技術領域

至少一個示例實施例涉及扭矩計算方法。例如，涉及計算步行輔助裝置的扭矩的方法。

背景技術：

隨著快速老齡化社會的來臨，許多人可能正由于關節(jié)問題而經(jīng)受不便和/或疼痛。因此，對于能夠使具有關節(jié)問題的老年人和/或患者步行更輕松的步行輔助裝置的興趣日益增長。此外，用于加強人體的肌肉力量的步行輔助裝置可用于軍事目的。

通常，步行輔助裝置可包括置于用戶軀干上的身體框架、結合到身體框架下側以覆蓋用戶骨盆的骨盆框架(pelvic frame)、置于用戶大腿上的股骨框架(femoral frame)、置于用戶小腿上的小腿肚框架(sural frames)和/或置于用戶腳上的足框架(pedal frame)。骨盆框架和股骨框架可通過髖關節(jié)部可旋轉地連接，股骨框架和小腿肚框架可通過膝關節(jié)部可旋轉地連接，和/或小腿肚框架和足框架可通過踝關節(jié)部可旋轉地連接。

技術實現(xiàn)要素：

一些示例實施例涉及計算步行輔助裝置的輸出扭矩的方法。

在一些示例實施例中，所述方法可包括：基于關節(jié)角確定步態(tài)周期；基于所述關節(jié)角確定針對預定的步態(tài)狀態(tài)之間的轉換的步態(tài)參數(shù)；基于所述步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，確定所述步態(tài)周期的步驟包括：基于所述關節(jié)角計算步態(tài)頻率；基于步態(tài)頻率確定所述步態(tài)周期。

在一些示例實施例中，確定步態(tài)參數(shù)的步驟包括：基于所述步態(tài)狀態(tài)中的先前步態(tài)狀態(tài)和所述關節(jié)角，確定所示步態(tài)狀態(tài)中的當前步態(tài)狀態(tài)；基于所述步態(tài)狀態(tài)中的先前步態(tài)狀態(tài)和所述步態(tài)狀態(tài)中的當前步態(tài)狀態(tài)，確定是否發(fā)生所述步態(tài)狀態(tài)之間的轉換；響應于確定發(fā)生轉換，確定步態(tài)參數(shù)。

在一些示例實施例中，確定步態(tài)參數(shù)的步驟還包括：確定第二步態(tài)周期作為步態(tài)參數(shù)；計算輸出扭矩的步驟包括：基于所述步態(tài)周期和第二步態(tài)周期計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，確定第二步態(tài)周期的步驟包括：將針對所述步態(tài)狀態(tài)中的當前步態(tài)狀態(tài)預設的值定義為第二步態(tài)周期的值。

在一些示例實施例中，確定步態(tài)參數(shù)的步驟包括：計算第二步態(tài)頻率作為步態(tài)參數(shù)，計算輸出扭矩的步驟包括：基于所述步態(tài)周期和第二步態(tài)頻率計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，計算第二步態(tài)頻率的步驟包括：基于轉換的時間段計算第二步態(tài)頻率。

在一些示例實施例中，確定所述步態(tài)狀態(tài)的當前步態(tài)狀態(tài)的步驟包括：確定針對關節(jié)角的所述步態(tài)狀態(tài)中與所述關節(jié)角相應的步態(tài)狀態(tài)作為所述步態(tài)狀態(tài)中的當前步態(tài)狀態(tài)。

在一些示例實施例中，計算輸出扭矩的步驟包括：確定步態(tài)周期與步態(tài)參數(shù)之間的差是否大于或等于閾值；響應于確定所述差大于或等于閾值，基于步態(tài)參數(shù)計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，計算輸出扭矩的步驟包括：確定所述步態(tài)周期與步態(tài)參數(shù)之間的差是否大于或等于閾值；如果所述差小于閾值，則基于所述步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，計算輸出扭矩的步驟包括：確定是否滿足一條件；如果滿足所述一條件，則基于步態(tài)參數(shù)計算輸出扭矩。

在一些示例實施例中，所述一條件是初始階段步行條件。

在一些示例實施例中，當當前步態(tài)狀態(tài)被確定為是所述步態(tài)狀態(tài)中的次數(shù)小于設置次數(shù)的一個步態(tài)狀態(tài)的時，滿足初始階段步行條件。

在一些示例實施例中，計算輸出扭矩的步驟包括：基于所述步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)確定最終步態(tài)周期；計算與最終步態(tài)周期相應的輸出扭矩。

在一些示例實施例中，所述關節(jié)角是髖關節(jié)、膝關節(jié)和踝關節(jié)之一的角 度。

在一些示例實施例中，確定所述步態(tài)周期的步驟包括：使用特定形狀自適應振蕩器(PSAO)確定步態(tài)周期。

在一些示例實施例中，確定步態(tài)參數(shù)的步驟包括：基于有限狀態(tài)機(FSM)確定步態(tài)參數(shù)。

一些示例實施例涉及扭矩計算設備。

在一些示例實施例中，所述設備包括：接收器，被配置為接收關節(jié)角的測量；處理器，被配置為：基于所述關節(jié)角確定針對預定的步態(tài)狀態(tài)之間的轉換的步態(tài)參數(shù)，基于所述關節(jié)角確定步態(tài)周期，基于所述步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)確定輸出扭矩。

一些示例實施例涉及扭矩計算方法。

在一些示例實施例中，所述方法包括：基于測量的關節(jié)角獲得第一步態(tài)周期；基于所述關節(jié)角獲得針對預定的步態(tài)狀態(tài)之間的轉換的第二步態(tài)周期；當發(fā)生轉換時，基于第一步態(tài)周期和第二步態(tài)周期計算最終步態(tài)周期；計算與最終步態(tài)周期相應的扭矩。

一些示例實施例涉及計算應用于步行輔助裝置的扭矩的方法。

在一些示例實施例中，所述方法包括：基于與用戶的關節(jié)關聯(lián)的關節(jié)角，在用戶的步態(tài)周期內確定當前步態(tài)狀態(tài)；基于當前步態(tài)狀態(tài)計算扭矩。

在一些示例實施例中，計算扭矩的步驟包括：使用特定形狀自適應振蕩器(PSAO)和有限狀態(tài)機(FSM)計算扭矩。

在一些示例實施例中，所述方法還包括：使用PSAO基于與用戶的關節(jié)關聯(lián)的關節(jié)角的軌跡確定當前步態(tài)狀態(tài)。

在一些示例實施例中，如果PSAO的振蕩器具有與步態(tài)頻率相應的基礎頻率，將所述振蕩器的相位設置為當前步態(tài)狀態(tài)。

在一些示例實施例中，所述方法還包括：如果步態(tài)周期的完成次數(shù)小于閾值次數(shù)，則通過覆蓋PSAO來將FSM的相位設置為當前步態(tài)狀態(tài)。

示例實施例的另外的方面將在下面描述中部分進行闡述，部分從該描述將是清楚的，或者可以通過本實施例的實踐獲知。

附圖說明

從以下結合附圖對示例實施例進行的描述，這些和/或其它方面將變得明 顯和更容易理解，其中：

圖1和圖2示出根據(jù)至少一個示例實施例的步行輔助裝置；

圖3是示出根據(jù)至少一個示例實施例的步行輔助裝置的框圖；

圖4是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算輔助扭矩的方法的流程圖；

圖5是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算輸出扭矩的方法的流程圖；

圖6是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得步態(tài)周期的方法的流程圖；

圖7示出根據(jù)至少一個示例實施例的由特定形狀自適應振蕩器(PSAO)獲得的步態(tài)周期；

圖8示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對步態(tài)周期的髖關節(jié)的關節(jié)角的參考軌跡；

圖9示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對步態(tài)周期設置的輔助扭矩；

圖10示出根據(jù)至少一個示例實施例的髖關節(jié)的測量的關節(jié)角的軌跡；

圖11示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對時間的步態(tài)周期；

圖12是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得步態(tài)參數(shù)的方法的流程圖；

圖13示出根據(jù)至少一個示例實施例的步態(tài)狀態(tài)；

圖14示出根據(jù)至少一個示例實施例的步態(tài)狀態(tài)之間的轉換；

圖15是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得第二步態(tài)周期和第二步態(tài)頻率的方法的流程圖；

圖16是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖；

圖17是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖；

圖18是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖；

圖19示出根據(jù)至少一個示例實施例的最終獲得的步態(tài)周期的結果；

圖20至圖22示出根據(jù)至少一個示例實施例的步態(tài)輔助裝置。

具體實施方式

以下，將參照附圖詳細描述一些示例實施例。關于向附圖中元件分配的參考標號，應注意的是，在任何可能的情況下，即使相同的元件被示出在不同的附圖中，相同元件也將由相同的參考標號表示。此外，在實施例的描述中，當認為公知相關結構或功能的詳細描述將導致本公開的解釋模糊時，將省略公知相關結構或功能的詳細描述。

然而，應理解，不意在將本公開限制到所公開的具體示例實施例。相反 地，示例實施例將涵蓋落入示例實施例的范圍內的所有修改、等同物和替代物。貫穿附圖的描述，相同的標號表示相同的元件。

