TWI704911B - 外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法 - Google Patents

外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法 Download PDF

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TWI704911B
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Abstract

本發明提供一種外骨骼穿戴管理方法。所述方法包括從感測系統接收慣性資料；根據所接收的慣性資料判斷是否外骨骼裝置的左腿部件平行於所述使用者的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件平行於所述使用者的右腿；反應於判定所述左腿部件/所述右腿部件不平行於所述使用者的所述左腿/所述右腿，提示調整左腿部件訊息/調整右腿部件訊息；以及反應於判定所述左腿部件平行於所述使用者的所述左腿且所述右腿部件平行於所述使用者的所述右腿，提示所述左腿部件與所述右腿部件穿戴正確訊息。

Description

外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法
本發明是有關於一種管理系統，且特別是有關於一種外骨骼裝置的外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法。
隨著科技的進展，目前市面上已經具有不同種類的外骨骼裝置(亦稱，動力外骨骼裝置)。所述外骨骼裝置可被穿戴於使用者身上(如，安裝於使用者的上肢或/且下肢)。被穿戴外骨骼裝置的使用者肢體可藉由外骨骼裝置所提供的輔助力道來進行運動，以增加使用者肢體的運動能力。
然而，目前穿戴外骨骼裝置的過程需要藉由專業人士來執行，一般的民眾或使用者並無法正確地穿戴外骨骼裝置。如此一來，便減少了外骨骼裝置的應用性與使用效率。特別是，外骨骼裝置若沒有被正確地穿戴，會導致外骨骼裝置執行不正確的出力而導致了工作效率的降低且提高了使用者的風險。
基此，要如何讓外骨骼裝置可在不經由專業人員的操作與校正的情況下，可讓使用者正確地穿戴外骨骼裝置，以增加外 骨骼裝置的應用性與使用效率，進而增加外骨骼裝置的工作效率且降低使用外骨骼裝置的風險，為本領域技術人員專注致力發展的目標。
本發明提供一種外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法，可提示使用者在當前外骨骼裝置的多個部件中需要被調整穿戴位置的部件，以讓使用者可正確地穿戴所述外骨骼裝置，進而提昇外骨骼裝置的使用效率。
本發明的一實施例提供適用於被穿戴於使用者上的外骨骼裝置的一種外骨骼穿戴管理系統。所述外骨骼穿戴管理系統包括外骨骼穿戴管理裝置以及感測系統。所述外骨骼穿戴管理裝置耦接至所述外骨骼裝置。所述感測系統安裝於所述外骨骼裝置上且耦接至所述外骨骼穿戴管理裝置，並且所述感測系統用以持續感測所述外骨骼裝置的當前姿態以輸出對應所述當前姿態的慣性資料至所述外骨骼穿戴管理裝置。所述外骨骼穿戴管理裝置包括輸出裝置、儲存裝置以及處理器。所述儲存裝置儲存外骨骼穿戴管理程式碼模組。所述處理器用以存取且執行所述外骨骼穿戴管理程式碼模組以實現外骨骼穿戴管理方法。所述處理器用以從所述感測系統接收第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿，其中反應於判定所述使用者為所述坐姿，所述處理器更用以接收第二慣性資料，並且根據所述第二慣性資料 判斷是否所述外骨骼裝置的左腿部件平行於所述使用者的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件平行於所述使用者的右腿。反應於判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件不平行於所述使用者的所述左腿，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示調整左腿部件訊息；反應於判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件不平行於所述使用者的所述右腿，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示調整右腿部件訊息；以及反應於判定所述外骨骼裝置的左腿部件平行於所述使用者的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件平行於所述使用者的右腿，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示所述左腿部件與所述右腿部件穿戴正確訊息。
本發明的一實施例提供適用於被穿戴於使用者上的外骨骼裝置的一種外骨骼穿戴管理系統。所述外骨骼穿戴管理系統包括外骨骼穿戴管理裝置與感測系統。所述外骨骼穿戴管理裝置耦接至所述外骨骼裝置上。所述感測系統包括多個圖像掃描裝置。所述多個圖像掃描裝置安裝於所述外骨骼裝置上且耦接至所述外骨骼穿戴管理裝置，其中所述多個圖像掃描裝置各自用以持續執行圖像掃描操作，並且根據所述圖像掃描操作的結果傳送對應的訊息給所述外骨骼穿戴管理裝置。所述外骨骼穿戴管理裝置包括輸出裝置、儲存裝置以及處理器。所述儲存裝置儲存外骨骼穿戴管理程式碼模組。所述處理器用以存取且執行所述外骨骼穿戴管理程式碼模組以實現外骨骼穿戴管理方法。所述處理器用以根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第一訊息判斷是否所述外 骨骼裝置的左膝關節部件與右膝關節部件正確地被安裝至對應的左膝關節位置與右膝關節位置上。反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左膝關節圖像掃描裝置的左膝關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述左膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示調整左膝關節部件訊息；反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右膝關節圖像掃描裝置的右膝關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述右膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述右膝關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整右膝關節部件訊息；反應於接收到所述左膝關節位置確認訊息及所述右膝關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述左膝關節部件與所述右膝關節部件正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置與所述右膝關節位置上，並且根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第二訊息判斷所述外骨骼裝置的左髖關節部件與右髖關節部件是否正確地被安裝至對應的左髖關節位置與右髖關節位置上。反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左髖關節圖像掃描裝置的左髖關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述左髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整左髖關節部件訊息；反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右髖關節圖 像掃描裝置的右髖關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述右髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整右髖關節部件訊息；反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息及所述右髖關節位置確認訊息，所述處理器更用以判定所述左髖關節部件與所述右髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上。此外，反應於判定所述左髖關節部件與所述右髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上，所述處理器指示所述輸出裝置提示穿戴完畢訊息。
本發明的一實施例提供適用於外骨骼穿戴管理系統的一種外骨骼穿戴管理方法。所述外骨骼穿戴管理系統用以管理被穿戴於使用者上的外骨骼裝置，其中所述外骨骼穿戴系統包括外骨骼穿戴管理裝置與感測系統。所述方法包括從所述感測系統接收第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿；反應於判定所述使用者為所述坐姿，接收第二慣性資料，並且根據所述第二慣性資料判斷是否所述外骨骼裝置的左腿部件平行於所述使用者的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件平行於所述使用者的右腿；反應於判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件不平行於所述使用者的所述左腿，提示調整左腿部件訊息；反應於判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件不平行於所述使用者的所述右腿，提示一調整右腿部件訊息；以及反應於判定所述外骨骼裝置 的左腿部件平行於所述使用者的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件平行於所述使用者的右腿，提示所述左腿部件與所述右腿部件穿戴正確訊息。
