JP2015512287A5

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Filing date: 2013-03-22
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Description

[0070]本発明の好ましい実施形態に関連して説明したが、本発明から逸脱することなく様々な変更および／または修正がなされ得る点を理解されたい。例えば、さらなる一実施形態として、エクソスケルトンの足関節部において発生するモーメントを測定することにより、矢状面における圧力中心位置を推定することが可能となる（これは、エクソスケルトンを着用している人が自身の足関節部により矢状面モーメントを発生させる能力を有さないことを前提としている）。したがって、足関節部モーメントの測定を利用することにより、ステップを高い信頼性で開始させることが可能となる。この実施形態は、エクソスケルトンの足関節部が剛直でありまたは堅く、ステップを開始させるのに適したエクソスケルトン脛部の動作が存在し得ないデバイスにおいて、有用である。同様に、股関節部が、立脚時に十分な堅さを有する場合には、股関節部におけるトルクを測定して、ステップを開始させる所望の指標とすることも可能である。一般的には、本発明は、以下の特許請求の範囲のみにより限定されるように意図される。
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
［形態１］
エクソスケルトンを備える動力下肢装具を制御する方法であって、前記エクソスケルトンは、人の上半身に対して結合されるように構成可能な腰部部分と、前記人の第１の下肢に対して結合されるように構成可能な少なくとも１つの脚部サポートと、前記人の前記第１の下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記少なくとも１つの脚部サポートを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータと、前記エクソスケルトンをモニタリングするための複数のセンサとを備える、方法であって、
前記エクソスケルトンの第１の配向および前記人の第２の下肢の第２の配向をモニタリングするステップと、
前記第１の配向および前記第２の配向に基づき前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するステップと、
有限な複数の状態から前記エクソスケルトンの現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するステップとを含む、方法。
［形態２］
前記少なくとも１つの脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結可能な近位端部と、遠位端部とを備え、前記方法は、前記少なくとも１つの脚部サポートの前記近位端部から前記遠位端部までの前方距離および側方距離を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、前記近位端部から前記遠位端部までの前記水平方向距離および前記側方距離により構成される、形態１に記載の方法。
［形態３］
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記方法は、垂直に対する前記脛部セグメントの角度を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、垂直に対する前記脛部セグメントの前記角度である、形態１に記載の方法。
［形態４］
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記方法は、地形に対する前記脛部セグメントの角度を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、前記地形に対する前記脛部セグメントの前記角度である、形態１に記載の方法。
［形態５］
前記地形の傾斜に基づき人の動作を再現する前記一連の配向を修正するステップをさらに含む、形態４に記載の方法。
［形態６］
前記脛部に対して結合された慣性測定装置により重力に対する前記脛部セグメントの絶対角を測定するステップをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態７］
前記第２の配向は、
（１）角度変位センサにより前記脛部セグメントと前記大腿部セグメントとの間の角度変位量を測定すること、
（２）角度変位センサにより前記大腿部部分と前記腰部部分との間の前記角度変位量を測定すること、および
（３）慣性測定装置により重力に対する前記腰部部分の前記角度を測定することにより構成される、３つの読取値により構成され、
前記方法は、前記３つの読取値から重力に対する前記脛部の前記角度を推定するステップをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態８］
前記脛部の絶対角を矢状面における矢状測定値および冠状面における冠状測定値へと分解するステップと、
前記矢状測定値が少なくとも矢状しきい値を超過し、前記冠状測定値が少なくとも冠状しきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップとをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態９］
重力に対する前記脛部セグメントの前記角度が少なくともしきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態１０］
