技術(shù)領(lǐng)域

至少一個(gè)示例實(shí)施例涉及一種框架總成和/或一種包括框架總成的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備。

背景技術(shù)：

使具有關(guān)節(jié)問題的老人和/或病人能夠用更省力地行走的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備和為了軍事目的增加人體的肌肉力量的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備已被開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一些示例實(shí)施例涉及一種框架組件。

在一些示例實(shí)施例中，所述框架組件包括：第一縱向構(gòu)件；第二縱向構(gòu)件，與第一縱向構(gòu)件隔開；多個(gè)距離保持構(gòu)件，連接第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件，被配置為保持第一縱向構(gòu)件與第二縱向構(gòu)件之間的距離。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件均具有端部以及端部之間的中間部分，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件連接第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件，以使第二縱向構(gòu)件的中間部分相對(duì)于第一縱向構(gòu)件的中間部分可移動(dòng)。

在一些示例實(shí)施例中，第二縱向構(gòu)件與第一縱向構(gòu)件平行。

在一些示例實(shí)施例中，所述框架組件具有端部與端部之間的中間部分，所述框架組件的中間部分被配置為響應(yīng)于沿橫向施加到所述框架組件的中間部分的力而彎曲。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件均包括柔性材料。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的每一距離保持構(gòu)件的長度小于第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件中的每一個(gè)的長度。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件的相鄰的距離保持構(gòu)件以一定距離分開，所述距離小于所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的每一距離保持構(gòu)件的長度。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件均包括第一材料，第一縱向構(gòu)件包括第二材料，第二縱向構(gòu)件包括第三材料，第一材料比第二材料和第三材料剛性大。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件具有第一端部和第二端部與第一端部與第二端部之間的中間部分，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的第一端部和第二端部被分別固定到第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的第一端部和第二端部均比所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的中間部分更有柔性。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的第一端部和第二端部中的至少一個(gè)被可旋轉(zhuǎn)地固定到第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件之一。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件包括：第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊中的第一個(gè)被配置為相對(duì)于第一滑塊和第二滑塊中的第二個(gè)滑動(dòng)。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件還包括：分離防止部件，被配置為抑制第一滑塊與第二滑塊之間的分離。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件可滑動(dòng)地連接到第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件之一。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件均具有第一端部和第二端部與第一端部與第二端部之間的中間部分，所述框架組件還包括：第一對(duì)象和第二對(duì)象，第一對(duì)象，連接到第一縱向構(gòu)件的第一端部和第二縱向構(gòu)件的第一端部，第二對(duì)象，連接到第一縱向構(gòu)件的第二端部和第二縱向構(gòu)件的第二端部。

在一些示例實(shí)施例中，第二縱向構(gòu)件的第二端部連接到第二對(duì)象，以使第二縱向構(gòu)件的第二端部能向著第二對(duì)象相對(duì)移動(dòng)。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件具有第一端部和第二端部以及第一端部與第二端部之間的中間部分，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的第一端部被固定到第一縱向構(gòu)件，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的所述至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的第二端部被可滑動(dòng)地固定到第二縱向構(gòu)件。

在一些示例實(shí)施例中，第一對(duì)象被配置為支撐用戶的第一部分，第二對(duì)象被配置為支撐用戶的第二部分，用戶的第一部分和第二部分在用戶的關(guān)節(jié)的相反的兩側(cè)。

在一些示例實(shí)施例中，所述框架組件被配置為如果拉力被施加到第二縱向構(gòu)件，則將力矩施加到第二對(duì)象以使第二對(duì)象相對(duì)于第一對(duì)象旋轉(zhuǎn)。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件在用戶的第一部分和第二部分的第一側(cè)，第二縱向構(gòu)件在用戶的第一部分和第二部分的第一側(cè)，所述框架組件還包括：第三縱向構(gòu)件，在用戶的第一部分和第二部分的第二側(cè)以使第三縱向構(gòu)件與第一縱向構(gòu)件相對(duì)，第三縱向構(gòu)件，被配置為連接第一對(duì)象和第二對(duì)象；第四縱向構(gòu)件，在用戶的第一部分和第二部分的第二側(cè)以使第四縱向構(gòu)件與第二縱向構(gòu)件相對(duì)，第四縱向構(gòu)件，被配置為連接第一對(duì)象和第二對(duì)象；多個(gè)第二距離保持構(gòu)件，被固定到第三縱向構(gòu)件，所述多個(gè)第二距離保持構(gòu)件，可滑動(dòng)地連接到第四縱向構(gòu)件。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件為彈性體。

在一些示例實(shí)施例中，所述多個(gè)距離保持構(gòu)件中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件的高度從第一縱向構(gòu)件向第二縱向構(gòu)件減小。

一些示例實(shí)施例涉及一種運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備。

在一些示例實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備包括：第一對(duì)象，被配置為附著到用戶的第一部分；第二對(duì)象，被配置為附著到用戶的第二部分；框架組件，包括：第一縱向構(gòu)件，被配置為連接第一對(duì)象和第二對(duì)象，第二縱向構(gòu)件，與第一縱向構(gòu)件隔開，多個(gè)距離保持構(gòu)件，連接第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件。

在一些示例實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備還包括：旋轉(zhuǎn)體，連接到第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件之一，其中，框架組件被配置為基于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)和伸展運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)。

在一些示例實(shí)施例中，第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件之一為彈性體，框架組件的初始狀態(tài)為彎曲狀態(tài)。

示例實(shí)施例的額外的方面將在下面的描述中部分闡述，并且部分從該描述將是清楚的，或者可通過公開的實(shí)施而了解。

附圖說明

從下面的結(jié)合附圖的示例實(shí)施例的描述，這些和/或其他方面將變得清楚和更容易理解，其中：

圖1示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件；

圖2示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力沿橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作；

圖3示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力矩施加到框架組件的端部時(shí)框架組件的操作；

圖4示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力矩施加到不包括距離保持構(gòu)件的框架組件的端部時(shí)框架組件的操作；

圖5示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件；

圖6示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件；

圖7示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件；

圖8示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作；

圖9示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的距離保持構(gòu)件；

圖10示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的距離保持構(gòu)件；

圖11示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的距離保持構(gòu)件；

圖12示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件；

圖13示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力沿橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作；

圖14示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的初始狀態(tài)；

圖15示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件中的一個(gè)被拉動(dòng)時(shí)的框架組件的操作；

圖16示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受推動(dòng)時(shí)框架組件的操作；

圖17示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的最初狀態(tài)；

圖18示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受拉時(shí)框架組件的操作；

圖19示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的最初狀態(tài)；

圖20示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受拉時(shí)框架組件的操作；

圖21是示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備的側(cè)視圖；

圖22是示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備的前視圖；

圖23示出用戶的膝關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)；

圖24示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的膝蓋處于彎屈狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀；

圖25示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的膝蓋處于伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)框架組件的形狀；

圖26示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的由用戶穿戴的框架組件；

圖27示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的由用戶在與圖24中示出的位置不同的位置穿戴的框架組件；

