具有可拆卸地裝于輪式基座的外骨骼組件的移動系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有可拆卸地裝于輪式基座的外骨骼組件的移動系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種移動系統(tǒng)，用于為用戶提供移動性支持，移動系統(tǒng)包括輪式基座和外骨骼組件，該組件包括上部軀干部分、中間大腿部分和小腿部分，它們被設(shè)置用于相應(yīng)地支撐用戶的軀干、大腿和小腿，更具體地說，本發(fā)明涉及到一種移動系統(tǒng)，其中，外骨骼可相對于輪式基座在坐和站姿之間移動，外骨骼可以容易地從站姿的輪式基座上分離。
【背景技術(shù)】
[0002]脊髓損傷(SCI)和疾病往往導(dǎo)致的最明顯的結(jié)果，是不能行走。針對這個功能缺陷，簡單而廣泛的解決方案是使用輪椅，這對生活質(zhì)量產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響并由于至少兩個主要原因:1)健康-有坐輪椅的使用與多種健康問題有關(guān)，如皮膚的完整性和過度使用的傷害；2)訪問-由于我們生活中人為和自然的環(huán)境中固有的性質(zhì)，對輪椅的依賴影響與他人的社區(qū)參與和交流。
[0003]因?yàn)槲覀兪澜绲脑O(shè)計和建造，主要用于直立走路和站立情況，傳統(tǒng)輪椅的使用受到限制，如從一個地方移動到另一個地方(在家庭和社區(qū))，也許更重要的是，在一個人的正常生活活動中全方面并有意義地與環(huán)境和其他人交流(如站立著面對面)。當(dāng)前輔助技術(shù)(AT)對移動性根本就沒有變革，即實(shí)現(xiàn)殘疾人的移動性能接近他們的非殘疾人的水平。
[0004]兩個不斷發(fā)展的移動性概念包括動態(tài)輪動和動力行走外骨骼。
[0005]第一個概念動態(tài)輪動被由專門的站立和/或傾斜/斜倚輪椅(手動和動力)示例，以及最近開發(fā)和商業(yè)化的“Elevat1n”輪椅市場。輕質(zhì)剛性手工輪椅，以及現(xiàn)代高端電動輪椅，由于其高效推進(jìn)動力和實(shí)用性患有SCI的人們往往希望使用，并為全時段輪椅使用者日常移動的有效手段。加入的動態(tài)座位特征(例如，對于一用戶正常就座的使用過程中獨(dú)立地和迅速調(diào)整座椅位置的能力)，為輪椅提供了更好的功能用于日常生活，以及潛在的健康益處，并增加社區(qū)參與度，并改善與其他人的相互聯(lián)系。
[0006]第二個概念動力行走外骨骼提供了一種高度期望得到的行走功能，這是輪椅所不能提供的。也許兩個最知名的外骨骼模型是ReWalk和Ekso系統(tǒng)。外骨骼的開發(fā)旨在為患有SCI的人們提供行走功能，雖然他們現(xiàn)在通常只在康復(fù)中心嚴(yán)格監(jiān)管下使用。目前，它們的治療用途是希望提供諸如改善腸和膀胱功能的幫助以及減少痙攣。外骨骼是快速發(fā)展的技術(shù)，其可能幫助解決一些上述的物理訪問的問題，并與對一般健康狀況、步態(tài)訓(xùn)練和損傷后康復(fù)潛在和有益的影響。然而，笨重緩慢步態(tài)和短行程范圍目前限制了它們作為一般用途的日常移動裝置使用。還有，這些設(shè)計顯著不具備可用性的問題尚未得到解決，如轉(zhuǎn)進(jìn)入和離開裝置和座位，以防止長期使用導(dǎo)致皮膚破裂的設(shè)備和座位支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種移動系統(tǒng)，用于向用戶提供移動性支持，該系統(tǒng)包括輪式基座，外骨骼組件，并設(shè)置有一個對接組件選擇性地支撐輪式基座上的所述外骨骼組件，輪式基座包括一個基架和車輪，車輪支撐基架沿著地面的滾動運(yùn)動，外骨骼組件包括:
