背景技術(shù):
包括諸如襪子、臂袖、腿袖之類的服裝制品的壓迫服裝可以對穿戴壓迫服裝的身體部位的肌肉提供支撐。這種支撐對于必須長期站立的人或有循環(huán)問題的人來說可能是有用的。
作為特定類型的壓迫服裝的壓迫運動服也可以由運動員在運動期間穿戴。例如,騎自行車用的短褲是普通類型的壓迫運動服。壓迫運動服可以改善肌肉功能,并防止運動期間和運動后的擦傷和皮疹。
壓迫服裝被認(rèn)為對使用者有一些積極的影響。例如,壓迫服裝可以幫助緩解肌肉僵硬和疼痛的痛苦,并減少肌肉修復(fù)自身所需的時間。此外,當(dāng)使用適當(dāng)?shù)膲浩攘繒r,壓迫服裝可以改善針對工作肌肉的靜脈回流和氧合。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文公開的實施方式涉及包括至少一個傳感器和至少一個致動器的服裝系統(tǒng),所述至少一個致動器響應(yīng)于來自所述至少一個傳感器的感測反饋而操作,以致動柔性壓迫服裝以選擇性地收縮或選擇性地膨脹,從而壓迫受試者的至少一個身體部位或減輕對受試者的至少一個身體部位的壓迫。這種選擇性收縮或膨脹可以在諸如運動或其他體育活動之類的活動期間改善肌肉功能或關(guān)節(jié)功能。
在一個實施方式中,公開了一種服裝系統(tǒng)。所述服裝系統(tǒng)包括被構(gòu)造成穿戴在受試者的至少一個身體部位上的至少一個柔性壓迫服裝。所述至少一個柔性壓迫服裝限定被配置為容納所述至少一個身體部位的內(nèi)部空間。所述服裝系統(tǒng)還包括與至少一個柔性壓迫服裝分開的可穿戴設(shè)備和被配置為穿戴在所述受試者的至少一個腳處的額外身體部位上的鞋類。所述可穿戴設(shè)備包括由所述鞋類支持的一個或多個傳感器。所述一個或多個傳感器被配置為感測與所述受試者的運動或所述受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征。所述一個或多個傳感器還被配置為輸出指示所述至少一個特征的一個或多個感測信號。所述服裝系統(tǒng)還包括一個或多個致動器,所述一個或多個致動器相對于所述至少一個柔性壓迫服裝定位,并被配置為使所述至少一個柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹。所述服裝系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)可操作地耦合到所述一個或多個致動器,并且還可操作地耦合到所述一個或多個傳感器以從其接收所述一個或多個感測信號。所述控制系統(tǒng)包括控制電路,所述控制電路經(jīng)配置響應(yīng)于來自所述一個或多個傳感器的所述一個或多個感測信號而引導(dǎo)所述一個或多個致動器以在所述受試者的運動期間使所述至少一個柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,公開了一種使用服裝系統(tǒng)的方法。所述方法包括將所述服裝系統(tǒng)的至少一個柔性壓迫服裝穿戴在受試者的至少一個身體部位上。所述至少一個柔性壓迫服裝包括被配置為使所述至少一個柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹的一個或多個致動器。所述方法還包括將可穿戴設(shè)備(例如鞋類)穿戴在額外身體部位(例如受試者的至少一個腳)上。所述可穿戴設(shè)備與所述至少一個柔性壓迫服裝分離,并且所述鞋類包括一個或多個傳感器,所述一個或多個傳感器被配置為感測與所述受試者的運動或所述受試者在運動期間的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征中的一個或多個。所述方法還包括利用所述一個或多個傳感器感測所述至少一個特征。所述方法還包括:響應(yīng)于通過所述一個或多個傳感器感測所述至少一個特征并且在所述受試者運動期間,致動所述一個或多個致動器以在所述受試者運動期間使所述至少一個柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
來自任何公開的實施方式的特征可以沒有限制地彼此組合使用。此外,通過考慮以下詳細描述和附圖,本公開的其它特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見。
上述概述僅是說明性的,并不意圖以任何方式進行限制。除了上述說明性方面、實施方式和特征之外,通過參考附圖和以下詳細描述,其它方面、實施方式和特征將變得顯而易見。
附圖說明
圖1a是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的示意圖。
圖1b是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的示意圖。
圖2a是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的實施方式的側(cè)剖視圖,其包括穿戴在受試者的腿上的柔性壓迫服裝和穿在受試者的腳上的鞋類。
圖2b是圖2a所示的柔性壓迫服裝的一部分的等距剖視圖,沒有示出柔性壓迫服裝被穿戴在受試者的腿或手臂上。
圖2c是根據(jù)實施方式的穿戴在受試者的手臂上的柔性壓迫服裝的側(cè)面剖視圖。
圖2d是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的實施方式的側(cè)剖視圖,其包括穿戴在受試者的腿上的柔性壓迫服裝和穿在受試者的腳上的鞋類。
圖2e是根據(jù)實施方式的圖1a的服裝系統(tǒng)的鞋類的側(cè)剖視圖。
圖2f是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的穿戴在受試者的手腕上的可穿戴設(shè)備的俯視圖。
圖2g是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的穿戴在受試者的手腕上的可穿戴設(shè)備的俯視圖。
圖2h是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的穿戴在受試者的手指上的可穿戴設(shè)備的俯視圖。
圖2i是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的穿戴在受試者的頭部上的可穿戴設(shè)備的實施方式的正視圖。
圖3a是根據(jù)實施方式的圖1a所示的柔性壓迫服裝的等距剖視圖。
圖3b是圖3a所示的柔性壓迫服裝沿其線3b-3b截取的橫截面視圖。
圖3c是在致動一個或多個致動器之前或處于低致動水平下的圖3a所示的柔性壓迫服裝的橫截面視圖。
圖3d是在致動一個或多個致動器之后或處于比圖3c中相對較高的致動水平的圖3a所示的柔性壓迫服裝的橫截面視圖。
圖4是包括多個環(huán)形致動器的服裝系統(tǒng)的實施方式的等距視圖。
圖5是服裝系統(tǒng)的實施方式的功能框圖。
圖6是響應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或膨脹的方法的實施方式的流程圖。
圖7是響應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或膨脹的方法的實施方式的流程圖。
具體實施方式
本文公開的實施方式涉及一種服裝系統(tǒng),其包括設(shè)置在可穿戴設(shè)備上的至少一個傳感器、和至少一個致動器,所述至少一個致動器響應(yīng)于來自至少一個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹,從而選擇性地壓迫受試者的至少一個身體部位或選擇性地減輕對受試者的至少一個身體部位的壓迫。關(guān)于至少一個身體部位的這種選擇性收縮或選擇性膨脹可以在諸如運動或其他活動之類的活動期間改善肌肉功能或關(guān)節(jié)功能。
在下面的詳細描述中,參考構(gòu)成其一部分的附圖。在附圖中,相似的符號通常標(biāo)識相似的組件,除非另有說明。在詳細描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說明性實施方式并不意味著限制。在不脫離本文所呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下,可以利用其他實施方式,并且可以進行其它改變。
圖1a是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)100的圖示。服裝系統(tǒng)100包括被配置為在使用期間穿戴在受試者106的至少一個身體部位104上的柔性壓迫服裝102。服裝系統(tǒng)100包括由可穿戴設(shè)備107支撐的一個或多個活動傳感器108。服裝系統(tǒng)100還包括一個或多個致動器110,一個或多個致動器110相對于柔性壓迫服裝102定位,并被配置為使圍繞至少一個身體部位104的柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹,從而選擇性地壓迫至少一個身體部位104或選擇性地減輕對至少一個身體部位104的壓迫。
服裝系統(tǒng)100還包括控制系統(tǒng)112,控制系統(tǒng)112可操作地耦合到一個或多個活動傳感器108和一個或多個致動器110,并且被配置為從一個或多個活動傳感器108接收一個或多個感測信號109(其攜帶感測數(shù)據(jù)),并且響應(yīng)于感測信號109而將一個或多個致動信號116發(fā)送到一個或多個致動器110以引導(dǎo)其致動??刂葡到y(tǒng)112包括控制電路114和電源118,電源118用于為一個或多個活動傳感器108、一個或多個致動器110或控制系統(tǒng)112本身中的一個或多個供電。
柔性壓迫服裝102可以是基本上管狀的并且構(gòu)造成當(dāng)其穿戴在至少一個身體部位104上時大體上符合至少一個身體部位104。例如,柔性壓迫服裝102可以由任何合適的材料制成。更具體地,例如,柔性壓迫服裝102可以由氯丁橡膠、尼龍、合成橡膠或任何其它合適的合成或天然織物或聚合材料制成。
在所示實施方式中,至少一個身體部位104是使用者的腿部,腿部可以包括受試者106的上腿(例如大腿)的一部分、下腿(例如小腿)的一部分、或其間的由柔性壓迫服裝102容納的膝關(guān)節(jié)的一部分中的一個或多個。然而,如下面更詳細地討論的,這里公開的服裝系統(tǒng)可以用于許多其它類型的身體部位上。例如,受試者106的至少一個身體部位104可以包括上臂的至少一部分、前臂、其間的肘關(guān)節(jié)、手腕、手、腳、頸部、頭部、臀部、軀干、或前述中的任何一個的至少一部分中的一個或多個。作為另一示例,柔性壓迫服裝102可以被配置為襯衫,并且至少一個身體部位104包括受試者106的胸部或腹部的至少一部分。因此,在一些實施方式中,柔性壓迫服裝102可以被配置為肢體套(例如,手臂或腿部套)、關(guān)節(jié)套(例如肘部、膝蓋、腳踝、手腕或手指套)、襯衫、背心、夾克、汗衫、腰帶、腹部支撐件、背部支撐件、手套、短褲、褲子或襪子。
一個或多個活動傳感器108可以安裝在可穿戴設(shè)備107上、嵌入可穿戴設(shè)備107或以其他方式由可穿戴設(shè)備107支撐,例如安裝在圖1a中所示的鞋類中或鞋類上。一個或多個活動傳感器108相對于受試者106的至少額外身體部位105定位和構(gòu)造。例如,一個或多個活動傳感器108中的每一個或一些可以被定位成鄰近或接近至少一個腳或至少一個手腕,以監(jiān)測與受試者的運動或至少一個受試者的生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征。在使用期間,一個或多個活動傳感器108輸出指示至少一個特征的一個或多個感測信號109(例如,來自一個或多個活動傳感器的信號)。要注意的是,待感測的與受試者106的運動或受試者106的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征可以涉及多個肌肉或多個關(guān)節(jié)。例如,在柔性壓迫服裝102容納受試者106的上臂的至少一部分和前臂的至少一部分的情況下,至少一個身體部位104的至少一個肌肉可以包括至少一個身體部位104的上臂和下臂中的每一個中的多個肌肉,并且至少一個身體部位104的至少一個關(guān)節(jié)可以包括肘關(guān)節(jié)。
在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107被配置為穿戴在除至少一個柔性壓迫服裝102被配置成穿戴在其上的至少一個身體部位104之外的額外(例如,分開的或不同的)身體部位105上。因此,可穿戴設(shè)備107與至少一個柔性壓迫服裝102分離并且不同。例如,可穿戴設(shè)備107可以被配置為鞋類,并且柔性壓迫服裝102可被配置為臂袖。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107被配置為穿戴在除至少一個柔性壓迫服裝102被配置成穿戴在其上的至少一個身體部位104之外的額外的、相鄰但分開的身體部位上。例如,可穿戴設(shè)備107可以被配置為鞋類,并且柔性壓迫服裝102可以被配置為與鞋類穿戴在相同或不同的腿部上的腿套。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107被配置為穿戴在被配置為穿戴至少一個柔性壓迫服裝102的至少一個身體部位104上,但與柔性壓迫服裝102保持分開且不同。例如,可穿戴設(shè)備107可以被配置為諸如鞋之類的鞋類,并且柔性壓迫服裝102可以被配置為襪子。
一個或多個致動器110相對于柔性壓迫服裝102定位,并且構(gòu)造成響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器108輸出的一個或多個感測信號109而使得柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹,從而選擇性地壓迫至少一個身體部位104或選擇性地減輕對至少一個身體部位104的壓迫。例如,一個或多個致動器110可以嵌入柔性壓迫服裝102中,內(nèi)部地安裝在柔性壓迫服裝102之內(nèi)在其容納至少一個身體部位104的內(nèi)部空間中,或者外部地安裝在柔性壓迫服裝102上。