本發明的一實施例提供適用於外骨骼穿戴管理系統的一種外骨骼穿戴管理方法。所述外骨骼穿戴管理系統用以管理被穿戴於使用者上的外骨骼裝置，其中所述外骨骼穿戴管理系統包括外骨骼穿戴管理裝置與感測系統，其中所述感測系統包括多個圖像掃描裝置。所述方法包括根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第一訊息判斷是否所述外骨骼裝置的左膝關節部件與右膝關節部件正確地被安裝至對應的左膝關節位置與右膝關節位置上；反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左膝關節圖像掃描裝置的左膝關節位置確認訊息，判定所述左膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置上，並且提示一調整左膝關節部件訊息；反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右膝關節圖像掃描裝置的右膝關節位置確認訊息，判定所述右膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述右膝關節位置上，並且提示調整右膝關節部件訊息；反應於接收到所述左膝關節位置確認訊息及所述右膝關節位置確認訊息，判定所述左膝關節部件與所述右膝關節部件正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置與所述右膝關節位置上，並且根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第二訊息判斷所述外骨骼裝置的左髖關節部件與右髖關節部件是否正確地被安裝 至對應的左髖關節位置與右髖關節位置上；反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左髖關節圖像掃描裝置的左髖關節位置確認訊息，判定所述左髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，提示調整左髖關節部件訊息；反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右髖關節圖像掃描裝置的右髖關節位置確認訊息，判定所述右髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且提示一調整右髖關節部件訊息；反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息及所述右髖關節位置確認訊息，判定所述左髖關節部件與所述右髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上；以及反應於判定所述左髖關節部件與所述右髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上，提示穿戴完畢訊息。
在本發明的一實施例中，上述的感測系統更包括慣性感測器矩陣與角度感測器矩陣，其中反應於判定所述左髖關節部件與所述右髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上，所述外骨骼穿戴管理方法更包括執行外骨骼出力校正操作。所述外骨骼出力校正操作包括提示一站立請求訊息；根據從所述慣性感測器矩陣所接收的慣性資料判斷所述使用者是否為站姿；反應於判定所述使用者為所述站姿，從所述角度感測器矩陣接收多個角度資料，其中所述多個角度資料 包括左髖關節角度值、右髖關節角度值、左膝關節角度值以及右膝關節角度值；根據所述多個角度資料與所述儲存裝置中的歷史資料庫中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料，其中所述多個歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值，並且所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角度差值以及右膝關節角度差值；反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值，提示站姿異常訊息；以及反應於所述多個角度差資料皆不大於所述允許門檻值，根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道，並且根據所述多個角度資料更新所述多個歷史角度資料。
在本發明的一實施例中，上述的外骨骼穿戴管理裝置更包括外骨骼調整系統。所述外骨骼調整系統更包括左步進馬達與右步進馬達。所述外骨骼穿戴管理方法更包括反應於判定所述左髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，控制所述左步進馬達以改變所述左腿部件的長度；反應於判定所述右髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，更控制所述右步進馬達以改變所述右腿部件的長度；在所述左腿部件的所述長度被改變的期間，反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息，判定所述左髖關節部件正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，並且控制所述左步進馬達以停止改變所述左腿部 件的所述長度；以及在所述右腿部件的所述長度被改變的期間，反應於接收到所述右髖關節位置確認訊息，判定所述右髖關節部件正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且控制所述右步進馬達以停止改變所述右腿部件的所述長度。
基於上述，本發明的實施例所提供的外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法，可根據判斷外骨骼裝置的多個部件是否正確地被安裝於對應的多個預定位置上來提示使用者所述多個部件中需要被調整穿戴的一或多個部件。此外，在另一實施例所提供的外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法，更可直接自動地調整需要被調整的所述一或多個部件的位置，以及校正外骨骼的出力。如此一來，可讓使用者正確地穿戴外骨骼裝置，增加外骨骼裝置的應用性、使用效率與工作效率，並且降低使用外骨骼裝置的風險。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1:外骨骼穿戴管理系統
2:使用者
10:外骨骼穿戴管理裝置
20:感測系統
210:慣性感測器矩陣
220:角度感測器矩陣
110:儲存裝置
120:處理器
130:輸出裝置
140:主記憶體
111:外骨骼穿戴管理程式碼模組
112:歷史資料庫
30:外骨骼調整系統
221L、221R、222L、222R:角度感測器
211L、211R:慣性感測器
230:圖像掃描矩陣
30R、30L:外骨骼調整系統
31L:左膝關節部件
31R:右膝關節部件
32L:左腿部件
32R:右腿部件
33L:左髖關節部件
33R:右髖關節部件
RL、LL:長度
S211、S212、S213、S214、S215、S216、S217、S218:外骨骼穿戴管理方法的流程步驟
S221、S222、S223、S224、S225:髖關節位置管理操作的流程步驟
S231、S232、S233、S234、S235、S236、S237、S238、S239: 外骨骼出力校正操作的流程步驟
X1、Y1、Z1、X1’、Y1’、Z1’、X2、Y2、Z2、X2’、Y2’、Z2’:重力加速度向量
X1’_g、Y1’_g、Z1’_g、X2’_g、Y2’_g、Z2’_g:重力加速度
Θ1R、Θ2R:角度
310L:左步進馬達
310R:右步進馬達
320R:渦輪渦桿組
231L:左髖關節圖像掃描裝置
231R:右髖關節圖像掃描裝置
232L:左膝關節圖像掃描裝置
232R:右膝關節圖像掃描裝置
241L、241R、242L、242R:編碼圖像
S511、S512、S513、S514、S515、S516、S517:外骨骼穿戴管理方法的流程步驟
2311L:點圖像解碼器
2312L:圖像擷取裝置
圖1A是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統的方塊示意圖。
圖1B是依照本發明的第一實施例所繪示的慣性感測器矩陣與角度感測器矩陣的方塊示意圖。
圖1C是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統、外骨骼裝置與使用者的示意圖。
圖2A是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼穿戴管理方法的流程圖。
圖2B是依照本發明的第一實施例所繪示的髖關節位置管理操作的流程圖。
圖2C是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼出力校正操作的流程圖。
圖3A是依照本發明的第一實施例所繪示的在使用者為坐姿時的慣性感測器的三軸加速度向量的示意圖。
圖3B是依照本發明的第一實施例所繪示的在使用者為站姿時的慣性感測器的三軸加速度向量的示意圖。
圖3C是依照本發明的第一實施例所繪示的角度感測器的示意圖。
圖4A是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統的方塊示意圖。
圖4B是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描矩陣與對應的多個編碼圖像的方塊示意圖。
圖5是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管理方法的流程圖。
圖6A是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描裝置的方塊示意圖。
圖6B是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描裝置與編碼圖像的示意圖。
圖7是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼調整系統的示意圖。
圖8是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統、外骨骼裝置與使用者的示意圖。
[第一實施例]
圖1A是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統1的方塊示意圖。請參照圖1A，在本實施例中，外骨骼穿戴管理系統1包括外骨骼穿戴管理裝置10與感測系統20。在本實施例中，所述外骨骼穿戴管理裝置包括儲存裝置110、處理器120、輸出裝置130以及主記憶體140。所述感測系統20包括慣性感測器矩陣210以及角度感測器矩陣220。在一實施例中，外骨骼調整系統30耦接(電性連接)至所述處理器120。
處理器120為具備運算能力的硬體，用以管理外骨骼穿戴管理裝置的整體運作。即，處理器120為用以管理外骨骼穿戴管理裝置的其他元件的主要硬體元件。在本實施例中，處理器120例如是一核心或多核心的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(micro-processor)、或是其他可程式化之處理單元 (Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置。
