首页 > 专利技术

移动机器人的数据记录和第三方管理的制作方法

移动机器人的数据记录和第三方管理
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是代理人案号为0110496-010pr0的2020年5月27日提交的名称为“powered device for improved user mobility and medical treatment”的美国临时专利申请63/030,586的非临时申请，并且要求所述申请的优先权。此申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
3.本技术是代理人案号为0110496-011pr0的2020年7月30日提交的名称为“powered device to benefit a wearer during tactical applications”的美国临时专利申请63/058,825的非临时申请，并且要求所述申请的优先权。此申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
4.本技术还涉及代理人案号分别为0110496-010us0、0110496-012us0、0110496-013us0、0110496-014us0、0110496-015us0、0110496-017us0的名称为“powered medical device and methods for improved user mobility and treatment”、“fit and suspension systems and methods for a mobile robot”、“battery systems and methods for a mobile robot”、“control system and method for a mobile robot”、“user interface and feedback systems and methods for a mobile robot”和“modular exoskeleton systems and methods”且相应的申请号为xx/yyy,zzz、xx/yyy,zzz、xx/yyy,zzz、xx/yyy,zzz、xx/yyy,zzz和xx/yyy,zzz的与本技术同日提交的美国非临时申请，这些申请特此出于所有目的全文以引用方式并入本文。
附图说明
5.图1是用户穿戴的外骨骼系统的实施方案的示例性图示。
6.图2是联接到用户的一条腿的腿致动单元的实施方案的前视图。
7.图3是联接到用户的腿的图3的腿致动单元的侧视图。
8.图4是图3和图4的腿致动单元的透视图。
9.图5是示出外骨骼系统的示例性实施方案的框图。
10.图6示出包括外骨骼系统的外骨骼网络的实施方案，所述外骨骼系统经由直接连接和/或经由网络可操作地联接到外部装置并且经由所述网络可操作地联接到外骨骼服务器和管理员装置。
11.图7示出包括多个外骨骼系统的外骨骼网络的另一实施方案，所述多个外骨骼系统经由网络可操作地联接到外骨骼服务器和管理员装置。
12.图8a示出根据一个实施方案的处于压缩配置的气动致动器的侧视图。
13.图8b示出处于膨胀配置的图8a的气动致动器的侧视图。
14.图9a示出根据另一实施方案的处于压缩配置的气动致动器的横截面侧视图。
15.图9b示出处于膨胀配置的图9a的气动致动器的横截面侧视图。
16.图10a示出根据另一实施方案的处于压缩配置的气动致动器的俯视图。
17.图10b示出处于膨胀配置的图10a的气动致动器的俯视图。
18.图11示出根据一个实施方案的气动致动器约束肋的俯视图。
19.图12a示出根据另一实施方案的气动致动器波纹管的横截面视图。
20.图12b示出处于膨胀配置的图12a的气动致动器的侧视图，其示出图12a的横截面。
21.图13示出示例性平面材料，所述平面材料沿着平面材料的一个或多个平面轴是基本上不可伸展的，而在其他方向上是柔性的。
22.应注意，附图不是按比例绘制的，并且在整个附图中出于说明性目的，具有类似结构或功能的元件一般由相同附图标号表示。还应注意，附图仅意图促进对优选实施方案的描述。附图未示出所描述实施方案的每个方面，并且不限制本公开的范围。
具体实施方式
23.以下公开内容还包括新颖的外骨骼装置的设计的示例性实施方案。各种优选实施方案包括：具有集成致动装置的腿支架(brace)；移动电源；以及实时确定装置的输出行为的控制单元。
24.外骨骼系统的存在于各种实施方案中的部件是随身穿戴式下肢支架，所述随身穿戴式下肢支架并入向用户引入扭矩的能力。此部件的一个优选实施方案是腿支架，所述腿支架被配置为支撑用户的膝盖，并且包括跨膝关节的致动装置以在伸展方向上提供辅助扭矩。此实施方案可通过一系列附接件(包括在靴子上、在膝盖以下以及沿着用户大腿的附接件)连接到用户。此优选实施方案可包括在用户的双腿上的这种类型的腿支架。
25.本公开教导包括一个或多个可调整流体致动器的流体外骨骼系统的示例性实施方案。一些优选实施方案包括流体致动器，所述流体致动器可在可与人体上的关节一起定向的配置中在各种压力水平下以大行程长度操作。
26.如本文所论述，外骨骼系统100可被配置用于各种合适的用途。例如，图1至图3示出用户使用的外骨骼系统100。如图1所示，用户101可将外骨骼系统100穿戴在双腿102上。图2和图3示出联接到用户101的腿102的致动器单元110的前视图和侧视图，并且图4示出未被用户101穿戴的致动器单元110的侧视图。
27.如图1的示例中所示，外骨骼系统100可包括分别联接到用户的左腿102l和右腿102r的左腿致动器单元110l和右腿致动器单元110r。在各种实施方案中，左腿致动器单元110l和右腿致动器单元110r可基本上是彼此的镜像。
28.如图1至图4中所示，腿致动器单元110可包括经由关节125可旋转地联接的上臂115和下臂120。波纹管致动器130在上臂115与下臂120之间延伸。一组或多组气动管线145可联接到波纹管致动器130以向波纹管致动器130引入流体和/或从所述波纹管致动器移除流体，以致使波纹管致动器130膨胀和收缩以及变硬和变软，如本文所论述。背包155可由用户101穿戴并且可保持外骨骼系统100的各种部件，诸如流体源、控制系统、电源等。
29.如图1至图3中所示，腿致动器单元110l、110r可分别围绕用户101的腿102l、102r联接，其中关节125定位在用户101的膝盖103l、103r处，其中腿致动器单元110l、110r的上臂115经由一个或多个联接器150(例如，环绕腿102的带子)围绕用户101的大腿部分104l、104r联接。腿致动器单元110l、110r的下臂120可经由一个或多个联接器150围绕用户101的小腿部分105l、105r联接。
30.腿致动器单元110的上臂115和下臂120可以各种合适的方式围绕用户101的腿102
联接。例如，图1至图3示出其中腿致动器单元110的上臂115和下臂120以及关节125沿着腿102的顶部部分104和底部部分105的侧向面(侧面)联接的示例。如图1至图3的示例中所示，上臂115可经由两个联接器150在膝盖103上方联接到腿102的大腿部分104，并且下臂120可经由两个联接器150在膝盖103下方联接到腿102的小腿部分105。
31.具体地，上臂115可经由第一组联接器250a在膝盖103上方联接到腿102的大腿部分104，所述第一组联接器包括第一联接器150a和第二联接器150b。第一联接器150a和第二联接器150b可通过设置在腿102的大腿部分104的侧面上的刚性板组件215接合，其中第一联接器150a和第二联接器150b的带子151围绕腿102的大腿部分104延伸。上臂115可在腿102的大腿部分104的侧面上联接到板组件215，这可将由上臂115生成的力传递到腿102的大腿部分104。
32.下臂120可经由第二组联接器250b在膝盖103下方联接到腿102的小腿部分105，所述第二组联接器包括第三联接器150c和第四联接器150d。联接分支单元220可从下臂120的远端延伸或者由所述远端限定。联接分支单元220可包括第一分支221，所述第一分支从腿102的小腿部分105上的侧向位置延伸，向上并朝向小腿部分105的前部(前方)弯曲到小腿部分105的前部上在膝盖103下方的第一附接件222，其中第一附接件222接合第三联接器150c和联接分支单元220的第一分支221。联接分支单元220可包括第二分支223，所述第二分支从腿102的小腿部分105上的侧向位置延伸，向下并朝向小腿部分105的后部(后方)弯曲到小腿部分105的后部上在膝盖103下方的第二附接件224，其中第二附接件224接合第四联接器150d和联接分支单元220的第二分支223。
33.如图1至图3的示例中所示，第四联接器150d可被配置为环绕并接合用户的靴子191。例如，第四联接器150d的带子151可具有允许第四联接器150d环绕与仅腿102的下部部分105相比更大直径的靴子191的大小。而且，下臂120和/或联接分支单元220的长度可以是足以将第四联接器150d定位在靴子191之上的长度，而不是较短长度，使得当用户穿戴腿致动器单元110时，第四联接器150d将环绕腿102的下部部分105的在靴子191上方的区段。
34.附接到靴子191在各种实施方案之间可有所不同。在一个实施方案中，此附接可通过柔性带子来实现，所述柔性带子围绕靴子191的周边缠绕以将腿致动器单元110附连到靴子191，其中在腿致动器单元110与带子之间具有期望量的相对运动。其他实施方案可用以约束各种自由度，同时允许腿致动器单元110与靴子191之间在其他自由度上的期望量的相对运动。一个此类实施方案可包括使用连接到靴子191的后方的机械夹子，所述机械夹子可在装置与靴子191之间提供特定的机械连接。各种实施方案可包括但不限于先前列出的设计、机械螺栓连接、刚性带子、磁性连接、电磁连接、机电连接、到用户的靴子中的插入件、刚性或柔性缆线或与靴子的直接连接。
35.外骨骼系统100的另一方面可以是用于将外骨骼系统100固定到用户101的适配部件。由于在各种实施方案中外骨骼系统100的功能可在很大程度上依赖于外骨骼系统100的适配有效地在用户101与外骨骼系统100之间传输力而不使外骨骼系统100在身体101上显著漂移或产生不适，因此在一些实施方案中，改进外骨骼系统100的适配并且随时间监测外骨骼系统100到用户的适配对于外骨骼系统100的整体功能可为期望的。
36.在各种示例中，不同联接器150可被配置用于不同目的，其中一些联接器150主要用于传输力，而其他联接器被配置用于将外骨骼系统100固定附接到身体101。在用于单膝
系统的一个优选实施方案中，位于用户101的小腿105上的联接器150(例如，联接器150c、150d中的一者或两者)可意图以身体适配为目标，并且因此可保持柔性和顺应性以适形于用户101的身体。可替代地，在此实施方案中，在腿102的上部部分104上附连到用户大腿前方的联接器150(例如，联接器150a、150b中的一者或两者)可意图以动力传输需求为目标，并且可具有比其他联接器150(例如，联接器150c、150d中的一者或两者)更硬的到身体的附接。各种实施方案可采用多种捆扎或联接配置，并且这些实施方案可扩展到包括任何多种合适的带子、联接件等，其中两组平行联接配置打算满足这些不同需求。
37.在一些情况下，关节125的设计可改进外骨骼系统100在用户身上的适配。在一个实施方案中，单膝腿致动器单元110的关节125可被设计为使用与膝关节的生理机能有一些偏差的单个枢轴关节。另一实施方案使用多中心膝关节来更好地适配人类膝关节的运动，这在一些示例中可期望地与适配非常良好的腿致动器单元110配对。关节125的各种实施方案可包括但不限于上面列出的示例性元件、球窝关节、四杆联动装置等。
38.一些实施方案可包括针对小腿105中的内翻或外翻角度的解剖学变化的适配调整。一个优选实施方案包括以跨越用户101的膝盖103的关节的十字带的形式并入到腿致动器单元110中的调整件，所述调整件可收紧以在冠状面中跨膝关节提供改变标称静息角度的力矩。各种实施方案可包括但不限于以下各项：带子，所述带子跨越关节125以改变关节125的操作角度；机械组件，所述机械组件包括可调整以改变关节125的角度的螺杆；机械插入件，所述机械插入件可被添加到腿致动器单元110以小心地改变用户101的关节125的默认角度等。
39.在各种实施方案中，腿致动器单元110可被配置为保持竖直悬挂在腿102上并且保持与膝盖103的关节适当地定位。在一个实施方案中，与靴子191相关联的联接器150(例如，联接器150d)可为腿致动器单元110提供竖直保持力。另一实施方案使用定位在用户101的小腿105上的联接器150(例如，联接器150c、150d中的一者或两者)，所述联接器通过作用于用户101的小腿肚来对腿致动器单元110施加竖直力。各种实施方案可包括但不限于以下各项：通过靴子上的联接器150(例如，联接器150d)或先前论述的靴子附接件的另一实施方案传输的悬挂力；通过电子和/或流体缆线组件传输的悬挂力；通过与腰带的连接传输的悬挂力；通过与背包155或用于外骨骼装置510和/或气动系统520(参看图5)的其他外壳的机械连接传输的悬挂力；通过与用户101的肩膀的带子或系带传输的悬挂力等。
40.在各种实施方案中，腿致动器单元110可通过与腿102的有限数量的附接件与用户的腿102间隔开。例如，在一些实施方案中，腿致动器单元110可由或基本上由与用户101的腿102的三个附接件(即，经由第一附接件222和第二附接件224以及215)组成。在各种实施方案中，腿致动器单元110到小腿部分105的联接件可由或基本上由小腿部分105的前部和后部上的第一附接件和第二附接件组成。在各种实施方案中，腿致动器单元110到大腿部分104的联接件可由或基本上由单个侧向联接件组成，所述单个侧向联接件可与一个或多个联接器150(例如，如图1至图4中所示的两个联接器150a、150b)相关联。在各种实施方案中，基于供主题活动期间使用的特定力传递，这种配置可为期望的。因此，在各种实施方案中，到用户101的腿102的附接件或联接件的数量和位置不是简单的设计选择，而是可针对一个或多个选定的目标用户活动专门选择的。
41.虽然本文示出联接器150的特定实施方案，但在其他实施方案中，在本文论述的此
类部件可以可操作地由替代结构代替以产生相同的功能性。例如，虽然在各种示例中示出带子、带扣、衬垫等，但其他实施方案可包括各种合适类型的且具有各种合适元件的联接器150。例如，一些实施方案可包括魔术贴钩环带子等。
42.图1至图3示出外骨骼系统100的示例，其中关节125侧向于且邻近膝盖103设置，其中关节125的旋转轴线被设置成平行于膝盖103的旋转轴线。在一些实施方案中，关节125的旋转轴线可与膝盖103的旋转轴线重合。在一些实施方案中，关节可设置在膝盖103的前部、膝盖103的后部、膝盖103的内侧上等。
43.在各种实施方案中，关节结构125可约束波纹管致动器130，使得可将由波纹管致动器130内的致动器流体压力产生的力引导到瞬时中心(其在空间中可以是固定的或可以不是固定的)周围。在回旋或旋转关节或在弯曲表面上滑动的主体的一些情况下，此瞬时中心可与关节125或弯曲表面的瞬时旋转中心重合。由腿致动器单元110围绕旋转关节125产生的力可用于将力矩施加到瞬时中心周围并且仍用于施加导向力。在棱柱形或直线关节(例如，轨道上的滑块等)的一些情况下，瞬时中心可在运动学上被视为位于无穷远处，在这种情况下，被引导到此无限瞬时中心周围的力可被视为沿着棱柱形关节的运动轴线引导的力。在各种实施方案中，由机械枢轴机构构建旋转关节125便可足够。在此实施方案中，关节125可具有可容易限定的固定旋转中心，并且波纹管致动器130可相对于关节125移动。在另一实施方案中，关节125包括不具有单个固定旋转中心的复杂连杆可为有益的。在又一实施方案中，关节125可包括不具有固定关节枢轴的挠曲设计。在再一实施方案中，关节125可包括诸如人关节、机器人关节等结构。
44.在各种实施方案中，腿致动器单元110(例如，包括波纹管致动器130、关节结构125等)可集成到系统中，以使用腿致动器单元110的所生成的导向力来完成各种任务。在一些示例中，当腿致动器单元110被配置为辅助人体或包括到电动外骨骼系统100中时，腿致动器单元110可具有一个或多个独特的益处。在示例性实施方案中，腿致动器单元110可被配置为辅助人类用户围绕用户的膝关节103运动。为此，在一些示例中，腿致动器单元110的瞬时中心可被设计为与用户101的膝盖103的瞬时旋转中心重合或几乎重合。在一个示例性配置中，腿致动器单元110可侧向于膝关节103定位，如图1至图3中所示。在各种示例中，人膝关节103可充当腿致动器单元110的关节125(例如，作为所述关节的补充或替代)。
45.为清楚起见，本文论述的示例性实施方案不应被视为对本公开内描述的腿致动器单元110的潜在应用的限制。腿致动器单元110可用在身体的其他关节上，包括但不限于一个或多个肘部、一个或多个臀部、一根或多根手指、一个或多个脚踝、脊柱或颈部。在一些实施方案中，腿致动器单元110可用在不在人体上的应用中，诸如用在机器人中(用于通用致动)、动物外骨骼等中。