如上所述,控制系統(tǒng)112(例如,計算機控制系統(tǒng))可操作地耦合到一個或多個活動傳感器108和一個或多個致動器110。例如,控制系統(tǒng)112可以無線地可操作地耦合到一個或多個活動傳感器108或一個或多個致動器110。在一個實施方式中,控制系統(tǒng)112可以經(jīng)由有線連接(例如物理電氣布線)可操作地耦合到一個或多個活動傳感器108或一個或多個致動器110??刂葡到y(tǒng)112可以設(shè)定尺寸成并被構(gòu)造成由受試者106方便地穿戴或攜帶,諸如經(jīng)由被配置為圖1a中的受試者106上所示的鞋類的可穿戴設(shè)備107穿戴或攜帶,或者穿戴或攜帶在另一身體部位上,例如穿戴或攜帶在穿戴在受試者的腰部、胸部、手臂、手、腿、腳或頭部周圍的另一個可穿戴設(shè)備113(例如,皮帶、包裹物、衣物、服裝、或圖1b所示的腰帶)中或上。然而,在一個實施方式中,控制系統(tǒng)112可以安裝在柔性壓迫服裝102上、附接到柔性壓迫服裝102、嵌入在柔性壓迫服裝102中或容納在柔性壓迫服裝102中。
控制系統(tǒng)112的電源118可以包括一個或多個電池、可拉伸/柔性電源、燃料電池、能量收集器、太陽能采集器,動能采集器、摩擦電納米發(fā)生器或其他合適的電源中的至少一個。例如,在一個實施方式中,電源118可以與包括控制電路114的控制系統(tǒng)112的其余部分分開地容納。用作電源118的合適的電池包括微電池、堿性電池、鋰離子電池、硬幣電池、手表電池、紐扣電池、鋅-空氣電池、薄膜電池、柔性電池或任何其它合適的電池中的一個或多個。電源118可以可操作地耦合到服裝系統(tǒng)100的部件中的至少一些(例如,控制電路114、一個或多個活動傳感器108或一個或多個致動器110中的一個或多個)并被配置成向其提供電力(例如,電壓或電流)。
在一個實施方式中,電源118可以與控制電路114分開存儲或容納。在一個實施方式中,電源118可以與一個或多個致動器110或一個或多個傳感器108分開存儲或容納。在一個實施方式中,電源118可以與控制電路114、一個或多個致動器110或一個或多個傳感器108被存儲或容納在受試者106的分開的身體部位上。在一個實施方式中,電源118可以包括無線電源,諸如被配置為經(jīng)由感應(yīng)(例如,直接或諧振磁感應(yīng))來供電的電源。
在一個實施方式中,電源118是可再充電的。例如,可穿戴設(shè)備107可以包括可操作地耦合到電源118并且配置為對電源118再充電的充電端口。
包括其任何部分的控制系統(tǒng)112可以被配置為可移除地設(shè)置在可穿戴設(shè)備107上。例如,控制電路114、一個或多個傳感器108或電源118中的一個或多個可以被配置為模塊化格式,諸如可替換或可變的活動傳感器108??刂齐娐?14或一個或多個傳感器108中的一個或多個可被配置為直接或間接地與計算設(shè)備接口。例如,控制電路114可以被配置為可拆卸地設(shè)置在可穿戴設(shè)備107上,并且控制電路114還被配置為例如通過硬連接(例如usb連接)或其上的無線端口直接或間接地與計算設(shè)備接口。在一個實施方式中,控制電路114或一個或多個傳感器108中的至少一個進一步被配置為將至少一個操作程序、閾值水平或感測數(shù)據(jù)中的一個或多個上傳到計算設(shè)備上或從計算設(shè)備下載至少一個操作程序、閾值水平或感測數(shù)據(jù)中的一個或多個。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以可拆卸地設(shè)置在可穿戴設(shè)備107上或至少部分地嵌入在可穿戴設(shè)備107內(nèi)。例如,一個或多個傳感器108可以是模塊化(例如可替換或可變)的活動傳感器。在一個實施方式中,模塊化的一個或多個活動傳感器108中的至少一個可以從可穿戴設(shè)備107移除,并由相同的活動傳感器或額外的不同類型的活動傳感器替換。例如,可穿戴設(shè)備上的模塊化計步器和模塊化計時器可以被移除,并由模塊化高度計和模塊式化學(xué)傳感器替換。
被控制系統(tǒng)112的控制電路114用于引導(dǎo)和控制一個或多個活動傳感器108和一個或多個致動器110的操作的一個或多個操作程序可以被預(yù)編程在控制電路114中,或由受試者106或其他人(例如像醫(yī)生、護士、物理治療師、教練等的醫(yī)療專業(yè)人員)編程。例如,控制電路114的編程可以經(jīng)由至少一種軟件、固件、可編程邏輯設(shè)備或用于以選擇的方式控制一個或多個活動傳感器108和一個或多個致動器110或服裝系統(tǒng)100的其他部件的其他技術(shù)來實現(xiàn)??刂齐娐?14的編程可以經(jīng)由可以包括鍵盤、計算機終端、觸摸屏、語音命令或用于輸入信息的其他技術(shù)的用戶界面來實現(xiàn)。
在一些操作情況下的使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測與受試者106的運動或受試者106的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,控制電路114指示一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮(例如,壓迫至少一個身體部位104)以向其提供更多的支撐或改善肌肉或關(guān)節(jié)功能,例如增加流向至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)的血流量或增加其氧合。例如,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測到與受試者106的運動或受試者的至少一個生理特征106相關(guān)聯(lián)的至少一個特征高于(或低于)閾值水平,控制電路114指示一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮。例如,由一個或多個致動器110施加的收縮可以是諸如沿著至少一個身體部位104的有梯度的收縮(agradientofconstriction)。在更具體的實施方式中,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以第一收縮水平或量選擇性地收縮至少一個身體部位104的至少一個第一部分并以不同于第一收縮水平的第二收縮水平選擇性地收縮至少一個身體部位104的至少一個第二部分。作為另一示例,由一個或多個致動器110施加的收縮可以包括一個或多個收縮脈沖。收縮脈沖可以基本上隨同感測到的受試者106的至少一個特征(例如受試者106的步態(tài)、脈搏、應(yīng)變、張力或任何其他暫時性的感測特征)有節(jié)奏地、協(xié)調(diào)地或循環(huán)地來施加。
在其他操作情況下使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,例如與肌肉活動或關(guān)節(jié)活動相關(guān)的那些特征,控制電路114引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地膨脹(例如,減輕對至少一個身體部位104的壓迫),例如在體育活動的一部分(其中受試者的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)分別最小化地用力或被最小化地施加應(yīng)力)期間。例如,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測到與受試者的運動或受試者106的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征低于(或高于)閾值水平,控制電路114引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地膨脹。選擇性膨脹可以包括與上述有梯度的收縮和脈沖式收縮類似或相同的有梯度的膨脹或脈沖式膨脹。
在一個實施方式中,上述閾值包括受試者106的加速度閾值水平、受試者106的脈搏閾值水平、時間閾值水平、受試者106的氧閾值水平(例如,血氧含量)、受試者106的化學(xué)閾值水平、受試者106的生理閾值水平(例如,一個或多個活動傳感器、受試者106或受試者106的身體部位上的壓力、負(fù)荷、張力等)、行進距離閾值水平、或受試者106的溫度閾值水平中的一個多個。
在操作情況下使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測到與受試者的運動或受試者106的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,控制電路114可以引導(dǎo)一個或更多的致動器110以選擇性地收縮并選擇性地膨脹,例如以脈動模式、循環(huán)或有節(jié)奏的方式收縮持續(xù)一段時間然后在該段時間一結(jié)束就膨脹;使柔性壓迫服裝102的不同部分選擇性地收縮或選擇性地膨脹;以行進梯度使柔性壓迫服裝102的部分選擇性地收縮或選擇性地膨脹(例如,在至少一個身體部位104上產(chǎn)生蠕動運動或按摩效果)。
例如,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使圍繞至少一個身體部位104的柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹至第一選定量,隨后使柔性壓迫服裝102選擇性收縮或選擇性地膨脹至與第一量不同的第二選定量。在一個實施方式中,響應(yīng)于在選擇性收縮或膨脹期間從一個或多個活動傳感器108接收一個或多個感測信號109,控制電路114可被配置成改變一個或多個致動器110的致動。例如,控制電路114可以引導(dǎo)電源118以改變(例如,增大或減小)提供給一個或多個致動器110的致動激勵,從而至少部分地基于來自一個或多個活動傳感器108的在選擇性收縮或選擇性膨脹期間感測到的一個或多個感測信號109而增大或減小在使用期間柔性壓迫服裝102的選擇性收縮或膨脹。在一個實施方式中,操作程序或控制電路114可以包括用于收縮或膨脹的多個量(例如,強度)、用于多個量中的每一個的一個或多個持續(xù)時間,或柔性壓迫服裝102的可以施加多個量的離散部分或位置中的一個或多個的指令。
在一個實施方式中,服裝系統(tǒng)100還可以根據(jù)反饋回路進行操作。例如,控制電路114可以引導(dǎo)電源118改變(例如,增大或減小)提供給一個或多個致動器110的致動激勵,從而在使用期間至少部分地基于來自一個或多個活動傳感器108的在選擇性收縮或選擇性膨脹期間感測到的一個或多個感測信號109而增大或減小柔性壓迫服裝102的選擇性收縮或膨脹至第一水平,隨后控制電路114再次引導(dǎo)電源118以改變(例如,增大或減小)提供給一個或多個致動器110的致動激勵,在使用期間至少部分地基于編碼在來自一個或多個活動傳感器108的在選擇性收縮或選擇性膨脹期間感測到的一個或多個感測信號109中的更新信息而增大或減小柔性壓迫服裝102的選擇性收縮或膨脹至不同的第二水平。
盡管在圖1a中僅示出了一個柔性壓迫服裝102,但是在其他實施方式中,多個柔性壓迫服裝102可以穿戴在受試者106的不同身體部位上。在這樣的實施方式中,多個柔性壓迫服裝102中的每一個包括其自己的一個或多個致動器,所述一個或多個致動器可以單獨地可操作地耦合到控制系統(tǒng)112,并且根據(jù)來自控制系統(tǒng)112的指令(例如,致動信號116)獨立地操作。在一個實施方式中,多個柔性壓迫服裝102中的每一個可以包括其中的一個或多個活動傳感器。在一個實施方式中,多個柔性壓迫服裝102中的每一個可以響應(yīng)于來自在單個身體部位上部署的單個可穿戴設(shè)備(例如,鞋類、腕帶、手表等)中的一個或多個活動傳感器的感測信號來控制,或每一個經(jīng)由部署在一個或多個或兩個或兩個以上額外身體部位上的上面承載有一個或多個活動傳感器的單獨的可穿戴設(shè)備來控制。
如上所述,一個或多個活動傳感器108可以被配置為感測與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征。例如,至少一個特征可以是受試者106(例如穿戴可穿戴設(shè)備107的至少一個額外身體部位105或受試者106的其他身體部位)的至少一個物理特征、至少一個化學(xué)特征(例如,生物化學(xué)或生物學(xué)特征)或至少一個生理特征。更具體地,例如,至少一個特征可以包括受試者106的行進運動的變化、受試者106的行進方向的變化、受試者106的身體部位上的負(fù)荷(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的負(fù)荷)、受試者106的身體部位上的壓力(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的壓力)、受試者106的身體部位上的張力(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的張力)、受試者106的身體部位的速度、受試者106的速度、受試者106的身體部位的加速度、受試者106的身體部位中的脈搏、受試者106的身體部位中的溫度、受試者106的身體部位中的氧合、受試者106的身體部位中的神經(jīng)活動、受試者106的位置、受試者106的步態(tài)、受試者106移動的步速、受試者106行進的距離、或任何前述的變化或模式中的至少一個。另外,至少一個特征可以包括受試者106的神經(jīng)活動、受試者106的化學(xué)排泄、受試者106的溫度、受試者106的心率、受試者106的周圍環(huán)境的溫度、受試者106的氧合、來自受試者106的至少一個關(guān)節(jié)或肌肉的聲發(fā)射或者可以與受試者106相關(guān)聯(lián)的例如在受試者106的一個或多個身體部位的其他合適的特征。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108被配置為僅感測受試者106的至少一個肌肉的至少一個特征,而在其他實施方式中,一個或多個活動傳感器108被配置為僅感測受試者106的至少一個關(guān)節(jié)的至少一個特征。
