，位置传感器可以附接到如图7B所示的转动接合部773、775和棱柱形接合部774，以及如图10A和10B所示的转动接合部1073、1074、1075，以用于测量接合部的运动作为监测用户运动的措施。根据各种实施例，行动辅助装置100、200、300、700可构造成通过利用由平衡辅助单元130、230、330、730和1030的位置传感器检测的人体腰部/骨盆运动信息来执行用户的自动跟随。根据各种实施例，可以基于来自位置传感器的检测信号来生成用于移动行动辅助装置100、200、300、700的马达控制信号和/或转向控制信号。根据各种实施例，至少一个位置传感器可用于确定或监视用户的质心(CoM)的位置和速度，然后可用于预测用户是否将跌倒。例如，位置传感器可以放置在平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的接合部773、774、775、1073、1074、1075处。来自位置传感器的指示由位置传感器测量的接合部角度和/或接合部位移/旋转的检测信号可用于基于机器人手臂运动学确定或计算质心位置和质心速度。因此，可以使用机器人手臂运动学从接合部位置信息确定或计算质心位置。此外，可以通过对质心位置相对于时间取导数来确定或计算质心速度。根据各种实施例，行动辅助装置100、200、300、700可构造成，使用来自至少一个位置传感器的信息基于所确定的质心位置和质心速度来控制平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的刚性程度。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的刚度控制可以基于来自至少一个位置传感器的检测信号。

图12A至图12F示出了根据各种实施例的展示图3A至3C的行动辅助装置300基于由各种位置传感器检测到的平衡辅助单元330的接合部信息来跟踪用户1204的照片。

根据各种实施例，传感器装置可以包括至少一个放置在平衡辅助单元130、230、330、730和1030的前端处的惯性测量单元或加速度计。根据各种实施例，至少一个惯性测量单元或加速度计可以附接到身体支撑模块136、236、736和1036。根据各种实施例，至少一个惯性测量单元或加速度计可用于确定或监测用户的质心的加速度，该加速度可用于预测用户是否将跌倒。根据各种实施例，至少一个惯性测量单元或加速度计可以生成指示用户的质心加速度的检测信号。根据各种实施例，行动辅助装置100、200、300、700可构造成，基于来自至少一个惯性测量单元或加速度计的信息来控制平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的刚性程度。根据各种实施例，平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的刚度控制可以基于来自至少一个惯性测量单元或加速度计的检测信号。根据各种实施例，可以将从至少一个位置传感器确定的质心位置和质心速度以及从至少一个惯性测量单元或加速度计确定的质心加速度融合或组合在一起以检测跌倒。根据各种实施例，跌倒检测可以基于所确定的质心位置、所确定的质心速度和质心加速度。

根据各种实施例，行动辅助装置100、200、300、700可包括可变制动系统1380。图13A和图13C示出了根据各种实施例的联接到图7A和图7B的平衡辅助单元730的平衡辅助连杆机构732以改变平衡辅助连杆机构732的刚度的可变制动系统1380的示意图。图13B示出了图13A的可变制动系统1380的鲍登缆线1384a的放大图。图13D示出了图13A和图13B的可变制动系统1380的制动机构1382和缆线布线组件1386的放大图。

根据各种实施例，可变制动系统1380可构造成在需要时瞬间加强以抓住跌倒，并且在需要自由空间以允许用户移动时变得柔顺或“柔软”。根据各种实施例，当行动辅助装置700检测到用户即将跌倒时，可控制可变制动系统1380以加强制动从而停止跌倒。根据各种实施例，可以通过改变控制信号来实现不同的刚度以提供不同水平的辅助。

