TWI759953B - 下肢外骨骼輔助方法及下肢外骨骼機器人 - Google Patents

Abstract

一種下肢外骨骼輔助方法，用以透過下肢外骨骼機器人輔助使用者之至少一下肢，下肢外骨骼輔助方法包含使用者條件提供步驟、區段重量估算步驟、關節角度感測步驟、輔助轉矩計算步驟及下肢輔助步驟。使用者條件提供步驟是透過輸入介面提供複數使用者條件。區段重量估算步驟是依據使用者條件，估算使用者的小腿重量、大腿重量及軀幹重量。輔助轉矩計算步驟是依據小腿重量、大腿重量、軀幹重量、踝關節角度、膝關節角度及髖關節角度，計算踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達中各者的輔助轉矩。藉此，以提升輔助穩定度。

Description

下肢外骨骼輔助方法及下肢外骨骼機器人

本發明是有關於一種外骨骼輔助方法及外骨骼機器人，且特別是有關於一種應用於人體下肢的穿戴式外骨骼輔助方法及外骨骼機器人。

全球的老年化議題近幾年持續發燒，所衍生出來老人照護中的復健需求則是逐日攀升，若此時有一個智慧化的復健器材甚至是機器人能給予輔助，幫助人的各項復健運動控制，就能減緩復健醫療需求裡醫生、護理師的負擔，給予一定的醫療品質。

然而，在復健的醫療服務中，現階段下肢關節的復健還是需要投入很多人力資源在其中，且這些第一線的物理治療師都會隨著高齡化社會導致人力缺乏及導致超時工作。因此，市場上亟欲發展一種有助於普及及省力的下肢外骨骼輔助方法及下肢外骨骼機器人，以有效協助復健人力。

本發明提供一種下肢外骨骼輔助方法及下肢外骨骼機器人，透過下肢的小腿重量、大腿重量及軀幹重量的估算，提升輔助穩定度、流暢度及舒適度。

依據本發明一實施方式提供一種下肢外骨骼輔助方法，用以透過下肢外骨骼機器人輔助使用者之至少一下肢，下肢外骨骼機器人包含分別鄰設於下肢的踝關節、膝關節及髖關節的踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達，下肢外骨骼輔助方法包含使用者條件提供步驟、區段重量估算步驟、關節角度感測步驟、輔助轉矩計算步驟及下肢輔助步驟。使用者條件提供步驟是透過輸入介面提供複數使用者條件，使用者條件包含使用者體重、下肢的腳板寬度、腳板厚度、腳板長度、小腿長度、小腿周長、大腿長度及大腿周長。區段重量估算步驟是依據使用者條件，估算使用者的小腿重量、大腿重量及軀幹重量。關節角度感測步驟是透過至少一運動感測單元感測下肢的踝關節角度、膝關節角度及髖關節角度。輔助轉矩計算步驟是依據小腿重量、大腿重量、軀幹重量、踝關節角度、膝關節角度及髖關節角度，計算踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達中各者的輔助轉矩。下肢輔助步驟是透過下肢外骨骼機器人的下肢輔具，依據踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達的輔助轉矩分別輔助踝關節、膝關節及髖關節。藉此，提升輔助穩定度、流暢度及舒適度。

在前述下肢外骨骼輔助方法的實施例中，在區段重量估算步驟中，腳板重量為G0，小腿重量為G1，大腿重量為G2，軀幹重量為G3，使用者體重為G，腳板寬度為W0，腳板厚度為H0，腳板長度為L0，小腿長度為L1，小腿周長為C1，大腿長度為L2，大腿周長為C2，係數分別為a01、a02、a03、a11、a12、a13、a21、a22、a23，重量單位皆為kg，長度單位皆為m，其可滿足下列條件： G0 = (a01×G)+(a02×W0×H0×L0)+a03； G1 = (a11×G)+(a12×L1×(C1) ²)+a13； G2 = (a21×G)+(a22×L2×(C2) ²)+a23； G3 = G-2×(G0+G1+G2)； 0.0008 ≤ a01 ≤ 0.04； 25 ≤ a02 ≤ 1250； -0.3 ≤ a03 ≤ 0.3； 0.002 ≤ a11 ≤ 0.1； 3 ≤ a12 ≤ 150； -0.08 ≤ a13 ≤ 0.08； 0.01 ≤ a21 ≤ 0.5； 1.2 ≤ a22 ≤ 60；以及 -5 ≤ a23 ≤ 5。

