TW201350095A - 差速驅動主動變剛性彈性系統、其方法及其人體外骨骼 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種差速驅動主動變剛性彈性系統。此系統包含兩蝸輪、中心軸、輸出軸及剛性調整裝置及連桿裝置。中心軸連接兩蝸輪，而輸出軸設置於中心軸之輸出端。兩蝸輪組間設置有剛性調整裝置，其包含彈性片及兩銜接盒，彈性片之中心固設於兩蝸輪間之中心軸上，兩銜接盒可滑動地分別套設於彈性片之二端點。兩蝸輪與兩銜接盒間設置有連桿裝置，此系統可藉由兩蝸輪旋轉角度差動，以驅動連桿裝置以帶動兩銜接盒同時向中心軸滑動或分別向彈性片之兩端點滑動，以調整輸出軸之剛性。

Description

差速驅動主動變剛性彈性系統、其方法及其人體外骨骼

本發明係有關於一種外骨骼系統，特別是有關於一種用於能夠主動調整其輸出軸剛性之外骨骼系統。

由於科技的進步及市場的需求，許多不同用途的外骨骼系統已經被開發出來，以輔助人類從事各種不同的工作，其中較常見的為肌肉復健系統、義肢及各種不同的機器人等。然而，大部份的外骨骼系統雖然能夠提供強大的動力以輔助人類從事各種活動，但是卻缺乏安全的人機介面。因此，當使用者穿載習知技藝之外骨骼系統並與其它人互動時，很容易就會不小心傷害到對方。

為了解決這個問題，已經有幾種能調整剛性之外骨骼系統被提出來。其中一種習知技藝之外骨骼系統能夠利用一顆馬達單獨控制外骨骼系統之剛性調整機構。雖然這種方式也能夠適應性地調整外骨骼系統輸出軸之剛性，然而，由於其剛性調整機構需要額外配置一顆馬達來操作，這顆馬達無法同時用於提供動力給外骨骼系統之輸出軸，因此，也造成了成本上的增加及能源使用效率的降低。

在另一方面，習知技藝之外骨骼系統之剛性調整機構結構上通常較為複雜，這也導致了外骨骼系統的體積變大，不但成本增加，維修上也極為困難，使用上極為不便。

因此，如何提出一種外骨骼系統，能夠主動地調整其輸出軸的剛性、又能提供較大的輸出動力、且具備較簡單的結構設計、較高的能源使用效率及較低的成本，即為本發明所欲解決的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種差速驅動主動變剛性彈性系統，以解決習知技藝之外骨骼系統無法主動調整其輸出軸之剛性、能源使用效率不佳、構造複雜、成本過高及體積過大的問題。

根據本發明之其中一目的，提出一種差速驅動主動變剛性彈性系統。此系統可包含中心軸、第一蝸輪、第二蝸輪、輸出軸、剛性調整裝置以及連桿裝置。第一蝸輪連結於中心軸。第二蝸輪透過中心軸連結第一蝸輪。輸出軸設置於中心軸之輸出端。其中，當第一及第二蝸輪同向轉動時，則驅動中心軸以帶動輸出軸旋轉；而當第一及第二蝸輪反向轉動時，則驅動連桿裝置以帶動第一及第二銜接盒沿著彈性片同時向中心軸滑動或分別向彈性片之兩端滑動，使彈性片之有效長度改變，以調整輸出軸之剛性。

根據本發明之另一目的，提出一種主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，此方法可包含下列步驟：提供中心軸，並使中心軸連接一第一蝸輪及一第二蝸輪；提供輸出軸，並設置於中心軸之輸出端；提供剛性調整裝置，剛性調整裝置係包含至少彈性片、第一銜接盒及第二銜接盒，彈性片之中心固設於兩蝸輪間之中心軸上，第一及第二銜接盒可滑動地分別套設於彈性片之兩端；提供連桿裝置，使連桿裝置連結於第一蝸輪、第二蝸輪、第一銜接盒及第二銜接盒；藉由驅動第一及第二蝸輪同向轉動，以驅動中心軸帶動輸出軸旋轉；以及藉由驅動第一及第二蝸輪反向轉動，以驅動連桿裝置帶動第一及第二銜接盒沿著彈性片同時向中心軸滑動或向彈性片之兩端滑動，使彈性片之有效長度改變，以調整輸出軸之剛性。