46.而且，实施方案可用于或适用于各种合适的应用，诸如战术、医疗或劳动应用等。此类应用的示例可见于代理人案号为0110496-002us1的2017年11月27日提交的名称为“pneumatic exomuscle system and method”的美国专利申请15/823,523和代理人案号为0110496-004us0的2018年4月13日提交的名称为“leg exoskeleton system and method”的美国专利申请15/953,296，所述申请以引用方式并入本文。
47.一些实施方案可将如本文所述的腿致动器单元110的配置应用于线性致动应用。在示例性实施方案中，波纹管致动器130可包括两层不可渗透/不可伸展的构造，并且一个
或多个约束肋的一个端部可在预定位置处固定到波纹管致动器130。在各种实施方案中，关节结构125可被配置为一对直线导轨上的一系列滑块，其中一个或多个约束肋的其余端部连接到滑块。因此，流体致动器的运动和力可沿着直线轨道受到约束和引导。
48.图5是外骨骼系统100的示例性实施方案的框图，所述外骨骼系统包括可操作地连接到气动系统520的外骨骼装置510。虽然在图5的示例中使用气动系统520，但其他实施方案可包括任何合适的流体系统，或在一些实施方案中(诸如在外骨骼系统100由电动马达致动等的情况下)可不存在气动系统520。
49.在此示例中，外骨骼装置510包括处理器511、存储器512、一个或多个传感器513、通信单元514、用户接口515和电源516。多个致动器130经由相应的气动管线145可操作地联接到气动系统520。多个致动器130包括定位在身体100的右侧和左侧上的一对膝盖致动器130l和130r。例如，如上文所论述，在图5中示出的示例性外骨骼系统100可包括如图1和图2中所示的在身体101的相应侧上的左腿致动器单元110l和右腿致动器单元110r，其中外骨骼装置510和气动系统520中的一者或两者或它们的一个或多个部件储存在背包155内或周围(参看图1)或由用户101以其他方式安装、穿戴或保持。
50.因此，在各种实施方案中，外骨骼系统100可以是完全移动且独立的系统，其被配置为被供电并在没有外部电源的情况下在各种用户活动期间操作较长时间。因此，在各种实施方案中，致动器单元110、外骨骼装置510和气动系统520的大小、重量和配置可针对此类移动且独立的操作进行配置。
51.在各种实施方案中，示例性系统100可被配置为使穿戴外骨骼系统100的用户101移动和/或增强用户的移动。例如，外骨骼装置510可向气动系统520提供指令，所述气动系统可选择性地经由气动管线145使波纹管致动器130胀大(inflate)和/或塌缩(deflate)。波纹管致动器130的此类选择性胀大和/或塌缩可使一条或两条腿102移动和/或对其进行支撑以生成和/或增强身体运动，诸如行走、跑步、跳跃、攀爬、举起、投掷、深蹲、滑雪等。
52.在一些情况下，外骨骼系统100可被设计为支持模块化配置中的多个配置。例如，一个实施方案是被设计为依据用户101穿戴多少致动器单元110来在单膝配置中或双膝配置中操作的模块化配置。例如，外骨骼装置510可确定有多少致动器单元110联接到气动系统520和/或外骨骼装置510(例如，一个或两个致动器单元110)，并且外骨骼单元510可基于检测到的致动器单元110的数量来改变操作能力。
53.在其他实施方案中，气动系统520可受手动控制、被配置为施加恒定压力，或者以任何其他合适的方式操作。在一些实施方案中，此类移动可由穿戴着外骨骼系统100的用户101或由另一个人控制和/或编程。在一些实施方案中，可通过用户101的移动来控制外骨骼系统100。例如，外骨骼装置510可感测到用户正在行走并携带负载，并且可以经由致动器130向用户提供动力辅助来减少与负载和行走相关联的用力。类似地，在用户101穿戴外骨骼系统100的情况下，外骨骼系统100可感测用户101的移动，并且可经由致动器130向用户提供动力辅助，以在滑雪时增强用户或向用户提供辅助。
54.因此，在各种实施方案中，外骨骼系统130可在没有直接用户交互的情况下自动作出反应。在其他实施方案中，可通过诸如控制器、操纵杆、语音控制或思想控制的用户接口515实时控制移动。另外，一些移动可以是预编程的，并且被选择性地触发(例如，向前走、坐下、蹲下)，而不是完全受控制的。在一些实施方案中，可通过广义指令来控制移动(例如，从
点a走到点b，从货架a拾取箱子并将箱子移动到货架b)。
55.用户接口515可允许用户101控制外骨骼系统100的各种方面，包括给外骨骼系统100通电或断电；控制外骨骼系统100的移动；配置外骨骼系统100的设置等。用户接口515可包括各种合适的输入元件，诸如触摸屏、一个或多个按钮、音频输入等。用户接口515可位于外骨骼系统100周围的各种合适位置。例如，在一个实施方案中，用户接口515可设置在背包155的带子上等。在一些实施方案中，可由诸如智能手机、智能手表、可穿戴装置等用户装置限定用户接口。
56.在各种实施方案中，电源516可以是为外骨骼系统100提供操作电力的移动电源。在一个优选实施方案中，电源组单元容纳对腿致动器单元110的气动致动的持续操作所需的气动系统520(例如，压缩机)和/或电源(例如，电池)中的一些或全部。此类电源组单元的内容物可与被配置为在特定实施方案中使用的特定致动方法相关。在一些实施方案中，电源组单元将仅包含电池，在机电致动系统或其中气动系统520和电源516分开的系统中可为这种情况。电源组单元的各种实施方案可包括但不限于以下各项中的一者或多者的组合：气动压缩机、电池、储存的高压气动室、液压泵、气动安全部件、电动马达、电动马达驱动器、微处理器等。因此，电源组单元的各种实施方案可包括外骨骼装置510和/或气动系统520的元件中的一者或多者。
57.可通过多种合适的方式将此类部件配置在用户101的身体上。一个优选实施方案是将电池组单元包括在躯干穿戴包中，所述躯干穿戴包不以任何向腿致动器单元110传输大量机械力的方式可操作地联接到腿致动器单元110。另一实施方案包括将电源组单元或其部件集成到腿致动器单元110本身中。各种实施方案可包括但不限于以下配置：躯干安装在背包中、躯干安装在斜跨包中、臀部安装袋、安装到腿、集成到支架部件中等。其他实施方案可将电源组单元的部件分开并将它们分散到用户101身上的各种配置中。此类实施方案可将气动压缩机配置在用户101的躯干上，然后将电池集成到外骨骼系统100的腿致动器单元110中。
58.在各种实施方案中，功率源516的一个方面在于：它必须以将可操作系统电力传递给支架以用于操作的方式连接到支架部件。一个优选实施方案是使用电缆来连接功率源516和腿致动器单元110。其他实施方案可使用电缆和气动管线145来向腿致动器单元110递送电力和气动动力。各种实施方案可包括但不限于以下连接的任何配置：气动软管、液压软管、电缆、无线通信、无线电力传输等。
59.在一些实施方案中，可能期望包括扩展腿致动器单元110与功率源516和/或气动系统520之间的缆线连接能力(例如，气动管线145和/或电源线)的次级特征。一个优选实施方案包括可伸缩缆线，其被配置为具有小机械保持力，以维持抵靠用户拉紧的缆线，其中在缆线中保留减小的松弛度。各种实施方案可包括但不限于以下次级特征的组合：可伸缩缆线、包括流体动力和电力两者的单根缆线、磁连接电缆、机械快速释放装置、被设计为在指定拉力下释放的分离连接、集成到用户衣服上的机械保持特征中等。又一实施方案可包括以最小化用户101与缆线长度之间的几何差异的方式对缆线进行布线。在具有躯干功率源的双膝配置中，一个此类实施方案可以是沿着用户的下躯干对缆线进行布线，以将功率源袋的右侧与用户的左膝盖连接。此类布线可允许用户的整个正常运动范围内的长度几何差异。
60.在一些实施方案中可能是关注点的一个特定附加特征是需要对外骨骼系统100进行适当的热管理。因此，存在可为控制热量的益处而专门集成的多种特征。一个优选实施方案集成暴露于环境的散热器，所述散热器允许外骨骼装置510和/或气动系统520的元件通过使用周围气流进行自然冷却来将热量直接散发到环境。另一实施方案引导周围空气通过背包155或其他外壳中的内部空气通道以允许内部冷却。又一实施方案可通过在背包155或其他外壳上引入斗状物(scoop)来扩展此能力，以便允许空气流过内部通道。各种实施方案可包括但不限于以下各项：直接连接到高热部件的暴露散热器；水冷式或流体冷式热管理系统；通过引入电动风扇或鼓风机进行的强制空气冷却；保护本身免于用户直接接触的外部屏蔽散热器等。
61.在一些情况下，可能有益的是，将附加特征集成到背包155或其他外壳的结构中以向外骨骼系统100提供附加特征。一个优选实施方案是集成机械附接件以支持将腿致动器单元110连同外骨骼装置510和/或气动系统520一起储存在小包中。此类实施方案可包括可部署侧袋，其可将腿致动器单元110与机械扣子一起紧靠背包155固定，所述机械扣子将致动器单元110的上臂115或下臂120固持到背包155。另一实施方案是在背包155中包括储存容量，因此用户101可保持附加物品，诸如水瓶、食物、个人电子产品和其他个人物品。各种实施方案可包括但不限于诸如以下各项的其他附加特征：由来自外骨骼装置510和/或气动系统520的热气流加热的加温口袋；促进背包155内部的附加气流的风斗；用于提供背包155在用户身上的更紧密适配的捆扎、防水储存装置、温度调节储存装置等。
62.在模块化配置中，在一些实施方案中，可能需要外骨骼装置510和/或气动系统520被配置为支持外骨骼系统的各种潜在配置的电力、流体、感测和控制要求和能力。一个优选实施方案可包括可具有向双膝配置或单膝配置提供动力(即，利用用户101身上的一个或两个腿致动器单元110)的任务的外骨骼装置510和/或气动系统520。此类外骨骼系统100可支持两种配置的要求，然后基于期望的操作配置的确定或指示来适当地配置电力、流体、感测和控制。存在支持一系列潜在模块化系统配置(诸如多个电池等)的各种实施方案。
63.在各种实施方案中，外骨骼装置100可能够操作来执行在下文或以引用方式并入本文的相关申请中更详细描述的方法或方法的部分。例如，存储器512可包括非暂时性计算机可读指令(例如，软件)，所述非暂时性计算机可读指令在由处理器511执行的情况下可致使外骨骼系统100执行在本文或以引用方式并入本文的相关申请中描述的方法或方法的部分。
64.此软件可体现解译来自传感器513或其他来源的信号以确定如何最好地操作外骨骼系统100以向用户提供期望益处的各种方法。在下文描述的特定实施方案不应用于暗示对可应用于此类外骨骼系统100的传感器513或传感器数据源的限制。虽然一些示例性实施方案可能需要特定信息来指导决策，但这并不产生外骨骼系统100将需要的一组明确的传感器513，并且其他实施方案可包括各种合适组的传感器513。另外，传感器513可位于外骨骼系统100上的各种合适的位置处，包括作为外骨骼装置510、气动系统520、一个或多个流体致动器130等的部分。因此，图5的示例性图示不应解释为暗示传感器513仅仅设置在外骨骼装置510处或是所述外骨骼装置的部分，而是仅出于简易和清晰起见提供此类图示。
65.控制软件的一个方面可以是对腿致动器单元110、外骨骼装置510和气动系统520进行操作控制以提供期望的响应。操作控制软件可存在各种合适的职责。例如，如下文更详
细论述的，一个职责可以是低级控制，其可负责针对腿致动器单元110、外骨骼装置510和气动系统520的操作产生基线反馈。另一职责可以是意图辨识，其可负责基于来自传感器513的数据来识别用户101的预期动作，并且致使外骨骼系统100基于一个或多个所识别的预期动作进行操作。另一示例可包括参考生成，其可包括选择外骨骼系统100应生成以最好地辅助用户101的期望扭矩。应注意，用于描绘操作控制软件的职责的此示例性架构仅用于描述目的，并且绝非限制可在外骨骼系统100的其他实施方案上部署的广泛多种软件方法。
66.由控制软件实施的一种方法可用于外骨骼系统100的低级控制和通信。这可经由如由用户的特定关节和需求所要求的多种方法来实现。在优选实施方案中，操作控制被配置为由腿致动器单元110在用户关节处提供期望扭矩。在此情况下，外骨骼系统100可产生低级反馈，以通过腿致动器单元110依据来自外骨骼系统100的传感器513的反馈实现期望的关节扭矩。例如，此类方法可包括：从一个或多个传感器513获得传感器数据；确定是否需要腿致动器单元110的扭矩变化，并且如果是，则致使气动系统520改变腿致动器单元110的流体状态以实现腿致动器单元110的目标关节扭矩。各种实施方案可包括但不限于以下各项：电流反馈；所记录行为回放；基于位置的反馈；基于速度的反馈；前馈响应；控制流体系统520将期望体积的流体注入致动器130中的体积反馈等。
67.由操作控制软件实施的另一种方法可用于对用户的预期行为进行意图辨识。在一些实施方案中，操作控制软件的此部分可指示系统100被配置为进行考虑的任何系列的容许行为。在一个优选实施方案中，操作控制软件被配置为识别两种特定状态：行走和非行走。在这种实施方案中，为了完成意图辨识，外骨骼系统100可使用用户输入和/或传感器读数来识别何时提供用于行走的辅助动作是安全的、期望的或适当的。例如，在一些实施方案中，意图辨识可基于经由用户接口515接收的输入，所述输入可包括用于行走和非行走的输入。因此，在一些示例中，用户接口可被配置用于由行走和非行走组成的二进制输入。
68.在一些实施方案中，意图辨识方法可包括：外骨骼装置510从传感器513获得数据；以及至少部分地基于所获得的数据确定所述数据是对应于行走还是非行走的用户状态。在已识别状态变化的情况下，外骨骼系统100可被重新配置为在当前状态下操作。例如，外骨骼装置510可确定用户101处于非行走状态，诸如坐着，并且可将外骨骼系统100配置为在非行走配置中操作。例如，与行走配置相比，此类非行走配置可提供更广的运动范围；不向腿致动单元110提供扭矩或向其提供最小扭矩；通过最少化处理和流体操作来节省电力和流体；致使向系统警示支持更多种类的非滑雪运动等。
69.外骨骼装置510可监测用户101的活动，并且可确定用户正在行走或即将行走(例如，基于传感器数据和/或用户输入)，然后可将外骨骼系统100配置为在行走配置中操作。例如，与非行走配置相比，此类行走配置可允许滑雪期间将存在的更有限的运动范围(与非行走期间的运动相比)；通过提高外骨骼系统100的处理和流体响应来提供高性能或最大性能以支持滑雪等。当用户101完成行走会话、被识别为休息等时，外骨骼系统100可(例如，基于传感器数据和/或用户输入)确定用户不再行走，然后可将外骨骼系统100配置为在非行走配置中操作。
70.在一些实施方案中，可存在可由外骨骼系统100(例如，基于传感器数据和/或用户输入)确定的多种行走状态或行走子状态，包括剧烈行走、中度行走、轻度行走、下坡、上坡、跳跃、休闲、体育运动、跑步等。此类状态可基于行走的难度、用户的能力、地形、天气条件、
海拔、行走地面的角度、期望的性能水平、省电等。因此，在各种实施方案中，外骨骼系统100可基于广泛多种因素来适应各种特定类型的行走或移动。
71.由操作控制软件实施的另一方法可产生提供辅助的特定关节的期望参考行为。控制软件的此部分可将所识别的动作与级别控制联系在一起。例如，当外骨骼系统100识别出预期的用户动作时，软件可生成限定腿致动单元110中的致动器130所期望的扭矩或位置的参考行为。在一个实施方案中，操作控制软件生成用以使腿致动单元110经由配置致动器130在膝盖103处模拟机械弹簧的参考。操作控制软件可生成膝关节处的作为膝关节角度的线性函数的扭矩参考。在另一实施方案中，操作控制软件生成向气动致动器130中提供恒定标准体积的空气的体积参考。这可通过不管膝盖角度如何都在气动致动器130中维持恒定体积的空气而允许气动致动器130像机械弹簧一样操作，所述膝盖角度可通过来自一个或多个传感器513的反馈来识别。
72.在另一实施方案中，由操作控制软件实施的方法可包括：在行走、移动、站立或跑步时评估用户101的平衡，并且以通过将膝盖辅助引导到位于用户的当前平衡简档之外的腿102来鼓励用户101保持平衡的方式引导扭矩。因此，操作外骨骼系统100的方法可包括：外骨骼装置510从传感器510获得传感器数据，所述传感器数据基于左腿致动单元110l和右腿致动单元110r的配置指示用户101的平衡简档，和/或从诸如位置传感器、加速度计等环境传感器获得传感器数据。所述方法还可包括：基于所获得的数据确定包括外腿和内腿的平衡简档，然后增加与被识别为外腿的腿102相关联的致动单元110的扭矩。
73.各种实施方案可使用但不限于运动学姿态估计、关节运动简档估计，以及观察到的身体姿态估计。存在用于协调两条腿102以生成扭矩的方法的各种其他实施方案，所述方法包括但不限于：将扭矩引导到最弯曲的腿；基于两条腿上的平均膝盖角度量来引导扭矩；依据速度或加速度来缩放扭矩等。还应注意，又一实施方案可包括多种方面的各种单独参考生成方法的组合，所述组合包括但不限于线性组合、动作特定组合或非线性组合。