圖28示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備；

圖29示出用戶的踝關(guān)節(jié)的外翻運(yùn)動(dòng)；

圖30示出用戶的踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)；

圖31示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的踝關(guān)節(jié)處于中立狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀；

圖32示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的踝關(guān)節(jié)處于外翻狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述一些示例實(shí)施例。關(guān)于在附圖中為元件分配的參考標(biāo)號(hào)，應(yīng)該注意：在任何可行的情況下，即使相同的元件在不同的附圖中被示出，也將通過相同的附圖標(biāo)記來指示相同的元件。此外，在實(shí)施例的描述中，當(dāng)認(rèn)為公知的相關(guān)結(jié)構(gòu)或功能的詳細(xì)描述將導(dǎo)致本公開的說明模糊時(shí)，可省略公知的相關(guān)結(jié)構(gòu)或功能的詳細(xì)描述。

然而，應(yīng)理解，不意在將本公開限制于所公開的具體示例實(shí)施例。相反地，示例實(shí)施例將涵蓋落入示例實(shí)施例的范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代。貫穿附圖的描述，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。

此外，在此可使用諸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的術(shù)語來描述組件。這些術(shù)語中的每個(gè)術(shù)語不用于限定相應(yīng)組件的本質(zhì)、順序或次序，而僅用于將相應(yīng)組件與其它組件進(jìn)行區(qū)分。應(yīng)該注意，如果在說明書描述了一個(gè)組件“連接”、“結(jié)合”或“接合”至另一組件，則盡管第一組件可直接地連接、結(jié)合或接合至第二組件，但第三組件可“連接”、“結(jié)合”或“接合”在第一組件和第二組件之間。

在此使用的術(shù)語僅為了描述具體實(shí)施例的目的，不意在限制本發(fā)明。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(fù)數(shù)形式。還將理解，當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“具有”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(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

還應(yīng)注意，在一些選擇性的實(shí)施例中，示出的功能/動(dòng)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(gè)圖上可基本同時(shí)執(zhí)行或有時(shí)可以以相反的順序執(zhí)行，這取決于所包含的功能/動(dòng)作。

將參照示出一些示例實(shí)施例的附圖更全面地描述各種示例實(shí)施例。在附圖中，為了清楚，夸大層和區(qū)域的厚度。

圖1示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件。

參照?qǐng)D1，框架組件11可包括：第一縱向構(gòu)件130、第二縱向構(gòu)件140和多個(gè)距離保持構(gòu)件150。距離保持構(gòu)件150可連接在第一縱向構(gòu)件130與第二縱向構(gòu)件140之間。距離保持構(gòu)件150可保持第一縱向構(gòu)件130與第二縱向構(gòu)件140之間期望的(或可選地，預(yù)定的)距離。盡管框架組件11通過施加到框架組件11的外力而變形，但是距離保持構(gòu)件150可使第二縱向構(gòu)件140能夠基本保持距第一縱向構(gòu)件130相同的距離。第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140中的一個(gè)構(gòu)件的中間區(qū)域可相對(duì)于第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140中的另一構(gòu)件的中間區(qū)域移動(dòng)。距離保持構(gòu)件150可基于兩個(gè)縱向構(gòu)件130和140的彎曲水平使框架組件11能夠維持期望的(或可選地，預(yù)定的)形狀。距離保持構(gòu)件150可防止第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140的屈曲。

第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140均可連接第一對(duì)象110和第二對(duì)象120。第二縱向構(gòu)件140可與第一縱向構(gòu)件130隔開(例如，與第一縱向構(gòu)件130平行)。第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140均可包括柔性材料。第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140中的一個(gè)或兩個(gè)均可包括在具有足以防止由于自重而屈曲的剛度的同時(shí)又具有柔性的材料(例如，諸如合成樹脂的材料)。第一縱向構(gòu)件130和/或第二縱向構(gòu)件140的抗彎剛度可比第一縱向構(gòu)件130和/或第二縱向構(gòu)件140的縱向剛度小10％。第一縱向構(gòu)件130和/或第二縱向構(gòu)件140可為當(dāng)外力不施加到第一縱向構(gòu)件130和/或第二縱向構(gòu)件140時(shí)恢復(fù)原始形狀的彈性體。

第一縱向構(gòu)件130的兩個(gè)端部可分別固定到第一對(duì)象110和第二對(duì)象120。第二縱向構(gòu)件140的兩個(gè)端部也可分別固定到第一對(duì)象110和第二對(duì)象120。例如，可以以具有彼此面對(duì)的面的板的形式提供第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140。

距離保持構(gòu)件150可相對(duì)第一縱向構(gòu)件130和/或第二縱向構(gòu)件140旋轉(zhuǎn)、彎曲或滑動(dòng)。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件130的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件140的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面移動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件140可基本保持距第一縱向構(gòu)件130相同的距離。因此，框架組件11可在垂直于框架組件11的中間區(qū)域的方向具有柔性。

距離保持構(gòu)件150的長度可小于第一縱向構(gòu)件130的長度和第二縱向構(gòu)件140的長度。為了提高框架組件11的抗彎剛度，在外力未施加的最初狀態(tài)下兩個(gè)相鄰的距離保持構(gòu)件150之間的距離d可小于距離保持構(gòu)件150的長度。多個(gè)距離保持構(gòu)件150可均包括比包括在第一縱向構(gòu)件130中的材料和包括在第二縱向構(gòu)件140中的材料剛性更大的材料。

圖2示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力沿橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作。圖2示出第一對(duì)象110和第二對(duì)象120固定以不相對(duì)于彼此移動(dòng)的情況。

參照?qǐng)D2，當(dāng)力F沿橫向施加到框架組件11的中間區(qū)域時(shí)，第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140可由于力F而彎曲。在這個(gè)示例中，第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140可相對(duì)于彼此移動(dòng)而又同時(shí)通過距離保持構(gòu)件150保持第一縱向構(gòu)件130與第二縱向構(gòu)件140之間的距離。例如，在第一縱向構(gòu)件130的兩個(gè)端部分別固定到第一對(duì)象110和第二對(duì)象120以及第二縱向構(gòu)件140的兩個(gè)端部分別固定到第一對(duì)象110和第二對(duì)象120的情況下，第一對(duì)象110與第二對(duì)象120之間的相對(duì)角度可保持相同。因此，第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140可以以相同的形狀彎曲。

圖3示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力矩施加到框架組件的端部時(shí)框架組件的操作，圖4示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力矩施加到不包括距離保持構(gòu)件的框架組件的端部時(shí)框架組件的操作。圖3和圖4分別示出在第一對(duì)象110和第二對(duì)象120相對(duì)于彼此移動(dòng)的情況下(例如，在第一對(duì)象110為自由端和第二對(duì)象120為固定端的情況下)，當(dāng)力矩施加到第一對(duì)象110的端部時(shí)，框架組件11的運(yùn)動(dòng)和框架組件11’的運(yùn)動(dòng)。在下文中，將描述圖3和圖4的示例之間的比較。