儲存裝置110可以經由處理器120的指示來記錄一些需要長時間儲存的資料，例如，用以控制外骨骼穿戴管理裝置的韌體或是軟體；一或多個程式碼模組；以及一或多個數據庫。儲存裝置110可以是任何型態的硬碟機(Hard Disk Drive，HDD)或非揮發性記憶體儲存裝置(如，固態硬碟)。所述一或多個程式碼模組包括外骨骼穿戴管理程式碼模組111。所述一或多個數據庫包括歷史資料庫112。所述歷史資料庫112用以記錄多種歷史資料，例如，歷史角度資料。在本實施例中，所述歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值。
在本實施例中，處理器120可經由存取與執行外骨骼穿戴管理程式碼模組111來執行外骨骼穿戴管理操作，以實現本發明的實施例所提供的外骨骼穿戴管理方法。
輸出裝置130用於輸出訊息。所述訊息可以為語音訊息、文字訊息、圖像訊息或其他形式的多媒體訊息。所述輸出裝置130亦對應所輸出的訊息的型態。舉例來說，對應語音訊息的輸出裝置130可為喇叭；對應文字訊息的輸出裝置130可為螢幕；對應多媒體訊息的輸出裝置130可為具有喇叭的螢幕；對應燈號訊息 的輸出裝置130可為可顯示多個LED燈號的LED燈具。
在一實施例中，外骨骼穿戴管理裝置更包括輸入裝置。所述輸入裝置例如是觸控面板等供使用者2施加輸入操作以輸入數據的電子裝置。在一實施例中，輸出裝置130亦可與輸入裝置整合。例如，所整合成的觸控面板可同時提供輸出訊息及接收觸控輸入操作的功能。在本實施例中，使用者2可藉由施加輸入操作於輸入裝置，以觸發外骨骼穿戴管理操作的執行。
在本實施例中，主記憶體140用以暫存資料。主記憶體140例如是動態隨機存取記憶體。所述資料包括用以管理外骨骼穿戴管理裝置的韌體、經由感測系統20所獲得的多種資料，本發明不限於此。
圖1B是依照本發明的第一實施例所繪示的慣性感測器矩陣與角度感測器矩陣的方塊示意圖。圖1C是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統1、外骨骼裝置與使用者2的示意圖。請參照圖1B與圖1C，在本實施例中，所述慣性感測器矩陣210包括多個慣性感測器211L、211R。例如，安裝於外骨骼裝置的左腿部件32L上的左慣性感測器211L與安裝在外骨骼裝置的右腿部件32R上的右慣性感測器211R。所述慣性感測器用以偵測所述慣性感測器的至少三軸(X軸、Y軸、Z軸)的加速度向量值，並且所述慣性感測器可感測所述慣性感測器的每一軸的加速度向量值的重力加速度分量。所述慣性感測器例如是9軸微機電慣性感測器(9-Axis MEMS IMU)或其他適合的慣性感測器， 本發明不限於此。
此外，請參照圖1B，在本實施例中，所述角度感測器矩陣220包括多個角度感測器221L~222R。例如，安裝於外骨骼裝置的左髖關節部件33L上的角度感測器221L、安裝在外骨骼裝置的右髖關節部件33R上的角度感測器221R、安裝在外骨骼裝置的左膝關節部件31L上的角度感測器222L、安裝在外骨骼裝置的右膝關節部件31R上的角度感測器222R。在本實施例中，所述角度感測器用以感測所對應的關節部件的角度值。即，所述感測系統20的角度感測器矩陣220用以持續感測所述外骨骼裝置的(多個關節部件的)所述當前姿態以輸出對應當前姿態的多個角度資料至所述外骨骼穿戴管理裝置。所述角度感測器例如是霍爾磁力感測器等適合的角度感測器，本發明不限於此。
在本實施例中，左髖關節部件33L與左膝關節部件31L之間的距離LL亦可稱為左腿部件32L的長度，並且右髖關節部件33R與右膝關節部件31R之間的距離RL亦可稱為右腿部件32R的長度。
以下經由圖2A來說明本實施例的外骨骼穿戴管理裝置所執行的外骨骼穿戴管理操作及對應實現之外骨骼穿戴管理方法的細節。
請參照圖2A，在步驟S211中，處理器120從感測系統20接收第一慣性資料。接著，在步驟S212中，處理器120根據所述第一慣性資料判斷使用者2是否為坐姿。
具體來說，慣性感測器矩陣210的多個慣性感測器會各自偵測自身的姿態來輸出對應的慣性資料。在本實施例中，所述第一慣性資料包括來自所述左慣性感測器211L的第一左慣性資料與來自所述右慣性感測器211R的第一右慣性資料。更詳細來說，慣性感測器會感測重力加速度在慣性感測器上的X軸、Y軸與Z軸的分量，並且輸出所述重力加速度在慣性感測器上的X軸分量、Y軸分量與Z軸分量(亦稱，X軸重力加速度向量、Y軸重力加速度向量與Z軸重力加速度向量)。
此外，在根據所述第一慣性資料判斷使用者2是否為坐姿的運作中，處理器120會判斷所述第一左慣性資料中的X軸重力加速度絕對值是否在預定重力加速度範圍內，並且判斷所述第一右慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內。在本實施例中，預定重力加速度範圍為0.9g至1g。所述第一左慣性資料中的所述X軸重力加速度絕對值為所述第一左慣性資料中的X軸重力加速度向量的絕對值；所述第一右慣性資料中的所述X軸重力加速度絕對值為所述第一右慣性資料中的X軸重力加速度向量的絕對值。應注意的是，所述預定重力加速度範圍亦可被設定為其他數值範圍，本發明不限於此。
此外，反應於辨識所述第一左慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在預定重力加速度範圍內且所述第一右慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，所述處理器120判定所述使用者2為所述坐姿。
圖3A是依照本發明的第一實施例所繪示的在使用者2為坐姿時的慣性感測器的三軸加速度向量的示意圖。圖3B是依照本發明的第一實施例所繪示的在使用者2為站姿時的慣性感測器的三軸加速度向量的示意圖。
請先參照圖3A，在本實施例中，以右慣性感測器211R為例子(在圖3A中的右慣性感測器211R的右表面面對右腿外側)。右慣性感測器211R會輸出具有X軸重力加速度向量X1、Y軸重力加速度向量Y1、Z軸重力加速度向量Z1的慣性資料(亦稱，右慣性資料)(左慣性感測器211L所輸出的慣性資料可稱為左慣性資料)。
於圖3A中左方的平行右腿態樣中，由於右慣性感測器211R及所安裝的右腿部件32R平行於使用者2的右腿，右慣性感測器211R的X軸重力加速度向量X1的絕對值(亦稱，X軸重力加速度絕對值)會接近1g。即，會落於預定重力加速度範圍內。應注意的是，在此平行右腿態樣中，右慣性感測器211R的Y軸重力加速度向量Y1的絕對值(亦稱，Y軸重力加速度絕對值)會接近0g；右慣性感測器211R的Z軸重力加速度向量Z1的絕對值(亦稱，Z軸重力加速度絕對值)會接近0g。
於圖3A中右方的不平行右腿態樣中，由於右慣性感測器211R及所安裝的右腿部件32R不平行於使用者2的右腿(例如，如圖3A所示向右腿外側所面對的方向傾斜)，右慣性感測器211R會輸出具有X軸重力加速度向量X1’(如，對應重力加速度X1’_g)、 Y軸重力加速度向量Y1’(如，對應重力加速度Y1’_g)、Z軸重力加速度向量Z1’(如，對應重力加速度Z1’_g)的右慣性資料。更詳細來說，X軸重力加速度向量X1’是重力加速度X1’_g的分量；Y軸重力加速度向量Y1’是重力加速度Y1’_g的分量；Z軸重力加速度向量Z1’是重力加速度Z1’_g的分量。
右慣性感測器211R的X軸重力加速度向量X1’的絕對值會可能落於預定重力加速度範圍之外(如，0.7g)或落於預定重力加速度範圍之內。此外，應注意的是，在此使用者2為坐姿且右慣性感測器211R為不平行右腿態樣的例子中，由於右慣性感測器211R及所安裝的右腿部件32R不平行於使用者2的右腿，右慣性感測器211R的Y軸重力加速度向量Y1’的絕對值(亦稱，Y軸重力加速度絕對值)會大於0g(即，右慣性感測器211R的Y軸方向會感測到重力加速度的分量)；右慣性感測器211R的Z軸重力加速度向量Z1’的絕對值(亦稱，Z軸重力加速度絕對值)會大於0g(即，右慣性感測器211R的Z軸方向會感測到重力加速度的分量)。
相似地，請再參照圖3B，在本實施例中，以右慣性感測器211R為例子(在圖3B中的右慣性感測器211R的右表面面對右腿外側)。由於使用者2從圖3A的坐姿改變為圖3B的站姿(X軸重力加速度向量朝向天空的坐姿改變為Y軸重力加速度向量朝向天空的站姿)，右慣性感測器211R會依照Y軸重力加速度向量往X軸重力加速度向量的方向來改變姿態。即，右慣性感測器211R會輸出具有X軸重力加速度向量X2、Y軸重力加速度向量Y2、Z 軸重力加速度向量Z2的右慣性資料。
於圖3B中左方的平行右腿態樣中，由於右慣性感測器211R及所安裝的右腿部件32R平行於使用者2的右腿，右慣性感測器211R的Y軸重力加速度向量Y2的絕對值(亦稱，Y軸重力加速度絕對值)會接近1g。即，會落於預定重力加速度範圍內。應注意的是，在此平行右腿態樣中，右慣性感測器211R的X軸重力加速度向量X2的絕對值(亦稱，X軸重力加速度絕對值)會接近0g；右慣性感測器211R的Z軸重力加速度向量Z2的絕對值(亦稱，Z軸重力加速度絕對值)會接近0g。
於圖3B中右方的不平行右腿態樣中，由於右慣性感測器211R及所安裝的右腿部件32R不平行於使用者2的右腿(例如，如圖3B所示向右腿外側所面對的方向傾斜)，右慣性感測器211R會輸出具有X軸重力加速度向量X2’(如，對應重力加速度X2’_g)、Y軸重力加速度向量Y2’(如，對應重力加速度Y2’_g)、Z軸重力加速度向量Z2’(如，對應重力加速度Z2’_g)的右慣性資料。右慣性感測器211R的Y軸重力加速度向量Y2’的絕對值會可能落於預定重力加速度範圍之外(如，0.7g)或落於預定重力加速度範圍之內。此外，應注意的是，在此使用者2為站姿且右慣性感測器211R為不平行右腿態樣的例子中，右慣性感測器211R的X軸重力加速度向量X2’的絕對值(亦稱，X軸重力加速度絕對值)會大於0g(即，右慣性感測器211R的X軸方向會感測到重力加速度的分量)；右慣性感測器211R的Z軸重力加速度向量Z2’的絕對值 (亦稱，Z軸重力加速度絕對值)會大於0g(即，右慣性感測器211R的Z軸方向會感測到重力加速度的分量)。
換句話說，處理器120可根據判斷左慣性資料與右慣性資料同時落入於預定重力加速度範圍內的重力加速度絕對值是屬於Y軸或X軸的重力加速度絕對值來判斷使用者2目前為站姿或坐姿。
請再回到圖2A，反應於判定使用者2不為坐姿，接續至步驟S213，處理器120可指示輸出裝置130提示使用者2坐下。如，輸出裝置130可發出內容為“請使用者坐下”的語音訊息或文字訊息。接著，整體流程再回到步驟S211與S212，以再次判斷使用者2是否為坐姿。應注意的是，在步驟S213中，處理器120可等待一段預定時間(如，10秒)後，再執行步驟S211，以讓使用者2於所等待的預定時間中來改變為坐姿。
反應於判定使用者2為坐姿，接續至步驟S214，處理器120從所述感測系統20接收第二慣性資料。具體來說，在執行步驟S214的期間，處理器120從所述感測系統20所接收的慣性資料可稱為第二慣性資料。更具體來說，所述第二慣性資料包括來自所述左慣性感測器211L的N個第二左慣性資料與來自所述右慣性感測器211R的N個第二右慣性資料，並且N為預定正整數(如，500)。例如，在步驟S214中，處理器120會從感測系統20持續接收500筆慣性資料。