74.在另一实施方案中，操作控制方法可混合两种主要的参考生成技术：一个参考专注于静态辅助，并且一个参考专注于引导用户101进行他们即将到来的行为。在一些示例中，用户101可选择在使用外骨骼系统100时期望有多少预测性辅助。例如，通过用户101指示大量预测性辅助，外骨骼系统100可被配置为响应非常迅速，并且可针对具有挑战性的地形上的熟练操作者进行良好配置。用户101还可指示对极少量的预测性辅助的期望，这可导致较慢的系统性能，这可针对学习用户或挑战性较低的地形更好地进行定制。
75.各种实施方案可以多种方式并入用户意图，并且上文呈现的示例性实施方案不应以任何方式解释为限制性的。例如，确定和操作外骨骼系统100的方法可包括代理人案号为0110496-003us0的2018年2月2日提交的名称为“system and method for user intent recognition”的美国专利申请15/887,866的系统和方法，所述专利申请以引用方式并入本文。而且，各种实施方案可以多种方式使用用户意图，包括作为连续单元或作为仅具有数个指示值的离散设置。
76.有时，可为有益的是，操作控制软件操纵其控制以考虑次要或附加目标，以便最大化装置性能或用户体验。在一个实施方案中，外骨骼系统100可提供对中央压缩机或气动系统520的其他部件的海拔感知控制，以考虑到不同海拔处的变化的空气密度。例如，操作控制软件可基于来自传感器513等的数据来识别系统正在较高海拔处操作，并且向压缩机提
供更多电流，以便维持所述压缩机所消耗的电力。因此，操作气动外骨骼系统100的方法可包括：获得指示气动外骨骼系统100正在其中操作的空气密度的数据(例如，海拔数据)；基于所获得的数据确定气动系统520的最佳操作参数；以及基于所确定的最佳操作参数来配置操作。在其他实施方案中，可基于可能影响空气体积的环境温度来调谐气动外骨骼系统100的操作，诸如操作体积。
77.在另一实施方案中，外骨骼系统100可监测周围可听噪声水平，并且改变外骨骼系统100的控制行为以减小系统的噪声分布。例如，当用户101位于安静的公共场所或者独自或与他人一起安静地在某个地方欢度时，与腿致动单元110的致动相关联的噪声可为不期望的(例如，运行压缩机或使致动器130胀大或塌缩的噪声)。因此，在一些实施方案中，传感器513可包括检测周围噪声水平的传声器，并且可将外骨骼系统100配置为在周围噪声量低于某一阈值时以安静模式操作。此类安静模式可将气动系统520的元件或致动器130的元件配置成更安静地操作，或者可延迟由此类元件产生的噪声或降低所述噪声的频率。
78.在模块化系统的情况下，在各种实施方案中，可能期望操作控制软件基于在外骨骼系统100内操作的腿致动单元110的数量来不同地操作。例如，在一些实施方案中，模块化双膝外骨骼系统100(例如，参看图1和图2)还可在其中用户101只穿戴两个腿致动单元110中的一个腿致动单元的单膝配置(例如，参看图3和图4)中操作，并且当在双腿配置中时，外骨骼系统100可以与单腿配置不同的方式生成参考。此类实施方案可使用协调控制方法来生成参考，其中外骨骼系统100使用来自两个腿致动单元110的输入来确定期望操作。然而，在单腿配置中，可用的传感器信息可能已经改变，因此在各种实施方案中，外骨骼系统100可实施不同的控制方法。在各种实施方案中，可这样做以针对给定配置最大化外骨骼系统100的性能，或者基于存在正在外骨骼系统100中操作的一个或两个腿致动单元110来考虑可用传感器信息的差异。
79.因此，操作外骨骼系统100的方法可包括起动序列，其中由外骨骼装置510确定是一个还是两个腿致动单元110正在外骨骼系统100中操作；基于正在外骨骼系统100中操作的致动单元110的数量来确定控制方法；以及用所选择的控制方法来实施和操作外骨骼系统100。操作外骨骼系统100的另一方法可包括：由外骨骼装置510监测正在外骨骼系统100中操作的致动单元110；确定在外骨骼系统100中操作的致动单元110的数量的变化；以及然后基于正在外骨骼系统100中操作的致动单元110的新数量来确定和改变控制方法。
80.例如，外骨骼系统100可在两个致动单元110的情况下利用第一控制方法进行操作。用户101可脱离致动单元110中的一者，并且外骨骼装置510可识别致动单元110中的一者的丧失，并且外骨骼装置510可确定并实施新的第二控制方法以适应致动单元110中的一者的丧失。在一些示例中，适应活动致动单元110的数量在以下情况下可为有益的：致动单元110中的一者在使用期间受损或断开连接，并且外骨骼系统100能够自动调适，因此尽管外骨骼系统100仅具有单个活动致动单元110，用户101仍然可不间断地继续工作或移动。
81.在各种实施方案中，在用户需求在单独的致动单元110或腿102之间不同的情况下，操作控制软件可调适控制方法。在此实施方案中，可为有益的是，外骨骼系统100改变在每个致动单元110中生成的扭矩参考以定制用户101的体验。一个示例是双膝外骨骼系统100(例如，参看图1)，其中用户101的单条腿102具有显著弱势问题，但另一条腿102仅存在轻微弱势问题。在此示例中，外骨骼系统100可被配置为与受影响较大的肢体相比缩小受影
响较小的肢体上的输出扭矩，以最佳地满足用户101的需求。
82.基于差分肢体强势的此类配置可由外骨骼系统100自动完成和/或可经由用户接口515等进行配置。例如，在一些实施方案中，用户101可在使用外骨骼系统100时执行校准测试，其可测试用户101的腿102中的相对强势或弱势，并且基于在腿102中识别的强势或弱势来配置外骨骼系统100。此类测试可识别腿102的总体强势或弱势，或者可识别特定肌肉或肌肉(诸如四头肌、小腿肚、腿后肌、臀肌、腓肠肌、股肌、缝匠肌、比目鱼肌等)的强势或弱势。
83.用于操作外骨骼系统100的方法的另一方面可包括监测外骨骼系统100的控制软件。在一些示例中，此类软件的监测方面可专注于监测外骨骼系统100和用户101在整个正常操作过程中的状态，以便向外骨骼系统100提供态势感知和对传感器信息的了解，以便增强用户了解和装置性能。此类监测软件的一个方面可以是监测外骨骼系统100的状态，以便提供装置了解来实现期望的性能能力。监测的一部分可以是产生系统身体姿势估计。在一个实施方案中，外骨骼装置510使用机载传感器513来产生对用户姿势的实时了解。换句话说，来自传感器513的数据可用于确定致动单元110的配置，所述配置连同其他传感器数据一起继而可用于推断穿戴致动单元110的用户101的用户姿势或身体配置估计。
84.有时，并且在一些实施方案中，由于感测模态不存在或它们无法实际集成到硬件中，所以外骨骼系统100直接感测系统姿势的所有重要方面可为不现实的或不可能的。因此，在一些示例中，外骨骼系统100可依赖于对关于用户身体的基础模型和用户穿戴着的外骨骼系统100的传感器信息的融合了解。在双腿膝盖辅助外骨骼系统100的一个实施方案中，外骨骼装置510可使用用户下肢和躯干身体段的基础模型来在原本断开连接的传感器513之间强加关系约束。此类模型可允许外骨骼系统100了解两条腿102的受约束运动，因为两条腿是通过由身体产生的用户运动链而机械连接的。此方法可用于确保膝盖取向的估计是受适当约束的且在生物力学上有效的。在各种实施方案中，外骨骼系统100可包括嵌入外骨骼装置510和/或气动系统520中的传感器513以提供系统姿态的更全面图片。在又一实施方案中，外骨骼系统100可包括逻辑约束，所述逻辑约束对于应用来说是独特的，以便对姿势估计操作提供附加约束。在一些实施方案中，这在以下状况下可为期望的：地面实况信息不可用(诸如高度动态动作)；外骨骼系统100被拒绝外部gps信号或者地球磁场扭曲。
85.在一些实施方案中，基于位置和/或位置属性的外骨骼系统100的配置的变化可自动执行和/或通过来自用户101的输入执行。例如，在一些实施方案中，外骨骼系统100可针对基于位置和/或位置属性的配置变化提供一个或多个建议，并且用户101可选择接受此类建议。在其他实施方案中，基于位置和/或位置属性的外骨骼系统100的一些或所有配置可在没有用户交互的情况下自动发生。
86.各种实施方案可包括在整个操作期间收集和存储来自外骨骼系统100的数据。在一个实施方案中，这可包括：经由通信单元514通过可用的无线通信协议将在外骨骼装置510上收集的数据实时流式传输到云存储位置，或将此类数据存储在外骨骼装置510的存储器512上，然后可经由通信单元514将所述数据上传到另一位置。例如，当外骨骼系统100获得网络连接时，可以可用的数据连接所支持的通信速率将所记录的数据上传到云。各种实施方案可包括此方式的变体，但是在各种实施方案中，可包括使用监测软件收集关于外骨骼系统100的数据并进行本地和/或远程存储以便在稍后时间针对诸如此系统的外骨骼系
统100进行检索。
87.在一些实施方案中，一旦已经记录此类数据，就可期望将所述数据用于多种不同应用。一种此类应用可以是使用数据来开发外骨骼系统100上的其他监察功能，以便识别值得注意的装置系统问题。一个实施方案可以是使用数据在多个外骨骼系统100或腿致动器单元110之中识别性能在多种用途内显著变化的特定外骨骼系统或腿致动器单元。数据的另一用途可以是将数据提供回用户101以得到对他们滑得如何的更好了解。这种用途的一个实施方案可以是通过移动应用程序将数据提供回用户101，这可允许用户101在移动装置上回顾他们的使用。此类装置数据的又一用途可以是将数据的回放与外部数据流同步以提供附加的上下文。一个实施方案是将来自配套智能手机的gps数据与在本机存储在装置上的数据相结合的系统。另一实施方案可包括将所记录的视频与从装置100获得的存储数据进行时间同步。各种实施方案可使用这些方法以由用户立即使用数据来评估他们自己的表现；供用户稍后检索以了解过去的行为；供用户与其他用户面对面或通过在线简档进行比较；由开发人员进一步开发系统，等等。
88.操作外骨骼系统100的方法的另一方面可包括被配置用于识别用户特有的特点的监测软件。例如，外骨骼系统100可提供对特定滑雪者101如何在外骨骼系统100中操作的感知，并且可随时间产生用户的特定特点的简档，以便针对那个用户使装置性能最大化。一个实施方案可包括外骨骼系统100识别用户特有的使用类型，以便识别特定用户的使用风格或技能水平。通过(例如，经由分析从传感器513等获得的数据)评估用户在各种动作期间的形式和稳定性，在一些示例中，外骨骼装置510可识别用户是技术高超者、新手还是初学者。这种对技术水平或风格的了解可允许外骨骼系统100更好地为特定用户定制控制参考。
89.在其他实施方案中，外骨骼系统100还可使用关于给定用户的个性化信息来构建用户对外骨骼系统100的生物力学响应的简档。一个实施方案可包括外骨骼系统100收集关于用户的数据以产生对单独用户的膝盖应变的估计，以便辅助用户了解用户在整个使用过程中已经对他的腿102施加的负担。这可允许外骨骼系统100在用户已经达到历史上显著量的膝盖应变的情况下警示用户，以警示用户他可能想要停止以避免自己潜在的疼痛或不适。
90.个性化的生物力学响应的另一实施方案可以是系统收集关于用户的数据以针对特定用户产生个性化的系统模型。在此实施方案中，可通过系统id(识别)方法产生个性化模型，所述系统id方法使用基础系统模型评估系统性能并且可识别用于适合特定用户的最佳模型参数。在此实施方案中，系统id可操作以估计(例如，腿102或腿102的部分的)段长度和质量，以更好地限定动态用户模型。在另一实施方案中，这些个性化模型参数可用于依据用户特定质量和段长度来递送用户特有的控制响应。在动态模型的一些示例中，这可显著有助于装置在极具挑战性的活动期间考虑动态力的能力。
91.在各种实施方案中，外骨骼系统100可提供各种类型的用户交互。例如，此类交互可包括：在需要时从用户101向外骨骼系统100中进行输入，并且外骨骼系统100向用户101提供反馈以指示外骨骼系统100的操作、外骨骼系统100的状态等的变化。如本文所论述，用户输入和/或到用户的输出可经由外骨骼装置510的一个或多个用户接口515提供，或者可包括各种其他接口或装置，诸如智能手机用户装置。此类一个或多个用户接口515或装置可位于各种合适的位置，诸如在背包155上(例如，参看图1)、在气动系统520上、在腿致动单元
110上等。
92.外骨骼系统100可被配置为获得用户101的意图。例如，这可通过多种输入装置来实现，所述多种输入装置与外骨骼系统100的其他部件(例如，一个或多个用户接口515)直接集成，或在外骨骼系统100的外部并且与所述外骨骼系统可操作地连接(例如，智能手机、可穿戴装置、远程服务器等)。在一个实施方案中，用户接口515可包括直接集成到外骨骼系统100的腿致动单元110中的一者或两者中的按钮。此单个按钮可允许用户101指示多种输入。在另一实施方案中，用户接口515可被配置为通过躯干安装式翻领输入装置来提供，所述翻领输入装置与外骨骼系统100的外骨骼装置510和/或气动系统520集成。在一个示例中，此类用户接口515可包括：按钮，其具有专用的启用和禁用功能性；选择指示器，其专用于用户的期望功率水平(例如，由腿致动器单元110施加的力的量或范围)；以及选择器开关，其可专用于集成到外骨骼系统100的控制中的预测性意图的量。用户接口515的此类实施方案可使用一系列功能锁定的按钮以向用户101提供一组被理解的指示器，这在一些示例中可能是正常操作所需的。又一实施方案可包括经由蓝牙连接或其他合适的有线或无线连接而连接到外骨骼系统100的移动装置。使用移动装置或智能手机作为用户接口515可由于输入方法的灵活性而允许用户对装置的更大量的输入。各种实施方案可使用上文列出的选项或其组合和变体，但绝不限于输入方法和项的明确陈述的组合。
93.一个或多个用户接口515可向用户101提供信息以允许用户适当地使用和操作外骨骼系统100。此类反馈可呈多种视觉、触觉和/或音频方法，所述方法包括但不限于直接集成在致动单元110中的一者或两者上的反馈机制；通过致动单元110的操作进行的反馈；通过未与外骨骼系统100集成的外部物品(例如，移动装置)进行的反馈等。一些实施方案可包括将反馈灯集成在外骨骼系统100的致动单元110中。在一个此类实施方案中，将五个多灯集成到膝关节125或其他合适的位置中，使得用户101可看到灯。这些灯可用于提供系统错误、装置电源、装置的成功操作等的反馈。在另一实施方案中，外骨骼系统100可向用户提供受控反馈以指示特定条信息。在这些实施方案中，当用户改变最大容许的用户期望扭矩时，外骨骼系统100可使腿致动单元110中的一者或两者上的关节扭矩脉动到最大所允许扭矩，这可提供扭矩设置的触觉指示器。另一实施方案可使用诸如移动装置的外部装置，其中外骨骼系统100可针对诸如操作错误、设置状态、电源状态等装置信息提供警示通知。反馈类型可包括但不限于：集成在用户101可期望与之交互的多种位置中的光、声音、振动、通知和操作力，所述多种位置包括致动单元110、气动系统520、背包155、移动装置；或其他合适的交互方法，诸如网络接口、sms文本或。
94.通信单元514可包括硬件和/或软件，所述硬件和/或软件允许外骨骼系统100直接地或经由网络与其他装置(包括用户装置、分类服务器、其他外骨骼系统100等)进行通信。例如，外骨骼系统100可被配置为与用户装置连接，所述用户装置可用于控制外骨骼系统100、从外骨骼系统100接收性能数据、促进外骨骼系统的更新等。此类通信可以是有线和/或无线通信。
95.在一些实施方案中，传感器513可包括任何合适类型的传感器，并且传感器513可位于中心位置处或可分布在外骨骼系统100周围。例如，在一些实施方案中，外骨骼系统100可在各种合适的位置处(包括在手臂115、120、关节125、致动器130或任何其他位置处)包括多个加速度计、力传感器、位置传感器等。因此，在一些示例中，传感器数据可对应于一个或
多个致动器130的物理状态、外骨骼系统100的一部分的物理状态、外骨骼系统100整体的物理状态等。在一些实施方案中，外骨骼系统100可包括全球定位系统(gps)、相机、范围感测系统、环境传感器、海拔传感器、传声器、温度计等。在一些实施方案中，外骨骼系统100可从诸如智能手机等用户装置获得传感器数据。
96.在一些情况下，可为有益的是，外骨骼系统100通过将各种合适的传感器515集成到外骨骼系统100中来生成或增强穿戴外骨骼装置100的用户101对外骨骼系统100的环境和/或操作的了解。一个实施方案可包括传感器515来测量和跟踪生物指标，以观察用户101的各种合适的方面(例如，对应于疲劳和/或身体生命机能)，诸如体温、心率、呼吸率、血压、血氧饱和度、呼出的co2、血糖水平、步速、出汗率等。
97.在一些实施方案中，外骨骼系统100可利用此类传感器515与用户101的身体的相对接近和可靠的连接性来记录系统核心功能，并且以可访问的格式存储它们(例如，存储在外骨骼装置、远程装置、远程服务器等处)。另一实施方案可包括环境传感器515，所述环境传感器可连续地或周期性地在各种环境条件下测量外骨骼系统100周围的环境，诸如温度、湿度、光级、大气压、放射性、声音水平、毒素、污染物等。在一些示例中，各种传感器515可能不是操作外骨骼系统100所必需的，或者不是由操作控制软件直接使用，但可被存储以用于向用户101报告(例如，经由接口515)或发送到远程装置、远程服务器等。
