專利名稱：：根據(jù)放松位置或測量的表面角度致動修復(fù)踝的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例涉及運(yùn)動控制肢體的傳感系統(tǒng)和方法，尤其是踝運(yùn)動控制的腳的傳感系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：全球范圍內(nèi)數(shù)以百萬計(jì)的個(gè)人依靠修復(fù)和/或矯正設(shè)備，以彌補(bǔ)諸如截肢或虛弱的失能，并且有助于受損肢體的復(fù)原。矯正設(shè)備包括外部裝置，用于支撐身體的活動部分、對準(zhǔn)身體的活動部分、防止身體的活動部分的變形、保護(hù)身體的活動部分、校正身體的活動部分的變形或提高身體的活動部分的功能。修復(fù)設(shè)備包括用作失去身體部分的人工替代的裝置，諸如臂或足。隨著人們平均年齡的增加，隨著諸如糖尿病的虛弱疾病的流行，傷殘人士和被截肢者的數(shù)量每年都在增加。因此，對修復(fù)和矯正設(shè)備的需求也在增加。傳統(tǒng)矯正器經(jīng)常用于支撐人的關(guān)節(jié)，諸如踝或膝，并且矯正器的運(yùn)動通常僅基于使用者的能量支出。一些傳統(tǒng)的假肢配置人工運(yùn)動關(guān)節(jié)的基本控制器，沒有來自被截肢者的任何交互作用，并且能夠僅產(chǎn)生基本的運(yùn)動。這種基本控制器不考慮工作環(huán)境的動態(tài)條件。這些傳統(tǒng)修復(fù)和矯正設(shè)備的被動性質(zhì)典型地導(dǎo)致運(yùn)動不穩(wěn)定、對傷殘人士或被截肢者的身體部分的高能量消耗、步態(tài)偏差和其它短期和長期負(fù)面影響。這對于腿矯正和修復(fù)尤其如此。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括修復(fù)或矯正系統(tǒng)，或與肢體關(guān)聯(lián)或可連接于肢體的其它設(shè)備，它可自身提供動力，并模仿健康肢體的自然運(yùn)動，例如健康踝的運(yùn)動。本發(fā)明的另一實(shí)施例包括管理修復(fù)或矯正系統(tǒng)的運(yùn)動以有利于殘障人士或被截肢者的運(yùn)動的傳感器系統(tǒng)和控制系本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括與肢體的運(yùn)動關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括足單元；具有上端和下端的連接部件，其中該下端可旋轉(zhuǎn)地連接于足單元上的第一位置；和致動器，操作地連接到足單元和連接部件，其中該致動器被配置為主動調(diào)節(jié)連接部件與足單元之間的角度。例如，該足單元可以是修復(fù)或矯正設(shè)備。本發(fā)明的另一實(shí)施例包括修復(fù)系統(tǒng)，用于模仿踝的自然運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，該修復(fù)系統(tǒng)包括假足；旋轉(zhuǎn)組件，連接于假足上的第一位置，其中該第一位置接近假足的自然踝位置；沿脛骨方向延伸的下肢部件；下肢部件具有上端和下端，其中下肢部件的下端操作地連接到旋轉(zhuǎn)組件；和致動器，操作地連接到假足和下肢部件，其中該致動器被配置為主動調(diào)節(jié)圍繞旋轉(zhuǎn)組件的假足與下肢部件之間的角度。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括用于控制與肢體的運(yùn)動關(guān)聯(lián)的設(shè)備的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括利用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控與肢體關(guān)聯(lián)的可致動設(shè)備的運(yùn)動；產(chǎn)生指示所述運(yùn)動的數(shù)據(jù)；利用處理模塊處瑝數(shù)據(jù)以確定可致動設(shè)備的移動的當(dāng)前狀態(tài)；并基于確定的移動狀態(tài)，調(diào)節(jié)可致動設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)包括基本上模仿健康踝的運(yùn)動。例如，該可致動設(shè)備可以是假肢或矯正設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括一種用于控制修復(fù)踝設(shè)備的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括利用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控可致動踝設(shè)備的運(yùn)動，其中至少一個(gè)傳感器產(chǎn)生代表修復(fù)踝設(shè)備的運(yùn)動的數(shù)據(jù)；利用控制模塊，接收和處理數(shù)據(jù)，以確定可致動修復(fù)踝設(shè)備的移動的當(dāng)前狀態(tài)；利用控制模塊，基于確定的移動狀態(tài)，輸出至少一種控制信號；并至少基于該控制信號，調(diào)節(jié)可致動修復(fù)踝設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)包括基本上模仿健康踝的運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了具有踝運(yùn)動控制足的修復(fù)或矯正系統(tǒng)。該修復(fù)或矯正系統(tǒng)除了其它特征之外還包括:下肢部件；致動器；和足單元。該致動器被配置為通過調(diào)節(jié)下肢部件與足單元之間的角度模仿踝的運(yùn)動。該修復(fù)或矯正系統(tǒng)還包括連接部，其促進(jìn)下肢部件連接到另一修復(fù)或矯正部件，連接到被截肢者的殘肢，或連接到其它部件。該修復(fù)或矯正系統(tǒng)還可包括充電電池，以為致動器或系統(tǒng)的其它部件提供電力。本發(fā)明的實(shí)施例包括用于橫穿脛骨和橫穿股骨截肢者的系統(tǒng)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該修復(fù)或矯正系統(tǒng)包括傳感器系統(tǒng)，.用于捕獲有關(guān)修復(fù)或矯正設(shè)備的位置和運(yùn)動的信息。這種信息可實(shí)時(shí)處理以預(yù)測修復(fù)或矯正設(shè)備的合適運(yùn)動，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)修復(fù)或矯正設(shè)備。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有傳感器模塊；中央處理單元;存儲器；外部接口；控制驅(qū)動模塊；致動器；和踝設(shè)備。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可通過外部接口接收來自諸如使用者或電子設(shè)備的外部來源的指令和/或數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，也可以提供管理矯正體或假體的運(yùn)動的控制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)管理諸如螺桿電機(jī)的致動器的運(yùn)動。這種運(yùn)動控制為使用者沿傾斜表面向上、沿斜面向下或在樓梯上的運(yùn)動而提供。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)可被構(gòu)造以通過傳感器監(jiān)控健康肢體的運(yùn)動，并使用該測量值以控制假肢或矯正體的運(yùn)動。該控制系統(tǒng)也可管理假肢或矯正體的其它部分或致動器的阻尼。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于控制修復(fù)或矯正設(shè)備的致動的方法。該方法包括在可致動修復(fù)或矯正設(shè)備上提供一個(gè)或多個(gè)傳感器。從傳感器接收的數(shù)據(jù)被處理并用于確定修復(fù)設(shè)備的移動的當(dāng)前狀態(tài)。然后，使用從傳感器接收的數(shù)據(jù)的至少一部分，處理單元預(yù)測修復(fù)或矯正設(shè)備的運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種模仿健康踝的運(yùn)動的修復(fù)踝。一個(gè)或多個(gè)傳感器例如可包括陀螺儀和/或加速度計(jì)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，不對可致動修復(fù)或矯正設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，除非利用處理單元確定使用者的移動類型具有超過預(yù)定閾值的安全系數(shù)。在另一實(shí)施例中，提供了一種用于識別修復(fù)或矯正設(shè)備的運(yùn)動的方法。該方法包括在設(shè)備運(yùn)動的同時(shí)，從放置在修復(fù)或矯正設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)傳感器接收數(shù)據(jù)。波形從傳感器接收的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。通過將該波形與已知特殊類型運(yùn)動的波形相關(guān)聯(lián)，識別修復(fù)或矯正設(shè)備的具體運(yùn)動。例如，可由使用者輸入或從外部設(shè)備或系統(tǒng)下載己知波形。該波形也可存儲在修復(fù)或矯正設(shè)備上的存儲器中。在另一實(shí)施例中，提供了一種用于致動踝輔助設(shè)備的方法。該設(shè)備通過提供計(jì)算機(jī)控制而致動以提供設(shè)備的第一部分和第二部分之間的相對運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備是矯正體。在另一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備是假體。在一個(gè)實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)控制預(yù)測設(shè)備的將來運(yùn)動。在另一實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)控制從接收有關(guān)環(huán)境變量和/或修復(fù)或矯正設(shè)備的運(yùn)動或位置的信息的至少一個(gè)傳感器模塊接收輸入。在另一實(shí)施例中，該計(jì)算機(jī)控制從接收有關(guān)健康肢體的運(yùn)動或位置的信息的至少一個(gè)傳感器模塊接收輸入。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括構(gòu)造以連接于肢體的設(shè)備。該設(shè)備包括第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分可相對于彼此移動，以模仿自然的人關(guān)節(jié)。該設(shè)備還包括致動器，致動器將第一部分和第二部分連接在一起并被構(gòu)造以調(diào)節(jié)第一部分和第二部分之間的角度。該致動器包括操作地連接到定子的轉(zhuǎn)子；和配置為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的電機(jī)，其中在步態(tài)或步行(gait)循環(huán)的期望階段期間，該致動器被有選擇地鎖定。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括構(gòu)造以連接于肢體的設(shè)備。該設(shè)備包括第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分可相對于彼此運(yùn)動，以模仿自然的人關(guān)節(jié)。該設(shè)備還包括致動器，致動器將第一部分和第二部分連接在一起并被構(gòu)造以調(diào)節(jié)第一部分和第二部分之間的角度。該致動器包括操作地連接到定子的轉(zhuǎn)子；和配置為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的電機(jī)。該設(shè)備還包括用于使抑制轉(zhuǎn)子的摩擦力最小的裝置。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括構(gòu)造以連接于肢體的設(shè)備。該設(shè)備包括第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分可相對于彼此運(yùn)動，以模仿自然的人關(guān)節(jié)。該設(shè)備還包括致動器，致動器將第一部分和第二部分連接在一起并被構(gòu)造以調(diào)節(jié)第一部分和第二部分之間的角度。該致動器包括操作地連接到定子的轉(zhuǎn)子；和配置為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的電機(jī)，其中.該電機(jī)圍繞轉(zhuǎn)子設(shè)置。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括構(gòu)造以連接于肢體的修復(fù)設(shè)備。該設(shè)備包括假足和連接于假足的旋轉(zhuǎn)組件，該旋轉(zhuǎn)組件模仿自然人類踝關(guān)節(jié)。該設(shè)備還包括具有上端和下端的支撐部件，其中支撐部件的下端操作地連接到旋轉(zhuǎn)組件。該修復(fù)設(shè)備還包括操作地連接到假足和支撐部件的致動器，該致動器被配置為調(diào)節(jié)圍繞旋轉(zhuǎn)組件的假足與支撐部件之間的角度，其中在假足的步行循環(huán)的期望階段期間，該致動器被有選擇地鎖定。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種致動器，包括圍繞致動器的主軸線延伸的細(xì)長部件。該致動器還包括可旋轉(zhuǎn)地連接到細(xì)長部件的轉(zhuǎn)子；和操作地連接的轉(zhuǎn)子的定子。至少一個(gè)磁鐵被設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間，磁鐵被配置以在轉(zhuǎn)子和定子之間施加磁力。該致動器還包括電機(jī)，電機(jī)配置以相對于細(xì)長部件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，其中至少一個(gè)磁鐵被配置以使轉(zhuǎn)子和定子之間的摩擦力最小。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了一種致動器，包括圍繞致動器的主軸線延伸的細(xì)長部件。