此外，這里可使用諸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的術語來描述組件。這些術語中的每個術語不用于限定相應組件的本質、順序或序列，而僅用于將相應組件與其它組件進行區(qū)分。應該注意，如果在說明書描述了一個組件“連接”、“結合”或“接合”至另一組件，則盡管第一組件可直接地連接、結合或接合至第二組件，但第三組件可“連接”、“結合”或“接合”在第一組件和第二組件之間。

在此使用的術語僅為了描述具體示例實施例的目的，不意在限制。如在此使用的，除非上下文另外明確地指示，否則單數(shù)形式也意在包括復數(shù)形式。還將理解，當在此使用時，術語“包括”和/或“包含”指定存在所敘述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

為了便于描述，可在這里使用空間相對術語(例如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…下”、“在…之上”、“上面的”等)，以描述在附圖中示出的一個元件或特征與另一元件或特征的關系。將理解，空間相對術語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果在附圖中的裝置被翻轉，則被描述為在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件其后將位于所述其它元件或特征之上。因此，示例術語“在…下方”和“下面的”可包括上面和下面兩種方位。裝置可被不同地定位(旋轉90度或在其它方位)，并且相應地解釋在這里使用的有關空間的描述符。此外，當元件被稱為位于兩個元件“之間”時，元件可以是兩個元件之間的一個元件，或者可存在一個或多個其它中間元件。

當元件被稱為在另一元件“之上”、“連接到”、“結合到”或“相鄰于”另一元件時，該元件可能直接在所述另一元件之上、連接、結合到或相鄰于另一元件，或者可能存在一個或多個其它中間元件。相反，當元件被稱為“直接”在另一元件“之上”、“直接連接”“直接結合到”或“直接相鄰于”另一元件時，不存在中間元件。

還應注意，在一些選擇性的實施例中，示出的功能/動作可不按附圖中示出的順序發(fā)生。例如，連續(xù)示出的兩個圖上可基本上同時執(zhí)行或有時可以以相反的順序執(zhí)行，這取決于所包含的功能/動作。

現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述各種示例實施例，在附圖中示出一些示例實施例。在附圖中，為了清楚起見，夸大層和區(qū)域的厚度。

可參照操作的動作和符號表示描述示例實施例(例如，以流向圖、流程圖、數(shù)據(jù)流圖、結構圖、框圖等的形式)，操作可結合以下更詳細討論的單元和/或裝置被實施。雖然以特定方式討論，但是在特定框圖中指定的功能或操作可與流向圖、流程圖等指定的順序不同地被執(zhí)行。例如，被示出為在兩個連續(xù)框圖中順序執(zhí)行的功能或操作實際上可同時被執(zhí)行，或者在一些情況下以相反的順序被執(zhí)行。

根據(jù)一個或多個示例實施例的單元和/或裝置可使用硬件、軟件和/或它們的組合被實施。例如，可使用處理電路(例如，但不限于，處理器、中央處理器(CPU)、控制器、算術邏輯單元(ALU)、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、片上系統(tǒng)(SoC)、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以限定的方式響應指令并執(zhí)行指令的任何其它裝置)來實施硬件裝置。

軟件可包括用于獨立地或共同地命令或配置硬件裝置以按照需要進行操作的計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合。計算機程序和/或程序代碼可包括可由一個或多個硬件裝置(例如，上述一個或多個硬件裝置)實施的程序或計算機可讀指令、軟件組件、軟件模塊、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結構等。程序代碼的示例包括由編譯器產(chǎn)生的機器代碼和使用解釋器執(zhí)行的更高級程序代碼。

例如，當硬件裝置是計算機處理裝置(例如，處理器、中央處理器(CPU)、控制器、算術邏輯單元(ALU)、數(shù)字信號處理器、微型計算機、微處理器等)時，計算機處理裝置可被配置為通過根據(jù)程序代碼執(zhí)行算術、邏輯和輸入/輸出操作來執(zhí)行程序代碼。一旦程序代碼被存入計算機處理裝置，則計算機處理裝置可被編程為執(zhí)行程序代碼，從而將計算機處理裝置轉換為專用計算機處理裝置。在更具體的示例中，當程序代碼被存入處理器時，處理器開始被編程為執(zhí)行程序代碼和與程序代碼相應的操作，從而將處理器轉換為專用處理器。

軟件和/或數(shù)據(jù)可以以能夠向硬件裝置提供指令或數(shù)據(jù)或者能夠被硬件裝置解釋的機器、組件、物理或虛擬設備或者計算機存儲介質或裝置中的任何類型被永久或暫時地實施。軟件還可分布在網(wǎng)絡連接的計算機系統(tǒng)中，從 而軟件以分散方式被存儲和執(zhí)行。具體地講，例如，軟件和數(shù)據(jù)可由一個或多個計算機可讀記錄介質(包括在此討論的有形或非易失性計算機可讀存儲介質)存儲。

根據(jù)一個或多個示例實施例，為了增加描述的清楚性，計算機處理裝置可被描述為執(zhí)行各種操作和/或功能的各種功能單元。然而，計算機處理裝置不意在被限制為這些功能單元。例如，在一個或多個示例實施例中，功能單元的各種操作和/或功能可由功能單元中的其它功能單元執(zhí)行。此外，計算機處理裝置可在不將計算機處理單元的操作和/或功能細分到這些各種功能單元的情況下，執(zhí)行各種功能單元的操作和/或功能。

根據(jù)一個或多個示例實施例的單元和/或裝置還可包括一個或多個存儲裝置。所述一個或多個存儲裝置可以是有形或非易失性計算機可讀存儲介質，例如，隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、永久性大容量存儲器(例如，磁盤驅動器)、固態(tài)(例如，NAND閃存)裝置和/或能夠存儲并記錄數(shù)據(jù)的任何其它類似數(shù)據(jù)存儲裝置。所述一個或多個存儲裝置可被配置為存儲用于一個或多個操作系統(tǒng)和/或用于實現(xiàn)在此描述的示例實施例的計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合。計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合還可使用驅動裝置從單獨的計算機可讀存儲介質被存入到一個或多個存儲裝置和/或一個或多個計算機處理裝置中。這樣的單獨的計算機可讀存儲介質可包括串行通用總線(USB)閃存驅動、記憶棒、藍光/DVD/CD-ROM驅動、存儲卡和/或其它類似的計算機可讀存儲介質。計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合可經(jīng)由網(wǎng)絡接口(而非經(jīng)由本地計算機可讀存儲介質)從遠程數(shù)據(jù)存儲裝置被存入到一個或多個存裝置和/或一個或多個計算機處理裝置中。此外，計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合可通過網(wǎng)絡從遠程計算系統(tǒng)被存入到一個或多個存儲裝置和/或一個或多個處理器中，遠程計算系統(tǒng)被配置為傳輸和/或分布計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合。遠程計算機系統(tǒng)可經(jīng)由有線接口、空中接口和/或任何其它類似介質傳輸和/或分布計算機程序、程序代碼、指令或它們的一些組合。

一個或多個硬件裝置、一個或多個存儲裝置和/或計算機程序、程序代碼、指令或一些它們的一些組合可針對示例實施例的目的被專門設計并構建，或者它們可以是針對示例實施例的目的被改變和/或修改的已知裝置。

硬件裝置(例如，計算機處理裝置)可運行操作系統(tǒng)(OS)以及一個或多個在OS上運行的軟件應用。計算機處理裝置還可響應于軟件的運行而訪問、存儲、操作、處理和創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為了簡單起見，一個或多個示例實施例可列舉一個計算機處理裝置；然而，本領域技術人員將理解，硬件裝置可包括多個處理元件以及多種類型的處理元件。例如，硬件裝置可包括多個處理器或一個處理器和一個控制器。此外，其它的處理配置是可行的，例如，并行處理器。

<步行輔助裝置的概況>

圖1和圖2示出根據(jù)至少一個示例實施例的步行輔助裝置。

參照圖1，步行輔助裝置100附著于用戶以諸如輔助用戶的步行。步行輔助裝置100可以是可穿戴裝置。

雖然圖1示出髖型步行輔助裝置，但步行輔助裝置的類型不限于此。步行輔助裝置可適用于支撐整個下肢的步行輔助裝置、支撐部分下肢的步行輔助裝置。支撐部分下肢的步行輔助裝置可適用于一直到膝蓋的支撐的步行輔助裝置和一直到腳踝的支撐的步行輔助裝置。

此外，在其它示例實施例中(如參照圖20至圖22詳細討論的)步行輔助裝置可支撐用戶的全身。

參照圖1等描述的示例實施例可適用于髖型步行輔助裝置，但不限于此。示例實施例可適用于輔助用戶步行的所有裝置。例如，示例實施例可適用于參照圖20至圖22描述的全身型步行輔助裝置。

步行輔助裝置100包括驅動部110、傳感器部120、慣性測量單元(IMU)傳感器130和控制器140。

驅動部110可驅動用戶的髖關節(jié)。例如，驅動部110可置于用戶的右髖關節(jié)部和/或左髖關節(jié)部。

驅動部110可包括被配置為產(chǎn)生旋轉扭矩的電機。例如，驅動部110可包括兩個電機，每個電機置于用戶的髖部的相應一處。

傳感器部120可在用戶步行時測量用戶的髖關節(jié)角。由傳感器部120感測的關于髖關節(jié)角的信息可包括右髖關節(jié)角、左髖關節(jié)角、右髖關節(jié)角與左髖關節(jié)角之差和/或兩個髖關節(jié)的運動方向。例如，傳感器部120可置于驅動部110中。