根据各种实施例，可变制动系统1380可包括位于移动基座710处的制动机构1382和将制动机构1382连接到平衡辅助连杆机构732的接合部之一(例如，第一转动接合部773)的缆线1384，以从制动机构向接合部提供阻力，用于接合部的刚度控制。根据各种实施例，制动机构1382可构造成提供与输入电压线性成比例的制动力。根据各种实施例，制动机构1382可构造成在需要时提供瞬时制动力。根据各种实施例，可以基于制动控制信号来控制制动机构1382。根据各种实施例，可以基于平衡辅助连杆机构732的接合部处的位置传感器的检测信号和/或基于惯性测量单元或加速度计的检测信号来生成制动控制信号。根据各种实施例，可变制动系统1380可包括具有一组滑轮1387的缆线布线组件1386，以将缆线1384从平衡辅助连杆机构732的一个接合部引导至制动机构1382。根据各种实施例，缆线布线组件1386可包括制动滑轮1388，制动滑轮1388可直接连接到制动机构1382，并且缆线1384的端部可附接到制动滑轮1388。

根据各种实施例，制动机构1382可包括磁粉制动器(或有时称为磁颗粒制动器)，以在如图13A所示的构造中提供制动或致动。根据各种实施例，磁粉制动器可以在输入电压和制动力之间具有线性关系。根据各种实施例，制动控制信号可以是输入电压的形式。根据各种实施例，可变制动系统1380可构造成用于防止跌倒，以便向用户提供平衡辅助。根据各种实施例，防跌倒的主要概念是抵抗在不希望的方向上的非自愿移动以将质心保持在安全区域中。根据各种实施例，通过改变制动机构1382的刚度，平衡辅助连杆机构732可以在需要时几乎瞬时地加强以抓住跌倒，并且在需要自由空间以允许用户移动时可以变得柔顺或“柔软”。

根据各种实施例，缆线1384和缆线布线组件1386的使用可允许将磁粉制动器(即，制动机构1382)放置在移动基座710中，如图13B所示。根据各种实施例，缆线1384可以包括为鲍登缆线1384a的节段。根据各种实施例，鲍登缆线1384a可用于从平衡辅助连杆机构732到移动基座710的布线。根据各种实施例，鲍登缆线1384a的外罩可以是柔性的，并且当行动辅助装置700处于坐姿配置和站姿配置时，可以相应地调整其形状。根据各种实施例，用于传递制动力的缆线1384可有助于将平衡辅助连杆机构732保持在最小重量，这可提高平衡辅助连杆机构732的透明度或顺应性以跟踪用户。另外，使用缆线1384可允许制动机构1382的移动和放置以调节移动基座710的质心，从而使移动基座710更稳定。

根据各种实施例，缆线布线系统1386可构造成将缆线1384的节段从鲍登缆线的端部引导到制动机构1382。根据各种实施例，在缆线布线系统1386中可以有两种滑轮，一种是直接连接到制动机构1382的制动滑轮1388，另一种是用于将缆线1384从制动滑轮1388引导到鲍登缆线1384a的端部(或鲍登端连接器)的引导滑轮1387，如图13A所示。

根据各种实施例，可变制动系统1380可包括位于移动基座710处的四个制动机构1382和将四个制动机构1382分别连接至行动辅助装置700的平衡辅助单元730的平衡辅助连杆机构732的四个接合部(例如，转动接合部773和棱柱形接合部774)的四根缆线1384。根据各种实施例，四个制动机构1382可以使用包含鲍登缆线1384a的缆线1384和缆线布线系统1386连接到平衡辅助连杆机构732的接合部773、774。图13A和图13C均仅示出了包含两个制动机构1382的行动辅助装置700的一侧，并且行动辅助装置700的另一侧可以仅仅是行动辅助装置700的所示一侧的镜像。

根据各种实施例，行动辅助装置100、200、300、700可以包括处理器。在各种实施例中，“处理器”可以理解为任何类型的逻辑实现实体，其可以是专用电路或执行存储在存储器、固件或其任何组合中的软件的处理器。因此，在一实施例中，“处理器”可以是硬接线逻辑电路或可编程逻辑电路，诸如可编程处理器，例如微处理器(例如复杂指令集计算机(CISC)处理器或简化指令集计算机(RISC)处理器)。“处理器”还可以是执行软件的处理器，例如任何种类的计算机程序，例如使用诸如Java的虚拟机代码的计算机程序。下面将更详细描述的相应功能的任何其它类型的实施方式也可以理解为按照各种实施例的“处理器”。在各种实施例中，处理器可以是计算系统或控制器或微控制器或提供处理能力的任何其他系统的一部分。根据各种实施例，这种系统可以包括存储器，该存储器例如用于由设备或系统执行的处理中。在实施例中使用的存储器可以是易失性存储器，例如DRAM(动态随机存取存储器)，或非易失性存储器，例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)或闪存，例如浮动栅极存储器，电荷捕获存储器、MRAM(磁阻随机存取存储器)或PCRAM(相变随机存取存储器)。