該致動器還包括可旋轉(zhuǎn)地連接到細(xì)長部件的轉(zhuǎn)子；和操作地連接到轉(zhuǎn)子的定子。滾珠軸承被設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間。該致動器還包括電機(jī)，電機(jī)配置以相對于細(xì)長部件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，其中該滾珠軸承被配置以使轉(zhuǎn)子和定子之間的摩擦力最小。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了一種致動器，包括圍繞致動器的主軸線延伸的細(xì)長部件。轉(zhuǎn)子被可旋轉(zhuǎn)地連接到細(xì)長部件，并且定子操作地連接到轉(zhuǎn)子。該致動器還包括電機(jī)，電機(jī)圍繞轉(zhuǎn)子設(shè)置并被構(gòu)造以相對于細(xì)長部件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。在另一實(shí)施例中，提供了一種致動器，包括圍繞致動器的主軸線延伸的細(xì)長部件。該致動器還包括可旋轉(zhuǎn)地連接到細(xì)長部件的轉(zhuǎn)子；圍繞轉(zhuǎn)子設(shè)置的保持器；和操作地連接到轉(zhuǎn)子的定子。電機(jī)被構(gòu)造以相對于細(xì)長部件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，其中該轉(zhuǎn)子和保持器有選擇地接合以抑制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種操作連接于肢體的修復(fù)設(shè)備的方法。該方法包括提供構(gòu)造以連接于肢體的修復(fù)設(shè)備，該設(shè)備模仿自然人關(guān)節(jié)，并具有第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分可圍繞關(guān)節(jié)相對于彼此運(yùn)動。所述方法還包括提供連接到第一部分和第二部分的致動器；調(diào)節(jié)第一部分和第二部分之間的角度；并在步態(tài)或步行循環(huán)(gaitcycle)的期望階段期間，有選擇地鎖定致動器。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種操作連接于肢體的修復(fù)設(shè)備的方法。該方法包括提供構(gòu)造以連接于肢體的修復(fù)設(shè)備，該設(shè)備模仿自然人關(guān)節(jié)，并具有第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分可圍繞關(guān)節(jié)相對于彼此運(yùn)動。該方法還包括提供連接到第一部分和第二部分的致動器；調(diào)節(jié)第一部分和第二部分之間的角度；和在步行循環(huán)的期望階段期間，主動地使抑制致動器的轉(zhuǎn)子的摩擦力最小。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于檢測下肢修復(fù)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括假足和具有上端和下端的連接部件。該系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)組件，旋轉(zhuǎn)組件將連接部件的下端可旋轉(zhuǎn)地連接到假足，以允許假足圍繞延伸穿過旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)，其中該旋轉(zhuǎn)組件被構(gòu)造以基本上模仿自然踝關(guān)節(jié)。該系統(tǒng)還包括傳感器組件，其被連接到旋轉(zhuǎn)組件并被構(gòu)造以檢測假足圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)，其中傳感器組件的至少一部分被構(gòu)造以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并沿旋轉(zhuǎn)軸線牢固地定位以基本上消除其它運(yùn)動。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于檢測與肢體相關(guān)的設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括足單元和具有上端和下端的連接部件。該系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)組件，旋轉(zhuǎn)組件將連接部件的下端可旋轉(zhuǎn)地連接到足單元，以允許足單元圍繞延伸穿過旋轉(zhuǎn)組件的軸線的旋轉(zhuǎn)。其中該旋轉(zhuǎn)組件被構(gòu)造以基本上模仿自然踝關(guān)節(jié)。該系統(tǒng)還包括傳感器組件，其被連接到旋轉(zhuǎn)組件，并被構(gòu)造以檢測足單元圍繞該軸線的旋轉(zhuǎn)并基本上忽略足單元相對于該軸線的軸向和徑向運(yùn)動。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于檢測與下肢相關(guān)的設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于接觸地面的足裝置；和用于將足裝置連接于患者的裝置。該系統(tǒng)還包括裝置，用于將足裝置可旋轉(zhuǎn)地連接到用于將足裝置連接于患者的裝置的下端，以允許足裝置圍繞延伸穿過用于旋轉(zhuǎn)連接的裝置的軸線的旋轉(zhuǎn)，其中用于旋轉(zhuǎn)連接的裝置基本上模仿踝關(guān)節(jié)。該系統(tǒng)還包括檢測用的裝置，其被連接到用于旋轉(zhuǎn)連接的裝置，檢測用的裝置還被構(gòu)造以檢測足裝置圍繞軸線的旋轉(zhuǎn)，并基本上忽略足裝置相對于軸線的軸向和徑向運(yùn)動。在另一實(shí)施例中，公開了一種模仿自然踝在放松位置的運(yùn)動的假體系統(tǒng)。所述假體系統(tǒng)包括假體踝關(guān)節(jié)，所述假體踝關(guān)節(jié)包括足單元和可移動地連接到所述足單元的上部件，用于模仿自然人踝關(guān)節(jié)；和構(gòu)造成自動調(diào)整假體踝關(guān)節(jié)的狀態(tài)的控制器，其中所述控制器構(gòu)造成一旦接收指示使用者運(yùn)動到放松位置的數(shù)據(jù)就自動調(diào)整假體踝關(guān)節(jié)到放松狀態(tài)。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于模仿在放松位置時(shí)踝的自然運(yùn)動的假體系統(tǒng)，所述假體系統(tǒng)包括假足；連接到假足上的第一位置的樞轉(zhuǎn)組件，其中第一位置靠近假足的自然踝位置；在脛骨方向上延伸的下肢部件，所述下肢部件具有上端和下端，其中下肢部件的下端可操作性地連接到樞轉(zhuǎn)組件；和連接到假足和連接到下肢部件的致動器，其中所述致動器構(gòu)造成圍繞所述樞轉(zhuǎn)組件調(diào)整下肢部件與假足之間的角度；構(gòu)造成檢測假體系統(tǒng)的使用者的位置的至少一個(gè)傳感器；和構(gòu)造成操作致動器的控制器；其中至少一個(gè)傳感器構(gòu)造成將指示使用者處于放松位置時(shí)的數(shù)據(jù)傳送到控制器，通過使用者將假體系統(tǒng)定位在相對于地面的限定的角度范圍內(nèi)持續(xù)限定量的時(shí)間并且所述假體系統(tǒng)具有小于最大閾值的加速度來確定所述放松位置，并且其中所述控制器構(gòu)造成操作致動器以便使得所述假足與所述下肢組件之間的角度圍繞所述樞轉(zhuǎn)組件增加，從而所述假足變得相對于下肢組件更加向足底彎曲。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于調(diào)整假體踝裝置的方法。所述方法包括步驟使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控假體踝裝置的使用者的運(yùn)動。。所述方法進(jìn)一步包括步驟產(chǎn)生指示運(yùn)動的數(shù)據(jù)。所述方法進(jìn)一步包括步驟使用處理模塊處理所述數(shù)據(jù)以便確定是否使用者在放松位置。所述方法進(jìn)一步包括步驟根據(jù)使用者是否在放松位置來調(diào)整所述假體踝裝置，其中調(diào)整所述假體踝裝置的步驟包括自動調(diào)整假體踝裝置的可配置要素。在另一實(shí)施例中，公開了一種用于調(diào)整包括可移動地連接在大約自然人踝關(guān)節(jié)的位置的假足和肢體部件的假體踝裝置的方法。所述方法包括步驟使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控所述假體踝裝置相對于地面的角度和所述假體踝裝置的加速度。所述方法進(jìn)一步包括步驟確定所述假體踝裝置相對于地面的角度是否落在限定的角度范圍內(nèi)。所述方法進(jìn)一步包括步驟確定所述裝置的加速度是否高于或低于閾值加速度。所述方法進(jìn)一步包括步驟一旦確定所述踝裝置相對于地面的角度落在所限定的角度范圍內(nèi)和一旦確定所述裝置的加速度高于或低于閾值加速度時(shí)，就調(diào)整所述假足與所述肢體部件之間的角度為向足底彎曲或向足背彎曲配置。在另一實(shí)施例中，公開了一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法。所述方法包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成大約在自然人踝的位置旋轉(zhuǎn)。所述方法進(jìn)一步包括步驟當(dāng)使用者與所述假體踝一起移動時(shí)檢測表面的上傾或下傾。所述方法進(jìn)一步包括步驟根據(jù)所檢測的上傾或下傾調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度。在另一實(shí)施例中，公開了一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法。所述方法包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成大約在自然人踝的位置旋轉(zhuǎn)。所述方法進(jìn)一步包括步驟當(dāng)使用者與所述假體踝一起移動時(shí)測量地形變量。所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)所測量的地形變量調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間、^另一實(shí)施例中，公開了一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法。所述方法包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成在大約自然人踝的位置旋轉(zhuǎn)。所述方法還包括步驟當(dāng)使用者與所述假體踝一起在表面移動時(shí)檢測所述表面的表面角度。所述方法還包括步驟計(jì)算在所述表面上移動時(shí)所述足單元與所述下肢部件之間所希望的角度，其中至少部分基于所測量的表面角度進(jìn)行計(jì)算。所述方法還包括步驟調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度到所希望的角度。為了概述本發(fā)明的目的，在這里己描述了本發(fā)明的一定的方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。應(yīng)該理解根據(jù)本發(fā)明的任何特定實(shí)施例，不一定可以取得所有這些優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明可以采用實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化這里教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式被實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)，而不必實(shí)現(xiàn)在這里可能被教導(dǎo)的或建議的其它優(yōu)點(diǎn)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有踝運(yùn)動控制足單元的下肢假體的透視圖。圖2是圖1的下肢假體的透視圖，其中蓋被去除以顯示假體的內(nèi)部部件。圖3是圖2的下肢假體的側(cè)視圖。圖4是圖2的下肢假體的后視圖。圖5是圖1的下肢假體的側(cè)視圖，蓋被顯示為部分去除，其中踝運(yùn)動控制足被調(diào)節(jié)以適合上傾面或斜面。圖6是圖5的下肢假體的側(cè)視圖，其中踝運(yùn)動控制足被調(diào)節(jié)以適合下傾面。圖7是表示假足單元的典型實(shí)施例的踝旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與人足的自然踝關(guān)節(jié)之間相互關(guān)系的示意圖。圖8是顯示在水平地面上一次完整邁步期間，矯正或修復(fù)系統(tǒng)的典型實(shí)施例的踝運(yùn)動的范圍的曲線。圖9是具有踝運(yùn)動控制足的修復(fù)或矯正系統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的典圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可用于調(diào)節(jié)修復(fù)或矯正系統(tǒng)的踝角度的控制信號的表。圖11是顯示修復(fù)或矯正系統(tǒng)的控制與對應(yīng)的健全肢體的運(yùn)動之間的關(guān)系的典型實(shí)施例的曲線。圖12A是下肢假體的另一實(shí)施例的透視圖。圖12B是圖12A的下肢假體的側(cè)視圖。圖12C是圖12B的沿平面M-M的下肢假體的剖視圖。圖13是可與圖12A的下肢假體一起使用的致動器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。圖14是圖13的致動器的側(cè)視圖。圖15是圖13的致動器的后視圖。圖16是圖13的致動器的俯視圖。圖17是圖13的致動器的剖視側(cè)視圖。圖18是圖13的致動器的分解視圖。圖19是顯示圖12A中所示的假體的運(yùn)動的不同階段的流程圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的具有踝運(yùn)動控制足單元的下肢假體的分解視圖。圖21是可與圖20的下肢假體一起使用的傳感器組件的分解視圖。圖22是圖示對于上傾/下傾的各個(gè)角度的優(yōu)選的踝響應(yīng)角度的圖表。具體實(shí)施例方式這里描述的本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例總體涉及修復(fù)和矯正系統(tǒng)，并且尤其涉及具有踝運(yùn)動控制足的修復(fù)和矯正設(shè)備。