參照?qǐng)D4，當(dāng)力矩T施加到不包括距離保持構(gòu)件的框架組件11’的第一對(duì)象110時(shí)，第一縱向構(gòu)件130可以以第一曲率R1彎曲，第二縱向構(gòu)件140可以以比第一曲率R1更大的第二曲率R2彎曲，藉此，整個(gè)框架組件11’可彎曲。因此，圖4的框架組件11’不能完美地將施加到第一對(duì)象110的力矩T傳遞到第二對(duì)象120。也就是，僅可傳遞力矩T的一部分。

相反地，在如在圖3中所示的包括距離保持構(gòu)件150的框架組件11的情況下，可保持第一縱向構(gòu)件130和第二縱向構(gòu)件140之間的距離。兩個(gè)縱向構(gòu)件130和140可不以不同的曲率彎曲。與施加到第一對(duì)象110的力矩T一樣大小的力矩可以以相反的方向施加到第二對(duì)象120。因此，圖3的框架組件11可完美地將施加到第一對(duì)象110的力矩T傳遞到第二對(duì)象120。在上面的結(jié)構(gòu)中，框架組件11可在兩個(gè)方向傳遞力矩。

圖5至圖7示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的示例。

參照?qǐng)D5，框架組件12可包括：第一對(duì)象210、第二對(duì)象220、第一縱向構(gòu)件230、第二縱向構(gòu)件240和距離保持構(gòu)件250。

第一縱向構(gòu)件230的兩個(gè)端部可分別固定到第一對(duì)象210和第二對(duì)象220。例如，第一縱向構(gòu)件230的兩個(gè)端部可以可旋轉(zhuǎn)地鉸接到第一對(duì)象210和第二對(duì)象220。與第一縱向構(gòu)件230的兩個(gè)端部相似，第二縱向構(gòu)件240的兩個(gè)端部也可分別固定到第一對(duì)象210和第二對(duì)象220。

每一距離保持構(gòu)件250的一個(gè)或兩個(gè)端部可以可旋轉(zhuǎn)地固定到第一縱向構(gòu)件230和/或第二縱向構(gòu)件240。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件230的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件240的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面部分地滑動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件240可基本維持距第一縱向構(gòu)件230相同的距離。圖5示出可旋轉(zhuǎn)地鉸接到第一縱向構(gòu)件230和第二縱向構(gòu)件240的每一距離保持構(gòu)件250的兩個(gè)端部。距離保持構(gòu)件250可包括剛性結(jié)構(gòu)和剛性材料。

參照?qǐng)D6，框架組件13可包括：第一對(duì)象310、第二對(duì)象320、第一縱向構(gòu)件330、第二縱向構(gòu)件340和距離保持構(gòu)件350。

距離保持構(gòu)件350的一部分具有柔性結(jié)構(gòu)或柔性材料，并因此可針對(duì)第一縱向構(gòu)件330和第二縱向構(gòu)件340彎曲。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件330的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件340的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面部分地滑動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件340可基本維持距第一縱向構(gòu)件330相同的距離。例如，每一距離保持構(gòu)件350的兩個(gè)端部可具有每一距離保持構(gòu)件350的中間區(qū)域的橫截面的1/5至1/10的橫截面。例如，每一距離保持構(gòu)件350的中間區(qū)域可具有剛性材料或剛性結(jié)構(gòu)。

與圖6不同，每一距離保持構(gòu)件350的厚度可比第一縱向構(gòu)件330的厚度和第二縱向構(gòu)件340的厚度大。每一距離保持構(gòu)件350可具有足以防止第一縱向構(gòu)件330和第二縱向構(gòu)件340的屈曲的厚度，例如，為第一縱向構(gòu)件330的厚度和第二縱向構(gòu)件340的厚度的10倍至100倍的厚度。

圖7示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件，圖8示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力沿橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作。

參照?qǐng)D7和圖8，框架組件14可包括：第一對(duì)象410、第二對(duì)象420、第一縱向構(gòu)件430、第二縱向構(gòu)件440和距離保持構(gòu)件450。

距離保持構(gòu)件450均可包括：被配置為相對(duì)于彼此滑動(dòng)的第一滑塊451和第二滑塊452。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件430的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件440的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面部分地滑動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件440可基本維持距第一縱向構(gòu)件430相同的距離。

框架組件14可在垂直于框架組件14的中間區(qū)域的方向具有柔性。當(dāng)力F施加到如在圖8中所示的框架組件14的中間區(qū)域時(shí)，第一縱向構(gòu)件430和第二縱向構(gòu)件440可由于力F而彎曲。在這個(gè)示例中，第一縱向構(gòu)件430和第二縱向構(gòu)件440可在通過距離保持構(gòu)件450維持第一縱向構(gòu)件430與第二縱向構(gòu)件440之間的距離的同時(shí)相對(duì)于彼此部分地滑動(dòng)。因此，第一縱向構(gòu)件430和第二縱向構(gòu)件440可以以相同的形狀彎曲。

圖9至圖11是根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的距離保持構(gòu)件的示例。圖9至圖11是沿y軸負(fù)方向觀察的圖8的A部分的俯視圖。

參照?qǐng)D9，距離保持構(gòu)件550可包括：第一滑塊551和被配置為相對(duì)于第一滑塊551滑動(dòng)的第二滑塊552。

第一滑塊551可包括：連接到第一縱向構(gòu)件430并被配置為向第二縱向構(gòu)件440延伸的第一滑塊體551a和在第一滑塊體551a上形成的第一裝配部分551b。第一滑塊體551a和/或第一裝配部分551b可包括剛性結(jié)構(gòu)和剛性材料。

第二滑塊552可包括：連接到第二縱向構(gòu)件440并被配置為向第一縱向構(gòu)件430延伸的第二滑塊體552a和在第二滑塊體552a上形成并被配置為裝配在第一裝配部分551b中的第二裝配部分552b。例如，第二滑塊體552a和/或第二裝配部分552b可包括剛性結(jié)構(gòu)和剛性材料。

第一滑塊體551a和第二滑塊體552a可防止第一縱向構(gòu)件430和第二縱向構(gòu)件440在第一縱向構(gòu)件430與第二縱向構(gòu)件440之間的距離減小的方向上的屈曲。

第一裝配部分551b和第二裝配部分552b之一可凸出，第一裝配部分551b和第二裝配部分552b的另一可凹入。第一裝配部分551b和第二裝配部分552b可相互嚙合，藉此第一滑塊551和第二滑塊552可相對(duì)于彼此滑動(dòng)而不彼此分離。第一裝配部分551b可包括寬度隨著距第一滑塊體551a的距離的增加而增加的部分。例如，可以以第一裝配部分551b的橫截面向凸出的方向增加的鳩尾榫(dovetail，楔形榫頭)形狀提供第一裝配部分551b。第二裝配部分552b可包括凹入處的橫截面向凹入的方向增加的形狀。

參照?qǐng)D10，距離保持構(gòu)件650可包括：包括第一滑塊體651a和第一裝配部651b的第一滑塊651，包括第二滑塊體652a和第二裝配部652b的第二滑塊652。

第一裝配部651b可包括寬度隨著距第一滑塊體651a的距離增加而增加的部分。例如，第一裝配構(gòu)件651b可具有圓形橫截面，第二裝配部652b可具有與這樣的凹陷對(duì)應(yīng)的截面，所述凹陷具有向內(nèi)彎曲的兩條邊。