根据各种实施例，处理器可构造成产生各种控制信号，诸如马达控制信号、转向控制信号、座椅致动控制信号、制动控制信号等，以用于操作行动辅助装置100、200、300、700。根据各种实施例，处理器可以构造成生成各种控制信号，以便以本文所述的方式操作行动辅助装置100、200、300、700。根据各种实施例，处理器可构造成从输入接口接收各种输入信号(例如，移动输入信号、座椅致动输入信号等)和/或从传感器接收检测信号，处理各种输入信号和/或检测信号，并响应于控制行动辅助装置100、200、300、700的各种组件而生成对应的控制信号。根据各种实施例，处理器可构造成，在座椅处于站姿配置时，基于来自传感器装置(特别是在平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的接合部处的位置传感器)的检测信号来控制行动辅助装置100、200、300、700的移动基座110、210、310、710，以用于自动跟踪用户。根据各种实施例，当座椅处于站姿配置时，处理器可构造成，基于来自传感器装置(特别是惯性测量单元或加速度计)的检测信号来控制平衡辅助连杆机构132、232、732、1032的刚性程度。

根据各种实施例，提供了一种移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)，包括：

轮椅移动基座(或移动基座)，其构造为通过动力移动或通过来自用户的运动移动；

椅子(或座椅)，其可旋转地(或可枢转地)附接到轮椅移动基座，并且构造为相对于轮椅移动基座从水平位置旋转(或枢转)到竖直位置；

可伸展的平衡辅助机构(或平衡辅助连杆机构)，其附接到椅子并且构造为通过来自用户的向前或向后的力至少沿着从前到后的方向可伸展；以及

控制机构，其构造成由用户操作。

根据各种实施例，可伸展的平衡辅助机构可以可旋转地附接到椅子的端部。

根据各种实施例，可伸展的平衡辅助机构可以构造为辅助用户位于移动平衡辅助装置的远端之外。根据各种实施例，移动平衡辅助装置的远端可以是轮椅移动基座的前端或扶手的前端，并且其中扶手可以位于可伸展的平衡辅助机构的旁边。

根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括用户联接器(或身体支撑构件)，该用户联接器附接到可伸展的平衡辅助机构，并构造成联接到用户的身体。根据各种实施例，用户联接器可以构造成联接到用户的背部、腰部或骨盆。根据各种实施例，用户联接器可以构造成沿着上下方向可移动和/或相对于可伸展的平衡辅助机构可旋转和/或弯曲。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可以进一步包括在用户联接器和可伸展的平衡辅助机构之间的一对旋转接合部和一对线性接合部，以实现它们之间的上下移动和/或旋转和/或弯曲。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括联接到用户联接器以形成用于容纳用户身体的空间的带子(或固定部件)。

根据各种实施例，可伸展的平衡辅助机构可包括分别可旋转地附接到椅子的侧端的一对导轨和分别可滑动地附接到导轨的一对滑动臂，该对滑动臂构造成沿着导轨滑动以延长或缩短可伸展的平衡辅助机构。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括一对布置在导轨和滑动臂之间的第一线性接合部，以实现它们之间的向前或向后移动。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)还可以包括一对第一转动接合部，该对第一转动接合部布置在导轨和椅子的侧端之间以实现它们之间的旋转运动。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可以进一步包括附接到可伸展的平衡辅助机构并构造成联接到用户的骨盆的用户联接器，并且可以进一步包括在用户联接器和可伸展的平衡辅助机构之间的一对第二旋转接合部和一对第二线性接合部，以实现它们之间的上下移动和/或旋转和/或弯曲。