[0008]配置用于支撐使用者軀干的上部；
[0009]配置用于支撐使用者大腿的中部；
[0010]將所述中部與上部樞軸連接的髖關(guān)節(jié)；
[0011]配置用于支撐使用者小腿的下部；以及樞軸連接下部和中部的膝關(guān)節(jié)；
[0012]對接組件在兩個部分之間可操作，其中外骨骼組件聯(lián)接到所述輪式基座，所述外骨骼組件可以相對輪式基座各自的站立和坐姿相對移動，同時，所述外骨骼組件可以在分開位置容易地與站姿有輪基座分開。
[0013]優(yōu)選所述外骨骼進(jìn)一步包括位置控制電機(jī)單元，其與每個所述髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)連接，并與所述外骨骼組件一起可與輪式基座分離。在這種情況下，外骨骼優(yōu)選可相對于輪式基座站立位和坐姿相對移動，在位置控制電機(jī)單元控制下在對接組件的耦合位置。
[0014]優(yōu)選所述外骨骼組件還被進(jìn)一步設(shè)置為，使用外骨骼組件的位置控制電機(jī)單元，可以被相對輪式基座任一中間位置(坐姿和站姿之間)支持，其中，在中間部分在坐姿水平時，中間部分從下部到上部傾斜延伸經(jīng)過整個中間部分。在傾倒的坐姿，有些中間部分可能從下部到上部向后傾斜，但是大多中間位置將保持在向上傾斜。
[0015]支持相對于在多個使用其中的中間部分處的延伸外骨骼組件的位置控制電機(jī)單元的坐姿和站姿之間的中間位置中的任一項(xiàng)所述的輪子的基座向上傾斜從通過全方位當(dāng)中間部分是水平的在坐姿的中間位置的下部到上部。在一個傾倒坐姿，一些中間位置可以向后從下部到上部傾斜，但大多數(shù)的中間位置范圍內(nèi)的將保持向上的傾斜。
[0016]本發(fā)明合并了這兩個不斷發(fā)展的移動性概念，動態(tài)輪動和動力行走外骨骼，加入到適合患有SCI人們?nèi)粘Ｊ褂玫南鄳?yīng)新設(shè)備。由此產(chǎn)生的移動系統(tǒng)融合了行走外骨骼的最佳性能與輪動的優(yōu)點(diǎn)，創(chuàng)建了一個新的移動設(shè)備，使患有SCI的人們的移動性和生活以及任意其他移動損傷有了一個顯著的飛躍。
[0017]本發(fā)明的移動系統(tǒng)潛在的好處和功能包括以下內(nèi)容:
[0018](一 )輪椅座位相比現(xiàn)有的輪椅方便高效地為患有SCI的人們進(jìn)行日常生活的正?；顒?；
[0019]( 二 )方便進(jìn)入和退出；
[0020](三)座位足以支持全天坐下和壓力減低；
[0021](四)遠(yuǎn)距離推進(jìn)動力如手動剛性輪椅；
[0022](五)高效移動促進(jìn)社區(qū)參與(活動)；
[0023](六)手動(無動力)移動能夠消除滯留的風(fēng)險；
[0024](七)正常使用輪椅時座位的全部動態(tài)范圍接近實(shí)時情況；
[0025](八)下降座椅高度可以為“傾倒”座位提供最佳座椅位置；
[0026](九)水平坐下適合在輪椅上進(jìn)行大多數(shù)任務(wù)和活動；
[0027](十)為了坐升高座位例如在柜臺和貨架；
[0028]( ^^一 )與車輪相連的站里，如簡單快速的面對面互動；
[0029](十二)行走時的可分離動力外骨骼，如需要使用輪式框架作為助步車；
[0030](十三)用輪式框架或拐杖直立行走；
[0031](十四)對于世界中用于直立行走的設(shè)計包括樓梯，具有更好的使用性；
[0032](十五)步行到目的地后，內(nèi)置座位可以隨時隨地提供安全坐下的支持；
[0033](十六)通過內(nèi)置矯形座位在墜落時為臀部和骶骨提供保護(hù)；和