傳感器部120可包括電位計。電位計可針對用戶的步態(tài)運動而感測R軸關節(jié)角、L軸關節(jié)角、R軸關節(jié)角速度和/或L軸關節(jié)角速度。

IMU傳感器130可在用戶步行時測量加速度信息和姿勢信息。例如，IMU傳感器130可針對用戶的步態(tài)運動而感測X軸加速度、Y軸加速度、Z軸加速度、X軸角速度、Y軸角速度和Z軸角速度。

步態(tài)輔助裝置100可基于由IMU傳感器130測量的加速度信息檢測用戶的腳著地的點。

壓力傳感器(未示出)可置于用戶的鞋底(sole)，以檢測用戶腳的著地點。

除傳感器部120和IMU傳感器130之外，步行輔助裝置100可包括另一傳感器，例如，被配置為針對步態(tài)運動而感測用戶的運動量或生物信號的改變的肌電圖(EMG)傳感器。

控制器140可控制驅動部110以輸出扭矩、輔助力和/或輔助扭矩，以輔助用戶的步行。例如，在髖型步行輔助裝置100中，可提供兩個驅動部110，具體地，左髖驅動部和右髖驅動部?？刂破?40可輸出控制信號，以控制驅動部110來產(chǎn)生扭矩。在一些示例實施例中，控制器140可將不同的控制信號輸出到每個驅動部110。

驅動部110可基于從控制器140輸出的控制信號產(chǎn)生扭矩。

可由外部裝置設置扭矩，或可由控制器140設置扭矩。

步行輔助裝置100可包括右腿驅動部110和左腿驅動部110。

在一個示例中，控制器140可被設計為控制多個驅動部110中的一個驅動部110。當控制器140控制多個驅動部110中的一個驅動部110時，可提供多個控制器140，以使每個控制器140控制各自的驅動部110。

在另一示例中，控制器140可被設計為控制兩個驅動部110。

圖3是示出根據(jù)至少一個示例實施例的步行輔助裝置的框圖。

參照圖3，步行輔助裝置300包括控制器310、傳感器320和驅動部330。

步行輔助裝置300可與步行輔助裝置100相應。例如，在一些示例實施例中，控制器310與控制器140相應，傳感器320與傳感器部120相應，驅動部320與驅動部110相應。

控制器310包括通信器311、處理器312和存儲器313?？刂破?10可被稱為扭矩計算設備。

通信器311可與傳感器320交換數(shù)據(jù)，并與其它裝置通信。通信器311可包括發(fā)送器和/或接收器。發(fā)送器可包括硬件和發(fā)送信號(例如，包括數(shù)據(jù)信號和/或控制信號)所需的任何軟件。接收器可包括硬件和接收信號(例如，包括數(shù)據(jù)信號和/或控制信號)所需的任何軟件。

處理器312可處理由通信器311接收的數(shù)據(jù)和存儲在存儲器313中的數(shù)據(jù)。處理器312可由置于印刷電路板上的至少一個半導體芯片而實施。處理器312可以是算數(shù)邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以限定的方式響應指令并執(zhí)行指令以使處理器312使用將處理器312配置為用于執(zhí)行圖5所示的操作的專用計算機的指令被編程以利用特定形狀自適應振蕩器(PSAO)和有限狀態(tài)機(FSM)兩者來計算輔助扭矩的任何其它裝置。因此，處理器312可通過使用PSAO減小(或者，可選地，最小化)測量的關節(jié)角的誤差，并減小當步態(tài)狀態(tài)快速改變時用于獲得步態(tài)頻率的時間量，來改善控制器140本身的功能。

存儲器313可存儲由通信器311接收的數(shù)據(jù)和由處理器312處理的數(shù)據(jù)。存儲器313可以是非易失性存儲器、易失性存儲器、硬盤、光盤和兩個或更多個上述裝置的組合。存儲器可以是非易失性計算機可讀介質。非易失性計算機可讀介質還可以是分布式網(wǎng)絡，從而程序指令以分布式被存儲或執(zhí)行。非易失性存儲器可以是只存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)或閃存。易失性存儲器可以是隨機存取存儲器(RAM)。

將參照圖4至圖19詳細描述控制器310、傳感器320和驅動部330。

<計算步行輔助裝置的輔助扭矩的方法>

圖4是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算輔助扭矩的方法的流程圖。

圖3的步行輔助裝置300可在用戶步行時向用戶提供(或者，可選地，連續(xù)提供)與步態(tài)狀態(tài)相應的輔助扭矩。

步行輔助裝置300可基于用戶的關節(jié)角計算輔助扭矩。關節(jié)包括髖關節(jié)、膝關節(jié)和/或踝關節(jié)。

參照圖4，在操作410，步行輔助裝置300可測量或感測用戶的關節(jié)角。例如，步行輔助裝置300的關節(jié)角傳感器可測量關節(jié)角。圖3的傳感器320可包括關節(jié)角傳感器。在一些示例實施例中，關節(jié)角傳感器可附著在用戶的 關節(jié)周圍。在另一示例中，關節(jié)角傳感器可通過測量支撐關節(jié)的鄰近區(qū)域的兩個支撐件的角度來測量關節(jié)角。

在操作420，步行輔助裝置300可通過特定形狀自適應振蕩器(PSAO)來估計第一步態(tài)周期。

在操作430，步行輔助裝置300可通過有限狀態(tài)機(FSM)來估計第二步態(tài)周期。

在一些實施例中，在操作420，步行輔助裝置300可基于第一步態(tài)周期和第二步態(tài)周期估計最終步態(tài)周期。

在其它示例實施例中，在操作420，步行輔助裝置300可基于第二步態(tài)周期估計第一步態(tài)周期，從而步行輔助裝置300在執(zhí)行操作420之前在操作430計算第二步態(tài)周期。因此，第一步態(tài)周期可以是最終步態(tài)周期。

在操作440，步行輔助裝置300可針對最終步態(tài)周期計算輔助扭矩。

計算的輔助扭矩可被傳輸?shù)津寗硬?30。驅動部330可通過對電機進行旋轉來產(chǎn)生輔助扭矩。

將參照圖5至圖19詳細描述使用特定形狀自適應振蕩器(PSAO)和有限狀態(tài)機(FSM)來計算或獲得輸出扭矩的方法。

<使用PSAO和/或FSM計算輸出扭矩的方法>

圖5是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算輸出扭矩的方法的流程圖。

參照圖5，在操作510，圖3的傳感器320可測量關節(jié)角。例如，傳感器320可測量用戶的髖關節(jié)角。傳感器320可基于期望的(或者，可選地，預定的)時間段測量關節(jié)角。

在操作520，通信器311從傳感器320接收測量的關節(jié)角，并發(fā)送測量的關節(jié)角。傳感器320和通信器311可使用無線局域網(wǎng)來交換數(shù)據(jù)。

由于關節(jié)角是基于期望的(或者，可選地，預定的)時間段測量的，因此測量的關節(jié)角可產(chǎn)生與時間軸相應的軌跡。

在操作530，圖3的處理器312基于關節(jié)角確定步態(tài)周期。例如，處理器312可基于針對關節(jié)角的軌跡確定步態(tài)周期。

處理器312可使用特定形狀自適應振蕩器(PSAO)連續(xù)確定步態(tài)周期。例如，處理器312可基于預設關節(jié)角的軌跡確定當前步態(tài)周期。將參照圖8詳細描述預設關節(jié)角的軌跡。

使用PSAO獲得的步態(tài)周期可以是第一步態(tài)周期。

在一些示例實施例中，控制器130可包括單個處理器312，從而操作530和操作540可由同一處理器312執(zhí)行。

在其它示例實施例中，圖3的控制器310可包括多個處理器，從而操作530和操作540可由多個的處理器312中的不同處理器執(zhí)行。

雖然在以下描述中由相同的處理器執(zhí)行操作530和操作540，但是可由單獨的處理器執(zhí)行操作530和操作540。

在操作540，處理器312可使用有限狀態(tài)機(FSM)獲得步態(tài)參數(shù)。例如，處理器312可基于關節(jié)角獲得針對包括在FSM中的期望的(或者，可選地，預定的)數(shù)量的步態(tài)狀態(tài)之間的轉換的步態(tài)參數(shù)。將參照圖12至圖14詳細描述所述數(shù)量的步態(tài)狀態(tài)中的轉換。

步態(tài)參數(shù)可包括使用FSM測量的第二步態(tài)頻率和第二步態(tài)周期。將參照圖15詳細描述使用FSM測量的第二步態(tài)頻率和第二步態(tài)周期。

在一些示例實施例中，處理器312可并行執(zhí)行操作530和操作540，以使處理器312并行確定基于PSAO的步態(tài)周期和基于FSM的步態(tài)參數(shù)。

在其它示例實施例中，處理器312可在操作540中確定步態(tài)參數(shù)，在操作530中可使用步態(tài)參數(shù)作為參考值來通過PSAO確定步態(tài)周期。