雖然描述列出了多種特定實(shí)施例的細(xì)節(jié)，但是應(yīng)該認(rèn)識到描述僅是說明性的，并不應(yīng)解釋為采用任何方式限制本發(fā)明。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到的本發(fā)明的多種應(yīng)用和對本發(fā)明的修改，也由這里描述的總構(gòu)思包含。以下將參照上述附圖描述系統(tǒng)和方法的特征。在所有附圖中，標(biāo)號被重復(fù)使用以指示標(biāo)號之間的對應(yīng)關(guān)系。附圖、相關(guān)描述和具體實(shí)施方式被提供以說明本發(fā)明的實(shí)施例，但不是限制本發(fā)明的范圍。如在這里使用的術(shù)語"修復(fù)"和"假體"是寬泛的術(shù)語，并采用其通常的意義使用，并且非限制性地指可用作用于身體部分的人工替代物或支撐的任何系統(tǒng)、設(shè)備或裝置。如在這里使用的術(shù)語"矯正"和"矯正體"、"矯正器"是寬泛的術(shù)語，并采用其通常的意義使用，并且非限制性地指可用于支撐身體的部分、對準(zhǔn)身體的部分、防止身體的部分的變形、保護(hù)身體的部分、糾正身體的部分的變形、使身體的部分固定不動或改進(jìn)身體的部分的任何系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，諸如關(guān)節(jié)和/或肢體。如在這里使用的術(shù)語"踝設(shè)備"是寬泛的術(shù)語，并且采用通常的意義使用，并涉及任何修復(fù)設(shè)備、矯正設(shè)備或踝輔助設(shè)備。如在這里使用的術(shù)語"橫穿脛骨"是寬泛的術(shù)語，并采用其普通的意義使用，并且非限制性地涉及位于身體的膝關(guān)節(jié)(包括人造膝關(guān)節(jié))處或膝關(guān)節(jié)(包括人造膝關(guān)節(jié))之下的任何平面、方向、位置或橫斷面。如在這里使用的術(shù)語"橫穿股骨"是寬泛的術(shù)語，并釆用其普通的意義使用，并且非限制性地涉及位于身體的膝關(guān)節(jié)(包括人造膝關(guān)節(jié))處或膝關(guān)節(jié)(包括人造膝關(guān)節(jié))之上的任何平面、方向、位置或橫斷面。如在這里使用的術(shù)語"縱分"是寬泛的術(shù)語，并且采有其通常的意義使用，并涉及身體的任何描述、與身體有關(guān)的或位于身體中的位置或方向，或者在身體的正中平面(即該平面將身體縱向分成右半部和左半部)或任何平行于或大體平行于身體的正中平面的平面中的位置或方向或在身體的正中平面或任何平行于或大體平行于身體的正中平面的平面的附近的位置或方向。"縱分平面"也可指任何豎直的前到后的平面，該平面平行于或近似平行于正中平面地穿過身體，并將身體分成相等的或不等的右部分和左部分。如在這里使用的術(shù)語"冠狀"是寬泛的術(shù)語，并采用其普通的意義使用，并且涉及與穿過身體的縱軸的平面有關(guān)的、位于該平面中的或者在該平面中或在該平面附近的任何方向、位置或描述。"冠狀平面"也可指任何平面，該任何平面豎直或近似豎直地穿過身體，并垂直或近似垂直于正中平面，并將身體分成前部分和后部分。圖1,了具有帶有部件的踝運(yùn)動控制足的下肢假體100的一個(gè)實(shí)施例。該假體100包括連接部件，連接部件采用下肢部件102的形式，操作地連接到足單元104。如這里使用的，術(shù)語"連接部件"是寬泛的術(shù)語，并采用通常的意義使用，并且在假足實(shí)施例中，非限制性地涉及任何部件，該任何部件直接或間接連接于足單元104，并且例如通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可相對于足單元104運(yùn)動，并且用于將假體100連接于殘肢或中間假體。如所示，在踝假體實(shí)施例中，該連接部件可采用下肢部件的形式。在其它實(shí)施例中，例如矯正實(shí)施例，諸如利用矯形器，該連接部件可用于連接于身體部分和支撐身體部分，也可運(yùn)動地連接到諸如足單元的第二部件，也將連接于諸如足的身體部分和支撐諸如足的身體部分。在一個(gè)實(shí)施例中，該下肢部件102是大體細(xì)長部件，細(xì)長部件具有沿近似脛骨方向(即，大體沿自然脛骨的軸線延伸的方向)延伸的主縱向軸線。例如，圖1將下肢部件102顯示為大體豎直的方位。在另一實(shí)施例中，下肢部件102可包括多個(gè)部件。例如，下肢部件102可包括兩個(gè)細(xì)長部件，兩個(gè)細(xì)長部件沿脛骨方向近似平行地延伸，并被連接在一起。在另一實(shí)施例中，下肢部件102包括具有雙側(cè)面的腔，雙側(cè)面的腔具有兩個(gè)基本上對稱的部分以形成部分封閉的外殼。在另一實(shí)施例中，下肢部件102可包括中空部件，諸如管狀結(jié)構(gòu)。在其它實(shí)施例中，下肢部件102可包括細(xì)長扁平部分或圓形部分。在其它實(shí)施例中，下肢部件102的結(jié)構(gòu)不是細(xì)長的。例如，下肢部件102可包括大體圓形、圓柱形、半圓形、拱頂形、橢圓形或矩形的結(jié)構(gòu)?？赡艿南轮考囊粋€(gè)實(shí)例是在2003年12月18日申請并且題為"PROSTHETICFOOTWITHROCKERMEMBER"的美國專利申請第10/742,455號中描述的踝模塊和結(jié)構(gòu)，其整體通過參考并入這里，并將認(rèn)為是這個(gè)說明書的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，該下肢部件102大體由諸如鋁的機(jī)械金屬，或碳纖維材料形成。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該下肢部件102可包括適合假體設(shè)備的其它材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該下肢部件102有利地具有近似12和15厘米之間的高度。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，根據(jù)使用者的尺寸和/或假體100的期望用途，下肢部件102可具有小于12厘米的高度或大小15厘米的高度。例如，該下肢部件102可具有近似20厘米的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，該假體100被構(gòu)造以便當(dāng)假體100處于靜止位置時(shí)，該下肢部件102的主縱向軸線基本上垂直于足單元104的下部表面。在另一實(shí)施例中，當(dāng)足單元104停留在地面上時(shí)，下肢部件102可基本上垂直于水平地面。這種配置有利地為使用者提供了增加的支撐和/或穩(wěn)定性。如圖1中所示，該下肢部件102還包括蓋106。該蓋106容納和/或保護(hù)下肢部件102的內(nèi)部部件。在另一實(shí)施例中，該蓋106可是圓形的，或可采用自然人腿的形式形成。該下肢部件102還包括連接部108，以有利于下肢部件102的連接。例如，如圖1所示，下肢部件102的連接部108將假體100連接到支架(pylon)110。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該連接部108可被配置以將假體100連接到被截肢者的殘肢或另一假體設(shè)備。圖1還顯示了控制線112，控制線112可用于提供電力到假體100和/或?qū)⒖刂菩盘杺魉偷郊袤w100。該足單元104可包括多種類型的修復(fù)或矯正足。如圖1所示，該足單元104加入了在2003年8月15日申請并且題為"LOWPROFILEPROSTHETICFOOT"的申請人的共同未決的美國專利申請第10/642,125號中描述的設(shè)計(jì)，該申請通過參考整體并入這里，并將認(rèn)為是這個(gè)說明書的一部分。例如，該足單元104可包括可從Ossur獲得的標(biāo)準(zhǔn)LPVARI-FLEX(R)單元。在一個(gè)實(shí)施例中，該足單元104被配置以在足單元104上施加與重量或沖擊水平成比例的響應(yīng)。此外，該足單元104可包括振動吸收部，用于腳后跟的舒服加載和/或用于返回消耗的能量。該足單元104可包括具有增強(qiáng)的柔性的全長腳趾桿，以為假肢提供邁步長度，該假肢模仿健康肢體的邁步長度。此外，如圖1所示，該足單元104可包括分裂腳趾結(jié)構(gòu)，這有利于不平坦的地形上的運(yùn)動。該足單元104還可包括諸如例如可從Ossur獲得的標(biāo)準(zhǔn)Flex-Foot蓋的掩飾物或足蘭jm。圖2顯示了蓋106被去除的假體100。如所示，在旋轉(zhuǎn)組件114處，下肢部件102的下端被連接到足單元104。如所示，下肢部件102被連接到足單元104的踝板，踝板從足單元104的腳趾部大體向后和向上延伸。該旋轉(zhuǎn)組件114允許足單元104相對于下肢部件102的角運(yùn)動。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)組件114有利地包括至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)銷。在其它實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)組件114包括鉸鏈、多軸結(jié)構(gòu)、多中心配置、上述結(jié)構(gòu)的組合或類似結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該旋轉(zhuǎn)組件114位于足單元104的一部分上，該一部分接近足單元104的自然踝位置。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)組件114可通過螺栓連接到足單元104或以其它方式可釋放地連接到足單元104。圖2還顯示了具有致動器116的假體100。在一個(gè)實(shí)施例中，該致動器116有利地提供給假體100所需能量，以執(zhí)行同步于被截肢者的移動的角位移。例如，該致動器116可導(dǎo)致足單元104類似于自然的人類足部地運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，在第一連接點(diǎn)118處，該致動器116的下端被連接到足單元104。如所示，在足單元104的后部，該足連接點(diǎn)118有利地位于足單元104的上部表面上。在第二連接點(diǎn)120處，該致動器116的上端被連接到下肢部件102。在一個(gè)實(shí)施例中，該致動器116的線性運(yùn)動(或伸長和收縮)控制或者主動調(diào)節(jié)足單元104和下肢部件102之間的角度。圖2顯示了包括雙螺桿電機(jī)的致動器116，其中該電機(jī)相對于下肢部件102推或拉足單元104的后部。在其它實(shí)施例中，該致動器116包括能夠主動調(diào)節(jié)多個(gè)部件之間的角度或提供多個(gè)部件之間的運(yùn)動的其它機(jī)構(gòu)。例如，該致動器116可包括單螺桿電機(jī)、活塞汽缸類型結(jié)構(gòu)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、彈簧、流體致動器或相類似物。在其它實(shí)施例中，該致動器116可僅在一個(gè)方向上主動調(diào)節(jié)下肢部件102和足單元104之間的角度。在這種實(shí)施例中，使用者的重量也可用于控制由致動器116導(dǎo)致的角度和/或致動器116的運(yùn)動。圖2顯示了采用后置結(jié)構(gòu)的致動器116，其中該致動器116位于下肢部件102后面。在其它實(shí)施例中，該致動器116可采用前置結(jié)構(gòu)，其中該致動器116位于下肢部件102前面。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該致動器116包括自動調(diào)節(jié)踝結(jié)構(gòu)，并加入諸如在美國專利第5,957,981號中描述的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，美國專利第5,957,981號整體通過參考并入這里，并將被認(rèn)為是這個(gè)說明書的一部分。該特殊配置或結(jié)構(gòu)可被選擇以非常接近地模仿自然人踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動和位置，并且以有利于假體100插入外部美容件。此外，該致動器116有利地被配置為操作而不發(fā)出由使用者和/或其它人感覺到的大噪聲，諸如間歇噪聲。該致動器116也可被配置成如果假體100受到超過特定水平的諸如在縱分平面中的扭矩，該致動器116不操作或調(diào)節(jié)。例如，如果扭矩水平超過4牛頓米(Nm)，該致動器116可停止操作或可發(fā)出警告。該致動器116也可基本上被包圍在圖1中所示的蓋106內(nèi)，以便致動器116的部分不可視和/或不暴露于環(huán)境。在另一實(shí)施例中，該致動器可至少部分地由下肢部件102包圍。圖2還顯示了可用于控制致動器116禾n/或足單元104的操作的控制電路122。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制電路122包括至少一個(gè)印刷電路板(PCB)。PCB還可包括微處理器。軟件也可駐留在PCB上，以執(zhí)行信號處理和/或控制假體100的運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，該假體100包括為控制電路122和/或致動器116供電的電池(未顯示)。在一個(gè)實(shí)施例中，該電池包括可充電鋰離子電池，電池優(yōu)選地具有至少12到16小時(shí)的供電周期。在其它實(shí)施例中，電池的供電周期可小于12小時(shí)，或可大于16小時(shí)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，電池包括可用于為假體100提供電力的鋰聚合物電池、燃料電池技術(shù)或其它類型的電池或技術(shù)。在其它實(shí)施例中，該電池可拆卸地連接于下肢部件102的后表面，連接于假體100的其它部分，或位于遠(yuǎn)離假體100的位置。在其它實(shí)施例中，該假體100可被連接到外部電源，諸如通過壁式適配器或汽車適配器，以為電池充電。在一個(gè)實(shí)施例中，該假體100被構(gòu)造為當(dāng)電池耗盡電力或進(jìn)入低電力階段時(shí)，當(dāng)足單元104正停留在水平地面上時(shí)，該假體100鎖定在中性位置，諸如下肢部件102相對于水平地面大體豎直地對準(zhǔn)。這種鎖定為使用者提供了操作安全、可靠性和/或穩(wěn)定性。該假體100還可提供電池狀態(tài)顯示器，顯示器向使用者發(fā)出關(guān)于電池狀態(tài)(即充電)的警告。在其它實(shí)施例中，當(dāng)使用者關(guān)閉或禁用假體100的動作控制功能時(shí)，該假體100鎖定在基本上中性的位置。如上討論，美容材料或其它衣服可與假體100—起使用，以給假體100更自然的外觀或形狀。