98.气动系统520可包括可操作以单独或成组地使致动器130胀大和/或塌缩的任何合适的装置或系统。例如，在一个实施方案中，气动系统可包括如2014年12月19日提交的相关专利申请14/577,817中所公开的隔膜压缩机或如本文论述的气动动力传输装置。
99.转向图6，示出外骨骼网络600的实施方案，所述外骨骼网络包括经由直接连接和/或经由网络620可操作地联接到外部装置610的外骨骼系统100。如在图6的示例中示出，外骨骼系统100还可以可操作地联接到外骨骼服务器630和管理员装置640。例如，在一些实施方案中，外骨骼装置510和/或气动系统520(还参看图5)中的一些或全部可设置在被配置为由用户101穿戴的背包155内，并且外骨骼装置可经由外骨骼装置510的通信单元514(参看图5)可操作地连接到外部装置610和/或网络。此类一个或多个连接可以是各种合适类型的无线和/或有线连接，诸如蓝牙、rfid、wi-fi、蜂窝连接、无线电连接、微波连接、卫星连接等。
100.在一些实施方案中，外骨骼系统100可经由外部装置610可操作地连接到网络(和服务器630和/或管理员装置640)。例如，外骨骼装置510可不具有到网络620的直接可操作连接，而是替代地，可具有到外部装置610的直接连接，并且外部装置610具有到网络620的可操作连接，这允许外骨骼系统100经由外部装置610与网络(和服务器630和/或管理员装置640)通信。
101.网络620可包括任何合适的有线和/或无线网络，诸如互联网、卫星网络、蜂窝网络、军事网络、微波网络、wi-fi网络、大区域网络(lan)、广域网(wan)等。在各种示例中，战术和其他应用可对装置的安全操作和经由网络620或本文论述的其他有线或无线连接进行数据传输是敏感的。因此，各种实施方案包括在适用时以安全且可靠的方式(诸如使用合适的加密、隧道、虚拟专用网络等)执行的通信和数据传递。
102.另外，图6的示例不应解释为具有限制性，并且所示出的元件中的任一者可在其他实施方案中专门地不存在或存在任何合适多个。例如，在一些实施方案中，多个外骨骼系统
100可连接到网络620，所述网络可允许多个外骨骼系统100之间或之中的通信。在一些实施方案中，多个外骨骼系统100可连接到多个不同的外部装置610和/或网络620。
103.在图6的示例中的外部装置610被示出为包括智能手机，但在其他实施方案中可使用各种其他合适的外部装置，包括平板计算机、耳机装置、智能手表、嵌入式系统等。在各种示例中，外部装置610可呈现允许如本文论述的输入和/或反馈的用户接口515。然而，应注意，外部装置610的用户接口515的存在意味着在外骨骼网络600或外骨骼系统100之上或之中不存在一个或多个附加的用户接口515。例如，如本文论述，一个或多个用户接口515可位于各种合适的位置，诸如在背包155之上、之中或周围，在一个或多个腿致动单元110处，在气动管线145处等。
104.例如，外骨骼系统100可被配置为以各种合适的方式从用户101或其他人获得意图或其他输入。这可通过多种输入装置来实现，所述多种输入装置与外骨骼系统100的部件(例如，一个或多个用户接口515)直接集成，或在外骨骼系统100的外部并且与所述外骨骼系统可操作地连接(例如，智能手机610、远程服务器630、管理员装置640等)。
105.在各种实施方案中，外骨骼服务器630和管理员装置640可远离外骨骼系统100，这可包括外骨骼服务器630和管理员装置640在不同于外骨骼系统100的国家、州、郡、城市、区域等。在一些示例中，外骨骼服务器630和管理员装置640可在彼此的本地或可彼此远离。外骨骼服务器630可以是各种合适的装置，其可包括云服务器系统或非基于云的服务器系统。管理员装置640可包括各种合适的装置，包括桌上型计算机、膝上型计算机、智能手机、平板计算机、电视、游戏装置、可穿戴装置等。
106.转向图7，示出了外骨骼网络700的另一实施方案，所述外骨骼网络包括由多个相应的用户101穿戴的多个外骨骼系统100，其中多个外骨骼经由网络620可操作地连接到外骨骼服务器630和管理员装置640。具体地，第一外骨骼系统、第二外骨骼系统和第三外骨骼系统100a、100b、100c分别由第一用户、第二用户和第三用户101a、101b、101c穿戴。虽然图7的示例示出三个外骨骼系统100和三个用户101，但其他实施方案可包括任何合适的多个外骨骼系统100和用户101，包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、20个、30个、50个、100个、150个、250个、500个、1000个、10000个等等。
107.在一些情况下，穿戴外骨骼系统100的多个用户101可一起存在于一组中，诸如一队士兵、执法人员、现场急救员、休养用户、工人等。例如，在一个实施方案中，穿戴滑雪外骨骼系统100的一组滑雪者可一起在斜坡或滑雪场上。在一些情况下，多个外骨骼系统100中的一者或多者可彼此远离。例如，多个用户101可在他们家里、在工作时、在假期等操作外骨骼系统100，并且可位于不同的物理位置，诸如在不同的国家、州、郡、城市、区域等。
108.由一个或多个外骨骼系统100(例如，由外骨骼装置510)执行的软件的一个方面可包括在操作期间从一个或多个外骨骼系统100收集数据。例如，外骨骼装置510的一个实施方案可存储数据(例如，存储在存储器512中)，所述数据包括从外骨骼系统100的一个或多个传感器513获得的数据；由外骨骼装置510生成的用于配置一个或多个致动单元110的参考(例如，扭矩、压力或角度参考)；对预期或当前动作(例如，坐着、站立、行走、跑步、蹲下、跳跃等)的确定；对状态转变(例如，从坐着变为站立、从站立变为坐着、从行走变为跑步、从站立变为跳跃等)的确定；对环境条件(例如，地面坡度、地势类型、温度、空气压力等)的确定；对位置数据(例如，gps坐标、海拔、其他装置或外骨骼系统100的位置等)的确定；电力状
态(例如，一个或多个电池的荷电状态、一个或多个电池的移除或附接、电力消耗等)；流体状态(例如，存在于流体源中的流体的量、引入到一个或多个腿致动单元110或从所述一个或多个腿致动单元释放的流体的量等)；到外骨骼系统100的任何部件的命令，包括到腿致动单元110的命令，诸如打开或关闭流体阀，或到气动系统520的命令，诸如打开或关闭气动压缩机；用户101和/或外骨骼系统100的所确定的物理配置(例如，基于传感器数据的用户101的所确定的配置的模型；基于传感器数据的一个或多个致动单元110的配置的模型等)；系统误差数据；与一个或多个用户接口515相关联的输入和/或反馈，等等。
109.在各种实施方案中，此类数据可与位置和/或时间数据相关联，这对于此类数据在何时以及在何处被获得、确定等的背景可为期望的。例如，一组外骨骼数据的多个数据单元可分别与不同的时间和/或位置数据相关联，所述不同的时间和/或位置数据对应于在生成或获得给定数据单元时的相应外骨骼系统的位置和/或在生成或获得所述数据单元时的时间。
110.在各种实施方案中，此类数据可与用户id和/或外骨骼id相关联。例如，一组外骨骼数据的多个数据单元可与对应于与相应数据单元相关联的用户101或外骨骼系统100的不同用户id和/或外骨骼id相关联。此类一个或多个id可为期望的，使得可区分来自不同用户101和/或外骨骼系统100的数据，这可允许针对给定用户101和/或外骨骼系统100的定制的配置输入、数据可视化等。
111.在一些示例中，给定用户101可使用特定外骨骼系统100，并且由给定用户101在使用特定外骨骼系统100期间生成的数据可与给定用户101和特定外骨骼系统100相关联。可通过许多方式实现数据、给定用户101和/或特定外骨骼系统100之间的此关联，包括但不限于用户在使用之前、期间或之后通过登录特定外骨骼系统100而将他们的用户id连接到特定外骨骼系统100，用户id和外骨骼id通过数字手段被一起记录，例如，如记录在视频记录、电子数据表或日志档案中，或通过手动手段被一起记录，如记录在纸张上等。此类配置可为期望的，使得诸如当给定用户101操作多个不同的外骨骼系统100时或当多个用户101使用给定的外骨骼系统100时，可区分来自特定用户101和外骨骼系统100的数据。此类区分可允许跟踪给定用户101的特征，而不管用户101正在操作的外骨骼系统100是什么。类似地，此类区分可允许跟踪外骨骼系统100的特征，而不管正在使用外骨骼系统100的用户101是谁。
112.在各种实施方案中，用户id可与关于特定用户101的生物识别、生物力学、基因和/或其他识别数据相关联。此数据可包括但不限于用户的身高、体重、性别、种族、年龄、体脂百分比、眼睛颜、头发颜、躯干长度、大腿长度、小腿长度、脚踝关节距地面的距离、脚踝关节到其他关节的距离、膝盖和其他关节处的运动范围、指纹扫描、视网膜扫描、举重能力(例如，最大卧推、深蹲)、动态移动性(例如，100m全速跑)、耐力(例如，完成5k跑步的时间)、在给定时期内完成智力游戏或其他认知任务的能力、其他物理或认知表现度量、肺活量、体温等等。
113.在一些实施方案中，与特定用户101相关联的用户识别数据用于在用户第一次使用外骨骼系统100之前选择针对用户101的外骨骼系统100的初始配置。此初始配置可包括物理配置，诸如基于用户在左膝关节处的运动范围来限制左腿致动器单元110l的膝关节处的运动范围。此物理配置可由用户101或其他人手动设定，或者可由外骨骼系统100自动设定。所述初始配置可包括基于用户识别数据而选择的初始软件配置以及预设参考、阈值、控
制算法等。
114.而且，在一些实施方案中，与多个用户101相关联的用户识别数据可与从由用户101使用的外骨骼系统100收集的数据相关。可通过多种方式使用这些相关性，包括但不限于基于用户的识别数据(例如，与左腿致动器单元110l的长度相关的用户的身高和重量)而告知针对用户101的外骨骼系统100的初始配置；基于外骨骼系统100性能与用户的识别数据之间的相关性而改变针对用户101的外骨骼系统100的配置(例如，针对具有较差运动范围的用户101的康复配置、针对具有较快100m时间的用户的动态辅助配置、针对较重用户的较高缩放辅助水平)，等等。
115.而且，在一些实施方案中，此类数据还可与置信水平相关联或包括置信水平。例如，在从坐着位置转变为站立位置的用户意图被识别并存储为数据的情况下，此类数据可与识别到此类用户意图的置信水平(例如，10％、50％、80％等)相关联。
116.而且，一些实施方案可包括识别由外骨骼系统作出的确定是正确还是不正确，这也可包括置信水平。例如，如上文的示例中所论述，在识别到从坐着位置转变为站立位置的用户意图的情况下，可确定此类意图辨识是否正确；换句话说，用户是否实际上从坐着位置转变为站立位置或此类确定是否为不正确的错误肯定。
117.各种实施方案可包括将在外骨骼装置510上收集的此类数据流式传输到外部和/或远程装置，诸如外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640、一个或多个其他外骨骼系统100等(参看图6和图7)。例如，可通过可接受的无线通信协议(例如，经由网络620)将外骨骼数据传送到安全的云存储位置(例如，外骨骼服务器630)。在一些实施方案中，此数据通信可同时进行，或者在其收集之后的给定延迟(诸如1微秒、1毫秒、0.01秒、1秒、1分钟、1小时等)之后进行。在一些实施方案中，外骨骼系统100可能在连接受限的环境中操作，并且可将数据存储在外骨骼装置510上(例如，存储在存储器512中)，然后在期望时或在连接变得可用时传送此类数据。
118.例如，外骨骼系统100可能在到网络620的连接不可用的位置操作，并且当外骨骼系统100到达连接可用的位置时，外骨骼系统100可使用高带宽安全连接协议经由网络620以由所述可用的数据连接支持的通信速率将大量数据上传到安全云位置(例如，外骨骼服务器630)，或者将此类数据上传到本地存储装置(例如，外部装置610)，然后可将所述数据上传到诸如外骨骼服务器630的远程服务器。
119.在各种实施方案中，外骨骼装置100可选择何时将数据上传到外部或远程装置；然而，在一些实施方案中，此类装置中的一者或多者可请求或导致上传此类数据。例如，管理员装置640可请求或导致将存储在外骨骼装置510上的数据上传到外骨骼服务器630，或者可开启或关闭外骨骼装置510的实时数据报告。
120.一旦已经将外骨骼数据在本地存储在外骨骼装置510上或存储在外部装置610、外骨骼服务器630等上，就可将此类外骨骼数据用于多种不同应用。一个此类应用是使用外骨骼数据来开发外骨骼系统100或外骨骼系统100的用户101的监察功能，以便识别值得注意的系统问题。一个实施方案是使用数据来识别其性能在多种使用期间已经显著改变的一个或多个外骨骼系统100，这可用于识别维护需求、生成软件或固件更新等。
121.此类外骨骼数据的另一用途可为向外骨骼系统100的用户101提供此类反馈以允许用户101得到用户101正在如何操作外骨骼系统100的更好了解。此一个示例可为通过移
动应用(例如，经由外部装置610上的接口515)将外骨骼数据提供回用户101，这可允许用户101审查移动性、性能和其他度量。此类外骨骼数据的另一示例性用途可以是使外骨骼数据的回放与外部数据流同步以提供外骨骼数据的附加上下文。
122.一个实施方案可包括外骨骼网络，所述外骨骼网络将来自配套电子装置(例如，外部装置610)的gps数据与在本机存储在外骨骼系统100的外骨骼装置510上的外骨骼数据合并。在此示例中，外骨骼系统100可不具有确定外骨骼系统100的位置的能力，但外部装置610可具有确定位置的能力。例如，外部装置610可包括具有gps的智能手机，而外骨骼系统100不具有gps功能，因此外部装置610的gps位置数据可用作外骨骼系统100的位置的代理，并且可与外骨骼数据相关联以提供此类外骨骼数据的位置上下文。
123.另一实施方案可包括视频与存储在外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器640等处的数据的时间同步。例如，可使与卫星视频、无人机视频、cctv视频、智能手机视频、相机视频、来自外部装置610的视频等相关联的时间戳与外骨骼数据的时间戳相关。例如，与误差报告相关联的数据可与外骨骼系统100的视频相关联，使得观察者可在报告此类误差时查看外骨骼装置和用户的配置。在另一示例中，可使在识别到状态、状态转变或用户意图(例如，识别到跑步、识别到从坐着变为站立，识别到用户即将坐下)时的时间与外骨骼系统的视频相关，以提供关于此类确定是正确还是错误肯定的视觉确定。此类视觉确定可由人类观察者或经由计算机视觉作出，并且可用于提高或修改识别软件正由一个或多个外骨骼系统100执行的状态、意图和状态转变。
124.应清楚，使外部数据与外骨骼数据相关联的这些具体实施方案绝非限制什么类型的外部数据可与外骨骼数据相关联以及来自什么来源。在一些实施方案中，外部装置610可提供附加数据，诸如gps、视频、音频、温度、加速度、通常由智能电话捕获的其他数据等。在其他实施方案中，配套装置可提供附加数据。这些配套装置可包括以下各项的某一组合：外部装置610、智能电话、智能手表、数码相机、摄像机、gps单元、心率监测器、emg传感器、ekg传感器、血氧仪、血糖监测器、温度传感器、加速度计、磁力计、监测身体参数或运动的其他传感器等。
125.来自外部装置610和/或配套装置的数据与外骨骼数据的关联可用于多种应用，所述应用可包括但不限于以下各项中的一者或多者：供用户或第三方观察者即时使用以评估用户表现；供用户稍后检索以了解过去的行为；供用户面对面地或通过在线简档与其他用户进行比较；供开发者进一步开发或改进一个或多个外骨骼系统100、外骨骼系统100或多个外骨骼系统以将自身重新配置。
126.在一些示例中，外骨骼软件的另一方面可以是识别用户特有的特点。例如，监测软件可具有对特定用户101如何在外骨骼系统100中操作的感知，并且此类软件可随时间产生对用户的特定特点的更好的了解，以便使外骨骼系统100的性能最大化。一个实施方案可包括识别用户特有的移动性类型，以便识别特定用户的移动性水平或安全性。例如，通过评估用户在日常移动性期间的形态和稳定性，在一些实施方案中，此类软件可识别用户是否处于将呈现安全性问题的情形中或他们是否已经超出他们的预期使用限制。这种对用户特有的移动性水平或风格的了解可允许外骨骼系统100更好地为特定用户定制控制参考。对用户特有的移动性的此类识别可由外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等并且基于来自单个外骨骼装置100或来自多个外骨骼装置100(例如，参看图7)以
及相关联的外部装置的外骨骼数据来执行。