接著，在步驟S215中，處理器120根據所述第二慣性資 料判斷是否所述外骨骼裝置的左腿部件32L平行於所述使用者2的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件32R平行於所述使用者2的右腿。
具體來說，如上述，在使用者2為坐姿時，若Y軸重力加速度絕對值大於0g或Z軸重力加速度絕對值大於0g，可視為慣性感測器所安裝的部件不平行於腿部。因此，在步驟S215中，所述處理器120更根據所述N個第二左慣性資料來計算對應所述N個第二左慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值，並且根據所述N個第二右慣性資料來計算對應所述N個第二右慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值。例如，所述處理器120根據所述500個第二左慣性資料各自的Y軸加速度絕對值來計算此500個Y軸加速度絕對值的平均值以作為對應所述500個第二左慣性資料的Y軸加速度絕對平均值；所述處理器120根據所述500個第二左慣性資料各自的Z軸加速度絕對值來計算此500個Z軸加速度絕對值的平均值以作為對應所述500個第二左慣性資料的Z軸加速度絕對平均值。
在獲得Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值後，處理器120更判斷Y軸加速度絕對平均值是否大於Y軸誤差門檻值，並且判斷Z軸加速度絕對平均值是否大於Z軸誤差門檻值。所述Y軸誤差門檻值與Z軸誤差門檻值可被設定為0.2g(0.2倍的重力加速度)，或其他適合的數值，本發明不限於此。此外，在一實施例中，所述Y軸誤差門檻值可不同於所述Z軸誤差門檻 值，並且所述Y軸加速度絕對平均值與所述Z軸加速度絕對平均值的數值越小表示對應的慣性感測器所安裝的部件越平行於相應的腿部。
反應於辨識對應所述第二左慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於Y軸誤差門檻值或對應所述第二左慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於Z軸誤差門檻值，所述處理器120判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件32L不平行於所述使用者2的所述左腿(步驟S215→步驟S217)；反應於辨識對應所述第二右慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於所述Y軸誤差門檻值或對應所述第二右慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於所述Z軸誤差門檻值，所述處理器120判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件32R不平行於所述使用者2的所述右腿(步驟S215→步驟S218)。
在步驟S217中，處理器120指示輸出裝置130提示一調整左腿部件訊息。例如，輸出裝置130可輸出內容為“左腿部件不平行於左腿，請進行調整”的語音訊息或文字訊息。
在步驟S218中，處理器120指示輸出裝置130提示一調整右腿部件訊息。例如，輸出裝置130可輸出內容為“右腿部件不平行於右腿，請進行調整”的語音訊息或文字訊息。
此外，反應於辨識對應所述第二左慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值不大於Y軸誤差門檻值且對應所述第二左慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值不大於Z軸誤差門檻值， 所述處理器120判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件32L平行於所述使用者2的所述左腿；反應於辨識對應所述第二右慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值不大於所述Y軸誤差門檻值且對應所述第二右慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值不大於所述Z軸誤差門檻值，所述處理器120判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件32R平行於所述使用者2的所述右腿。
反應於判定所述外骨骼裝置的左腿部件32L平行於所述使用者2的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件32R平行於所述使用者2的右腿(步驟S215→步驟S216)，接續至步驟S216，處理器120指示所述輸出裝置130提示一左腿部件與右腿部件穿戴正確訊息。例如，例如，輸出裝置130可輸出內容為“左腿部件與右腿部件穿戴正確”的語音訊息或文字訊息。
在本實施例中，反應於判定所述外骨骼裝置的左腿部件32L平行於所述使用者2的左腿且所述外骨骼裝置的右腿部件32R平行於所述使用者2的右腿，處理器120更執行髖關節位置管理操作。
圖2B是依照本發明的第一實施例所繪示的髖關節位置管理操作的流程圖。請參照圖2B，在步驟S221中，所述處理器120從所述感測系統20接收多個第一角度資料，其中所述多個第一角度資料包括左髖關節角度值(亦稱，第一左髖關節角度值)與右髖關節角度值(亦稱，第一右髖關節角度值)。接著，所述處理器120根據所述多個第一角度資料來判斷是否所述外骨骼裝置 的左髖關節部件33L正確地被安裝於對應所述左髖關節部件33L的左髖關節位置上且所述外骨骼裝置的右髖關節部件33R正確地被安裝於對應所述右髖關節部件33R的右髖關節位置上。以下利用圖3C來說明。
圖3C是依照本發明的第一實施例所繪示的角度感測器的示意圖。請參照圖3C，假設以對應使用者2的右腿的外骨骼裝置及外骨骼穿戴管理系統1為例子。安裝於右髖關節部件33R的角度感測器221R可感測右髖關節部件33R的角度值Θ1R(亦稱，右髖關節角度值)；安裝於右膝關節部件31R的角度感測器222R可感測右膝關節部件31R的角度值Θ2R(亦稱，右膝關節角度值)。相對地，安裝於左髖關節部件33L的角度感測器221L可感測左髖關節部件33L的角度值(亦稱，左髖關節角度值)；安裝於左膝關節部件31L的角度感測器222L可感測左膝關節部件31L的角度值(亦稱，左膝關節角度值)。
在本實施例中，如圖3C所示的例子，處理器120會判斷所述右髖關節角度值Θ1R是否在預定角度範圍內，並且判斷所述右髖關節角度值Θ1R是否在預定角度範圍內。所述預定角度範圍例如為80度至100度(即，90度±誤差角度值，誤差角度值例如為10度)。此外，反應於所述右髖關節角度值Θ1R小於80度，處理器120會判定右腿部件32R的長度過小，並且也判定右髖關節部件33R的位置應該要往遠離右膝蓋關節部件的方向來進行調整，以使右髖關節部件33R可以被安裝於對應的預定位置(亦稱，右 髖關節預定位置)上；反應於所述右髖關節角度值Θ1R大於100度，處理器120會判定右腿部件32R的長度過長，並且也判定右髖關節部件33R的位置應該要往朝向右膝蓋關節部件的方向來進行調整，以使右髖關節部件33R可以被安裝於對應的預定位置上。值得一提的是，在一實施例中，處理器120可經由控制外骨骼調整系統30中的左/右步進馬達310L/310R來調整左/右髖關節部件的位置。詳細的方法會說明於下方的第二實施例中。
在本實施例中，反應於判定所述左髖關節角度值在預定角度範圍內，所述處理器120判定所述左髖關節部件33L正確地被安裝於所述左髖關節預定位置上；反應於判定所述左髖關節角度值不在預定角度範圍內，所述處理器120判定所述左髖關節部件33L並非正確地被安裝於所述左髖關節預定位置上(步驟S222→步驟S223)。所述左髖關節預定位置為對應於使用者2的左髖關節的預定位置(如，左髖關節的正左方)，本發明不限於此。
請再回到圖2B，反應於判定所述右髖關節角度值在所述預定角度範圍內，所述處理器120判定所述右髖關節部件正確地被安裝於所述右髖關節位置上；反應於判定所述右髖關節角度值不在預定角度範圍內，所述處理器120判定所述右髖關節部件33R並非正確地被安裝於所述右髖關節位置上(步驟S222→步驟S224)。所述右髖關節位置為對應於使用者2的右髖關節的預定位置(如，右髖關節的正右方)，本發明不限於此。
在本實施例中，反應於判定所述左髖關節部件33L並非 正確地被安裝於所述左髖關節位置上，在步驟S223中，所述處理器120指示所述輸出裝置130提示一調整左髖關節部件訊息。所述調整左髖關節部件訊息例如是內容為“左髖關節部件的安裝位置不正確，請調整”的語音訊息或文字訊息等，本發明不限於此。
反應於判定所述右髖關節部件33R並非正確地被安裝於所述右髖關節位置上，在步驟S224中，所述處理器120指示所述輸出裝置130提示一調整右髖關節部件訊息。所述調整右髖關節部件訊息例如是內容為“右髖關節部件33R的安裝位置不正確，請調整”的語音訊息或文字訊息等，本發明不限於此。
應注意的是，在步驟S223與步驟S224中，處理器120可等待另一段預定時間後，再執行步驟S221，以讓使用者2於所等待的另一段預定時間中來調整對應的髖關節部件的安裝位置。
另一方面，反應於判定所述左髖關節部件33L正確地被安裝於對應所述左髖關節部件33L的所述左髖關節位置上且所述右髖關節部件33R正確地被安裝於對應所述右髖關節部件33R的所述右髖關節位置上(步驟S222→是)，接續至步驟S225，所述處理器120指示所述輸出裝置130提示一穿戴完畢訊息。所述穿戴完畢訊息例如是內容為“外骨骼裝置已正確地穿戴完畢”的語音訊息或文字訊息等，本發明不限於此。
此外，在本實施例中，反應於判定所述左髖關節部件33L正確地被安裝於對應所述左髖關節部件33L的所述左髖關節位置上且所述右髖關節部件33R正確地被安裝於對應所述右髖關節部 件33R的所述右髖關節位置上，處理器120更可執行外骨骼出力校正操作，以藉由外骨骼出力校正操作來根據外骨骼裝置的每個關節部件的角度誤差值來校正外骨骼裝置的各個部件的輸出力道。
圖2C是依照本發明的第一實施例所繪示的外骨骼出力校正操作的流程圖。請參照圖2C，在步驟S231中，處理器120指示所述輸出裝置130提示站立請求訊息。所述站立請求訊息例如是內容為“請使用者站立”的語音訊息或文字訊息等，本發明不限於此。
在步驟S232中，處理器120從感測系統20接收第三慣性資料。也就是說，在提示使用者站立後，處理器120會開始從感測系統20的慣性感測器矩陣210來接收慣性資料(亦稱，第三慣性資料)。