在操作550，處理器312可基于步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)計算或獲得輸出扭矩。

例如，在一些示例實施例中，處理器312可基于第一步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)(例如，第二步態(tài)周期)確定最終步態(tài)周期。處理器312可計算與最終步態(tài)周期相應的輸出扭矩。

在其它示例實施例中，當步態(tài)參數(shù)被用作用于通過PSAO確定步態(tài)周期的參考值時，處理器312可計算與第一步態(tài)周期相應的輸出扭矩。

將參照圖16至圖18詳細描述計算輸出扭矩的方法。

在操作560，處理器312可設置針對計算的圖3的驅動部330中的輸出扭矩的信號。例如，處理器312可通過經(jīng)由通信器311將針對輸出扭矩的信號傳輸?shù)津寗硬?30來設置驅動部330中的輸出扭矩。

驅動部330可基于所述信號使用電機來產(chǎn)生扭矩。

圖6是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得步態(tài)周期的方法的流程圖。

特定形狀自適應振蕩器(PSAO)可以是接收測量的關節(jié)角作為輸入并輸 出步態(tài)周期的信號處理模塊。

圖3的處理器312可包括軟件，當軟件被執(zhí)行時，將處理器312配置為PSAO模塊。在以下描述中，PSAO的描述可以被解釋為處理器312的描述。

圖5的操作530可包括操作610和操作620。

參照圖6至圖8，在操作610，處理器312可計算步態(tài)頻率。

如圖8所示，存儲在PSAO中的關節(jié)角的參考軌跡(以下，簡稱為參考軌跡)可以是針對步態(tài)周期的關節(jié)角的參考軌跡。

步態(tài)周期可以是從第一條腿接觸地面的時刻到第一條腿再次接觸地面的時刻的單個時間段。

如圖7所示，步態(tài)周期可被定義為在單個時間段期間線性增加的變量。雖然圖7示出兩條腿中的僅一條腿的軌跡，但是相同的描述可適用于另一條腿的軌跡。

例如，在步態(tài)周期中，0％可指示在執(zhí)行擺動之后腿接觸地面的狀態(tài)，0％與60％之間的范圍可指示腿支撐身體站立的狀態(tài)，60％與100％之間的范圍可指示腿執(zhí)行擺動的狀態(tài)，100％可指示腿在執(zhí)行擺動之后剛剛接觸地面之前的狀態(tài)。

PSAO可包括多個振蕩器，每個振蕩器可具有偏移、基礎頻率或從基礎頻率調制的頻率。多個振蕩器可具有各自的相位和振幅。從基礎頻率調制的頻率可以是基礎頻率的整數(shù)倍頻率。

具體地講，PSAO可通過將參考軌跡、相位和振幅應用于多個振蕩器來獲得多個振蕩器的角度，其中，每個振蕩器具有基礎頻率和與基礎頻率的整數(shù)倍相應的頻率。

PSAO可通過將從多個振蕩器獲得的角進行重疊來產(chǎn)生重疊角。PSAO可通過按步態(tài)周期的順序組合產(chǎn)生的重疊角，來產(chǎn)生重疊角軌跡。PSAO可迭代地校正多個振蕩器中的每個振蕩器的基礎頻率、偏移、相位和振幅，以減小(或者，可選地，最小化)重疊角與測量的關節(jié)角之間的誤差。

通過迭代地執(zhí)行校正，重疊角軌跡可接近測量的關節(jié)角的軌跡。多個振蕩器中的每個振蕩器的基礎頻率、偏移和振幅可向期望的(或者，可選地，預定的)值收斂，以與測量的關節(jié)角的軌跡相應。

當產(chǎn)生的重疊角軌跡與測量的關節(jié)角的軌跡相應時，PSAO的基礎頻率可與步態(tài)頻率相應。具有基礎頻率的振蕩器的相位可與當前步態(tài)相位相應。

以下，將使用等式描述校正用于上述PSAO的多個振蕩器中的每個振蕩器的基礎頻率、偏移、相位和振幅以周期性地與測量的關節(jié)角的軌跡相應的方法和計算步態(tài)相位的方法。

[等式1]

處理器312可使用等式1計算重疊角。

在等式1中，i表示PSAO的多個振蕩器中的第i個振蕩器(i-th oscillator)，n表示測量和關節(jié)角的校正周期的索引，θ_p表示重疊角，α_o表示重疊角的偏移，α_i表示第i振蕩器的振幅，表示參考軌跡的函數(shù)，表示第i振蕩器的相位。

[等式2]

ε(n)＝θ_h(n)-θ_p(n)

處理器312可使用等式2來計算誤差值。誤差值可以是測量的關節(jié)角與使用等式1計算的重疊角之間的差值。

在等式2中，ε表示誤差值，θ_h表示測量的關節(jié)角。

[等式3]

處理器312可使用等式3來表示PSAO的振蕩器的關節(jié)角參考軌跡的變化。

[等式4]

處理器312可使用等式4來校正PSAO的多個振蕩器中具有基礎頻率的i倍頻率的振蕩器的振幅。

在等式4中，振蕩器的振幅校正量可通過將振幅校正增益、誤差值與通過將第i振蕩器的相位應用于參考軌跡的函數(shù)而獲得的結果值相乘，并將相乘的結果值除以振蕩器的索引來計算。

在等式4中，當前振幅校正值可通過將振幅校正量與校正迭代時間段T_s相乘，并將之前的振幅校正值與相乘的結果值相加來計算。

在等式4中，當前振幅校正值可被限定為不小于“0”?？赏ㄟ^等式4減小測量的關節(jié)角與重疊角之間的誤差值。

在等式4中，k_α表示振幅校正增益，T_s表示關節(jié)角的測量和校正迭代時間段。采樣周期可在大約1毫秒(ms)到10毫秒的范圍內。

[等式5]

處理器312可使用等式5來計算PSAO的多個振蕩器中具有基礎頻率的i倍頻率的振蕩器的相位。

第i振蕩器可具有基礎頻率的i倍頻率。相位增量可因將誤差值與參考軌跡的變化相乘而獲得的值而改變。因此，測量的關節(jié)角的軌跡與重疊角軌跡之間的誤差值可降低。

為了校正相位，可通過將振蕩器的索引與PSAO的基礎頻率相乘來計算第一值，通過將相位校正增益、誤差與通過將振蕩器的相位應用于針對參考軌跡的變化的函數(shù)而獲得的結果值相乘并將相乘的結果值除以多個振蕩器的振幅之和來計算第二值?？赏ㄟ^將第一值與第二值相加來計算第i振蕩器的相位校正值。通過將校正周期時間段與計算的校正值相乘并將在之前采樣時間校正的相位與相乘的結果值相加，可計算第i振蕩器的當前校正相位。

在等式5中，表示相位校正增益，ω表示PSAO的基礎頻率。

[等式6]

處理器312可使用等式6來校正PSAO的基礎頻率。

在等式6中，可通過將頻率校正增益、誤差值與通過將第一振蕩器的相位應用于針對參考軌跡的改變的函數(shù)而獲得的結果值相乘，并將相乘的結果值除以多個振蕩器的振幅之和來計算第三值。

在等式6中，可通過將通過將耦合頻率增益與通過將-1/2和由另一PSAO在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率與當前PSAO的基礎頻率之間的差的平方相乘而獲得的值的自然指數(shù)值相乘而獲得的針對除等式6中計算的關節(jié)之外的所有關節(jié)的值，與在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率與基礎頻率之間 的差相加，來獲得第四值。

例如，當前PSAO可測量右髖關節(jié)的角度軌跡的頻率，另一PSAO可測量左髖關節(jié)的角度軌跡的頻率。

等式6的第三值可以是用于校正基礎頻率以使PSAO的基礎頻率可與測量的關節(jié)角的軌跡的頻率相應的值。

通常，左關節(jié)角軌跡的估計頻率可與右關節(jié)角軌跡的估計頻率一致。然而，當估計頻率不一致時，第四值可以是用于將基礎頻率校正為匹配不同頻率的值。

具體地，當兩個頻率之間的差很大時，第四值的自然指數(shù)部分可向“0”收斂。因此，可阻礙兩個頻率之間的耦合。當兩個頻率之間的差適當時，第四值的自然指數(shù)部分可使兩個頻率彼此相同。

第三值與第四值之和可以是PSAO的基礎頻率的校正量。通過將第三值和第四值之和與校正時間段相乘，并將之前校正基礎頻率與相乘的結果值相加，可計算當前校正基礎頻率。

在等式6中，k_ω表示頻率校正增益，k_c表示耦合頻率增益，ω_ext由另一PSAO在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率。

[等式7]

α₀(n+1)＝α₀(n)+T_sk₀ε

處理器312可使用等式7來校正PSAO的重疊角的偏移。

等式7可通過將PSAO的重疊角的偏移校正為與測量的關節(jié)角的偏移相應來減小由偏移造成的計算誤差。

在等式7中，k_o表示偏移校正增益。通過上述等式，PSAO可通過在步態(tài)持續(xù)時間期間將重疊角連續(xù)計算為與測量的關節(jié)角相應，來匹配重疊角軌跡與計算的關節(jié)角軌跡。