[0034](十七)通過簡單和日常機(jī)械步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)。
[0035]根據(jù)所提供的移動性系統(tǒng)，本發(fā)明的另一個方面用于向用戶提供移動性支持，該系統(tǒng)包括輪式基座，外骨骼組件，并設(shè)置有一個對接組件選擇性地支撐輪式基座上的所述外骨骼組件，這樣外骨骼組件可以相對于輪式基座在相對低站立和坐姿移動，其中:
[0036]輪式基座包括一個基架和車輪，車輪支撐基架沿著地面的滾動運(yùn)動；
[0037]外骨骼組件包括:
[0038]配置用于支撐使用者軀干的上部；
[0039]配置用于支撐使用者大腿的中部；
[0040]將所述中部與上部樞軸連接的髖關(guān)節(jié)；
[0041]配置用于支撐使用者小腿的下部；
[0042]以及樞軸連接下部和中部的膝關(guān)節(jié)；以及
[0043]對接組件包括:
[0044]至少一個下部對接構(gòu)件，其耦合所述外骨骼組件的下部和輪式基座，貫穿外骨骼組件在坐姿和站姿的運(yùn)動；以及
[0045]至少一個上部對接構(gòu)件，其耦合所述外骨骼組件中間部分和坐姿的輪式基座；
[0046]所述至少一個上部對接構(gòu)件被布置為外骨骼朝站姿移位時是可拆卸的；
[0047]由此，在站姿時，對接組件僅由所述至少一個對接構(gòu)件偶聯(lián)，其在輪式基座和所述外骨骼組件下部之間。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種移動系統(tǒng)，用于向用戶提供移動性服務(wù)，該系統(tǒng)包括輪式基座和外骨骼組件，外骨骼組件被設(shè)置成支撐輪式基座，使得所述外骨骼組件可相對于輪式基座的站姿和坐姿相對移動，輪式基座包括基座框架和支撐基架沿著地面滾動運(yùn)動的車輪，外骨骼組件包括:
[0049]配置用于支撐使用者軀干的上部；
[0050]配置用于支撐使用者大腿的中部；
[0051]將所述中部與上部樞軸連接的髖關(guān)節(jié)；
[0052]配置用于支撐使用者小腿的下部；以及樞軸連接下部和中部的膝關(guān)節(jié)；以及
[0053]外骨骼組件上配置用于支持用戶坐在上面的座面；
[0054]所述的座面被支撐在所述中間部，以便相對于上部的髖關(guān)節(jié)的臀軸與中間部樞軸連接，并便于相對于相對于下部的膝關(guān)節(jié)的膝軸與中間部樞軸連接；
[0055]外骨骼組件的髖關(guān)節(jié)被配置用于將用戶的髖關(guān)節(jié)對齊臀軸；以及
[0056]外骨骼組件的膝關(guān)節(jié)被配置用于將用戶的膝關(guān)節(jié)對齊膝軸。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種移動系統(tǒng)，用于向用戶提供移動性服務(wù)，該系統(tǒng)包括輪式基座和外骨骼組件，以及配置用于支撐外骨骼組件在輪式基座上的對接組件，使得所述外骨骼組件可相對于輪式基座的站姿和坐姿相對移動，其中:
[0058]輪式基座包括基座框架和支撐基架沿著地面滾動運(yùn)動的車輪；
[0059]所述外骨骼組件包括:
[0060]配置用于支撐使用者軀干的上部；
[0061]配置用于支撐使用者大腿的中部；
[0062]將所述中部與上部樞軸連接的髖關(guān)節(jié)；
[0063]配置用于支撐使用者小腿的下部；
[0064]以及樞軸連接下部和中部的膝關(guān)節(jié)；以及
[0065]外骨骼組件的下部包括有兩個獨(dú)立的小腿構(gòu)件配置用于支撐相應(yīng)的用戶的小腿；以及
[0066]所述對接組件包括一對下部對接構(gòu)件配置用于獨(dú)立地連接相應(yīng)兩個小