參照?qǐng)D11，距離保持構(gòu)件750可包括：包括第一滑塊體751a和第一裝配部751b的第一滑塊751，包括第二滑塊體752a和第二裝配部752b的第二滑塊752和分離防止構(gòu)件753。

分離防止構(gòu)件753可防止第一滑塊751與第二滑塊752之間的分離。分離防止構(gòu)件753的一側(cè)可結(jié)合到第一裝配部751b并相對(duì)于第一裝配部751b可滑動(dòng)地移動(dòng)。例如，可以以包括寬度向第一滑塊751增加的部分的翻轉(zhuǎn)的梯形形狀提供分離防止構(gòu)件753的所述一側(cè)。相似地，分離防止構(gòu)件753的另一側(cè)可結(jié)合到第二裝配部752b。也就是，可以以包括寬度分別向兩個(gè)滑塊751和752增加的部分的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)梯形的組合的形狀提供分離防止構(gòu)件753。

圖12示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件，圖13示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)力沿橫向施加到框架組件的中間區(qū)域時(shí)框架組件的操作。

參照?qǐng)D12和圖13，框架組件18可包括：第一對(duì)象810、第二對(duì)象820、第一縱向構(gòu)件830、第二縱向構(gòu)件840和距離保持構(gòu)件850。

距離保持構(gòu)件850的一個(gè)或兩個(gè)端部可以可滑動(dòng)地連接到第一縱向構(gòu)件830和/或第二縱向構(gòu)件840。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件830的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件840的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面滑動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件840可基本維持距第一縱向構(gòu)件830相同的距離。

圖12示出每一距離保持構(gòu)件850的一個(gè)端部固定到第一縱向構(gòu)件830并且每一距離保持構(gòu)件850的另一端部可滑動(dòng)地結(jié)合到第二縱向構(gòu)件840的狀態(tài)。距離保持構(gòu)件850可包括：被配置為相對(duì)于第二縱向構(gòu)件840滑動(dòng)的滑塊851。距離保持構(gòu)件850可包括剛性結(jié)構(gòu)和剛性材料。

如在圖13中所示，針對(duì)施加到框架組件18的中間區(qū)域的力，框架組件18可為柔性的。因此，當(dāng)力F橫向施加到框架組件18的中間區(qū)域時(shí)，第一縱向構(gòu)件830和第二縱向構(gòu)件840可由于力F而彎曲。在這個(gè)示例中，第一縱向構(gòu)件830和第二縱向構(gòu)件840可在通過距離保持構(gòu)件850維持第一縱向構(gòu)件830與第二縱向構(gòu)件840之間的距離的同時(shí)相對(duì)于彼此部分地滑動(dòng)。因此，第一縱向構(gòu)件830與第二縱向構(gòu)件840可以以相同的形狀彎曲。

包括柔性材料的縱向構(gòu)件可針對(duì)施加的力具有變化，該變化根據(jù)杠桿原理隨著距固定端的距離的增加而增加。與該變化對(duì)應(yīng)的力矩的損失可發(fā)生，并因此包括柔性材料的縱向構(gòu)件不能完美地將力矩從一個(gè)端部傳遞到另一端部。相反地，包括剛性材料的縱向構(gòu)件可完美地將力矩從一個(gè)端部傳遞到另一端部。然而，包括剛性材料的縱向構(gòu)件的柔性(撓性)可在中間部分減小。根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件可具有柔性的中間部分并且還可完美地傳遞力矩，因而減少與鄰近框架組件的對(duì)象的摩擦并在能量傳遞處理期間最小化力矩的損失。

圖14示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的最初狀態(tài)，圖15示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受拉時(shí)框架組件的操作，圖16示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受推時(shí)框架組件的操作。

參照?qǐng)D14至圖16，框架組件19可包括：第一對(duì)象910、第二對(duì)象920、第一縱向構(gòu)件930、第二縱向構(gòu)件940和距離保持構(gòu)件950。例如，第一縱向構(gòu)件930可包括：當(dāng)外力不施加到框架組件19時(shí)恢復(fù)初始形狀的彈性材料。

第一縱向構(gòu)件930的兩個(gè)端部可分別固定到第一對(duì)象910和第二對(duì)象920。不同于第一縱向構(gòu)件930的兩個(gè)端部，第二縱向構(gòu)件940的一個(gè)端部可固定到第二對(duì)象920，第二縱向構(gòu)件940的另一端部可連接到第一對(duì)象910以相對(duì)于第一對(duì)象910移動(dòng)。第二縱向構(gòu)件940可連接到第一對(duì)象910以向著第一對(duì)象910(例如，以垂直于第一對(duì)象910的方向)相對(duì)移動(dòng)。因此，第一對(duì)象910可以可滑動(dòng)地連接到第二縱向構(gòu)件940。第一對(duì)象910可包括：被配置為相對(duì)于第二縱向構(gòu)件940滑動(dòng)的第一滑塊911。例如，第二縱向構(gòu)件940可穿透第一對(duì)象910。在這個(gè)示例中，第一對(duì)象910的被第二縱向構(gòu)件所穿透的部分可對(duì)應(yīng)于第一滑塊911。

距離保持構(gòu)件950的一個(gè)或兩個(gè)端部可以可滑動(dòng)地連接到第一縱向構(gòu)件930和/或第二縱向構(gòu)件940。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)谝豢v向構(gòu)件930的中間區(qū)域和第二縱向構(gòu)件940的中間區(qū)域可相對(duì)于彼此面對(duì)的面部分地滑動(dòng)時(shí)，第二縱向構(gòu)件940可基本維持距第一縱向構(gòu)件930相同的距離。圖14示出每一距離保持構(gòu)件950的一個(gè)端部固定到第一縱向構(gòu)件930并且每一距離保持構(gòu)件950的另一端部可滑動(dòng)地結(jié)合到第二縱向構(gòu)件940的狀態(tài)。距離保持構(gòu)件950可包括：被配置為相對(duì)于第二縱向構(gòu)件940滑動(dòng)的第二滑塊951。距離保持構(gòu)件950可包括剛性結(jié)構(gòu)和剛性材料。

圖15和圖16示出在第一對(duì)象910和第二對(duì)象920相對(duì)于彼此移動(dòng)的情況下框架組件19響應(yīng)于施加到第二縱向構(gòu)件940的力的操作。例如，第一對(duì)象910可附著到用戶的大腿，第二對(duì)象920可附著到用戶的脛部，使得第一對(duì)象910和第二對(duì)象920可相對(duì)于彼此移動(dòng)。

參照?qǐng)D15，當(dāng)用于拉第二縱向構(gòu)件940的力F如在圖15中所示施加時(shí)，第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可從框架組件19的中心向第二縱向構(gòu)件940的方向彎曲。當(dāng)拉力F施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，力矩可以以圖15中的順時(shí)針方向施加到第二對(duì)象920，第二對(duì)象920的連接到第二縱向構(gòu)件940的部分可向第一對(duì)象910移動(dòng)。同時(shí)，框架組件19可在垂直于框架組件19的中間區(qū)域的方向具有柔性，并且第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可相對(duì)于彼此部分地滑動(dòng)的同時(shí)通過距離保持構(gòu)件950維持第一縱向構(gòu)件930與第二縱向構(gòu)件940之間的距離。因此，當(dāng)拉力施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可變形為如在圖15中所示的相似的形狀。因此，整個(gè)框架組件19可通過施加到第二縱向構(gòu)件940的拉力沿一個(gè)方向彎曲。