接著，在步驟S233中，處理器120根據所述第三慣性資料判斷所述使用者2是否為站姿。具體來說，利用慣性資料(及其中的三軸加速度向量)來判斷使用這是否為站姿的方法已經說明如上，不贅述於此。也就是說，反應於辨識所述第三左慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在預定重力加速度範圍內且所述第三右慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，所述處理器120判定所述使用者2為所述站姿(步驟S233→是)；反應於辨識所述第三左慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值不在預定重力加速度範圍內或所述第三右慣性資料中的Y 軸重力加速度絕對值不在所述預定重力加速度範圍內，所述處理器120判定所述使用者2不為所述站姿(步驟S233→否)。
在判定使用者2為站姿後，在步驟S234中，處理器120從感測系統20接收多個第二角度資料。所述多個第二角度資料包括左髖關節角度值(亦稱，第二左髖關節角度值)、右髖關節角度值(亦稱，第二右髖關節角度值)、左膝關節角度值以及右膝關節角度值。
接著，在步驟S235中，處理器120根據所述多個第二角度資料與儲存裝置110中的歷史資料庫112中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料。所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角度差值以及右膝關節角度差值。例如，左髖關節角度差值為經由計算第二左髖關節角度值減去歷史左髖關節角度值所獲得之差值。
接著，在步驟S236中，處理器120判斷所述多個角度差資料的其中之一是否大於對應的允許門檻值。在本實施例中，處理器120會根據不同的角度差值設定對應的允許門檻值。若某個特定的角度差值大於所對應的允許門檻值，處理器120會認為誤差太大，而提示異常訊息。例如，反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值(步驟S236→是)，接續至步驟S237，處理器120指示所述輸出裝置130提示站姿異常訊息。所述站姿異常訊息例如是內容為“使用者當前的站姿異常，請確認！”的語音訊息或文字訊息等，本發明不限於此。
此外，反應於所述多個角度差資料皆不大於所述對應允許門檻值(步驟S236→否)，接續至步驟S238，處理器120根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道。具體來說，處理器120可根據多個角度差資料中的特定的角度差資料來改變前一次或預設的外骨骼裝置的多個部件中對應所述特定的角度差資料的一或多個目標部件的輸出力道。
接著，在步驟S239中，處理器120根據所述多個第二角度資料更新所述多個歷史角度資料。具體來說，在調整對應所述多個角度差資料的所述多個輸出力道後，處理器120亦可記錄調整後的所述多個輸出力道，並且利用所述多個第二角度資料來更新所述多個歷史角度資料。
如此一來，藉由外骨骼出力校正操作來根據外骨骼裝置的每個關節部件的角度誤差值來校正外骨骼裝置的各個部件的輸出力道，可進一步地使外骨骼裝置各部件的輸出力道適應使用者2當下穿戴外骨骼裝置的姿態。
[第二實施例]
在第二實施例，大部分的硬體元件與相應的功能、方法已經說明於第一實施例。以下僅針對不同的部份來進行說明。
圖4A是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統的方塊示意圖。請參照圖4A，第二實施例主要與第一實施例不同的地方在於，第二實施例所提供的外骨骼穿戴管理系統 的感測系統20更包括了圖像掃描矩陣230，並且外骨骼穿戴管理系統1更包括了外骨骼調整系統30。所述外骨骼調整系統30包括左步進馬達310L與右步進馬達310R。此外，第二實施例主要是經由判斷是否接收到來自圖像掃描矩陣230的多個訊息來判斷外骨骼裝置是否正確地被穿戴。
圖4B是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描矩陣230與對應的多個編碼圖像的方塊示意圖。請參照圖4B，所述圖像掃描矩陣230包括多個圖像掃描裝置，如，左髖關節圖像掃描裝置231L、右髖關節圖像掃描裝置231R、左膝關節圖像掃描裝置232L、右膝關節圖像掃描裝置232R。所述多個圖像掃描裝置231L、231R、232L、232R各自用以掃描對應的編碼圖像241L、241R、242L、242R，以對所掃描之編碼圖像241L、241R、242L、242R進行解碼，進而獲得對應的訊息。以下利用圖6A、6B來說明。
圖6A是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描裝置與的方塊示意圖。請參照圖6A，以圖像掃描裝置為例子。圖像掃描裝置包括點圖像解碼器2311L與耦接至點圖像解碼器2311L的圖像擷取裝置2312L。
所述圖像擷取裝置2312L例如是由感光元件、鏡頭、LED燈所組成的電子裝置，可經由LED燈照亮表面，以拍攝/擷取印刷於所述表面上的編碼圖像。
每個編碼圖像亦可稱為點圖像，是由許多微圖像單元 (graphical micro-units)組合而成，由於微圖像單元相當微小，故容易在視覺上被忽略，或被人眼解讀為底色。編碼圖像經由印刷等方式被繪製於外骨骼裝置中的對應的部件的表面上。圖像擷取裝置2312L可嘗試擷取所述表面上的影像，並且自所擷取影像中辨識由多個微圖像單元所組成的一組編碼圖像。所述點圖像解碼器2311L可對所辨識的編碼圖像執行解碼操作，以辨識所擷取影像中的編碼圖像的訊息。
圖6B是依照本發明的第二實施例所繪示的圖像掃描裝置與編碼圖像的示意圖。請參照圖6B，假設對應圖像掃描裝置231L的一組編碼圖像241L具有多個子區域600(1)~600(9)，根據使用者2所面對的方向，所述多個子區域中的編碼圖像610(1)~610(9)可表示對應圖像掃描裝置231L的左髖關節部件33L的與預定的左髖關節位置之間的相對位置關係。舉例來說，當圖像擷取裝置2312L擷取到編碼圖像610(5)，點圖像解碼器2311L可解碼編碼圖像610(5)以獲得左髖關節位置確認訊息。點圖像解碼器2311L可傳送左髖關節位置確認訊息至處理器120。
又例如，當圖像擷取裝置2312L擷取到編碼圖像610(2)，點圖像解碼器2311L可解碼編碼圖像610(2)以獲得左髖關節部件位置過高訊息。點圖像解碼器2311L可傳送左髖關節部件位置過高訊息至處理器120。處理器120接收到左髖關節部件位置過高訊息後，處理器120可知道當前左髖關節部件33L的安裝位置過高，需要向此組編碼圖像241L的下方調整(即，需要往朝向編碼圖像 610(5)的方向來進行調整)。即，需要縮短左腿部件32L的長度。換句話說，當所接收到的訊息(亦稱，關節位置確認訊息)是對應此組編碼圖像241L的正中央的編碼圖像時，處理器120可判定所對應的關節部件正確地被安裝於預定的關節位置上；當沒有接收到相應的關節位置確認訊息時，處理器120可判定所對應的關節部件並非正確地被安裝於預定的關節位置上，並且處理器120可進一步地依據所接收到的訊息來控制外骨骼調整系統30，以使關節部件往預定的關節位置移動直到接收到相應的關節位置確認訊息。
圖7是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼調整系統的示意圖。請參照圖7，假設以右腿部件32R及對應於右腿部件32R的外骨骼調整系統30為例子。對應於右腿部件32R的外骨骼調整系統30包括右步進馬達310R與右蝸輪蝸桿組320R。所述處理器120可利用控制訊號來控制右步進馬達310R的轉動，以改變右蝸輪蝸桿組320R露出右腿部件32R的部份的長度，進而改變右腿部件32R的長度。如此一來，右髖關節部件33R的安裝位置便可被調整。
例如，當處理器120判定右腿部件32R的長度過長，處理器120可控制右步進馬達310R，以讓右蝸輪蝸桿組320R向右移動，以縮短右腿部件32R的長度。
以下利用圖5與圖8來說明第二實施例的流程。
圖5是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管 理方法的流程圖。圖8是依照本發明的第二實施例所繪示的外骨骼穿戴管理系統、外骨骼裝置與使用者的示意圖。請參照圖5，在步驟S511中，處理器120根據從多個圖像掃描裝置所接收的多個第一訊息判斷是否外骨骼裝置的左膝關節部件31L與右膝關節部件31R正確地被安裝至對應的左膝關節位置與右膝關節位置上。
具體來說，在本實施例中，首先，處理器120會根據是否接收到左膝關節位置確認訊息與右膝關節位置確認訊息來確認的是膝關節部件是否正確地被安裝(穿戴)至對應的膝關節位置上。
更詳細來說，當經由所述左膝關節圖像掃描裝置232L掃描到對應所述左膝關節圖像掃描裝置232L的第一編碼圖像242L時，經由所述左膝關節圖像掃描裝置232L對所述第一編碼圖像242L執行解碼來發送一左膝關節位置確認訊息至處理器120，其中所述左膝關節位置確認訊息用以指示所述左膝關節部件31L已正確地被安裝於左膝關節位置上；當所述右膝關節圖像掃描裝置232R掃描到對應所述右膝關節圖像掃描裝置232R的第二編碼圖242R像時，經由所述右膝關節圖像掃描裝置232R對所述第二編碼圖像242R執行解碼來發送一右膝關節位置確認訊息至處理器120，其中所述右膝關節位置確認訊息用以指示所述右膝關節部件31R已正確地被安裝於右膝關節位置上。
反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左膝關節圖像掃描裝置232L的左膝關節位置確 認訊息，所述處理器120更用以判定所述左膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置上(步驟S511→步驟S512)，並且接續至步驟S512，所述處理器120更用以指示所述輸出裝置130提示一調整左膝關節部件訊息。
反應於未接收到所述多個第一訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右膝關節圖像掃描裝置232R的右膝關節位置確認訊息，所述處理器120更用以判定所述右膝關節部件31R並非正確地被安裝至對應的所述右膝關節位置上(步驟S511→步驟S513)，並且接續至步驟S513，所述處理器120更用以指示所述輸出裝置130提示一調整右膝關節部件訊息。
反應於接收到所述左膝關節位置確認訊息及所述右膝關節位置確認訊息，所述處理器120更用以判定所述左膝關節部件與所述右膝關節部件31R正確地被安裝至對應的所述左膝關節位置與所述右膝關節位置上(步驟S511→是)，並且接續至步驟S514，處理器120根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的所述多個第二訊息判斷是否所述外骨骼裝置的左髖關節部件33L與右髖關節部件33R正確地被安裝至對應的左髖關節位置與右髖關節位置上。