較佳地，此系統更可包含第一滑動台及第二滑動台，第一及第二滑動台可平行設置於第一蝸輪之一面上。

較佳地，此系統更可包含第一滑件導柱及第二滑件導柱，第一及第二滑件導柱可滑動地分別設置於第一滑動台及第二滑動台上。

較佳地，此系統更可包含第三滑動台及第四滑動台，第三及第四滑動台可對應第一及第二滑動台而設置於第二蝸輪之一面上。

較佳地，此系統更可包含第三及第四滑件導柱，第三及第四滑件導柱可滑動地分別設置於第三及第四滑動台上。

較佳地，連桿裝置可包含第一連桿組及第二連桿組。

較佳地，第一連桿組可包含第一連桿及第二連桿，第一連桿之第一端之一面可樞設於第二連桿之第一端之一面，另一面則可樞設於第一滑件導柱，第一連桿之第二端可樞設於第一銜接盒；第二連桿之第一端之另一面可樞設於第三滑件導柱，第二連桿之第二端可樞設於第二銜接盒。

較佳地，第二連桿組可包含第三連桿及第四連桿，第三連桿之第一端之一面可樞設於第四連桿之第一端，另一面則可樞設第二滑件導柱，第三連桿之第二端可樞設於第二銜接盒；第四連桿之第一端之另一面可樞設於第四滑件導柱，第四連桿之第二端則可樞設於第一銜接盒。

較佳地，第一及第二銜接盒可分別包含至少一滾輪，滾輪可設置於第一及第二連接盒與彈性片之間。

較佳地，第一及第二蝸輪可分別由相同的兩個子蝸輪組合而成，兩個子蝸輪之蝸輪牙可相互交錯，以消除第一及第二蝸輪之背隙。

根據本發明之再一目的，提出一種差速驅動主動變剛性彈性系統。此系統包含中心軸、第一蝸輪、第二蝸輪、輸出軸、剛性調整裝置以及連桿裝置。第一蝸輪連結於中心軸。第二蝸輪透過中心軸連結第一蝸輪。輸出軸設置於中心軸之輸出端。剛性調整裝置包含複數個彈性片及與各個彈性片相對應之複數個銜接盒，各個彈性片之一端固設於兩蝸輪間之中心軸上，各個銜接盒可滑動地分別套設於對應的各個彈性片之另一端。連桿裝置，係連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪及各個該銜接盒。連桿裝置連結於第一蝸輪、第二蝸輪及各個銜接盒。其中，當第一及第二蝸輪同向轉動時，則驅動中心軸以帶動輸出軸旋轉；而當第一及該第二蝸輪反向轉動時，則驅動連桿裝置以帶動各個銜接盒同時沿著各個彈性片向中心軸滑動或向遠離中心軸之方向滑動，使各個彈性片之有效長度改變，以調整輸出軸之剛性。

根據本發明之又一目的，提出一種人體外骨骼，可穿載於人體以輔助人體行動，此人體外骨骼可包含彈性系統及電源供應器，此彈性系統可具有上述的結構及功能。

承上所述，依本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統、其方法及其人體外骨骼.，其可具有一或多個下述優點：

(1) 本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統能夠主動調整其輸出軸的剛性，因此，除了能夠達到較佳的定位控制之外，更能夠安全地與人類互動。

(2) 本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統可藉由簡單的結構，即可同時調整彈性系統之輸出軸之剛性，因此可降低系統之製造成本及複雜度。

(3) 本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統可由兩馬達分別驅動兩蝸桿，以帶動兩蝸輪同向轉動或反向轉動，進而驅動輸出軸轉動或調整輸出軸之剛性。故此輸出軸之動力可由兩馬達提供，因此可有效提高系統的輸出扭力，使能源的利用更有效率。

(4) 本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之蝸輪係由相同的兩個子蝸輪組合而成，兩個子蝸輪之蝸輪牙係相互交錯，因此可以消除蝸輪生產時所預留之背隙所產生的影響。

(5) 本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之體積較小，因此使用上能有較大的彈性。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統、其方法及其人體外骨骼之實施例，為使便於理解，下列所述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1~5圖，第1~4圖分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之第一實施例之第一、第二、第三及第四示意圖，第5圖為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之第一實施例之爆炸圖。如圖所示，本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統1可包含中心軸11、第一蝸桿蝸輪組12、第二蝸桿蝸輪組13、剛性調整裝置16、輸出軸17以及由第一連桿組14及第二連桿組15所組成的四連桿裝置。