參照?qǐng)D16，第二縱向構(gòu)件940可包括具有針對(duì)沿縱向施加的壓縮力足以防止屈曲的剛性的材料和結(jié)構(gòu)。在這個(gè)示例中，當(dāng)用于推第二縱向構(gòu)件940的力F如在圖16中所示施加時(shí)，第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可從框架組件19的中心向第一縱向構(gòu)件930的方向彎曲。當(dāng)壓縮力F施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，力矩可以以圖16中的逆時(shí)針方向施加到第二對(duì)象920，第二對(duì)象920的連接到第二縱向構(gòu)件940的部分可遠(yuǎn)離第一對(duì)象910移動(dòng)?？蚣芙M件19可在垂直于框架組件19的中間區(qū)域的方向具有柔性，并且第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可在通過距離保持構(gòu)件950維持第一縱向構(gòu)件930與第二縱向構(gòu)件940之間的距離的同時(shí)相對(duì)于彼此部分地滑動(dòng)。因此，當(dāng)壓縮力施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，第一縱向構(gòu)件930和第二縱向構(gòu)件940可變形為如在圖16中所示的相似的形狀。因此，由于施加到第二縱向構(gòu)件940的壓縮力，整個(gè)框架組件19可向與圖15的方向相反的方向彎曲。

在上面的結(jié)構(gòu)中，可調(diào)整第一對(duì)象910與第二對(duì)象920之間的角度。因此，框架組件19可用作各種類型的關(guān)節(jié)裝置。因?yàn)榈谝粚?duì)象910和第二對(duì)象920均具有可變的旋轉(zhuǎn)中心，所以框架組件19可模仿具有在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間連續(xù)改變的旋轉(zhuǎn)中心的人或動(dòng)物的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。此外，因?yàn)榭蚣芙M件19可在垂直于框架組件19的中間區(qū)域的方向具有柔性，所以框架組件19可在通過外力而柔性地變形的同時(shí)起關(guān)節(jié)功能，從而減少將施加到正穿戴框架組件19的用戶的不必要的負(fù)荷。

第二縱向構(gòu)件940可包括使用針對(duì)沿縱向施加的壓縮力足以允許屈曲的柔性的材料和結(jié)構(gòu)(例如，金屬線)。在這個(gè)示例中，盡管壓縮力施加到第二縱向構(gòu)件940，但是用于旋轉(zhuǎn)第二對(duì)象920的力矩可以不施加。在這個(gè)示例中，框架組件19可基于力施加到第二縱向構(gòu)件940的方向僅在一個(gè)方向變形。詳細(xì)地說，當(dāng)拉力施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，框架組件19可如在圖15中所示的一樣操作。當(dāng)拉力被釋放時(shí)，框架組件19可恢復(fù)如在圖14中所示的最初狀態(tài)。當(dāng)壓縮力施加到第二縱向構(gòu)件940時(shí)，框架組件19除了第二縱向構(gòu)件940的其余部分可維持不變形。在上面的結(jié)構(gòu)中，框架組件19可輔助關(guān)節(jié)(例如，膝關(guān)節(jié)或肘關(guān)節(jié))向一個(gè)方向移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。

圖17示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的最初狀態(tài)，圖18示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受拉時(shí)框架組件的操作。

參照?qǐng)D17和圖18，框架組件20可包括：第一對(duì)象1010、第二對(duì)象1020、第一縱向構(gòu)件1030、第二縱向構(gòu)件1040和多個(gè)距離保持構(gòu)件1050。

當(dāng)從如在圖17中所示的前方觀察時(shí)，第一縱向構(gòu)件1030和第二縱向構(gòu)件1040可最初具有彎曲的形狀。例如，第一縱向構(gòu)件1030可包括當(dāng)外力不施加時(shí)恢復(fù)原始形狀的彈性材料。第一對(duì)象1010可包括被配置為相對(duì)于第二縱向構(gòu)件1040滑動(dòng)的第一滑塊1011。距離保持構(gòu)件1050包括被配置為相對(duì)于第二縱向構(gòu)件1040滑動(dòng)的第二滑塊1051。

第一縱向構(gòu)件1030的兩個(gè)端部可分別固定到第一對(duì)象1010和第二對(duì)象1020。第一縱向構(gòu)件1030可包括在具有足以防止由于自重而屈曲的剛性的同時(shí)是柔性的材料(例如，諸如合成樹脂的材料)。例如，可以以具有面向第二縱向構(gòu)件1040的面的板形提供第一縱向構(gòu)件1030。

第二縱向構(gòu)件1040的一個(gè)端部可固定到第二對(duì)象1020，第二縱向構(gòu)件1040的另一端部可連接到第一對(duì)象1010以向著第一對(duì)象1010相對(duì)移動(dòng)。第二縱向構(gòu)件1040可包括柔性材料，并且不需要必須具有足以防止屈曲的剛性。例如，第二縱向構(gòu)件1040可為將被插入到在第一滑塊1011和第二滑塊1051中形成的凹處或孔洞的線纜。

在上面的結(jié)構(gòu)中，框架組件20可用作執(zhí)行如在圖17中所示的彎曲運(yùn)動(dòng)或如在圖18中所示的伸展運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)輔助裝置。

可通過施加到第二縱向構(gòu)件1040的力執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)或伸展運(yùn)動(dòng)。例如，在第一縱向構(gòu)件1030為彈性體并具有如在圖17中所示的最初狀態(tài)的情況下，當(dāng)?shù)诙v向構(gòu)件1040受拉時(shí)，可執(zhí)行如在圖18中所示的伸展運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)用于拉第二縱向構(gòu)件1040的力被釋放時(shí)，可由于彈性恢復(fù)力而執(zhí)行如在圖17中所示的彎曲運(yùn)動(dòng)。

框架組件20的最大伸展角度可通過調(diào)整多個(gè)距離保持構(gòu)件1050的高度來限制。例如，在如圖17和圖18所示的結(jié)構(gòu)中，框架組件20的最大伸展角度可受限制而不會(huì)超過180度。

圖19示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的最初狀態(tài)，圖20示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)框架組件的縱向構(gòu)件之一受拉時(shí)框架組件的操作。

參照?qǐng)D19和圖20，框架組件21可包括：第一對(duì)象1110、第二對(duì)象1120、第一縱向構(gòu)件1130、第二縱向構(gòu)件1140和多個(gè)距離保持構(gòu)件1150。第一對(duì)象1110和每一距離保持構(gòu)件1150可分別包括：第一滑塊1111和第二滑塊1151。

