在軟式外裝護具上的點（例如節(jié)點） 周圍可使得該點（例如節(jié)點）不受施加其上的多個不同力矢量的影響，從而限制該點相對 于身體的移動。
[0015] 在至少一些方面中，所述軟式外裝護具包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為用于 監(jiān)測一個或多個參數(shù)（例如，所產(chǎn)生的軟式外裝護具剛度、關(guān)節(jié)角度、足跟著地等）、優(yōu)選多 個參數(shù)，從而引導由一個或多個致動器向選定的柔性連接元件施加力。對于所輔助的移動、 所需要的力的水平、舒適性和/或性能而言如果適當，所施加的力可以間歇地施加。
[0016] 在至少一些方面中，軟式外裝護具的剛度、以及軟式外裝護具因此具有的產(chǎn)生張 力變化的能力受許多不同因素影響，所述因素例如但不限于：軟式外裝護具對使用者的解 剖結(jié)構(gòu)的適應(yīng)程度（例如，節(jié)點相對于關(guān)節(jié)的位置等）、軟式外裝護具材料、軟質(zhì)外裝護具 元件配置的剛度（例如，節(jié)點和錨定點的位置）、以及使用者身體的剛度（例如，若使用者 的肌肉緊張而非松弛，則該使用者的身體剛度較高）。舉例來說，所述軟式外裝護具的剛度 可以通過使用跨關(guān)節(jié)的不可伸長或半可伸長的元件而得以選擇性地增強。作為進一步的實 例，在至少一個方面中，使用跨關(guān)節(jié)的不可伸長或半可伸長的元件來增強剛度優(yōu)選在關(guān)節(jié) 一側(cè)、而非在關(guān)節(jié)兩側(cè)進行，其結(jié)果是，當關(guān)節(jié)處于其最大屈曲點或最大伸展點時，軟式外 裝護具由于身體的配置而呈更為緊張的狀態(tài)；但在關(guān)節(jié)并未處于其最大屈曲位置或最大伸 展位置的其它配置時呈松弛狀態(tài)。在其它方面，軟式外裝護具使用多關(guān)節(jié)系統(tǒng)得以張緊，所 述多關(guān)節(jié)系統(tǒng)被配置為用于由于多個關(guān)節(jié)的組合運動而跨多個關(guān)節(jié)產(chǎn)生張力。護具的預(yù)張 緊可用于在整個系統(tǒng)中增加所產(chǎn)生的張力，并且可以通過例如以下方式得以實現(xiàn)：使節(jié)點 和/或錨定點之間（例如，髖部/地面和大腿圓錐部分之間）的軟式外裝護具連接元件張 緊（例如，在使用前和/或在使用過程中被動或主動地改變長度）；或減少節(jié)點和/或錨定 點之間的連接元件的總長度。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面中，所述致動器可以提供位置或力的曲線，其 在致動時與軟式外裝護具和身體位置相結(jié)合，在選定的關(guān)節(jié)周圍提供所需的張力、剛度和 力矩?？刂葡到y(tǒng)被配置為使用所述致動器以選擇性地張緊所述軟式外裝護具的構(gòu)成部件、 例如節(jié)點和連接構(gòu)件。在一個方面，這一張緊作用用于動態(tài)地立即改變跨一個或多個關(guān)節(jié) 的系統(tǒng)的張力。在一個方面，可應(yīng)用這一張緊作用（例如，自動張緊功能）來調(diào)節(jié)軟式外裝 護具的性能、舒適性和貼合度，所述調(diào)節(jié)通過在特定時刻和/或在步態(tài)中（例如在行走或跑 步時）或姿態(tài)中（例如站立）的特定點測量致動器單元的力和位移，以確定最有效的外裝 護具剛度來進行。
[0018] 通常，所公開的軟式外裝護具被配置為用于輔助使用者的運動。這種基于運動的 輔助并不限定于如在本文所述實施方式中作為主要特點的行走或跑步。相反，本文所公開 的基于運動的輔助廣泛涉及任何基于運動的輔助，其可以包括例如輔助任何一個或多個身 體部分相對于另一個身體部分的運動，例如包括：僅一個肢體的移動（例如，一臂相對于軀 干的移動、一腿相對于髖部的移動、或一足相對于相應(yīng)的腿的移動）；多個肢體的移動（例 如，雙臂相對于軀干的移動、雙腿相對于髖部的移動、一臂相對于軀干和一腿相對于髖部的 移動等）；以及頭部和/或軀干的移動。舉例來說，軟式外裝護具的上半身實施方式可以有 利地由乘坐輪椅的個人使用，以用于輔助其運動。
[0019] 在一個實施方式中，軟式外裝護具可用于輔助帶有負載或不帶負載而行走的人的 運動，此類輔助提供了使用者代謝能量消耗的有益減少，并減少了對跨關(guān)節(jié)的軟組織（例 如韌帶、肌肉和肌腱）的負荷，從而也減少了受傷風險和/或使得已有傷害或現(xiàn)有病癥惡化 的風險。這對于攜帶負載而行走的士兵可以是特別有利的。在其它實施方式中，本文所公 開的軟式外裝護具可用于傷員、殘疾人和老人，以增加移動性和/或減輕疲勞（例如，行走、 上半身的移動性、轉(zhuǎn)動、繞軸轉(zhuǎn)動等）。