在前述下肢外骨骼輔助方法的實施例中，可更包含輔助轉矩調整步驟，是依據使用者的小腿、大腿、軀幹及下肢外骨骼機器人相對於踝關節的合力矩為零或趨近零，適應性地調整踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。

在前述下肢外骨骼輔助方法的實施例中，可更包含生理狀態感測步驟及輔助轉矩調整步驟。生理狀態感測步驟是透過運動感測單元及肌電信號感測器中至少一者感測下肢的至少一生理狀態，且運動感測單元包含馬達編碼器。輔助轉矩調整步驟是依據生理狀態，適應性地調整踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。

在前述下肢外骨骼輔助方法的實施例中，可更包含限位角度計算步驟，是依據生理狀態，計算下肢輔具輔助踝關節、膝關節及髖關節中各者的限位角度。

在前述下肢外骨骼輔助方法的實施例中，其中可透過下肢外骨骼機器人輔助使用者之二下肢，下肢外骨骼機器人包含分別鄰設於二下肢的二踝關節、二膝關節及二髖關節的二踝關節馬達、二膝關節馬達及二髖關節馬達。

藉由前述實施方式的下肢外骨骼輔助方法，有助針對不同的使用者計算各關節馬達的轉動扭力、角度與速率。

依據本發明另一實施方式提供一種下肢外骨骼機器人，用以執行前述之下肢外骨骼輔助方法，下肢外骨骼機器人包含踝關節馬達、膝關節馬達、髖關節馬達、下肢輔具、運動感測單元、輸入介面及控制單元。下肢輔具連接踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達。控制單元電性耦接踝關節馬達、膝關節馬達、髖關節馬達、運動感測單元及輸入介面，控制單元包含處理器及記憶體，記憶體包含下肢外骨骼輔助模組。藉此，有助使用者本身不用施加力量或施加超過負荷的力量也能夠完成起立坐下及行走等動作。

在前述下肢外骨骼機器人的實施例中，其中下肢外骨骼機器人基於下肢外骨骼輔助模組可更用以執行輔助轉矩調整步驟，是依據使用者的小腿、大腿、軀幹及下肢外骨骼機器人相對於踝關節的合力矩為零或趨近零，適應性地調整踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。

在前述下肢外骨骼機器人的實施例中，可更包含肌電信號感測器，其電性耦接控制單元。下肢外骨骼機器人基於下肢外骨骼輔助模組更用以執行生理狀態感測步驟及輔助轉矩調整步驟。生理狀態感測步驟是透過運動感測單元及肌電信號感測器中至少一者感測下肢的至少一生理狀態，且運動感測單元包含馬達編碼器。輔助轉矩調整步驟是依據生理狀態，適應性地調整踝關節馬達、膝關節馬達及髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。

在前述下肢外骨骼機器人的實施例中，其中下肢外骨骼機器人基於下肢外骨骼輔助模組可更用以執行限位角度計算步驟，是依據生理狀態，計算下肢輔具輔助踝關節、膝關節及髖關節中各者的限位角度。

藉由前述實施方式的下肢外骨骼機器人，以達到更加平衡且省力的效果。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

第1A圖繪示本發明第一實施例的下肢外骨骼輔助方法100的流程圖，第2A圖繪示本發明第二實施例的下肢外骨骼機器人200的方塊圖，第2B圖繪示第二實施例的下肢外骨骼機器人200的使用示意圖。在第1A圖、第2A圖及第2B圖中，以依據本發明的第二實施例的下肢外骨骼機器人200輔助說明依據本發明的第一實施例的下肢外骨骼輔助方法100，下肢外骨骼輔助方法100用以透過下肢外骨骼機器人200輔助使用者70之二下肢，下肢外骨骼機器人200包含六軸馬達，具體上為分別鄰設於下肢的踝關節95、96、膝關節93、94及髖關節91、92的踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242及其減速機，下肢外骨骼輔助方法100包含使用者條件提供步驟110、區段重量估算步驟120、關節角度感測步驟130、輔助轉矩計算步驟140及下肢輔助步驟190。再者，依據本發明的下肢外骨骼輔助方法及下肢外骨骼機器人可配合使用者(例如患者)的輔助或復健需求，輔助使用者之單一下肢或左右二下肢。當輔助使用者之左右二下肢時，其條件提供、估算、感測、計算、輔助、調整等步驟，可分別使用左下肢及右下肢的不同條件，亦可左下肢及右下肢使用相同條件。