前記脚部サポートは、前記人の上腿部に対して結合され、前記腰部部分に対して回転自在に連結されるように構成された、大腿部リンク装置を備え、前記方法は、重力に対する前記大腿部リンク装置の角度を測定するステップをさらに含み、前記大腿部リンク装置の前記角度は、前記第２の配向である、形態１に記載の方法。
［形態１１］
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された少なくとも１つの力分布センサを備え、前記方法は、前記圧力中心が指定領域に入り込む場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、形態１に記載の方法。
［形態１２］
前記脚部サポートは、前記立脚相時に前記支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部と前記人との間に配置された少なくとも１つの力分布センサを備え、前記方法は、前記足部と前記人との間に分散された相互作用力を測定するステップをさらに含む、形態１に記載の方法。
［形態１３］
前記少なくとも１つの領域は、前記足部の側部側である、形態１１に記載の方法。
［形態１４］
前記少なくとも１つの領域は、前記足部の前方側部側である、形態１１に記載の方法。
［形態１５］
前記少なくとも１つの力分布センサは、前記足部の踵部に対して印加された力を推定するように構成された踵部エリアセンサと、前記足部のつま先部に対して印加された力を推定するように構成されたつま先部エリアセンサとを含む、２つのセンサにより構成され、前記領域は、実質的に荷重を受けない前記踵部センサと、実質的に荷重を受ける前記つま先部センサとに相当する、形態１１に記載の方法。
［形態１６］
前記脚部サポートの速度を測定するステップと、前記速度の測定値に基づき前記指定領域を変更するステップとをさらに含む、形態１１に記載の方法。
［形態１７］
相互作用トルクセンサにより前記脚部サポートと前記足部との間のトルクを測定するステップと、
第２の力分布センサにより前記人と前記足部との間の力分布を測定するステップと、
前記相互作用トルクセンサに基づき前記少なくとも１つの力分布センサおよび前記第２の力分布センサのバイアスを推定および補正するステップとをさらに含む、形態１１に記載の方法。
［形態１８］
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記方法は、以下の３つの要素、すなわち
（１）第１のセンサにより前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置、
（２）第２のセンサにより前記脚部サポートと前記足部との間のトルク、および
（３）第３のセンサにより前記人と前記足部との間の力の圧力中心位置の中の２つを測定するステップをさらに含み、
前記方法は、前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、および前記第３のセンサの各組合せから、前記３つの要素のうちの含まれない要素の測定値を推定するステップを含む、形態１に記載の方法。
［形態１９］
前記足部の薄い表面と、前記足部の上側および下側の両方の外周部に連結するおよび前記外周部を実質的に囲む弾性ハウジングとの間に形成された、空洞部内に配置された電子圧力センサにより、圧力を測定するステップをさらに含む、形態１１に記載の方法。
［形態２０］
前記エクソスケルトンは、２つの脚部サポートを備え、前記腰部部分に対して回転自在に連結可能であり前記腰部部分に対して回転自在に連結可能な大腿部セグメントおよび前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結可能な脛部セグメントを備える各前記脚部サポートは、立脚相において支持表面上に載置されるように構成され、前記脚部サポートと前記支持表面との間の相互作用力を測定するための少なくとも１つの力センサを備え、前記第２の配向は、重力に対する前記脛部セグメントの角度であり、前記方法は、
２つの事柄、すなわち、
（１）前記脚部サポートの中の第１の脚部サポートに対する相互作用力が合計相互作用力の所定の割合を超過すること、および
（２）前記第２の配向が、しきい値を超過することの両方が生じる場合に、前記脚部サポートの中の前記第１の脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、形態１に記載の方法。
［形態２１］
前記複数のセンサから、前記脚部サポートに沿った点の前方速度および前記脚部サポートの角速度よりなる群から選択される速度を推定するステップと、
前記速度に基づき前記しきい値を調節するステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態２２］
ステップを踏み始めるには危険な組合せに相当する前記第１の配向の組合せを危険な組合せとして記録するステップと、
前記危険な組合せの中の１つが検出される場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におかないステップとをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態２３］
前記エクソスケルトンは、第１の脚部サポートおよび第２の脚部サポートを備え、前記第１の脚部サポートに関する前記危険な組合せの中の少なくとも１つが、前記第２の脚部サポートがステップを踏む過程にあることを含む、形態２２に記載の方法。
［形態２４］
各前記脚部サポートは、股関節部に対して回転自在に連結可能な大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結可能な脛部セグメントとを備え、前記方法は、前記複数のセンサの中の少なくとも１つにより前記脛部セグメントと前記大腿部セグメントとの間の膝角度を測定するステップをさらに含み、少なくともしきい値を超過する前記膝角度は、前記危険な組合せの中の少なくとも１つを構成する、形態２２に記載の方法。