127.各种实施方案可使用关于给定用户的个性化知识来了解用户对外骨骼系统100的生物力学响应。一个实施方案观察用户以产生单独的用户的膝盖应变的估计，以便辅助用户了解用户在整个特定一段时间、行动、使用会话等中对他们的腿强加的负担。在一些示例中，这可允许外骨骼系统100在用户已经达到历史上显著量的膝盖应变的情况下警示用户101(例如，经由接口515)，以警示用户他们可能想要停止或减少猛烈的活动，以避免自身由于用户膝盖的过度用力而引起的潜在的疼痛或不适。其他实施方案可涉及用户身体的任何合适的部分，可涉及整体用力，可涉及在特定动作期间的用力等。此类生物力学监测可由外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等并且基于来自单个外骨骼装置100或来自多个外骨骼装置100(例如，参看图7)以及相关联的外部装置的外骨骼数据来执行。
128.个性化生物力学响应的另一实施方案可包括监测软件观察用户以针对特定用户产生个性化系统模型。在此实施方案中，可在一些示例中通过系统id(识别)方法产生个性化模型，所述系统id方法使用基础系统模型评估系统性能并且识别用于适合特定用户的最佳模型参数。在此实施方案中，系统id可操作以估计用户的身体部位的段长度和质量，以更好地限定动态用户模型。在另一实施方案中，此类个性化模型参数可用于依据用户特定质量和段长度来递送用户特有的控制响应。在动态模型中，并且在各种示例中，这可显著有助于装置在诸如平衡或快速行走的动态活动期间考虑动态力的能力。此类生物力学监测可由外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等并且基于来自单个外骨骼装置100或来自多个外骨骼装置100(例如，参看图7)以及相关联的外部装置的外骨骼数据来执行。
129.各种实施方案中的监测软件的另一功能可以是相对于在第一外骨骼系统100和用户101周围的用户101和/或外骨骼系统100的体来观察第一外骨骼系统100和用户101。例如，一些实施方案可包括以下能力：相对于可在物理上遥远或接近的其他用户101和/或外骨骼系统100来评估第一外骨骼系统100和用户101的使用或位置。一个实施方案可包括提供以下了解：与组中的平均用户101或外骨骼系统100(例如，一组同伴)相比，第一外骨骼系统100和用户101的特定动作下的移动性如何。在一个实施方案中，外骨骼服务器630可从多个外骨骼系统100(例如，参看图7)接收外骨骼数据；可确定一组多个外骨骼系统100的平均使用特性；以及可向此类组内的相应外骨骼系统100报告与组平均值相比之下的相应的单独的外骨骼系统100的性能的度量。所述比较不限于平均值，而是可包括对来自多个外骨骼系统100的外骨骼数据的统计计算或其他类型的分析的任何组合，诸如众数、最大值、最小值等。
130.其他实施方案可包括报告与组相比的各种合适的单独的度量，诸如组内的排名、组内的评级、与其他人相比的朝向目标的进度等。另外，此类使用度量可涉及各种使用统计、技能、目标、成绩等。例如，用户可接收针对尝试特定数量的动作、转变等(例如，站立、坐着、行走、跑步、蹲下、跳跃)的技能奖杯，并且用户还可接收已经接收了此类技能奖杯的其他用户的百分比的通知。在另一示例中，一组用户可具有以下目标：每天使用外骨骼系统100至少十五分钟，并且可接收他们已经满足此目标达多少连续天以及与同一批中的其他用户的比较的报告。此类示例对于外骨骼系统100的医疗或康复应用可为期望的，其中将使
用游戏化可激励用户更多地进行或学习来使用外骨骼系统。另外，向用户提供了解他们处于与他们的给定的一批同伴的测距仪的较高或较低百分比的能力可提供对他们的移动性的哪些方面是弱势以及哪些方面是强势的更好的了解。
131.另一使用度量可包括行走步数、楼梯步数、跳跃数、行走或跑特定距离所用的时间、在一段时间内行进的总距离、海拔变化、平衡等。组可基于各种合适的因素，诸如选定的一组患者、选定的一组士兵、选定的一组运动员、年龄组、技能组(例如，初学者、熟练者等)、地理组(例如，城市、州、国家等)，等等。
132.体监测的另一实施方案可以是在指定的移动性任务期间回放和/或广播一个或多个用户的姿态数据。这可允许其他用户观察另一用户的与特定位置、组等相关的整个身体姿态。在一些实施方案中，可显示此类信息，其中用户可与一个或多个组或监察个体中的选定成员选择性地共享他们的数据，并且在其他实施方案中，可向附近用户广播或与附近用户共享此类数据(例如，在适当的安全协议的约束下)，以实现在行动、任务、时间段等内的比较或观察。在一些实施方案中，可与所有用户或特定组用户共享此类信息，并且此类信息可保持匿名或不匿名。在一些实施方案中，可为有益的是，让给定用户将关于特定活动的移动性表现与一个或多个其他选定用户的移动性表现进行比较。这在一些示例中可通过以下操作完成：将特定用户与同伴的表现进行比较，或与诸如教练的指定目标用户的表现进行比较。在另一实施方案中，可聚合体移动性数据以实现对移动性、技能、成绩等的体范围的了解。
133.各种实施方案中的监测软件的另一功能可以是监测外骨骼系统100和用户101的表现以及朝向一组所识别的表现目标的进展。在一些情况下，让外骨骼系统100向用户101提供使用目标可为有益的，所述使用目标可包括但不限于所采取的步伐、节奏、步速、行进距离、穿越的海拔、合计移动性得分等中的一者或多者。在一些示例中，外骨骼系统100可监测用户101已经针对一连串目标实现的进展，并且辅助用户在使用外骨骼系统100的整个过程中针对此类目标进行跟踪的能力。在一个实施方案中，针对用户设定的目标可以是在给定度量上胜过一批人或选定个体。此类实施方案可组合体监测感知、装置监测能力和目标监察能力以产生特定用户的以游戏为中心的目标。对于一些用户而言，将反馈提供回用户可为重要的，以让他们主动地跟踪他们朝向针对训练、康复或学习目的的这些目标的进度。此类目标进度监测可由外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等并且基于来自单个外骨骼装置100或来自多个外骨骼装置100(例如，参看图7)的外骨骼数据来执行。
134.在诸如战术的各种情景下，可有时从外部源提供对外骨骼系统100的输入(例如，意图指示符、配置指令等)，而不是仅从用户101直接提供给外骨骼系统(例如，经由触觉输入、用户接口515等)。例如，在给定任务、行动等期间，外骨骼系统100的一个或多个用户101可使用正在指导行动或任务的监察队可用的信息的子集或不同集合进行操作，并且可存在当监察队需要实施或指导来自可在此类行动上或执行此类任务的一个或多个外骨骼系统100的期望响应时的情形。例如，一些实施方案可包括与监察队相关联的一个或多个管理员装置640和/或外骨骼服务器630，所述监察队可在行动、任务或其他活动(例如，参看图6和图7)期间监测一个或多个外骨骼装置100并且向其提供输入。
135.在一些实施方案中，可通过预编程的行动或计划来提供此类输入。例如，如果行动
计划指示穿戴外骨骼系统100的用户101将到达用户101计划卸下外骨骼系统100(即，从用户的身体移除外骨骼100)的限定卸下位置，则外骨骼系统100可在到达所述限定的卸下位置处或在所述限定的卸下位置内时在没有直接的用户交互的情况下独立地关机。例如，监察队、管理员装置640和/或外骨骼服务器630可监测外骨骼系统100的位置，并且当外骨骼系统100被识别为位于限定的卸下位置之处或之内时，管理员装置640和/或外骨骼服务器630可发送外骨骼配置指令以使外骨骼系统100关机，所述外骨骼配置指令可在确定外骨骼系统100位于限定的卸下位置之处或之内时或响应于来自监察队的输入而自动发送。
136.在另一实施方案中，穿戴外骨骼系统100的一个或多个用户101可具有监察队，所述监察队在行动、任务或其他活动期间监察穿戴外骨骼系统100的一个或多个用户101的操作。如果在行动期间用户101卸下外骨骼系统100(例如，经由使外骨骼系统100与用户101解除联接的快脱功能)，则监察队可自动地或手动地发出禁用外骨骼系统100的意图输入，使得即使某人试图捡起外骨骼系统并且在现场使用它，外骨骼系统100也将不可操作。
137.其他实施方案可包括可响应于各种因素而自动地或基于管理员输入触发的各种其他合适的外骨骼系统100配置。例如，外骨骼系统100配置可包括上电；关机；同时分离多个联接件以致使外骨骼系统100或其部分与用户101解除联接；将一个或多个用户接口锁定或解锁；改变有监督的、半监督的或有监督的意图辨识的设置；将外骨骼系统100配置为安静模式；关闭外骨骼系统100的所有灯；自毁，等等。可自动触发或致使监察队触发此类配置的因素、标准或条件可包括外骨骼装置100的位置；外骨骼装置100所处的地形；外骨骼系统100操作所处的海拔；接近外骨骼装置100的人或车辆的存在；用户101的所识别的能力缺乏；时间；天气条件；照明条件，等等。
138.在各种实施方案中，可确认外骨骼系统100以供第三方与外骨骼系统100的各个方面交互，包括硬件、软件、存储在外骨骼系统100上的外骨骼数据，等等。例如，一个实施方案包括允许技术员直接在现场或远程地支持外骨骼系统100的技术员应用。在此实施方案中，技术员应用程序可受约束不能访问基于用户的表现数据中的任一者，但向技术员提供维护外骨骼系统100的能力。此类技术员应用程序可具有的特定动作或能力可包括以下能力：查看去识别化的装置统计，诸如总使用、运行系统校准测试，以及运行子系统水平单元测试以在现场验证装置的适当功能。各种其他动作可在其中第三方可能需要与外骨骼系统100交互的一些实施方案中是可用的，诸如以下各项中的一者或多者：技术员核查装置安全地操作；技术员运行定期服务例程；用户为技术员记载装置行为或故障；操作监察人员在需要时访问用户设置以在现场更新系统；中央操作设施访问装置以识别位置；记录动作信息，等等。
139.在一些实施方案中，技术员可经由外骨骼系统100的用户接口、经由外部装置610、经由管理员装置640等与外骨骼系统100交互。在各种示例中，技术员可仅有权访问用户101有权访问的数据或功能性的子集，同时还有权访问用户101无权访问的附加数据或功能性。例如，技术员可有权访问用户无权访问的维护或诊断程序或调试数据，而无权访问用户个人数据，诸如位置历史、医疗历史、个人信息等。在一些示例中，技术员可提供允许技术员访问外骨骼装置100或技术装置的技术或其他用户标识符，或者应用程序被配置为用外骨骼装置100进行认证，以获得对特定功能性的访问和/或阻止对一些数据或功能性的访问。
140.另一实施方案可包括第三方访问，包括行动、任务或用户监察角访问外骨骼装
置100的能力。在一个实施方案中，临床医生、技术员、监察人、管理员或指挥官访问外骨骼装置100以即时地检查操作状态。在一个示例中，这可包括探查外骨骼装置100(例如，经由外部装置610、外骨骼服务器630、管理员服务器640等)以核实外骨骼装置100被通电和操作。
141.在此情况下，如果被探查的外骨骼装置100操作并返回指示外骨骼装置100被通电和操作的响应，则可不需要动作，但如果外骨骼装置100未返回探查或指示外骨骼装置未被通电或未操作，则可能需要联系用户101以检查外骨骼装置100的使用。在一些实施方案中，可每隔一段时间自动地、响应于各种事件或条件等将探查发送到外骨骼装置。
142.对外骨骼装置100的第三方访问的另一实施方案可以是其中行动监察、临床医生等能够访问外骨骼装置100，并且查看或获得使用数据，诸如行走的距离量、典型的步态模式等。在此实施方案中，行动监察或临床医生可能够观察外骨骼装置100的有效使用，以从行动或临床角度更好地向用户101或外骨骼装置100告知决策。例如，如果穿戴外骨骼系统100的一个或多个用户101在执行射击行动，则行动监察队(例如，经由管理员装置640或外骨骼服务器630)可观察一个或多个用户101在完成他们的行动时的特定步态行为，以便改进用于一个或多个特定用户101的训练计划。
143.在又一实施方案中，行动监察可使用所访问或获得的外骨骼数据将实时建议的干预提供回穿戴外骨骼系统100的一个或多个用户101。例如，对于诸如消防员的现场急救员用户，行动监察可观察到用户尚未如预期开始疏散特定位置。作为响应，行动监察可联系特定用户(例如，经由无线电或经由外骨骼系统100)以重新发出期望的命令，以便最大化用户的安全性。
144.在另一实施方案中，行动监察可响应于观察到的数据(例如，在管理员装置640、外骨骼服务器630、外部装置610等处获得)而干预行动。例如，如果行动监察观察到外骨骼装置100的使用并且观察到外骨骼装置的用户101的移动性在特定动作上的下降，则行动监察可通过以下操作干预所述行动：针对观察到移动性下降的目标行为增加经由外骨骼装置100施加到用户101的辅助。在一些实施方案中，此类行动监察可响应于各种条件而自动进行，或者可由管理员、指挥官、监察队成员等手动地配置。
145.在另一示例中，用户101可结合居家康复方案来穿戴外骨骼装置，并且远程或本地第三方临床医生可(例如，在管理员装置640、外骨骼服务器630、外部装置610等处)观察或获得指示用户在完成各种康复活动时或之后的特定步态运动学的数据。在又一实施方案中，临床医生可使用此类数据将所建议的干预提供回用户。例如，临床医生可观察来自外骨骼装置100的患者数据，并且确定外骨骼系统100的用户101将需要在给定日子行走得更多作为康复方案的部分。作为响应，临床医生可向用户101提供所述用户的更新后的日常步行目标，以使用外骨骼装置100增加目标日常移动性。
146.在另一示例中，临床医生可干预疗法作为对观察到的数据的响应。如果临床医生观察到装置使用数据并且了解到日常移动性的持续增加，则临床医生可选择通过以下操作干预疗法：减少在康复方案期间经由外骨骼系统施加到用户101的动力。通过减少所施加的辅助，可需要用户更多地用他们自身的肌肉输入来补充行为，这对于用户康复可为期望的。虽然一些示例可包括行动监察成员或临床医生观察外骨骼系统100的数据或使用并且在需要时配置外骨骼系统100或监察程序，但在一些实施方案中，配置外骨骼系统100或监察程
序可自动进行。例如，管理员装置640、外骨骼服务器630、外部装置610等可被配置为基于存在或不存在各种合适的条件而自动干预行动、任务、康复方案、训练方案等。
147.各种实施方案可包括用于配置外骨骼网络(例如，参看图6和图7)中的一个或多个外骨骼系统100的方法。此方法可包括在诸如外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等合适的装置或系统处从多个单独的外骨骼系统100接收相应组的外骨骼数据。此方法还可包括：存储来自多个单独的外骨骼系统100的相应组外骨骼数据；至少部分地基于从多个单独的外骨骼系统100获得的传感器数据来生成用于配置所述多个单独的外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及经由网络(例如，网络620)将所生成的配置输入发送到多个单独的外骨骼系统100中的至少一者，以致使多个单独的外骨骼系统100中的至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。
148.外骨骼数据可包括与外骨骼网络、一个或多个外骨骼系统100等相关的各种类型的合适数据，诸如从一个或多个外骨骼系统100获得的传感器数据(例如，从一个或多个外骨骼系统100的左腿致动器单元和/或右腿致动器单元的多个传感器获得的传感器数据)；由一个或多个外骨骼装置510作出的对预期动作、当前动作或状态转变等的确定；由一个或多个外骨骼装置510作出的对一个或多个外骨骼系统100和/或穿戴相应外骨骼系统100的用户101的物理配置的确定；等等。
149.在一些示例中，外骨骼数据的多个数据单元(例如，单独条数据)可与不同的时间和/或位置数据相关联，所述不同的时间和/或位置数据对应于在生成或获得数据单元时的相应外骨骼系统的位置和/或在(例如，由外骨骼装置510)生成或获得数据单元时的时间。在一些示例中，外骨骼数据的多个数据单元可与不同的用户id和/或外骨骼id相关联，所述不同的用户id和/或外骨骼id对应于与相应的数据单元相关联的用户101和/或外骨骼系统100。在一些示例中，外骨骼数据的多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于分别确定多个数据单元的不同置信水平。
150.在一些示例中，生成配置输入包括将与第一用户id和/或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id和/或外骨骼id相关联的外骨骼数据进行比较，包括将与第一用户id和/或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id和/或外骨骼id相关联的外骨骼数据的平均值进行比较。在一些示例中，可对与多个不同用户id和/或外骨骼id相关联的外骨骼数据的其他度量进行比较，包括最大值、最小值、模式、标准偏差等。在各种实施方案中，所生成的配置输入包括用于呈现(例如，经由用户接口515)与第一用户id和/或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据的平均值(和/或其他度量)的比较的指令。
