ES2926335T3 - Sistema y método de evaluación de ajuste de exoesqueleto - Google Patents

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Abstract

Un método para realizar una prueba de ajuste en una unidad de actuador acoplada a un usuario. El método incluye determinar una primera configuración de la unidad de accionamiento mientras la unidad de accionamiento está en un estado no accionado y mientras el usuario está en una posición de prueba de ajuste; accionar la unidad de accionamiento; determinar una segunda configuración de la unidad actuadora generada en respuesta al accionamiento de la unidad actuadora de piernas; determinar un cambio en la configuración de la unidad de accionamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera y la segunda configuración; y determinar que el cambio de configuración corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad de accionamiento al usuario. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método de evaluación de ajuste de exoesqueleto
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE.UU. nro. 62/551,664, presentada el 29 de agosto de 2017.
Esta solicitud también está relacionada con la Solicitud de Patente de EE.UU. nro. 15/953,296, presentada el 13 de abril de 2018, y está relacionada con la Solicitud de Patente de EE.UU. nro. 15/823,523, presentada el 27 de noviembre de 2017, y está relacionada con la Solicitud de Patente de EE.UU. nro. 15/082,824, presentada el 28 de marzo de 2016.
Antecedentes
El rendimiento de un dispositivo de exoesqueleto con motor puede verse directamente afectado por lo bien que esté ajustado al usuario. Un dispositivo mal ajustado puede tener un rendimiento significativamente inferior al de un dispositivo bien ajustado. Dos opciones convencionales para abordar este problema son el ajuste profesional y un amplio material de formación. El ajuste profesional no es práctico para su uso más que en entornos muy controlados e, incluso con una amplia formación, es probable que un usuario normal encuentre dificultades en el ajuste. En vista de lo anterior, existe la necesidad de un dispositivo mejorado para evaluar automáticamente la calidad del ajuste de un dispositivo de exoesqueleto en el usuario en un esfuerzo por mantener altos niveles de rendimiento sin requerir un ajuste profesional.
El documento EP3173191 describe un método para estimar la postura de una ayuda robótica para caminar, que incluye: prever un controlador de motor, un codificador de motor y un motor en las articulaciones de cadera derecha e izquierda, y las articulaciones de rodilla derecha e izquierda de la ayuda robótica para caminar, prever un sensor inercial en la parte superior del cuerpo de la ayuda robótica para caminar, estando acoplados el controlador de motor, el codificador de motor, el motor y el sensor inercial a una unidad de control; instalar la ayuda robótica para caminar en un usuario; introducir las longitudes de la parte superior del cuerpo, dos muslos, dos piernas, dos pies de la ayuda robótica para caminar en la unidad de control, formando la parte superior del cuerpo, dos muslos, dos piernas, dos pies una pluralidad de puntos; obtener un ángulo de la parte superior del cuerpo correspondiente a un marco de referencia con el sensor inercial; obtener ángulos de esas articulaciones con esos codificadores de motor; y calcular las coordenadas tridimensionales de cada punto con un modelo de movimiento.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una ilustración ejemplar de una realización de un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto.
La Figura 2 es una ilustración ejemplar de otra realización de un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto mientras esquía.
La Figura 3 es una ilustración ejemplar de una realización adicional de un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto mientras esquía.
Las Figuras 4a y 4b son ilustraciones ejemplares de otra realización adicional de un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto en la pierna.
La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una realización de un sistema de exoesqueleto.
La Figura 6a ilustra un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto durante una prueba de ajuste, estando el sistema de exoesqueleto en un estado no accionado.
La figura 6b ilustra el sistema de exoesqueleto de la Figura 6a en un estado accionado durante la prueba de ajuste, generando el estado accionado un desplazamiento de un brazo superior del sistema de exoesqueleto.
La Figura 7a ilustra un sistema de exoesqueleto que un usuario lleva puesto durante una prueba de ajuste, estando el sistema de exoesqueleto en un estado no accionado.
La Figura 7b ilustra el sistema de exoesqueleto de la Figura 7a en un estado accionado durante la prueba de ajuste, generando el estado accionado un desplazamiento de unos brazos superior e inferior del sistema de exoesqueleto.
La Figura 8 ilustra un método para realizar una prueba de ajuste estática de acuerdo con una realización.
La Figura 9 ilustra un método para realizar una prueba de ajuste en movimiento de acuerdo con una realización.
Cabe señalar que las figuras no están dibujadas a escala y que los elementos de estructuras o funciones similares generalmente se representan con números de referencia similares con fines ilustrativos en todas las figuras. También cabe señalar que las figuras solo pretenden facilitar la descripción de las realizaciones preferidas. Las figuras no ilustran todos los aspectos de las realizaciones descritas y no limitan el alcance de la presente descripción.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En un aspecto, esta solicitud describe realizaciones ejemplares relacionadas con el uso de dispositivos con motor que se llevan puestos (por ejemplo, exoesqueletos), configurados para evaluar automáticamente la idoneidad del ajuste del dispositivo en un usuario. El rendimiento de los dispositivos con motor en sus usuarios puede depender de lo bien que se ajuste el dispositivo al cuerpo del usuario. Un ajuste inadecuado puede mermar el rendimiento, y actualmente no hay opciones más allá de un mejor material de formación y una orientación de expertos para abordar este problema. Esta descripción presenta un sistema y método para controlar un dispositivo para evaluar automáticamente la calidad del ajuste del dispositivo y recomendar posibles cuestiones y soluciones al usuario.
En un aspecto, esta descripción enseña métodos ejemplares de uso de un dispositivo de exoesqueleto con motor para evaluar su propio ajuste en un usuario. Por ejemplo, esto se puede hacer interpretando la respuesta de sensores a una aplicación controlada apropiadamente de potencia mecánica al usuario. Posteriormente se detallan diversas realizaciones de tales métodos y sistemas que implementan tales métodos de ajuste. Para los fines de esta divulgación, algunas descripciones considerarán el escenario de un usuario que interactúa con un exoesqueleto de rodilla con motor. Esto se hace por conveniencia y de ninguna manera limita la aplicación de este método a otros dispositivos con motor que se llevan puestos en otras partes de un cuerpo humano o no humano.
En otros aspectos, esta descripción está relacionada con sistemas y métodos diseñados para evaluar el ajuste de un exoesqueleto en el usuario. Diversas realizaciones están configuradas para evaluar el movimiento del dispositivo de exoesqueleto en respuesta a una entrada del sistema de energía mecánica mientras el dispositivo de exoesqueleto y el usuario están en una configuración conocida. En algunas realizaciones, esto puede implicar una prueba de ajuste deliberada que se ejecuta durante el arranque del dispositivo o una prueba desencadenada intencionalmente durante el funcionamiento del dispositivo. Sin embargo, otras realizaciones pueden utilizar enfoques de diseño dirigidos a la temporización de la aplicación de este método. Otras realizaciones pueden incluir, pero no se limitan a, uno o más de los siguientes enfoques de temporización: comparación intermitente del comportamiento sin motor con el comportamiento con motor durante el funcionamiento cuando el dispositivo entra en un estado específico que se encuentra ocasionalmente durante el funcionamiento; comparación repetida del comportamiento sin motor con el comportamiento con motor dentro de una configuración de dispositivo que se encuentra regularmente durante el funcionamiento; comparación continua del funcionamiento anterior del dispositivo con el funcionamiento actual del dispositivo en las mismas condiciones de entrada de energía mecánica para evaluar las desviaciones a lo largo del tiempo; y similares.
Una realización incluye un método para determinar si un exoesqueleto de rodilla para esquiar está ajustado apropiadamente a la o las piernas de un usuario. Cabe señalar que la descripción de esta realización ejemplar pretende aclarar y no pretende limitar de ningún modo la aplicación de otras realizaciones. En una realización ejemplar, un exoesqueleto de rodilla con motor diseñado para ayudar a la rodilla durante las aplicaciones de esquí se puede llevar puesto en ambas piernas del usuario, donde las respectivas unidades de exoesqueleto de pierna están conectadas mecánicamente a los muslos y la parte inferior de las piernas respectivos de un usuario. Por ejemplo, al ponerse en marcha, el dispositivo de exoesqueleto puede indicar al usuario que se coloque en una posición sentada con las rodillas dobladas frente al usuario con los pies firmemente asegurados en el suelo. Se puede indicar al usuario que adopte esta posición a través de una señal visual en un teléfono celular o de otras formas adecuadas.
Una vez en la posición indicada, el usuario puede comenzar la evaluación automatizada del ajuste del dispositivo pulsando un botón. En este momento, el dispositivo puede registrar una base de las señales del sensor en esta configuración conocida sin motor. Entonces, el dispositivo de exoesqueleto puede comenzar a introducir un par de torsión de rodilla auxiliar a través de su accionador de rodilla. En esta realización, la evaluación del ajuste puede diseñarse de modo que el dispositivo de exoesqueleto aumente lentamente el par de torsión hasta que se alcance un par de torsión máximo predeterminado, después de lo cual el par de torsión vuelve lentamente a cero. A lo largo de la entrada de potencia en esta configuración fija, el dispositivo registra datos de los sensores del dispositivo. Luego, el dispositivo puede comparar el comportamiento del dispositivo bajo par de torsión con la configuración sin par de torsión para determinar si el dispositivo está suficientemente conectado al usuario. En esta realización, el dispositivo puede comparar la medición del ángulo de rodilla de la configuración sin motor con el ángulo de rodilla de la configuración con motor. Si el dispositivo observa más de una desviación predeterminada en el ángulo de rodilla (por ejemplo, 10 grados de diferencia) entre la configuración sin motor y la configuración con motor, entonces el dispositivo puede determinar que el dispositivo no está ajustado correctamente al usuario. Esta determinación puede suponer que la o las piernas del usuario no se han desviado significativamente de la posición sentada inicial, lo que, si se supone cierto, significa que cualquier desviación del ángulo de rodilla con respecto a la entrada de potencia proviene del movimiento del dispositivo en relación con la pierna, lo que indica un ajuste incorrecto.