在本實施例中，中心軸11連結第一蝸桿蝸輪組12及第二蝸桿蝸輪組13，而中心軸11之輸出端111則設置有輸出軸17。第一蝸桿蝸輪組12可包含第一蝸輪121、第一蝸桿122及馬達181，而第二蝸桿蝸輪組13可包含第二蝸輪131、第二蝸桿132及馬達182。如第4圖所示，彈性系統1可設置於殼體19內，而第一蝸桿122及第二蝸桿132可分別透過一個馬達181及182驅動，進而帶動第一蝸輪121及第二蝸輪131轉動。

其中，第一蝸輪121之一面可設置第一滑動台1211及第二滑動台1212，第一滑動台1211及第二滑動台1212係平行設置於第一蝸輪121之一面上。而第一滑動台1211及第二滑動台1212更可分別設置第一滑件導柱1213及第二滑件導柱1214，此二滑件導柱可滑動地分別設置於該第一滑動台1211及第二滑動台1212上。同樣的，第二蝸輪131之一面可設置第三滑動台1311及第四滑動台1312，第三滑動台1311及第四滑動台1312可平行設置於第二蝸輪131之一面上。而第三滑動台1311及第四滑動台1312更可分別設置於第三滑件導柱1313及第四滑件導柱1314，此二滑件導柱可滑動地分別設置於第三滑動台1311及第四滑動台1312上。

剛性調整裝置16可包含彈性片163、第一銜接盒161及第二銜接盒162。如第5圖所示，中心軸11中央凹入而形成一容置空間，彈性片163之中心可透過一固定件165固設於第一蝸輪121與第二蝸輪131間之中心軸11中央之容置空間中。第一銜接盒161及第二銜接盒162可滑動地分別套設於彈性片163之兩端點，其中，第一銜接盒161及第二銜接盒162內更可設置複數個滾輪164，以降低第一銜接盒161及第二銜接盒162沿著彈性片163滑動時所產生的摩擦力。其中，第一銜接盒161及第二銜接盒162在彈性片163上的相對位置可決定彈性片163的有效長度。其中，彈性片163可為彈性剛片（Leaf Spring），或由複數個彈性剛片疊合在一起所形成。

而在本實施例中所使用的四連桿裝置包含第一連桿組14及第二連桿組15。第一連桿組14可包含第一連桿141及第二連桿142。第一連桿141之第一端之一面可樞設於第二連桿142之第一端之一面，第一連桿141之第一端之另一面則樞設於第一滑件導柱1213，第一連桿141之第二端可樞設於第一銜接盒161；第二連桿142之第一端之另一面樞設於第三滑件導柱1313，該第二連桿142之第二端則樞設於第二銜接盒162。而第二連桿組15可包含第三連桿151及第四連桿152。第三連桿151之第一端之一面可樞設於第四連桿152之第一端，第三連桿151之第一端之另一面可樞設第二滑件導柱1214，第三連桿151之第二端可樞設於第二銜接盒162；第四連桿152之第一端之另一面可樞設於第四滑件導柱1314，第四連桿152之第二端可樞設於第一銜接盒161。當然，連桿裝置也可為其它形式，本發明並不以此為限。

彈性系統1可分別透過馬達181及182驅動第一蝸桿122及第二蝸桿132轉動，以帶動第一蝸輪121及第二蝸輪131轉動。當第一蝸輪121及第二蝸輪131之旋轉角度同動時，則可驅動中心軸11以帶動輸出軸17旋轉。因此，輸出軸17的扭力同時由馬達181及182提供。

而當第一蝸輪121及第二蝸輪131之旋轉角度差動時，第一蝸輪121及第二蝸輪131則可透過各個滑動台及滑件導柱帶動各個連桿，以驅動第一銜接盒161及第二銜接盒162沿著彈性片163同時向中心軸11滑動或分別向彈性片163之兩端滑動。而當第一銜接盒161及第二銜接盒162愈接近中心軸11時，彈性片163的有效長度愈短，此時，輸出軸17可具有較低的剛性，輸出軸17尚能以一定的幅度左右擺動，因此能與人類安全地互動。反之，當第一銜接盒161及第二銜接盒162愈遠離中心軸11而愈接近彈性片163之兩端時，彈性片163的有效長度愈長。此時，輸出軸17則可具有較高的剛性。因此，輸出軸17無法左右擺動，但能提供較大的扭力及較精準的定位控制。