［形態２５］
垂直に対する前記脛部セグメントの角度が少なくとも第１のしきい値に合致する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含み、前記危険な組合せの中の少なくとも１つが、少なくとも第２のしきい値に合致する立脚する脚部の前記第２の配向を含む、形態２２に記載の方法。
［形態２６］
前記複数のセンサから、前記人の速度を推定するステップをさらに含み、前記危険な組合せの中の少なくとも１つが、前記人の前記速度が許容範囲外にあることを含む、形態２２に記載の方法。
［形態２７］
前記脚部サポートは、前記立脚相時に支持表面上に載置されるように構成され、前記脚部サポートが前記支持表面と接触状態にある時を示すための少なくとも１つの接触センサを備え、危険な条件の判定において前記エクソスケルトンの前記第１の配向を利用することが、前記少なくとも１つの接触センサからの情報をさらに含む、形態２２に記載の方法。
［形態２８］
前記接触センサは、前記支持表面と前記脚部サポートとの間の力を表す信号を生成する力センサである、形態２７に記載の方法。
［形態２９］
重力に対する前記脛部セグメントの前記角度が少なくともしきい値を超過し、前記エクソスケルトンの現在の状態が座位である場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、立位に相当する状態におくステップをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態３０］
重力に対する両脛部の角度が少なくともしきい値を超過し、前記エクソスケルトンの前記現在の状態が立位である場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、座位に相当する状態におくステップをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態３１］
前記複数のセンサから、前記脚部サポートに沿った点の速度および前記脚部サポートの角速度の一方の速度を推定するステップと、
前記速度が少なくともしきい値を超過する場合に、着座動作を開始しないステップとをさらに含む、形態３０に記載の方法。
［形態３２］
前記エクソスケルトンをモニタリングするステップと、
前記装具を、ステップを踏むことに相当する状態におく際に、合図を送るステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態３３］
前記装具を、ステップを踏むことに相当する状態におく際に、前記人に合図を送るステップをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態３４］
合図を送る前記ステップは、聴覚音により達成される、形態３３に記載の方法。
［形態３５］
合図を送る前記ステップは、触覚振動により達成される、形態３３に記載の方法。
［形態３６］
合図を送る前記ステップは、視覚的合図により達成される、形態３３に記載の方法。
［形態３７］
前記装具は、第２の人により手動的に作動されるように構成された入力要素を備え、前記方法は、
ステップ開始の所望を示すために前記入力要素に手動的に関与するステップと、
前記装具がステップを踏むことに相当する状態に入ることと、前記入力要素への関与との間の時間差を測定するステップと、
前記時間差に基づき前記第２の人に関する熟達度の採点を行うステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態３８］
前記エクソスケルトンは、前記人の前記第１の下肢および前記対応する脚部サポートが地面に接触する場合に、信号を生成するように構成された接触センサを備え、前記方法は、
前記信号と、前記装具がステップを踏むことに相当する状態に入ることとの間の時間を測定するステップと、
前記時間を理想的な時間と比較するステップと、
時間差を生成し、前記時間差に基づく前記人の熟達度採点を行うステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態３９］
前記脚部サポートの速度に基づき前記理想的な時間を調節するステップをさらに含む、形態３８に記載の方法。
［形態４０］
前記エクソスケルトンと前記地面との間の圧力中心位置を測定するステップと、
前記位置が辿る平均軌跡を複数のサンプルにわたって算出するステップと、
前記複数のサンプルにわたる前記平均軌跡から前記位置の変化量を算出するステップと、
前記変化量の大きさに基づき前記人についての熟達度採点を行うステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態４１］
前記変化量の少なくともしきい値に基づき、到達し得るエクソスケルトン状態を制限するステップをさらに含む、形態４０に記載の方法。
［形態４２］
前記脚部サポートの角速度を測定するステップと、
前記角速度を理想的な測定値と比較するステップと、
速度差を生成し、前記速度差に基づき前記人に関する熟達度採点を行うステップとをさらに含む、形態９に記載の方法。
［形態４３］
前記装具をモニタリングするステップと、
入力要素の手動作動により、前記エクソスケルトンがステップを踏むことに相当する状態に進むという所望を示すステップと、
前記第２の配向が少なくともしきい値を超過するまでは、ステップを踏むことに相当する状態には進まないステップとをさらに含む、形態３に記載の方法。
［形態４４］
前記人は、前記入力要素を手動的に作動する、形態４３に記載の方法。
［形態４５］