Otra realización incluye un método para determinar si un exoesqueleto de rodilla para aplicaciones médicas está ajustado adecuadamente. En tal realización, un dispositivo de exoesqueleto puede comprender un exoesqueleto de rodilla de una sola pierna diseñado para prestar ayuda de par de torsión de rodilla durante una fase de postura estacionaria de una marcha ambulatoria. En esta realización, el dispositivo de exoesqueleto puede utilizar la configuración de la pierna en fase de postura como una configuración base inicial conocida. La fase de postura puede estar indicada por una postura en pie estacionaria del usuario. En esta realización, cuando el usuario entra físicamente en la fase de postura, el dispositivo identifica que se ha entrado en la configuración de la fase de postura, ya sea a través de un sensor o de una entrada de usuario en el dispositivo, y luego registra una base de las lecturas de sensor para medir la configuración actual del dispositivo. Luego, el dispositivo puede aplicar un pequeño par de torsión para brindar apoyo a la rodilla mientras el usuario está de pie. A medida que el dispositivo comienza a agregar esta energía, el dispositivo puede realizar un seguimiento de la configuración del dispositivo a través de mediciones de sensor y luego puede comparar esas mediciones con motor con las mediciones de la configuración base.
En esta realización, el dispositivo puede usar estas mediciones relativas para completar dos evaluaciones de ajuste primarias. Primero, el dispositivo puede evaluar el cambio en el ángulo de rodilla como resultado de la introducción de energía y puede determinar si el sistema está mal ajustado. En segundo lugar, el dispositivo puede identificar un problema de ajuste específico que sea el más indicativo de que un miembro o brazo inferior del dispositivo no está correctamente unido al usuario, de modo que el dispositivo puede examinar específicamente el movimiento horizontal del miembro inferior del dispositivo durante la configuración con motor para determinar si se ha movido más de lo admisible. En diversas realizaciones, los sensores usados para detectar un error en el ángulo de rodilla y los sensores usados para detectar un movimiento no deseable de la parte inferior de la pierna pueden estar separados y ser distintos. Después de la evaluación y determinación de un problema, el dispositivo puede proporcionar al usuario una advertencia, alerta o similar (por ejemplo, "se deben apretar las correas del dispositivo" o que "se debe apretar la correa de la parte inferior de la pierna"), dependiendo de qué fallo de ajuste se haya identificado.
Otra realización incluye un método para evaluar el ajuste de un exoesqueleto de tobillo para aplicaciones para caminar. Por ejemplo, el dispositivo puede evaluar el ajuste del dispositivo de exoesqueleto en el usuario en una pluralidad de fases de postura dinámica a lo largo de la marcha del usuario. En un ejemplo, cuando el pie hace contacto con el suelo, el sistema puede recopilar mediciones iniciales con respecto a la configuración del dispositivo y el movimiento inicial sin motor del dispositivo. El dispositivo se puede unir al pie y a la parte inferior de la pierna del usuario.
En una fase de postura dinámica de los comportamientos de marcha en diversos ejemplos, el miembro inferior gira principalmente alrededor de la articulación de tobillo del usuario. Por lo tanto, la parte del dispositivo conectada a la pierna debe girar principalmente alrededor de la articulación de tobillo de forma similar en tales ejemplos. Se puede introducir energía en el exoesqueleto del tobillo después de detectar el contacto con el suelo para ayudar al comportamiento de marcha del usuario. El sistema puede recopilar mediciones del movimiento del dispositivo durante esta configuración con motor. Luego, el sistema puede comparar las señales de sensor con motor y sin motor. En tal realización, la comparación se puede hacer para evaluar si el dispositivo se mueve apropiadamente con el miembro inferior en un arco alrededor de la articulación de tobillo o si el dispositivo se está trasladando hacia arriba por la parte inferior de la pierna del usuario. Si el dispositivo se traslada hacia arriba por la pierna del usuario por encima de un umbral, el sistema de exoesqueleto puede identificar que se han cumplido los criterios de mal ajuste o que se ha alcanzado un umbral de mal ajuste y puede limitar la potencia aplicada por el dispositivo mientras emite un aviso al usuario para que apriete las correas de la parte inferior de la pierna.
Diversos ejemplos de la presente descripción se presentan en el contexto de un exoesqueleto de rodilla; sin embargo, otras realizaciones están relacionadas con otros dispositivos con motor que se llevan puestos, que pueden incluir, pero no se limitan a: exoesqueletos de rodilla, exoesqueletos de tobillo, exoesqueletos de cadera, exoesqueletos de codo, exoesqueletos de hombro, exoesqueletos de muñeca, exoesqueletos de espalda, exoesqueletos de cuello, exoesqueletos con cualquier combinación de estas articulaciones, elementos ponibles, calzado, y más específicamente calzado activo. En el caso de los elementos ponibles y el calzado, no es necesario que la adición de potencia sea una adición de par de torsión en una articulación para que este método sea aplicable. Los dispositivos que cambian la rigidez o ajustan la estrechez en un usuario también pueden aprovechar los mismos sistemas y métodos en diversas realizaciones alternativas.
Remitiéndonos a la Figura 1, se ilustra un ejemplo de una realización de un sistema 100 de exoesqueleto que un usuario humano 101 lleva puesto. Como se muestra en este ejemplo, el sistema 100 de exoesqueleto comprende unas unidades izquierda y derecha 110L, 110R de accionamiento de pierna, que están respectivamente acopladas a unas piernas izquierda y derecha 102L, 102R del usuario. En esta ilustración ejemplar, algunas partes de la unidad derecha 110R de accionamiento de pierna están ocultadas por la pierna derecha 102R; sin embargo, debe quedar claro que, en diversas realizaciones, las unidades izquierda y derecha 110L, 110R de accionamiento de pierna pueden ser sustancialmente imágenes especulares entre sí.
Las unidades 110 de accionamiento de pierna pueden incluir un brazo superior 115 y un brazo inferior 120, que están acoplados de forma giratoria a través de una articulación 125. Un accionador 130 de fuelle se extiende entre unas placas 140 que están acopladas en los extremos respectivos del brazo superior 115 y el brazo inferior 120, estando las placas 140 acopladas a partes giratorias de la articulación 125 separadas. Una pluralidad de nervios 135 de restricción se extienden desde la articulación 125 y rodean una parte del accionador 130 de fuelle como se describe con más detalle en la presente memoria. Se pueden acoplar al accionador 130 de fuelle uno o más conjuntos de líneas neumáticas 145 para introducir y/o retirar fluido del accionador 130 de fuelle para hacer que el accionador 130 de fuelle se expanda y contraiga como se explica en la presente memoria.
Las unidades 110L, 110R de accionamiento de pierna pueden acoplarse respectivamente alrededor de las piernas 102L, 102R del usuario 101 con las articulaciones 125 colocadas en las rodillas 103L, 103R del usuario 101, estando los brazos superiores 115 de las unidades 110L, 110R de accionamiento de pierna acoplados alrededor de las partes superiores 104L, 104R de las piernas del usuario 101 a través de uno o más acopladores 150 (por ejemplo, correas que rodeen las piernas 104). Los brazos inferiores 120 de las unidades 110L, 110R de accionamiento de pierna se pueden acoplar alrededor de las partes inferiores 105L, 105R de las piernas del usuario 101 a través de uno o más acopladores 150. Como se muestra en el ejemplo de la Figura 1, un brazo superior 115 se puede acoplar a la parte superior 104 de una pierna 102 por encima de la rodilla 103 a través de dos acopladores 150 y el brazo inferior 120 se puede acoplar a la parte inferior 105 de una pierna 102 por debajo de la rodilla 103 a través de dos acopladores 150. Es importante señalar que algunos de estos componentes se pueden omitir en ciertas realizaciones, algunas de las cuales se tratan en la presente memoria. Además, en realizaciones adicionales, uno o más de los componentes de los que se habla en la presente memoria pueden reemplazarse operativamente por una estructura alternativa para producir la misma funcionalidad.
Como se analiza en la presente memoria, un sistema 100 de exoesqueleto se puede configurar para diversos usos adecuados. Por ejemplo, las Figuras 2 y 3 ilustran un sistema 100 de exoesqueleto que un usuario utiliza mientras esquía. Como se muestra en las Figuras 2 y 3, el usuario puede llevar puesto el sistema 100 de exoesqueleto y un conjunto 200 de esquí que incluye un par de botas 210 de esquí y un par de esquís 220. En diversas realizaciones, los brazos inferiores 120 de las unidades 110 de accionamiento de pierna se pueden acoplar de forma desmontable a las botas 210 de esquí a través de un acoplador 150. Tales realizaciones pueden ser deseables para dirigir la fuerza desde las unidades 110 de accionamiento de pierna al conjunto de esquí. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 2 y 3, un acoplador 150 en el extremo distal del brazo inferior 120 puede acoplar la unidad 110 de accionamiento de pierna a la bota 210 de esquí, y un acoplador 150 en el extremo distal del brazo superior 115 puede acoplar la unidad 110 de accionamiento de pierna a la parte superior 104 de la pierna del usuario 101.