當然，本實施例僅為舉例，本發明之彈性系統更可以包含其它多種實施態樣。例如，剛性調整裝置可也包含複數個彈性片及與各個彈性片相對應之複數個銜接盒，各個彈性片之一端固設於兩蝸輪間之中心軸上，各個銜接盒可滑動地分別套設於對應的各個彈性片之另一端。而各個銜接盒可以利用連桿裝置與各個蝸輪連結。同樣的，當第一該第二蝸輪同向轉動時，則驅動中心軸以帶動輸出軸旋轉；而當第一及第二蝸輪反向轉動時，則驅動連桿裝置以帶動各個銜接盒同時沿著各個彈性片向中心軸滑動或向遠離中心軸之方向滑動，使各個彈性片之有效長度改變，以調整彈性系統之輸出軸之剛性。

值得一提的是，習知技藝之外骨骼系統需要利用一顆專屬的馬達來控制其剛性調整機構，而此專屬的馬達無法提供其輸出軸任何的動力。因此，習知技藝之外骨骼系統之能源使用效率較低，也因此增加了其製造成本。另外，習知技藝之外骨骼系統之剛性調整機構的結構過於複雜，故其體積較大，不但維修不便，且成本極高。然而，本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之剛性調整裝置不需要專屬的馬達，即可執行輸出軸剛性的調整，因此能更有效率的利用能源。另外，本發明之彈性系統之剛性調整裝置及四連桿裝置具有簡單的結構設計，因此能降低成本，且維修容易，體積也較小。故本發明實具專利要件之進步性。

請參閱第6~9圖，其係分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之四連桿系統之第一、第二、第三及第四示意圖。θ₁及θ₂分別表示第一蝸輪及第二蝸輪的旋轉角度，而θ₀則表示彈性片163之旋轉角度，N則表示彈性片163之法線。如第6圖及第7圖所示，當第一蝸輪及第二蝸輪的旋轉角度差動時，第一銜接盒161及第二銜接盒162分別沿著彈性片163之兩端移動，使彈性片163之有效長度變長，而彈性系統之輸出軸之剛性則降低。如第8圖及第9圖所示，當第一蝸輪及第二蝸輪的旋轉角度同動時，第一銜接盒161及第二銜接盒162不會沿著彈性片163滑動，但輸出軸則會轉動。

請參閱第10圖，其係為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之第一實施例之蝸輪結構示意圖。如圖所示，本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之蝸輪分別可以利用相同的兩個子蝸輪A、B組合而成，兩個子蝸輪A、B之蝸輪牙可相互交錯，這種結構能夠有效地消除蝸輪生產時所預留之背隙所產生的影響，使蝸輪運轉時能更順暢。

請參閱第11圖，其係為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統應用於人體外骨骼之示意圖。如圖所示，當將此人體外骨骼2做為肌肉復健系統使用時，若患者欲與護理人員互動，即可降低人體外骨骼2之輸出軸之剛性，以保護與患者互動之護理人員。而當患者欲執行肌肉復健時，即可調整提高人體外骨骼2之輸出軸之剛性，使人體外骨骼2能提供較大的扭力及較精準的定位控制。當然，上述僅為舉例，本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統更可應用於各種其它的外骨骼系統，或作為軍事用途使用。

為了更詳述本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之操作原理，以下以圖例說明了本發明之概念。請參閱第12~14圖，其分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之操作原理之第一、第二及第三示意圖。如第12圖所示，本發明利用兩個馬達來控制彈性系統之輸出軸之剛性及位移。F1及F2分別表示系統的輸入控制點。P則為物體1及物體2之間的中心點。S表示外力施加前P點的位置，S’表示外力施加後P點的位置。D為外力施加前物體1及物體2之距離，D’則為外力施加後物體1及物體2之距離。物體1及物體2之距離可表示彈性系統之輸出軸之剛性；P點的位置則可表示輸出軸之位移。因此，當物體1及物體2由箭頭方向等速前進時，P點的位置由S移動到S’，物體1及物體2之距離仍然維持不變，因此彈性系統之輸出軸可在其剛性不變的情況之下轉動。