根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括可变刚度系统(或可变制动系统)，可变刚度系统(或可变制动系统)包括由与第一旋转接合部和/或第一线性接合部和/或第二旋转接合部和/或第二线性接合部间接连接而构造的制动器。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括将制动器与第一转动接合部和/或第一线性接合部和/或第二转动接合部和/或第二线性接合部连接的滑轮和鲍登缆线组。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可以进一步包括在轮子和制动器之间的一对安装板。根据各种实施例，滑轮和制动器可附接到安装板，并且鲍登缆线可从转动接合部和/或线性接合部缠绕到滑轮，用于致动制动器以暂停轮子。根据各种实施例，制动器可以是磁粉制动器。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括四个制动器，它们对应于轮椅移动基座的四个轮子，用于暂停轮子。

根据各种实施例，暂停轮椅移动基座的轮子的制动器的方面可以基于用户的背部、腰部或骨盆的移动范围。

根据各种实施例，暂停轮椅移动基座的轮子的制动器的方面可以是：

1)用户的背部或腰部或骨盆沿前后方向超出范围：-200mm至+200mm；和/或

2)用户的背部或腰部或骨盆沿横向方向超出范围：-150mm至+150mm；和/或

3)用户的背部或腰部或骨盆沿上/下方向超出范围：-50mm至+50mm；和/或

4)用户的背部或腰部或骨盆的旋转角度超出范围：-60°至+60°；和/或

5)用户的背部或腰部或骨盆的弯曲超出范围：-20°至+20°；和/或

6)用户的背部或腰部或骨盆的爬升角度超出范围：-20°至+20°。

根据各种实施例，可伸展的平衡辅助机构可包括多个连杆和可旋转地附接在相邻连杆之间的多个转动接合部。根据各种实施例，可伸展的平衡辅助机构可构造成可旋转地附接到用户联接器和椅子。

根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括电位计或编码器(或合适的传感器)以测量可伸展的平衡辅助机构的运动。根据各种实施例，移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)可进一步包括用户联接器，该用户联接器构造成联接到用户以及布置在可伸展的平衡辅助机构与用户联接器和/或椅子之间的旋转接合部和/或线性接合部。根据各种实施例，电位计或编码器可附接在转动接合部和/或线性接合部处。

根据各种实施例，椅子可以配备有线性致动器，该线性致动器构造为由控制机构致动以将椅子从水平位置致动到竖直位置。

根据各种实施例，椅子可以附接有四个旋转接合部，以分别与轮椅移动基座和可伸展的平衡辅助机构可旋转地联接。

根据各种实施例，提供了一种提供移动平衡辅助装置(或行动辅助装置)的方法。该方法包括：

提供轮椅移动基座(或移动基座)，其构造为通过动力移动或通过来自用户的运动移动；

提供椅子(或座椅)，其可旋转地(或可枢转地)附接到轮椅移动基座，并且构造为相对于轮椅移动基座从水平位置旋转到竖直位置；

提供可伸展的平衡辅助机构(或平衡辅助连杆机构)，其附接到椅子并且构造为通过来自用户的向前或向后的力至少沿着从前到后的方向可伸展；以及

提供由用户可操作的控制机构。

各种实施例提供了一种行动辅助装置，其可由轮椅用户、具有行走障碍的老年人、中风患者、以及在基于家庭的环境中行走期间有跌倒的高几率的人用于康复目的或用于日常活动辅助。根据各种实施例，行动辅助装置可以允许基于家庭的康复，并且可以引入新的康复方法，该方法可以比在医院和机构中进行的传统治疗更有效。

虽然已经参照具体实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在其中进行各种变化、修改、形式和细节上的变型。因此，本发明的范围由所附的权利要求指示，因此，在权利要求的含义和等效范围内的所有变化都被包括在内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种行动辅助装置，包括：

移动基座，其沿着移动基座移动平面是可移动的，所述移动基座具有多个轮子；

座椅，其可枢转地联接至所述移动基座，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的，在所述坐姿配置中，所述座椅平行于所述移动基座移动平面而定向，在所述站姿配置中，所述座椅垂直于所述移动基座移动平面而定向，并且所述座椅的主坐姿表面相对于所述移动基座的向前移动方向朝前；以及