處理器312可包括PSAO或PSAO模塊。例如，處理器312可包括針對左髖關節(jié)的PSAO和針對右髖關節(jié)的PSAO。

處理器312可使用等式1至等式7來計算步態(tài)頻率。

在操作620，處理器312可基于步態(tài)頻率獲得步態(tài)周期。

處理器312可使用相位補償自適應振蕩器(PCAO)獲得步態(tài)周期。

在一個示例中，PCAO可以是接收測量的關節(jié)角作為輸入并輸出當前步態(tài)周期的單個處理模塊。

在另一示例中，PCAO可以是PSAO的下級概念，并可使用正弦波替代PSAO的參考軌跡。

處理器312可包括軟件，當由處理器312執(zhí)行軟件時，將處理器312配置為PCAO模塊。在以下描述中，PCAO的描述可被解釋為處理器312的描述。

PCAO可包括第一自適應振蕩器AO-1、第二自適應振蕩器AO-2和步態(tài)周期計算器。

第一自適應振蕩器AO-1可接收測量的關節(jié)角作為輸入，并通過將具有基礎頻率和從基礎頻率調制的頻率的三角函數(shù)進行重疊來計算第一重疊角軌跡。第一自適應振蕩器AO-1可計算與具有基礎頻率的三角函數(shù)的相位相應的第一相位。

第二自適應振蕩器可基于由步態(tài)周期計算器計算的當前步態(tài)周期，將關于與當前步態(tài)周期相應的參考軌跡的參考角應用于具有基礎頻率和從基礎頻率調制的頻率的三角函數(shù)。第二自適應振蕩器AO-2可通過將應用了參考角的三角函數(shù)進行重疊來計算第二重疊角軌跡。第二自適應振蕩器AO-2可計算與具有基礎頻率的三角函數(shù)的相位相應的第二相位。

PCAO的第一自適應振蕩器AO-1是僅計算與當前測量的關節(jié)的角度相應的相位的模塊。因此，第一自適應振蕩器AO-1不針對第一重疊角軌跡和在用戶步行時基于參考軌跡計算的第二重疊角軌跡進行補償。

為了補償?shù)谝恢丿B角軌跡和第二重疊角軌跡，可另外包括PCAO的第二自適應振蕩器AO-2。

步態(tài)相位計算器可通過基于由第一自適應振蕩器AO-1計算的第一相位和由第二自適應振蕩器AO-2計算的第二相位來反映第一相位與第二相位的相位差，來計算當前步態(tài)相位。

從第一自適應振蕩器AO-1輸出的第一相位可以是通過將測量的關節(jié)角應用于具有第一自適應振蕩器AO-1的基礎頻率和從基礎頻率調制的頻率的三角函數(shù)來重疊的第一重疊角軌跡。第一相位可以是構成第一重疊角軌跡的相位的三角函數(shù)中具有基礎頻率的三角函數(shù)的相位。

步態(tài)周期可將腳跟接觸地面的時刻用作參考時間點。

第一相位不是在腳跟接觸地面的時刻是參考時間點的假設下計算的。因此，第一相位可能與步態(tài)周期不相應。為了補償參考時間點的這樣的差異， 步態(tài)相位計算器可通過校正第一相位來確定步態(tài)周期。

可通過使用第二自適應振蕩器AO-2計算第二重疊角軌跡，并將與第二重疊角軌跡的相位相應的第二相位與第一相位進行比較，來校正第一相位。

基于與步態(tài)周期相應的參考軌跡的參考角度由第二自適應振蕩器AO-2計算的第二相位可以是通過將具有第二自適應振蕩器AO-2的基礎頻率和從基礎頻率調制的頻率的三角函數(shù)進行重疊而計算的第二重疊角軌跡的相位。第二相位可以是構成第二重疊角軌跡的相位的三角函數(shù)中具有基礎頻率的三角函數(shù)的相位。

PCAO可通過基于由步態(tài)相位計算器累積的第二相位與第一相位之間的相位差補償?shù)谝幌辔?，來計算步態(tài)周期。

第一自適應振蕩器AO-1和第二自適應振蕩器AO-2可以是自適應振蕩器(AO)模塊。

處理器312可使用以下等式來執(zhí)行第一自適應振蕩器AO-1和第二自適應振蕩器AO-2的操作。

[等式8]

處理器312可使用等式8來計算第一自適應振蕩器AO-1和第二自適應振蕩器AO-2中的重疊角。

可通過將偏移與通過將構成單個AO的多個振蕩器的相位應用于根據(jù)各個振蕩器的振幅的正弦函數(shù)而獲得的值相乘而獲得值之和相加，來計算重疊角。

PSAO可將重疊角計算為與測量的關節(jié)角相應，并在步態(tài)時間期間連續(xù)執(zhí)行計算，從而使重疊角接近測量的關節(jié)角的軌跡。

在等式8中，i表示多個振蕩器的索引，n表示關節(jié)角的測量和校正周期的索引，θ_p表示重疊角，α_o表示重疊角的偏移，α_i表示第i振蕩器的振幅，表示第i振蕩器的相位。

[等式9]

ε(n)＝θ_h(n)-θ_p(n)

處理器312可使用等式9來計算單個AO中的誤差值。

誤差值可以是AO的輸入值與由等式8計算的重疊角之間的差值。第一 自適應振蕩器AO-1的輸入值可以是測量的關節(jié)角，第二自適應振蕩器AO-2的輸入值可以是與當前步態(tài)相位相應的參考角。

在等式9中，ε表示誤差值，θ_h表示AO的輸入值。

[等式10]

處理器312可使用等式10來校正PCAO的多個振蕩器中具有基礎頻率的i倍頻率的振蕩器的振幅。

可通過將通過將振幅校正增益、誤差值與將第i振蕩器的相位應用于正弦函數(shù)而獲得的結果值相乘而獲得的值除以振蕩器索引，來計算振幅校正量?？赏ㄟ^將振幅校正量與校正迭代時間段T_s相乘，并將之前的振幅校正值與相乘的結果值相加，來計算當前振幅校正值。

當前振幅校正值可被限定為不小于“0”。

測量的關節(jié)角與重疊角之間的誤差值可通過等式10而減小。

在等式10中，k_α表示振幅校正增益，T_s表示關節(jié)角的測量和校正迭代時間段。采樣周期可在大于1毫秒到10毫秒的范圍內。

[等式11]

處理器312可使用等式11來計算PCAO的多個振蕩器中具有基礎頻率的i倍頻率的振蕩器的相位。

第i振蕩器可具有基礎頻率的i倍頻率。

相位增加可因通過將誤差值與余弦函數(shù)值相乘而獲得的值而改變。因此，AO的輸入與AO的重疊角之間的誤差值可降低。

為了校正相位，可通過將振蕩器的索引與AO的基礎頻率相乘來計算第五值。

可通過將相位校正增益、誤差與通過將相應振蕩器的相位應用于余弦函數(shù)而獲得的值相乘并將相乘的結果值除以多個振蕩器的振幅之和，來計算第六值。

可通過將第五值與第六值相加來計算第i振蕩器的相位校正值。通過將相位校正值與校正時間段相乘，并將之前的校正相位與相乘的結果值相加， 可計算第i振蕩器的當前校正相位。

在等式11中，表示相位校正增益，ω表示AO的基礎頻率。

[等式12]

處理器312可使用等式12來校正PCAO的基礎頻率。

可通過將頻率校正增益、誤差值與將第一振蕩器的相位應用于針對參考軌跡的改變的函數(shù)的結果值相乘，來計算第七值。

可通過將通過將耦合頻率增益與通過將-1/2和由另一PCAO在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率與當前PCAO的AO的基礎頻率之間的差的平方相乘而獲得的值的自然指數(shù)值相乘而獲得的針對除等式12中計算的關節(jié)之外的所有關節(jié)的值，與在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率與基礎頻率之間的差相加，來獲得第八值。

例如，當前PCAO可測量右髖關節(jié)的角度軌跡的頻率，另一PCAO可測量左髖關節(jié)的角度軌跡的頻率。

等式12的第七值可以是用于校正基礎頻率以使AO的基礎頻率可與測量的關節(jié)角的軌跡的頻率相應的值。

通常，左關節(jié)角軌跡的估計頻率可與右關節(jié)角軌跡的估計頻率一致。當估計頻率彼此不同時，第八值可以是用于將基礎頻率校正為匹配不同頻率的值。

具體地，當兩個頻率之間的差很大時，第八值的自然指數(shù)部分可收斂于“0”。因此，可阻礙兩個頻率之間的耦合。當兩個頻率之間的差適當時，第八值的自然指數(shù)部分可使兩個頻率彼此相同。

第七值與第八值之和可以是AO的基礎頻率的校正量。通過將第七值和第八值之和與校正時間段相乘，并將之前的校正基礎頻率與相乘的結果值相加，可計算當前校正基礎頻率。

在等式12中，k_ω表示頻率校正增益，k_c表示耦合頻率增益，ω_ext由另一PCAO在另一方面測量的關節(jié)角軌跡的頻率。

[等式13]