Los brazos superior e inferior 115, 120 de una unidad 110 de accionamiento de pierna se pueden acoplar a la pierna 102 de un usuario 101 de varias formas adecuadas. Por ejemplo, la Figura 1 ilustra un ejemplo en el que los brazos superior e inferior 115, 120 y la articulación 125 de la unidad 110 de accionamiento de pierna están acoplados a lo largo de las caras laterales de las partes superior e inferior 104, 105 de la pierna 102. Las Figuras 4a y 4b ilustran otro ejemplo de un sistema 100 de exoesqueleto donde la articulación 125 está dispuesta lateralmente y de manera adyacente con respecto a la rodilla 103, estando un eje K de rotación de la articulación 125 dispuesto de manera coincidente con un eje de rotación de la rodilla 103. El brazo superior 115 puede extenderse desde la articulación 125 a lo largo de una cara lateral de la parte superior 104 de la pierna hasta una cara anterior de la parte superior 104 de la pierna. La parte del brazo superior 115 en la cara anterior de la parte superior 104 de la pierna puede extenderse a lo largo de un eje U. El brazo inferior 120 puede extenderse desde la articulación 125 a lo largo de una cara lateral de la parte inferior 105 de la pierna desde una ubicación medial en la articulación 125 hasta una ubicación posterior en un extremo inferior de la parte inferior 105 de la pierna, extendiéndose una parte a lo largo de un eje L que es perpendicular al eje K.
En diversas realizaciones, la estructura 125 de articulación puede restringir el accionador 130 de fuelle de tal manera que la fuerza creada por la presión del fluido del accionador dentro del accionador 130 de fuelle puede dirigirse alrededor de un centro instantáneo (que puede o no estar fijo en el espacio). En algunos casos de una articulación giratoria o rotatoria, o de un cuerpo que se desliza sobre una superficie curva, este centro instantáneo puede coincidir con el centro instantáneo de rotación de la articulación 125 o de una superficie curva. Las fuerzas creadas por una unidad 110 de accionamiento de pierna alrededor de una articulación giratoria 125 se pueden usar para aplicar un momento alrededor de un centro instantáneo, así como también se pueden usar para aplicar una fuerza dirigida. En algunos casos de una articulación prismática o lineal (por ejemplo, una corredera sobre un riel, o similar), el centro instantáneo puede considerarse cinemáticamente ubicado en el infinito, en cuyo caso la fuerza dirigida alrededor de este centro instantáneo infinito puede considerarse como una fuerza dirigida a lo largo del eje de movimiento de la articulación prismática. En diversas realizaciones, puede ser suficiente que una articulación rotatoria 125 esté construida a partir de un mecanismo de pivote mecánico. En tal realización, la articulación 125 puede tener un centro de rotación fijo que puede ser fácil de definir, y el accionador 130 de fuelle puede moverse en relación con la articulación 125. En otra realización, puede ser beneficioso que la articulación 125 comprenda una unión compleja que no tenga un único centro de rotación fijo. En otra realización más, la articulación 125 puede comprender un diseño de flexión que no tenga un pivote de articulación fijo. En otras realizaciones más, la articulación 125 puede comprender una estructura, tal como una articulación humana, articulación robótica o similar.
En diversas realizaciones, la unidad 110 de accionamiento de pierna (por ejemplo, que comprende el accionador 130 de fuelle, la estructura 125 de articulación, los nervios 135 de restricción y similares) se puede integrar en un sistema para usar la fuerza dirigida generada por la unidad 110 de accionamiento de pierna para llevar a cabo diversas tareas. En algunos ejemplos, una unidad 110 de accionamiento de pierna puede tener uno o más beneficios únicos cuando la unidad 110 de accionamiento de pierna está configurada para ayudar al cuerpo humano o se incluye en un sistema 100 de exoesqueleto con motor. En una realización ejemplar, la unidad 110 de accionamiento de pierna puede configurarse para ayudar al movimiento de un usuario humano alrededor de la articulación 103 de rodilla del usuario. Para ello, en algunos ejemplos, el centro instantáneo de la unidad 110 de accionamiento de pierna puede diseñarse para que coincida o casi coincida con el centro instantáneo de rotación de la rodilla (por ejemplo, alineado a lo largo del eje común K como se muestra en la Figura 4a). En una configuración ejemplar, la unidad 110 de accionamiento de pierna puede colocarse lateralmente a la articulación 103 de rodilla como se muestra en las Figuras 1,2, 3 y 4a (a diferencia de delante o detrás). En otra configuración ejemplar, la unidad 110 de accionamiento de pierna se puede colocar detrás de la rodilla 103, delante de la rodilla 103, en el interior de la rodilla 103 o similares. En diversos ejemplos, la articulación 103 de rodilla humana puede hacer las veces de (por ejemplo, además de o en lugar de) la articulación 125 de la unidad 110 de accionamiento de pierna.
Para mayor claridad, las realizaciones ejemplares de las que se habla en la presente memoria no deben verse como una limitación de las aplicaciones potenciales de la unidad 110 de accionamiento de pierna descrita en esta descripción. La unidad 110 de accionamiento de pierna se puede usar en otras articulaciones del cuerpo, incluidas, pero sin limitarse a, el codo, la cadera, los dedos, la columna vertebral o el cuello, y, en algunas realizaciones, la unidad 110 de accionamiento de pierna se puede usar en aplicaciones que no estén en el cuerpo humano, tales como en robótica, para accionamiento de propósito general, o similares.
Algunas realizaciones pueden aplicar una configuración de una unidad 110 de accionamiento de pierna como se describe en la presente memoria para aplicaciones de accionamiento lineal. En una realización ejemplar, el fuelle 130 puede comprender una construcción impermeable/inextensible de dos capas, y un extremo de los nervios 135 de restricción se puede fijar al fuelle 130 en posiciones predeterminadas. En diversas realizaciones, la estructura 125 de articulación puede configurarse como una serie de correderas en un par de rieles de guía lineales, donde el extremo restante de cada nervio 135 de restricción esté conectado a una corredera. Por lo tanto, el movimiento y la fuerza del accionador fluídico pueden restringirse y dirigirse a lo largo del riel lineal.
La Figura 5 es un diagrama de bloques de una realización ejemplar de un sistema 100 de exoesqueleto que incluye un dispositivo 510 de exoesqueleto que está conectado operativamente a un sistema neumático 520. El dispositivo 510 de exoesqueleto comprende un procesador 511, una memoria 512, uno o más sensores 513 y una unidad 514 de comunicación. Una pluralidad de accionadores 130 están acoplados operativamente al sistema neumático 520 a través de unas líneas neumáticas 145 respectivas. La pluralidad de accionadores 130 incluye un par de accionadores 130L, 130R de rodilla que están colocados en los lados derecho e izquierdo de un cuerpo 100. Por ejemplo, como se explicó anteriormente, el sistema 100 de exoesqueleto ejemplar que se muestra en la Figura 5 puede comprender unas unidades izquierda y derecha 110L, 110r de accionamiento de pierna en lados respectivos del cuerpo 101 como se muestra en las Figuras 1-3.
En diversas realizaciones, el sistema ejemplar 100 puede configurarse para mover y/o mejorar el movimiento del usuario que lleva puesto el sistema 110 de exoesqueleto. Por ejemplo, el dispositivo 510 de exoesqueleto puede dar instrucciones al sistema neumático 520, que puede inflar y/o desinflar selectivamente los accionadores 130 de fuelle a través de las líneas neumáticas 145. Tales inflado y/o desinflado selectivos de los accionadores 130 de fuelle pueden mover una o ambas piernas 102 para generar y/o aumentar los movimientos del cuerpo tales como caminar, correr, saltar, trepar, levantar, lanzar, ponerse en cuclillas, esquiar o similares. En realizaciones adicionales, el sistema neumático 520 puede controlarse manualmente, configurarse para aplicar una presión constante u operarse de cualquier otra manera adecuada.
En algunas realizaciones, tales movimientos pueden ser controlados y/o programados por el usuario 101 que lleva puesto el sistema 100 de exoesqueleto o por otra persona. En algunas realizaciones, el sistema 100 de exoesqueleto puede controlarse mediante el movimiento del usuario. Por ejemplo, el dispositivo 510 de exoesqueleto puede detectar que el usuario está caminando y transportando una carga y puede ayudar con el motor al usuario a través de los accionadores 130 para reducir el esfuerzo asociado con la carga y el caminar. De manera similar, cuando un usuario 101 lleva puesto el sistema 100 de exoesqueleto mientras esquía, el sistema 100 de exoesqueleto puede detectar los movimientos del usuario 101 (por ejemplo, realizados por el usuario 101, en respuesta al terreno, o similares) y puede ayudar con el motor al usuario a través de los accionadores 130 para mejorar o prestar una ayuda al usuario mientras esquía.
