Abstract:
Un exoesqueleto (100) que comprende: un soporte (110) de pierna configurado para acoplarse a un portador; un actuador (145) de cadera; un actuador (155) de rodilla; y un sistema (165) de control configurado para hacer que el exoesqueleto (100) entre de forma sucesiva en al menos dos modos de funcionamiento para el exoesqueleto (100), con los modos de funcionamiento que se seleccionan de uno o más de, un modo de preparación de entrenamiento de la marcha, un modo de entrenamiento de equilibrio, un modo de control de centro de presión y un modo de ciclo de trayectoria; caracterizado por que: en donde el modo de preparación de entrenamiento de la marcha comprende las etapas de: (i) hacer que el exoesqueleto (100) entre en el modo de preparación de entrenamiento de la marcha; (ii) mover la pierna del portador con el exoesqueleto (100); (iii) hacer que el exoesqueleto salga del modo de preparación de entrenamiento de la marcha; y (iv) realizar el entrenamiento de la marcha con el exoesqueleto (100); en donde el modo de entrenamiento de equilibrio comprende las etapas de: (i) hacer que el exoesqueleto (100) entre en el modo de entrenamiento de equilibrio; (ii) recoger datos en un estado de equilibrio del exoesqueleto (100) y del portador mientras el portador realiza un movimiento; y (iii) proporcionar retroalimentación al portador basándose en los datos recogidos en el estado de equilibrio del exoesqueleto (100) y del portador; en donde el modo de control del centro de presión comprende las etapas de: (i) hacer que el exoesqueleto (100) entre en el modo de control de centro de presión; (ii) calcular un centro de presión del exoesqueleto (100) y del portador; y (iii) determinar si se recomienda un cambio de peso; y en donde el modo de ciclo de trayectoria comprende las etapas de: (i) hacer que el exoesqueleto (100) entre en el modo de ciclo de trayectoria; (ii) dirigir al exoesqueleto (100) para realizar un ciclo de trayectoria una pluralidad de veces; (iii) modificar el ciclo de trayectoria para crear un primer ciclo de trayectoria modificado; y (iv) hacer que el exoesqueleto (100) realice el primer ciclo de trayectoria modificado una o más veces.
Abstract:
Un dispositivo de rodilla protésica semiaccionada (100), configurado para acoplarse a una extremidad inferior que queda por encima de la rodilla de un amputado y que puede funcionar tanto en modo accionado como en modo no accionado, que comprende: un pie artificial (108) que tiene una punta y un talón; un enlace de caña (105) acoplado al pie artificial; un enlace de muslo (103) configurado para unirse a la extremidad inferior que queda encima de la rodilla de un amputado; un mecanismo de rodilla (107) que interconecta dicho enlace de muslo y dicho enlace de caña, permitiendo dicho mecanismo de rodilla los movimientos de flexión y extensión de dicho enlace de muslo y dicho enlace de caña entre sí; un generador de torsión hidráulico (104) interpuesto entre dicho enlace de caña y dicho enlace de muslo; una unidad de energía hidráulica (200) que incluye un circuito de válvula hidráulica acoplado de forma hidráulica a dicho generador de torsión, una bomba hidráulica (201) y un motor eléctrico (202) acoplado mecánicamente a dicha bomba hidráulica; una fuente energía (129) para proporcionar energía eléctrica a dicho motor eléctrico (202); y un procesador de señales (130) conectado a la fuente de energía (129); caracterizado por un sensor de postura (124) que puede identificar la parte del pie artificial que está en contacto con el suelo; un sensor de ángulo de rodilla (120) dispuesto para crear una señal de ángulo de rodilla (155) que representa el ángulo entre dicho enlace de caña y dicho enlace de muslo; y estando conectado además dicho procesador de señales (130) a dichos sensores de ángulo de rodilla y de postura (120, 124) y la unidad de energía hidráulica (200) para controlar el funcionamiento de la unidad de energía hidráulica basándose en señales (155, 234) recibidas desde los sensores de ángulo de rodilla y postura (120, 234) en el que, cuando dicha rodilla protésica semiaccionada (100) funciona en su modo accionado, se transfiere energía eléctrica desde dicha fuente de energía (129) hasta dicho motor eléctrico (202) para manejar la bomba hidráulica (201) para proporcionar fluido de trabajo a dicho generador de torsión (104) bajo el control del procesador de señales (130) para crear un par de torsión entre dicho enlace de caña (105) y dicho enlace de muslo (103) y, cuando dicha rodilla protésica semiaccionada (100) funciona en su modo no accionado, dicho circuito de válvula hidráulica modula una resistencia de flujo de fluido en dicho generador de torsión (104) de modo que dicha rodilla protésica semiaccionada (100) funciona sin ninguna transferencia de energía eléctrica desde dicha fuente de energía eléctrica (129) hasta dicho motor eléctrico.
