[发明专利]以人机位置为基础之电动步行辅具及该辅具之控制方法

说明书

本发明公开了一种以人机位置为基础之电动步行辅具及该辅具之控制方法，主要通过控制及调整人机距离及位置的方式，使电动步行辅具与使用者之间具有符合使用者站态、步态的合宜位置及距离，辅具相对于用户发挥支撑和移動功能，用户在步态训练的过程中行走和站立交互的动静态情况下均获得辅具支持。

技术领域

本发明涉及电动步行辅具之领域。

背景技术

步行障碍是临床常见的功能障碍之一，脊髓损伤、脑血管意外、脑外伤、或中枢神经系统疾病在发病后会遗留不同程度的截瘫、偏瘫、下肢骨关节和肌肉病变、关节功能活动障碍、关节稳定性破坏、肌力减退、肌群间力量失衡等影响患者的步行能力的问题。步行能力受损表现为不能行走、行走困难或步态异常，因此而影响患者日常生活中的活动能力，所以提高步行能力是步行能力受损之患者最迫切的需求。

电动步行辅具是提高步行能力的辅助工具，目前电动步行辅具只着重于如何让患者跟着电动步行辅具移动，却无法按照患者的个案状况提供有效的支撑，以至于出现患者步行速度不及于电动步行辅具的移动速度，患者与电动步行辅具之间产生过大间距的不安全状态。反之，也可能出现电动步行辅具的移动速度不及于患者步行速度，以至于患者与电动步行辅具之间呈距离不足状态。前者过大间距的状态，使患者产生不当前倾的姿势，容易产生仆倒的意外。后者距离不足的状态，使患者产生跨步距离不足，跨幅太小或碎步的情形，而一些有身躯后倾的患者更可能发生向后倾跌的意外。

因此，使电动步行辅具能按照患者的个案状况自动调整与患者之间的距离，以提供患者有效支撑是非常重要的。所谓的有效支撑，是指患者需要时提供支撑，而非无时无刻的支撑使用者。有效支撑可以让患者以己身之能力来进行步态控制和训练，当患者的步态或姿态发生显著的不当变化时则由辅具提供支撑，并进一步调整其步态和姿态。有效支撑一方面可以增加患者使用安全，一方面调整患者的姿态，并依照患者的状态提供适当的跨步空间供其跨步行走。然而，现有电动步行辅具并不具有这样的功能。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种以人机位置为基础之电动步行辅具及该辅具之控制方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种以人机位置为基础之电动步行辅具，包括：

一主要架构，包括一底座和一对扶手以及连接在底座和扶手之间的支架；该主要架构包括一用户区域，该用户区域容纳一名用户；

移动装置，设于该主要架构，用以控制该辅具移动；

用户步态感测装置，设于该主要架构，通过非接触式感测手段感测使用者双脚并输出用户之步态特征讯息；该步态特征讯息包括步频、步幅、步速、步位、及一第一人机距离d1；所述该第一人机距离d1是使用者双足心间距中间点至主要架构之特定点的直线距离；

用户腹位感测装置，设于该主要架构，用以感测用户的腹部位置并且输出腹位特征讯息，该腹位特征讯息包括由腹部特定点至主要架构特定点直线距离所定义的一第二人机距离d2；

用户肩位感测装置，设于该主要架构，用以感测用户的肩膀位置；

分析运算模块，用以收集、统合该步态感测装置、腹位感测装置、肩位感测装置三者所取得之讯息参数，经分析计算后获取并输出用户重心位置、支撑底面积、使用者是否位于该辅具的用户区域、用户上半身前倾、用户上半身后仰之特征讯息；

控制系统，与该马达、步态感测装置、腹位感测装置、肩位感测装置、分析运算模块电性连接；该控制系统获取上述的特征讯息，利用上述至少一个特征讯息以及控制系统的默认参数，通过程序演算而输出一演算结果，该控制系统按照该演算结果控制马达，从而使辅具受控移动。

一种以人机位置为基础之电动步行辅具的控制方法，该控制方法使该辅具实现第一支撑模式、第二支撑模式、实时追踪模式、用户双脚稳定模式、及用户姿势矫正模式。