En consecuencia, en diversas realizaciones, el sistema 130 de exoesqueleto puede reaccionar automáticamente sin interacción directa del usuario. En realizaciones adicionales, los movimientos pueden controlarse en tiempo real mediante un controlador, joystick o control mental. Además, algunos movimientos pueden preprogramarse y activarse selectivamente (por ejemplo, caminar hacia adelante, sentarse, agacharse) en lugar de controlarse por completo. En algunas realizaciones, los movimientos pueden controlarse mediante instrucciones generalizadas (por ejemplo, caminar del punto A al punto B, recoger la caja del estante A y trasladarse al estante B).
En diversas realizaciones, el dispositivo 100 de exoesqueleto puede ser operable para realizar métodos o partes de métodos descritos con más detalle posteriormente o en solicitudes relacionadas. Por ejemplo, la memoria 512 puede incluir instrucciones legibles por ordenador no transitorias, que, si son ejecutadas por el procesador 511, pueden hacer que el sistema 100 de exoesqueleto realice métodos o partes de métodos descritos en la presente memoria o en solicitudes relacionadas. La unidad 514 de comunicación puede incluir hardware y/o software que permitan que el sistema 100 de exoesqueleto se comunique con otros dispositivos, incluido un dispositivo de usuario, un servidor de clasificación, otros sistemas de exoesqueleto o similares, directamente o a través de una red.
En algunas realizaciones, los sensores 513 pueden incluir cualquier tipo de sensor adecuado, y los sensores 513 pueden ubicarse en una ubicación central o pueden repartirse por el sistema 100 de exoesqueleto. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el sistema 100 de exoesqueleto puede comprender una pluralidad de acelerómetros, sensores de fuerza, sensores de posición, sensores de presión y similares, en diversas posiciones adecuadas, que incluyen los brazos 115, 120, la articulación 125, los accionadores 130 o cualquier otro lugar. En consecuencia, en algunos ejemplos, los datos de sensor pueden corresponder a un estado físico de uno o más accionadores 130, un estado físico de una parte del sistema 100 de exoesqueleto, un estado físico del sistema 100 de exoesqueleto en general, y similares. En algunas realizaciones, el sistema 100 de exoesqueleto puede incluir un sistema de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés), una cámara, un sistema de detección de alcance, sensores ambientales o similares.
El sistema neumático 520 puede comprender cualquier dispositivo o sistema adecuados que sean operables para inflar y/o desinflar los accionadores 130 individualmente o en grupo. Por ejemplo, en una realización, el sistema neumático puede comprender un compresor de diafragma como se describe en la solicitud de patente relacionada 14/577,817, presentada el 19 de diciembre de 2014, y/o un sistema de válvula de asiento cónico como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos nro. 15/083,015, presentada el 28 de marzo de 2016, que se emitió como Patente de EE. UU. 9,995,321.
Como se explica en la presente memoria, se pueden usar diversos sistemas 100 de exoesqueleto adecuados de diversas maneras adecuadas y para diversas aplicaciones adecuadas. Sin embargo, tales ejemplos no deben interpretarse como limitantes de la amplia variedad de sistemas 100 de exoesqueleto o partes de los mismos que están dentro del alcance de la presente descripción. En consecuencia, están dentro del alcance de la presente descripción sistemas 100 de exoesqueleto que son más o menos complejos que los ejemplos de las Figuras 1, 2, 3, 4a, 4b y 5.
Además, aunque diversos ejemplos están relacionados con un sistema 100 de exoesqueleto asociado con las piernas o la parte inferior del cuerpo de un usuario, otros ejemplos pueden estar relacionados con cualquier parte adecuada del cuerpo de un usuario, incluidos el torso, los brazos, la cabeza, las piernas o similares. Además, aunque diversos ejemplos están relacionados con exoesqueletos, debe quedar claro que la presente descripción se puede aplicar a otros tipos de tecnología similares, incluidas prótesis, implantes corporales, robots o similares. Además, aunque algunos ejemplos pueden estar relacionados con usuarios humanos, otros ejemplos pueden estar relacionados con usuarios animales, usuarios robots, diversas formas de maquinaria o similares.
La Figura 6a ilustra un sistema 100 de exoesqueleto que un usuario 101 lleva puesto durante una prueba de ajuste. El usuario 101 se muestra sentado en una silla 600 con la pierna 102 que tiene el sistema 100 de exoesqueleto en una configuración doblada, de tal manera que el brazo inferior 120 está dispuesto a lo largo del eje Ln y el brazo superior 115 está dispuesto a lo largo del eje Un.
El sistema 100 de exoesqueleto de la Figura 6a se muestra en un estado no accionado. Por ejemplo, el accionador 130 puede estar en un estado neutro o sin alimentación en el que el accionador 130 no aplica fuerza a los brazos superior e inferior 115, 120 hacia una configuración lineal o alejándose de una configuración lineal. Sin embargo, en diversas realizaciones, tal estado neutro o sin alimentación del accionador 130 puede incluir la aplicación de una fuerza nominal a los brazos superior e inferior 115, 120, proporcionando tal fuerza nominal rigidez al sistema 100 de exoesqueleto sin empujar o tirar de los brazos superior e inferior 115, 120.
Por el contrario, la Figura 6b ilustra el sistema de exoesqueleto de la Figura 6a en un estado accionado durante la prueba de ajuste, aplicando el estado accionado fuerza a los brazos superior e inferior 115, 120 hacia una configuración lineal y generando el estado accionado un desplazamiento de un brazo superior 115 del sistema 100 de exoesqueleto. Como se explica en la presente memoria, una unidad 110 de accionamiento de pierna de un sistema 100 de exoesqueleto se puede asegurar en una pierna 102 de un usuario 101 a través de una pluralidad de acopladores 150. En el ejemplo de las Figuras 6a y 6b, el brazo superior 115 está asegurado en la parte superior 104 de la pierna a través de un primer y un segundo acopladores 150A, 150B y el brazo inferior 120 está asegurado en la parte inferior 105 de la pierna a través de un tercer y un cuarto acopladores 150C, 150D.
En diversas realizaciones, los acopladores 150 pueden comprender correas que rodeen partes de la pierna 102 del usuario 101 de tal manera que los brazos superior e inferior 115, 120 estén acoplados firmemente a las partes superior e inferior 104, 105 de la pierna 102, de modo que el movimiento de los brazos superior e inferior 115, 120 genere un movimiento de la pierna 102 alrededor de la rodilla 103 sin un movimiento sustancial de los brazos superior e inferior 115, 120 en relación con las partes superior e inferior 104, 105 de la pierna 102. Sin embargo, cuando uno o más de los acopladores 150 no están firmemente sujetados alrededor de la pierna 102, el accionamiento de los brazos superior e inferior 115, 120 puede provocar el desplazamiento de uno o ambos brazos superior e inferior 115, 120 por las partes superior y/o inferior 104, 105 de la pierna 102.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6b en comparación con la Figura 6a, el accionamiento del sistema 100 de exoesqueleto ha provocado un desplazamiento del brazo superior 115 en relación con la parte superior 104 de la pierna 102 en un ángulo 0 D1 definido por la diferencia entre el eje inicial Un del brazo superior y el eje Ud1 de desplazamiento del brazo superior resultante. En diversos ejemplos, tal desplazamiento del brazo superior 115 puede estar causado por que al menos el primer acoplador 150A no esté adecuadamente asegurado en la parte superior 104 de la pierna 102 o causado por que tanto el primer como el segundo acopladores 150A, 150B no estén adecuadamente asegurados en la parte superior 104 de la pierna 102.
Sin embargo, cabe señalar que en el ejemplo de las Figuras 6a y 6b, el brazo inferior 120 no experimenta desplazamiento por la parte inferior 105 de la pierna 102. En otras palabras, el brazo inferior 120 mantiene sustancialmente la alineación a lo largo del eje L11 mientras el sistema 100 de exoesqueleto está tanto en el estado accionado como en el no accionado de las Figuras 6a y 6b respectivamente. En diversos ejemplos, tal mantenimiento de la alineación a lo largo del eje L11 mientras el sistema 100 de exoesqueleto está tanto en el estado no accionado como en el accionado puede deberse a que uno o ambos de los acopladores tercero y cuarto 150C, 150D estén adecuada y firmemente acoplados a la parte inferior 105 de la pierna 102.
En otros ejemplos, los brazos superior e inferior 115, 120 pueden experimentar ambos un desplazamiento por la pierna 102 de un estado no accionado a un estado accionado. Las Figuras 7a y 7b ilustran un ejemplo de este tipo. Específicamente, la Figura 7a ilustra el sistema 100 de exoesqueleto en una configuración no accionada (por ejemplo, como en la Figura 6a) y la Figura 7b ilustra el sistema 100 de exoesqueleto en una configuración accionada (por ejemplo, como en la Figura 6b). Sin embargo, en contraste con la Figura 6b, los brazos superior e inferior 115, 120 pueden experimentar ambos un desplazamiento por la pierna 120, estando los brazos superior e inferior 115, 120 dispuestos inicialmente a lo largo de los ejes U12, L12 en el estado no accionado que se muestra en Figura 7a y siendo desplazados los mismos respectivamente a los ejes Ud2 , Ld2 en el estado accionado que se muestra en la Figura 7b.