此外，美容、衣服或其它填充材料可用于防止污染物接觸假體100的部件，諸如污物或水。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的假體100的側(cè)視圖。如在圖3中所示，該致動器116還包括主外殼124、下部可伸出部分126和上部可伸出部分128。在第一連接點(diǎn)118處，該下部可伸出部分126將致動器116的主外殼124連接到足單元104。在第二連接點(diǎn)120，該上部可伸出部分128將致動器116的主外殼124連接到下肢部件102。在假體100的操作和主動調(diào)節(jié)期間，下部可伸出部分126和/或上部可伸出部分128移入和/或移出致動器116的主外殼124，以調(diào)節(jié)足單元104與下肢部件102之間的角度。例如，為增加足單元104與下肢部件102之間的角度，該致動器116導(dǎo)致下部可伸出部分126和/或上部可伸出部分128收縮或縮回入主外殼124。例如，可伸出部分126，128中的至少一個(gè)可具有螺紋表面，以便沿一個(gè)方向(例如，順時(shí)針)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致可伸出部分縮入致動器的主外殼124。在其它實(shí)施例中，可伸出部分126,128中的至少一個(gè)包括多個(gè)套管件，以便在收縮時(shí)，可伸出部分的多個(gè)件中的一個(gè)收縮入多個(gè)件中的另一個(gè)，而不縮入主外殼124。類似地，為減小足單元104與下肢部件102之間的角度，下部可伸出部分126和/或上部可伸出部分128可從主外殼124伸出。在具有用于致動器116的前部配置的本發(fā)明的實(shí)施例中，下部可伸出部分126和/或上部可伸出部分128的伸出導(dǎo)致足單元104與下肢部件102之間的角度的增加。類似地，下部可伸出部分126和/或上部可伸出部分128的收縮導(dǎo)致足單元104與下肢部件102之間的角度的減小。圖4顯示了圖1-3中所示的假體100的后視圖。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該蓋106圍繞假體100的后部延伸以容納致動器116的至少一部分，以便致動器116的部分不可見和/或未暴露于環(huán)境。圖5和6顯示了調(diào)節(jié)為上傾和下傾時(shí)的假體100的一個(gè)實(shí)施例。參照圖5，該假體100顯示為調(diào)節(jié)為上傾。在這個(gè)實(shí)施例中，該致動器116延伸以減小下肢部件102和足單元104之間的角度(或向足背彎曲)。關(guān)于向足背彎曲，在一個(gè)實(shí)施例中，假體100的運(yùn)動的角度范圍是從中性位置約0到10度。其它實(shí)施例也可有利于在擺動階段期間擴(kuò)大向足背彎曲。圖6顯示了當(dāng)調(diào)節(jié)為下傾時(shí)的假足100。該致動器116延伸以增加下肢部件102和足單元104之間的角度0(或"向足底彎曲")。關(guān)于向足底彎曲，在一個(gè)實(shí)施例中，該假體100的運(yùn)動的角度范圍是從中性位置約0到20度。這種向足底彎曲模仿自然踝運(yùn)動，并提供給被截肢者或使用者更大的穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施例中，圍繞假體100的踝旋轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動的總范圍(包括向足底彎曲和向足背彎曲)是近似30度或更多。除了關(guān)于上傾和下傾的操作，假體100的運(yùn)動控制足有利地適應(yīng)不同的地形，在上下樓梯時(shí)操作，并有利于水平地面走動。此外，該假體100可提供可自動調(diào)節(jié)腳后跟高度的性能。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)足單元104相對于地面大體水平時(shí)，可測量從下肢部件102的踝部到地面表面的腳后跟高度。例如，使用者可調(diào)節(jié)到多種腳后跟高度，諸如通過按壓一個(gè)或多個(gè)按鈕，以便假體100自身自動對準(zhǔn)到適合的腳后跟高度。在一個(gè)實(shí)施例中，該假體100包括多個(gè)預(yù)先確定的腳后跟高度。在其它實(shí)施例中，假體100可自動調(diào)節(jié)腳后跟高度，無需使用者進(jìn)行輸入。圖5和6進(jìn)一步顯示了連接部108的一個(gè)實(shí)施例。該連接部108提供被截肢者的自然肢體與假體100之間的對準(zhǔn)，并且可被配置為減小壓力峰值和剪切力。例如，該連接部108可被配置為連接于另一假體，被截肢者的殘肢，或另一部件。在一個(gè)實(shí)施例中，該連接部108包括插座式連接器。該插座式連接器可被配置為容納32mm螺紋部件、公棱錐體類型連接器或其它部件。在其它實(shí)施例中，該連接部108還可包括母棱錐體適配器或配置為容納母棱錐體適配器。如圖5和6所示，該旋轉(zhuǎn)組件114被定位為模仿普通人的踝軸線。圖7還顯示了示意圖，顯示了在假足單元204上的踝旋轉(zhuǎn)點(diǎn)與自然人足的踝關(guān)節(jié)之間的相互關(guān)系。特別是該假足單元204包括旋轉(zhuǎn)組件214，旋轉(zhuǎn)組件214對應(yīng)于人足242的踝關(guān)節(jié)240。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)組件114接近假體100的機(jī)械踝旋轉(zhuǎn)中心定位。圖8顯示描述在水平地面一次完整的邁步期間，假體100的實(shí)施例的踝運(yùn)動的可能范圍的曲線。如所示，曲線的x軸表示在使用者的一個(gè)完整邁步期間(即0%到100%)的多個(gè)點(diǎn)。該y軸表示相對于假足在中性位置時(shí)的踝角度，假足100的踝角度(A)。在一次完全的邁步期間，踝角度(A)從近似20度向足底彎曲(即中性位置角度+10度)變化到近似10度向足背彎曲(即中性位置角度一201在如上所述的實(shí)施例中，當(dāng)調(diào)節(jié)運(yùn)動的角度范圍時(shí)，未提供阻尼。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該假體100被配置為對下肢部件102和足單元104之間的角度變化提供阻尼或被動軟阻力。用于控制這種阻尼的系統(tǒng)的實(shí)例在美國專利第6,443,993號中進(jìn)行了公開，專利第6,443,993號通過參考并入這里，并將被認(rèn)為是這個(gè)說明書的部分。例如，當(dāng)使用者在站立位置時(shí)，該致動器116可提供增加的阻力或阻尼，以為使用者提供穩(wěn)定性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，假體100的阻尼可由液壓阻尼器提供。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，本領(lǐng)域中己知的其它部件或設(shè)備可用于為假足100提供阻尼。此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，阻尼器可以動態(tài)控制，諸如通過電子控制系統(tǒng)，這將在下面更詳細(xì)地討論。在其它實(shí)施例中，該阻尼器可通過機(jī)械和/或流體類型結(jié)構(gòu)控制。還應(yīng)該認(rèn)識到雖然上述描述大體針對修復(fù)系統(tǒng)和設(shè)備，但是該描述也可應(yīng)用于具有矯正系統(tǒng)或設(shè)備的本發(fā)明的實(shí)施例。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，矯正系統(tǒng)可包括至少一個(gè)致動器，致動器主動控制與受傷或衰弱的踝一起使用的矯正器的角度。此外，除了矯正系統(tǒng)的電子控制外，矯正系統(tǒng)還可提供使用者的受傷踝或腿的控制或自然運(yùn)動。此外，上述系統(tǒng)可在橫穿脛骨的系統(tǒng)或膝下系統(tǒng)以外的修復(fù)或矯正系統(tǒng)中實(shí)施。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該修復(fù)或矯正系統(tǒng)可用于橫穿股骨的系統(tǒng)或膝上系統(tǒng)中，諸如公開在下面的文件中的系統(tǒng)2004年5月7日申請的美國臨時(shí)申請第60/569,512號，題為"MAGNETORHEOLOGICALLYACTUATEDPROSTHETICKNEE";2004年11月3日申請的美國臨時(shí)申請第60/624,986號，題為"MAGNETORHEOLOGICALLYACTUATEDPROSTHETICKNEE";和2005年5月6日申請的美國專利申請第11/123,870號，題為"MAGNETORHEOLOGICALLYACTUATEDPROSTHETICKNEE"，每個(gè)都通過參考整體并入這里，并被認(rèn)為是本說明書的一部分。例如，該修復(fù)或矯正系統(tǒng)可包括修復(fù)或矯正踝和/或修復(fù)或矯正膝。圖9顯示了用于踝運(yùn)動控制足的控制系統(tǒng)300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)300可由圖1-6中所示的下肢假體100使用。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，控制系統(tǒng)300可由具有踝運(yùn)動控制足或其它運(yùn)動控制肢體的矯正系統(tǒng)或復(fù)原系統(tǒng)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)300基于分布式處理系統(tǒng)，其中利用彼此通信的多個(gè)處理器執(zhí)行或控制由修復(fù)或矯正系統(tǒng)執(zhí)行的不同功能，諸如檢測、數(shù)據(jù)處理和致動。參照圖9，該控制系統(tǒng)300包括傳感器模塊302;踝設(shè)備304(諸如例如在圖1所示的假體100);中央處理單元("CPU")305;存儲器306;接口模塊308;控制驅(qū)動模塊310;致動器316;和電源模塊318。在一個(gè)實(shí)施例中，圖9中所示的控制系統(tǒng)300利用CPU305,處理從檢測模塊302接收的數(shù)據(jù)。該CPU305與控制驅(qū)動模塊310連通，以控制致動器316的操作，以通過踝設(shè)備304模仿自然踝運(yùn)動。此外，該控制系統(tǒng)300可預(yù)測踝設(shè)備304可能需要調(diào)節(jié)以適合使用者的運(yùn)動方式。通過接口模塊308，CPU305也可接收來自使用者和/或其它設(shè)備的命令。該電源模塊318為控制系統(tǒng)300的其它部件提供電力。下面，更詳細(xì)地描述這些部件中的每個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302用于測量關(guān)于踝設(shè)備304的變量，諸如整個(gè)步行循環(huán)期間踝設(shè)備304的位置和/或運(yùn)動。在這種實(shí)施例中，該傳感器模塊320有利地位于踝設(shè)備304上。例如，該傳感器模塊302可接近諸如圖2中所示的假體100的旋轉(zhuǎn)組件114的踝設(shè)備304的機(jī)械踝旋轉(zhuǎn)中心定位。在另一實(shí)施例中，該傳感器模塊302可位于連接于踝設(shè)備304或與踝設(shè)備304關(guān)聯(lián)的使用者的自然肢體上。在這種實(shí)施例中，該傳感器用于捕獲關(guān)于使用者的踝設(shè)備側(cè)的自然肢體運(yùn)動的信息，以調(diào)節(jié)踝設(shè)備304。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302有利地包括印刷電路板，印刷電路板容納有諸如加速度計(jì)的多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器測量踝設(shè)備304沿不同軸線的加速度。例如，該傳感器模塊302可包括三個(gè)加速度計(jì)，三個(gè)加速度計(jì)測量踝設(shè)備304沿三個(gè)基本上彼此垂直的軸線的加速度。適用于傳感器模塊302的類型的傳感器可例如從DynastreamInnovations.Inc.(Alberta,力口拿大)獲得。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302可包括一個(gè)或多個(gè)其它類型的傳感器，其它類型的傳感器與加速度計(jì)組合或代替加速度計(jì)。例如，該傳感器模塊302可包括陀螺儀，陀螺儀配置為測量體節(jié)和/或踝設(shè)備304的角速度。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302包括足底壓力傳感器，足底壓力傳感器配置為測量例如具體足下區(qū)域的垂直足底壓力。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302可包括如下的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動學(xué)傳感器；單軸陀螺儀；單軸或多軸加速度計(jì)；負(fù)載傳感器；彎曲傳感器；或肌電傳感器，它們可被配置為從使用者的自然肢體捕獲數(shù)據(jù)。美國專利第5,955,667號、美國專利第6，301，964號和美國專利第6,513,381號也描述了傳感器的實(shí)例，該傳感器可與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用，這些專利通過參考整體并入這里，并被認(rèn)為是這個(gè)說明書的一部分。此外，該傳感器模塊302可用于捕獲例如關(guān)于一個(gè)或多個(gè)如下數(shù)據(jù)的信息踝設(shè)備304相對于地面的位置；該踝設(shè)備304的傾斜角度；相對于踝設(shè)備304的位置的重力方向；關(guān)于使用者的邁步的信息，諸如踝設(shè)備304接觸地面(例如"腳后跟受力")、在中間邁步中或離開地面(例如，"腳趾離開")的時(shí)間、在擺動階段的峰值處假體100自地面的距離(即在擺動階段的最大高度)；擺動階段的峰值的定時(shí)；和類似數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302可被配置為檢測步法模式和/或事件。例如，該傳感器模塊302可確定使用者是否在站立/停止位置、在水平地面上行走、上和/或下樓梯或傾斜表面等。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302被配置為檢測或測量踝設(shè)備304的腳后跟高度和/或確定靜態(tài)脛角度，以檢測使用者在就座位置中的時(shí)間。如圖9所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳感器模塊302還被配置為測量環(huán)境或地形變量，包括下面的環(huán)境或地形變量中的一個(gè)或多個(gè)地表面的特征；地表面的角度；空氣溫度；和風(fēng)阻。