第2C圖繪示第二實施例的下肢外骨骼機器人200應用之零力矩理論示意圖，在第1A圖、第2A圖至第2C圖中，下肢外骨骼輔助方法100的使用者條件提供步驟110是透過輸入介面230提供複數使用者條件，使用者條件包含預先量測而得的使用者體重G、下肢的腳板寬度W0、腳板厚度H0、腳板長度L0、小腿長度L1、小腿周長C1、大腿長度L2及大腿周長C2。

區段重量估算步驟120是依據使用者條件，估算使用者70的小腿(重心)重量G1、大腿(重心)重量G2及軀幹(重心)重量G3。

關節角度感測步驟130是透過分別鄰設於髖關節91、92、膝關節93、94及踝關節95、96的運動感測單元251、252、253、254、255、256感測下肢的髖關節角度θh、膝關節角度θk及踝關節角度θa。

輔助轉矩計算步驟140是依據小腿重量G1、大腿重量G2、軀幹重量G3、踝關節角度θa、膝關節角度θk及髖關節角度θh，計算踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242中各者的輔助轉矩。再者，輔助轉矩計算步驟140中可應用適應性網路模糊推論系統(Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System，ANFIS)。

下肢輔助步驟190是透過下肢外骨骼機器人200的下肢輔具290，依據踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242的輔助轉矩分別輔助踝關節95、96、膝關節93、94及髖關節91、92。藉此，下肢外骨骼輔助方法100有助於輔助患者下肢不足的力量、矯正動作、幫助平衡及減少人體負擔，並透過區段重量的估算可提升下肢外骨骼輔助方法100的輔助穩定度、流暢度及舒適度。

詳細而言，在區段重量估算步驟120中，所估算出的腳板重量為G0、小腿重量為G1、大腿重量為G2、軀幹重量為G3，使用者條件提供步驟110中所提供的使用者體重為G、腳板寬度為W0、腳板厚度為H0、腳板長度為L0、小腿長度為L1、小腿周長為C1、大腿長度為L2、大腿周長為C2，預先設定或依使用者條件設定的係數為a01、a02、a03、a11、a12、a13、a21、a22、a23，重量單位皆為kg，長度單位皆為m，其可滿足及依據下列式(1)至式(13)中各者所述之條件： G0 = (a01×G)+(a02×W0×H0×L0)+a03   式(1)； G1 = (a11×G)+(a12×L1×(C1) ²)+a13   式(2)； G2 = (a21×G)+(a22×L2×(C2) ²)+a23   式(3)； G3 = G-2×(G0+G1+G2)   式(4)； 0.0008 ≤ a01 ≤ 0.04   式(5)； 25 ≤ a02 ≤ 1250   式(6)； -0.3 ≤ a03 ≤ 0.3   式(7)； 0.002 ≤ a11 ≤ 0.1   式(8)； 3 ≤ a12 ≤ 150   式(9)； -0.08 ≤ a13 ≤ 0.08   式(10)； 0.01 ≤ a21 ≤ 0.5   式(11)； 1.2 ≤ a22 ≤ 60   式(12)；以及 -5 ≤ a23 ≤ 5   式(13)。

藉此，基於HILL肌肉模型、起立坐下動力學模型、行走動力學模型、身體軀幹方程式，並考慮下肢外骨骼機器人200的重量所開發的前述式(1)至式(13)，有助估算使用者70於使用下肢外骨骼輔助方法100時的各區段有效重量，以利於下肢外骨骼機器人200針對不同的使用者70計算各關節馬達的轉動扭力、角度與速率。

第1B圖繪示第一實施例的下肢外骨骼輔助方法100的較詳細的流程圖，在第1B圖、第2A圖及第2B圖中，下肢外骨骼輔助方法100可更包含輔助轉矩調整步驟160，是依據使用者70的小腿83、大腿81、軀幹80及下肢外骨骼機器人200相對於踝關節95的合力矩為零或趨近零，以及使用者70的小腿84、大腿82、軀幹80及下肢外骨骼機器人200相對於踝關節96的合力矩為零或趨近零，適應性地調整踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242的輔助轉矩及轉速。藉此，基於使用者70在移動過程中(例如從離開椅子後到站直的整個過程)保持零力矩的狀態才能維持重心的穩定，下肢外骨骼輔助方法100應用所述零力矩理論，使腳板85、86接觸地板移動時達到更加平衡且省力的效果。