為了感測與受試者106的運動或受試者106的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,可以使用各種活動傳感器。例如,在本文公開的任何實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括肌電圖傳感器、熱傳感器、肌肉氧合傳感器、聲學(xué)傳感器、加速計、計步器、計數(shù)器、張力傳感器、壓力傳感器、計時器(例如,手表、秒表或定時器)、脈搏傳感器、心率傳感器、血氧計、全球定位系統(tǒng)(“gps”)接收器、高度計、電阻表、電壓表(例如萬用表)、化學(xué)傳感器、生物化學(xué)傳感器或生物傳感器中的至少一個。一個或多個活動傳感器108可以至少部分地設(shè)置在可穿戴設(shè)備107(例如,鞋類)的限定接收諸如腳之類的身體部位的內(nèi)部空間的內(nèi)表面上,或至少部分地嵌入可穿戴設(shè)備107中。內(nèi)表面可以被配置為使一個或多個活動傳感器108不與外部接觸(例如不與受試者106的皮膚的接觸)。在一個實施方式中,內(nèi)表面被配置成引起活動傳感器中的一個或多個與受試者106的皮膚接觸。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108被配置為感測與受試者106的運動或受試者106的與至少一個選定或特定活動(如運動)相關(guān)聯(lián)的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征。例如,活動傳感器108可以感測與強度訓(xùn)練、技能訓(xùn)練、高爾夫、棒球、板球、籃球、排球、手球、網(wǎng)球、短柄墻球、壁球、羽毛球、乒乓球、足球、英式足球、回力球、摔跤、拳擊、武術(shù)、步行、跑步、騎自行車、游泳、劃船、跳舞、滑雪、滑水、臺球、飛鏢或飛盤中的一個或多個相關(guān)聯(lián)的運動或生理特征。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108被配置為感測活動或用力的起始或閾值水平,例如至少一個特征的閾值水平。在這樣的實施方式中,控制電路114被配置成響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測參與選定活動或其中用力的閾值水平而引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或膨脹。在一個實施方式中,控制電路114可以根據(jù)與受試者的運動或與受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征或根據(jù)與所述至少一個特征相關(guān)的選定活動而引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹。構(gòu)造成感測至少一個肌肉的指示肌肉活動起始的神經(jīng)沖動的一個合適的活動傳感器包括一個或多個肌電圖傳感器,其可以附接、粘附到可穿戴設(shè)備107或嵌入在可穿戴設(shè)備107內(nèi)或者直接附接到受試者。例如,響應(yīng)于通過一個或多個肌電圖傳感器感測到肌肉活動的起始,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮??捎糜趯嵺`本文公開的一個或多個實施方式的合適的肌電圖傳感器的示例在美國專利申請公開no.20060058694和no.20130041235以及kim等人的science333,838-843(2011)中公開,這些公開的全部內(nèi)容均通過引用并入本文。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108被配置為感測受試者106的創(chuàng)傷。例如,一個或多個活動傳感器108可以檢測與特定特征的確定水平不一致的受試者106的步速、受試者106的步態(tài)、受試者106的脈搏、身體部位上的負(fù)荷、身體部位上的張力、身體部位上的壓力、或身體部位上的應(yīng)變中的一個或多個。作為另一示例,一個或多個活動傳感器108可以例如通過針對相同的至少一個特征將電流感測數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)或模型感測數(shù)據(jù)進行比較來檢測受試者106的跛行或者受試者106偏愛用(favor)腳、腿或臂。作為另一個示例,一個或多個活動傳感器108可以檢測氧含量、乳酸含量、水合水平或與創(chuàng)傷或性能受損的原因相關(guān)聯(lián)的其他特征。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個被動紅外熱傳感器。例如,每個被動紅外熱傳感器被定位在可穿戴設(shè)備107上或者可穿戴設(shè)備107中,并被構(gòu)造成感測來自受試者106或受試者106的身體部位(例如,來自受試者106的在可穿戴設(shè)備內(nèi)部的腳部)的紅外輻射。紅外輻射的增加可以指示增加的肌肉溫度或與增加的肌肉溫度相關(guān),這可以指示肌肉活動增加。紅外輻射的減少可以指示肌肉溫度降低或與肌肉溫度降低相關(guān),這可以指示肌肉活動減少。例如,響應(yīng)于感測紅外輻射的增加或閾值水平,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或膨脹。作為另一示例,響應(yīng)于由于肌肉活動減少而感測到紅外輻射的降低或小于其閾值水平,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以是被配置成直接地或間接地感測受試者的周圍環(huán)境的溫度、受試者的溫度或受試者的身體部位的溫度的至少一個熱傳感器。在一個實施方式中,柔性壓迫服裝102可以包括:冷卻劑或加熱流體可以流動通過的一個或多個流體通道、保持冷卻劑或加熱流體的流體儲存器、以及被構(gòu)造成將流體冷卻劑或加熱流體從儲存器泵送通過一個或多個流體通道的泵。因此,在這樣的實施方式中,控制電路114可引導(dǎo)泵將流體冷卻劑或加熱流體從流體冷卻劑儲存器泵送通過一個或多個流體通道,以有助于冷卻或加熱受試者106或受試者106的至少一個身體部位。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個肌肉氧合傳感器或血氧計。例如,每個肌肉氧合傳感器可以包括近紅外傳感器,近紅外傳感器被定位和配置為將近紅外光譜中的光傳送到受試者106的至少一個肌肉并且檢測從至少一個肌肉(例如組織)反射的光,從而感測肌肉對近紅外光的吸收,該吸收在氧合組織和脫氧組織中不同。用于測量可用于實踐本文公開的一個或多個實施方式的肌肉組織的氧合反應(yīng)的近紅外傳感器的示例公開在hamaoka等人的phil.trans.r.soc.a(2011)369,4591–4604中,其全部內(nèi)容通過引用并入本文。來自至少一個肌肉的近紅外光的吸收的變化可能與肌肉氧合增加或減少相關(guān)聯(lián)或可能指示肌肉氧合增加或減少。例如,近紅外光的吸收的變化可能與增加的運動或減少的肌肉氧合相關(guān)聯(lián)(例如與過度勞累、痙攣、跛行或其他受損表現(xiàn)相關(guān)聯(lián))。
在一個實施方式中,響應(yīng)于感測到肌肉氧合的變化,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性膨脹。例如,響應(yīng)于由于肌肉活動增加而感測到肌肉氧合增加超過閾值水平,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮,從而增加柔性壓迫服裝102對至少一個身體部位104的壓迫。例如,響應(yīng)于由于肌肉活動減少而感測到肌肉氧合降低到低于閾值水平,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地膨脹,從而減輕對至少一個身體部位的壓迫104。在其它實施方式中,一個或多個氧合傳感器可用于感測關(guān)節(jié)氧合的變化。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括多個近紅外源-檢測器對,其可以測量骨骼肌氧合的空間和區(qū)域差異或受試者106中的局部變化。例如,響應(yīng)于感測到紅外輻射低于閾值水平的指示與肌肉痙攣相關(guān)的肌肉氧合和血流量顯著降低的局部降低,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮以提供局部支撐并增加血壓。例如,響應(yīng)于感測到指示與肌肉用力過度相關(guān)的降低的肌肉氧合和血流量的梯度的紅外輻射的變化的減小,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以第一壓縮水平選擇性地收縮并且以第二壓縮水平選擇性地收縮或使柔性壓迫服裝102間歇地選擇性地僅壓迫至少一個身體部位104的一部分,以局部化地增加流向至少一個身體部位104的一部分的血流量。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括被配置成利用聲輻射照射一個或多個身體部位并響應(yīng)于此而接收反射的聲輻射的一個或多個聲換能器。接收的反射聲輻射可以關(guān)聯(lián)于或可以指示與包括至少一個身體部位104的一個或多個身體部位的肌肉活動或關(guān)節(jié)活動。例如,由一個或多個聲換能器接收到的相對較強/較強烈的反射聲輻射可以指示相對較緊張的、較活躍的肌肉,而由一個或多個聲換能器接收的相對較弱/較不強烈的反射聲輻射可以指示相對較放松的、較不活躍的肌肉。
在一個實施方式中,聲換能器包括超聲換能器,并且聲輻射和反射聲輻射中的每一個包括超聲波輻射。接收到的反射超聲波輻射可以關(guān)聯(lián)于或可以指示與包括至少一個身體部位104的一個或多個身體部位的至少一個特征。例如,由一個或多個聲換能器檢測到的改變的回波反射性可以指示肌肉的腫脹或炎癥。例如,由一個或多個聲換能器檢測到的改變的回聲反射性可指示至少一個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)積液。例如,至少一個肌肉的多普勒超聲檢測可以檢測至少一個肌肉內(nèi)的血流量增加,這表明至少一個肌肉的活動增加。例如,韌帶或肌腱的多普勒超聲檢測可以檢測韌帶或肌腱內(nèi)的受限活動,這指示對該區(qū)域的壓迫。在一個實施方式中,響應(yīng)于一個或多個聲換能器檢測至少一個身體部位的至少一個特征的變化,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)選擇性地收縮或選擇性膨脹。例如,響應(yīng)于感測到指示肌肉或關(guān)節(jié)活動的增加的回聲反射性,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)收縮。例如,響應(yīng)于由于肌肉活動減少而感測到指示肌肉或關(guān)節(jié)活動的減少的回聲反射性,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)選擇性地膨脹。例如,響應(yīng)于感測到指示至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)中的炎癥的回聲反射性,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮,從而支撐所述至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括被定位和配置為感測來自身體部位(例如至少一個身體部位104)的聲發(fā)射的一個或多個聲學(xué)肌成像傳感器(acousticmyographysensor)。用于感測適用于實踐本文公開的一個或多個實施方式的肌肉使用的聲學(xué)肌成像傳感器公開于harrison等人的physiolrep,1(2):e00029;2013中,其公開的全部內(nèi)容通過引用并入本文。例如,響應(yīng)于通過聲學(xué)肌成像傳感器檢測到指示增加的肌肉使用的高頻率,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉選擇性地收縮。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括定位和配置成感測來自至少一個關(guān)節(jié)的聲發(fā)射的一個或多個聲學(xué)傳感器。例如,一個或多個聲學(xué)傳感器可以定位成鄰近或接近至少一個關(guān)節(jié)(例如,如圖1a所示的踝關(guān)節(jié)、手腕或膝部),使得一個或多個聲學(xué)傳感器可以接收來自至少一個關(guān)節(jié)的可以指示關(guān)節(jié)問題(例如,關(guān)節(jié)炎或骨關(guān)節(jié)炎病癥加重和導(dǎo)致的關(guān)節(jié)痛)的聲發(fā)射。例如,響應(yīng)于感測到來自至少一個關(guān)節(jié)的聲發(fā)射或聲發(fā)射的增加,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102靠近或圍繞至少一個身體部位104的至少一個關(guān)節(jié)和至少一個關(guān)節(jié)周圍的至少一個肌肉選擇性地收縮,從而減輕關(guān)節(jié)痛。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括被配置為檢測來自受試者106的皮膚、肌肉或關(guān)節(jié)的分析物的至少一個化學(xué)傳感器、至少一個生物化學(xué)傳感器、或至少一個生物傳感器中的一個或多個。例如,至少一個化學(xué)傳感器、至少一個生物化學(xué)傳感器或至少一個生物傳感器可被配置為檢測來自受試者106的皮膚、肌肉或關(guān)節(jié)的離子、鹽、葡萄糖、乳酸鹽、乳酸或炎癥分子中的至少一種。例如,響應(yīng)于通過生物傳感器檢測到指示肌肉疲勞的至少一個肌肉中乳酸的增加,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞受試者106的至少一個肌肉選擇性地收縮。在一個實施方式中,化學(xué)傳感器可以檢測受試者汗液中的鹽水平。例如,受試者106的汗液中的鹽的量表示可能的高鈉血癥(例如脫水)或低鈉血癥及其癥狀,癥狀包括即將發(fā)生的痙攣。例如,響應(yīng)于感測到受試者106的汗液中指示高鈉血癥的不期望的鹽水平,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞受試者106的至少一個身體部位104選擇性地收縮。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個加速度計,加速度計被定位和配置成感測受試者106或受試者106的身體部位(例如,至少一個身體部位104或至少一個額外身體部位105)的加速或減速。例如,響應(yīng)于通過加速度計感測到高的減速度,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮,例如圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉選擇性地收縮,以在減速期間抵抗至少一個身體部位104上的力而支撐所述肌肉。