エクソスケルトンを備える動力下肢装具を制御する方法であって、前記エクソスケルトンは、人の上半身に対して結合されるように構成可能な腰部部分と、前記人の下肢に対して結合されるように構成可能であり、立脚相時に支持表面上に載置され前記支持表面に対してモーメントを伝達するようにさらに構成された、２つの脚部サポートと、前記人の前記下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記脚部サポートを個別に移動させるための少なくとも１つのアクチュエータと、前記エクソスケルトンをモニタリングするための複数のセンサとを備える、方法であって、
前記支持表面に対して伝達される前記モーメントを推定することを含め、前記エクソスケルトンの配向をモニタリングするステップと、
前記脚部サポート用の前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するステップと、
前記配向および前記推定されたモーメントの両方に基づき、有限な複数の状態から前記動力下肢装具の現在の状態を確立するステップと、
前記現在の状態に基づき、前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するステップとを含む、方法。
［形態４６］
矢状面内における前記支持表面に対して伝達された前記モーメントを測定するステップをさらに含む、形態４５に記載の方法。
［形態４７］
前記モーメントが少なくともしきい値を超過する場合に、前記装具を、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、形態４５に記載の方法。
［形態４８］
エクソスケルトンを備える動力下肢装具を制御する方法であって、前記エクソスケルトンは、人の上半身に対して結合されるように構成可能な腰部部分と、前記人の下肢に対して結合されるように構成可能であり、立脚相時に支持表面上に載置されるようにさらに構成された、２つの脚部サポートと、前記人の前記下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記脚部サポートのそれぞれを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータと、前記エクソスケルトンをモニタリングするための複数のセンサとを備える、方法であって、
前記腰部部分と前記脚部サポートとの間において伝達されるモーメントを推定することを含め、前記エクソスケルトンの配向をモニタリングするステップと、
前記配向に基づき、各脚部サポート用の前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するステップと、
前記配向および前記推定されたモーメントの両方に基づき有限な複数の状態から前記動力下肢装具の現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき、前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するステップとを含む、方法。
［形態４９］
矢状面内における前記腰部部分と前記脚部サポートとの間において伝達された前記モーメントを測定するステップをさらに含む、形態４８に記載の方法。
［形態５０］
前記モーメントが少なくともしきい値を超過する場合に、前記装具を、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、形態４９に記載の方法。
［形態５１］
エクソスケルトンを備える動力下肢装具を制御する方法であって、前記エクソスケルトンは、人の上半身に対して結合されるように構成可能な腰部部分と、前記人の下肢に対して結合されるように構成可能な２つの脚部サポートと、それぞれが前記人の前記下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して各脚部サポートを移動させるためのものである２つのアクチュエータと、前記エクソスケルトンをモニタリングするための複数のセンサとを備える、方法であって、
前記エクソスケルトンの第１の配向および前記脚部サポートのそれぞれの第２の配向をモニタリングするステップと、
前記第１の配向および前記第２の配向に基づき前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するステップと、
前記第１の配向および前記第２の配向の両方に基づき有限な複数の状態から前記動力下肢装具の現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するステップとを含む、方法。
［形態５２］
人に対して結合されるように構成された動力下肢装具であって、
前記人の上半身に対して結合されるように構成可能である腰部部分、前記人の第１の下肢に対して結合されるように構成可能である少なくとも１つの脚部サポート、および前記人の前記下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記少なくとも１つの脚部サポートを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータを備える、エクソスケルトンと、
前記エクソスケルトンの第１の配向をモニタリングするための複数のセンサであって、前記センサの中の少なくとも１つが、前記人の第２の下肢の第２の配向を推定するように構成された脚部配向センサである、複数のセンサと、
前記複数のセンサから信号を受け取り、前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するように構成された、コントローラであって、前記第１の配向および前記第２の配向の両方に基づき有限な複数の状態から前記動力下肢装具の現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御する、コントローラとを備える、動力下肢装具。