平衡辅助单元，其具有：

平衡辅助连杆机构，其联接到所述座椅，以及

身体支撑模块，其联接到所述平衡辅助连杆机构，

其中，所述平衡辅助连杆机构的部件以可移动的方式接合，以允许当所述座椅处于所述站姿配置时，所述身体支撑模块相对于所述座椅沿着平行于所述移动基座移动平面的模块移动平面的移动。

2.根据权利要求1所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括：

平行四边形连杆机构，其连接所述移动基座、所述座椅和所述平衡辅助单元，所述平行四边形连杆机构具有与所述座椅平行的一对相等的平行连杆，

其中所述座椅附接到所述一对相等的平行连杆中的一个，

其中，分别位于所述一对相等的平行连杆的第一纵向端处的所述平行四边形连杆机构的第一销接合部和第二销接合部将所述座椅联接至所述移动基座，并且分别位于所述一对相等的平行连杆的第二纵向端处的所述平行四边形连杆机构的第三销接合部和第四销接合部将所述座椅联接至所述平衡辅助单元，使得当所述座椅同时绕所述第一销接合部和所述第二销接合部枢转以使所述座椅相对于所述移动基座在所述坐姿配置和所述站姿配置之间移动时，所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构相对于所述移动基座的定向不变。

3.根据权利要求1或2所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括设置在所述座椅和所述移动基座之间的座椅致动器，以便在所述坐姿配置和所述站姿配置之间致动所述座椅。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构构造成沿着所述模块移动平面相对于所述座椅向所述身体支撑模块提供三个自由度，所述三个自由度包括：平行于所述移动基座的向前移动方向的向前和向后运动、垂直于所述向前和向后运动的横向运动、以及围绕垂直于所述模块移动平面的支撑模块旋转轴线的横摆运动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构包括一对臂组件，每个臂组件包括：

第一连杆构件和第二连杆构件，

其中，所述第一连杆构件围绕具有垂直于所述模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部是可旋转的，所述第一转动接合部将所述第一连杆构件连接至所述座椅，

其中，所述第二连杆构件经由棱柱形接合部与所述第一连杆构件滑动接合，所述棱柱形接合部具有沿着或平行于所述模块移动平面的滑动轴线，

其中，所述身体支撑模块经由具有垂直于所述模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部连接至所述第二连杆构件。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构包括一对臂组件，每个臂组件包括：

第一连杆构件和第二连杆构件，

其中，所述第一连杆构件是围绕具有垂直于所述模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部可旋转的，所述第一转动接合部将所述第一连杆构件连接至所述座椅，

其中，所述第二连杆构件经由具有垂直于所述模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部相对于所述第一连杆构件连接且可旋转，以及

其中，所述身体支撑模块经由具有垂直于所述模块移动平面的第三旋转轴线的第三转动接合部连接至所述第二连杆构件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述身体支撑模块包括：

连接结构，其将所述身体支撑模块联接至所述平衡辅助连杆机构；

身体支撑构件；以及

支撑构件移动机构，其将所述身体支撑构件联接至所述连接结构，

其中，所述支撑构件移动机构构造成相对于所述连接结构向所述身体支撑构件提供三个自由度，所述三个自由度包括：垂直于所述模块移动平面的向上和向下运动、围绕从所述身体支撑构件的身体接触表面垂直延伸的滚动轴线的滚动运动、以及围绕垂直于所述滚动轴线以及向上和向下运动的俯仰轴线的俯仰运动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括可变制动系统，其联接到所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构，以改变所述平衡辅助连杆机构的刚度。

9.根据权利要求8所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括：位于所述移动基座处的制动机构，和缆线，所述缆线将所述制动机构连接至所述平衡辅助连杆机构的接合部，以从所述制动机构向所述接合部提供阻力，用于所述接合部的刚度控制。

10.根据权利要求9所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括具有一组滑轮的缆线布线组件，以将所述缆线从所述平衡辅助连杆机构的所述接合部引导至所述制动机构。

11.根据权利要求10所述的行动辅助装置，其特征在于，所述缆线布线组件包括制动滑轮，所述制动滑轮直接连接到所述制动机构并且所述缆线的端部附接到所述制动滑轮。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括：位于所述移动基座处的四个制动机构，和分别将所述四个制动机构连接至所述平衡辅助连杆机构的四个接合部的四根缆线。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述制动机构包括磁粉制动器。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括腿部支撑机构，所述腿部支撑机构位于所述移动基座的相对于所述移动基座的向前移动方向的前部，所述腿部支撑机构包括：