如第13圖所示，在例1中，物體1及物體2沿相反方向前進時，P點的位置不變，物體1及物體2之距離由D改變為D’，因此，彈性系統之輸出軸之位置不變，但其剛性改變。相反的，在例2中，彈性系統之輸出軸之位置改變，但其剛性不變。

如第14圖所示，在例3中，彈性系統之輸出軸之剛性及位移獨立地變化。而在例4中，彈性系統之輸出軸之剛性及位移動態地變化。

儘管前述在說明本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統的過程中，亦已同時說明本發明之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。

請參閱第15圖，其係分別為本發明之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法之流程圖。

在步驟S151中，提供中心軸，並使中心軸連接第一蝸輪及第二蝸輪。

在步驟S152中，提供輸出軸，並設置於中心軸之輸出端。

在步驟S153中，提供剛性調整裝置，剛性調整裝置係包含至少彈性片、第一銜接盒及第二銜接盒，彈性片之中心固設於兩蝸輪間之中心軸上，第一及第二銜接盒可滑動地分別套設於彈性片之兩端。

在步驟S154中，提供連桿裝置，使連桿裝置連結於第一蝸輪、第二蝸輪、第一銜接盒及第二銜接盒。

在步驟S155中，藉由驅動第一及第二蝸輪同向轉動，以驅動中心軸帶動輸出軸旋轉。

在步驟S156中，藉由驅動第一及第二蝸輪反向轉動，以驅動連桿裝置帶動第一及第二銜接盒同時向中心軸滑動或向彈性片之兩端滑動，使彈性片之有效長度改變，以調整輸出軸之剛性。

本發明之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統時描述過，在此為了簡略說明便不再重覆敘述。

綜上所述，本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統能夠主動調整其輸出軸的剛性，因此，除了能夠達到較佳的定位控制之外，更能夠安全地與人類互動。另外，本發明可藉由簡單的結構，即可同時調整彈性系統之輸出軸之剛性，因此可降低系統之製造成本、複雜度及體積。再者，本發明可由兩馬達分別驅動兩蝸桿，以帶動兩蝸輪同向轉動或反向轉動，進而驅動輸出軸轉動或調整輸出軸之剛性。因此，此輸出軸之動力可由兩馬達提供，因此可有效提高系統的輸出扭力，使能源的利用更有效率。另外，本發明所使用之蝸輪係由相同的兩個子蝸輪組合而成，兩個子蝸輪之蝸輪牙係相互交錯，因此可以消除蝸輪生產時所預留之背隙所產生的影響。因此，本發明確實能夠有效改善習知技藝之外骨骼系統之缺點。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．差速驅動主動變剛性彈性系統

2．．．外骨骼系統

11．．．中心軸

111．．．輸出端

12．．．第一蝸桿蝸輪組

121．．．第一蝸輪

1211．．．第一滑動台

1212．．．第二滑動台

1213．．．第一滑件導柱

1214．．．第二滑件導柱

13．．．第二蝸桿蝸輪組

131．．．第二蝸輪

1311．．．第三滑動台

1312．．．第四滑動台

1313．．．三滑件導柱

1314．．．第四滑件導柱

14．．．第一連桿組

141．．．第一連桿

142．．．第二連桿

15．．．第二連桿組

151．．．第三連桿

152．．．第四連桿

16．．．剛性調整裝置

161．．．第一銜接盒

162．．．第二銜接盒

163．．．彈性片

164．．．滾輪

165．．．固定件

17．．．輸出軸

181、182．．．馬達

19．．．殼體

A、B．．．子蝸輪

S151~S156．．．步驟流程

第1~4圖係分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之第一實施例之第一、第二、第三及第四示意圖。
第5圖係為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統　 之第一實施例之爆炸圖。
第6~9圖係分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之四連桿系統之第一、第二、第三及第四示意圖。
第10圖係為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之第一實施例之蝸輪結構示意圖。
第11圖係為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統應用於人體外骨骼之示意圖。
第12~14圖係分別為本發明之差速驅動主動變剛性彈性系統之操作原理之第一、第二及第三示意圖。
第15圖係分別為本發明之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法之流程圖。