當(dāng)從如在圖19中所示的前方觀察時(shí)，第一縱向構(gòu)件1130和第二縱向構(gòu)件1140可初始地具有直的形狀。

如在圖20中所示，當(dāng)拉力施加到第二縱向構(gòu)件1140時(shí)，框架組件21可執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)。如在圖19中所示，當(dāng)施加到第二縱向構(gòu)件1140的拉力被釋放時(shí)，框架組件21可執(zhí)行伸展運(yùn)動(dòng)。

多個(gè)距離保持構(gòu)件1150中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件1150的高度可從第一縱向構(gòu)件1130向第二縱向構(gòu)件1140減小。例如，可以以梯形形狀提供多個(gè)距離保持構(gòu)件1150中的至少一個(gè)距離保持構(gòu)件1150。與梯形形狀的底座對(duì)應(yīng)的部分可固定到第一縱向構(gòu)件1130，與梯形形狀的上基座對(duì)應(yīng)的部分可以可滑動(dòng)地連接到第二縱向構(gòu)件1140。至少一個(gè)距離保持構(gòu)件1150的連接到第二縱向構(gòu)件1140的部分的高度可小于至少一個(gè)距離保持構(gòu)件1150的連接到第一縱向構(gòu)件1130的部分的高度。例如，至少一個(gè)距離保持構(gòu)件1150可具有高度向第二縱向構(gòu)件1140減小的楔形形狀。在上面的結(jié)構(gòu)中，框架組件21的最大彎曲角度可受限制。

圖21是示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備的側(cè)視圖，圖22是示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備的前視圖。

參照?qǐng)D21和圖22，運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可被用戶穿戴以幫助用戶的運(yùn)動(dòng)。用戶可對(duì)應(yīng)于人類、動(dòng)物或機(jī)器人。然而，用戶不限于此。盡管圖21和圖22示出運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1幫助用戶的膝蓋的運(yùn)動(dòng)的情況，但是運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1還可輔助上身的另一部分的運(yùn)動(dòng)(例如，用戶的腕或肘)或者下身的另一部分的運(yùn)動(dòng)(例如，用戶的踝)。運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可輔助用戶的部位的運(yùn)動(dòng)。在下文中，將描述運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1輔助人類的膝的運(yùn)動(dòng)的情況。然而，示例實(shí)施例不限于此。

運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可包括：在用戶關(guān)節(jié)的相對(duì)側(cè)布置的第一可穿戴部分1212和第二可穿戴部分1222、在第一可穿戴部分1212與第二可穿戴部分1222之間連接的框架組件22和用于操作框架組件22的致動(dòng)器M。

第一可穿戴部分1212可支撐用戶的部位。例如，第一可穿戴部分1212可包括用于支撐用戶的膝蓋的上面的大腿的整個(gè)外周的可拆卸的帶。相似地，第二可穿戴部分1222也可包括用于支撐用戶的踝的上面的脛部的整個(gè)外周的帶。第一可穿戴部分1212和第二可穿戴部分1222可將框架組件22的第一對(duì)象1210和第二對(duì)象1220固定到用戶的身體。

為了描述簡明，第一可穿戴部分1212和第一對(duì)象1210作為分離的元件示出。然而，第一可穿戴部分1212和第一對(duì)象1210可作為整體被提供。此外，第一對(duì)象1210可執(zhí)行第一可穿戴部分1212的功能。上面的描述還可應(yīng)用于第二可穿戴部分1222和第二對(duì)象1220。

框架組件22可將相對(duì)地旋轉(zhuǎn)連接到用戶的膝關(guān)節(jié)的大腿和小腿的力矩傳遞給用戶?？蚣芙M件22可包括：固定到第一對(duì)象1210和第二對(duì)象1220的第一縱向構(gòu)件1230、可滑動(dòng)地連接到第一對(duì)象1210并固定到第二對(duì)象1220的第二縱向構(gòu)件1240和多個(gè)第一距離保持構(gòu)件1250。第二縱向構(gòu)件1240可在由致動(dòng)器M旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的外周表面上操作為纏繞的或不纏繞的。

框架組件22還可包括：被配置為連接第一對(duì)象1210和第二對(duì)象1220并從用戶的膝關(guān)節(jié)向第一縱向構(gòu)件1230的相對(duì)側(cè)布置的第三縱向構(gòu)件(未顯示)、被配置為連接第一對(duì)象1210和第二對(duì)象1220的并從用戶的膝關(guān)節(jié)向第二縱向構(gòu)件1240的相對(duì)側(cè)布置的第四縱向構(gòu)件(未顯示)以及固定到第三縱向構(gòu)件并可滑動(dòng)地連接到第四縱向構(gòu)件的第二距離保持構(gòu)件1260。第四縱向構(gòu)件可在由致動(dòng)器M旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的外周表面上操作為纏繞的或不纏繞的。使用以單個(gè)關(guān)節(jié)的兩側(cè)具有對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)設(shè)置的框架組件22來更加平穩(wěn)地輔助關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)是可能的。同時(shí)，第四縱向構(gòu)件可連接到另一致動(dòng)器，而不是第二縱向構(gòu)件1240所連接的致動(dòng)器M，從而獨(dú)立操作第二縱向構(gòu)件1240。

致動(dòng)器M可連接到第二縱向構(gòu)件1240和/或第四縱向構(gòu)件，并操作框架組件22。致動(dòng)器M可通過固定到運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1的一部分來直接地附著到用戶或間接地附著到用戶。在另一示例實(shí)施例中，致動(dòng)器M可由用戶攜帶，而不是單獨(dú)地固定。致動(dòng)器M的位置不限于此。

在下文中，將描述框架組件22具有如在圖17中所示的作為最初狀態(tài)的彎曲狀態(tài)的情況?？蚣芙M件22可基于旋轉(zhuǎn)體由致動(dòng)器M所旋轉(zhuǎn)的方向執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)或伸展運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)體以在圖21中的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而用戶的膝蓋處于如在圖24中所示的彎曲狀態(tài)時(shí)，第二縱向構(gòu)件1240和/或第四縱向構(gòu)件可受拉，并且用于相對(duì)于第一對(duì)象1210以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)第二對(duì)象1220的力矩可施加到第二對(duì)象1220。通過上面的操作，框架組件22可執(zhí)行伸展運(yùn)動(dòng)，因此運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可輔助用戶伸展腿(例如，起立)。通過將充足的能量傳遞到致動(dòng)器M，運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可輔助用戶持續(xù)地直立。通過第一距離保持構(gòu)件1250和/或第二距離保持構(gòu)件1260的楔形形狀，框架組件22的最大伸展角度可被限制為不超過用戶膝關(guān)節(jié)的最大伸展角度。因此，盡管超過用于維持用戶直立的電力的電力施加到第二縱向構(gòu)件1240，但是可防止對(duì)用戶膝關(guān)節(jié)的損害。

相反，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而用戶的膝蓋處于如在圖21中所示的伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)，第二縱向構(gòu)件1240可被釋放，并且施加到第二對(duì)象1220的力矩的大小可減小。在這個(gè)示例中，由于第一縱向構(gòu)件1230和/或第三縱向構(gòu)件的彈性恢復(fù)力，用于使第二對(duì)象1220相對(duì)于第一對(duì)象1210以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的力矩可施加到第二對(duì)象1220。通過上面的操作，框架組件22可執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)。因此，運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可輔助用戶彎曲腿部(例如，坐下)。同時(shí)，框架組件22可具有作為最初狀態(tài)的彎曲狀態(tài)，并因此當(dāng)用戶坐著時(shí)，致動(dòng)器M可不需要操作，藉此可節(jié)省能量。