Tal desplazamiento puede deberse a que uno o más de los acopladores primero, segundo, tercero y cuarto 150A, 150B, 150C, 150D no estén adecuadamente asegurados en la pierna 102. Por ejemplo, los acopladores primero y segundo 150A, 150B pueden estar, uno de ellos o ambos, asegurados de manera inadecuada en la parte superior 104 de la pierna 102, y los acopladores tercero y cuarto 150C, 150D pueden estar, uno de ellos o ambos, asegurados de manera inadecuada en la parte inferior 105 de la pierna 102. Además, en este ejemplo, la articulación 125 también se muestra desplazada entre las Figuras 7a y 7b.
Aunque los ejemplos de las Figuras 6a, 6b, 7a y 7b ilustran un sistema 100 de exoesqueleto que tiene al menos una unidad 110 de accionamiento de pierna con el brazo superior 115 asegurado en la parte superior 104 de la pierna a través de un primer y un segundo acopladores 150A, 150B y el brazo inferior 120 asegurado en la parte inferior 105 de la pierna a través de un tercer y un cuarto acopladores 150C, 150D, otras configuraciones de acopladores 150 y/o sistemas 100 de exoesqueleto también están dentro del alcance de la presente descripción y los ejemplos de las Figuras 6a, 6b, 7a y 7b no deben interpretarse como limitantes de la amplia variedad de realizaciones alternativas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un brazo superior 115 y un brazo inferior 120 de una unidad 110 de accionamiento de pierna pueden comprender respectivamente uno o más acopladores 150, incluidos uno, dos, tres, cuatro, cinco, diez, quince, veinte o similares.
Como se explica en la presente memoria, en diversas realizaciones se puede realizar una prueba de ajuste para identificar problemas con el ajuste de un sistema 100 de exoesqueleto a un usuario 101. Por ejemplo, una prueba de ajuste puede determinar si uno o más acopladores 150 de un sistema 100 de exoesqueleto están mal ajustados o sujetados al usuario 101. Tales pruebas de ajuste se pueden realizar mientras el usuario 101 está estático o en movimiento.
Remitiéndonos a la Figura 8, se ilustra un método 800 para realizar una prueba de ajuste estática, que en algunos ejemplos se puede realizar mediante un dispositivo 510 de exoesqueleto de un sistema 100 de exoesqueleto (véase, por ejemplo, la Figura 5). El método comienza en 810, donde se inicia una prueba de ajuste estática. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una prueba de ajuste estática puede ser parte de una rutina de inicio o encendido del sistema de exoesqueleto una vez que el sistema 100 de exoesqueleto se ha acoplado a un usuario 101 o puede realizarse en cualquier momento deseable (por ejemplo, cuando la inicie el usuario 101 o un técnico o se inicie automáticamente en función de una determinación de los problemas de rendimiento del exoesqueleto).
En 820, se genera una indicación de posición de prueba de ajuste y en 830 se determina que el usuario ha adoptado la posición de prueba de ajuste. Por ejemplo, se puede diseñar una prueba de ajuste para que se realice con el usuario 101 y el sistema 100 de exoesqueleto en una configuración específica, y la indicación de la posición de la prueba de ajuste puede incluir una instrucción para que el usuario 101 adopte la configuración específica en la que se debe realizar la prueba. Tal instrucción puede incluir una indicación de audio, visual y/o háptica (por ejemplo, a través de un dispositivo 510 de exoesqueleto, un teléfono inteligente asociado con el sistema 100 de exoesqueleto, o similares). La determinación de que el usuario 101 ha adoptado la posición de prueba de ajuste puede basarse en datos de sensor del dispositivo 100 de exoesqueleto, en una indicación de un usuario 101 (por ejemplo, pulsar un botón) y similares.
La posición estática en la que se ha de realizar la prueba puede ser diversas posiciones adecuadas, que pueden o no ser seleccionables (por ejemplo, por un usuario 101, un técnico o automáticamente). Por ejemplo, la posición de prueba puede incluir una posición sentada con al menos una pierna 102 del usuario 101 en una configuración doblada como se muestra en las Figuras 6a, 6b, 7a y 7b o una posición en pie con el sistema 100 de exoesqueleto en una configuración en general lineal y extendida.
En 840, se puede determinar la configuración de una unidad 110 de accionamiento del dispositivo 100 de exoesqueleto. Por ejemplo, la configuración de la unidad 110 de accionamiento se puede determinar en función de los datos de sensor de uno o más sensores 513 de la unidad 110 de accionamiento, tales como uno o más codificadores rotatorios, sensores de par de torsión, giroscopios, sensores de fuerza, acelerómetros, sensores de posición y similares, asociados con diversas partes adecuadas de la unidad 110 de accionamiento, que incluyen el brazo superior 115, el brazo inferior 120, la articulación 125 y similares. Si bien algunas realizaciones pueden usar datos de una gran pluralidad de sensores 115 dispuestos en ubicaciones separadas de una unidad 110 de accionamiento, otros ejemplos pueden usar datos de un número limitado de sensores 115 en un número limitado de ubicaciones de la unidad 110 de accionamiento. Por ejemplo, una realización puede contar solamente con datos de un único codificador. Otra realización puede contar solamente con datos de un único codificador y un único sensor de par de torsión.
Volviendo al método 800, en 850, la unidad 110 de accionamiento se acciona con el usuario permaneciendo en la posición de prueba de ajuste, y en 860 se determina un cambio en la configuración de la unidad de accionamiento durante el accionamiento de la unidad 110 de accionamiento. Por ejemplo, el accionamiento de la unidad 110 de accionamiento puede comprender el inflado y/o desinflado de un accionador 130 de fuelle u otro tipo adecuado de accionador (por ejemplo, accionador eléctrico, accionador neumático o similares). En algunas realizaciones, el accionamiento puede ser en una sola dirección en comparación con la configuración inicial. Por ejemplo, usando las Figuras 6a y 6b como ilustración, el accionador 130 de fuelle se puede inflar para aplicar fuerza para aumentar el ángulo entre los brazos superior e inferior 115, 120, lo que en este ejemplo genera un cambio de desplazamiento determinado del brazo superior 115 de 0D1.
Sin embargo, en realizaciones adicionales, el accionamiento durante una prueba de ajuste puede incluir un accionamiento en dos direcciones desde un punto de partida. Por ejemplo, además de accionar la unidad 110 de accionamiento para aplicar fuerza para aumentar el ángulo entre los brazos superior e inferior 115, 120, también se puede aplicar fuerza para disminuir el ángulo entre los brazos superior e inferior 115, 120. Cuando se generan tanto un desplazamiento positivo como uno negativo a partir de tal accionamiento positivo y negativo durante una prueba de ajuste, tales desplazamientos positivo y negativo determinados pueden considerarse por separado y/o juntos. De manera similar, pueden generarse e identificarse los desplazamientos mostrados en las Figuras 7a y 7b.
El accionamiento de la unidad de accionamiento se puede realizar de varias formas adecuadas. Con referencia a las Figuras 6a y 6b, de acuerdo con la invención, comenzando en la configuración inicial de la Figura 6a, el accionador 130 aplica una fuerza creciente hasta que se alcanza un umbral de par de torsión máximo y se puede calcular un desplazamiento determinado basándose en el cambio de configuración desde el punto de partida hasta la configuración en el umbral de par de torsión máximo. En otro ejemplo, el accionador 13o puede aplicar una fuerza pulsante cada vez mayor hasta que se alcance un umbral de par de torsión máximo. En otra realización, el accionador 130 puede aplicar una fuerza creciente en una primera dirección hasta que se alcance un umbral de par de torsión máximo; y luego el accionador 130 puede aplicar una fuerza creciente en una segunda dirección hasta que se alcance un umbral de par de torsión máximo. El ciclo entre la primera y la segunda direcciones (por ejemplo, direcciones positiva y negativa) puede ocurrir cualquier pluralidad adecuada de veces en algunas realizaciones.
Un perfil de potencia aplicado durante una prueba de ajuste puede ser diferente en algunas realizaciones. En una realización, el sistema 100 de exoesqueleto puede proporcionar una aplicación constante con un par de torsión cómodamente bajo. El sistema 100 de exoesqueleto puede entonces usar sensores integrados para evaluar la idoneidad del ajuste. En otra realización, el exoesqueleto aplicará un par de torsión en un estado no constante. Una realización específica de este método aplica par de torsión al operador a una frecuencia establecida, por ejemplo, de 1 Hz. Al aplicar el par de torsión a una frecuencia establecida, los sensores integrados podrán evaluar diferentes aspectos del ajuste del dispositivo en el operador. Las realizaciones anteriores se proporcionan como descripción y no pretenden de ninguna manera limitar los posibles métodos para aplicar par de torsión que, para mayor claridad, pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes: constante, frecuencia fija, frecuencia variable, diversas fuerzas constantes, impulsos aleatorios y similares.
Volviendo al método 800, en 870 se determina si el cambio en la configuración de la unidad 110 de accionamiento durante el accionamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101. Si se determina que el cambio de configuración determinado no corresponde a un ajuste inadecuado, entonces en 880 se genera una indicación de ajuste adecuado. Sin embargo, si se determina que el cambio de configuración determinado corresponde a un ajuste inadecuado, entonces en 890 se genera una indicación de ajuste inadecuado. Además, en algunas realizaciones, cuando se realice una determinación de ajuste inadecuado, la potencia, la capacidad de accionamiento, el intervalo de movimiento u otra capacidad del sistema 100 de exoesqueleto pueden limitarse para mayor seguridad del usuario 101 hasta que una prueba de ajuste posterior determine un ajuste adecuado a un usuario 101.