在一個(gè)實(shí)施例中，測量溫度可用于校準(zhǔn)其它傳感器的增益和/或偏差。在其它實(shí)施例中，該傳感器模塊302捕獲有關(guān)使用者的自然肢體的運(yùn)動和/或位置的信息，諸如健康的腿。在這種實(shí)施例中，下面的方式可以是優(yōu)選的，當(dāng)在上傾面或下傾面上操作時(shí)，使用者的第一步利用健康腿進(jìn)行。這將允許在調(diào)節(jié)踝設(shè)備304前從健康腿的自然運(yùn)動取得測量值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在踝設(shè)備304在第一步的擺動階段時(shí)，該控制系統(tǒng)300檢測使用者的步法，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)踝設(shè)備304。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，可存在一段等待時(shí)間，在所述一段等待時(shí)間在能夠準(zhǔn)確地確定使用者的步法并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)踝設(shè)備304前，控制系統(tǒng)300需要一個(gè)或兩個(gè)邁步。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302具有100赫茲(Hz)的缺省采樣率。在其它實(shí)施例中，采樣率可高于或低于100Hz，或可由使用者調(diào)節(jié)，或可由軟件或參數(shù)設(shè)置自動調(diào)節(jié)。此外，該傳感器模塊302可提供正被檢測的數(shù)據(jù)類型之間的同步，或包括時(shí)間戳記。'該傳感器還可被配置為具有近似0.5度的角度分辨率，允許踝設(shè)備304的精細(xì)調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302被配置為當(dāng)不需要檢測時(shí)，諸如例如當(dāng)使用者在坐著的位置或斜倚位置正在放松時(shí)，該傳感器模塊302降低能耗進(jìn)入"睡眼"模式。在這種實(shí)施例中，在傳感器模塊302運(yùn)動時(shí)或由使用者進(jìn)行輸入時(shí)，該傳感器模塊302可從睡眠狀態(tài)喚醒。在一個(gè)實(shí)施例中，在"運(yùn)行"模式中，該傳感器模塊302消耗近似30毫安(mA)，并且當(dāng)在"睡眠"模式中時(shí)，消耗約O.lmA。圖9顯示了與CPU305通信的傳感器模塊302。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302有利地將測量數(shù)據(jù)提供給CPU305和/或控制系統(tǒng)300的其它部件。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302被連接到發(fā)射機(jī)，諸如例如藍(lán)牙⑧發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)將測量值發(fā)送到CPU305。.在其它實(shí)施例中，可以使用其它類型的發(fā)射機(jī)或無線技術(shù)，諸如紅外技術(shù)、WiFi(R)技術(shù)，或射頻(RF)技術(shù)。在其它實(shí)施例中，有線技術(shù)可用于與CPU305通信。在一個(gè)實(shí)施例中，該傳感器模塊302將數(shù)據(jù)串發(fā)送到CPU305，數(shù)據(jù)串包括多種類型的信息。例如，數(shù)據(jù)串可包括160比特，并包括如下信息[TS;AccX;AccY;AccZ;GyroX,GyroY,GyroZ,DegX,DegY,FS,M];其中TS=時(shí)間戳；AccX=沿X軸的足的線性加速度；AccY=沿Y軸的足的線性加速度；AccZ=沿Z軸的足的線性加速度；GyroX=沿X軸的足的角加速度；GyroY=沿Y軸的足的角加速度；GyroZ=沿Z軸的足的角加速度；DegX=在冠狀平面中的足的傾角；DegY=在縱分平面中的足的傾角；FS=在踝設(shè)備304中的開關(guān)的邏輯狀態(tài);和M二傳感器的方位。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，可以使用包括或多或少信息的其它長度數(shù)據(jù)串。該CPU305有利地處理從控制系統(tǒng)300的其它部件接收的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該CPU305處理關(guān)于使用者的步法的信息(諸如從傳感器模塊302接收的信息)；確定移動類型(即步法模式)；禾n/或向控制驅(qū)動模塊310發(fā)送命令。例如，由傳感器模塊302捕獲的數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)生描繪關(guān)于使用者的步法或運(yùn)動的信息的波形。CPU305可識別波形的后續(xù)變化，以預(yù)測使用者的未來運(yùn)動，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)踝設(shè)備304。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該CPU305可檢測從低到每分鐘20步到高達(dá)每分鐘125步的步法模式。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，CPU305可檢測步法模式，步法模式低于每分鐘20步，或高于每分鐘125步。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)下表(表1)，CPU305處理關(guān)于狀態(tài)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。特別是表1顯示了可與控制系統(tǒng)300—起使用的可能狀態(tài)轉(zhuǎn)換。表1的第一列列出了踝設(shè)備304的可能最初狀態(tài)，并且第一行列出了踝設(shè)備304的可能的第二狀態(tài)。表1的主體確定了在從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的轉(zhuǎn)換期間，CPU305在控制或主動調(diào)節(jié)致動器316和踝設(shè)備304中，使用的數(shù)據(jù)源；其中"N"表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換不需要另外的數(shù)據(jù)；"L"表示CPU305使用轉(zhuǎn)換邏輯以確定在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間對踝設(shè)備304的調(diào)節(jié)；和T'表示CPU從接口(例如接口模塊308,外部用戶接口，電子接口或類似物)接收數(shù)據(jù)。相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可開發(fā)可與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用的轉(zhuǎn)換邏輯。用于與本發(fā)明的實(shí)施例類似的系統(tǒng)和方法中的轉(zhuǎn)換邏輯的實(shí)例在下面的文件中進(jìn)行了公開2004年5月19日申請的美國臨時(shí)申請第60/572,996號，題為"CONTROLSYSTEMANDMETHODFORAPROSTHETICKNEE";和2005年3月9日申請的美國申請第11/077,177號，題為"CONTROLSYSTEMANDMETHODFORAPROSTHETICKNEE";每個(gè)申請都通過參考整體并入這里，并被認(rèn)為是本說明書的一部分。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>在一個(gè)實(shí)施例中，表1中的上述狀態(tài)是踝設(shè)備304的預(yù)先確定的狀態(tài)。例如，"OFF"狀態(tài)可表示踝設(shè)備304和致動器316的功能處于關(guān)閉或暫停模式。"HEEL—HEIGHT—CAL"狀態(tài)涉及從靜態(tài)傳感器角度測量腳后跟高度，諸如例如當(dāng)踝設(shè)備304未運(yùn)動時(shí)。"SENSOR—CAL"狀態(tài)涉及當(dāng)使用者在水平面上行走時(shí)的表面角度校準(zhǔn)。"NEUTRAL"狀態(tài)涉及當(dāng)踝設(shè)備304鎖定在基本上固定位置時(shí)。該"WALK"狀態(tài)涉及當(dāng)使用者正在諸如水平面或斜面上行走時(shí)。"STAIRS—UP"禾n"STAIRS—DOWN"狀態(tài)涉及使用者分別上樓梯和下樓梯行走時(shí)。"RELAX"狀態(tài)涉及使用者處于放松位置時(shí)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，"RELAX"狀態(tài)涉及當(dāng)使用者在就坐位置，而具有踝設(shè)備304的肢體交叉在另一肢體上時(shí)。在這種實(shí)施例中，控制系統(tǒng)300可使踝設(shè)備304運(yùn)動到最大向足底彎曲位置，以例如模仿健康足的自然位置和/或外觀。該"PANTS"狀態(tài)涉及當(dāng)使用者正穿褲子、長褲、短褲或相類似物時(shí)。在這種狀態(tài)中，在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)300可使踝設(shè)備304運(yùn)動到最大向足底彎曲位置，以有利于將衣物穿在踝設(shè)備304上方。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，代替表1中列出的狀態(tài)或與表1中列出的狀態(tài)組合，踝設(shè)備304可以使用其它狀態(tài)。例如，可確定對應(yīng)于躺下、騎車、爬梯子等的狀態(tài)。此外，在控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變中，CUP305和/或控制系統(tǒng)300可處理自不同于表1中列出的那些來源的來源的數(shù)據(jù)或取得自不同于表l中列出的那些來源的來源的數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，CPU305可執(zhí)行多種其它功能。例如，CPtJ305可使用從傳感器模塊302接收的信息，以檢測使用者絆倒。該CPU305可用作控制系統(tǒng)300的部件之間的通信的管理器。例如，該CPU305可用作控制系統(tǒng)300的多個(gè)部件之間的通信總線用的主設(shè)備。如所示，在一個(gè)實(shí)施例中，CPU305與電源模塊318連通。例如，CPU305可為控制系統(tǒng)300的其它部件提供電力分配和/或轉(zhuǎn)換，并且還可監(jiān)控電池電力或電池壽命。此外，該CPU305可起作用以當(dāng)使用者在就坐或站立位置中時(shí)，暫時(shí)中止或減小對控制系統(tǒng)300的供電。這種控制用于在減小使用期間節(jié)約能源。該CPU305也可處理出錯(cuò)處理，諸如當(dāng)在部件之間的通信出現(xiàn)故障時(shí)，當(dāng)從傳感器模塊302接收到未識別信號或波形時(shí)，或當(dāng)自控制驅(qū)動模塊310或踝設(shè)備304的反饋導(dǎo)致錯(cuò)誤或出現(xiàn)故障時(shí)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，當(dāng)分析來自傳感器模塊302的信息和/或?qū)⒚畎l(fā)送給控制驅(qū)動模塊310時(shí)，CPU305使用或計(jì)算安全系數(shù)。例如，安全系數(shù)可包括一定范圍的值，其中更高值表示關(guān)于使用者的確定移動類型的更高確定性程度；和更低安全系數(shù)表示關(guān)于使用者的移動類型的更低確定性程度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可不對踝設(shè)備304進(jìn)行調(diào)節(jié)，除非識別使用者的移動類型并且安全系數(shù)超過預(yù)定閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，CPU305包括模塊，該模塊包含嵌入硬件或固件的邏輯，或包含采用諸如例如C++編程語言編寫的軟件指令的集合。軟件模塊可經(jīng)編譯并鏈接到安裝在動態(tài)鏈接庫中的可執(zhí)行程序，或可采用諸如BASIC的解釋語言編寫。應(yīng)該認(rèn)識到軟件模塊可從其它模塊或從它們本身調(diào)用，和/或可響應(yīng)檢測的事件或中斷被調(diào)用。軟件指令可嵌入固件，諸如EPROM或EEPROM。還應(yīng)該認(rèn)識到硬件模塊可包含諸如門電路和觸發(fā)電路的連接邏輯單元，和/或可包括諸如可編程門陣列或處理器的可編程單元。圖9還顯示CPU305包括用于存儲指令和/或數(shù)據(jù)的存儲器306。例如，該存儲器306可存儲如下類型的數(shù)據(jù)或指令中的一個(gè)或多個(gè)用于控制系統(tǒng)300的其它部件的錯(cuò)誤日志；關(guān)于步行模式或曲線的信息；關(guān)于使用者的過去活動的信息(例如，步數(shù))；控制參數(shù)和設(shè)定點(diǎn)；關(guān)于軟件調(diào)試或升級的信息；修復(fù)或矯正系統(tǒng)的基本運(yùn)動用的預(yù)編程算法；關(guān)于傳感器模塊302或其它部件的校準(zhǔn)值和參數(shù)；從外部設(shè)備下載的指令；上述數(shù)據(jù)或指令的組合等。該存儲器306可包括任何緩沖器、計(jì)算設(shè)備或能夠存儲計(jì)算機(jī)指令和/或由另一計(jì)算設(shè)備或計(jì)算機(jī)處理器訪問的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該存儲器306是作為CPU305的一部分的高速緩沖存儲器。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該存儲器306是與CPU305分開的。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，存儲器306包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)或可包括其它集成和可存取的存儲器設(shè)備，諸如例如只讀存儲器(ROM),可編程ROM(PROM)，和電可擦可編程ROM(EEPROM)。在另一實(shí)施例中，該存儲器306包括可拆卸式存儲器，諸如存儲卡、可拆卸式驅(qū)動器或相類似物。