在另一示例中,響應(yīng)于通過加速度計感測到高的加速度,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地膨脹,例如圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或關(guān)節(jié)選擇性地膨脹,以在加速期間向至少一個身體部位104的至少一個肌肉或關(guān)節(jié)提供運動自由。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個計數(shù)器(例如,計步器)中的至少一個,計數(shù)器被定位和配置成對受試者106或受試者106的身體部位(例如至少一個身體部位104或至少額外身體部位105)的身體活動或運動(例如,腳步、踏板旋轉(zhuǎn)循環(huán)、手臂運動、足球阻截、跑圈(laps)等)的具體發(fā)生率進行計數(shù)。例如,響應(yīng)于利用計步器感測特定數(shù)量的腳步或步幅,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉選擇性地收縮,以支撐所述至少一個肌肉。在另一示例中,響應(yīng)于感測計步器上的特定數(shù)量的腳步,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉選擇性地膨脹,以允許更多的血液流向至少一個肌肉。在一個實施方式中,響應(yīng)于特定數(shù)量的計數(shù)(例如步數(shù)),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102隨著計數(shù)的增加以遞增或遞減的量選擇性地收縮或選擇性地膨脹;以例如沿著至少一個身體部位104有梯度地選擇性地收縮或選擇性地膨脹;或以基本如本文所述的脈動方式選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個張力傳感器(例如,應(yīng)變計、力傳感器或通用力矩傳感器),張力傳感器被配置為檢測或測量受試者106的身體部位(例如一個或多個肌肉、肌腱或韌帶)上的張力。例如,響應(yīng)于接收到在受試者106的至少一個身體部位104或至少額外身體部位105上的超過閾值水平的張力的感測數(shù)據(jù),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使得柔性壓迫服裝102例如圍繞踝或腿選擇性地收縮,以支撐腳踝或限制其運動。例如,響應(yīng)于接收到在受試者106的身體部位上的低于閾值水平的張力的感測數(shù)據(jù),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104選擇性地膨脹,以使得更多的血液流向該至少一個身體部位104或向其提供更大的移動自由。在一個實施方式中,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108檢測到身體部位的張力,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以例如沿著至少一個身體部位104有梯度的方式或以基本如本文所述的脈動方式選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個壓力傳感器(例如,壓電傳感器或應(yīng)變計、力或壓力傳感器、電容壓力傳感器或電磁壓力傳感器),其被配置為檢測由或通過受試者106的身體部位施加于一個或多個活動傳感器108上的壓力、負(fù)荷或力或者受試者106的身體部位(例如,在腳、關(guān)節(jié)或肌肉)上的力,所述身體部位如至少一個身體部位104或至少一個額外身體部位105。例如,響應(yīng)于接收到在受試者106的至少一個身體部位104或至少一個身體部位105上的超過閾值水平的壓力或力的感測數(shù)據(jù),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞踝或腿選擇性地收縮,以提供支撐或限制其運動。在一個實施方式中,可隨時間的推移使用應(yīng)變和壓力傳感器來感測作為時間的函數(shù)的至少一個身體部位104或至少額外身體部位105中的壓力或張力。應(yīng)變和壓力傳感器兩者也可用于確定受試者106行進的步數(shù)/距離,并根據(jù)需要調(diào)節(jié)柔性壓迫服裝102的收縮或膨脹的選擇性的量。
例如,響應(yīng)于接收到在受試者106的身體部位上的低于閾值水平的壓力或力的感測數(shù)據(jù),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104選擇性地膨脹,以允許更多的血液向該至少一個身體部位104流動或向其提供運動自由。在一個實施方式中,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108檢測到身體部位上的壓力或力或者由受試者106的身體部位施加在一個或多個活動傳感器108上的力,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以例如沿著至少一個身體部位104有梯度的方式或以基本如本文所述的脈動方式選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括一個或多個計時器,計時器被配置為檢測身體部位(例如,至少一個身體部位104或至少額外身體部位105)的身體運動的活動持續(xù)時間或使用持續(xù)時間。例如,響應(yīng)于經(jīng)過特定持續(xù)時間(passageofaspecificdurationoftime),控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮,以提供阻力或支撐或限制其移動。例如,響應(yīng)于經(jīng)過特定持續(xù)時間,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104選擇性地膨脹,以允許更多血液向至少一個身體部位104流動或向其提供更大的運動自由。在一個實施方式中,響應(yīng)于經(jīng)過特定持續(xù)時間,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以例如沿著至少一個身體部位104有梯度方式或以基本如本文所述的脈動方式選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括被配置成檢測行進距離、受試者106或受試者106的身體部位的速度或受試者106的高度的全球定位系統(tǒng)(“gps”)接收器或高度計。例如,響應(yīng)于感測到選定活動正在進行的特定行進距離或高度,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮,以提供阻力或支撐或限制其運動。作為示例,響應(yīng)于感測到選定活動正在進行的特定行進距離或高度,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102例如圍繞至少一個身體部位104選擇性地膨脹,以允許更多血液向至少一個身體部位104流動或向其提供更大的運動自由。在一個實施方式中,響應(yīng)于檢測到特定活動正在發(fā)生的特定行進距離或高度,控制電路114可引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102以例如沿著至少一個身體部位104有梯度的方式或以基本如本文所述的脈動方式選擇性地收縮或選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括被配置為測量受試者106的身體部位中的脈搏的一個或多個脈搏傳感器(例如,足部、腳踝、手腕或其他身體部位中的動脈中的末梢脈搏)。因此,在一個實施方式中,一個或多個脈搏傳感器可以選擇性地定位在可穿戴設(shè)備107上或者可選地位于柔性壓迫服裝102中以靠近受試者106的動脈。例如,脈搏傳感器可以包括光學(xué)脈搏傳感器(例如健身手鐲中使用的那些)、或聲學(xué)傳感器。在一個實施方式中,響應(yīng)于感測到指示身體部位內(nèi)的肌肉活動增加的受試者106的至少一個身體部位104或至少額外身體部位105的末梢脈搏率的增加,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)選擇性地收縮。作為另一個實例,響應(yīng)于感測到指示身體部位104或105內(nèi)的肌肉活動減少的受試者106的至少一個身體部位104或至少額外身體部位105的末梢脈搏率的降低,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個可選的額外類型的活動傳感器108'可以并入可穿戴設(shè)備107(例如,鞋類)中并且可操作地耦合到控制電路114。在一個實施方式中,一個或多個額外類型的活動傳感器可以包括配置成感測受試者106的心率的一個或多個心率傳感器或可以包括一個或多個心電圖傳感器。例如,活動傳感器108'可以包括胸帶傳感器,該胸帶傳感器被并入穿戴在軀干周圍的可穿戴設(shè)備107中并被配置為感測心率或心電圖活動。例如,一個或多個活動傳感器108'可以包括柔性低輪廓傳感器(flexiblelowprofilesensor),柔性低輪廓傳感器被嵌入在可穿戴設(shè)備107的材料中并且與軀干直接或間接接觸,并且被配置為感測心率或心電圖活動。低輪廓、可拉伸且柔性的心率和心電圖傳感器的實例在美國專利申請公開no.20060058694和no.20130041235中描述,這兩個專利先前已通過引用并入本文。在一個實施方式中,一個或多個心率傳感器可以包括例如在肢體中的用于測量末梢脈搏的脈搏傳感器,如上所述。
響應(yīng)于感測到受試者106的指示整體肌肉活動增加的心率的增加,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)選擇性地收縮。作為另一個例子,響應(yīng)于感測到受試者106的指示肌肉活動減少的心率的降低,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110以使得柔性壓迫服裝102圍繞至少一個身體部位104的至少一個肌肉或至少一個關(guān)節(jié)膨脹。
通過另一個示例并且適用于本文公開的活動傳感器108或可選的額外類型的活動傳感器108'的實施方式,在一個實施方式中,致動一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性膨脹是響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器檢測到的至少一個特征,該特征指示受試者106或受試者106的身體部位受傷或被應(yīng)變超過應(yīng)變極限。在適用于本文所公開的任何活動傳感器108的另一實施方式中,致動一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹(例如,施加或減輕針對至少一個身體部位104的壓迫)是響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器108感測到的指示至少一個肌肉正在用力的至少一個特征。在適用于本文所公開的一個或多個活動傳感器108中的任何一個的另一實施方式中,致動一個或多個致動器110以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹可以是響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器108感測到的指示至少一個肌肉沒有用力超過閾值的至少一個特征。例如,一個或多個活動傳感器108可以指示至少一個肌肉不在其生理或功能極限處或附近用力,并且柔性壓迫服裝102調(diào)節(jié)圍繞至少一個肌肉施加的收縮量,以使肌肉例如在力量訓(xùn)練期間更加努力。
在一個實施方式中,本文所述的任何不同類型的活動傳感器108、108'中的一個或多個可以用于相同的服裝系統(tǒng)100中,例如被設(shè)置在相同的可穿戴設(shè)備107中,或在受試者106的相同或不同的身體部位上同時使用的多個可穿戴設(shè)備107中。例如,至少一個壓力傳感器和至少一個加速度計可以被布置在每個可穿戴設(shè)備107(例如穿戴在受試者106的兩只腳上的鞋類)中。在諸如跑步之類的活動中,可以通過控制電路114來比較來自壓力傳感器的感測數(shù)據(jù)和每個鞋類物品中的加速度計的數(shù)據(jù),以確定活動中涉及的力、活動水平、活動類型、對受試者106的跛行或其他損傷的指示、活動的持續(xù)時間或任何其他可檢測特征。由一個腳施加的減小的壓力或施加到一個腳的減小的壓力或者加速度計的對于受試者106的一個肢體的數(shù)據(jù)的改變可以指示受試者106偏愛用特定的腿并且因此可能受傷。響應(yīng)于檢測到受試者106的一個肢體的跛行,控制電路114可以基于指示跛行的感測數(shù)據(jù)引導(dǎo)一個或多個致動器110以選擇性地圍繞肢體收縮,以提供額外的支撐。
作為另一示例,響應(yīng)于檢測到諸如跑步之類的特定類型的活動,控制電路114可以引導(dǎo)一個或多個致動器110選擇性地收縮或選擇性地膨脹以對物體106的至少一個身體部位104提供支撐、運動自由、增加的血流量或抵抗。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括gps接收器和加速度計。來自加速度計的感測數(shù)據(jù)和由gps接收器感測到的行進距離可以通過控制電路114相關(guān)聯(lián),以確定活動期間受試者106的步態(tài)或步幅。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108可以包括gps接收器和諸如手表之類的計時器。由計時器測量的在特定時間段內(nèi)由受試者行進的距離可用于確定在選定活動期間受試者106的步速。控制電路114可以響應(yīng)于檢測到的受試者106的步態(tài)或步速而引導(dǎo)一個或多個致動器110選擇性地收縮或選擇性地膨脹。另外,控制電路114可以使用感測到的步態(tài)或步速來確定受試者106正在參與選定活動或在選定活動中的用力水平。