α₀(n+1)＝α₀(n)+T_sk₀ε

等式13是用于校正PCAO的重疊角的偏移的等式。

等式13可通過將PCAO的重疊角的偏移校正為與測量的關節(jié)角的偏移相應來減小由偏移造成的計算誤差。

在等式13中，k_o表示偏移校正增益。

[等式14]

處理器312可基于第一相位和第二相位使用等式14來計算當前步態(tài)周期。

通過將通過在每個周期累積第一相位和第二相位之間的相位差而獲得的值與第一相位相加，可計算步態(tài)周期。隨著補償?shù)谝幌辔慌c第二相位之間的相位差的循環(huán)被重復，第一相位與第二相位之間的相位差可收斂于期望的(或者，可選地，預定的)值。

被配置為PCAO的處理器312使用等式8至等式14可獲得與參考軌跡和測量的關節(jié)角的軌跡相應的步態(tài)周期。獲得的步態(tài)周期可以是第一步態(tài)周期。

處理器312可包括PCAO或PCAO模塊。例如，處理器312可包括針對左髖關節(jié)的PCAO和針對右髖關節(jié)的PCAO。

圖7示出根據(jù)至少一個示例實施例的由PSAO獲得的步態(tài)周期。

所示步態(tài)周期示出理想步態(tài)周期，理想步態(tài)周期可以是從步態(tài)開始時間獲得的理想步態(tài)周期。理想步態(tài)周期可具有從步態(tài)的開始線性增加的值。

圖8示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對步態(tài)周期的髖關節(jié)的關節(jié)角的參考軌跡。

在髖關節(jié)的關節(jié)角具有正值的時間段，用戶的腿在用戶的中心軸的前面。在髖關節(jié)的關節(jié)角具有負值的時間段，用戶的腿在用戶的中心軸的后面。

在圖8的示例中，參考軌跡被設置為具有40度的最大關節(jié)角和-20度的最小關節(jié)角。

圖9示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對步態(tài)周期設置的輔助扭矩。

當當前步態(tài)周期被確定時，可計算與獲得的步態(tài)周期相應的輔助扭矩。例如，當當前步態(tài)周期與60％相應時，可計算與步態(tài)周期60％相應的輔助扭矩。

具有正值的輔助扭矩可提供沿使腿從前向后移動的方向的力。相反地，具有負值的輔助扭矩可提供沿使腿從后向前移動的方向的力。

圖9的曲線圖示出針對參考軌跡計算的輔助扭矩。計算的輔助扭矩可基于獲得的關節(jié)角的軌跡而改變。例如，當測量的步態(tài)頻率大于預設步態(tài)頻率時，輔助扭矩可增大。

將參照圖16至圖18詳細描述計算輔助扭矩或輸出扭矩的方法。

圖10示出根據(jù)至少一個示例實施例的髖關節(jié)的測量的關節(jié)角的軌跡。

圖3的處理器312可基于測量的關節(jié)角產(chǎn)生關節(jié)角的軌跡。

處理器312可基于測量的關節(jié)角的軌跡和參考軌跡獲得當前步態(tài)周期。例如，處理器312可使用PSAO計算由測量的關節(jié)角的軌跡指示的步態(tài)頻率。處理器312可基于步態(tài)頻率獲得當前步態(tài)周期。

圖11示出根據(jù)至少一個示例實施例的針對時間的步態(tài)周期。

在從步態(tài)開始時間經(jīng)過期望的(或者，可選地，預定的)時間量之后使用PSAO獲得的步態(tài)周期可顯示出線性增加的函數(shù)的形狀。當步態(tài)速度相對恒定時，獲得的步態(tài)周期可與真實值的步態(tài)周期最相似。

在步態(tài)狀態(tài)急速改變的情況下，使用PSAO獲得步態(tài)周期的方法不能快速估計真實值的步態(tài)周期。例如，步態(tài)狀態(tài)急速改變的情況可包括步態(tài)開始的情況和步態(tài)速度突然改變的情況。

為了對這樣的情況做準備，除使用PSAO的方法之外，處理器312可使用FSM。

將參照圖12至圖15詳細描述另外使用FSM的方法。

<使用PSAO和FSM的方法>

圖12是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得步態(tài)參數(shù)的方法的流程圖。

參照圖12，圖5的操作540可包括操作1210至操作1240。

在操作1210，圖3的處理器312可接收測量的關節(jié)角。關節(jié)角可以是當前關節(jié)角。

在操作1220，處理器312可基于關節(jié)角確定當前步態(tài)狀態(tài)。

在一些示例實施例中，處理器312可將針對關節(jié)角的期望的(或者，可選地，預定的)數(shù)量的步態(tài)狀態(tài)中與測量的關節(jié)角相應的步態(tài)狀態(tài)，確定為當前步態(tài)狀態(tài)。

在其它示例實施例中，處理器312可基于先前的步態(tài)狀態(tài)和關節(jié)角確定當前步態(tài)狀態(tài)。

當相同的關節(jié)角被測量時，當前步態(tài)狀態(tài)可基于先前的步態(tài)狀態(tài)而不同。

將參照圖13詳細描述步態(tài)狀態(tài)。

在操作1230，處理器312可通過將先前的步態(tài)狀態(tài)與當前步態(tài)狀態(tài)進行比較來驗證是否發(fā)生步態(tài)狀態(tài)的轉換。

響應于轉換未發(fā)生的驗證，處理器312可重復執(zhí)行操作1210。

在操作1240，處理器312可響應于發(fā)生轉換的驗證而獲得步態(tài)參數(shù)。例如，步態(tài)參數(shù)可包括第二步態(tài)周期和第二步態(tài)頻率。

將參照圖15詳細描述第二步態(tài)周期和第二步態(tài)頻率。

圖13示出根據(jù)至少一個示例實施例的步態(tài)狀態(tài)。

可預先確定針對步態(tài)的用戶的一條腿的步態(tài)狀態(tài)。例如，步態(tài)狀態(tài)可包括站立和擺動。左腿的步態(tài)狀態(tài)可包括左站立(LSt)和左擺動(LSw)。右腿的步態(tài)狀態(tài)可包括右站立(RSt)和右擺動(RSw)。

在FSM中，可預先針對步態(tài)狀態(tài)映射步態(tài)周期。例如，步態(tài)周期0％可被映射到站立開始的時間點，步態(tài)周期60％可被映射到擺動開始的時間點，步態(tài)周期100％可被映射到站立剛剛開始之前的時間點。

圖14示出根據(jù)至少一個示例實施例的步態(tài)狀態(tài)的轉換。

根據(jù)通常的步態(tài)機理，步態(tài)開始的步態(tài)狀態(tài)可變化。然而，但是步態(tài)狀態(tài)的轉換可按照右站立1410、左擺動1420、左站立1430和右擺動1440的順序發(fā)生。在執(zhí)行右擺動1440之后，可重新執(zhí)行右站立1410。

圖15是示出根據(jù)至少一個示例實施例的獲得第二步態(tài)周期和第二步態(tài)頻率的方法的流程圖。

參照圖15，圖12的操作1240可包括操作1510和操作1520。

在操作1510，圖3的處理器312可獲得第二步態(tài)周期作為步態(tài)參數(shù)。

處理器312可將針對當前步態(tài)狀態(tài)預設的值定義為第二步態(tài)周期的值。例如，當當前步態(tài)狀態(tài)與右擺動相應時，針對右擺動預設的步態(tài)周期60％可被定義為第二步態(tài)周期的值。

在操作1520，處理器312可計算第二步態(tài)頻率作為步態(tài)參數(shù)。

處理器312可基于轉換的時間段計算第二步態(tài)頻率。例如，可通過計算將重復執(zhí)行左擺動的步態(tài)狀態(tài)的時間段來計算第二步態(tài)頻率。

當步態(tài)狀態(tài)的期望的(或者，可選地，預定的)數(shù)量與“4”相應時，針對最近四個步態(tài)狀態(tài)的持續(xù)時間之和可以是針對單個復步(stride)的時間。和的倒數(shù)可以是第二步態(tài)頻率。

處理器312可計算針對每個步態(tài)狀態(tài)的第二步態(tài)頻率，并且每當發(fā)生步態(tài)狀態(tài)的轉換時，將與當前步態(tài)狀態(tài)相應的步態(tài)頻率設置為第二步態(tài)頻率

圖15示出在操作1510和操作1520之后執(zhí)行圖5的操作550。然而，可在操作1510和操作1520之后執(zhí)行圖5的操作530。

在操作530，可基于在操作1510獲得的第二步態(tài)周期和在操作1520獲得的第二步態(tài)頻率計算步態(tài)周期。

處理器312可使用第一步態(tài)周期的值替換第二步態(tài)周期的值。當?shù)诙綉B(tài)周期的值被第一步態(tài)周期的值替換時，可減小可在步態(tài)的早期出現(xiàn)的相位估計的誤差。

在另一示例中，處理器312可使用第二步態(tài)頻率作為參考值來執(zhí)行操作610。當?shù)诙綉B(tài)頻率被用作參考值時，可減小用于獲得步態(tài)頻率的時間量。例如，處理器312可直接將第二步態(tài)頻率設置為步態(tài)頻率。