更詳細來說，當所述左髖關節圖像掃描裝置231L掃描到對應所述左髖關節圖像掃描裝置231L的第三編碼圖像241L時，經由所述左髖關節圖像掃描裝置231L對所述第三編碼圖像241L執行解碼來發送一左髖關節位置確認訊息至處理器120，其中所述左髖關節位置確認訊息用以指示所述左髖關節部件33L已正確地 被安裝於所述左髖關節位置上；當所述右髖關節圖像掃描裝置231R掃描到對應所述右髖關節圖像掃描裝置231R的第四編碼圖像241R時，經由所述右髖關節圖像掃描裝置231R對所述第四編碼圖像241R執行解碼來發送一右髖關節位置確認訊息至處理器120，其中所述右髖關節位置確認訊息用以指示所述右髖關節部件33R已正確地被安裝於所述右髖關節位置上。
反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的左髖關節圖像掃描裝置231L的左髖關節位置確認訊息，所述處理器120更用以判定所述左髖關節部件33L並非正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上(步驟S514→步驟S516)，並且在步驟S516中，所述處理器120更用以指示所述輸出裝置130提示一調整左髖關節部件訊息。此外，在一實施例中，處理器120更可控制所述左步進馬達310L以改變所述左腿部件32L的長度。在所述左腿部件32L的所述長度被改變的期間，反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息，判定所述左髖關節部件33L正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，並且控制所述左步進馬達310L以停止改變所述左腿部件32L的所述長度。
另一方面，反應於未接收到所述多個第二訊息中的來自所述多個圖像掃描裝置中的右髖關節圖像掃描裝置231R的右髖關節位置確認訊息，所述處理器120更用以判定所述右髖關節部件33R並非正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上(步驟S514→步驟S515)，並且在步驟S515中，所述處理器120更用以 指示所述輸出裝置130提示一調整右髖關節部件訊息。此外，在一實施例中，處理器120更可控制所述右步進馬達310R以改變所述右腿部件32R的長度。在所述右腿部件32R的所述長度被改變的期間，反應於接收到所述右髖關節位置確認訊息，判定所述右髖關節部件33R正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且控制所述右步進馬達310R以停止改變所述右腿部件32R的所述長度。
換句話說，當處理器120接收到對應的左/右髖關節位置確認訊息時，處理器120辨識到左/右髖關節部件已正確地被安裝(穿戴)於預定的左/右髖關節位置上，並且經由控制左/右步進馬達以停止改變對應的左/右腿部件的長度。
反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息及所述右髖關節位置確認訊息，所述處理器120更用以判定所述左髖關節部件33L與所述右髖關節部件33R皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上(步驟S514→是)。接著，在步驟S517中，處理器120指示輸出裝置130提示一穿戴完畢訊息。
在本實施例中，反應於判定所述左髖關節部件33L與所述右髖關節部件33R皆正確地被分別安裝至對應的所述左髖關節位置與所述右髖關節位置上，所述處理器120亦可執行外骨骼出力校正操作。外骨骼出力校正操作的細節已經詳述於第一實施例中，不贅述於此。
綜上所述，本發明的實施例所提供的外骨骼穿戴管理系 統與外骨骼穿戴管理方法，可根據判斷外骨骼裝置的多個部件是否正確地被安裝於對應的多個預定位置上來提示使用者所述多個部件中需要被調整穿戴的一或多個部件。此外，在另一實施例所提供的外骨骼穿戴管理系統與外骨骼穿戴管理方法，更可直接自動地調整需要被調整的所述一或多個部件的位置，以及校正外骨骼的出力。如此一來，可讓使用者正確地穿戴外骨骼裝置，增加外骨骼裝置的應用性、使用效率與工作效率，並且降低使用外骨骼裝置的風險。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S211、S212、S213、S214、S215、S216、S217、S218:外骨骼穿戴管理方法的流程步驟

Claims (22)

  1. 一種外骨骼穿戴管理系統，適用於被穿戴於一使用者上的一外骨骼裝置，所述外骨骼穿戴管理系統包括：一外骨骼穿戴管理裝置，耦接至所述外骨骼裝置上；以及一感測系統，安裝於所述外骨骼裝置上且耦接至所述外骨骼穿戴管理裝置，用以持續感測所述外骨骼裝置的當前姿態以輸出對應所述當前姿態的慣性資料至所述外骨骼穿戴管理裝置，其中所述外骨骼穿戴管理裝置包括：一輸出裝置；一儲存裝置，儲存一外骨骼穿戴管理程式碼模組；以及一處理器，用以存取且執行所述外骨骼穿戴管理程式碼模組，以實現一外骨骼穿戴管理方法，其中所述處理器用以從所述感測系統接收第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿，其中反應於判定所述使用者為所述坐姿，所述處理器更用以接收第二慣性資料，其中所述處理器更用以根據所述第二慣性資料判斷是否所述外骨骼裝置的多個腿部件各自平行於所述使用者的對應的腿，其中反應於判定所述外骨骼裝置的多個腿部件的其中之一不平行於所述使用者的對應的所述腿，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整所述腿部件的訊息。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述感測系統的角度感測器矩陣用以持續感測所述外骨骼裝置的所述當前姿態以輸出對應所述當前姿態的多個角度資料至所述外骨骼穿戴管理裝置，其中反應於判定所述外骨骼裝置的所述多個腿部件各自平行於所述使用者的對應的所述腿，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示腿部件穿戴正確訊息，其中所述處理器更用以執行髖關節位置管理操作，其中在所述髖關節位置管理操作中，所述處理器從所述感測系統接收多個第一角度資料，其中所述多個第一角度資料包括第一左髖關節角度值與第一右髖關節角度值，其中所述處理器根據所述多個第一角度資料來判斷是否所述外骨骼裝置的多個髖關節部件各自正確地被安裝於對應的髖關節位置上，其中反應於判定所述多個髖關節部件的其中之一並非正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，所述處理器指示所述輸出裝置提示一調整所述髖關節部件的訊息。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中反應於判定所述多個髖關節部件皆正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，所述處理器指示所述輸出裝置提示一穿戴完畢訊息，並且執行外骨骼出力校正操作，其中在所述外骨骼出力校正操作中， 所述處理器指示所述輸出裝置提示一站立請求訊息，其中所述處理器從所述感測系統接收第三慣性資料，其中所述處理器根據所述第三慣性資料判斷所述使用者是否為站姿，其中反應於判定所述使用者為所述站姿，所述處理器從所述感測系統接收多個第二角度資料，其中所述多個第二角度資料包括第二左髖關節角度值、第二右髖關節角度值、左膝關節角度值以及右膝關節角度值，其中所述處理器根據所述多個第二角度資料與所述儲存裝置中的歷史資料庫中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料，其中所述多個歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值，並且所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角度差值以及右膝關節角度差值，其中反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值，所述處理器指示所述輸出裝置提示一站姿異常訊息，其中反應於所述多個角度差資料皆不大於所述對應允許門檻值，所述處理器根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道，並且根據所述多個第二角度資料更新所述多個歷史角度資料。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述感測系統包括慣性感測器矩陣，並且所述慣性感測器矩陣 包括安裝於左腿部件上的左慣性感測器與安裝於右腿部件上的右慣性感測器，其中所述第一慣性資料包括來自所述左慣性感測器的第一左慣性資料與來自所述右慣性感測器的第一右慣性資料，其中在從所述感測系統接收所述第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿的運作中，反應於辨識所述第一左慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在預定重力加速度範圍內且所述第一右慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，所述處理器判定所述使用者為所述坐姿，其中所述第二慣性資料包括來自所述左慣性感測器的N個第二左慣性資料與來自所述右慣性感測器的N個第二右慣性資料，並且N為預定正整數，其中在根據所述第二慣性資料判斷是否所述外骨骼裝置的所述多個腿部件各自平行於所述使用者的對應的所述腿的運作中，所述處理器根據所述N個第二左慣性資料來計算對應所述N個第二左慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值，並且根據所述N個第二右慣性資料來計算對應所述N個第二右慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值，其中反應於辨識對應所述第二左慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於Y軸誤差門檻值或對應所述第二左慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於Z軸誤差門檻值，所述處理器判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件不平行於所述使用者的左 腿，反應於辨識對應所述第二右慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於所述Y軸誤差門檻值或對應所述第二右慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於所述Z軸誤差門檻值，所述處理器判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件不平行於所述使用者的右腿，其中所述第三慣性資料包括來自所述左慣性感測器的第三左慣性資料與來自所述右慣性感測器的第三右慣性資料，其中在根據所述第三慣性資料判斷所述使用者是否為站姿的運作中，反應於辨識所述第三左慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在預定重力加速度範圍內且所述第三右慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，所述處理器判定所述使用者為所述站姿。