可以使用本文公開的不同類型的一個或多個活動傳感器108、108'中的任何類型的組合來確定受試者106在選定活動中的參與、活動中受試者的用力水平、受試者的損傷、或本文所述的與受試者運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)的至少一個特征。這樣的確定可以由控制系統(tǒng)112(例如其中的控制電路114)來執(zhí)行。
在一個實施方式中,一個或多個致動器110可以在受試者106的運動期間(例如在受試者106參與選定活動時)選擇性地收縮或選擇性地膨脹。在一個實施方式中,一個或多個致動器110可以僅在受試者106不活動期間選擇性地收縮或選擇性地膨脹。在一個實施方式中,一個或多個致動器110可以選擇性地收縮或選擇性地膨脹,而不考慮受試者106運動或不活動。
可以從多個合適的不同類型的致動器中選擇一個或多個致動器110。另外,如將在下面更詳細地討論的,一個或多個致動器110可以被定位在多個不同的構(gòu)造中。例如,在本文公開的任何實施方式中,一個或多個致動器110可以包括一個或多個電活性聚合物致動器、一個或多個電活性金屬致動器、一個或多個熱活性聚合物致動器、一個或多個馬達,或一個或多個液壓致動器中的至少一者。
在一個實施方式中,一個或多個電活性聚合物致動器包括至少部分地由鐵電聚合物、介電彈性體或電致伸縮接枝彈性體形成的一個或多個致動器元件。響應(yīng)于由電源118基于來自控制電路114的指令而施加的電壓或電流,電活性聚合物致動器可以根據(jù)所施加的電壓的極性而增大或減小長度、直徑或其它尺寸,以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或膨脹。例如,用于電活性聚合物致動器的合適的電活性聚合物包括nusilcf19-2186(可從加利福尼亞州卡平特里亞的nusiltechnology商購)、硅氧烷彈性體、丙烯酸彈性體(例如,可從明尼蘇達州圣保羅的3mcorporation商購的vhb4910丙烯酸彈性體)、聚氨酯、熱塑性彈性體、包含聚偏二氟乙烯(“pvdf”)的共聚物、壓敏粘合劑、含氟彈性體、包含硅氧烷和丙烯酸部分的聚合物、或其它合適的電活性聚合物中的至少一種。
在一個實施方式中,一個或多個電活性金屬致動器包括至少部分地由形狀記憶材料形成的一個或多個致動器元件。例如,形狀記憶材料可以包括鎳-鈦形狀記憶合金,例如鎳鈦諾或其它合適的鎳-鈦合金組合物。響應(yīng)于電源118根據(jù)來自控制電路114的指令而使電流通過形狀記憶材料以加熱形狀記憶材料,電活性金屬致動器可根據(jù)形狀記憶材料被加熱到的溫度而增大或減小長度、直徑或其它尺寸,以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或膨脹。
這種鎳-鈦形狀記憶合金的實例目前可從dynalloy,inc.商購獲得并以商品名
在一個實施方式中,一個或多個熱活性聚合物致動器可以包括至少部分地由溫度響應(yīng)性聚合物(例如,聚酯、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龍或其組合)形成的一個或多個致動器元件。響應(yīng)于電源118基于來自控制電路114的指令而施加的熱或溫度變化,熱活性聚合物致動器可根據(jù)溫度變化而增加或減小長度、直徑或其它尺寸,以導(dǎo)致柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或膨脹。例如,用于熱活性聚合物致動器的合適的溫度響應(yīng)性聚合物包括聚酯、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯(例如聚四氟乙烯)、尼龍或其它合適的溫度響應(yīng)性聚合物中的至少一種。
在一個實施方式中,一個或多個馬達包括一個或多個微機電致動器。例如,一個或多個微機電馬達可以包括一個或多個微壓電致動器、一個或多個微靜電致動器或一個或多個微電磁致動器。在acoust.sci.&tech.31,2(2010)中公開了可用于實踐本文公開的一個或多個實施方式的合適的微機電馬達的實例,其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。作為另一個示例,一個合適的微壓電致動器是newscale的squiggletm電機。
在一個實施方式中,一個或多個致動器110包括被構(gòu)造成收縮或膨脹(例如,繃緊或放松)在受試者的至少一個身體部位上的至少一個柔性壓迫服裝的齒輪系統(tǒng)。例如,齒輪系統(tǒng)可以包括其中具有齒輪的卷軸和通過其連接的束帶。齒輪系統(tǒng)可以與由科羅拉多州丹佛市的boatechnology,inc.銷售的boaclosuresystem或類似系統(tǒng)相似或相同。齒輪系統(tǒng)可以可操作地聯(lián)接到馬達,馬達被構(gòu)造成使齒輪系統(tǒng)繃緊或放松連接到卷軸的束帶。齒輪系統(tǒng)的束帶可沿周向或縱向延伸通過柔性壓迫服裝102。響應(yīng)于從控制電路114接收致動信號116,齒輪系統(tǒng)的馬達將其中的束帶拉緊或松開,從而周向或縱向地收縮或膨脹柔性壓迫服裝102,而無需手動操作。
在一個實施方式中,一個或多個致動器110可以包括被配置以使柔性壓迫服裝102選擇性地收縮或選擇性地膨脹的壓縮氣體系統(tǒng)。壓縮氣體系統(tǒng)被配置為使壓縮氣體流入或流出至少一個柔性壓迫服裝102的至少一部分。例如,柔性壓迫服裝102可以包括沿圓周或縱向穿過其延伸的一個或多個離散的氣密室。每個離散室流體地連接到壓縮氣體源,例如具有連接到調(diào)節(jié)器的壓縮氣瓶。在一個實施方式中,響應(yīng)于從控制電路接收致動信號,壓縮氣體系統(tǒng)可使調(diào)節(jié)器允許氣體從氣瓶流入離散的氣密室中的一個或多個,從而收縮柔性壓迫服裝102。在一個實施方式中,響應(yīng)于從控制電路接收致動信號,壓縮氣體系統(tǒng)可以使連接到離散的氣密室中的一個或多個的調(diào)節(jié)器或閥打開,從而使柔性壓迫服裝102膨脹。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器;一個或多個致動器;包括電源、控制電路、存儲器(圖1a中未示出)或用戶界面(圖1a中未示出)中的任何一個的控制電路中的至少一個可以包括在至少一個柔性壓迫服裝或至少一個可穿戴設(shè)備內(nèi)的防水結(jié)構(gòu)或配置。例如,運動期間產(chǎn)生的汗液可以減少或終止諸如控制電路、一個或多個活動傳感器或一個或多個致動器之類的電氣部件的正常功能。在一個實施方式中,控制電路或一個或多個致動器可以定位在防水或水密材料(例如塑料)中,以確保水(例如,汗水)不干擾服裝系統(tǒng)的正常功能。防水結(jié)構(gòu)可以包括至少一個柔性壓迫服裝或至少一個可穿戴設(shè)備中的離散的防水部分(例如,袋或隔室)。這樣的防水部分可以是可重復(fù)使用的或可重新密封的。
圖1b是根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)100'的圖示。服裝系統(tǒng)100'基本上與圖1a示出的上述服裝系統(tǒng)100類似或相同,包括其中所有類似的有編號的組件。服裝系統(tǒng)100'包括基本如本文所述的穿在至少一個身體部位104上的至少一個柔性壓迫服裝102。服裝系統(tǒng)100'包括穿戴在至少額外身體部位105'(如所示的受試者106的手腕)上的可穿戴設(shè)備107'。可穿戴設(shè)備107'可以包括手表、腕帶、包裹物、手鐲或圍繞手腕穿戴的皮帶中的一個或多個。例如并且如圖1b所示,至少一個身體部位104是受試者106的腿部,并且至少一個額外身體部位105'可以是受試者106的手腕。
在一個實施方式中,至少一個身體部位104或至少一個額外身體部位105'可以包括上腿部(例如,大腿)的至少一部分、膝蓋的至少一部分、小腿的至少一部分、腳踝的至少一部分、腳的至少一部分、上臂的至少一部分、肘部的至少一部分、前臂的至少一部分、手腕的至少一部分、手的至少一部分、軀干的至少一部分、頸部的至少一部分、頭部的至少一部分、腹部的至少一部分、背部的至少一部分、臀部的至少一部分、臀大肌的至少一部分、腰部的至少一部分、或胸部的至少一部分中的一個或多個。在一個實施方式中,至少一個壓迫服裝102可以包括肢體套、臂帶、腿帶、關(guān)節(jié)套、支架(例如膝蓋、手腕、腳踝或肘部支架)、襯衫、背心、汗衫、夾克、腰帶,腹部支撐件、背部支撐件、短褲、褲子、綁腿、帽子、頭帶、鞋類物品(例如至少一個襪子)或至少一個手套中的至少一個。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107'被構(gòu)造成可拆卸地穿戴在一個或多個額外身體部位105'上。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107'可以包括肢體套、臂帶、腿帶、關(guān)節(jié)套、腳踝、支架(例如膝蓋、手腕、腳踝或肘部支撐件)、服裝、衣服、襯衫、背心、汗衫、夾克、帽子、頭帶、背包、戒指、鞋類物品、項鏈、手套或皮帶中的至少一個。
本文所用的術(shù)語“可穿戴設(shè)備”不限于可以穿戴在受試者106的身體部位周圍的裝置,而是旨在表示與受試者106相關(guān)聯(lián)的裝置,以便在受試者106的運動期間基本保持在受試者106上或與受試者106相關(guān)聯(lián)。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107'可以通過附接裝置附接到至少一個額外身體部位105'。例如,可穿戴設(shè)備107'可被配置為具有被配置為連接到受試者106的附接裝置的貼片、繃帶、表皮電子設(shè)備等。附接裝置可以包括粘合劑、鉤和環(huán)材料、夾子或其他合適的裝置中的一個或多個??纱┐髟O(shè)備107'可以被配置為通過將可穿戴設(shè)備107'插入一層或多層服裝或服裝層和皮膚之間(例如,插入襪子、鞋子或襯衫內(nèi)部)而與使用者相關(guān)聯(lián)。
在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107'可以可移除地或可重復(fù)地穿戴在受試者106的多個身體部位中的任何一個上。例如,可穿戴設(shè)備107'可被配置為上面具有可調(diào)節(jié)帶的腕帶,其中可調(diào)節(jié)帶可被調(diào)節(jié)以允許腕帶安置在受試者的腿部的一部分周圍,或者在受試者106的頭部周圍。
圖2a和2b是圖1a和1b所示的根據(jù)實施方式的服裝系統(tǒng)的柔性壓迫服裝102的實施方式的側(cè)面剖視圖,其穿戴在受試者106的至少一個身體部位104上。圖2a描繪了鞋類形式的可穿戴設(shè)備107,具體地說是在受試者106的至少額外身體部位105(特別是腳)上的鞋。在圖2a所示的圖示實施方式中,至少一個身體部位104是受試者的腿部,腿部包括大腿104a、小腿104c和連接大腿104a和小腿104c在一起的膝關(guān)節(jié)104b。柔性壓迫服裝102限定外部120、內(nèi)表面124,并且一個或多個致動器110被構(gòu)造為圍繞柔性壓迫服裝102的外部120的一部分延伸的單個盤繞致動器。例如,單個盤繞致動器可以以基本上螺旋狀的路徑圍繞柔性壓迫服裝102的外部120周向延伸并且沿著柔性壓迫服裝102的外部120延伸,并且被定位和配置成響應(yīng)于其致動而增大或減小由柔性壓迫服裝102的內(nèi)表面124(圖2b)限定的內(nèi)部空間122(圖2b)。然而,在其他實施方式中,一個或多個致動器110(例如單個盤繞致動器)可以內(nèi)部地嵌入在柔性壓迫服裝102內(nèi)。在一個實施方式中,柔性壓迫服裝可以包括多個致動器110,每個致動器110沿圓周方向圍繞至少一個柔性壓迫服裝延伸,并且與本文所述的任何致動器具有基本相似或相同的功能。
如圖2a所示,可穿戴設(shè)備107可以是鞋類(例如鞋),其包括位于可穿戴設(shè)備107的表面上或至少部分地嵌入可穿戴設(shè)備107的表面內(nèi)的一個或多個傳感器108、108'或108”。如圖所示,鞋承載活動傳感器108、108'和108”,其可以是本文所述的任何活動傳感器。例如,鞋類可以在鞋類的鞋墊中包括一個或多個活動傳感器108和108”,或者一個或多個活動傳感器108'可以被定位在鞋類的內(nèi)表面或外表面(例如,側(cè)面)上。在一個實施方式中,可穿戴設(shè)備107可以包括定位在可穿戴設(shè)備107的表面上或至少部分地嵌入在可穿戴設(shè)備107的表面內(nèi)的控制系統(tǒng)112??刂葡到y(tǒng)112可以被配置為與本文所述的任何控制系統(tǒng)112基本相同或相似。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108'可以包括計步器,其中控制系統(tǒng)112被配置成在發(fā)生特定數(shù)量的步數(shù)時激活柔性壓迫服裝102的致動器110。
參考圖2b,可選地,在一些實施方式中,一個或多個活動傳感器108或108”還可以定位在柔性壓迫服裝102的內(nèi)表面124上或至少部分地嵌入在柔性壓迫服裝102的內(nèi)表面124內(nèi)。一個或多個活動傳感器108或108”可以被配置為與本文所述的任何活動傳感器基本相似或相同。例如,當(dāng)活動傳感器108中的至少一些被配置為用于感測來自膝關(guān)節(jié)104c的聲發(fā)射的聲學(xué)傳感器時,這種活動傳感器108可以被定位在柔性壓迫服裝102的內(nèi)表面124上或內(nèi),使得它們位于膝關(guān)節(jié)104b(或其他關(guān)節(jié),例如可能受關(guān)節(jié)炎影響的關(guān)節(jié))處或附近,并且僅作為示例在圖2b中將其標(biāo)記為活動傳感器108”。
如前所述,本文公開的服裝系統(tǒng)除了用于腿之外還可以用于許多不同身體部位上。例如,至少一個身體部位104可以包括上臂的一部分、肘部的一部分、前臂的一部分、手的一部分、腳的一部分、軀干的一部分、或頸部的一部分。圖2c是穿戴在受試者106的手臂126上的柔性壓迫服裝102的實施方式的等距剖視圖。柔性壓迫服裝102可被配置為圍繞上臂126a、前臂126b和將上臂126a和前臂126b連接在一起的肘部126c延伸。在一個實施方式中,一個或多個可穿戴設(shè)備107可以與至少一個柔性壓迫服裝102被穿戴在相同的身體部位上,與至少一個柔性壓迫服裝102穿戴在不同或分開的身體部位上,或者兩者。例如,可穿戴設(shè)備107可以穿戴在腳上,并且柔性壓迫服裝102可以穿戴在手臂126上。在一個實施方式中,柔性壓迫服裝102穿戴在腿部104上,并且可穿戴設(shè)備107穿戴在手腕或腳踝上。作為另一示例,圖2d是柔性壓迫服裝102的實施方式的側(cè)剖視圖,其被配置為穿戴在受試者106的小腿104b和腳踝的至少一部分上。當(dāng)然,在其他實施方式中,柔性壓迫服裝102可以被配置用于其他身體部位,例如受試者106的上臂和肩部或頸部。在其他實施方式中,柔性壓迫服裝102可以被配置為用于不包括關(guān)節(jié)的其他身體部位,例如包括但不限于受試者106的大腿、小腿、前臂或上臂的全部或部分的肢體的一部分。