151.在一些示例中，生成配置输入包括将与第一用户id和/或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据和用户识别数据与和多个不同用户id和/或外骨骼id相关联的外骨骼数据和用户识别数据进行比较，包括将与第一用户id和/或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据和用户识别数据与在与多个不同用户id和/或外骨骼id相关联的外骨骼数据和用户识别数据之间作出的相关性进行比较，和/或与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据的平均值(和/或其他度量)进行比较。
152.而且，虽然一些示例可涉及经由网络(例如，网络620)从多个单独的外骨骼系统100获得的外骨骼数据，但一些实施方案可包括从单个外骨骼系统100获得的外骨骼数据。
而且，在上文论述的方法的一个或多个步骤中可涉及各种合适的装置，包括外骨骼装置510、外部装置610、外骨骼服务器630、管理员装置640等。例如，在一些实施方案中，可在外骨骼服务器630处经由网络620从多个外骨骼系统100获得外骨骼数据，并且管理员装置640可使用存储在外骨骼服务器630上的数据来生成用于外骨骼系统100中的一者或多者的配置输入。
153.配置输入可包括可配置外骨骼系统100中的一者或多者的各个方面的各种合适的输入，诸如导致将流体引入到一个或多个致动单元110的致动器130；配置由外骨骼装置510执行的用户意图软件的敏感度；导致经由一个或多个用户接口515的反馈等。
154.转向图8a、图8b、图9a和图9b，腿致动器单元110的示例可包括关节125、波纹管致动器130、约束肋135和基板140。更具体地，图8a示出处于压缩配置的腿致动器单元110的侧视图，并且图8b示出处于膨胀配置的图8a的腿致动器单元110的侧视图。图9a示出处于压缩配置的腿致动器单元110的横截面侧视图，并且图9b示出处于膨胀配置的图9a的腿致动器单元110的横截面侧视图。
155.如图8a、图8b、图9a和图9b所示，关节125可具有从关节125延伸并联接到所述关节的多个约束肋135，所述多个约束肋环绕或邻接波纹管致动器130的一部分。例如，在一些实施方案中，约束肋135可邻接波纹管致动器130的端部132，并且可限定波纹管致动器130的端部132可抵靠推动的基板140的一些或全部。然而，在一些示例中，基板140可以是与约束肋135分开和/或不同的元件(例如，如图1中所示)。另外，一个或多个约束肋135可设置在波纹管致动器130的端部132之间。例如，图8a、图8b、图9a和图9b示出设置在波纹管致动器130的端部132之间的一个约束肋135；然而，其他实施方案可包括设置在波纹管致动器130的端部之间的任何合适数量的约束肋135，包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、15个、20个、25个、30个、50个、100个等。在一些实施方案中，约束肋可不存在。
156.如图9a和图9b的横截面所示，波纹管致动器130可限定腔131，所述腔可填充有流体(例如，空气)以扩张波纹管致动器130，这可致使波纹管沿轴线b伸长，如图8b和图9b所示。例如，增加图8a中示出的波纹管致动器130中的流体的压力和/或体积可致使波纹管致动器130扩张到图8b中示出的配置。类似地，增加图9a中示出的波纹管致动器130中的流体的压力和/或体积可致使波纹管致动器130扩张到图9b中示出的配置。为清楚起见，术语“波纹管”的使用是描述所述致动器单元110中的部件，而无意限制所述部件的几何形状。波纹管致动器130可构建有多种几何形状，包括但不限于：恒定圆柱形管；具有变化的横截面面积的圆柱体；胀大到限定的弧形形状的3d机织几何形状等。术语
‘
波纹管’不应解释为必须包括具有回旋(convolution)的结构。
157.可替代地，减小图8b中示出的波纹管致动器130中的流体的压力和/或体积可致使波纹管致动器130收缩到图8a中示出的配置。类似地，减小图9b中示出的波纹管致动器130中的流体的压力和/或体积可致使波纹管致动器130收缩到图9a中示出的配置。波纹管致动器130中的流体的压力或体积的这种增加或减小可由外骨骼系统100的气动系统520和气动管线145执行，这可由外骨骼装置510(参看图5)控制。
158.在一个优选实施方案中，波纹管致动器130可通过空气胀大；然而，在其他实施方案中，任何合适的流体都可用于使波纹管致动器130胀大。例如，气体(包括氧气、氦气、氮气和/或氩气等)可用于使波纹管致动器130胀大和/或塌缩。在其他实施方案中，可使用诸如
水、油等液体来使波纹管致动器130胀大。另外，虽然本文论述的一些示例涉及向波纹管致动器130引入流体以及从波纹管致动器移除流体以改变波纹管致动器130内的压力，但其他示例可包括加热和/或冷却流体以修改波纹管致动器130内的压力。
159.如图8a、图8b、图9a和图9b所示，约束肋135可支撑并约束波纹管致动器130。例如，使波纹管致动器130胀大致使波纹管致动器130沿着波纹管致动器130的长度扩张，并且还致使波纹管致动器130径向扩张。约束肋135可约束波纹管致动器130的一部分的径向扩张。另外，如本文所论述，波纹管致动器130包括在一个或多个方向上为柔性的材料，并且约束肋135可控制波纹管致动器130的线性扩张的方向。例如，在一些实施方案中，在没有约束肋135或其他约束结构的情况下，波纹管致动器130将不受控制地偏离轴线突出或弯曲，使得将不向基板140施加合适的力，使得臂115、120将不合适地或可控地被致动。因此，在各种实施方案中，约束肋135可需要在波纹管致动器130胀大和/或塌缩时生成所述波纹管致动器的一致且可控的扩张轴线b。
160.在一些示例中，处于塌缩配置的波纹管致动器130可基本上延伸经过约束肋135的径向边缘，并且可在胀大期间缩回以更少地延伸经过约束肋135的径向边缘、延伸到约束肋135的径向边缘，或不更少地延伸经过约束肋135的径向边缘。例如，图9a示出波纹管致动器130的压缩配置，其中波纹管致动器130基本上延伸经过约束肋135的径向边缘，并且图9b示出波纹管致动器130在胀大期间缩回，以在波纹管致动器130的胀大配置中更少地延伸经过约束肋135的径向边缘。
161.类似地，图10a示出波纹管致动器130的压缩配置的俯视图，其中波纹管致动器130基本上延伸经过约束肋135的径向边缘，并且图10b示出俯视图，其中波纹管致动器130在胀大期间缩回，以在波纹管致动器130的胀大配置中更少地延伸经过约束肋135的径向边缘。
162.约束肋135可以各种合适的方式进行配置。例如，图10a、图10b和图11示出约束肋135的示例性实施方案的俯视图，所述约束肋具有一对肋臂136，所述一对肋臂从关节结构125延伸并且与圆形肋环137联接，所述圆形肋环限定波纹管致动器130的一部分可延伸穿过的肋腔138(例如，如图9a、图9b、图10a和图10b所示)。在各种示例中，一个或多个约束肋135可以是基本上平面的元件，其中肋臂136和肋环137设置在共同平面内。
163.在其他实施方案中，一个或多个约束肋135可具有任何其他合适的配置。例如，一些实施方案可具有任何合适数量的肋臂136，包括一个、两个、三个、四个、五个等。另外，肋环137可具有各种合适的形状并且不需要是圆形的，包括限定肋腔138的内边缘或肋环137的外边缘中的一者或两者。
164.在各种实施方案中，约束肋135可被配置为引导波纹管致动器130穿过围绕某一瞬时中心(其在空间中可以是固定的或可以不是固定的)的扫掠路径的运动和/或防止波纹管致动器130在非期望的方向上的运动，诸如平面外屈曲。因此，在一些实施方案中所包括的约束肋135的数量可依据腿致动器单元110的特定几何形状和负载而变化。示例的范围可以是一个约束肋135到任何合适数量的约束肋135；因此，约束肋135的数量不应被视为限制本发明的适用性。另外，在一些实施方案中，约束肋135可不存在。
165.一个或多个约束肋135可用多种方式构建。例如，一个或多个约束肋135在给定腿致动器单元110上的构造可变化，和/或可能需要或可能不需要附接到关节结构125。在各种实施方案中，约束肋135可被构建为中心旋转关节结构125的一体部件。此类结构的示例性
实施方案可包括机械旋转销关节，其中约束肋135在关节结构125的一个端部处连接到关节125并且可围绕所述关节枢转，并且在另一端部处附接到波纹管致动器130的不可伸展的外层。在另一组实施方案中，约束肋135可以单个挠曲结构的形式构建，所述单个挠曲结构引导波纹管致动器130在腿致动器单元110的整个运动范围内的运动。另一示例性实施方案使用挠曲约束肋135，所述挠曲约束肋不是一体地连接到关节结构125，而是替代地在外部附接到先前组装的关节结构125。另一示例性实施方案可包括由缠绕在波纹管致动器130上并附接到关节结构125的多件织物组成的约束肋135，表现得像吊床以约束和/或引导波纹管致动器130的运动。存在可用于构建可在附加的实施方案中使用的约束肋135的附加方法，所述附加的实施方案包括但不限于连杆、围绕关节结构125连接的旋转挠曲件等。
166.在一些示例中，关于约束肋135的设计考虑事项可以是一个或多个约束肋135如何与波纹管致动器130相互作用以引导波纹管致动器130的路径。在各种实施方案中，约束肋135可在沿着波纹管致动器130的长度的预定义位置处固定到波纹管致动器130。一个或多个约束肋135可以各种合适的方式(包括但不限于缝纫、机械夹具、几何干涉、直接集成等)联接到波纹管致动器130。在其他实施方案中，约束肋135可被配置为使得约束肋135沿着波纹管致动器130的长度浮动，并且不在预定连接点处固定到波纹管致动器130。在一些实施方案中，约束肋135可被配置为约束波纹管致动器130的横截面面积。一个示例性实施方案可包括管状波纹管致动器130，其附接到具有椭圆形横截面的约束肋135，在一些示例中，这可以是用于在波纹管致动器130胀大时的那个位置处减小波纹管致动器130的宽度的配置。
167.在一些实施方案中，波纹管致动器130可具有各种功能，包括容纳腿致动器单元110的操作流体、抵制与腿致动器单元110的操作压力相关联的力等。在各种示例中，腿致动器单元110可在高于、低于或处于约周围压力的流体压力下操作。在各种实施方案中，波纹管致动器130可包括一种或多种柔性的、但不可伸展的或几乎不可伸展的材料，以便在被加压到高于周围压力时抵制波纹管致动器130扩张超出所期望的程度(例如，在力施加或运动的预期方向以外的方向上超出所期望的程度)。另外，波纹管致动器130可包括不可渗透或半不可渗透的材料以便容纳致动器流体。
168.例如，在一些实施方案中，波纹管致动器130可包括柔性片材材料，诸如机织尼龙、橡胶、聚氯丁烯、塑料、乳胶、织物等。因此，在一些实施方案中，波纹管致动器130可由平面材料制成，所述平面材料沿着平面材料的一个或多个平面轴线是基本上不可伸展的，而在其他方向上是柔性的。例如，图13示出平面材料1300(例如，织物)的侧视图，所述平面材料沿着与材料1300的平面重合的轴线x是基本上不可伸展的，但在其他方向(包括轴线z)上是柔性的。在图13的示例中，材料1300被示出为沿着轴线z向上和向下弯曲，而沿着轴线x是不可伸展的。在各种实施方案中，材料1300沿着与轴线x一样也与材料1300的平面重合并且垂直于轴线x的轴线y(未示出)也可以是不可伸展的。
169.在一些实施方案中，波纹管致动器130可由非平面机织材料制成，所述非平面机织材料沿着所述材料的一个或多个轴线是不可伸展的。例如，在一个实施方案中，波纹管致动器130可包括机织织物管。机织织物材料可沿着波纹管致动器130的长度且在周向方向上提供不可伸展性。这些实施方案可仍然能够沿着用户的身体101配置，以与身体101上的期望关节(例如，膝盖103)的轴线对准。
170.在各种实施方案中，波纹管致动器130可通过使用(例如，由于如上文所论述的不
可伸展材料)彼此相距受约束的距离的受约束的内表面长度和/或外表面长度来产生其所得力。在一些示例中，此类设计可允许致动器在波纹管致动器130上收缩，但是当被加压到特定阈值时，波纹管致动器130可通过按压在腿致动器单元110的板140上而沿轴向引导力，因为波纹管致动器130的体积原本由于不能将其长度延伸超过由波纹管致动器130的主体限定的最大长度而不能进一步扩张。
171.换句话说，波纹管致动器130可包括基本上不可伸展的纺织物封皮，所述纺织物封皮限定腔，容纳在基本上不可伸展的纺织物封皮中的流体不可渗透的囊状物和/或并入基本上不可伸展的纺织物封皮中的流体不可渗透的结构使得所述腔是流体不可渗透的。基本上不可伸展的纺织物封皮可具有预定几何形状和在位移下的非线性平衡状态，所述非线性平衡状态在对腔进行加压时提供机械止挡，以防止基本上不可伸展的纺织物致动器的过多位移。
172.在一些实施方案中，波纹管致动器130可包括由或基本上由可规定如本文所论述的各种合适移动的不可伸展的纺织物(例如，不可伸展的针织物、机织物、非织物等)组成的封皮。不可伸展的纺织物波纹管致动器130可被设计为具有特定平衡状态(例如，尽管压力增加它们也稳定的最终状态或形状)、压力/硬度比和运动路径。在一些示例中，不可伸展的纺织物波纹管致动器130可精确地被配置为递送较高的力，因为不可伸展的材料可允许对力的方向性进行更大的控制。
173.因此，不可伸展的纺织物波纹管致动器130的一些实施方案可具有预定几何形状，所述预定几何形状主要经由由于纺织物封皮的位移引起的未胀大形状与其平衡状态的预定几何形状(例如，完全胀大形状)之间的几何形状变化来产生位移，而不是经由在腔内压力相对增加期间拉伸纺织物封皮来产生位移；在各种实施方案中，这可通过在波纹管致动器130的封皮的构造中使用不可伸展的材料来实现。如本文所论述，在一些示例中，“不可伸展的”或“基本上不可伸展的”可被限定为在一个或多个方向上扩张不超过10％、不超过5％或不超过1％。
174.图12a示出根据另一实施方案的包括波纹管致动器130的气动致动器单元110的横截面视图，并且图12b示出处于膨胀配置的图12a的气动致动器单元110的侧视图，其示出图12a的横截面。如图12a所示，波纹管致动器130可包括限定波纹管腔131的内部第一层132，并且可包括外部第二层133和设置在第一层132与第二层133之间的第三层134。在整个说明书中，使用术语“层”来描述波纹管致动器130的构造不应视为对设计进行限制。
‘
层’的使用可以指多种设计，包括但不限于：平面材料片材、湿膜、干膜、橡胶化涂层、共模结构等。
175.在一些示例中，内部第一层132可包括致动器流体(例如，空气)不可渗透或半渗透的材料，并且外部第二层133可包括不可伸展的材料，如本文所论述。例如，如本文所论述，不可渗透的层可以指不可渗透或半渗透的层，并且不可伸展的层可以指不可伸展的或几乎不可伸展的层。
176.在包括两个或更多个层的一些实施方案中，与不可伸展的外部第二层133相比，内部层132的尺寸可略微过大，使得内部力可传递到高强度的不可伸展的外部第二层133。一个实施方案包括具有不可渗透的聚氨酯聚合物膜内部第一层132和机织尼龙编织物作为外部第二层133的波纹管致动器130。
177.在其他实施方案中，波纹管致动器130可以各种合适的方式构建，所述方式可包括
单层设计，所述单层设计由既提供流体不可渗透性又充分不可伸展的材料构建。其他示例可包括复杂的波纹管组件，所述波纹管组件包括一起固定成单个结构的多个层叠层。在一些示例中，可有必要限制波纹管致动器130的塌缩堆叠高度，以最大化腿致动器单元110的运动范围。在此示例中，可需要选择满足波纹管致动器130的其他性能需求的低厚度织物。
178.在又一实施方案中，可需要减小波纹管致动器130的各种层之间的摩擦。在一个实施方案中，这可包括集成第三层134，所述第三层充当第一层132与第二层133之间的耐磨损和/或低摩擦中间层。其他实施方案可以替代或附加的方式减小第一层132与第二层133之间的摩擦，所述方式包括但不限于使用湿润滑剂、干润滑剂或多层低摩擦材料。因此，虽然图10a的示例示出包括三个层132、133、134的波纹管致动器130的示例，但其他实施方案可包括具有任意合适数量(包括一个、两个、三个、四个、五个、十个、十五个、二十五个等)的层的波纹管致动器130。此类一个或多个层可部分地或整体地沿着邻接面联接，其中一些示例在层之间限定一个或多个腔。在此类示例中，诸如润滑剂或其他合适流体的材料可设置在此类腔中，或者此类腔可实际上是空的。另外，如本文所述，一个或多个层(例如，第三层134)不需要是片材或平面材料层，如一些示例中所示，而是可替代地包括由流体限定的层。例如，在一些实施方案中，第三层134可由湿润滑剂、干润滑剂等限定。
179.在一些实施方案中，波纹管致动器130的胀大形状对于波纹管致动器130和/或腿致动器单元110的操作来说可为重要的。例如，波纹管致动器130的胀大形状可以通过波纹管致动器130的不可渗透的部分和不可伸展的部分(例如，第一层132和第二层133)的设计来影响。在各种实施方案中，可需要由在塌缩配置中可能不直观的各种二维面板构建波纹管致动器130的层132、133、134中的一者或多者。