運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1的框架組件22可針對(duì)如上面描述的橫向施加的力有柔性，并因此可變形以適合于與各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的用戶的身體形狀的變化。因此，盡管框架組件22與用戶近距離接觸，但是關(guān)于穿著性能的負(fù)面效果可減小。因?yàn)榭蚣芙M件22可不需要設(shè)計(jì)為與用戶的身體隔開來防止摩擦的問題，所以要求安裝框架組件22的空間可減小，并且整個(gè)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可在服裝內(nèi)穿戴。

同時(shí)，用戶的關(guān)節(jié)的部分可同時(shí)旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)，并因此簡單的球形關(guān)節(jié)類型可能無法防止未對(duì)準(zhǔn)，并會(huì)將不必要的負(fù)載傳遞到用戶。那就是，因?yàn)橛脩粽鎸?shí)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心在變化，然而球關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心固定，不必要的負(fù)載通?？捎捎谖磳?duì)準(zhǔn)而傳遞到用戶。不必要的負(fù)載可降低用戶穿著性能，并引起球形關(guān)節(jié)和連接到球形關(guān)節(jié)的組件的變形。在下文中，將基于人類身體的膝關(guān)節(jié)詳細(xì)描述未對(duì)準(zhǔn)，并將根據(jù)作為關(guān)節(jié)裝置的至少一個(gè)示例實(shí)施例描述使用框架組件的優(yōu)勢(shì)。

圖23示出用戶膝關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)。

參照?qǐng)D23，當(dāng)用戶彎曲和伸展膝蓋時(shí)，用戶的膝關(guān)節(jié)可同時(shí)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)用戶的大腿或小腿繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)時(shí)，用戶膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心可改變。例如，大腿骨P可在脛骨R上執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連同旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大腿骨P的端面P1可沿脛骨R的端面R2滑動(dòng)。因此，大腿骨P的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)中心可從最初的接觸點(diǎn)C1改變?yōu)楹髞淼慕佑|點(diǎn)C2。

如在圖23中所示，用戶的實(shí)際關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心可在運(yùn)動(dòng)過程期間改變，并且因此簡單的球關(guān)節(jié)類型可能沒有正確地模仿這樣的運(yùn)動(dòng)。然而，不同于球關(guān)節(jié)類型，根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的旋轉(zhuǎn)中心不固定，并因此可用于模仿真實(shí)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。在下文中，將參照附圖進(jìn)一步提供描述。

圖24示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的膝處于彎屈狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀，圖25示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的膝蓋處于伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)框架組件的形狀。在下文中，第一對(duì)象1210可執(zhí)行圖21的第一可穿戴部分1212的功能，第二對(duì)象1220可執(zhí)行圖21的第二可穿戴部分1222的功能。

參照?qǐng)D24和圖25，框架組件22可包括多個(gè)距離保持構(gòu)件1250。每一距離保持構(gòu)件1250可相對(duì)于相鄰的另一距離保持構(gòu)件1250旋轉(zhuǎn)，并因此框架組件22可具有與距離保持構(gòu)件1250的數(shù)量對(duì)應(yīng)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)中心。此外，因?yàn)榭蚣芙M件22對(duì)于橫向施加的力具有柔性，所以框架組件22可通過施加到框架組件22的外力自變形為減少(或可選地，最小化)內(nèi)應(yīng)力的形狀。因此，框架組件22可自對(duì)準(zhǔn)，以使第一對(duì)象1210與第二對(duì)象1220之間的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心可匹配用戶膝關(guān)節(jié)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心。

當(dāng)用戶的膝蓋處于如在圖24中所示的彎曲狀態(tài)時(shí)，膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心可為如圖23所示的接觸點(diǎn)C1。當(dāng)用戶在框架組件22的旋轉(zhuǎn)中心沒有匹配接觸點(diǎn)C1的狀態(tài)下移動(dòng)時(shí)，未對(duì)準(zhǔn)可使外力被施加到框架組件22。外力可使對(duì)于橫向施加的力有柔性的框架組件22變形，從而使第一對(duì)象1210與第二對(duì)象1220之間的旋轉(zhuǎn)中心與接觸點(diǎn)C1匹配。

相似地，當(dāng)用戶的膝蓋處于如在圖25中所示的伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)，膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心可變?yōu)槿鐖D23所示的接觸點(diǎn)C2。在這個(gè)示例中，施加到框架組件22的外力可改變。外力可使框架組件22變形，從而使第一對(duì)象1210與第二對(duì)象1220之間的旋轉(zhuǎn)中心與接觸點(diǎn)C2匹配。

框架組件22可通過柔性的第一縱向構(gòu)件1230、第二縱向構(gòu)件1240和多個(gè)距離保持構(gòu)件1250而具有柔性和多自由度，并且因此可解決未對(duì)準(zhǔn)的問題。

圖26示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的由用戶穿戴的框架組件，圖27示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的由用戶在與圖24中所示的位置不同的位置穿戴的框架組件。

例如，為了一致地利用多個(gè)距離保持構(gòu)件1250，框架組件22的中心可與用戶的關(guān)節(jié)匹配。然而，參照?qǐng)D26和圖27，框架組件22可完美地操作，而沒有簡單地通過粗糙的定位造成未對(duì)準(zhǔn)。

參照?qǐng)D26，框架組件22的中心被定位在比關(guān)節(jié)低的一側(cè)。在這個(gè)示例中，被定位為相對(duì)接近于用戶的上身的距離保持構(gòu)件1250之間的間隙可進(jìn)一步增加，藉此框架組件22可作為關(guān)節(jié)裝置正常地操作。

參照?qǐng)D27，框架組件22的中心被安置在比關(guān)節(jié)高的一側(cè)。在這個(gè)示例中，被定位為相對(duì)接近于用戶的小腿的距離保持構(gòu)件1250之間的間隙可進(jìn)一步增加，藉此框架組件22可作為關(guān)節(jié)裝置正常地操作。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸不匹配用戶關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，包括普通旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備由于未對(duì)準(zhǔn)而面臨穿著性能的降低和對(duì)設(shè)備的損害。然而，所述運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1可在用戶的任何部分穿戴，并因此可容易地穿戴。

圖28示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備。

參照?qǐng)D28，運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備2可輔助踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備2可包括：被配置為支持用戶的一部分(例如，脛部的前側(cè))的第一對(duì)象1310、被配置為支持用戶的另一部分(例如，腳底)的第二對(duì)象1320、包括被配置為連接第一對(duì)象1310和第二對(duì)象1320的第一縱向構(gòu)件1330的框架組件23、與第一縱向構(gòu)件1330隔開的第二縱向構(gòu)件1340和在第一縱向構(gòu)件1330與第二縱向構(gòu)件1340之間連接的多個(gè)距離保持構(gòu)件1350。