進一步而言，以下式(14)為考慮起立坐下動力學模型而建立的零力矩理論模型，其中I為慣性慣量矩陣(單位為[kg]·[m ²])，GB為總重量(或對應的重量)形成的轉矩，總重量為使用者體重G加上下肢外骨骼機器人200的重量，T為對應的馬達所產生的轉矩，P為對應的關節尖軸和施力點之間的轉矩，θ為對應的關節角度，式(14)亦可描述為「慣性慣量轉矩+重量轉矩=馬達轉矩+尖軸轉矩」，因此當尖軸轉矩愈接近零，即馬達轉矩負擔了接近全部的所需轉矩時，可令使用者70穿戴下肢外骨骼機器人200達到平衡穩定且更省力的輔助效果。舉例而言，坐著時踝關節角度θa、膝關節角度θk、髖關節角度θh都是90度，隨著動作的變化到站立時膝關節角度θk、髖關節角度θh大都接近180度，踝關節角度θa大都接近90度。

在應用式(14)的一實施例中，請參照第2C圖及以下式(15)至式(23)，是在式(14)的基礎上，應用使用者體重G的重心的實施方式，且應可理解應用式(14)的實施例並不以此為限。在第2C圖及式(15)至式(23)中，以使用者70的左下肢為例，踝關節96作為力矩的支點，使用者條件提供步驟110中所提供的使用者體重為G、小腿長度為L1、大腿長度為L2，並可提供的軀幹長度為L3，區段重量估算步驟120中所估算出的小腿重量為G1、大腿重量為G2、軀幹重量為G3，關節角度感測步驟130中所感測的踝關節角度為θa、膝關節角度為θk、髖關節角度為θh，重量單位皆為kg，長度單位皆為m。再者，小腿84、大腿82、軀幹80的重心預設於長度幾何中心，踝關節96為坐標參考點(即水平位置及垂直位置皆為零，或可說是水平距離及垂直距離皆為零)，使用者70的重心的水平位置(或水平距離)為xG及垂直位置(或垂直距離)為yG，小腿84的重心的水平位置為x1及垂直位置為y1，大腿82的重心的水平位置為x2及垂直位置為y2，軀幹80的重心的水平位置為x3及垂直位置為y3，其中第2C圖中省略標示水平位置x1、x2、x3及垂直位置y1、y2、y3，且可知式(16)、式(17)中參數G _i、x _i、y _i分別表示各區段的重量、水平位置、垂直位置。請參照式(14)至式(23)如下：

式(14)；

式(15)；

式(16)；

式(17)；

式(18)；

式(19)；

式(20)；

式(21)；

式(22)；以及

式(23)。

下肢外骨骼輔助方法100可更包含生理狀態感測步驟150，生理狀態感測步驟150是透過運動感測單元251、252、253、254、255、256及肌電信號感測器267、268中至少一者感測下肢的至少一生理狀態，且運動感測單元251、252、253、254、255、256中各者包含馬達編碼器。在輔助轉矩調整步驟160中，可依據生理狀態，適應性地調整踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242的輔助轉矩及轉速。藉此，除有助於下肢外骨骼輔助方法100的輔助穩定度、流暢度及舒適度，亦有利於切換起立坐下輔助模式與行走輔助模式，此二種輔助模式的膝關節角度θk及髖關節角度θh有較大的差異。具體而言，運動感測單元251、252、253、254、255、256中各者可包含馬達編碼器、三軸加速度計、三軸陀螺儀、Kinect攝影機，肌電信號感測器267、268分別設置於大腿81、82的股四頭肌，且不以此為限。

下肢外骨骼輔助方法100可更包含限位角度計算步驟170，是依據生理狀態，計算下肢輔具290輔助踝關節95、96、膝關節93、94及髖關節91、92中各者的限位角度。藉此，有助切換起立坐下輔助模式與行走輔助模式中的限位角度，且亦可預先設定針對不同患者的安全限位角度，避免超出角度範圍使患者受傷。