如前所述,可穿戴設(shè)備107可以被配置為穿戴在受試者106的任何身體部位上,例如至少一個身體部位104或受試者106的不同于至少一個身體部位104的額外身體部位105上。圖2e-2i描繪了被配置為穿戴在受試者106的各個身體部位上的可穿戴設(shè)備的一些非限制性實施方式。
圖2e是被配置為鞋類的可穿戴設(shè)備107的實施方式的側(cè)面剖視圖。舉非限制性示例而言,適合用作可穿戴設(shè)備107的鞋類包括鞋、鞋插入件、靴子、與滑雪板相關(guān)聯(lián)的鞋類物品(例如,滑雪板固定裝置或滑雪靴)、與滑水板相關(guān)的鞋類、涼鞋、拖鞋、腳撐、鑄件、襪子等中的至少一個。鞋類可以在其內(nèi)或其上包括一個或多個活動傳感器108、108'或108”。例如,如圖所示,一個或多個活動傳感器108、108'或108”可以至少部分地嵌入鞋內(nèi)部或者定位在鞋的內(nèi)部上。鞋類還可以承載或支撐控制系統(tǒng)112,控制系統(tǒng)112包括其一個或多個部件(例如,電源、控制電路或存儲器)。例如,控制系統(tǒng)112可以至少部分地嵌入在鞋子的表面(諸如內(nèi)表面)內(nèi)或定位在鞋類的表面(諸如內(nèi)表面)上。
圖2f和2g是根據(jù)各種實施方式的可穿戴設(shè)備107f和107g的俯視圖。在圖2f中,可穿戴設(shè)備107f被配置為腕帶。額外身體部位105'是受試者的腕部。在圖2g中,可穿戴設(shè)備107g被配置為手表??纱┐髟O(shè)備107f和107g可以包括一個或多個活動傳感器108或108'(或108”,未示出)??纱┐髟O(shè)備107f和107g可以包括扣環(huán)、帶扣、鉤和環(huán)連接、磁連接,可以綁在手腕上,或包括任何其他手表或手鏈型連接??纱┐髟O(shè)備107f和107g可以包括金屬、膠乳、橡膠、聚合物、布、或適于制造帶的任何其它合適的材料中的一種或多種。一個或多個活動傳感器108或108'(或108”,未示出)可以被定位在可穿戴設(shè)備107f或107g的內(nèi)表面或外表面上,或至少部分地嵌入在可穿戴設(shè)備107f或107g中??纱┐髟O(shè)備107f或107g可以包括控制系統(tǒng)112,控制系統(tǒng)112包括設(shè)置在其中或其上的其一個或多個部件(例如,電源、控制電路或存儲器)。例如,控制系統(tǒng)112可以至少部分地嵌入在腕帶或手表的表面內(nèi)或者位于腕帶或手表的表面上,諸如在其內(nèi)表面中或其內(nèi)表面上。
圖2h是根據(jù)實施方式的可穿戴設(shè)備107h的俯視圖??纱┐髟O(shè)備107h被構(gòu)造成為戒指,并且額外身體部位105”是受試者的手指??纱┐髟O(shè)備107h可以包括金屬、膠乳、橡膠、聚合物、布、或適于制造戒指的任何其它合適的材料中的一種或多種。一個或多個活動傳感器108或108'(或108”,未示出)可以被定位在可穿戴設(shè)備107h的內(nèi)表面或外表面上,或至少部分地嵌入在可穿戴設(shè)備107h中??纱┐髟O(shè)備107h可以包括控制系統(tǒng)112,控制系統(tǒng)112包括設(shè)置在其中或其上的其一個或多個部件(例如,電源、控制電路或存儲器)。例如,控制系統(tǒng)112可以至少部分地嵌入戒指的表面內(nèi)或者位于戒指的表面上,諸如在其內(nèi)表面內(nèi)或其內(nèi)表面上。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108或108'可以可操作地連接到由設(shè)置在受試者的還有的另一身體部位上的另一個可穿戴設(shè)備承載或支持的控制系統(tǒng)112。
圖2i是根據(jù)實施方式的可穿戴設(shè)備107i的正視圖??纱┐髟O(shè)備107i被配置為頭帶,并且額外身體部位105”'是受試者的頭部??纱┐髟O(shè)備107i可以包括金屬、膠乳、橡膠、聚合物、布、或適于制造頭帶的任何其它合適的材料中的一種或多種。一個或多個活動傳感器108或108'(或108”,未示出)可以被定位在可穿戴設(shè)備107h的內(nèi)表面或外表面上,或至少部分地嵌入在可穿戴設(shè)備107h內(nèi)。可穿戴設(shè)備107h可以包括控制系統(tǒng)112,控制系統(tǒng)112包括設(shè)置在其內(nèi)或其上的其一個或多個部件(例如,電源、控制電路或存儲器)。例如,控制系統(tǒng)112可以至少部分地嵌入頭帶的表面內(nèi)或者位于頭帶的表面上,諸如在其內(nèi)表面內(nèi)或其內(nèi)表面上。在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器108或108'可以可操作地連接到由設(shè)置在受試者的還有的另一身體部位上的另一個可穿戴設(shè)備承載或支持的控制系統(tǒng)112。
圖3a和3b是圖1a和1b所示的根據(jù)實施方式的柔性壓迫服裝102的等距剖視圖和橫截面圖。在圖示的實施方式中,柔性壓迫服裝102包括內(nèi)衣主體302、外衣主體304和以同心方式布置在內(nèi)衣主體302和外衣主體304之間的基本上管狀的致動器306。例如,基本上管狀的致動器306被示出為嵌入在柔性壓迫服裝102內(nèi)并且保持在內(nèi)衣主體302和外衣主體304之間。僅作為示例,基本上管狀的致動器306可以由響應(yīng)于來自控制系統(tǒng)112的電源118的適當(dāng)?shù)闹聞蛹畹碾娀钚跃酆衔锕芑蛐螤钣洃浐辖鸸苤瞥?,使得由?nèi)衣主體302限定的內(nèi)部空間310的體積可以響應(yīng)于基本上管狀的致動器306的致動而增大或減小。
在一個實施方式中,一個或多個活動傳感器可以設(shè)置在內(nèi)衣主體302的限定內(nèi)部空間310的內(nèi)表面308上。在實施方式中,一個或多個活動傳感器可以至少部分地嵌入在內(nèi)衣主體302內(nèi)。
在一些操作情況下的使用期間,響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的可穿戴設(shè)備107的一個或多個活動傳感器108感測到至少一個特征(例如,與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征),控制系統(tǒng)112的控制電路114引導(dǎo)基本上管狀的致動器306以例如抵靠至少一個身體部位104選擇性地收縮,以向其提供更多的支撐或改善肌肉或關(guān)節(jié)的功能。在其它操作情況下的使用期間,響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的可穿戴設(shè)備107的一個或多個活動傳感器108感測到至少一個特征,控制系統(tǒng)112的控制電路114引導(dǎo)基本上管狀的致動器306以圍繞至少一個身體部位104選擇性地膨脹,例如在體育活動的一部分期間,其中受試者的至少一個身體部位被最小程度地用力或施加應(yīng)力。在其他操作情況下使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器108感測到至少一個特征,控制系統(tǒng)112的控制電路114引導(dǎo)基本上管狀的致動器306以選擇性地收縮或選擇性地膨脹,諸如有助于至少一個身體部位104的特定活動或動作。例如,特定活動或動作可以是由至少一個特定肢體(例如搖擺球拍或球棒的手臂)進行的體育活動或動作。
圖3c和3d分別是圖3a所示的柔性壓迫服裝102在致動器306的致動(例如,激活或引導(dǎo))之前或在低致動水平下以及在致動器306的致動之后或在比圖3c中的致動水平相對較高的致動水平下的橫截面視圖。如圖3c所示,在致動器306致動之前或處于低致動水平下,柔性壓迫服裝102的內(nèi)部空間310表現(xiàn)出相對較大的直徑d1或其他橫向尺寸。如圖3d所示,在致動器306致動之后或處于比圖3c中的致動水平較高的致動水平下,致動器306選擇性地收縮,使得柔性壓迫服裝102的內(nèi)部空間310表現(xiàn)出相對較小的直徑d2或其他橫向尺寸。柔性壓迫服裝102的這種收縮可用于將選擇量的壓縮力施加到受試者的至少一個身體部位。例如,致動器306可以使基本上整個柔性壓迫服裝102變窄到較小的直徑d2。
圖4是包括多個環(huán)形致動器402的服裝系統(tǒng)400的實施方式的等距視圖。服裝系統(tǒng)400包括可以與柔性壓迫服裝102由相同的材料制成的柔性壓迫服裝404。柔性壓迫服裝404限定用于容納受試者的諸如臂、腿或其他身體部位之類的至少一個身體部位的內(nèi)部空間403。多個環(huán)形致動器402彼此縱向間隔開。在所示實施方式中,多個環(huán)形致動器402圍繞柔性壓迫服裝404的外部周向設(shè)置。然而,在其他實施方式中,多個環(huán)形致動器402可以至少部分地嵌入柔性壓迫服裝404內(nèi)。僅作為一個示例,多個環(huán)形致動器402中的每一個可以由響應(yīng)于來自控制系統(tǒng)412的電源416的適當(dāng)?shù)闹聞蛹畹沫h(huán)形電活性聚合物或形狀記憶合金環(huán)制成。
服裝系統(tǒng)400還包括可以被配置為與本文公開的任何活動傳感器相似或相同的一個或多個活動傳感器408。在所示實施方式中,一個或多個活動傳感器408設(shè)置在可穿戴設(shè)備407上??纱┐髟O(shè)備407可以與本文公開的任何可穿戴設(shè)備基本相似或相同。在一些實施方式中,一個或多個活動傳感器408可以嵌入在可穿戴設(shè)備407內(nèi)。
控制系統(tǒng)412被配置并且基本上與圖1中的控制系統(tǒng)112類似地或相同地起作用。例如,控制系統(tǒng)412可操作地耦合到可穿戴設(shè)備407上的一個或多個活動傳感器408以及柔性壓迫衣服404上的多個環(huán)形致動器402。因此,在一些操作情況下的使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器408感測到與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)的至少一個特征,控制系統(tǒng)412的控制電路414引導(dǎo)多個環(huán)形致動器402選擇性地收縮(例如,壓迫至少一個身體部位以向其提供更多支撐或改善肌肉或關(guān)節(jié)功能)。因此,多個環(huán)形致動器402中的每一個的致動減小其直徑。在其他操作情況下使用期間,響應(yīng)于一個或多個活動傳感器408感測到與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,控制系統(tǒng)412的控制電路414引導(dǎo)多個環(huán)形致動器402以選擇性地膨脹(例如,減輕針對至少一個身體部位的壓迫),例如在其中受試者的至少一個身體部位用力或被施加應(yīng)力的體育活動的一部分期間。因此,多個環(huán)形致動器402中的每一個的致動增大其直徑。
在一些實施方式中,本文公開的服裝系統(tǒng)可以包括存儲器和用戶界面,用戶界面使得受試者或其他人能夠編程個體服裝系統(tǒng)的操作方式。例如,圖5是服裝系統(tǒng)500的實施方式的功能框圖。服裝系統(tǒng)500包括壓迫服裝502,壓迫服裝502包括如本文公開的任何實施方式中所描述的一個或多個致動器506。服裝系統(tǒng)500包括可穿戴設(shè)備520,可穿戴設(shè)備520包括如本文的任何實施方式中所述的一個或多個活動傳感器522。服裝系統(tǒng)500還包括可操作地耦合到一個或多個活動傳感器522和一個或多個致動器506的控制系統(tǒng)508??刂葡到y(tǒng)508包括:控制一個或多個活動傳感器522或一個或多個致動器506的操作的控制電路510;可操作地耦合到可以經(jīng)由用戶界面514用指令編程的控制電路510的存儲器512;以及為服裝系統(tǒng)500的一些部件或全部部件提供動力的電源516??刂葡到y(tǒng)508、控制電路510、存儲器512或用戶界面514可以被本地(例如直接由受試者或受試者附近的人)或遠程地(例如由教練、訓(xùn)練者、醫(yī)生、醫(yī)療專業(yè)人員或位于受試者手臂范圍以外的其他人員)訪問或控制。例如,教練或訓(xùn)練者可以通過遠程輸入跨場地或健身房來控制服裝系統(tǒng)500的操作程序。用戶界面514可以遠離服裝系統(tǒng)500,例如在受試者訓(xùn)練時由教練、訓(xùn)練者或醫(yī)療專業(yè)人員持有的個人電子設(shè)備(例如,遙控器、手機、膝上型計算機等)中。例如,訓(xùn)練者可以通過增加圍繞特定關(guān)節(jié)的收縮來增加對身體部位的支撐或增加受試者鍛煉的困難。訓(xùn)練者或教練可以將操作程序輸入(例如,輸入或編程)到控制系統(tǒng)中,或使特定的操作程序運行(例如,根據(jù)操作程序引起一個或多個致動器的致動)?;蛘?,訓(xùn)練者可以通過使一個或多個致動器膨脹來降低鍛煉的難度。可以至少部分地基于在用戶界面上可見的傳感器反饋來確定這樣的決定。
存儲器512可以被配置為存儲感測數(shù)據(jù)、對應(yīng)于一個或多個感測信號的感測數(shù)據(jù)、對應(yīng)于至少一個柔性壓迫服裝的選擇性收縮或選擇性膨脹的操作數(shù)據(jù)、操作程序、閾值水平、一個或多個選定活動或與服裝系統(tǒng)500的操作有關(guān)的其他數(shù)據(jù)中的一個或多個。存儲器512可以經(jīng)由用戶界面514利用操作程序、閾值水平、對應(yīng)于選擇性收縮或選擇性膨脹的致動數(shù)據(jù)、感測數(shù)據(jù)、一個或多個選定活動或其他數(shù)據(jù)編程,所述操作程序用于服裝系統(tǒng)500的操作。例如,用戶界面514可以包括可操作地耦合到控制系統(tǒng)508的控制電路510的鍵盤、監(jiān)視器、觸摸屏、語音命令識別、臺式計算機、膝上型計算機、手機或其組合。用戶界面514可以經(jīng)由無線或有線通信連接可操作地耦合到控制電路510。穿戴服裝系統(tǒng)500的受試者或另一方(例如,醫(yī)療專業(yè)人員)可以將指令編程到存儲器512中,以用于經(jīng)由用戶界面514本地或遠程地操作一個或多個活動傳感器522和一個或多個致動器506。根據(jù)需要或期望,可以將本文公開的任何服裝系統(tǒng)的任何操作方法編程到存儲器512中。在一個實施方式中,存儲器512被配置為存儲對應(yīng)于從一個或多個活動傳感器522輸出的一個或多個感測信號的感測數(shù)據(jù)和對應(yīng)于所執(zhí)行的柔性壓迫服裝502的選擇性收縮或選擇性膨脹的致動數(shù)據(jù)。這樣的感測數(shù)據(jù)和致動數(shù)據(jù)可以由受試者或其他人(例如,醫(yī)療專業(yè)人員)例如通過用戶界面514下載或上傳以進行分析。