圖16示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖。

參照圖16，圖5的操作550可包括操作1610至操作1630。

在操作1610，圖3的處理器312可驗證獲得的步態(tài)周期與步態(tài)參數(shù)之間的差是否大于或等于閾值。例如，步態(tài)參數(shù)可以是第二步態(tài)周期。在一些示例實施例中，閾值可以是10％。

可響應于獲得的步態(tài)周期與步態(tài)參數(shù)之間的差小于預設閾值的驗證，而執(zhí)行操作1620。

在操作1620，處理器312可基于步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)計算扭矩。

處理器312可使用作為參考值的步態(tài)參數(shù)校正獲得的步態(tài)周期。例如，如上所述，處理器312可使用PSAO來校正步態(tài)周期。

處理器312可計算或獲得與校正的步態(tài)周期相應的輸出扭矩。

處理器312可響應于獲得的步態(tài)周期與步態(tài)參數(shù)之間的差大于或等于預設閾值的驗證執(zhí)行操作1630。

在操作1630，處理器312可僅基于步態(tài)參數(shù)計算扭矩。

處理器312可將步態(tài)參數(shù)的值設置為步態(tài)周期的值。例如，處理器312可將使用PSAO獲得的步態(tài)周期改變?yōu)椴綉B(tài)參數(shù)，例如，通過FSM獲得的第 二步態(tài)周期。

處理器312可計算或獲得與設置的步態(tài)周期相應的輸出扭矩。

圖17是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖。

參照圖17，圖5的操作550可包括操作1710至操作1730。

在操作1710，圖3的處理器312可驗證是否滿足預設條件。

預設條件可以是運動初始驗證條件。例如，運動初始驗證條件可以是期望的(或者，可選地，預定的)數(shù)量的步態(tài)狀態(tài)中的一個步態(tài)狀態(tài)被確定為當前步態(tài)狀態(tài)的次數(shù)小于預設值。例如，預設值可以是“2”。具體地，運動初始驗證條件可以是在步態(tài)開始之后執(zhí)行兩個復步或更少復步。

響應于滿足預設條件的驗證，可執(zhí)行操作1720。

在操作1720，處理器312可僅基于步態(tài)參數(shù)計算扭矩。例如，步態(tài)參數(shù)可以是第二步態(tài)周期。

處理器312可計算與第二步態(tài)周期相應的扭矩。

響應于不滿足預設條件的驗證，可執(zhí)行操作1730。

在操作1730，處理器312可基于步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)計算扭矩。

處理器312可基于步態(tài)參數(shù)校正步態(tài)周期。處理器312可針對校正的步態(tài)周期計算扭矩。

圖18是示出根據(jù)至少一個示例實施例的計算扭矩的方法的流程圖。

參照圖18，圖5的操作550可包括操作1810和操作1820。

在操作1810，圖3的處理器312可基于步態(tài)周期和步態(tài)參數(shù)確定最終步態(tài)周期。

處理器312可通過基于步態(tài)參數(shù)校正步態(tài)周期來計算最終步態(tài)周期。

在操作1820，處理器312可計算與最終步態(tài)周期相應的扭矩。計算的扭矩可以是輸出扭矩。

處理器312可使用于參考軌跡相應的扭矩函數(shù)計算或獲得輸出扭矩。例如，處理器312可基于最終步態(tài)周期轉換與參考軌跡相應的扭矩函數(shù)，并使用轉換的扭矩函數(shù)計算輸出扭矩。

針對步態(tài)速度的至少一個參考軌跡可被存儲在PSAO中。

例如，當用戶奔跑時，具體地，當步態(tài)速度高時，參考軌跡可在關節(jié)角上具有大的改變。

當用戶步行時，具體地，當步態(tài)速度低時，參考軌跡可在關節(jié)角上具有 適當?shù)母淖儭?/p>

可基于預設為與校正的參考軌跡相應的輔助扭矩數(shù)據(jù)計算輸出扭矩。關節(jié)角分別與輔助扭矩匹配的預設輔助扭矩數(shù)據(jù)可以以查找表的形式被存儲在圖3的存儲器313中。

處理器312可搜索針對測量的關節(jié)角的校正的參考軌跡和與關節(jié)角匹配的輔助扭矩。處理器312可將找到的輔助扭矩確定為與當前步態(tài)周期相應的輔助扭矩。

多項輔助扭矩數(shù)據(jù)可被預設為與校正的參考軌跡相應。例如，預設的輔助扭矩數(shù)據(jù)可以是根據(jù)用戶的每個步態(tài)速度分類的輔助扭矩數(shù)據(jù)。預設的輔助扭矩數(shù)據(jù)可以是根據(jù)地面的傾斜度分類的輔助扭矩數(shù)據(jù)。預設的輔助扭矩數(shù)據(jù)可以是根據(jù)用戶的年齡分類的輔助扭矩數(shù)據(jù)。預設的輔助扭矩數(shù)據(jù)可以是根據(jù)用戶的性別分類的輔助扭矩數(shù)據(jù)。預設的輔助扭矩數(shù)據(jù)可以是根據(jù)用戶的體重分類的輔助扭矩數(shù)據(jù)。

圖19示出根據(jù)至少一個示例實施例的最終獲得的步態(tài)周期的結果。

參照圖19，實線1920指示真實值的步態(tài)周期。真實值的步態(tài)周期可連續(xù)增加。

例如，當步態(tài)頻率恒定時，真實值的步態(tài)周期可線性增加。在圖19中，第一左擺動與第一右站立之間的步態(tài)周期的真實值線性增加。

相反地，當步態(tài)頻率不恒定時，步態(tài)周期的真實值可非線性增加。在圖19中，第一右站立與第二左擺動之間的步態(tài)周期的真實值非線性增加。

虛線1910指示獲得的步態(tài)周期。

當僅使用PSAO獲得步態(tài)周期時，在步態(tài)的早期獲得的步態(tài)周期與步態(tài)周期的真實值之間的差可能是相當大的。

當發(fā)生第一轉換時，例如，當發(fā)生左擺動LSw時，圖3的處理器312可將由FSM測量的第二步態(tài)周期設置為步態(tài)周期。在發(fā)生轉換之后，獲得的步態(tài)周期跟隨步態(tài)周期的真實值。

當步態(tài)速度改變時，處理器312可基于從FSM獲得的步態(tài)參數(shù)獲得步態(tài)周期。在圖19中，在第一右站立(RSt)與第二左擺動(LSw)之間的時間段獲得的步態(tài)周期跟隨真實值的非線性步態(tài)周期。

圖20至圖22示出根據(jù)至少一個示例實施例的步行輔助裝置。

參照圖20至圖22，示出可穿戴在人體上的可穿戴步行輔助裝置1的另 一示例。圖20是步行輔助裝置1的前視圖。圖21是步行輔助裝置1的側視圖。圖22是步行輔助裝置1的后視圖。

步行輔助裝置1可包括圖1的驅動部110、傳感器部120、IMU傳感器130和控制器140。

如圖20至圖22所示，步行輔助裝置1可具有被穿戴在用戶的左腿和右腿上的外骨骼結構。例如，在穿戴著步行輔助裝置1時，用戶可執(zhí)行運動，例如，伸展、彎曲、內收和外展。伸展運動可以是伸展關節(jié)的運動，彎曲運動可以是彎曲關節(jié)的運動。內收運動可以是使腿接近身體的中心軸的運動。外展運動可以是將腿拉離身體的中心軸的運動。

參照圖20至圖22，步行輔助裝置1可包括主體10、裝置部20R、20L、30R、30L、40R和40L。

主體10可包括外殼11。各種組件可嵌入在外殼11中。嵌入在外殼11中的組件可包括中央處理器(CPU)、印刷電路板(PCB)、各種類型的存儲裝置和電源。主體10可包括圖1的控制器140。控制器140可包括CPU和PCB。

CPU可以是微處理器。微處理器可以是包括算術邏輯單元、寄存器、程序計數(shù)器、指令解碼器和/或控制電路的硅片上的組件。CPU可選擇適于步態(tài)任務的控制模式，并基于選擇的控制模式產(chǎn)生控制信號以控制裝置部20R、20L、30R、30L、40R和40L的操作。

PCB可以是印刷了電路的板。CPU和/或各種存儲裝置可設置在PCB上。PCB可固定在外殼11的內側表面。

各種類型的存儲裝置可嵌入在外殼11中。存儲裝置可包括通過磁化磁盤表面來存儲數(shù)據(jù)的磁盤存儲裝置和使用各種類型的存儲半導體存儲數(shù)據(jù)的半導體存儲裝置。

嵌入在外殼11中的電源可向嵌入在外殼11中的各種組件或裝置部20R、20L、30R、30L、40R和40L供電。

主體10還可包括腰部支撐器12以支撐用戶的腰部。腰部支撐器12可具有弧形板的形狀以支撐用戶的腰部。

主體10還可包括用于將外殼11固定在用戶的髖部的固定部11a和用于將腰部支撐器12固定于用戶的腰部的固定部12a。固定部11a和12a可使用帶子、腰帶和具有彈性的繩之一被實施。

主體10可包括IMU傳感器130。例如，IMU傳感器130可設置在外殼11的外部或內部。IMU傳感器130可安裝在設置在外殼11的內部的PCB上。IMU傳感器130可測量加速度和角速度。