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中在根據所述多個第一角度資料來判斷是否所述外骨骼裝置的所述多個髖關節部件各自正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上的運作中，反應於判定所述左髖關節角度值在預定角度範圍內，所述處理器判定左髖關節部件正確地被安裝於左髖關節位置上，其中反應於判定所述右髖關節角度值在所述預定角度範圍內，所述處理器判定右髖關節部件正確地被安裝於右髖關節位置上。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述外骨骼穿戴管理裝置更包括一外骨骼調整系統，其中所述外骨骼調整系統更包括多個步進馬達，其中反應於判定所述多個髖關節部件的其中之一並非正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，所述處理器控制所述多個步進馬達中對應所述髖關節部件的步進馬達以改變對應所述髖關節部件的所述腿部件的長度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述感測系統更包括圖像掃描矩陣，其中所述圖像掃描矩陣包括左膝關節圖像掃描裝置與右膝關節圖像掃描裝置，其中當所述左膝關節圖像掃描裝置掃描到對應所述左膝關節圖像掃描裝置的第一編碼圖像時，所述左膝關節圖像掃描裝置經由解碼所述第一編碼圖像來發送一左膝關節位置確認訊息至所述處理器，其中所述左膝關節位置確認訊息用以指示所述左膝關節部件已正確地被安裝於左膝關節位置上，其中當所述右膝關節圖像掃描裝置掃描到對應所述右膝關節圖像掃描裝置的第二編碼圖像時，所述右膝關節圖像掃描裝置經由解碼所述第二編碼圖像來發送一右膝關節位置確認訊息至所述處理器，其中所述右膝關節位置確認訊息用以指示所述右膝關節部件已正確地被安裝於右膝關節位置上，其中反應於接收所述左膝關節位置確認訊息與所述右膝關節位置確認訊息，所述處理器執行所述根據所述慣性資料判斷所述 使用者是否為所述坐姿的運作，其中反應於沒有接收所述左膝關節位置確認訊息，所述處理器指示所述輸出裝置提示一調整左膝關節部件訊息，其中反應於沒有接收所述右膝關節位置確認訊息，所述處理器指示所述輸出裝置提示一調整右膝關節部件訊息。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述圖像掃描矩陣更包括左髖關節圖像掃描裝置與右髖關節圖像掃描裝置，其中當所述左髖關節圖像掃描裝置掃描到對應所述左髖關節圖像掃描裝置的第三編碼圖像時，所述左髖關節圖像掃描裝置經由解碼所述第三編碼圖像來發送一左髖關節位置確認訊息至所述處理器，其中所述左髖關節位置確認訊息用以指示左髖關節部件已正確地被安裝於左髖關節位置上，其中當所述右髖關節圖像掃描裝置掃描到對應所述右髖關節圖像掃描裝置的第四編碼圖像時，所述右髖關節圖像掃描裝置經由解碼所述第四編碼圖像來發送一右髖關節位置確認訊息至所述處理器，其中所述右髖關節位置確認訊息用以指示右髖關節部件已正確地被安裝於右髖關節位置上，其中在左腿部件的長度被改變的期間，反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息，所述處理器判定所述左髖關節部件正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，並且控制左步進馬達以停止改變所述左腿部件的所述長度， 其中在右腿部件的長度被改變的期間，反應於接收到所述右髖關節位置確認訊息，所述處理器判定所述右髖關節部件正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且控制右步進馬達以停止改變所述右腿部件的所述長度。
  9. 一種外骨骼穿戴管理系統，適用於被穿戴於一使用者上的一外骨骼裝置，所述外骨骼穿戴管理系統包括：一外骨骼穿戴管理裝置，耦接至所述外骨骼裝置上；以及一感測系統，包括多個圖像掃描裝置，其中所述多個圖像掃描裝置安裝於所述外骨骼裝置上且耦接至所述外骨骼穿戴管理裝置，其中所述多個圖像掃描裝置各自用以持續執行圖像掃描操作，並且根據所述圖像掃描操作的結果傳送對應的訊息給所述外骨骼穿戴管理裝置，其中所述外骨骼穿戴管理裝置包括：一輸出裝置；一儲存裝置，儲存一外骨骼穿戴管理程式碼模組；以及一處理器，用以存取且執行所述外骨骼穿戴管理程式碼模組，以實現一外骨骼穿戴管理方法，其中所述處理器用以根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第一訊息判斷是否所述外骨骼裝置的多個膝關節部件各自正確地被安裝至對應的膝關節位置上，其中反應於未接收到所述多個第一訊息中的其中之一，所述處理器更用以判定對應的所述膝關節部件並非正確地被安裝至對 應的所述膝關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整膝關節部件訊息，其中反應於接收到全部的所述多個第一訊息，所述處理器更用以判定所述多個膝關節部件皆正確地被安裝至對應的所述膝關節位置上，並且所述處理器更用以根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第二訊息判斷所述外骨骼裝置的多個髖關節部件是否各自正確地被安裝至對應的髖關節位置上，其中反應於未接收到所述多個第二訊息中的其中之一，所述處理器更用以判定對應的所述髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，並且所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一調整髖關節部件訊息，其中反應於接收到全部的所述多個第二訊息，所述處理器更用以判定所述多個髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述髖關節位置上，並且指示所述輸出裝置提示一穿戴完畢訊息。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述感測系統更包括一慣性感測器矩陣與一角度感測器矩陣，其中反應於判定所述多個髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述髖關節位置上，所述處理器更執行外骨骼出力校正操作，其中在所述外骨骼出力校正操作中，所述處理器更用以指示所述輸出裝置提示一站立請求訊息，其中所述處理器根據從所述慣性感測器矩陣所接收的慣性資料判斷所述使用者是否為站姿， 其中反應於判定所述使用者為所述站姿，所述處理器從所述角度感測器矩陣接收多個角度資料，其中所述多個角度資料包括左髖關節角度值、右髖關節角度值、左膝關節角度值以及右膝關節角度值，其中所述處理器根據所述多個角度資料與所述儲存裝置中的歷史資料庫中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料，其中所述多個歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值，並且所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角度差值以及右膝關節角度差值，其中反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值，所述處理器指示所述輸出裝置提示一站姿異常訊息，其中反應於所述多個角度差資料皆不大於所述允許門檻值，所述處理器根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道，並且根據所述多個角度資料更新所述多個歷史角度資料。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的外骨骼穿戴管理系統，其中所述外骨骼穿戴管理裝置更包括一外骨骼調整系統，其中所述外骨骼調整系統更包括多個步進馬達，其中反應於判定對應的所述髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，所述處理器更控制對應的所述步進馬達以改變對應的腿部件的長度， 其中在所述腿部件的所述長度被改變的期間，反應於接收到對應的所述第二訊息，所述處理器判定所述髖關節部件正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，並且控制所述步進馬達以停止改變所述腿部件的所述長度。
  12. 一種外骨骼穿戴管理方法，適用於一外骨骼穿戴管理系統，所述外骨骼穿戴管理系統用以管理被穿戴於一使用者上的一外骨骼裝置，其中所述外骨骼穿戴管理系統包括外骨骼穿戴管理裝置與感測系統，所述方法包括：從所述感測系統接收第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿；反應於判定所述使用者為所述坐姿，接收第二慣性資料，並且根據所述第二慣性資料判斷是否所述外骨骼裝置的多個腿部件各自平行於所述使用者的對應的腿；以及反應於判定所述外骨骼裝置的所述多個腿部件的其中之一不平行於所述使用者的對應的所述腿，提示一調整腿部件訊息。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述感測系統的角度感測器矩陣用以持續感測所述外骨骼裝置的當前姿態且輸出對應所述當前姿態的多個角度資料，其中反應於判定所述外骨骼裝置的所述多個腿部件皆平行於所述使用者的對應的所述腿，所述方法更包括提示穿戴正確訊息，並且執行髖關節位置管理操作，其中所述髖關節位置管理操作包括：從所述感測系統接收多個第一角度資料，其中所述多個 第一角度資料包括第一左髖關節角度值與第一右髖關節角度值；根據所述多個第一角度資料來判斷是否所述外骨骼裝置的多個髖關節部件各自正確地被安裝於對應的髖關節位置上；反應於判定所述多個髖關節部件的其中之一並非正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，提示一調整髖關節部件訊息。