［形態５３］
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記脚部配向センサは慣性測定装置により構成され、前記慣性測定装置は、脛部セグメントに対して結合され、重力に対する前記脛部セグメントの絶対角を測定するように構成される、形態５２に記載の動力下肢装具。
［形態５４］
前記脚部配向センサは、
（１）前記脛部セグメントと前記大腿部セグメントとの間における角度変位を測定するように構成された、第１の角度変位センサと、
（２）前記大腿部セグメントと前記腰部部分との間における角度変位を測定するように構成された、第２の角度変位センサと、
（３）重力に対する前記腰部部分の角度を測定するように構成された、慣性測定装置とを備える、形態５３に記載の動力下肢装具。
［形態５５］
前記コントローラは、重力に対する前記脛部の前記絶対角が少なくともしきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におく、形態５３に記載の動力下肢装具。
［形態５６］
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された少なくとも１つの力分布センサを備え、前記コントローラは、前記圧力中心が指定領域に入り込む場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくように構成される、形態５２に記載の動力下肢装具。
［形態５７］
前記少なくとも１つの力分布センサは、前記足部の踵部に対して印加された力を感知するように構成された踵部エリアセンサと、前記足部のつま先部に対して印加された力を感知するように構成されたつま先部エリアセンサとを備える、形態５６に記載の動力下肢装具。
［形態５８］
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部は、以下の３つのセンサ、すなわち
（１）前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された力分布センサ、
（２）前記脚部サポートと前記足部との間におけるトルクを測定するように構成された相互作用トルクセンサ、および
（３）前記人と前記足部との間の力の圧力中心位置を感知するように構成された力分布センサの中の２つを含み、前記コントローラは、前記２つの含まれるセンサから前記３つのセンサのうちの含まれないセンサの測定値を推定する、形態５２に記載の動力下肢装具。
［形態５９］
前記足部は、上側および下側を備え、前記力分布センサは、弾性ハウジングであって、前記足部に連結することにより前記上側および前記下側の両方の外周部を実質的に囲むことによって、空洞部が前記足部と前記弾性ハウジングとの間に形成される、弾性ハウジングと、前記空洞部内に配置された電子圧力センサアセンブリとを備える、形態５６に記載の動力下肢装具。
［形態６０］
前記電子圧力センサアセンブリは、
少なくとも３つの電極と、
圧電抵抗層と、
前記弾性ハウジングに対する力および前記弾性ハウジングに対する圧力中心位置を少なくとも表す制御信号を生成するように構成されたアルゴリズムを備える電子回路とを備える、形態５９に記載の動力下肢装具。

Claims

エクソスケルトンを備える動力下肢装具を制御する方法であって、前記エクソスケルトンは、人の上半身に対して結合されるように構成可能な腰部部分と、前記人の第１の下肢に対して結合されるように構成可能な少なくとも１つの脚部サポートと、前記人の前記第１の下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記少なくとも１つの脚部サポートを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータと、前記エクソスケルトンをモニタリングするための複数のセンサとを備える、方法であって、
前記エクソスケルトンの第１の配向および前記人の第２の下肢の第２の配向をモニタリングするステップと、
前記第１の配向および前記第２の配向に基づき前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するステップと、
有限な複数の状態から前記エクソスケルトンの現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するステップとを含む、方法。
前記少なくとも１つの脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結可能な近位端部と、遠位端部とを備え、前記方法は、前記少なくとも１つの脚部サポートの前記近位端部から前記遠位端部までの前方距離および側方距離を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、前記近位端部から前記遠位端部までの前記水平方向距離および前記側方距離により構成される、請求項１に記載の方法。
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記方法は、垂直に対する前記脛部セグメントの角度を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、垂直に対する前記脛部セグメントの前記角度である、請求項１に記載の方法。
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記方法は、地形に対する前記脛部セグメントの角度を推定するステップをさらに含み、前記第２の配向は、前記地形に対する前記脛部セグメントの前記角度である、請求項１に記載の方法。
