Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, и управляющая программа - RU2007132169A

Реферат

1. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, которое содержит детектор биологического сигнала, регистрирующий биологический сигнал от пользователя, носящего это вспомогательное устройство; носимое средство, содействующее двигательной активности, снабженное источником приведения в движение, создающим крутящий момент, действующий на пользователя, носящего вспомогательное устройство, вокруг каждого сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство, в качестве оси вращения; и

блок управления, который управляет источником приведения в движение таким образом, чтобы он создавал крутящий момент в соответствии с биологическим сигналом, зарегистрированным детектором биологического сигнала,

отличающееся тем, что дополнительно содержит блок оценки крутящего момента на валу привода, производящий оценку крутящего момента на валу привода, созданного источником приведения в движение; блок измерения угла сустава, регистрирующий угловое перемещение сустава; и блок определения параметров, определяющий соответствующие параметры кинетики, путем подстановки значения крутящего момента на валу привода, полученного путем оценки, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента на валу привода, и углового перемещения, зарегистрированного блоком измерения угла сустава, в уравнение движения всей системы, содержащее параметры кинетики, присущие пользователю, носящему вспомогательное устройство,

при этом блок управления выполнен таким образом, что управляет источником приведения в движение согласно заранее заданному способу управления на основании уравнения движения, в которое произведена подстановка параметров кинетики, определенных блоком определения параметров.

2. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, которое содержит детектор биологического сигнала, регистрирующий биологический сигнал от пользователя, носящего это вспомогательное устройство; носимое средство, содействующее двигательной активности, снабженное источником приведения в движение, создающим крутящий момент, действующий на пользователя, носящего вспомогательное устройство, вокруг каждого сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство, в качестве оси вращения; и блок управления, который управляет источником приведения в движение таким образом, чтобы он создавал крутящий момент в соответствии с биологическим сигналом, зарегистрированным детектором биологического сигнала,

отличающееся тем, что дополнительно содержит блок оценки крутящего момента на валу привода, производящий оценку крутящего момента на валу привода, созданного источником приведения в движение; блок измерения угла сустава, регистрирующий угловое перемещение сустава; блок оценки крутящего момента в сочленении, производящий оценку крутящего момента в сочленении, являющегося результирующим значением крутящего момента на валу привода, созданного источником приведения в движение, и крутящего момента, созданного мышцами, который создан мышечным усилием пользователя, носящего вспомогательное устройство; блок оценки крутящего момента, созданного мышцами, производящий оценку крутящего момента, созданного мышцами, или мышечного усилия, созданного пользователем, носящим вспомогательное устройство, на основании зависимости между значением крутящего момента на валу привода, полученным путем оценки, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента на валу привода, и значением крутящего момента в сочленении, полученным путем оценки, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента в сочленении; и блок определения параметров, определяющий соответствующий параметр кинетики путем подстановки значения крутящего момента на валу привода, полученного путем оценки, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента на валу привода, углового перемещения, зарегистрированного блоком измерения угла сустава, и крутящего момента, созданного мышцами, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента, созданного мышцами, в уравнение движения всей системы, содержащее параметры кинетики, присущие пользователю, носящему вспомогательное устройство,

при этом блок управления выполнен таким образом, что управляет источником приведения в движение согласно заранее заданному способу управления на основании уравнения движения, в которое произведена подстановка параметров кинетики, определенных блоком определения параметров.

3. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.2, дополнительно содержащее блок калибровки, регулирующий коэффициент усиления между биологическим сигналом, зарегистрированным детектором биологического сигнала, и крутящим моментом, созданным мышцами, или мышечным усилием, оценка которого произведена блоком оценки крутящего момента, созданного мышцами, таким образом, чтобы зависимость между биологическим сигналом и крутящим моментом, созданным мышцами, или мышечным усилием соответствовала заранее заданной зависимости.

4. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.1 или 2, в котором детектор биологического сигнала используют в таком состоянии, когда детектор биологического сигнала приклеен к коже пользователя, носящего вспомогательное устройство, и детектор биологического сигнала регистрирует миоэлектричество пользователя, носящего вспомогательное устройство, в качестве биологического сигнала.

5. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.1 или 2, в котором носимое средство, содействующее двигательной активности, содержит поясной ремень, узел вспомогательного механизма для правой ноги, продолжающийся вниз из правосторонней части поясного ремня, и узел вспомогательного механизма для левой ноги, продолжающийся вниз из левосторонней части поясного ремня, и каждый из этих узлов: узел вспомогательного механизма для правой ноги и узел вспомогательного механизма для левой ноги содержит первую раму для поддержки поясного ремня, продолжающуюся из него вниз; вторую раму, продолжающуюся вниз из первой рамы; третью раму, продолжающуюся вниз из второй рамы; четвертую раму, расположенную в нижнем конце третьей рамы таким образом, что подошву стопы ноги пользователя, носящего вспомогательное устройство, ставят на четвертую раму; первое сочленение, расположенное между нижним концом первой рамы и верхним концом второй рамы, и второе сочленение, расположенное между нижним концом второй рамы и верхним концом третьей рамы.

6. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.5, в котором первое сочленение расположено в таком положении по высоте, которое является эквивалентным местоположению тазобедренного сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство, при этом первое сочленение содержит первый источник приведения в движение, осуществляющий передачу движущей силы для поворота второй рамы, и детектор угла первого сочленения, регистрирующий угловое перемещение тазобедренного сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство, и

в котором второе сочленение расположено в таком положении по высоте, которое является эквивалентным местоположению коленного сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство, и второе сочленение содержит второй источник приведения в движение, осуществляющий передачу движущей силы для поворота третьей рамы, и детектор угла второго сочленения, регистрирующий угловое перемещение коленного сустава пользователя, носящего вспомогательное устройство.

7. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.1 или 2, в котором блок управления выполнен таким образом, что управляет источником приведения в движение согласно способу управления, в котором используют параметры кинетики, определенные блоком определения параметров, и выполняют, по меньшей мере, одну из следующих операций: операцию компенсации силы тяжести и операцию компенсации инерции.

8. Носимое вспомогательное устройство, содействующее двигательной активности, по п.1 или 2, в котором блок управления выполнен таким образом, что управляет источником приведения в движение согласно способу управления импедансом с использованием параметров кинетики, определенных блоком определения параметров.

9. Управляющая программа, которая при ее выполнении компьютером, действующим в качестве блока управления, вызывает выполнение компьютером способа управления по п.7.

10. Управляющая программа, которая при ее выполнении компьютером, действующим в качестве блока управления, вызывает выполнение компьютером способа управления по п.8.