1．．．差速驅動主動變剛性彈性系統

11．．．中心軸

111．．．輸出端

121．．．第一蝸輪

1211．．．第一滑動台

1212．．．第二滑動台

1213．．．第一滑件導柱

1214．．．第二滑件導柱

131．．．第二蝸輪

1311．．．第三滑動台

1312．．．第四滑動台

1313．．．三滑件導柱

1314．．．第四滑件導柱

141．．．第一連桿

142．．．第二連桿

151．．．第三連桿

152．．．第四連桿

161．．．第一銜接盒

162．．．第二銜接盒

163．．．彈性片

164．．．滾輪

165．．．固定件

Claims (22)

1. 一種差速驅動主動變剛性彈性系統，其包含：
   一中心軸；
   一第一蝸輪，係連結於該中心軸；
   一第二蝸輪，係透過該中心軸連結該第一蝸輪；
   一輸出軸，係設置於該中心軸之一輸出端；
   一剛性調整裝置，係包含至少一彈性片、一第一銜接盒及一第二銜接盒，該彈性片之中心固設於兩蝸輪間之該中心軸上，該第一銜接盒及該第二銜接盒可滑動地分別套設於該彈性片之兩端；以及
   一連桿裝置，係連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪、該第一銜接盒及該第二銜接盒；
   其中，當該第一蝸輪及該第二蝸輪同向轉動時，則驅動該中心軸以帶動該輸出軸旋轉；而當該第一蝸輪及該第二蝸輪反向轉動時，則驅動該連桿裝置以帶動該第一銜接盒及該第二銜接盒沿著該彈性片同時向該中心軸滑動或分別向該彈性片之兩端滑動，使該彈性片有效長度改變以調整該輸出軸之剛性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，更包含一第一滑動台及一第二滑動台，該第一滑動台及該第二滑動台係平行設置於該第一蝸輪之一面上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，更包含一第一滑件導柱及一第二滑件導柱，該第一滑件導柱及該一第二滑件導柱係可滑動地設置分別於該第一滑動台及該第二滑動台上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，更包含一第三滑動台及一第四滑動台，該第三滑動台及該第四滑動台係設置於該第二蝸輪對應該第一蝸輪之一面上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，更包含一第三滑件導柱及一第四滑件導柱，該第三滑件導柱及該第四滑件導柱係可滑動地分別設置於該第三滑動台及該第四滑動台上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，其中該連桿裝置係包含一第一連桿組及一第二連桿組，該第一連桿組及該第二連桿組連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪、該第一銜接盒及該第二銜接盒。
7. 如申請專利範圍第6項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，其中該第一連桿組係包含一第一連桿及一第二連桿，該第一連桿之第一端之一面係樞設於該第二連桿之第一端之一面，另一面則樞設於該第一滑件導柱，該第一連桿之第二端係樞設於該第一銜接盒；該第二連桿之第一端之另一面係樞設於該第三滑件導柱，該第二連桿之第二端則樞設於該第二銜接盒。
8. 如申請專利範圍第7項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，其中該第二連桿組係包含一第三連桿及一第四連桿，該第三連桿之第一端之一面係樞設於該第四連桿之第一端，另一面則樞設該第二滑件導柱，該第三連桿之第二端係樞設於該第二銜接盒；該第四連桿之第一端之另一面係樞設於該第四滑件導柱，該第四連桿之第二端則樞設於該第一銜接盒。
9. 如申請專利範圍第8項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，其中該第一銜接盒及該第二銜接盒分別包含至少一滾輪，該滾輪係設置於該第一銜接盒及該第二銜接盒與該彈性片之間。
10. 如申請專利範圍第1項或第9項所述之差速驅動主動變剛性彈性系統，其中該第一蝸輪及該第二蝸輪係分別由相同的兩個子蝸輪組合而成，兩個子蝸輪之蝸輪牙係相互交錯，以消除該第一蝸輪及該第二蝸輪之背隙。
11. 一種主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，係包含下列步驟：
    提供一中心軸，並使該中心軸連接一第一蝸輪及一第二蝸輪；
    提供一輸出軸，並設置於該中心軸之一輸出端；