在第1B圖至第2C圖中，依據本發明第二實施例的下肢外骨骼機器人200用以執行前述之下肢外骨骼輔助方法100，穿戴式的下肢外骨骼機器人200包含踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244、髖關節馬達241、242、下肢輔具290、運動感測單元251、252、253、254、255、256、輸入介面230及控制單元270。

下肢輔具290連接踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244及髖關節馬達241、242。控制單元270電性耦接踝關節馬達245、246、膝關節馬達243、244、髖關節馬達241、242、運動感測單元251、252、253、254、255、256及輸入介面230，控制單元270包含處理器271及記憶體(例如非暫時性電腦可讀記憶體)275，記憶體275包含下肢外骨骼輔助模組277，下肢外骨骼機器人200及其處理器271基於下肢外骨骼輔助模組277用以執行使用者條件提供步驟110、區段重量估算步驟120、關節角度感測步驟130、輔助轉矩計算步驟140及下肢輔助步驟190。藉此，有助使用者70本身不用施加力量或施加超過負荷的力量也能夠完成起立坐下及行走等動作。再者，輸入介面230可為下肢外骨骼機器人200上的按鍵或觸控螢幕，亦可為下肢外骨骼機器人200上的無線通訊收發單元，以接收由控制電腦傳輸至下肢外骨骼機器人200的使用者條件，且不以此為限。

詳細而言，下肢外骨骼機器人200可更包含肌電信號感測器267、268，其電性耦接控制單元270。下肢外骨骼機器人200基於下肢外骨骼輔助模組277可更用以執行生理狀態感測步驟150、輔助轉矩調整步驟160及限位角度計算步驟170。關於第二實施例的下肢外骨骼機器人200的其他細節，可參照前述第一實施例的下肢外骨骼輔助方法100，在此不再詳述。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。

70:使用者 80:軀幹 81,82:大腿 83,84:小腿 85,86:腳板 91,92:髖關節 93,94:膝關節 95,96:踝關節 100:下肢外骨骼輔助方法 110:使用者條件提供步驟 120:區段重量估算步驟 130:關節角度感測步驟 140:輔助轉矩計算步驟 150:生理狀態感測步驟 160:輔助轉矩調整步驟 170:限位角度計算步驟 190:下肢輔助步驟 200:下肢外骨骼機器人 230:輸入介面 241,242:髖關節馬達 243,244:膝關節馬達 245,246:踝關節馬達 251,252,253,254,255,256:運動感測單元 267,268:肌電信號感測器 270:控制單元 271:處理器 275:記憶體 277:下肢外骨骼輔助模組 290:下肢輔具 G:使用者體重 G1:小腿重量 G2:大腿重量 G3:軀幹重量 L1:小腿長度 L2:大腿長度 L3:軀幹長度 xG:使用者的重心的水平距離 yG:使用者的重心的垂直距離 θa:踝關節角度 θk:膝關節角度 θh:髖關節角度

第1A圖繪示本發明第一實施例的下肢外骨骼輔助方法的流程圖； 第1B圖繪示第一實施例的下肢外骨骼輔助方法的另一流程圖； 第2A圖繪示本發明第二實施例的下肢外骨骼機器人的方塊圖； 第2B圖繪示第二實施例的下肢外骨骼機器人的使用示意圖；以及 第2C圖繪示第二實施例的下肢外骨骼機器人應用之零力矩理論示意圖。

100:下肢外骨骼輔助方法

110:使用者條件提供步驟

120:區段重量估算步驟

130:關節角度感測步驟

140:輔助轉矩計算步驟

190:下肢輔助步驟

Claims (8)