在操作期間,控制電路510訪問存儲器512并從存儲器512接收指令(例如,操作程序),并且至少部分地基于所述指令而引導(dǎo)一個或多個活動傳感器522的感測操作和一個或多個致動器506的致動。例如,響應(yīng)于存儲在存儲器512中的指令,控制系統(tǒng)508可以響應(yīng)于一個或多個活動傳感器522感測到與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征而引導(dǎo)一個或多個致動器522以使得壓迫服裝502使壓迫服裝502的至少一部分選擇性地收縮。作為另一示例,響應(yīng)于存儲在存儲器512中的指令,控制系統(tǒng)508可響應(yīng)于一個或多個活動傳感器522感測到與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征而引導(dǎo)一個或多個致動器522以使柔性壓迫服裝502的至少一部分選擇性地膨脹。
在一個實施方式中,存儲器512存儲對應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器522的一個或多個感測信號的感測數(shù)據(jù),并存儲對應(yīng)于柔性壓迫服裝502的選擇性收縮或選擇性膨脹的致動數(shù)據(jù),其可以在本文公開的任何用戶界面514(例如,手機、臺式計算機、膝上型計算機或其他計算設(shè)備)下載或上傳。例如,在用戶界面514處,人們可以下載感測數(shù)據(jù)和致動數(shù)據(jù),例如柔性壓迫服裝502的收縮或膨脹的頻率和持續(xù)時間或從一個或多個活動傳感器522接收的感測信號。
本文公開的服裝系統(tǒng)還可以與用于在不同活動(例如步行,跑步,跳躍或特定體育活動)期間監(jiān)測、教導(dǎo)或校正受試者的運動的運動感測系統(tǒng)結(jié)合使用。例如,與可穿戴設(shè)備520相關(guān)聯(lián)的一個或多個活動傳感器522可以被配置為感測與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征,或跟蹤受試者的身體運動,例如受試者的一個或多個肢體的動作。例如,這樣的身體運動可以是諸如棒球棒擺動、高爾夫揮桿、網(wǎng)球拍擺動或其他類型的活動之類的體育活動,或用于物理治療的一般運動(例如,步行或手臂運動)。在一個實施方式中,一個或多個致動器506被配置為響應(yīng)于感測到與受試者的物理運動有關(guān)的至少一個特征而在接收到一個或多個致動信號時選擇性地收縮或膨脹。在一個實施方式中,用戶界面514被配置為允許人將感測數(shù)據(jù)輸入到控制系統(tǒng)508的存儲器512中,并且將感測數(shù)據(jù)與存儲在存儲器512中的一個或多個選定活動相關(guān)聯(lián)(例如,直接指定或標(biāo)記數(shù)據(jù)集)。在一個實施方式中,控制電路510被配置為基于存儲在存儲器512中的已知對應(yīng)于特定活動中的特定一個的感測數(shù)據(jù)的識別或模板模式而自動地將感測數(shù)據(jù)與存儲在存儲器512中的選定活動中的一個或多個通過它們之間的比較相關(guān)聯(lián)或相關(guān)。例如,控制電路510可以基于先前已知的與籃球相關(guān)聯(lián)的已存儲的基準(zhǔn)感測數(shù)據(jù)的比較將來自特定跑步模式的計步器數(shù)據(jù)與籃球的特定活動相關(guān)聯(lián)。
在操作中,響應(yīng)于從一個或多個活動傳感器522接收一個或多個感測信號,控制系統(tǒng)508的控制電路510引導(dǎo)一個或多個致動器506致動,從而使柔性壓迫服裝502以選擇性地收縮或選擇性地膨脹。提供選擇性收縮或膨脹以指導(dǎo)、支持或輔助受試者的運動以對應(yīng)于控制系統(tǒng)508的存儲器512中存儲的運動、活動或運動模式。例如,存儲的運動或運動模式可以是高爾夫?qū)I(yè)人員或其他運動專業(yè)人士經(jīng)由用戶界面514輸入的模范的高爾夫揮桿或其他體育運動。提供(例如,圍繞受試者的手臂的)選擇性收縮或膨脹以在存儲在存儲器512中的活動期間引導(dǎo)、支持或輔助受試者的運動。因此,服裝系統(tǒng)500可用于輔助受試者在用于體育活動的特定運動或一般運動(如,用于物理治療的走路)中的訓(xùn)練。在另一個實施方式中,響應(yīng)于經(jīng)由一個或多個感測信號從一個或多個活動傳感器522接收輸出,存儲器512可以用至少一個操作程序編程或選擇至少一個操作程序,根據(jù)該操作程序致動一個或多個致動器506。
圖6是方法600的實施方式的流程圖,其響應(yīng)于來自一個或多個更多的活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹(例如,壓迫至少一個身體部位104或減輕對至少一個身體部位104的壓迫)。本文公開的任何方法的指令可以存儲在諸如服裝系統(tǒng)500的存儲器512之類的服裝系統(tǒng)的存儲器中。
方法600包括在受試者的至少一個身體部位上穿戴服裝系統(tǒng)的至少一個柔性壓迫服裝的動作602。所述至少一個柔性服裝包括被配置為選擇性地收縮或選擇性膨脹的一個或多個致動器。例如,穿戴至少一個柔性壓迫服裝的至少一個身體部位包括手臂的至少一部分、前臂的至少一部分、手腕的至少一部分、大腿的至少一部分、小腿的至少一部分、膝蓋的至少一部分、腳踝的至少一部分、足部的至少一部分、頸部的至少一部分、或胸部的至少一部分。
方法600包括在受試者的至少一個腳上穿戴鞋類形式的可穿戴設(shè)備的動作604。鞋類包括被配置為在一個或多個運動或不活動期間感測與受試者的運動或受試者的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征的一個或多個活動傳感器。鞋類可以包括本文所述的任何活動傳感器,諸如在圖1a所示的服裝系統(tǒng)100中使用的活動傳感器。在一個實施方式中,在至少一只腳上穿戴鞋類形式的可穿戴設(shè)備包括將鞋類穿戴在與穿戴至少一個柔性壓迫服裝的身體部位相同或至少不同的身體部位上。舉非限制性示例而言,鞋類穿戴在與穿戴柔性壓迫服裝的腿相對的腿的腳上,或當(dāng)至少一個柔性壓迫服裝穿戴在手臂上時,鞋類穿戴在腳上。
方法600還包括利用一個或多個活動傳感器感測至少一個特征的動作606。在一個實施方式中,感測至少一個特征包括在一段時間內(nèi)感測至少一個特征。在一個實施方式中,該方法還包括感測從活動傳感器到控制系統(tǒng)(諸如控制電路)的信號。
如前所述,至少一個特征可以包括物理特征、化學(xué)特征(例如生物化學(xué)或生物學(xué)特征)、受試者的生理特征、受試者的行進運動的改變、受試者的行進方向的改變、受試者的身體部位上的負(fù)荷(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的負(fù)荷)、受試者的身體部位的壓力(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的壓力)、受試者的身體部位上的張力(例如,由或通過受試者106的身體部位施加到一個或多個活動傳感器108的張力)、受試者的身體部位的速度、受試者的速度、受試者的身體部位的加速度、受試者的身體部位的溫度、受試者的身體部位的脈搏、受試者的位置、受試者的高度、受試者的運動或活動的持續(xù)時間、受試者的步態(tài)、受試者移動的步速、受試者的神經(jīng)活動、受試者的化學(xué)排泄、受試者的溫度、受試者的周圍環(huán)境的溫度、受試者的氧合、受試者的聲發(fā)射或變化、上述任何一種的模式或本文所述的任何其它特征中的至少一個。此外,在一個或多個實施方式中,一個或多個活動傳感器可僅感測肌肉活動(例如,一個或多個肌肉活動傳感器)或僅感測關(guān)節(jié)活動(例如,一個或多個關(guān)節(jié)活動傳感器)。
方法600還包括響應(yīng)于經(jīng)由一個或多個活動傳感器感測到至少一個特征而致動一個或多個致動器以選擇性地收縮或選擇性地膨脹的動作608。致動一個或多個致動器可以通過從控制系統(tǒng)(例如從控制電路)向一個或多個致動器或電源發(fā)送致動信號來執(zhí)行。在一個實施方式中,致動一個或多個致動器可以在受試者運動期間進行(例如,在繼續(xù)參與受試者在傳感器檢測數(shù)據(jù)期間參與的活動期間)或者在受試者的不活動期間,例如,僅在運動期間或僅在受試者的不活動期間進行。例如,在一個實施方式中,致動(例如,激活、引起或引導(dǎo))一個或多個致動器以選擇性地收縮或膨脹是響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器感測到的至少一個特征超過或低于閾值水平。至少一個特征和相關(guān)聯(lián)的閾值水平可以是本文中描述的任何至少一個特征和相關(guān)聯(lián)的閾值水平,例如指示至少一個受試者或肌肉受傷、用力或應(yīng)變超過應(yīng)變極限的至少一個特征和相關(guān)聯(lián)的閾值水平。例如,這樣的閾值水平可以存儲在諸如服裝系統(tǒng)500的存儲器512之類的服裝系統(tǒng)的存儲器中。
在一個實施方式中,致動一個或多個致動器包括從電源將電壓或電流施加到一個或多個致動器以引起其致動。在一個實施方式中,致動一個或多個致動器可以基本上隨同由一個或多個傳感器感測到的至少一個特征(例如,隨同受試者的身體部位中的脈搏、心跳、或步態(tài)有節(jié)奏地致動)或其中的變化(例如,感測的至少一個特征的增大或減小)有節(jié)奏地、協(xié)調(diào)地或循環(huán)地執(zhí)行。
在一個實施方式中,致動一個或多個致動器根據(jù)操作程序進行,并且可以響應(yīng)于所感測到的至少一個特征來啟動。在一些實施方式中,操作程序是預(yù)先編程的操作程序。在一個實施方式中,所述至少一個操作程序可以與至少一個選定活動相關(guān)(例如,與至少一個選定活動相關(guān)聯(lián)、一檢測到至少一個選定活動就被選定、或與至少一個選定活動關(guān)聯(lián))。在一個實施方式中,致動一個或多個致動器包括響應(yīng)于至少一個感測特征(例如,步態(tài)、步速、時間、位置、經(jīng)過一段時間、行進距離、施加的力的量、身體部位上的負(fù)荷量、身體部位的張力或移動)或與感測數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的選定活動中的一個或多個而經(jīng)由控制系統(tǒng)(例如,計算機控制系統(tǒng))自動選擇至少一個操作程序。在一個實施方式中,可以從具有一個或多個不同致動標(biāo)準(zhǔn)、脈搏收縮或膨脹速率、收縮或膨脹強度或收縮或膨脹持續(xù)時間的多個程序中選擇至少一個操作程序。在一個實施方式中,方法600還可以包括例如經(jīng)由用戶界面來將至少一個操作程序編程(例如,上傳、選擇、寫入或指定)到控制系統(tǒng)中的動作。
在一個實施方式中,該方法還可以包括利用控制電路將包括所述至少一個特征中的一個或多個的感測數(shù)據(jù)與存儲在存儲器中的至少一個選定活動相關(guān)聯(lián)或與其相關(guān)。在一個實施方式中,方法600可以包括利用控制系統(tǒng)自動選擇至少一個操作程序。利用控制系統(tǒng)自動選擇至少一個操作程序可以基于或響應(yīng)于與感測數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)或與感測數(shù)據(jù)相關(guān)的至少一個選定活動。自動選擇操作程序可以基于通過控制電路將感測數(shù)據(jù)與已知與選定活動相關(guān)聯(lián)的檢測到的至少一個特征的基線水平或模式進行的比較,以確定基本匹配。
圖7是響應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹(例如,壓迫至少一個身體部位或減輕對至少一個身體部位的壓迫)的方法700的實施方式的流程圖。用于本文公開的任何方法的指令可以存儲在諸如服裝系統(tǒng)500的存儲器512之類的服裝系統(tǒng)的存儲器中。
方法700包括如本文所述的在受試者的至少一個身體部位上穿戴服裝系統(tǒng)的至少一個柔性壓迫服裝的動作702。所述至少一個柔性服裝包括被配置為選擇性地收縮或選擇性膨脹的一個或多個致動器。
方法700包括如本文所述的在受試者的至少額外身體部位上穿戴可穿戴設(shè)備的動作704。例如,將至少一個可穿戴設(shè)備穿戴在額外身體部位上包括將至少一個可穿戴設(shè)備穿戴在受試者的手腕上。所述可穿戴設(shè)備可以與所述至少一個柔性壓迫服裝分開且不同。所述可穿戴設(shè)備包括一個或多個活動傳感器,所述活動傳感器被配置為感測與所述受試者的運動或所述受試者在運動期間的至少一個生理特征相關(guān)聯(lián)的至少一個特征??纱┐髟O(shè)備可以包括本文描述的任何活動傳感器,諸如在圖1a和1b所示的服裝系統(tǒng)100或100'中使用的活動傳感器。例如,可穿戴設(shè)備可以被配置為穿戴在受試者腕部上的腕帶。在一個實施方式中,將可穿戴設(shè)備穿戴在所述受試者的額外身體部位上包括用除先前使用的傳感器之外的一個或多個額外(例如,新的或不同的)傳感器定位或替換所述一個或多個傳感器中的至少一個。
方法700還包括利用一個或多個活動傳感器感測至少一個特征的動作706。該至少一個特征可以包括本文所述的特征。
方法700還包括響應(yīng)于經(jīng)由一個或多個活動傳感器感測到至少一個特征而致動一個或多個致動器以選擇性地收縮或選擇性膨脹的動作708。在一個實施方式中,致動一個或多個致動器可以在受試者的運動期間或在受試者的不活動期間執(zhí)行。例如,在一個實施方式中,致動一個或多個致動器以選擇性地收縮或選擇性地膨脹是響應(yīng)于由一個或多個活動傳感器檢測到的至少一個特征超過或低于閾值水平,諸如指示至少一個肌肉受傷、用力或應(yīng)變超過應(yīng)變極限。這樣的閾值水平可以被存儲在諸如服裝系統(tǒng)500的存儲器512之類的服裝系統(tǒng)的存儲器中。在一個實施方式中,至少一個特征的閾值水平可通過用戶界面被編程到控制系統(tǒng)(諸如存儲器)中。