    提供一剛性調整裝置，該剛性調整裝置係包含至少一彈性片、一第一銜接盒及一第二銜接盒，該彈性片之中心固設於兩蝸輪間之該中心軸上，該第一銜接盒及該第二銜接盒可滑動地分別套設於該彈性片之兩端；
    提供一連桿裝置，使該連桿裝置連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪、該第一銜接盒及該第二銜接盒；
    藉由驅動該第一蝸輪及該第二蝸輪同向轉動，以驅動該中心軸帶動該輸出軸旋轉；以及
    藉由驅動該第一蝸輪及該第二蝸輪反向轉動，以驅動該連桿裝置帶動該第一銜接盒及該第二銜接盒沿著該彈性片同時向該中心軸滑動或向該彈性片之兩端滑動，使該彈性片之有效長度改變，以調整該輸出軸之剛性。
12. 如申請專利範圍第11項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，更包含一第一滑動台及一第二滑動台，該第一滑動台及該第二滑動台係平行設置於該第一蝸輪之一面上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，更包含一第一滑件導柱及一第二滑件導柱，該第一滑件導柱及該一第二滑件導柱係可滑動地分別設置於該第一滑動台及該第二滑動台上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，更包含一第三滑動台及一第四滑動台，該第三滑動台及該第四滑動台係設置於該第二蝸輪對應該第一蝸輪之一面上。
15. 如申請專利範圍第14項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，更包含一第三滑件導柱及一第四滑件導柱，該第三滑件導柱及該第四滑件導柱係可滑動地分別設置於該第三滑動台及該第四滑動台上。
16. 如申請專利範圍第15項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，其中該連桿裝置係包含一第一連桿組及一第二連桿組，該第一連桿組及該第二連桿組連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪、該第一銜接盒及該第二銜接盒。
17. 如申請專利範圍第16項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，其中該第一連桿組係包含一第一連桿及一第二連桿，該第一連桿之第一端之一面係樞設於該第二連桿之第一端之一面，另一面則樞設於該第一滑件導柱，該第一連桿之第二端係樞設於該第一銜接盒；該第二連桿之第一端之另一面係樞設於該第三滑件導柱，該第二連桿之第二端則樞設於該第二銜接盒。
18. 如申請專利範圍第17項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，其中該第二連桿組係包含一第三連桿及一第四連桿，該第三連桿之第一端之一面係樞設於該第四連桿之第一端，另一面則樞設該第二滑件導柱，該第三連桿之第二端係樞設於該第二銜接盒；該第四連桿之第一端之另一面係樞設於該第四滑件導柱，該第四連桿之第二端則樞設於該第一銜接盒。
19. 如申請專利範圍第18項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，其中該第一銜接盒及該第二銜接盒分別包含至少一滾輪，該滾輪係設置於該第一銜接盒及該第二銜接盒與該彈性片之間。
20. 如申請專利範圍第11項或第19項所述之主動調整彈性系統之輸出軸剛性之方法，其中該第一蝸輪及該第兩蝸輪係分別由相同的兩個子蝸輪組合而成，兩個子蝸輪之蝸輪牙係相互交錯，以消除該第一蝸輪及該第二蝸輪之背隙。
21. 一種差速驅動主動變剛性彈性系統，其包含：
    一中心軸；
    一第一蝸輪，係連結於該中心軸；
    一第二蝸輪，係透過該中心軸連結該第一蝸輪；
    一輸出軸，係設置於該中心軸之一輸出端；
    一剛性調整裝置，係包含複數個彈性片及與各個該彈性片相對應之複數個銜接盒，各個該彈性片之一端固設於兩蝸輪間之該中心軸上，各個該銜接盒可滑動地分別套設於對應的各個該彈性片之另一端；以及
    一連桿裝置，係連結於該第一蝸輪、該第二蝸輪及各個該銜接盒；
    其中，當該第一蝸輪及該第二蝸輪同向轉動時，則驅動該中心軸以帶動該輸出軸旋轉；而當該第一蝸輪及該第二蝸輪反向轉動時，則驅動該連桿裝置以帶動各個該銜接盒同時沿著各個該彈性片向該中心軸滑動或向遠離該中心軸之方向滑動，使各個該彈性片之有效長度改變，以調整該輸出軸之剛性。
22. 一種人體外骨骼，係穿載於人體以輔助人體行動，該人體外骨骼係包含一差速驅動主動變剛性彈性系統及一電源供應器，該差速驅動主動變剛性彈性系統係如申請專利範圍第1項至第10項及第21項之任一項之所述。