一对腿部支撑板，以及

移动机构，其构造成在打开位置和关闭位置之间移动所述一对腿部支撑板，

其中，在所述打开位置，所述一对腿部支撑板彼此分开移动，使得所述一对腿部支撑板不阻碍在所述移动基座的前部前方的空间，并且其中，在所述关闭位置，所述一对腿部支撑板朝向彼此移动，使得所述一对腿部支撑板定位于所述移动基座的前部前方。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述身体支撑模块包括用于将用户连接到所述平衡辅助单元的固定部件。

16.根据权利要求15所述的行动辅助装置，其特征在于，所述固定部件包括快速附接和释放带扣。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助单元还包括传感器装置，其构造成检测所述平衡辅助单元的移动。

18.根据权利要求17所述的行动辅助装置，其特征在于，所述传感器装置包括至少一个附接到所述平衡辅助连杆机构的位置传感器。

19.根据权利要求17或18所述的行动辅助装置，其特征在于，所述传感器装置包括至少一个附接到所述身体支撑模块的惯性测量单元或加速度计。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括处理器，其构造成，在所述座椅处于所述站姿配置时，基于来自所述传感器装置的检测信号来控制所述移动基座以用于自动跟随，并且还构造成，在所述座椅处于所述站姿配置时，基于来自所述传感器装置的检测信号来控制所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构的刚性程度。

Claims (20)

1.一种行动辅助装置，包括：

移动基座，其沿着移动基座移动平面是可移动的，所述移动基座具有多个轮子；

座椅，其可枢转地联接至所述移动基座，以便在坐姿配置和站姿配置之间是可枢转的，在所述坐姿配置中，所述座椅平行于所述移动基座移动平面而定向，在所述站姿配置中，所述座椅垂直于所述移动基座移动平面而定向，并且所述座椅的主坐姿表面相对于所述移动基座的向前移动方向朝前；以及

平衡辅助单元，其具有：

平衡辅助连杆机构，其联接到所述座椅，以及

身体支撑模块，其联接到所述平衡辅助连杆机构，

其中，所述平衡辅助连杆机构的部件以可移动的方式接合，以允许当所述座椅处于所述竖直配置时，所述身体支撑模块相对于所述座椅沿着平行于所述移动基座移动平面的模块移动平面的移动。

2.根据权利要求1所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括：

平行四边形连杆机构，其连接所述移动基座、所述座椅和所述平衡辅助单元，所述平行四边形连杆机构具有与所述座椅平行的一对相等的平行连杆，

其中所述座椅附接到所述一对相等的平行连杆中的一个，

其中，分别位于所述一对相等的平行连杆的第一纵向端处的所述平行四边形连杆机构的第一销接合部和第二销接合部将所述座椅联接至所述移动基座，并且分别位于所述一对相等的平行连杆的第二纵向端处的所述平行四边形连杆机构的第三销接合部和第四销接合部将所述座椅联接至所述平衡辅助单元，使得当所述座椅同时绕所述第一销接合部和所述第二销接合部枢转以使所述座椅相对于所述移动基座在所述坐姿配置和所述站姿配置之间移动时，所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构相对于所述移动基座的定向不变。

3.根据权利要求1或2所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括设置在所述座椅和所述移动基座之间的座椅致动器，以便在所述坐姿配置和所述站姿配置之间致动所述座椅。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构构造成沿着所述模块移动平面相对于所述座椅向所述身体支撑模块提供三个自由度，所述三个自由度包括：平行于所述移动基座的向前移动方向的向前和向后运动、垂直于所述向前和向后运动的横向运动、以及围绕垂直于所述模块移动平面的支撑模块旋转轴线的横摆运动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构包括一对臂组件，每个臂组件包括：

第一连杆构件和第二连杆构件，

其中，所述第一连杆构件围绕具有垂直于所述模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部是可旋转的，所述第一转动接合部将所述第一连杆构件连接至所述座椅，