當(dāng)?shù)诙v向構(gòu)件1340受拉時(shí)，多個(gè)距離保持構(gòu)件1350之間的間隙可減小，并且第二對(duì)象1320可相對(duì)于第一對(duì)象1310以逆時(shí)針方相旋轉(zhuǎn)，靠這樣用戶可執(zhí)行蹬離運(yùn)動(dòng)。相反地，當(dāng)用于拉第二縱向構(gòu)件1340的力被釋放時(shí)，多個(gè)距離保持構(gòu)件1350之間的間隙可由于第一縱向構(gòu)件的彈性恢復(fù)力而增加，藉此用戶可返回原始狀態(tài)。

同時(shí)，用戶關(guān)節(jié)部分的旋轉(zhuǎn)軸可基于外翻運(yùn)動(dòng)或內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)而改變。簡單的球形關(guān)節(jié)類型可能無法防止未對(duì)準(zhǔn)，并會(huì)將不必要的負(fù)荷傳遞到用戶。在下文中，將基于人類身體的踝關(guān)節(jié)詳細(xì)描述未對(duì)準(zhǔn)，并將描述使用作為關(guān)節(jié)裝置的根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的框架組件的優(yōu)勢(shì)。

圖29示出用戶的踝關(guān)節(jié)的外翻運(yùn)動(dòng)，圖30示出用戶的踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)。

參照?qǐng)D29和圖30，用戶的踝可執(zhí)行從用戶的中心向外彎曲的外翻運(yùn)動(dòng)，和從用戶的中心向內(nèi)彎曲的內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)。踝部的彎曲運(yùn)動(dòng)和伸展運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸也可基于該運(yùn)動(dòng)而改變。詳細(xì)地說，當(dāng)踝執(zhí)行如在圖29中所示的外翻運(yùn)動(dòng)時(shí)，踝的彎曲/伸展運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸可改變?yōu)槌脩舻闹行南蛳聝A斜。相反地，當(dāng)踝執(zhí)行如圖30中所示的內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)時(shí)，踝的彎曲/伸展運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸可改變?yōu)槌脩舻闹行南蛏蟽A斜。

如在圖29和圖30中所示，用戶真實(shí)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心可在運(yùn)動(dòng)過程期間改變，并且因此簡單的球形關(guān)節(jié)類型可能沒有正確地模仿這樣的運(yùn)動(dòng)。然而，不同于球形關(guān)節(jié)類型，框架組件23的旋轉(zhuǎn)中心沒有固定，因此可用于模仿實(shí)際關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。在下文中，將參照附圖進(jìn)一步提供描述。

圖31示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的踝關(guān)節(jié)處于中立狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀，圖32示出根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的當(dāng)用戶的踝關(guān)節(jié)處于外翻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)框架組件的形狀。圖32是圖31的B部分形狀的放大圖。

為了更好的理解，將基于當(dāng)踝關(guān)節(jié)處于如在圖31中所示的中立狀態(tài)時(shí)框架組件23的所有距離保持構(gòu)件1350之間的角度相等的情況提供描述。

當(dāng)踝關(guān)節(jié)執(zhí)行外翻運(yùn)動(dòng)時(shí)，踝的外側(cè)旋轉(zhuǎn)中心可如在圖29中所示向上移動(dòng)。相反地，踝的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)中心可如在圖29中所示向下移動(dòng)。在這個(gè)示例中，在定位到踝關(guān)節(jié)外側(cè)的多個(gè)距離保持構(gòu)件1350之中，被定位在相對(duì)上側(cè)的距離保持構(gòu)件1350之間的間隙可比定位在相對(duì)下側(cè)的距離保持構(gòu)件1350之間的間隙進(jìn)一步增加，藉此框架組件23可自對(duì)準(zhǔn)以應(yīng)對(duì)踝的外側(cè)旋轉(zhuǎn)中心的改變。詳細(xì)地說，在多個(gè)距離保持構(gòu)件1350之中，被定位為相對(duì)接近于旋轉(zhuǎn)中心的距離保持構(gòu)件1350之間的間隙可比被定位為相對(duì)遠(yuǎn)離于旋轉(zhuǎn)中心的距離保持構(gòu)件1350之間的間隙進(jìn)一步增加，藉此框架組件23的旋轉(zhuǎn)中心可改變。因此，用戶穿著性能可改善，并且將被施加到用戶的不必要的負(fù)荷可減少(或可選地，被阻止)。

相似于圖22的框架組件22，可以以踝關(guān)節(jié)的兩側(cè)具有對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)提供框架組件23。分別在兩側(cè)提供的距離保持構(gòu)件可分別自對(duì)準(zhǔn)。因此，可解決由于如在圖19和圖20中所示的外翻/內(nèi)翻運(yùn)動(dòng)所引起的未對(duì)準(zhǔn)問題。

框架組件23可通過柔性的第一縱向構(gòu)件1330、第二縱向構(gòu)件1340和多個(gè)距離保持構(gòu)件1350而具有柔性和多自由度，并因此可解決未對(duì)準(zhǔn)的問題。

在一些示例實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備1、2可包括傳感器(未示出)和控制器(未示出)中的至少一個(gè)。

傳感器可為壓力傳感器、應(yīng)變傳感器或被配置為感測(cè)用戶的運(yùn)動(dòng)和/或用戶關(guān)節(jié)的角度的任何其他傳感器。

控制器可包括處理器和存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括：磁介質(zhì)(諸如，硬盤、軟盤和磁帶)；光介質(zhì)(諸如，CD-ROM光盤和DVD)；磁光介質(zhì)(諸如，光盤)；被專門配置為存儲(chǔ)和執(zhí)行程序指令的硬件裝置(諸如，只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存等)。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可為分布式網(wǎng)絡(luò)，以致程序指令以分布式方式存儲(chǔ)和執(zhí)行。處理器可為算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、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(yīng)并執(zhí)行指令的任何其他裝置。存儲(chǔ)器可包含計(jì)算機(jī)可讀代碼，當(dāng)處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼時(shí)，計(jì)算機(jī)可讀代碼將處理器配置為專用計(jì)算機(jī)。

例如，存儲(chǔ)器可包含計(jì)算機(jī)可讀代碼，當(dāng)處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼時(shí)，計(jì)算機(jī)可讀代碼將處理器配置為專用計(jì)算機(jī)，以基于來自傳感器的信息確定用戶是否正在執(zhí)行彎曲運(yùn)動(dòng)以(例如，坐下)或者伸展運(yùn)動(dòng)(例如，起立)。此外，處理器可基于該確定控制致動(dòng)器M以不同的方向旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器M。例如，在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)用戶正在坐下時(shí)，控制器可指導(dǎo)致動(dòng)器M以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并當(dāng)用戶正在起立時(shí)指導(dǎo)致動(dòng)器M以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。

一些示例實(shí)施例已在上面描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可對(duì)這些示例實(shí)施例做出各種修改。例如，如果描述的技術(shù)以不同的順序執(zhí)行和/或如果在描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的組件以不同的方式組合和/或被其他組件或它們的等同物替代或補(bǔ)充，則可取得合適的結(jié)果。據(jù)此，其他實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。