[发明专利]用于辅助人体运动的个人增强套装和方法

说明书

人体运动辅助设备具有用于附接于使用者的上部躯干线束。上部躯干线束具有肩带或背包组件。带束连接到上部躯干线束并围绕使用者的腰背区域延伸。腿带靠近使用者的臀部区域固定于上部躯干线束，并且构造成沿腿筋区域向下延伸以在膝盖区域前面交叉并且进一步沿小腿区域向下延伸到足部锚定件。腿带由弹性材料制成，在使用者的膝盖区域周围具有袋口。足部锚定件可以在足跟下方延伸至足弓带，或越过距骨并在足部的足弓下方。上部躯干线束和腿带是被动的而没有主动构件。

技术领域

本发明总体上涉及人体辅助设备，更具体地，涉及用于辅助人体运动的个人增强套装和方法。

背景技术

各种人体辅助设备为人体运动提供帮助。一些工作任务和活动需要超出正常无辅助体力运用的频繁且重度的提升或长期剧烈运动，并且可能导致疲劳和潜在的伤害。特别是，肌肉和关节处的过度负担会导致背部、腿和膝盖受伤，从而导致生产力降低。使用者穿戴的人体辅助设备被设计成克服或补偿增加的负荷或负担并使许多工作任务更容易执行。

在一个实施例中，人体辅助设备使用外骨骼，该外骨骼具有附接于使用者身体的刚性部件，例如连杆和关节。外骨骼关节理想地定位成具有与相邻关节的自然旋转轴线共线的旋转轴线。刚性外骨骼依赖于通过衬垫和带在选定位置连接到身体的连杆的框架，以提供增强需要辅助或以其他方式增强使用者的表现、稳定性、平衡和安全性的人体运动的能力。当使用者弯曲或伸展他们的肢体时，这些刚性联接件与肢体平行地移动，为运动增加了相当大的惯性。遗憾的是，刚性外骨骼也对使用者的运动造成相当大的限制，其阻碍了自然和流畅的运动。

在另一个示例中，美国专利公开2015/0321339公开了一种软外衣，其基于锚定元件和设置在锚定元件之间的连接元件产生围绕一个或多个关节的力。该外衣使用传感器来确定锚定元件或连接元件上的力。致动器被设置成响应于传感器改变软外衣中的张力。该外衣趋于复杂，过分依赖于诸如传感器和致动器的主动部件来控制其操作。锚定元件、连接元件、传感器和致动器的复杂互连往往制造昂贵、难以设置、响应慢并且整体可靠性低。

附图说明

图1a-1c示出穿戴被动式P2K套装的使用者；

图2a-2b示出使用者在被动式P2K套装的帮助下从就座位置转换到站立位置；

图3a-3b示出被动式P2K套装中的弹性带；

图4a-4b示出具有弹性腿带的被动式P2K套装的第二实施例；

图5a-5b示出具有前部躯干交叉带的被动式P2K套装的第三实施例；

图6a-6b示出被动式P2K套装的第四实施例，其具有用于调节上部躯干线束的带扣；

图7示出腿带和足部锚定件的进一步细节；

图8a-8c示出腿带和足部锚定件的进一步细节；

图9a-9b示出具有背部支撑件的被动式P2K套装的第五实施例；

图10a-10c示出具有背包组件的被动式P2K套装的第六实施例； 以及

图11a-11c示出被动式P2K套装的第七实施例，其具有背包组件和分开的护膝。

具体实施方式

在下面的描述中参考附图在一个或多个实施例中描述了本发明，其中相同的数字表示相同或相似的元件。尽管根据实现本发明目的的最佳模式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，该描述旨在涵盖可包括在本发明的精神和范围内的替代、修改和等同物，本发明的精神和范围由如以下公开和附图所支持的所附权利要求及其等同物限定。