前記脛部に対して結合された慣性測定装置により重力に対する前記脛部セグメントの絶対角を測定するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記脛部の絶対角を矢状面における矢状測定値および冠状面における冠状測定値へと分解するステップと、
前記矢状測定値が少なくとも矢状しきい値を超過し、前記冠状測定値が少なくとも冠状しきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップとをさらに含む、請求項３に記載の方法。
重力に対する前記脛部セグメントの前記角度が少なくともしきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された少なくとも１つの力分布センサを備え、前記方法は、前記圧力中心が指定領域に入り込む場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記少なくとも１つの領域は、前記足部の前方側部側である、請求項８に記載の方法。
前記少なくとも１つの力分布センサは、前記足部の踵部に対して印加された力を推定するように構成された踵部エリアセンサと、前記足部のつま先部に対して印加された力を推定するように構成されたつま先部エリアセンサとを含む、２つのセンサにより構成され、前記領域は、実質的に荷重を受けない前記踵部センサと、実質的に荷重を受ける前記つま先部センサとに相当する、請求項８に記載の方法。
前記足部の薄い表面と、前記足部の上側および下側の両方の外周部に連結するおよび前記外周部を実質的に囲む弾性ハウジングとの間に形成された、空洞部内に配置された電子圧力センサにより、圧力を測定するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
前記装具を、ステップを踏むことに相当する状態におく際に、前記人に合図を送るステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
合図を送る前記ステップは、聴覚音により達成される、請求項１２に記載の方法。
人に対して結合されるように構成された動力下肢装具であって、
前記人の上半身に対して結合されるように構成可能である腰部部分、前記人の第１の下肢に対して結合されるように構成可能である少なくとも１つの脚部サポート、および前記人の前記下肢の運動を可能にするために前記腰部部分に対して前記少なくとも１つの脚部サポートを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータを備える、エクソスケルトンと、
前記エクソスケルトンの第１の配向をモニタリングするための複数のセンサであって、前記センサの中の少なくとも１つが、前記人の第２の下肢の第２の配向を推定するように構成された脚部配向センサである、複数のセンサと、
前記複数のセンサから信号を受け取り、前記少なくとも１つのアクチュエータの動作を調節するように構成された、コントローラであって、前記第１の配向および前記第２の配向の両方に基づき有限な複数の状態から前記動力下肢装具の現在の状態を確立し、前記現在の状態に基づき前記動力下肢装具が自然なヒトの動作を集合的に再現する一連の配向に従うように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御する、コントローラとを備える、動力下肢装具。
前記脚部サポートは、前記腰部部分に対して回転自在に連結された大腿部セグメントと、前記大腿部セグメントに対して回転自在に連結された脛部セグメントとを備え、前記脚部配向センサは慣性測定装置により構成され、前記慣性測定装置は、脛部セグメントに対して結合され、重力に対する前記脛部セグメントの絶対角を測定するように構成される、請求項１４に記載の動力下肢装具。
前記脚部配向センサは、
（１）前記脛部セグメントと前記大腿部セグメントとの間における角度変位を測定するように構成された、第１の角度変位センサと、
（２）前記大腿部セグメントと前記腰部部分との間における角度変位を測定するように構成された、第２の角度変位センサと、
（３）重力に対する前記腰部部分の角度を測定するように構成された、慣性測定装置とを備える、請求項１５に記載の動力下肢装具。
前記コントローラは、重力に対する前記脛部の前記絶対角が少なくともしきい値を超過する場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におく、請求項１５に記載の動力下肢装具。
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された少なくとも１つの力分布センサを備え、前記コントローラは、前記圧力中心が指定領域に入り込む場合に、前記第１の下肢に相当する前記脚部サポートを、ステップを踏むことに相当する状態におくように構成される、請求項１４に記載の動力下肢装具。
前記少なくとも１つの力分布センサは、前記足部の踵部に対して印加された力を感知するように構成された踵部エリアセンサと、前記足部のつま先部に対して印加された力を感知するように構成されたつま先部エリアセンサとを備える、請求項１８に記載の動力下肢装具。
前記脚部サポートは、立脚相時に支持表面上に載置されるように構成された足部を備え、前記足部は、以下の３つのセンサ、すなわち
（１）前記足部の底部にわたり分散された力の圧力中心位置を感知するように構成された力分布センサ、
（２）前記脚部サポートと前記足部との間におけるトルクを測定するように構成された相互作用トルクセンサ、および
（３）前記人と前記足部との間の力の圧力中心位置を感知するように構成された力分布センサの中の２つを含み、前記コントローラは、前記２つの含まれるセンサから前記３つのセンサのうちの含まれないセンサの測定値を推定する、請求項１４に記載の動力下肢装具。