[0020] 在本發(fā)明的概念的至少一些方面，該軟式外裝護具是被動的，并被配置為在一個 或多個關(guān)節(jié)（例如髖部等）周圍產(chǎn)生力而不使用致動器。在該被動式軟式外裝護具中，軟 式外裝護具包括上部錨定元件和多個下部錨定元件、以及多個至少實質(zhì)上不可伸長的連接 元件，所述連接元件設(shè)置在所述上部錨定元件和多個下部錨定元件之間，沿傳遞力的路徑 設(shè)置，其中所述連接元件被配置為用于向髖部提供可回復的扭矩，使大腿向中立位置偏轉(zhuǎn)。 護具與肌肉平行產(chǎn)生作用，以減少身體所需要的伸展扭矩。
[0021] 除了基于運動的輔助，軟式外裝護具還可進一步用于運動評估、康復或步態(tài)輔助 活動和移動訓練，例如通過提供阻力而非輔助來進行（例如，用來強化肌肉、為不正確的移 動提供負反饋等）或在必要時提供糾正性輔助來輔助訓練（如高爾夫揮桿訓練、網(wǎng)球訓練 等）。
[0022] 更進一步地，軟式外裝護具可以由健康人用于參與下述活動，該活動需要基于運 動的輔助，包括個人活動（如遠足、登山、騎自行車、散步、皮劃艇、獨木舟、滑雪等）或工作 活動（例如，建筑工作、垃圾收集、運輸裝卸、草坪護理、急救人員等）。此外，根據(jù)不同的活 動，致動器和/或電源的重量和位置、以及電源的類型也可隨變化的設(shè)計范圍而改變。
[0023] 以下對軟式外裝護具的這些和其它功能進行更充分的說明。
【附圖說明】
[0024] 圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具的第一實例。
[0025] 圖2A-2D描繪了圖1的軟式外裝護具的一部分中的示例性的力矢量。
[0026] 圖3A-3C示出了關(guān)于圖1的軟式外裝護具的步態(tài)周期的運動學測試數(shù)據(jù)，在步態(tài) 周期不同點處的致動下，所述數(shù)據(jù)以平均值加或減一個標準偏差表示。
[0027] 圖4示出了對于圖1(a)的軟式外裝護具，步態(tài)周期內(nèi)六次不同的致動器開啟時間 的平均代謝功率。
[0028] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面，用于氣動系統(tǒng)的軟式外裝護具控制 和電力系統(tǒng)的實例，所述氣動系統(tǒng)使用McKibben致動器。
[0029] 圖6A-6B示出了圖1的軟式外裝護具的實例，其分別示出了不具有致動器的軟式 外裝護具連接矩陣和具有致動器的軟式外裝護具連接矩陣。
[0030] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具的第二實例的正視 圖。
[0031] 圖8(左側(cè)）示出相對于步態(tài)周期的百分比而言，髖、膝和踝部所產(chǎn)生的力矩，以及 (右側(cè)）示出相對于步態(tài)周期的百分比而言，髖、膝和踝部所產(chǎn)生的運動范圍。
[0032] 圖9A示出了在單步或者一個步態(tài)周期中的踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力矩 的圖。
[0033] 圖9B示出了在大腿至足跟之間延伸的綁帶在步態(tài)周期內(nèi)的移動。
[0034] 圖9C示出了在步態(tài)周期內(nèi)，圖7的軟式外裝護具沿身體的路徑長度響應(yīng)于髖部角 度改變而產(chǎn)生的變化。
[0035] 圖9D示出了作為長度sl、s2和s3的組合，兩個錨定點（在所示的實例中為髖部 和足跟）之間的路徑長度。
[0036] 圖9E示出了用于表示髖、膝和踝部的力矩的慣例。
[0037] 圖10A-10B是分別示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具的側(cè)視 圖，以及根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具的透視圖。
[0038] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具（V5)的側(cè)視圖，描述 了軟式外裝護具的主要組件。
[0039] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具（V5)的平面圖案布 局的實例。
[0040] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具（V5)的腰帶。
[0041] 圖14A-14B示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的至少一些方面的軟式外裝護具（V5)的后視 圖，其上方部分示于圖13中。
[0042] 圖15示出了骨盆運動范圍的圖。
[0043] 圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的軟式外裝護具（V5)以及各個元件中傳遞的力的圖。
[0044] 圖17A-17B分別示出了覆蓋在骨架上的圖16的軟式外裝護具，示出腰帶和節(jié)點1 的定位，以及使得在大腿支具中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的水平錯位的實例。
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