裝置部20R、20L、30R、30L、40R和40L還可被稱為第一結構部20R和20L、第二結構部30R和30L以及第三結構部40R和40L。

第一結構部20R和20L可在步態(tài)運動期間輔助用戶的大腿部和髖關節(jié)的運動。第一結構部20R和20L可包括第一驅動部21R和21L、第一支撐器22R和22L以及第一固定部23R和23L。

驅動部110可包括第一驅動部21R和21L。因此，參照圖1至圖19提供的驅動部110的描述可替代第一驅動部21R和21L的描述。

第一驅動部21R和21L可設置在第一結構部20R和20L的髖關節(jié)處，并產(chǎn)生沿期望的(或者，可選地，預定的)方向的各種量級的扭矩。由第一驅動部21R和21L產(chǎn)生的扭矩可被應用于第一支撐器22R和22L。第一驅動部21R和21L可被設置為在人體的髖關節(jié)的運動范圍內旋轉。

第一驅動部21R和21L可基于從主體10提供的控制信號被驅動。第一驅動部21R和21L可使用電機、真空泵和液壓泵之一被實施。然而，示例實施例不限于此。

關節(jié)角傳感器可設置在第一驅動部21R和21L附近。關節(jié)角傳感器可檢測第一驅動部21R和21L在旋轉軸上旋轉的角度。傳感器部120可包括關節(jié)角傳感器。

第一支撐器22R和22L可物理連接到第一驅動部21R和21L。第一支撐器22R和22L可通過由第一驅動部21R和21L產(chǎn)生的扭矩沿預定方向旋轉。

第一支撐器22R和22L可以以各種形狀被實施。在一個示例中，第一支撐器22R和22L可以以多個段彼此連接的形狀被實施。在此示例中，可在段之間提供連接處，第一支撐器22R和22L可通過連接處在預定范圍內彎曲。在另一示例中，第一支撐器22R和22L可以以棒的形狀被實施。在此實施例中，第一支撐器22R和22L可使用柔性材料被實施以在預定范圍內彎曲。

第一固定部23R和23L可設置在第一支撐器22R和22L中。第一固定部23R和23L可將第一支撐器22R和22L固定于用戶的大腿部。

圖20至圖22示出第一固定部23R和23L將第一支撐器22R和22L固定于用戶大腿部的外側的情況。當?shù)谝恢纹?2R和22L響應于第一驅動部21R 和21L正在被驅動而旋轉時，固定了第一支撐器22R和22L的大腿部也可沿與第一支撐器22R和22L的旋轉方向相同的方向旋轉。

第一固定部23R和23L可使用帶子、腰帶和具有彈性的繩之一被實施，或可使用金屬材料被實施。圖20示出第一固定部23R和23L為鏈條的情況。

第二結構部30R和30L可在步態(tài)運動期間輔助用戶的小腿部和膝關節(jié)的運動。第二結構部30R和30L可包括第二驅動部31R和31L、第二支撐器32R和32L以及第二固定部33R和33L。

第二驅動部31R和31L可設置在第二結構部30R和30L的膝關節(jié)處，并產(chǎn)生沿預定方向的各種量級的扭矩。由第二驅動部31R和31L產(chǎn)生的扭矩可被應用于第二支撐器32R和32L。第二驅動部31R和31L可被設置為在人體的膝關節(jié)的運動范圍內旋轉。

驅動部110可包括第二驅動部31R和31L。因此，參照圖1至圖19提供的與髖關節(jié)相關的描述可被相似地適用于與膝關節(jié)相關的描述。

第二驅動部31R和31L可基于從主體10提供的控制信號被驅動。第二驅動部31R和31L可使用電機、真空泵和液壓泵之一被實施。然而，示例實施例不限于此。

關節(jié)角傳感器可設置在第二驅動部31R和31L附近。關節(jié)角傳感器可檢測第二驅動部31R和31L在旋轉軸上旋轉的角度。傳感器部120可包括關節(jié)角傳感器。

第二支撐器32R和32L可物理連接到第二驅動部31R和31L。第二支撐器32R和32L可通過由第二驅動部31R和31L產(chǎn)生的扭矩沿預定方向旋轉。

第二固定部33R和33L可設置在第二支撐器32R和32L中。第二固定部33R和33L可將第二支撐器32R和32L固定于用戶的小腿部。圖20至圖22示出第二固定部33R和33L將第二支撐器32R和32L固定于用戶小腿部的外側的情況。當?shù)诙纹?2R和32L響應于第二驅動部31R和31L正在被驅動而旋轉時，固定了第二支撐器32R和32L的小腿部也可沿與第二支撐器32R和32L的旋轉方向相同的方向旋轉。

第二固定部33R和33L可使用帶子、腰帶和具有彈性的繩之一被實施，或可使用金屬材料被實施。

第三結構部40R和40L可在步態(tài)運動期間輔助用戶的踝關節(jié)和相關肌肉的運動。第三結構部40R和40L可包括第三驅動部41R和41L、腳踏板42R 和42L以及第三固定部43R和43L。

驅動部110可包括第三驅動部41R和41L。因此，參照圖1至圖19提供的與髖關節(jié)相關的描述可被相似地適用于與踝關節(jié)相關的描述。

第三驅動部41R和41L可設置在第三結構部40R和40L的踝關節(jié)處，并基于從主體10提供的控制信號而被驅動。與第一驅動部21R和21L或第二驅動部31R和31L相似，第三驅動部41R和41L可使用電機被實施。

關節(jié)角傳感器可設置在第三驅動部41R和41L的附近。關節(jié)角傳感器可檢測第三驅動部41R和41L在旋轉軸上旋轉的角度。傳感器部120可包括關節(jié)角傳感器。

腳踏板42R和42L可設置在與用戶的腳底相應的位置，并物理連接到第三驅動部41R和41L。

壓力傳感器可設置在腳踏板42R和42L中，以感測用戶的重力。壓力傳感器的感測結果可被用于驗證用戶是否穿戴步行輔助裝置1、用戶是否站立以及用戶的腳是否接觸地面。

第三固定部43R和43L可設置在腳踏板42R和42L中。第三固定部43R和43L可將用戶的腳固定于腳踏板42R和42L。

在此描述的單元和/或模塊可使用硬件組件和軟件組件被實施。例如，硬件組件可包括：麥克風、放大器、帶通濾波器、音頻數(shù)字轉換器和處理裝置。處理裝置可使用一個或多個硬件裝置被實施，其中，所述一個或多個硬件裝置被配置為通過執(zhí)行算術、邏輯和輸入/輸出操作來執(zhí)行和/或運行程序代碼。處理裝置可包括：處理器、控制器和算術邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微計算機、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以限定的方式響應和執(zhí)行指令的任何其它裝置。處理裝置可運行操作系統(tǒng)(OS)以及一個或多個在OS上運行的軟件應用。處理裝置還可響應于軟件的運行而訪問、存儲、操作、處理和創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為了簡潔的目的，對處理裝置的描述被用作單數(shù)；然而，本領域技術人員將理解，處理裝置可包括多個處理元件以及多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括多個處理器或一個處理器和一個控制器。此外，不同的處理配置是可行的，例如，并行處理器。

軟件可包括用于獨立地或共同地命令和/或配置處理裝置按照需要進行操作的計算機程序、一段代碼、指令或它們的一些組合，從而將處理裝置轉換為專用處理器。可在任何類型的機器、組件、物理或虛擬設備、計算機存 儲介質或裝置中或者以能夠將指令或數(shù)據(jù)提供給處理裝置或被處理裝置解釋的傳輸信號波來永久地或暫時地實施軟件和數(shù)據(jù)。軟件還可被分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng)中，從而以分布式存儲和執(zhí)行軟件?？赏ㄟ^一個或多個非暫時性計算機可讀記錄介質來存儲軟件和數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述示例實施例的方法可被記錄在包括程序指令的非暫時性計算機可讀介質中以實現(xiàn)上述示例實施例的各種操作。介質還可包括單獨的或與程序指令結合的數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結構等。記錄在介質上的程序指令可以是針對示例實施例的目的而專門設計和構造的那些程序指令，或者它們可以是對計算機軟件領域的技術人員公知和可用的類型。非暫時性計算機可讀介質的示例包括：磁介質(例如，硬盤、軟盤和磁帶)；光介質(例如，CD ROM盤、DVD和/或藍光光盤)；磁光介質(例如，光盤)；和專門配置為存儲和執(zhí)行程序指令的硬件裝置(例如，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存(例如，USB閃速驅動器、存儲卡、記憶棒等)等)。程序指令的示例包括機器代碼(例如，由編譯器所產(chǎn)生的)和包含計算機使用解釋器可執(zhí)行的高級代碼的文件。上述裝置可被配置為充當一個或多個軟件模塊以執(zhí)行上述示例實施例的操作，反之亦然。

以上已經(jīng)描述了多個示例實施例。然而，應理解，可對這些示例實施例進行各種修改。例如，如果以不同的順序執(zhí)行描述的技術，和/或如果描述的系統(tǒng)、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式組合和/或被其它組件或其等同物代替或補充，則可實現(xiàn)合適的結果。因此，其它實施方式落入權利要求的范圍內。