在一個(gè)實(shí)施例中，CPU305還可被配置為經(jīng)接口模塊308，接收自使用者或從外部設(shè)備的用戶特定的或特定活動的指令。該CPU305還可接收對已存在的指令的更新。此外，該CPU305可與個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理或類似物通信，以下載或接收操作指令。特定活動的指令可例如包括關(guān)于騎車、駕駛、上梯子或下梯子的數(shù)據(jù)，來自雪或沙子中行走的調(diào)節(jié)等。在一個(gè)實(shí)施例中，該接口模塊308包括接口，使用者訪問該接口，以控制或管理修復(fù)或矯正系統(tǒng)的部分或功能。在一個(gè)實(shí)施例中，該接口模塊308是柔韌鍵盤，該鍵盤具有多個(gè)按鈕和/或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，可用于接收自使用者的信息和/或?qū)⑿畔魉徒o使用者。例如，該LED可指示電池的狀態(tài)，或可將確認(rèn)信號傳送給使用者。該接口模塊308可有利地位于踝設(shè)備304上。此外，該接口模塊308可包括USB連接器，可用于與諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的外部計(jì)算設(shè)備通信。.在另一實(shí)施例中，該接口模塊308包括通/斷開關(guān)。在另一實(shí)施例中，該接口模塊308可接收有關(guān)使用者控制的腳后跟高度或修復(fù)或矯正系統(tǒng)的強(qiáng)行放松模式的輸入。在其它實(shí)施例中，使用者可調(diào)節(jié)假體的期望響應(yīng)的類型，或啟用/禁用踝設(shè)備304的特定功能。來自使用者的輸入可直接經(jīng)由接口模塊308輸入，諸如通過致動按鈕，或者使用者輸入可經(jīng)由遙控器接收。該接口模塊308可包括觸摸屏、按鈕、開關(guān)、振動器、警告器或其它輸入接收或輸出結(jié)構(gòu)或設(shè)備，以允許使用者將指令發(fā)送給控制系統(tǒng)300或從控制系統(tǒng)300接收信息。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該接口組件308包括諸如插頭的附加結(jié)構(gòu)，用于諸如在家或在車輛中，對為控制系統(tǒng)300供電的電池充電。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該接口模塊308也可與CPU305以外的控制系統(tǒng)300的部件直接或間接通信。該控制驅(qū)動模塊310用于將從CPU305接收的高級計(jì)劃或指令翻譯成低級控制信號，以發(fā)送到致動器316。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制驅(qū)動模塊310包括印制電路板，印制電路板實(shí)現(xiàn)關(guān)于致動器316的管理的控制算法和任務(wù)。另外，該控制驅(qū)動模塊310可用于實(shí)現(xiàn)硬件抽象層(hardwareabstractionlayer)，硬件抽象層將CPU305的決策過程(decisionprocess)翻譯為致動器316的實(shí)際硬件定義。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該控制驅(qū)動模塊310可用于將關(guān)于致動器316或踝設(shè)備304的位置或運(yùn)動的反饋提供給CPU305。該控制驅(qū)動模塊310也可用于通過CPU305在檢測到使用者在傾斜表面上走動時(shí)，調(diào)節(jié)致動器316到新的"中性"設(shè)置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該控制驅(qū)動模塊310位于踝設(shè)備304內(nèi)。在其它實(shí)施例中，該控制驅(qū)動模塊310可位于踝設(shè)備304的外部，諸如在插座上，或遠(yuǎn)離踝設(shè)備304。該致動器316用于踝設(shè)備304的受控運(yùn)動。在一個(gè)實(shí)施例中，該致動器316功能類似于關(guān)于圖1-6描述的致動器116的功能，致動器116控制假體100的踝運(yùn)動。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該致動器316可被配置為控制矯正設(shè)備的運(yùn)動，諸如矯形器或其它類型的支撐結(jié)構(gòu)。該踝設(shè)備304包括用于模仿諸如踝的關(guān)節(jié)運(yùn)動和至少部分地由致動器316控制的任何結(jié)構(gòu)裝置。特別是該踝設(shè)備304可包括修復(fù)設(shè)備或矯正設(shè)備。該電源組件318包括可用于為控制系統(tǒng)300供電的一個(gè)或多個(gè)電源和/或連接器。在一個(gè)實(shí)施例中，該電源模塊318有利地是便攜的，并且可例如包括如前描述的可充電電池。如圖9所示，電源模塊318與控制驅(qū)動模塊310禾卩'CPU305通信。在其它實(shí)施例中，代替控制驅(qū)動模塊310和CPU305或與控制驅(qū)動模塊310和CPU305組合，該電源模塊318與其它控制系統(tǒng)300部件通信。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電源模塊318直接與傳感器模塊302通信。此外，該電源模塊318可與接口模塊308通信，以便使用者能夠直接控制供應(yīng)到控制系統(tǒng)300的一個(gè)或多個(gè)部件的電力。該控制系統(tǒng)300的部件可通過多個(gè)通信鏈路或線路(link)彼此通信。圖9顯示了兩類鏈路或線路主通信鏈路或線路，其顯示為部件之間的實(shí)線；和副通信鏈路或線路，其顯示為虛線。在一個(gè)實(shí)施例中，主通信鏈路或線路根據(jù)設(shè)立的協(xié)議操作。例如，主通信鏈路或線路可在控制系統(tǒng)300的物理部件之間延伸。另一方面，副通信鏈路或線路可釆用與主通信鏈路或線路不同的協(xié)議或級.(level)操作。例如，如果在主通信鏈路或線路和副通信鏈路或線路之間存在沖突，來自主通信鏈路或線路的數(shù)據(jù)將取代來自副通信鏈路或線路的數(shù)據(jù)。該副通信鏈路或線路在圖9中顯示為控制系統(tǒng)300和環(huán)境之間的通信通道。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，通過其它類型的通信鏈路或線路或方法，該模塊可彼此和/或與環(huán)境通信。例如，所有通信鏈路或線路可利用相同的協(xié)議或在相同級的層次操作。也可以預(yù)期控制系統(tǒng)300的部件可采用不同形式集成。例如，'這些部件能夠被分成幾個(gè)子部件，或能夠分成位于不同位置并且彼此諸如通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)通信的多個(gè)設(shè)備。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，模塊可通過RS232或串行外設(shè)接口(SPI)信道通信。多個(gè)部件也可組合成單個(gè)部件。也可預(yù)期到這里描述的部件可集成入更少量的模塊中。一個(gè)模塊也可分成多個(gè)模塊。雖然參照特定實(shí)施例進(jìn)行了公開，但是該控制系統(tǒng)300可包括比上述系統(tǒng)更多或更少的部件。例如，該控制系統(tǒng)300還可包括致動器電位計(jì)，致動器電位計(jì)用于控制或細(xì)調(diào)節(jié)致動器316的位置。使用者也可使用致動器電位計(jì)，以調(diào)節(jié)踝設(shè)備304的腳后跟高度。在一個(gè)實(shí)施例中，該致動器電位計(jì)與CPU305通信。在其它實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)300還包括振動器、DC插孔、保險(xiǎn)絲、及其組合等。類似或其它控制系統(tǒng)和其它相關(guān)結(jié)構(gòu)和方法的實(shí)例在下面文件中進(jìn)行了公開2003年6月17日申請的美國專利申請第10/463,495號，題為"ACTUATEDLEGPROSTHESISFORABOVE-KNEEAMPUTEES",現(xiàn)在公布為美國專利公開第2004/0111163號；2003年6月20日申請的美國專利申請第10/600，725號，題為"CONTROLSYSTEMANDMETHODFORCONTROLLINGANACTUATEDPROSTHESIS",現(xiàn)在公布為美國專利公開第2004/0049290號；2003年7月25日申請的美國專利申請第10/627,503號，題為"POSITIONINGOFLOWEREXTREMITIESARTIFICIALPROPRIOCEPTORS"，現(xiàn)在公布為美國專利公開第2004/0088057號；2003年11月25日申請的美國專利申請第10/721,764號，題為"ACTUATEDPROSTHESISFORAMPUTEES",現(xiàn)在公布為美國專利公開第2004/0181289號；禾n2003年11月18日申請的美國專利申請第10/715,989號，題為"INSTRUMENTEDPROSTHETICFOOT",現(xiàn)在公布為美國專利公開第2005/0107889號，每個(gè)文件通過參考整體并入這里，并被認(rèn)為是本說明書的一部分。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中可以使用的其它類型的控制系統(tǒng)在如下文件中進(jìn)行了公開2004年3月10日申請的題為"CONTROLSYSTEMFORPROSTHETICKNEE"的美國臨時(shí)申請第60/551,717號；2004年5月7日申請的題為"CONTROLSYSTEMANDMETHODFORAPROSTHETICKNEE"的美國臨時(shí)申請第60/569,511號；和2004年5月19日申請的題為"CONTROLSYSTEMANDMETHODFORAPROSTHETICKNEE"的美國臨時(shí)申請第60/572,996號，上述文件通過參考整體并入這里，被認(rèn)為是本說明書的一部分。圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)使用者在不同移動狀態(tài)或類型之間轉(zhuǎn)換時(shí)，可能涉及修復(fù)或矯正設(shè)備的踝角度的調(diào)整的可能控制信號的表。具體而言，欄402中列出的狀態(tài)標(biāo)識了使用者的第一狀態(tài)，并且行404中列出的狀態(tài)標(biāo)識了使用者的第二狀態(tài)，或使用者轉(zhuǎn)換到的狀態(tài)。該表的剩余部分標(biāo)識修復(fù)或矯正設(shè)備相對于踝角度可能采取的可能動作。"使用者設(shè)定點(diǎn)"是在鞋后跟高度調(diào)節(jié)期間可以設(shè)置的中性值或缺省值。指定的角度是對修復(fù)或矯正設(shè)備的踝角度的改變的實(shí)例。例如，當(dāng)使用者從"站立"狀態(tài)轉(zhuǎn)換到"上樓梯"狀態(tài)時(shí)，踝角度可被調(diào)節(jié)到樓梯的角度，諸如例如-10度(或10度向足背彎曲)。在"上傾"和"下傾"欄中給出的踝角度反應(yīng)了根據(jù)傾角踝角度調(diào)節(jié)的閾值水平。下表(表2)顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可能踝運(yùn)動策略。表2的第一列列出了可能頻繁檢測到的不同類型的移動類型或步行模式。表2的第二列列出了在每種列出的移動類型的擺動階段期間，修復(fù)或矯正設(shè)備的踝角度調(diào)節(jié)的實(shí)例。<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>圖11是顯示說明修復(fù)或矯正腿的控制與從健康并健全的腿取得的測量值之間的相互作用和關(guān)系的曲線。具體而言，圖11顯示了在使用者的一個(gè)完整邁步期間，修復(fù)或矯正腿與健康腿的運(yùn)動。例如，在邁步的首先的近似60%期間，該曲線顯示了在"站立"位置或站在諸如地面的表面上時(shí)的修復(fù)或矯正腿。在一個(gè)實(shí)施例中，在站立階段的開始部分期間，修復(fù)或矯正腿的踝角度可減小(向足背彎曲)。向站立階段末尾，修復(fù)或矯正腿的踝角度然后可增加(向足底彎曲)以有利于自然邁步運(yùn)動。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，在站立階段期間，修復(fù)或矯正腿的踝角度未主動調(diào)節(jié)。在該同一時(shí)間段的一部分期間，最多到近似點(diǎn)40%，健康腿可在擺動位置中，其中該健康腿不與地面接觸。在近似40%禾n60%的點(diǎn)之間，兩腿接觸地面。從近似點(diǎn)60%到100%(邁步結(jié)束)，該修復(fù)或矯正腿處于擺動位置中，并且健康腿與地面接觸。圖11中的曲線顯示在擺動階段期間，修復(fù)或矯正腿的踝角度被調(diào)節(jié)。該角度調(diào)節(jié)可基于在健康腿的擺動階段期間，健康腿的先前測量值。在一個(gè)實(shí)施例中，在修復(fù)或矯正腿的擺動階段的開始部分期間，該修復(fù)或矯正腿的踝角度可減小。這例如允許修復(fù)或矯正腿的腳趾部不接觸樓梯。向修復(fù)或矯正腿的擺動階段的后面部分，在接觸地面前，修復(fù)或矯正腿的踝角度然后可增加。在其它實(shí)施例中，角度調(diào)節(jié)基于在假體側(cè)的傳感器取得的讀數(shù)。應(yīng)該理解圖11示例性地說明了在特定條件下，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的功能。其它實(shí)施例或環(huán)境可需要更長或更短站立或擺動階段，并需要對假腿的踝部的角度的其它調(diào)節(jié)。圖12A-12C顯示了配置為連接于人類肢體的下肢假體100'的另一實(shí)施例。除下面指出的部分，下肢假體100'類似于圖2中所示的下肢假體100。因此，除了"'"被加到標(biāo)號，用于指出下肢假體100'的多種部件的標(biāo)號與用于標(biāo)識圖2中的下肢假體100的對應(yīng)部件所使用的標(biāo)號相同。該下肢假體100'包括連接到第二部分104'的第一部分102',其中:該第一部分和第二部分102'，104'可相對于彼此運(yùn)動，以模仿自然的人關(guān)節(jié)。在所示實(shí)施例中，第一部分是下肢部件102';并且第二部分是假足單元104'，該假足單元104'操作地連接到下肢部件102'，以模仿自然人類踝關(guān)節(jié)。該足單元104'包括在足單元104'的后端處的腳后跟部104a';和在足單元104'的前端處的趾部104b'。在一個(gè)實(shí)施例中，腳后跟部和腳趾部104a',104b'能夠是整體的。在另一實(shí)施例中，該腳后跟部和腳趾部104a',104b'能夠是例如經(jīng)由螺栓、螺釘、粘合劑和相類似物緊固到彼此的單獨(dú)部件。