La determinación de si un cambio en la configuración de la unidad 110 de accionamiento durante el accionamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101 se puede realizar de diversas formas adecuadas. De acuerdo con la invención, cuando se determina que un desplazamiento de uno o ambos brazos superior e inferior 115, 120 (por ejemplo, el ángulo de desplazamiento 0D1 de la Figura 6b o el desplazamiento que se muestra en la Figura 7b) es igual o superior a un umbral definido, entonces se puede determinar que tal desplazamiento o cambio en la configuración de la unidad 110 de accionamiento durante el accionamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101. En los ejemplos donde el accionamiento de prueba ocurre en más de una dirección desde una configuración inicial, se puede determinar si el desplazamiento o cambio en cualquier dirección excede un umbral o se puede determinar si el desplazamiento o cambio combinado en ambas direcciones excede un umbral.
En otra realización, la unidad 110 de accionamiento proporciona un par de torsión variable en el tiempo mientras el usuario 101 mantiene una posición fija como se describe en la presente memoria. En este caso, el sistema 100 de exoesqueleto puede usar sensores (por ejemplo, sensores 513) para determinar un ángulo entre los brazos superior e inferior 115, 120, así como el movimiento relativo de las diversas partes del sistema 100 de exoesqueleto, tales como los brazos superior e inferior 115, 120. En un ejemplo, se puede determinar que, mientras que la desviación del ángulo de la articulación 125 se encuentra en un nivel aceptable y el brazo superior 115 de la unidad 110 de accionamiento no se mueve significativamente bajo activación, el brazo inferior 120 experimenta un movimiento significativo causado por un ajuste inadecuado de las correas 150C, 150D de la parte inferior de las piernas.
En otra realización más, el sistema 100 de exoesqueleto puede aplicar un par de torsión, que aumente lentamente, a una articulación 125 de una unidad 110 de accionamiento. En un ejemplo, los datos de sensor pueden indicar una cantidad moderada de movimiento cerca del comienzo de la aplicación de la fuerza, pero que la desviación de la orientación de la parte inferior de la pierna permanece constante con un par de torsión mayor. El sistema 100 de exoesqueleto puede entonces interpretar que su movimiento en relación con el usuario es insuficiente para activar el umbral de seguridad y, como resultado, no detener el funcionamiento del dispositivo. Sin embargo, el sistema 100 de exoesqueleto puede inferir un acoplamiento subóptimo entre el sistema 100 de exoesqueleto y el usuario 101 (por ejemplo, apriete inadecuado de uno o más acopladores 150) y resolver inteligentemente una "inclinación" o desplazamiento entre el sistema 100 de exoesqueleto y el usuario. 101. Como se ha explicado en la presente memoria, el sistema 100 de exoesqueleto puede indicar al usuario 101 que apriete las correas de los acopladores 150 en una parte específica de interés.
Algunas realizaciones adicionales pueden evaluar y proporcionar una indicación asociada con otros diversos aspectos adecuados de ajuste entre un sistema 100 de exoesqueleto y el usuario 101, que incluyen, pero no se limitan a: desviaciones específicas de ángulo de articulación; desviaciones de ángulo de segmento del dispositivo; desviaciones de ángulo que son funciones de fuerzas variables aplicadas; desviaciones de ángulo que son funciones de frecuencias variables aplicadas; correas específicas sin conectar; correas específicas requieren apriete; o el dispositivo requiere un servicio de hardware para ajustarse correctamente.
Otros ejemplos que no incorporan la invención pueden usar otros datos de sensor adecuados o información calculada para determinar un ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101. Por ejemplo, en una realización, se pueden usar sensores para determinar el contacto o la falta de contacto entre el usuario 101 y una o más partes de la unidad 110 de accionamiento. En otra realización, se pueden usar sensores para determinar la tensión de las correas de los acopladores 150. En otro ejemplo que no incorpora la invención, los sensores pueden identificar el desplazamiento lateral de partes de una unidad 110 de accionamiento (por ejemplo, brazo superior 115, brazo inferior 120, articulación 125 y similares).
La determinación del ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101 puede tener diversos niveles adecuados de especificidad. Por ejemplo, en algunas realizaciones, tal determinación puede ser a nivel de la unidad 110 de accionamiento. En otras palabras, se puede determinar el ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101 sin mayor especificidad. En otra realización, una determinación de ajuste inadecuado puede ser a nivel de componente. Por ejemplo, se puede determinar que el brazo superior 115 y/o el brazo inferior 120 de una unidad 110 de accionamiento están ajustados inadecuadamente sin mayor especificidad. En otra realización, la determinación de un ajuste inadecuado puede ser a nivel de acoplador. Por ejemplo, se puede determinar que uno o más acopladores (por ejemplo, un acoplador primero, segundo, tercero o cuarto 150A, 150B, 150C, 150D).
Tales niveles de determinación pueden usarse para dar instrucciones a un usuario 101 o a un técnico para corregir el problema de ajuste. Por ejemplo, cuando una indicación de ajuste inadecuado está al nivel de la unidad de accionamiento, una indicación de ajuste inadecuado puede incluir una instrucción para apretar las correas flojas del acoplador en una unidad derecha y/o izquierda 110R, 110L de accionamiento de un sistema 100 de exoesqueleto. Cuando una indicación de ajuste inadecuado está al nivel de un acoplador, una indicación de ajuste inadecuado puede incluir una instrucción para apretar una primera correa 150A de acoplador floja en el brazo superior 115 de una primera unidad 110 de accionamiento de un sistema 100 de exoesqueleto.
En realizaciones adicionales, se pueden recomendar cualesquiera otros ajustes o remedios adecuados en función del ajuste inadecuado determinado. Por ejemplo, se pueden dar instrucciones a un usuario para que acorte o alargue una parte de un brazo superior y/o inferior 115, 120; que aumente o disminuya una fricción o tensión previa asociada con una articulación; que reemplace o repare una parte de un sistema 100 de exoesqueleto; que cambie un componente modular por un componente modular diferente, y similares.
En diversas realizaciones, se puede realizar una prueba de ajuste accionando un solo accionador durante una sesión de prueba de ajuste determinada. Por ejemplo, cuando un sistema de exoesqueleto comprende una primera y una segunda unidades 110R, 110L de accionamiento, comprendiendo cada unidad de accionamiento un solo accionador 130 de fuelle respectivo (por ejemplo, como se muestra en la Figura 1), se puede realizar secuencialmente una prueba de ajuste por separado en cada unidad de accionamiento o se puede realizar la misma simultáneamente en ambas unidades de accionamiento. Además, en algunas realizaciones, una unidad 110 de accionamiento dada puede comprender una pluralidad de accionadores 130. En tales realizaciones, se puede realizar una prueba de ajuste dada en la unidad de accionamiento accionando la pluralidad de accionadores por separado y de forma sucesiva; accionando la pluralidad de accionadores simultáneamente; accionando un subconjunto de los accionadores sucesivamente; y similares.
Aunque algunas realizaciones incluyen un método de prueba de ajuste estática (por ejemplo, como en la Figura 8) donde un usuario 101 mantiene sustancialmente la misma posición durante la prueba de ajuste, otras realizaciones pueden incluir una prueba de ajuste realizada mientras un usuario 101 se está moviendo. Por ejemplo, la Figura 9 ilustra un método ejemplar 900 para realizar una prueba de ajuste en movimiento, que en algunos ejemplos se puede realizar mediante un dispositivo 510 de exoesqueleto de un sistema 100 de exoesqueleto (véase, por ejemplo, la Figura 5).
El método 900 comienza en 910, donde se inicia una prueba de ajuste en movimiento, y en 920 se genera una indicación de movimiento de prueba de ajuste en movimiento. Por ejemplo, se puede iniciar una prueba de ajuste en movimiento de manera similar a como se inicia una prueba de ajuste estática como se describe en la presente memoria y se puede generar una indicación de movimiento de prueba de ajuste de manera similar a como se genera en una prueba de ajuste estática. Sin embargo, para una prueba de ajuste en movimiento, se pueden dar instrucciones a un usuario 101 para que realice o se prepare para realizar uno o más movimientos para la prueba de ajuste en movimiento en lugar de adoptar una posición estática. Tales uno o más movimientos pueden incluir caminar, correr, ponerse en pie desde una posición sentada, sentarse desde una posición en pie, ponerse en cuclillas, doblar y/o extender una sola pierna, y similares.
En 930, se puede determinar que el usuario 101 ha adoptado una fase inicial de postura dinámica de prueba de ajuste y en 940 se determina una configuración de unidad de accionamiento en la fase inicial de postura dinámica. En 950, una o más unidades 110 de accionamiento de un sistema de exoesqueleto se accionan durante el movimiento del usuario y en 960 se determina un cambio en la configuración de la unidad de accionamiento durante el movimiento del usuario. En 970 se determina si el cambio en la configuración de la unidad 110 de accionamiento durante el accionamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad 110 de accionamiento al usuario 101. Si se determina que el cambio de configuración determinado no corresponde a un ajuste inadecuado, entonces en 980 se genera una indicación de ajuste adecuado. Sin embargo, si se determina que el cambio de configuración determinado corresponde a un ajuste inadecuado, entonces en 990 se genera una indicación de ajuste inadecuado.