180.在一些实施方案中，一个或多个不可渗透的层可设置在波纹管腔131内，和/或波纹管致动器130可包括能够保持期望流体的材料(例如，如本文所论述的流体不可渗透的第一内层132)。波纹管致动器130可包括柔性的、弹性的或可变形的材料，当波纹管致动器130如本文所述胀大或塌缩时，所述材料可操作以扩张和收缩。在一些实施方案中，可朝向塌缩配置偏置波纹管致动器130，使得波纹管致动器130是弹性的并且在未胀大时趋于返回到塌缩配置。另外，尽管本文所示的波纹管致动器130被配置为在用流体胀大时扩张和/或伸展，但在一些实施方案中，波纹管致动器130可在一些示例中被配置为在用流体胀大时缩短和/或缩回。此外，如本文所用的术语“波纹管”不应解释为以任何方式进行限制。例如，如本文所用的术语“波纹管”不应解释为需要诸如回旋或其他此类特征的要素(尽管在一些实施方案中可存在回旋式波纹管致动器130)。如本文所论述，波纹管致动器130可采用各种合适的形状、大小、比例等。
181.波纹管致动器130可在各种实施方案间显著变化，因此本发明示例不应解释为具有限制性。波纹管致动器130的一个优选实施方案包括基于织物的气动致动器，所述基于织物的气动致动器被配置为使得其提供膝盖伸展扭矩，如本文所论述。可存在定制致动器以提供致动器的期望性能特性的此实施方案的变体，诸如不具有均匀横截面的织物致动器。其他实施方案可使用作为流体波纹管致动器130的代替或补充的机电致动器，所述机电致动器被配置为在膝盖处提供屈曲和伸展扭矩。各种实施方案可包括但不限于用于下肢关节的伸展或屈曲的正动力或负动力辅助的结合了机电、液压、气动、电磁或静电的组合的设计。
182.致动器波纹管致动器130还可按照特定设计的要求位于多种位置。一个实施方案将电动膝盖支架部件的波纹管致动器130放置成与膝关节的轴线成直线地定位并且定位成平行于关节本身。各种实施方案包括但不限于被配置为与关节串联的致动器、被配置为在关节前部的致动器，以及被配置为围绕关节搁置的致动器。
183.波纹管致动器130的各种实施方案可包括增强致动操作的次级特征。一个此类实施方案是包括用户可调整的机械硬端部止动件，以限制波纹管致动器130的容许的运动范围。各种实施方案可包括但不限于以下扩展特征：包括柔性端部止动件、包括机电制动器、包括电磁制动器、包括磁制动器、包括机械分离开关以使关节与致动器机械地解除联接，或包括快速释放装置以允许快速更换致动器部件。
184.在各种实施方案中，波纹管致动器130可包括波纹管和/或波纹管系统，如2013年10月25日提交的相关美国专利申请14/064,071中所描述，所述申请作为专利9,821,475发布；如2013年10月25日提交的美国专利申请14/064，072中所描述；如2017年11月27日提交的美国专利申请15/823,523中所描述；或者如2017年3月29日提交的美国专利申请15/472,740中所描述。
185.在一些应用中，可调整流体致动器单元110的设计以扩展其能力。可制作此类修改的一个示例以定制流体致动器单元110的旋转配置的扭矩分布，使得扭矩依据关节结构125的角度而改变。在一些示例中为了实现这一点，可操纵波纹管致动器130的横截面以实施整个流体致动器单元110的期望的扭矩分布。在一个实施方案中，波纹管致动器130的直径可在波纹管致动器130的纵向中心处减小，以减小波纹管致动器130完全伸展时的整体受力能力。在又一实施方案中，可修改波纹管致动器130的横截面面积以引发期望的屈曲行为，使得波纹管致动器130不进入不期望的配置。在示例性实施方案中，旋转配置的波纹管致动器130的端部配置可具有从标称直径略微减小的端部的面积，以使波纹管致动器130的端部部分在负载下屈曲，直到致动器单元110延伸超过预定关节角度为止，在所述预定关节角度下，波纹管致动器130的较小直径端部部分将开始胀大。
186.在其他实施方案中，可通过修改约束肋135的行为来产生此相同的能力。作为示例性实施方案，使用与先前实施方案中所论述相同的示例性波纹管致动器130，两个约束肋135可在沿着波纹管致动器130的长度均匀分布的位置处固定到此类波纹管致动器130。在一些示例中，可通过允许波纹管致动器130在致动器单元110关闭时以受控方式关闭来实现抵抗部分胀大屈曲的目标。可允许约束肋135更靠近关节结构125而非更靠近彼此，直到它们抵靠关节结构125触底为止。这可允许波纹管致动器130的中心部分保持在完全胀大状态，这在一些示例中可以是波纹管致动器130的最强配置。
187.在其他实施方案中，可需要优化波纹管致动器130的单独的编织物或机织物的纤维角度，以便定制波纹管致动器130的特定性能特性(例如，在波纹管致动器130包括由编织织物或机织织物提供的不可伸展性的示例中)。在其他实施方案中，可操纵致动器单元110的波纹管致动器130的几何形状以允许机器人外骨骼系统100以不同特性操作。此类修改的示例性方法可包括但不限于以下各项：在波纹管致动器130上使用智能材料以根据命令操纵波纹管致动器130的机械行为；或通过诸如缩短波纹管致动器130的操作长度和/或减小波纹管致动器的横截面面积的手段对波纹管致动器130的几何形状进行机械修改。
188.在其他示例中，流体致动器单元110可包括单个波纹管致动器130，或多个波纹管
致动器130的组合，每个波纹管致动器具有其自己的组成、结构和几何形状。例如，一些实施方案可包括平行或同心地设置在同一关节组件125上的多个波纹管致动器130，所述多个波纹管致动器可在需要时接合。在一个示例性实施方案中，关节组件125可被配置为具有彼此直接紧挨地平行设置的两个波纹管致动器130。系统100可在需要时选择性地选择接合每个波纹管致动器130，以允许由同一流体致动器单元110以期望的机械配置输出各种量的力。
189.在其他实施方案中，流体致动器单元110可包括用以测量波纹管致动器130或流体致动器单元110的其他部分的机械性质的各种合适的传感器，所述机械性质可用于直接或间接地估计波纹管致动器130或流体致动器单元110的其他部分中的压力、力或应变。在一些示例中，由于在一些实施方案中与将某些传感器集成到期望的机械配置中相关联的困难，位于流体致动器单元110处的传感器可为期望的，虽然其他传感器可能更合适。流体致动器单元110处的此类传感器可以可操作地连接到外骨骼装置610(参看图6)，并且外骨骼装置610可使用来自流体致动器单元110处的此类传感器的数据来控制外骨骼系统100。
190.如本文所论述，各种合适的外骨骼系统100可以各种合适的方式使用并且用于各种合适的应用。然而，此类示例不应被解释为对本公开的范围和精神内的广泛多种外骨骼系统100或其部分进行限制。因此，复杂度高于或低于图1至图5的示例的外骨骼系统100在本公开的范围内。
191.另外，虽然各种示例涉及与用户的腿或下身相关联的外骨骼系统100，但其他示例可涉及用户身体的任何合适的部分，包括躯干、手臂、头、腿等。而且，虽然各种示例涉及外骨骼，但应清楚，本公开可应用于其他类似类型的技术，包括假肢、身体植入物、机器人等。此外，虽然一些示例可涉及人类用户，但其他示例可涉及动物用户、机器人用户、各种形式的机械等。
192.本公开的实施方案可鉴于以下条款来描述：
193.1.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：
194.在外骨骼服务器处从远离所述外骨骼服务器的多个单独的外骨骼系统接收相应组外骨骼数据，所述多个单独的外骨骼系统和所述外骨骼服务器通过网络可操作地连接和分离，并且所述多个单独的外骨骼系统中的每一者包括：
195.左腿致动器单元和右腿致动器单元，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元分别联接到用户的左腿和右腿，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元各自包括：
196.上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接，
197.波纹管致动器，所述波纹管致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸，
198.多个传感器，以及
199.一组或多组流体管线，所述一组或多组流体管线联接到所述波纹管致动器以将流体引入到所述波纹管致动器，以致使所述波纹管致动器扩张并移动所述上臂和所述下臂；
200.气动系统，所述气动系统可操作地联接到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器，并且被配置为经由所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述一组或多组流体管线将流体引入到所述波纹管致动器；
201.外骨骼装置，所述外骨骼装置包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指
令在由所述处理器执行时被配置为控制所述气动系统将所述流体引入到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器；
202.将来自所述多个单独的外骨骼系统的所述相应组外骨骼数据存储在所述外骨骼服务器处，所述相应组外骨骼数据包括：
203.由所述处理器给出的用以控制所述气动系统和所述致动器单元的命令，
204.从所述多个单独的外骨骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述多个单独的外骨骼系统的所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述多个传感器获得，
205.由所述外骨骼装置作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定，
206.由所述外骨骼装置作出的对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的用户的物理配置的确定，
207.其中所述相应组外骨骼数据的第一多个数据单元与不同的时间和位置数据相关联，所述不同的时间和位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时所述相应外骨骼系统的位置和在生成或获得所述数据单元时的时间，并且
208.其中所述相应组外骨骼数据的第二多个数据单元与不同的用户id和外骨骼id相关联，所述不同的用户id和所述外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户和外骨骼系统；
209.至少部分地基于以下各项而生成用于配置所述多个单独的外骨骼系统中的至少一者的配置输入：
210.由所述处理器给出的用以控制多个单独的外骨骼系统上的所述气动系统和所述致动器单元的所述命令；
211.从所述多个单独的外骨骼系统获得的所述传感器数据；
212.对预期动作、当前动作或状态转变的所述确定；
213.对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的物理配置的所述确定；以及
214.所述不同的时间和位置数据；以及
215.经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。
216.2.如条款1所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据的第三多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述第二多个数据单元的不同置信水平。
217.3.如条款1或2所述的方法，其中生成所述配置输入包括将与第一用户id和第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据进行比较，包括将与所述第一用户id和所述第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据的平均值进行比较，并且
218.其中所生成的配置输入包括用于经由用户接口呈现与所述第一用户id和所述第一外骨骼id相关联的所述外骨骼数据与和所述多个不同用户id或所述外骨骼id相关联的外骨骼数据的所述平均值的所述比较的指令。
219.4.如条款1至3中任一项所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。
220.5.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：
221.从多个单独的外骨骼系统接收相应组外骨骼数据，所述多个单独的外骨骼系统通过网络可操作地连接和分离，其中所述多个单独的外骨骼系统中的每一者包括：
222.一个或多个腿致动器单元，所述一个或多个腿致动器单元被配置为联接到用户的一条或多条腿，所述一个或多个腿致动器单元各自包括：
223.上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接，
224.致动器，所述致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸，
225.一个或多个传感器，以及
226.一组或多组流体管线，所述一组或多组流体管线联接到所述致动器以将流体引入到所述致动器，以致使所述致动器扩张并移动所述上臂和所述下臂；
227.流体系统，所述流体系统可操作地联接到所述一个或多个腿致动器单元的所述致动器，并且被配置为经由所述一个或多个腿致动器单元的所述一组或多组流体管线将流体引入到所述致动器；
228.外骨骼装置，所述外骨骼装置包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时被配置为控制所述流体系统将所述流体引入到所述一个或多个腿致动器单元的所述致动器；
229.存储来自所述多个单独的外骨骼系统的所述相应组外骨骼数据；以及
230.生成用于配置所述多个单独的外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及
231.经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。
232.6.如条款5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括从所述多个单独的外骨骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述多个单独的外骨骼系统的所述一个或多个腿致动器单元的所述一个或多个传感器获得。
233.7.如条款5或6所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括由所述外骨骼装置作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定。
234.8.如条款5至7中任一项所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括由所述外骨骼装置作出的对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的用户的物理配置的确定。
235.9.如条款5至8中任一项所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括所述相应组外骨骼数据的与不同的时间或位置数据相关联的多个数据单元，所述不同的时间或位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时相应外骨骼系统的位置或在生成或获得所述数据单元时的时间。
236.10.如条款5至9中任一项所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括所述相应组外骨骼数据的与不同的用户id或外骨骼id相关联的多个数据单元，所述不同的用户id或所述外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户或外骨骼系统。
237.11.如条款5至10中任一项所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据的多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述多个数据单元的不
同置信水平。
238.12.如条款5至11中任一项所述的方法，其中生成所述配置输入包括将与第一用户id或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据进行比较，包括将与所述第一用户id或所述第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与从与多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据计算出的一个或多个度量进行比较，并且
239.其中所生成的配置输入包括用于呈现与所述第一用户id或所述第一外骨骼id相关联的所述外骨骼数据与从与所述多个不同用户id或所述外骨骼id相关联的所述外骨骼数据计算出的所述一个或多个度量的所述比较的指令。