其中，所述第二连杆构件经由棱柱形接合部与所述第一连杆构件滑动接合，所述棱柱形接合部具有沿着或平行于所述模块移动平面的滑动轴线，

其中，所述身体支撑模块经由具有垂直于所述模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部连接至所述第二连杆构件。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助连杆机构包括一对臂组件，每个臂组件包括：

第一连杆构件和第二连杆构件，

其中，所述第一连杆构件是围绕具有垂直于所述模块移动平面的第一旋转轴线的第一转动接合部可旋转的，所述第一转动接合部将所述第一连杆构件连接至所述座椅，

其中，所述第二连杆构件经由具有垂直于所述模块移动平面的第二旋转轴线的第二转动接合部相对于所述第一连杆构件连接且可旋转，以及

其中，所述身体支撑模块经由具有垂直于所述模块移动平面的第三旋转轴线的第三转动接合部连接至所述第二连杆构件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述身体支撑模块包括：

连接结构，其将所述身体支撑模块联接至所述平衡辅助连杆机构；

身体支撑构件；以及

支撑构件移动机构，其将所述身体支撑构件联接至所述连接结构，

其中，所述支撑构件移动机构构造成相对于所述连接结构向所述身体支撑构件提供三个自由度，所述三个自由度包括：垂直于所述模块移动平面的向上和向下运动、围绕从所述身体支撑构件的身体接触表面垂直延伸的滚动轴线的滚动运动、以及围绕垂直于所述滚动轴线以及向上和向下运动的俯仰轴线的俯仰运动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括可变制动系统，其联接到所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构，以改变所述平衡辅助连杆机构的刚度。

9.根据权利要求8所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括：位于所述移动基座处的制动机构，和缆线，所述缆线将所述制动机构连接至所述平衡辅助连杆机构的所述接合部中之一，以从所述制动机构向所述接合部提供阻力，用于所述接合部的刚度控制。

10.根据权利要求8或9所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括具有一组滑轮的缆线布线组件，以将所述缆线从所述平衡辅助连杆机构的所述接合部之一引导至所述制动机构。

11.根据权利要求10所述的行动辅助装置，其特征在于，所述缆线布线组件包括制动滑轮，所述制动滑轮直接连接到所述制动机构并且所述缆线的端部附接到所述制动滑轮。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述可变制动系统包括：位于所述移动基座处的四个制动机构，和分别将所述四个制动机构连接至所述平衡辅助连杆机构的四个接合部的四根缆线。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述制动机构包括磁粉制动器。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括腿部支撑机构，所述腿部支撑机构位于所述移动基座的相对于所述移动基座的向前移动方向的前部，所述腿部支撑机构包括：

一对腿部支撑板，以及

移动机构，其构造成在打开位置和关闭位置之间移动所述一对腿部支撑板，

其中，在所述打开位置，所述一对腿部支撑板彼此分开移动，使得所述一对腿部支撑板不阻碍在所述移动基座的前部前方的空间，并且其中，在所述关闭位置，所述一对腿部支撑板朝向彼此移动，使得所述一对腿部支撑板定位于所述移动基座的前部前方。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述身体支撑模块包括用于将用户连接到所述平衡辅助单元的固定部件。

16.根据权利要求15所述的行动辅助装置，其特征在于，所述固定部件包括快速附接和释放带扣。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，所述平衡辅助单元还包括传感器装置，其构造成检测所述平衡辅助单元的移动。

18.根据权利要求17所述的行动辅助装置，其特征在于，所述传感器装置包括至少一个附接到所述平衡辅助连杆机构的位置传感器。

19.根据权利要求17或18所述的行动辅助装置，其特征在于，所述传感器装置包括至少一个附接到所述身体支撑模块的惯性测量单元或加速度计。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的行动辅助装置，其特征在于，还包括处理器，其构造成，在所述座椅处于所述竖直配置时，基于来自所述传感器装置的检测信号来控制所述移动基座以用于自动跟随，并且还构造成，在所述座椅处于所述竖直配置时，基于来自所述传感器装置的检测信号来控制所述平衡辅助单元的所述平衡辅助连杆机构的刚性程度。

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