Por ejemplo, mientras el usuario 101 realiza uno o más movimientos, se pueden usar datos de sensores (por ejemplo, los sensores 513 de un dispositivo 510 de exoesqueleto de un sistema 100 de exoesqueleto como se muestra en la Figura 5) para determinar si está presente un ajuste inadecuado del sistema 100 de exoesqueleto al usuario 101. En algunos ejemplos, los datos obtenidos durante la prueba de ajuste en movimiento se pueden comparar con datos muestreados durante el movimiento del usuario con condiciones de ajuste ideales y/o condiciones de ajuste incorrectas. Por ejemplo, se pueden generar uno o más conjuntos de datos de comparación haciendo que uno o más usuarios de prueba se muevan en un sistema 100 de exoesqueleto mientras el sistema 100 de exoesqueleto está acoplado al usuario de prueba con un ajuste adecuado y/o un ajuste inadecuado de diversas especificidades.
En diversas realizaciones, se pueden usar datos del movimiento de prueba de los usuarios de prueba para generar un perfil de datos para el movimiento con un ajuste adecuado del sistema 100 de exoesqueleto de un usuario y/o un ajuste inadecuado del sistema 100 de exoesqueleto al usuario. Se pueden generar perfiles de ajuste inadecuado para diversas condiciones de ajuste inadecuado. Un ejemplo puede incluir un perfil para un ajuste inadecuado de un brazo superior 115 de una unidad 110 de accionamiento, un ajuste inadecuado de un brazo inferior 120 de una unidad 110 de accionamiento y un ajuste inadecuado de ambos brazos superior e inferior 115, 120 de una unidad 110 de accionamiento. Otro ejemplo puede incluir un perfil para un ajuste inadecuado de un primer acoplador 150A; un ajuste inadecuado de un segundo acoplador 150B; un ajuste inadecuado de un tercer acoplador 150C; un ajuste inadecuado de un cuarto acoplador 150D; un ajuste inadecuado de un primer y un cuarto acopladores 150A, 150D; un ajuste inadecuado de un segundo y un tercer acopladores 150B, 150C; un ajuste inadecuado de un primer, un segundo y un cuarto acopladores 150A, 150B, 150D; un ajuste inadecuado de un primer, un segundo, un tercer y un cuarto acopladores 150A, 150B, 150C, 150D; y similares.
En consecuencia, al comparar los datos del movimiento durante una prueba de ajuste con uno o más perfiles de datos para el ajuste adecuado y/o inadecuado, se puede hacer una determinación de ajuste adecuado e inadecuado y/o se puede identificar una determinación de un problema de ajuste específico en diversos niveles de especificidad en función de la coincidencia de los datos de la prueba de ajuste en movimiento con un perfil de datos dado para un ajuste inadecuado. Además, aunque el presente ejemplo se explica en relación con una prueba de ajuste en movimiento, el uso de perfiles de datos se puede aplicar a la prueba de ajuste estática como se describe en la presente memoria.
En realizaciones adicionales, la determinación del ajuste adecuado o del ajuste inadecuado de un sistema 100 de exoesqueleto a un usuario 101 durante una prueba de ajuste en movimiento se puede realizar de diversas maneras adecuadas. Por ejemplo, el método 900 puede incluir una evaluación del ajuste del sistema 100 de exoesqueleto en el usuario 101 en una pluralidad de fases de postura dinámica a lo largo de un movimiento de un usuario (por ejemplo, una marcha).
En un ejemplo, cuando el pie del usuario toca el suelo, el sistema 100 de exoesqueleto puede recopilar datos iniciales con respecto a la configuración del dispositivo 100 de exoesqueleto y el movimiento inicial no accionado (por ejemplo, sin motor o no ayudado por motor) del dispositivo 100 de exoesqueleto. El dispositivo 100 de exoesqueleto se puede unir al pie y a la parte inferior 105 de la pierna del usuario 101 (por ejemplo, a través de un tercer y/o un cuarto acopladores 150C, 150D, o similares). En una fase de postura dinámica de los comportamientos de marcha, en diversos ejemplos, la parte inferior de la parte inferior 105 de la pierna gira sustancialmente alrededor de la articulación de tobillo de la pierna 102 del usuario 101. Por lo tanto, la parte del dispositivo 100 de exoesqueleto conectada a la parte inferior 105 de la pierna debería girar idealmente alrededor de la articulación de tobillo de manera similar en tales ejemplos.
Como parte de una prueba de ajuste en movimiento, se puede introducir el accionamiento en una parte de tobillo del sistema 100 de exoesqueleto después de detectar el contacto con el suelo para ayudar al comportamiento de marcha del usuario 101. El sistema 100 de exoesqueleto puede recopilar datos de sensor para medir el movimiento del dispositivo 100 de exoesqueleto durante esta configuración accionada. Se puede hacer una comparación entre los estados no accionado y accionado (por ejemplo, entre los estados con motor y sin motor) para determinar si el sistema 100 de exoesqueleto o partes del mismo están adecuadamente ajustadas al usuario 101.
En una realización, se puede hacer tal comparación para evaluar si la unidad 110 de accionamiento se mueve apropiadamente con la parte inferior 105 de la pierna en un arco alrededor de la articulación de tobillo o si la unidad 110 de accionamiento se traslada hacia arriba por la parte inferior 105 de la pierna del usuario 101. Si el dispositivo se traslada hacia arriba por la pierna 102 del usuario 101 por encima de un umbral, se puede determinar (por ejemplo, en 970) que se han cumplido criterios de mal ajuste o que se ha alcanzado un umbral de mal ajuste. En respuesta a tal determinación, se puede generar una indicación de ajuste inadecuado que puede incluir un aviso al usuario para que apriete uno o más acopladores 150 asociados con la parte inferior 105 de la pierna del usuario 101. Además, en algunas realizaciones, cuando se realice una determinación de ajuste inadecuado, la potencia, la capacidad de accionamiento, el intervalo de movimiento u otra capacidad del sistema 100 de exoesqueleto pueden limitarse para mayor seguridad del usuario 101 hasta que una prueba de ajuste posterior determine un ajuste adecuado a un usuario 101.
Las realizaciones descritas son susceptibles de diversas modificaciones y formas alternativas, y se han mostrado a modo de ejemplo en los dibujos y descrito en detalle en la presente memoria ejemplos específicos de las mismas. Debe entenderse, sin embargo, que las realizaciones descritas no se limitan a las formas o métodos concretos descritos, sino que, por el contrario, la presente descripción está destinada a cubrir todas las modificaciones, todos los equivalentes y todas las alternativas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para realizar una prueba de ajuste en una unidad (110) de accionamiento acoplada a un usuario (101), comprendiendo el método:
determinar una primera configuración de la unidad (110) de accionamiento mientras la unidad (110) de accionamiento está en un estado de no accionamiento y mientras el usuario (101) está en una posición de prueba de ajuste;
accionar la unidad (110) de accionamiento aumentando una fuerza aplicada a la unidad (110) de accionamiento hasta alcanzar un umbral de par de torsión máximo;
determinar una segunda configuración de una parte (115, 120, 125) de la unidad (110) de accionamiento generada en respuesta al accionamiento de la unidad (110) de accionamiento;
determinar un desplazamiento de la parte de la unidad (110) de accionamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera configuración y la segunda configuración; y
determinar, si el desplazamiento es igual o superior a un umbral definido, entonces el desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101).
2. El método de la reivindicación 1, que comprende además generar una indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101).
3. El método de la reivindicación 2, en donde la indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101) incluye una indicación de la parte específica (115, 120, 125) de la unidad (110) de accionamiento que no está ajustada adecuadamente al usuario (101).
4. El método de la reivindicación 3, en donde la unidad (110) de accionamiento se acopla al usuario (101) a través de un conjunto de acopladores (150); y
en donde la indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101) incluye además una indicación de que uno o más de los acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) están fijados de manera inadecuada al usuario (101) y al menos una indicación implícita de que los demás acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) están fijados de manera adecuada al usuario (101).
5. El método de la reivindicación 1, en donde la unidad (110) de accionamiento comprende:
una articulación (125) de accionamiento configurada para estar alineada con una articulación del cuerpo del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento;
un brazo superior (115) acoplado a la articulación (125) de accionamiento y que se extiende a lo largo de una parte superior del cuerpo por encima de la articulación del cuerpo del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento;
un brazo inferior (120) acoplado a la articulación (125) de accionamiento y que se extiende a lo largo de una parte inferior del cuerpo por debajo de la articulación del cuerpo del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento; y
un accionador (130) configurado para accionar el brazo superior (115) y el brazo inferior (120),
y opcionalmente en donde determinar el desplazamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera configuración y la segunda configuración comprende determinar un ángulo de desplazamiento del brazo superior (115) y/o del brazo inferior (120) de la unidad (110) de accionamiento.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el accionamiento de la unidad (110) de accionamiento se produce mientras el usuario (101) permanece en la posición de prueba de ajuste y en donde el desplazamiento de la parte (115, 120, 125) de la unidad (110) de accionamiento generado en respuesta al accionamiento de la unidad (110) de accionamiento se genera mientras el usuario (101) permanece en la posición de prueba de ajuste, y opcionalmente en donde la posición de prueba de ajuste comprende que el usuario (101) esté sentado, estando las rodillas (102) del usuario (101) en una posición doblada.