在所示實(shí)施例中，該假足單元104'是可從Ossur商業(yè)獲得的LPVARI-FLEX(R)假足。然而，該足單元104'能夠具有其它配置或設(shè)計(jì)。在另一實(shí)施例(未顯示)中，第一部分和第二部分能夠分別是上腿部件和下腿部件，上腿部件和下腿部件連接以模仿自然人體膝關(guān)節(jié)。如圖12A所示，下肢假體100'還可包括在足單元104'和下肢部件102'之間延伸的框架106'。如圖12A和12B所示，下肢部件102'的連接部108'有利于將下肢部件102'連接到諸如例如圖1-4中所示支架110的另一部件。在所示實(shí)施例中，該連接部108'是棱椎。另外，經(jīng)由連接于假足單元104'的旋轉(zhuǎn)組件114'，該下肢部件102'或支持部件下端連接到足單元104'。在所示實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)組件114'在足單元104'的大約后1/3處連接。然而，該旋轉(zhuǎn)組件114'能夠在足單元104'上的其它位置處連接。'優(yōu)選地，該旋轉(zhuǎn)組件114'模仿自然人類踝關(guān)節(jié)。另外，蓋106b'被設(shè)置在下肢假體100'的致動器500周圍，以基本上保護(hù)致動器500并防止異物侵入。在一些實(shí)施例中，該下肢假體100'還可包括控制線，諸如圖1-4中所示的控制線112，以為假體100'提供電力和/或傳送控制信號到假體100'。繼續(xù)參照圖12A-12C，該致動器500為假體100'提供所需能量，以與被截肢者的移動同步地執(zhí)行角位移。該致動器500將假體100'的第一部分和第二部分102',104'連接在一起，第一部分和第二部分102',104'在所示實(shí)施例中，對應(yīng)于下肢部件102'和假足單元104'。如下面進(jìn)一步討論，該致動器被配置為調(diào)節(jié)下肢部件102'和足單元104'之間的角度。在第一和第二連接點(diǎn)118',120'，該致動器500分別連接到足單元104'和下肢部件102'。在一個(gè)實(shí)施例中，該假體可包括控制電路，以控制致動器500的操作，諸如例如圖2和3中所示的控制電路122。圖13-18顯示了可與上述下肢假體100'—起使用的致動器500的一個(gè)實(shí)施例。該致動器500優(yōu)選地包括定子或頂部單元510，定子或頂部單元510具有連接端512和底端514。在所示實(shí)施例中，該連接端512是C形夾具(參見圖15)，夾具具有沿大體垂直于致動器500的縱向軸Y延伸的第一軸XI對準(zhǔn)的第一開口512a和第二開口512b。然而，該連接端512'能夠具有其它適合的配置。該開口512a，512b優(yōu)選地確定尺寸以容納穿過其中的緊固件，諸如螺栓、螺釘或銷(未顯示)，以允許頂部單元510例如在第二連接點(diǎn)120'處緊固到下肢部件102'的上端。該頂部單元510的底端514優(yōu)選地具有圓周壁514a和底部表面516。在所示實(shí)施例中，如圖17所示，該底部表面516從圓周壁514a向底部表面516的中心彎曲。該底部表面516優(yōu)選地包括大體位于底部表面516的中心處的凹陷部518。如將在下面進(jìn)一步描述，在頂部單元510的底部表面516上的凹陷部518優(yōu)選地確定尺寸以在其中容納滾珠或滾珠軸承522。如圖17所示，圓周壁514a包括從壁514a向外延伸的突起520。在一個(gè)實(shí)施例中，該突起520基本上沿壁514a的整個(gè)圓周延伸。在另一實(shí)施例中，該突起520能夠是圍繞壁514a的圓周位于離散位置的多個(gè)突起。該致動器500還包括第一細(xì)長部件或轉(zhuǎn)子(rotor)530，細(xì)長部件或轉(zhuǎn)子530具有沿長度532從頂端530a到底端530b延伸并具有直徑534的主體。在一個(gè)實(shí)施例中，長度532在約25mm和約70mm之間。在一個(gè)實(shí)施例中，該直徑534在約12mm和約40mm之間。更優(yōu)選地，該直徑534約17mm。該轉(zhuǎn)子530在頂端530a處具有圓周凸緣536;該凸緣536的直徑大于主體的直徑534。該頂端530a具有外部表面537，外部表面537大體從圓周凸緣向表面537的中心537a向上彎曲。該表面537確定了大體設(shè)置在其中心537a處的凹陷部538。該凹陷部538優(yōu)選地確定輪廓以在其中容納滾珠或滾珠軸承522，以便該滾珠或滾珠軸承522將頂部單元510連接到轉(zhuǎn)子530。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該頂部單元510和轉(zhuǎn)子530只經(jīng)滾珠或滾珠軸承522彼此連接。在所示實(shí)施例中，該滾珠或滾珠軸承522是單個(gè)滾珠或滾珠軸承。然而，能夠使用其它適合的軸承。在一個(gè)實(shí)施例(未示出)中，推力軸承被設(shè)置在頂部單元510和轉(zhuǎn)子530之間。如圖17所示，該轉(zhuǎn)子530優(yōu)選地是確定中空中心部539的細(xì)長螺母，該細(xì)長螺母確定了壁539a，沿壁539a的至少一部分長度設(shè)置有螺紋540。如上討論，該滾珠或滾珠軸承522優(yōu)選地將頂部單元510連接到第一細(xì)長部件530。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子530的表面537的彎曲部分和頂部單元510的底部表面516的彎曲部分之間確定了間隙541。該間隙541優(yōu)選地圍繞表面537的中心537a以圓周方式延伸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少一塊磁鐵542被設(shè)置在間隙541中，并例如通過粘合劑連接于表面537。在圖18中所示的實(shí)施例中，多塊磁鐵542被圍繞表面537的中心537a設(shè)置。在另一實(shí)施例中，環(huán)形磁鐵(未顯示)能夠被設(shè)置在表面537上，磁鐵的環(huán)狀部分與中心537a對準(zhǔn)。該磁鐵542優(yōu)選地配置為對頂部單元510和轉(zhuǎn)子530施加磁力，以便力將頂部單元510和轉(zhuǎn)子530拉向彼此。如圖17和18中最好地看出，該致動器500還包括具有高度551的保持器550和確定內(nèi)徑554的壁552。該保持器550包括凸緣556，凸緣556具有從壁552徑向內(nèi)延伸的內(nèi)部556a和從壁522徑向外延伸的外部556b，其中該內(nèi)部和外部556a，556b優(yōu)選地設(shè)置在壁552的底端處。雖然所示實(shí)施例顯示了凸緣556圍繞保持器550的圓周是連續(xù)的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到該凸緣556能夠代替上述方式是圍繞保持器556的圓周在離散位置處設(shè)置的多個(gè)凸緣部件。該保持器550的內(nèi)徑554被確定尺寸以在其中容納轉(zhuǎn)子530和頂部單元510。在所示實(shí)施例中，保持器550的內(nèi)徑554優(yōu)選地至少略大于轉(zhuǎn)子530的凸緣536的直徑，以便轉(zhuǎn)子530的凸緣536不接合保持器550的壁552。類似地，該保持器550的內(nèi)徑554優(yōu)選地至少略大于頂部單元510圓周壁514a的至少一部分的直徑。在頂部單元510的圓周壁514a上的突起520優(yōu)選地接合保持器550的壁552的一部分，以便該頂部單元510和保持器550彼此連接。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子530圍繞縱向軸Y旋轉(zhuǎn)并沿縱向軸Y平移，如在下面進(jìn)一步描述。在一個(gè)實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)子530經(jīng)滾珠或滾珠軸承522保持連接到頂部單元510，但選擇性地經(jīng)內(nèi)部凸緣556a與保持器550接觸和不與保持器550接觸地移動，如在下面進(jìn)一步描述。在另一實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)子530在經(jīng)滾珠或滾珠軸承522接觸頂部單元510，和經(jīng)內(nèi)部凸緣556a與保持器550接觸之間運(yùn)動。如在圖17和18中最好地顯示，第一磁鐵560a和第二磁鐵560b圍繞轉(zhuǎn)子530的一部分設(shè)置。第一和第二磁鐵560a,560b優(yōu)選地具有高度562a,562b和大于轉(zhuǎn)子530的直徑534的內(nèi)徑564^564b，以便該磁鐵560a，560b圍繞轉(zhuǎn)子530安裝。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二磁鐵560a，560b的內(nèi)徑564a,564b在約12mm和約40mm之間，并且更優(yōu)選地約17mm。在一個(gè)實(shí)施例中，該磁鐵560a，560b是具有24磁極的磁化環(huán)。另外，如圖17-18中所示，隔圈568被設(shè)置在第一和第二磁鐵560a，560b之間。優(yōu)選地，隔圈568的直徑也大于轉(zhuǎn)子530的直徑534，以便該隔圈568圍繞轉(zhuǎn)子530安裝。雖然所示實(shí)施例顯示了兩塊磁鐵560a,560b和一個(gè)隔圈568，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到能夠使用任何數(shù)目的磁鐵和隔圈。該致動器500還包括具有圓筒形主體571的套管570，圓筒形主體571具有長度572和直徑574，以便該套管570圍繞轉(zhuǎn)子530安裝。在一個(gè)實(shí)施例中，長度572在約lOmm和約70mm之間，并且更優(yōu)選地約20mm。該直徑574優(yōu)選地在約12mm和約40mm之間，并且更優(yōu)選地約17mm。優(yōu)選地，如圖17所示，該套管570具有大于第一細(xì)長部件530的直徑534的內(nèi)徑；并且具有小于第一和第二磁鐵560a,560b和隔圈568的內(nèi)徑的外徑。相應(yīng)地，第一和第二磁鐵560a,560b和隔圈568圍繞套管570安裝，套管570又圍繞轉(zhuǎn)子530安裝。在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子530、套管570、磁鐵560a,560b基本上彼此相鄰地設(shè)置。如圖17和18最好地顯示，該套管570也具有圍繞套管570以圓周方式延伸的唇576。在優(yōu)選實(shí)施例中，該唇576向著離開套管570的表面的方向以某一徑向距離圍繞套管570連續(xù)延伸，該距離基本上等于第一和第二磁鐵560a,560b中的至少一個(gè)的厚度。該唇576優(yōu)選地從套管570的頂端離開某一距離定位，以支撐圍繞套管570的第一和第二磁鐵560a,560b和隔圈568，以便第一和第二磁鐵560a，560b和隔圈568不伸過套管570的頂端。該致動器500還包括電機(jī)580。在所示實(shí)施例中，該電機(jī)580具有高度582和具有內(nèi)徑584的內(nèi)表面586，以便該電機(jī)580能夠圍繞轉(zhuǎn)子530設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)具有約10mm和約60mm之間的長度，并且更優(yōu)選地具有約25mm的長度。該電機(jī)580的內(nèi)徑584優(yōu)選地在約15mm和約50mm之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，該電機(jī)580的直徑584約22mm。如圖17所示，該電機(jī)580圍繞轉(zhuǎn)子530延伸，以便該套管570、第一和第二磁鐵560a,560b和隔圈568被設(shè)置在轉(zhuǎn)子530與電機(jī)580的內(nèi)徑584之間。該電機(jī)580優(yōu)選地包括配置為經(jīng)由磁鐵560a,560b旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子530的繞組。在所示實(shí)施例中，該電機(jī)580是步進(jìn)電機(jī)。然而，能夠使用其它適合的電機(jī)類型。例如，電機(jī)580能夠是DC電機(jī)、壓電電機(jī)、DC無刷電機(jī)和伺服電機(jī)。如圖18中最好地顯示，該致動器還包括設(shè)置在電機(jī)580和蓋部610之間的O形圈5卯和滾柱軸承600，該蓋部610具有突起部612。當(dāng)致動器500被完全裝配時(shí)，該蓋610優(yōu)選地在其中容納電機(jī)580。波紋管620優(yōu)選地設(shè)置在蓋610的底端附近。該波紋管620有利地防止諸如灰塵和水的異物進(jìn)入，接觸電機(jī)580和致動器500的第二細(xì)長部件630。該第二細(xì)長部件630沿長度632延伸，并具有直徑634。在所示實(shí)施例中，第二細(xì)長部件630是沿長度632—部分具有螺紋636的螺桿。在所示實(shí)施例中，該螺桿630在其底端處具有連接部638，連接部638具有開口638a，開口638a沿大體垂直于致動器500的縱向軸Y的軸X2延伸穿過連接部638。該開口638a優(yōu)選地確定尺寸以容納穿過其中的緊固件，諸如螺栓、螺釘或銷。相應(yīng)地，該連接部638例如能夠在第一連接點(diǎn)118'處，緊固到假足單元104'。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該螺桿630的螺紋636適合以螺紋方式接合螺母530上的螺紋540。優(yōu)選地，在螺桿630和螺母530上的螺紋636,540分別被設(shè)計(jì)以在自鎖定連接的邊界上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該螺母530和螺桿630的螺紋636，540分別是梯形螺紋。例如，該螺紋636,540能夠是ACME中心螺紋(centralizedthread)，該螺紋具有約14mm的工作直徑、約2mm的螺距和約兩個(gè)導(dǎo)程(lead)。然而，可以使用任何適合的螺紋類型。在一個(gè)實(shí)施例中，該螺紋636,540由鋁青銅和不銹鋼制成。然而，可以使用其它適合的金屬和合金。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，螺母530中的螺紋540被切削形成，同時(shí)螺桿630中的螺紋636被研磨并覆蓋涂層，諸如永久油層。有利的方式是，螺母530中的螺紋長度被配置為在致動器500的操作期間提供最小的摩擦力，同時(shí)將最優(yōu)支撐和強(qiáng)度提供給致動器500。然而，本領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員將認(rèn)識到螺母530和螺桿630的螺紋540,636可具有其它配置，并由其它材料制成以提供期望的性能特征。例如，螺紋的材料和涂層，以及螺距、工作直徑和導(dǎo)程的數(shù)目能夠改變，以提供螺紋636，540之間的不同界面摩擦。