1. 一種下肢外骨骼輔助方法，用以透過一下肢外骨骼機器人輔助一使用者之至少一下肢，該下肢外骨骼機器人包含分別鄰設於該下肢的一踝關節、一膝關節及一髖關節的一踝關節馬達、一膝關節馬達及一髖關節馬達，該下肢外骨骼輔助方法包含：一使用者條件提供步驟，透過一輸入介面提供複數使用者條件，該些使用者條件包含一使用者體重、該下肢的一腳板寬度、一腳板厚度、一腳板長度、一小腿長度、一小腿周長、一大腿長度及一大腿周長；一區段重量估算步驟，依據該些使用者條件，估算該使用者的一小腿重量、一大腿重量及一軀幹重量；一關節角度感測步驟，透過至少一運動感測單元感測該下肢的一踝關節角度、一膝關節角度及一髖關節角度；一輔助轉矩計算步驟，依據該小腿重量、該大腿重量、該軀幹重量、該踝關節角度、該膝關節角度及該髖關節角度，計算該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達中各者的輔助轉矩；一輔助轉矩調整步驟，依據該使用者的該小腿、該大腿、一軀幹及該下肢外骨骼機器人相對於該踝關節的合力矩為零或趨近零，適應性地調整該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達的輔助轉矩及轉速；以及一下肢輔助步驟，透過該下肢外骨骼機器人的一下肢輔具，依據該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達的 輔助轉矩分別輔助該踝關節、該膝關節及該髖關節。
2. 如請求項1所述之下肢外骨骼輔助方法，其中在該區段重量估算步驟中，一腳板重量為G0，該小腿重量為G1，該大腿重量為G2，該軀幹重量為G3，該使用者體重為G，該腳板寬度為W0，該腳板厚度為H0，該腳板長度為L0，該小腿長度為L1，該小腿周長為C1，該大腿長度為L2，該大腿周長為C2，係數分別為a01、a02、a03、a11、a12、a13、a21、a22、a23，重量單位皆為kg，長度單位皆為m，其滿足下列條件：G0=(a01×G)+(a02×W0×H0×L0)+a03；G1=(a11×G)+(a12×L1×(C1)²)+a13；G2=(a21×G)+(a22×L2×(C2)²)+a23；G3=G-2×(G0+G1+G2)；0.0008

   

   a01

   

   0.04；25

   

   a02

   

   1250；-0.3

   

   a03

   

   0.3；0.002

   

   a11

   

   0.1；3

   

   a12

   

   150；-0.08

   

   a13

   

   0.08；0.01

   

   a21

   

   0.5；1.2

   

   a22

   

   60；以及-5

   

   a23

   

   5。
3. 如請求項1所述之下肢外骨骼輔助方法，更包含：一生理狀態感測步驟，透過該運動感測單元及一肌電信號感測器中至少一者感測該下肢的至少一生理狀態，且該運動感測單元包含一馬達編碼器；其中該輔助轉矩調整步驟更依據該生理狀態，適應性地調整該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。
4. 如請求項3所述之下肢外骨骼輔助方法，更包含：一限位角度計算步驟，依據該生理狀態，計算該下肢輔具輔助該踝關節、該膝關節及該髖關節中各者的限位角度。
5. 如請求項1所述之下肢外骨骼輔助方法，其中透過該下肢外骨骼機器人輔助該使用者之二下肢，該下肢外骨骼機器人包含分別鄰設於該二下肢的二踝關節、二膝關節及二髖關節的二該踝關節馬達、二該膝關節馬達及二該髖關節馬達。
6. 一種下肢外骨骼機器人，用以執行如請求項1所述之下肢外骨骼輔助方法，該下肢外骨骼機器人包含：該踝關節馬達； 該膝關節馬達；該髖關節馬達；該下肢輔具，連接該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達；該運動感測單元；該輸入介面；以及一控制單元，電性耦接該踝關節馬達、該膝關節馬達、該髖關節馬達、該運動感測單元及該輸入介面，該控制單元包含一處理器及一記憶體，該記憶體包含一下肢外骨骼輔助模組。
7. 如請求項6所述之下肢外骨骼機器人，更包含：一肌電信號感測器，電性耦接該控制單元；其中該下肢外骨骼機器人基於該下肢外骨骼輔助模組更用以執行：一生理狀態感測步驟，透過該運動感測單元及該肌電信號感測器中至少一者感測該下肢的至少一生理狀態，且該運動感測單元包含一馬達編碼器；其中該輔助轉矩調整步驟更依據該生理狀態，適應性地調整該踝關節馬達、該膝關節馬達及該髖關節馬達的輔助轉矩及轉速。
8. 如請求項7所述之下肢外骨骼機器人，其中 該下肢外骨骼機器人基於該下肢外骨骼輔助模組更用以執行：一限位角度計算步驟，依據該生理狀態，計算該下肢輔具輔助該踝關節、該膝關節及該髖關節中各者的限位角度。

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