7. El método de la reivindicación 1, que comprende además limitar una capacidad de la unidad (110) de accionamiento en respuesta a la determinación de que el desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101), y opcionalmente en donde limitar una capacidad de la unidad (110) de accionamiento en respuesta a la determinación de que el desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento al usuario (101) comprende limitar la potencia de la unidad (110) de accionamiento.
8. Un método para realizar una prueba de ajuste en una unidad (110) de accionamiento acoplada a un usuario (101) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde:
la unidad (110) de accionamiento es una unidad (110) de accionamiento de pierna;
el método comprende además, antes de determinar una primera configuración de la unidad (110) de accionamiento:
acoplar la unidad (110) de accionamiento de pierna a una pierna (102) de un usuario (101), comprendiendo la unidad (110) de accionamiento de pierna:
una articulación (125) configurada para estar alineada con una rodilla (103) de la pierna (102) del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento de pierna;
un brazo superior (115) acoplado a la articulación (125) y que se extiende a lo largo de una parte superior (104) de la pierna por encima de la rodilla (103) del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento de pierna;
un brazo inferior (120) acoplado a la articulación (125) y que se extiende a lo largo de una parte inferior (105) de la pierna por debajo de la rodilla (103) del usuario (101) que lleva puesta la unidad (110) de accionamiento de pierna; y
un accionador (130) configurado para accionar el brazo superior (115) y el brazo inferior (120); y
determinar que la pierna (102) del usuario (101) ha adoptado una posición de prueba de ajuste;
la primera configuración de la unidad (110) de accionamiento de pierna es una configuración de los brazos superior e inferior (120) de la unidad (110) de accionamiento de pierna;
la unidad (110) de accionamiento de pierna se acciona con el usuario (101) permaneciendo en la posición de prueba de ajuste;
la segunda configuración de la unidad (110) de accionamiento de pierna es una configuración de los brazos superior e inferior (120) de la unidad (110) de accionamiento de pierna; y
el método comprende además, después de determinar que el desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado, generar una indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento de pierna a la pierna (102) del usuario (101).
9. El método de la reivindicación 8, que comprende además generar una indicación de posición de prueba de ajuste que da instrucciones al usuario (101) para que adopte la posición de prueba de ajuste.
10. El método de la reivindicación 8, en donde determinar el desplazamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera configuración y la segunda configuración comprende determinar un ángulo (0 D1) de desplazamiento del brazo superior (115) y/o del brazo inferior (120) de la unidad (110) de accionamiento de pierna.
11. El método de la reivindicación 8, en donde el brazo superior (115) y el brazo inferior (120) del accionador de pierna están acoplados a la pierna (102) del usuario (101) a través de una pluralidad respectiva de acopladores (150) de un conjunto de acopladores (150); y en donde la indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento de pierna a la pierna (102) del usuario (101) incluye además una indicación de que uno o más de los acopladores (150) del conjunto de los acopladores (150) están asegurados de manera inadecuada en la pierna (102) del usuario (101), y opcionalmente en donde cada uno de los acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) incluye una correa que rodea una parte (104, 105 ) de la pierna (102) del usuario (101).
12. Un método para realizar una prueba de ajuste estática, en donde un usuario (101) mantiene sustancialmente la misma posición durante la prueba de ajuste, incluyendo el método el método para realizar una prueba de ajuste en una unidad (110) de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 8, donde la unidad (110) de accionamiento se incorpora a un sistema neumático portátil (100) de exoesqueleto acoplado a un usuario (101),
comprendiendo además el método: acoplar el exoesqueleto neumático portátil a las piernas (102) de un usuario (101), comprendiendo el sistema neumático portátil (100) de exoesqueleto:
la unidad (110) de accionamiento de pierna y una unidad (110) de accionamiento de pierna adicional que tiene las características mencionadas anteriormente de la unidad (110) de accionamiento de pierna, donde la unidad (110) de accionamiento de pierna y la unidad (110) de accionamiento de pierna adicional son respectivamente unas unidades neumáticas derecha e izquierda (110R, 110L) de accionamiento de pierna asociadas respectivamente con una pierna derecha e izquierda (102R, 102L) del usuario (101), en donde:
las articulaciones (125) configuradas para estar alineadas con una rodilla del usuario (101) que lleva puesto el sistema neumático (100) de exoesqueleto son articulaciones giratorias alineadas con un eje de rotación de una rodilla de un usuario (101), y
los accionadores (130) son accionadores de fuelle inflables que definen una cavidad de fuelle, estando el accionador de fuelle inflable configurado para extenderse a lo largo de una longitud del accionador de fuelle cuando se infla neumáticamente introduciendo fluido neumático en la cavidad de fuelle;
un sistema neumático (520) configurado para introducir fluido neumático en los accionadores de fuelle de las unidades neumáticas (110) de accionamiento de pierna para accionar independientemente los accionadores de fuelle, y
un dispositivo informático de exoesqueleto que incluye:
una pluralidad de sensores (513),
una memoria (512) que almacena al menos un programa de prueba de ajuste estática, y
un procesador (511) configurado para ejecutar el programa de prueba de ajuste estática para controlar el sistema neumático (520); y
en donde:
las etapas de determinar que el usuario (101) ha adoptado la posición de prueba de ajuste, determinar una primera configuración de la unidad (110) de accionamiento, accionar la unidad (110) de accionamiento, determinar una segunda configuración de la parte (115, 120, 125) de la unidad (110) de accionamiento, determinar que el desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad (110) de accionamiento y generar una indicación de ajuste inadecuado son causadas por la ejecución del programa de prueba de ajuste estática por parte del procesador (511);
la posición de prueba de ajuste es una posición sentada con las rodillas (103) del usuario (101) en una posición doblada;
el procesador (511) genera una indicación de posición de prueba de ajuste estática que da instrucciones al usuario (101) para que adopte la posición de prueba de ajuste antes de determinar que el usuario (101) ha adoptado la posición de prueba de ajuste;
la unidad (110) de accionamiento de pierna en la que se realizan las etapas de determinar una primera configuración de la unidad (110) de accionamiento, accionar la unidad (110) de accionamiento, determinar una segunda configuración de la parte (115, 120, 125) de la unidad (110) de accionamiento y determinar que el cambio de desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado es al menos la unidad derecha (110R) de accionamiento de pierna;
la indicación de ajuste inadecuado indica un ajuste inadecuado de la unidad derecha (110R) de accionamiento de pierna;
la determinación de la primera configuración de los brazos superior e inferior (115, 120) de la unidad (110) de accionamiento se basa al menos en parte en datos de un subconjunto de la pluralidad de sensores (513); y la determinación de la segunda configuración de los brazos superior e inferior (115, 120) de la unidad (110) de accionamiento se basa al menos en parte en datos de un subconjunto de la pluralidad de sensores (513).
13. El método de la reivindicación 12, en donde la ejecución del programa de prueba de ajuste estática por parte del procesador (511) hace además que el dispositivo informático del exoesqueleto, después de generar la indicación de ajuste inadecuado que indica el ajuste inadecuado de la unidad neumática derecha (110R) de accionamiento de pierna a la pierna derecha (102R) del usuario (101):
determine una primera configuración del brazo superior (115) y el brazo inferior (120) de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna mientras la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna está en un estado de no accionamiento, basándose la determinación de la primera configuración de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna al menos en parte en datos obtenidos de un segundo subconjunto de la pluralidad de sensores (513);
accione la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna con el usuario (101) permaneciendo en la posición sentada con las rodillas (103) del usuario (101) en la posición doblada adecuada;
determine una segunda configuración del brazo superior (115) y el brazo inferior (120) de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna generada en respuesta al accionamiento de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna, basándose la determinación de la segunda configuración de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna al menos en parte en datos obtenidos del segundo subconjunto de la pluralidad de sensores (511);
determine un segundo desplazamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera y la segunda configuraciones de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna;
determine que el segundo desplazamiento corresponde a un ajuste inadecuado de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna a la pierna izquierda (102L) del usuario (101); y
genere una indicación de ajuste inadecuado que indique un ajuste inadecuado de la unidad neumática izquierda (110L) de accionamiento de pierna a la pierna izquierda (102L) del usuario (101).
14. El método de la reivindicación 12, en donde determinar el desplazamiento basándose al menos en parte en la diferencia entre la primera configuración y la segunda configuración comprende: determinar un ángulo de desplazamiento del brazo superior (115) y/o del brazo inferior (120) de la unidad neumática derecha (110R) de accionamiento de pierna.
15. El método de la reivindicación 12, en donde el brazo superior (115) y el brazo inferior (120) del accionador neumático derecho de pierna están acoplados a la pierna derecha (102R) del usuario (101) a través de una pluralidad respectiva de acopladores (150) de un conjunto de acopladores (150), incluyendo cada uno de los acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) una correa que rodea una parte de la pierna derecha (102R) del usuario (101); y
en donde la indicación de ajuste inadecuado que indica un ajuste inadecuado de la unidad neumática derecha (110R) de accionamiento de pierna a la pierna derecha (102R) del usuario (101) incluye además una indicación de que uno o más de los acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) están asegurados de manera inadecuada en la pierna derecha (102R) del usuario (101) y una indicación de que los demás acopladores (150) del conjunto de acopladores (150) están asegurados de manera adecuada en la pierna derecha (102R) del usuario (101).
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