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的外骨骼穿戴管理方法，更包括：反應於判定所述多個髖關節部件皆正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，提示一穿戴完畢訊息，並且執行外骨骼出力校正操作，其中所述外骨骼出力校正操作包括：提示一站立請求訊息；從所述感測系統接收第三慣性資料；根據所述第三慣性資料判斷所述使用者是否為站姿；反應於判定所述使用者為所述站姿，從所述感測系統接收多個第二角度資料，其中所述多個第二角度資料包括第二左髖關節角度值、第二右髖關節角度值、左膝關節角度值以及右膝關節角度值；根據所述多個第二角度資料與儲存裝置中的歷史資料庫中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料，其中所述多個歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值，並且所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角 度差值以及右膝關節角度差值；反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值，提示一站姿異常訊息；以及反應於所述多個角度差資料皆不大於所述對應允許門檻值，根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道，並且根據所述多個第二角度資料更新所述多個歷史角度資料。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述感測系統包括慣性感測器矩陣，並且所述慣性感測器矩陣包括安裝於左腿部件上的左慣性感測器與安裝於右腿部件上的右慣性感測器，其中所述第一慣性資料包括來自所述左慣性感測器的第一左慣性資料與來自所述右慣性感測器的第一右慣性資料，其中所述第二慣性資料包括來自所述左慣性感測器的N個第二左慣性資料與來自所述右慣性感測器的N個第二右慣性資料，並且N為預定正整數，其中所述第三慣性資料包括來自所述左慣性感測器的第三左慣性資料與來自所述右慣性感測器的第三右慣性資料，其中所述從所述感測系統接收所述第一慣性資料且根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為坐姿的步驟包括：反應於辨識所述第一左慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在預定重力加速度範圍內且所述第一右慣性資料中的X軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，判定所述使用者 為所述坐姿，其中所述根據所述第二慣性資料判斷是否所述外骨骼裝置的所述多個腿部件平行於所述使用者的對應的所述腿的步驟包括：根據所述N個第二左慣性資料來計算對應所述N個第二左慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值，並且根據所述N個第二右慣性資料來計算對應所述N個第二右慣性資料的Y軸加速度絕對平均值與Z軸加速度絕對平均值；反應於辨識對應所述N個第二左慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於Y軸誤差門檻值或對應所述N個第二左慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於Z軸誤差門檻值，判定所述外骨骼裝置的所述左腿部件不平行於所述使用者的左腿；以及反應於辨識對應所述N個第二右慣性資料中的所述Y軸加速度絕對平均值大於所述Y軸誤差門檻值或對應所述N個第二右慣性資料中的所述Z軸加速度絕對平均值大於所述Z軸誤差門檻值，判定所述外骨骼裝置的所述右腿部件不平行於所述使用者的右腿，其中所述根據所述第三慣性資料判斷所述使用者是否為站姿的步驟包括：反應於辨識所述第三左慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內且所述第三右慣性資料中的Y軸重力加速度絕對值在所述預定重力加速度範圍內，判定所述使 用者為所述站姿。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述根據所述多個第一角度資料來判斷是否所述外骨骼裝置的多個髖關節部件各自正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上的步驟包括：反應於判定所述左髖關節角度值在預定角度範圍內，判定左髖關節部件正確地被安裝於左髖關節預定位置上；以及反應於判定所述右髖關節角度值在所述預定角度範圍內，判定右髖關節部件正確地被安裝於右髖關節位置上。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述外骨骼穿戴管理裝置更包括一外骨骼調整系統，其中所述外骨骼調整系統更包括多個步進馬達，所述方法更包括：反應於判定所述多個髖關節部件的其中之一並非正確地被安裝於對應的所述髖關節位置上，控制所述多個步進馬達中對應所述髖關節部件的步進馬達以改變對應所述髖關節部件的所述腿部件的長度。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述感測系統更包括圖像掃描矩陣，其中所述圖像掃描矩陣包括左膝關節圖像掃描裝置與右膝關節圖像掃描裝置，所述方法更包括：當經由所述左膝關節圖像掃描裝置掃描到對應所述左膝關節圖像掃描裝置的第一編碼圖像時，經由所述左膝關節圖像掃描裝 置對所述第一編碼圖像執行解碼來發送一左膝關節位置確認訊息，其中所述左膝關節位置確認訊息用以指示左膝關節部件已正確地被安裝於左膝關節位置上；當所述右膝關節圖像掃描裝置掃描到對應所述右膝關節圖像掃描裝置的第二編碼圖像時，經由所述右膝關節圖像掃描裝置對所述第二編碼圖像執行解碼來發送一右膝關節位置確認訊息，其中所述右膝關節位置確認訊息用以指示右膝關節部件已正確地被安裝於右膝關節位置上；反應於接收所述左膝關節位置確認訊息與所述右膝關節位置確認訊息，執行所述根據所述第一慣性資料判斷所述使用者是否為所述坐姿的步驟；反應於沒有接收所述左膝關節位置確認訊息，提示一調整左膝關節部件訊息；以及反應於沒有接收所述右膝關節位置確認訊息，提示一調整右膝關節部件訊息。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述圖像掃描矩陣更包括左髖關節圖像掃描裝置與右髖關節圖像掃描裝置，所述方法更包括：當所述左髖關節圖像掃描裝置掃描到對應所述左髖關節圖像掃描裝置的第三編碼圖像時，經由所述左髖關節圖像掃描裝置對所述第三編碼圖像執行解碼來發送一左髖關節位置確認訊息，其中所述左髖關節位置確認訊息用以指示左髖關節部件已正確地被 安裝於左髖關節位置上；當所述右髖關節圖像掃描裝置掃描到對應所述右髖關節圖像掃描裝置的第四編碼圖像時，經由所述右髖關節圖像掃描裝置對所述第四編碼圖像執行解碼來發送一右髖關節位置確認訊息，其中所述右髖關節位置確認訊息用以指示右髖關節部件已正確地被安裝於右髖關節位置上；在左腿部件的長度被改變的期間，反應於接收到所述左髖關節位置確認訊息，判定所述左髖關節部件正確地被安裝至對應的所述左髖關節位置上，並且控制左步進馬達以停止改變所述左腿部件的所述長度；以及在右腿部件的長度被改變的期間，反應於接收到所述右髖關節位置確認訊息，判定所述右髖關節部件正確地被安裝至對應的所述右髖關節位置上，並且控制右步進馬達以停止改變所述右腿部件的所述長度。
  20. 一種外骨骼穿戴管理方法，適用於一外骨骼穿戴管理系統，所述外骨骼穿戴管理系統用以管理被穿戴於一使用者上的一外骨骼裝置，其中所述外骨骼穿戴管理系統包括外骨骼穿戴管理裝置與感測系統，其中所述感測系統包括多個圖像掃描裝置，所述方法包括：根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第一訊息判斷是否所述外骨骼裝置的多個膝關節部件各自正確地被安裝至對應的膝關節位置上； 反應於未接收到所述多個第一訊息中的其中之一，判定對應的所述膝關節部件並非正確地被安裝至對應的所述膝關節位置上，並且提示一調整膝關節部件訊息；反應於接收到全部的所述多個第一訊息，判定所述多個膝關節部件皆正確地被安裝至對應的所述膝關節位置上，並且根據從所述多個圖像掃描裝置所接收的多個第二訊息判斷所述外骨骼裝置的多個髖關節部件是否各自正確地被安裝至對應的髖關節位置上；反應於未接收到所述多個第二訊息中的其中之一，判定對應的所述髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，提示一調整髖關節部件訊息；以及反應於接收到全部的所述多個第二訊息，判定所述多個髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述髖關節位置上，並且提示一穿戴完畢訊息。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述感測系統更包括一慣性感測器矩陣與一角度感測器矩陣，其中反應於判定所述多個髖關節部件皆正確地被分別安裝至對應的所述髖關節位置上，所述方法更包括執行外骨骼出力校正操作，其中所述外骨骼出力校正操作包括：提示一站立請求訊息；根據從所述慣性感測器矩陣所接收的慣性資料判斷所述使用者是否為站姿； 反應於判定所述使用者為所述站姿，從所述角度感測器矩陣接收多個角度資料，其中所述多個角度資料包括左髖關節角度值、右髖關節角度值、左膝關節角度值以及右膝關節角度值；根據所述多個角度資料與儲存裝置中的歷史資料庫中的多個歷史角度資料來計算多個角度差資料，其中所述多個歷史角度資料包括歷史左髖關節角度值、歷史右髖關節角度值、歷史左膝關節角度值以及歷史右膝關節角度值，並且所述多個角度差資料包括左髖關節角度差值、右髖關節角度差值、左膝關節角度差值以及右膝關節角度差值；反應於所述多個角度差資料的其中之一大於對應的允許門檻值，提示一站姿異常訊息；以及反應於所述多個角度差資料皆不大於所述允許門檻值，根據所述多個角度差資料來調整所述外骨骼裝置的對應所述多個角度差資料的多個輸出力道，並且根據所述多個角度資料更新所述多個歷史角度資料。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的外骨骼穿戴管理方法，其中所述外骨骼穿戴管理裝置更包括一外骨骼調整系統，其中所述外骨骼調整系統更包括左步進馬達與右步進馬達，所述方法更包括：反應於判定對應的所述髖關節部件並非正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，控制對應的步進馬達以改變對應的腿部件的長度； 在所述腿部件的所述長度被改變的期間，反應於接收到對應的所述第二訊息，判定所述髖關節部件正確地被安裝至對應的所述髖關節位置上，並且控制對應的步進馬達以停止改變對應的腿部件的長度。
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