方法700可以包括與本文所述的任何動作基本上相似或相同的一個或多個動作,例如上面關(guān)于方法600描述的那些動作。
在一個實施方式中,響應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹的方法可以包括將至少一個柔性壓迫服裝定位(例如設(shè)置或放置)在受試者的至少一個身體部位上。在一個實施方式中,響應(yīng)于來自一個或多個活動傳感器的感測反饋而使柔性壓迫服裝選擇性地收縮或選擇性地膨脹的方法可以包括將至少一個可穿戴設(shè)備定位(例如設(shè)置或放置)在受試者的額外身體部位上。
讀者將會認(rèn)識到,現(xiàn)有技術(shù)水平進步到系統(tǒng)方面的硬件和軟件實現(xiàn)之間幾乎沒有區(qū)別;硬件或軟件的使用通常(但不總是這樣,因為在某些情況下,硬件和軟件之間的選擇可能會變得很重要)是代表成本與效率的權(quán)衡的設(shè)計選擇。讀者應(yīng)理解,存在可以實現(xiàn)本文所描述的過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)的各種工具(例如,硬件、軟件和/或固件),并且優(yōu)選的工具將隨著其中部署過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)的環(huán)境的變化而變化。例如,如果實施者確定速度和準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的,則實施者可以主要選擇硬件和/或固件工具;或者,如果靈活性是至關(guān)重要的,則實施者可以主要選擇軟件實現(xiàn);或者,再次可選地,實施者可以選擇硬件、軟件和/或固件的某種組合。因此,存在幾種可能的工具,通過該工具可以實現(xiàn)本文描述的過程和/或設(shè)備和/或其他技術(shù),其中任何一種工具都不固有地優(yōu)于另一種,因為任何待使用的工具是依賴于其中將部署工具的環(huán)境以及實施者的具體關(guān)注(例如,速度、靈活性或可預(yù)測性)的選擇,其中的任何一種都可能會改變。讀者將認(rèn)識到,實現(xiàn)的光學(xué)方面通常將采用光學(xué)取向的硬件、軟件和/或固件。
前面的詳細描述已經(jīng)通過使用框圖、流程圖和/或示例闡述了設(shè)備和/或過程的各種實施方式。只要這些框圖、流程圖和/或示例包含一個或多個功能和/或操作,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,可以通過各種硬件,軟件,固件或?qū)嶋H上其任何組合單獨地和/或共同地實現(xiàn)這些框圖、流程圖或示例中的每個功能和/或操作。在一個實施方式中,本文描述的主題的幾個部分可以通過專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、數(shù)字信號處理器(dsp)或其他集成格式來實現(xiàn)。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,本文公開的實施方式的一些方面可以全部或部分地等效地在集成電路中實現(xiàn)為:在一個或多個計算機上運行的一個或多個計算機程序(例如,在一個或多個計算機系統(tǒng)上運行的一個或多個計算機程序)、在一個或多個處理器上運行的一個或多個程序(例如,在一個或多個微處理器上運行的一個或多個程序)、固件或?qū)嶋H上其任何組合,根據(jù)本公開,設(shè)計電路和/或編寫軟件和/或固件的代碼將在本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)范圍內(nèi)。此外,讀者應(yīng)理解,本文描述的主題的機制能夠分布為各種形式的程序產(chǎn)品,并且不管用于實際進行分布的信號承載介質(zhì)的特定類型如何,本文描述的主題的說明性實施方式都適用。信號承載介質(zhì)的示例包括但不限于以下:可記錄型介質(zhì),例如,軟盤、硬盤驅(qū)動器、光盤(cd)、數(shù)字視頻盤(dvd)、數(shù)字磁帶、電腦內(nèi)存等;以及傳輸類型介質(zhì),例如,數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如,纖維光纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。
在一般意義上,本文描述的各種實施方式可以通過各種類型的機電系統(tǒng)單獨地和/或共同地實現(xiàn),所述機電系統(tǒng)具有寬范圍的電氣部件(例如硬件、軟件、固件或?qū)嶋H上其任何組合)以及可以賦予機械力或運動的寬范圍的部件(例如剛體,彈簧或扭轉(zhuǎn)體,液壓裝置和電磁致動裝置,或其實際上其任何組合)。因此,如本文所使用的,“機電系統(tǒng)”包括但不限于:與換能器(例如,致動器、馬達、壓電晶體等)可操作地耦合的電路,具有至少一個離散電路的電路,具有至少一個集成電路的電路,具有至少一個專用集成電路的電路,形成由計算機程序配置的通用計算設(shè)備(例如,由至少部分地執(zhí)行本文描述的過程和/或設(shè)備的計算機程序配置的通用計算機、或由至少部分地執(zhí)行本文描述的過程和/或設(shè)備的計算機程序配置的微處理器)的電路,形成存儲設(shè)備(例如隨機存取存儲器的形式)的電路,形成通信設(shè)備(例如,調(diào)制解調(diào)器、通信交換機或光電設(shè)備)的電路、以及其任何非電氣模擬物(如光學(xué)模擬物或其他模擬物)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解,機電系統(tǒng)的示例包括但不限于各種消費電子系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)(例如電動運輸系統(tǒng)、工廠自動化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和通信/計算系統(tǒng))。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,如本文所使用的機電系統(tǒng)不一定限于具有電致動和機械致動兩者的系統(tǒng),除非上下文另有規(guī)定。
在一般意義上,可以通過廣泛范圍的硬件、軟件、固件和/或其任何組合來單獨地和/或共同地實現(xiàn)的本文描述的各個方面可以被視為由各種類型的“電路”組成。因此,如本文所使用的“電路”包括但不限于:具有至少一個離散電路的電路、具有至少一個集成電路的電路、具有至少一個專用集成電路的電路、形成由計算機程序配置的通用計算設(shè)備(例如,由至少部分地執(zhí)行本文所述的處理和/或設(shè)備的計算機程序配置的通用計算機,或由至少部分地執(zhí)行本文中所描述的處理和/或設(shè)備的計算機程序配置的微處理器)的電路、形成存儲器裝置(例如隨機存取存儲器的形式)的電路,形成通信設(shè)備(例如,調(diào)制解調(diào)器、通信交換機或光電設(shè)備)的電路。本文所描述的主題可以以模擬或數(shù)字方式或其某種組合來實現(xiàn)。
為了概念清晰起見,使用本文所描述的部件(例如,步驟)、設(shè)備和對象以及與之相關(guān)的討論。因此,如本文所使用的,所闡述的具體示例和所附討論旨在代表它們較一般的類別。通常,本文中使用任何具體示例也旨在表示其類別,并且不應(yīng)該將本文中不包括這些特定部件(例如,步驟)、設(shè)備和對象認(rèn)為是指示需要限制。
關(guān)于在本文中使用基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語,讀者可以根據(jù)適用于上下文和/或應(yīng)用從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為單數(shù)形式和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)形式。為了清楚起見,這里沒有明確闡述各種單數(shù)/復(fù)數(shù)置換。
本文描述的主題有時示出包含在不同的其它部件內(nèi)或與不同的其它部件連接的不同部件。應(yīng)當(dāng)理解,這樣描述的體系結(jié)構(gòu)僅僅是示例性的,并且實際上可以實施實現(xiàn)相同功能的許多其他體系結(jié)構(gòu)。在構(gòu)思意義上,實現(xiàn)相同功能的部件的任何布置被有效地“關(guān)聯(lián)”,使得實現(xiàn)期望的功能。因此,本文中組合以實現(xiàn)特定功能的任何兩個組件可被視為彼此“相關(guān)聯(lián)”,使得實現(xiàn)所需功能,而與架構(gòu)或中間組件無關(guān)。同樣地,這樣相關(guān)聯(lián)的任何兩個部件也可以被視為彼此“可操作地連接”或“可操作地耦合”以實現(xiàn)期望的功能,并且能夠這樣相關(guān)聯(lián)的任何兩個部件也可以被視為彼此“可操作地可耦合”以實現(xiàn)期望的功能。可操作地可耦合的具體示例包括但不限于:物理上可配對和/或物理交互的組件、和/或無線可交互的和/或無線交互的組件、和/或邏輯上交互的和/或邏輯上可交互的組件。
在一些情況下,一個或多個組件在本文中可被稱為“配置為”。讀者將認(rèn)識到,“配置為”通??梢园ɑ顒訝顟B(tài)組件和/或非活動狀態(tài)組件和/或待機狀態(tài)組件,除非上下文另有要求。
盡管已經(jīng)示出和描述了本文描述的本主題的特定方面,但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,基于本文的教導(dǎo),在不脫離本文所述的主題及其更廣泛的方面的情況下可以進行改變和修改,并且因此,所附權(quán)利要求在其范圍內(nèi)包括在本文描述的主題的真實精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。此外,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定。一般來說,本文使用的術(shù)語,特別是所附權(quán)利要求書(例如所附權(quán)利要求書的受試者)中的術(shù)語通常旨在作為“開放”術(shù)語(例如,術(shù)語“包括”應(yīng)被解釋為“包括但不限于”,術(shù)語“具有”應(yīng)被解釋為“至少具有”,術(shù)語“包含”應(yīng)被解釋為“包含但不限于”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解,如果意圖在引入權(quán)利要求表述對象的特定數(shù)量,則這樣的意圖將在權(quán)利要求中被明確地陳述,并且在沒有這樣的陳述的情況下,不存在這樣的意圖。例如,為了幫助理解,以下所附權(quán)利要求可以包含引入性短語“至少一個”和“一個或多個”的使用以引入權(quán)利要求表述對象。然而,這樣的短語的使用不應(yīng)被解釋為暗示通過不定冠詞“一”或“一個”引入權(quán)利要求表述對象將包含這種引入的權(quán)利要求表述對象的任何特定權(quán)利要求限制為僅包含一個這樣的表述對象的發(fā)明,即使當(dāng)相同的權(quán)利要求包括引入性短語“一個或多個”或“至少一個”以及諸如“一”或“一個”之類的不定冠詞(例如,“一”或“一個”應(yīng)典型地解釋為意指“至少一個”或“一個或多個”)也如此;這同樣適用于用于引入權(quán)利要求表述對象的定冠詞的使用。另外,即使明確地敘述了所引入的權(quán)利要求表述對象的特定數(shù)量,本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)認(rèn)識到,這種表述對象通常應(yīng)被解釋為意指至少所陳述的數(shù)量(例如,沒有其他修飾語的無修飾表述“兩個表述對象”,通常意指至少兩個表述對象,或兩個或兩個以上表述對象)。此外,在使用類似于“a、b和c等中的至少一個”的慣用語的那些情況下,一般來說,這種結(jié)構(gòu)意指本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的慣用意義(例如,“具有a、b和c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于:僅具有a的系統(tǒng)、僅具有b的系統(tǒng)、僅具有c的系統(tǒng)、同時具有a和b的系統(tǒng)、同時具有a和c的系統(tǒng)、同時具有b和c的系統(tǒng)、和/或同時具有a、b和c的系統(tǒng)等)。在使用類似于“a、b或c中的至少一個等”的慣用語的那些情況下,一般來說,這種結(jié)構(gòu)意指慣用意義(例如,“具有a、b或c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于:僅具有a的系統(tǒng)、僅具有b的系統(tǒng)、僅具有c的系統(tǒng)、同時具有a和b的系統(tǒng)、同時具有a和c的系統(tǒng)、同時具有b和c的系統(tǒng)、和/或同時具有a、b和c的系統(tǒng)等)。實際上,連接兩或更多可選擇項的選言詞和/或短語,無論是在說明書、權(quán)利要求書、或附圖中,都應(yīng)當(dāng)被理解為預(yù)計包括其中一項、任一項、或兩項的可能性。例如,短語“a或b”通常應(yīng)被理解為包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
關(guān)于所附權(quán)利要求,其中所陳述的操作通常可以以任何順序執(zhí)行。除非上下文另有規(guī)定,這種替換排序的示例可以包括重疊、交錯、中斷、重新排序、增量、預(yù)備、補充、同時、反向或其他變體排序。關(guān)于上下文,除非上下文另有規(guī)定,否則甚至諸如“響應(yīng)于”、“與...相關(guān)”或其他過去時態(tài)形容詞之類的術(shù)語通常不意圖排除這樣的變體。
雖然本文已經(jīng)公開了各個方面和實施方式,但是這里公開的各個方面和實施方式是為了說明的目的,并且不旨在是限制性的,其真實范圍和精神由所附權(quán)利要求書指出。