240.13.如条款5至12中任一项所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。
241.14.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：
242.从可操作地连接到网络的一个或多个外骨骼系统接收外骨骼数据；
243.存储来自所述一个或多个外骨骼系统的所述外骨骼数据；
244.生成用于配置所述一个或多个外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及
245.经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。
246.15.如条款14所述的方法，其中一个或多个外骨骼系统中的每一者包括：
247.一个或多个致动器单元，所述一个或多个致动器单元被配置为联接到用户的一个或多个部位，所述一个或多个致动器单元各自包括：
248.上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的身体关节处，其中所述上臂在所述身体关节上方围绕所述用户的上部部分联接，并且其中所述下臂在所述身体关节下方围绕所述用户的下部部分联接，
249.致动器，以及
250.一个或多个传感器。
251.16.如条款14或15所述的方法，其中所述外骨骼数据包括从所述一个或多个外骨骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述一个或多个外骨骼系统的一个或多个传感器获得。
252.17.如条款14至16中任一项所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定。
253.18.如条款14至17中任一项所述的方法，其中所述外骨骼数据包括对所述一个或多个外骨骼系统或穿戴所述一个或多个外骨骼系统的用户的物理配置的确定。
254.19.如条款14至18中任一项所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所述外骨骼数据的与不同的时间或位置数据相关联的多个数据单元，所述不同的时间或位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时外骨骼系统的位置或在生成或获得所述数据单元时的时间。
255.20.如条款14至19中任一项所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所述外骨骼数据的与用户id或外骨骼id相关联的多个数据单元，所述用户id或外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户或外骨骼系统。
256.21.如条款14至20中任一项所述的方法，其中所述外骨骼数据的多个数据单元与
不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述多个数据单元的不同置信水平。
257.22.如条款14至21中任一项所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。
258.23.如条款14至22中任一项所述的方法，其中还经由所述网络将所述外骨骼数据和从所述数据计算出的任何相关度量中的一些或全部发送到所述一个或多个外骨骼系统中的至少一者。
259.所描述的实施方案易于具有各种修改和替代形式，并且其具体示例已在附图中以举例的方式示出且在本文予以详细描述。然而，应当理解，所描述的实施方案不限于所公开的特定形式或方法，相反，本公开将涵盖所有修改、等同物和替代物。另外，给定实施方案的元件不应解释为仅适用于那个示例性实施方案，且因此一个示例性实施方案的元件可适用于其他实施方案。另外，在示例性实施方案中具体地示出的元件应解释为涵盖包括此类元件、由此类元件或基本上由此类元件组成的实施方案，或者此类元件可在其他实施方案中明确地不存在。因此，对存在于一个示例中的元件的叙述应解释为支持其中明确不存在此类元件的一些实施方案。

技术特征：

1.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：在外骨骼服务器处从远离所述外骨骼服务器的多个单独的外骨骼系统接收相应组外骨骼数据，所述多个单独的外骨骼系统和所述外骨骼服务器通过网络可操作地连接和分离，并且所述多个单独的外骨骼系统中的每一者包括：左腿致动器单元和右腿致动器单元，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元分别联接到用户的左腿和右腿，所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元各自包括：上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接，波纹管致动器，所述波纹管致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸，多个传感器，以及一组或多组流体管线，所述一组或多组流体管线联接到所述波纹管致动器以将流体引入到所述波纹管致动器，以致使所述波纹管致动器扩张并移动所述上臂和所述下臂；气动系统，所述气动系统可操作地联接到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器，并且被配置为经由所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述一组或多组流体管线将流体引入到所述波纹管致动器；外骨骼装置，所述外骨骼装置包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时被配置为控制所述气动系统将所述流体引入到所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述波纹管致动器；将来自所述多个单独的外骨骼系统的所述相应组外骨骼数据存储在所述外骨骼服务器处，所述相应组外骨骼数据包括：由所述处理器给出的用以控制所述气动系统和所述致动器单元的命令，从所述多个单独的外骨骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述多个单独的外骨骼系统的所述左腿致动器单元和所述右腿致动器单元的所述多个传感器获得，由所述外骨骼装置作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定，由所述外骨骼装置作出的对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的用户的物理配置的确定，其中所述相应组外骨骼数据的第一多个数据单元与不同的时间和位置数据相关联，所述不同的时间和位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时所述相应外骨骼系统的位置和在生成或获得所述数据单元时的时间，并且其中所述相应组外骨骼数据的第二多个数据单元与不同的用户id和外骨骼id相关联，所述不同的用户id和所述外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户和外骨骼系统；至少部分地基于以下各项而生成用于配置所述多个单独的外骨骼系统中的至少一者的配置输入：由所述处理器给出的用以控制多个单独的外骨骼系统上的所述气动系统和所述致动器单元的所述命令；从所述多个单独的外骨骼系统获得的所述传感器数据；对预期动作、当前动作或状态转变的所述确定；对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的物理配置的所述确定；以及
所述不同的时间和位置数据；以及经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。2.如权利要求1所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据的第三多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述第二多个数据单元的不同置信水平。3.如权利要求1所述的方法，其中生成所述配置输入包括将与第一用户id和第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据进行比较，包括将与所述第一用户id和所述第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据的平均值进行比较，并且其中所生成的配置输入包括用于经由用户接口呈现与所述第一用户id和所述第一外骨骼id相关联的所述外骨骼数据与和所述多个不同用户id或所述外骨骼id相关联的外骨骼数据的所述平均值的所述比较的指令。4.如权利要求1所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。5.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：从多个单独的外骨骼系统接收相应组外骨骼数据，所述多个单独的外骨骼系统通过网络可操作地连接和分离，其中所述多个单独的外骨骼系统中的每一者包括：一个或多个腿致动器单元，所述一个或多个腿致动器单元被配置为联接到用户的一条或多条腿，所述一个或多个腿致动器单元各自包括：上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的膝盖处，其中所述上臂在所述膝盖上方围绕所述用户的大腿部分联接，并且其中所述下臂在所述膝盖下方围绕所述用户的小腿部分联接，致动器，所述致动器在所述上臂与所述下臂之间延伸，一个或多个传感器，以及一组或多组流体管线，所述一组或多组流体管线联接到所述致动器以将流体引入到所述致动器，以致使所述致动器扩张并移动所述上臂和所述下臂；流体系统，所述流体系统可操作地联接到所述一个或多个腿致动器单元的所述致动器，并且被配置为经由所述一个或多个腿致动器单元的所述一组或多组流体管线将流体引入到所述致动器；外骨骼装置，所述外骨骼装置包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时被配置为控制所述流体系统将所述流体引入到所述一个或多个腿致动器单元的所述致动器；存储来自所述多个单独的外骨骼系统的所述相应组外骨骼数据；以及生成用于配置所述多个单独的外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述多个单独的外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。6.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括从所述多个单独的外骨
骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述多个单独的外骨骼系统的所述一个或多个腿致动器单元的所述一个或多个传感器获得。7.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括由所述外骨骼装置作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定。8.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括由所述外骨骼装置作出的对相应外骨骼系统或穿戴所述相应外骨骼系统的用户的物理配置的确定。9.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括所述相应组外骨骼数据的与不同的时间或位置数据相关联的多个数据单元，所述不同的时间或位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时相应外骨骼系统的位置或在生成或获得所述数据单元时的时间。10.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据包括所述相应组外骨骼数据的与不同的用户id或外骨骼id相关联的多个数据单元，所述不同的用户id或所述外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户或外骨骼系统。11.如权利要求5所述的方法，其中所述相应组外骨骼数据的多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述多个数据单元的不同置信水平。12.如权利要求5所述的方法，其中生成所述配置输入包括将与第一用户id或第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与和多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据进行比较，包括将与所述第一用户id或所述第一外骨骼id相关联的外骨骼数据与从与多个不同用户id或外骨骼id相关联的外骨骼数据计算出的一个或多个度量进行比较，并且其中所生成的配置输入包括用于呈现与所述第一用户id或所述第一外骨骼id相关联的所述外骨骼数据与从与所述多个不同用户id或所述外骨骼id相关联的所述外骨骼数据计算出的所述一个或多个度量的所述比较的指令。13.如权利要求5所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。14.一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：从可操作地连接到网络的一个或多个外骨骼系统接收外骨骼数据；存储来自所述一个或多个外骨骼系统的所述外骨骼数据；生成用于配置所述一个或多个外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。15.如权利要求14所述的方法，其中一个或多个外骨骼系统中的每一者包括：一个或多个致动器单元，所述一个或多个致动器单元被配置为联接到用户的一个或多个部位，所述一个或多个致动器单元各自包括：上臂和下臂，所述上臂和所述下臂经由关节可旋转地联接，所述关节定位在所述用户的身体关节处，其中所述上臂在所述身体关节上方围绕所述用户的上部部分联接，并且其中所述下臂在所述身体关节下方围绕所述用户的下部部分联接，致动器，以及一个或多个传感器。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据包括从所述一个或多个外骨骼系统获得的传感器数据，所述传感器数据是从所述一个或多个外骨骼系统的一个或多个传感器获得。17.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所作出的对预期动作、当前动作或状态转变的确定。18.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据包括对所述一个或多个外骨骼系统或穿戴所述一个或多个外骨骼系统的用户的物理配置的确定。19.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所述外骨骼数据的与不同的时间或位置数据相关联的多个数据单元，所述不同的时间或位置数据对应于在生成或获得所述数据单元时外骨骼系统的位置或在生成或获得所述数据单元时的时间。20.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据包括所述外骨骼数据的与用户id或外骨骼id相关联的多个数据单元，所述用户id或所述外骨骼id对应于与相应数据单元相关联的用户或外骨骼系统。21.如权利要求14所述的方法，其中所述外骨骼数据的多个数据单元与不同的置信度得分相关联，所述不同的置信度得分对应于确定所述多个数据单元的不同置信水平。22.如权利要求14所述的方法，其中生成所述配置输入是基于确定一个或多个条件存在而自动发生。23.如权利要求14所述的方法，其中还经由所述网络将所述外骨骼数据和从所述数据计算出的任何相关度量中的一些或全部发送到所述一个或多个外骨骼系统中的至少一者。

技术总结

一种配置外骨骼网络中的一个或多个外骨骼系统的方法，所述方法包括：从可操作地连接到网络的一个或多个外骨骼系统接收外骨骼数据；存储来自所述一个或多个外骨骼系统的所述外骨骼数据；生成用于配置所述一个或多个外骨骼系统中的至少一者的配置输入；以及经由所述网络将所生成的配置输入发送到所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者，以致使所述一个或多个外骨骼系统中的所述至少一者至少部分地基于所生成的配置输入进行配置。分地基于所生成的配置输入进行配置。分地基于所生成的配置输入进行配置。