Abstract:
An exoskeleton ( 100) configured to be coupled to a person (187) includes an exoskeleton trunk (109) and leg supports (101, 102) adapted to contact the ground. Hip torque generators ( 145, 146) extend between the exoskeleton trunk (109) and respective leg supports (101, 102). A load holding mechanism (221 ) is rotatably coupled to the exoskeleton trunk (109), preferably via over-shoulder members (138) configured to support a load (154) in front of the person (187). In use, hip torque generators (145, 146) create torque between the exoskeleton trunk (109) and respective leg supports (101, 102) in the stance phase, wherein at least one torque generator (145 or 146) is configured to create a first torque between the exoskeleton trunk (109) and one of the first and second leg supports (101, 102) in the stance phase opposing a second torque generated on the exoskeleton ( 100) by a weight of the load (154). Load bearing sensors (236, 303) may be utilized to determine the torque generated by the load (154) and communicate with a controller (137) to control power to the torque generators (145, 146).
Abstract:
A powered orthotic system, such as an exoskeleton (100), is employed for overground rehabilitation purposes by adapting and adjusting to real-time needs in a rehabilitation situation whereby the system can be initially controlled to perform gait functions for a wearer (109) based on a predetermined level of assistance but the predetermined level of assistance can be varied, based on one or more rehabilitation parameters or specific needs of the wearer (109) undergoing therapy, through the application and adjustment of appropriate variables associated with operation of the system.
Abstract:
An exoskeleton (100; 204; 304; 404; 504; 602; 702; 802; 902; 1002) includes a control system (120; 205; 305; 405; 505; 603; 703; 803; 903; 1003; 1010) which incorporates a feedback system used to establish and communicate orthosis operational information to a physical therapist (202, 302, 402) and/or to an exoskeleton user (109; 201; 301; 401; 501; 601; 701; 801; 901; 1001). The feedback system can take various forms, including employing sensors (704; 804; 1004; 1010) to establish a feedback ready value and communicating the value through one or more light sources (206; 306; 503; 608) which can be in close proximity to joints of the exoskeleton joints.
Abstract:
A gait orthotic system includes a balance aid and a gait orthotic device. The gait orthotic device has a rigid attachment mechanism configured to securely and releasably couple the balance aid to the gait orthotic device. When the balance aid is coupled to the gait orthotic device, the gait orthotic device is supported in a standing position so that a user of the gait orthotic device is able to use his/her hands freely. When the balance aid is not coupled to the gait orthotic device, the user is able to use the balance aid for locomotion. In certain embodiments, the balance aid is a forearm crutch, a walker or a cane, while the rigid attachment mechanism is a clamp with an over-center latch.
Abstract:
A lower extremity orthosis is configured to be coupled to across at least one joint of a person for gait assistance and can incorporate knee, thigh, hip and ankle/foot assistive orthotic devices which can be used in various combinations to aid in the rehabilitation and restoration of muscular function in patients with impaired muscular function or control.
Abstract:
A powered orthotic system, such as an exoskeleton, is employed for rehabilitation purposes by adapting and adjusting to real-time needs in a rehabilitation situation whereby the system can be initially controlled to perform gait functions for a wearer based on a predetermined level of assistance but the predetermined level of assistance can be varied, based on one or more rehabilitation parameters or specific needs of the wearer undergoing therapy, through the application and adjustment of appropriate variables associated with operation of the system.