在一個(gè)實(shí)施例中，'螺紋636,530的螺距和結(jié)構(gòu)能夠被選擇以便(例如，沿縱向軸Y)施加于螺桿630和/或螺母530組件的負(fù)載將不會引發(fā)致動器500的自產(chǎn)生的運(yùn)動。更確切地說，螺紋636，530的螺距和結(jié)構(gòu)在螺紋636,530間產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力足夠大以防止螺母530與螺桿630的相對轉(zhuǎn)動。在另一個(gè)實(shí)施例中，螺紋636,530的螺距和結(jié)構(gòu)能夠被選擇以便沿縱向軸Y施加于螺桿630和/或螺母530的負(fù)載將引發(fā)致動器500的自產(chǎn)生的運(yùn)動。如圖17中所示，該螺桿630優(yōu)選地具有中空部640，中空部640沿長度632的一部分延伸。該中空部640有利地減小了螺桿630的重量，從而作為整體減小了致動器500的重量。如圖18中所示，接受(adoption)環(huán)650被設(shè)置在螺桿6!30周圍，其中該環(huán)650與波紋管620的底端連接。該致動器500有利地具有緊湊組件。如上討論，該電機(jī)580被設(shè)置在轉(zhuǎn)子530周圍，轉(zhuǎn)子設(shè)置在細(xì)長部件或螺桿630周圍。相應(yīng)地，該致動器500占用更少的空間，并且能夠具有比其它設(shè)計(jì)更低的高度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在縮回配置中，該致動器500具有約40mm到約70mm之間的高度，并且在完全伸開的配置中，該致動器500具有約65mm到約130mm的高度。另外，該螺桿630的中空部640有利地減小了致動器500的重量。在操作中，該致動器500有利地使定子或頂部單元510與轉(zhuǎn)子或螺母530之間的摩擦力最小。在頂部單元510和螺母530之間設(shè)置的滾珠或滾珠軸承522抑制了在頂部單元510與螺母530之間產(chǎn)生摩擦力，從而允許螺母530相對于頂部單元510大體自由旋轉(zhuǎn)。另外，如上所述，該磁鐵542將螺母530拉向頂部單元510。這種磁力抬高螺母530，使其脫離與保持器550的內(nèi)凸緣556a的接合，從而如下面進(jìn)一步討論的，抑制在保持器550與螺母530之間產(chǎn)生摩擦力。在優(yōu)選實(shí)施例中，該磁力足夠強(qiáng)以在步行循環(huán)的一個(gè)期望階段，提升轉(zhuǎn)子530，使其脫落與保持器的內(nèi)凸緣556a的接合。在另一實(shí)施例中，該磁鐵542的磁力足夠強(qiáng)以在步行循環(huán)的一個(gè)以上的期望階段，提升轉(zhuǎn)子530，使其脫離與保持器550的內(nèi)凸緣556a的接合。在步行循環(huán)的期望階段期間，該致動器500還能夠有利地選擇性地鎖定。如圖17所示，轉(zhuǎn)子或螺母530的凸緣536能夠接合保持器550的內(nèi)部凸緣556a，在轉(zhuǎn)子530與保持器550之間產(chǎn)生摩擦力，以便抑制轉(zhuǎn)子530的轉(zhuǎn)動。因此，產(chǎn)生的摩擦力實(shí)際上是鎖定致動器500的鎖定力。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)致動器500處于拉伸狀態(tài)時(shí)，該凸緣536,556a接合。另外，如上討論，螺桿630與螺母530的螺紋636,540的相互作用還能夠產(chǎn)生摩擦力，以抑制螺桿630和螺母530相對于彼此的旋轉(zhuǎn)。因此，該螺紋636,540的相互作用也產(chǎn)生鎖定力，鎖定力有助于致動器500的鎖定?，F(xiàn)在將描述使用者操作下肢假體100'期間，致動器500的操作。圖19是顯示圖12A-12C中所示的下肢假體100'的步行循環(huán)670的不同階段的流程圖。在步行循環(huán)670的第一階段672中，在足單元104'的腳后跟受力期間，該致動器500最初在壓縮的狀態(tài)中，其中轉(zhuǎn)子530上的凸緣536相對于保持器550上的內(nèi)部凸緣556a位移。在第一階段的壓縮狀態(tài)由下肢部件102'和假足單元104'之間的操作關(guān)系引起。在腳后跟碰撞期間，負(fù)載被施加于足單元104'的腳后跟部104a'上(例如，由于使用者的重量或移動力)。所述負(fù)載將對足單元104'的腳后跟部104a'施加向上的力，導(dǎo)致腳趾部104b'通過圍繞旋轉(zhuǎn)組件114'的主旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，朝向遠(yuǎn)離下肢部件102'的方向運(yùn)動，這又經(jīng)第一連接點(diǎn)118'將壓縮力施加于第二細(xì)長部件630上。該壓縮力從第二細(xì)長部件630傳送到轉(zhuǎn)子530上,以便該轉(zhuǎn)子530上的凸緣536從保持器550的內(nèi)部凸緣556a移開。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該致動器500在第一階段672期間未啟動。然而，為抑制由于施加的負(fù)載在第一階段672期間轉(zhuǎn)子530相對于第二細(xì)長部件630的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子530與第二細(xì)長部件630之間的螺紋540,636的螺距有利地在螺紋540,636之間產(chǎn)生界面摩擦力。該下肢假體100'轉(zhuǎn)變到第二階段674，在第二階段674足單元104'處于站立階段。在所述轉(zhuǎn)變期間，該致動器500從壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞝顟B(tài)，以便如上討論，在轉(zhuǎn)子530的凸緣536與保持器550的內(nèi)部凸緣556a之間產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)假體100'轉(zhuǎn)變到第二階段674時(shí)，通過下肢部件102'相對于假足部件104'的運(yùn)動，產(chǎn)生站立階段中的拉伸狀態(tài)。當(dāng)假體100'在整個(gè)第二階段674運(yùn)動時(shí)，(例如由于向前運(yùn)動)使用者的移動將負(fù)載施加于下肢部件102',將下肢部件102'推向假足單元104'的腳趾部104b'，從而將負(fù)載施加在腳趾部104b'上。所述負(fù)載導(dǎo)致足單元104'的后部向下，朝向遠(yuǎn)離下肢部件102'的方向運(yùn)動，這又經(jīng)第一連接點(diǎn)118，，將張力施加于第二細(xì)長部件630上。該張力從第二細(xì)長部件630傳送到轉(zhuǎn)子530上,以便轉(zhuǎn)子530的凸緣536向保持器550的內(nèi)部凸緣556a運(yùn)動，并與保持器550的內(nèi)部凸緣556a接合。如上討論，在轉(zhuǎn)子530的凸緣536與保持器550的內(nèi)部凸緣556a之間的所述接合產(chǎn)生摩擦力，以抑制轉(zhuǎn)子530的旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，摩擦力足夠高以用作致動器，以防止轉(zhuǎn)子530的旋轉(zhuǎn)。此外，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該致動器500在第二階段674期間未啟動。在第三階段676中，該足單元104'從站立階段轉(zhuǎn)換為腳趾離開階段。如在第二階段一樣，在腳趾離開中，腳趾部104b'繼續(xù)在負(fù)載作用下。相應(yīng)地，該致動器基本上保持在拉伸狀態(tài)中，以便如上討論，抑制轉(zhuǎn)子530旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，腳趾部104b'上的負(fù)載在第三階段中比在步行循環(huán)的第二階段更大。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該致動器500在第三階段676期間未啟動。在第四階段678中，該假足單元104'處于腳趾離開和腳后跟碰撞之間的擺動階段，其中該足單元104'不與支撐表面接觸。在第四階段678，該致動器500處于壓縮位置中。如上討論，在壓縮中時(shí)，'轉(zhuǎn)子530上的凸緣536從保持器550的內(nèi)部凸緣556a分離，從而允許轉(zhuǎn)子530相對于保持器550大體自由地旋轉(zhuǎn)。在擺動階段期間的壓縮狀態(tài)由下肢部件102'和假足單元104'之間的操作關(guān)系引起。在擺動階段期間，由于足單元104'的配置(例如，足單元104'的重量)，負(fù)載被施加于假足單元104',這將腳趾104b'向下朝向遠(yuǎn)離下肢部件102'的方向拉。經(jīng)第一連接點(diǎn)118'，該腳趾部104b'上的向下的力又將壓縮力施加于第二細(xì)長部件630上。該壓縮力從第二細(xì)長部件630傳送到轉(zhuǎn)子530上，以便轉(zhuǎn)子530的凸緣536朝向遠(yuǎn)離保持器550的內(nèi)部凸緣556a的方向運(yùn)動。從而，該轉(zhuǎn)子530能夠相對于保持器550大體自由地旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，利用磁鐵542，有利于轉(zhuǎn)子530的凸緣536朝向遠(yuǎn)離保持器550的內(nèi)部凸緣556a的方向的運(yùn)動，磁鐵542將轉(zhuǎn)子530朝向遠(yuǎn)離保持器550的方向拉向頂部單元或定子510，從而抑制在擺動階段產(chǎn)生摩擦力。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該致動器500在擺動階段被啟動以調(diào)節(jié)下肢部件102'和假足單元104'之間的角度。在定子510和轉(zhuǎn)子530之間設(shè)置的滾珠或滾珠軸承522也有利地抑制了在轉(zhuǎn)子530與保持器550之間產(chǎn)生摩擦力。因此，該致動器500盡管在高負(fù)載下也能夠啟動，這有利地減小了對致動器500的磨損，提供延長的工作壽命。如上討論，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)在拉伸狀態(tài)時(shí)，致動器500抑制轉(zhuǎn)子530相對于第二細(xì)長部件630的旋轉(zhuǎn)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)在壓縮狀態(tài)時(shí)，致動器500能夠操作以抑制轉(zhuǎn)子530相對于第二細(xì)長部件630的旋轉(zhuǎn)。此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)在拉伸位置中時(shí)，該致動器500也能夠布置為允許轉(zhuǎn)子530相對于第二細(xì)長部件630的旋轉(zhuǎn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，'在致動器500處于拉伸狀態(tài)中時(shí)，該磁鐵542能夠產(chǎn)生磁力，磁力足以從保持器550的內(nèi)部凸緣556a拉開轉(zhuǎn)子530。另外，如上討論，該致動器500在步行循環(huán)的擺動階段678期間被啟動。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到在步行循環(huán)的一個(gè)以上的階段期間，該致動器500能夠被啟動。雖然在上面關(guān)于下肢假體100'討論了致動器500的操作，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到該致動器500也能夠與矯正設(shè)備一起使用，以調(diào)節(jié)矯正設(shè)備的第一部分與第二部分的角度。另外，在移動的期望階段期間，在上述實(shí)施例中描述的致動器500能夠有利地被用于選擇性地鎖定矯正設(shè)備，以及在致動器500的啟動期間，使轉(zhuǎn)子530與保持器550之間的摩擦力最小，以有利于矯正設(shè)備的操作。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，下肢假體或矯正體包括連接到其上的至少一個(gè)檢測設(shè)備，并且至少一個(gè)檢測設(shè)備基本上與負(fù)面外部影響或負(fù)載隔離。例如，在一些實(shí)施例中，該檢測設(shè)備能夠測量假足在單個(gè)方向上的角運(yùn)動，而忽略或?yàn)V去假足在其它方向上的運(yùn)動和/或負(fù)載。例如，圖20顯示了具有踝運(yùn)動控制足單元的下肢假體700的分解視圖。為了簡化參照與描述，未參照所示假體700描述和顯示諸如一些螺栓、墊圈、軸承塞(bearingplug)等的一些部件。然而，從圖20和這里的公開內(nèi)容，普通技術(shù)人員將認(rèn)識到該部件或其等同物可與所示假體700的所示部件一起使用。在一些實(shí)施例中，該假體700包括至少一個(gè)傳感器組件，傳感器組件有利地檢測足單元圍繞單個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)，并且基本上忽略了足單元相對于該軸線的軸向和徑向運(yùn)動。例如，這種傳感器組件可連接到假體700的旋轉(zhuǎn)軸線和/或位于假體700的旋轉(zhuǎn)軸線附近。參照圖20，所示下肢假體700包括足部件702，足部件702可由螺釘703連接到腳后跟部件704。如所示，該足部件702和腳后跟部件704可包括足單元，諸如可從Ossur商業(yè)獲得的LPVARI-FLEX(R)假足。在其它實(shí)施例中，該足部件702禾P/或腳后跟部件704可采用其它結(jié)構(gòu)，或下肢假體700可無腳后跟部件704地操作。如所示，該足部件702被構(gòu)造為可繞主旋轉(zhuǎn)銷708旋轉(zhuǎn)地連接于主框架706，或連接部件，主旋轉(zhuǎn)銷708穿過基部710延伸。在一些實(shí)施例中，該主旋轉(zhuǎn)銷708和基部710形成被構(gòu)造為基本上模仿健康人的踝的自然運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)組件。例如，該主旋轉(zhuǎn)銷708可允許足部件702的向足背彎曲和向足底彎曲，如參照圖1-6的假體100在前面更詳細(xì)地描述。該假體700還包括致動器712，致動器712經(jīng)基部710操作地連接到足部件702。具體而言，該致動器712連接到下部銷714，下部銷714允許致動器712的底部相對于緊固到足部件702的頂、后部的基部710旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，該致動器712能夠有利地調(diào)節(jié)主框架706和足單元702之間的至少一個(gè)角度，以便該足部件702圍繞旋轉(zhuǎn)組件的主旋轉(zhuǎn)銷708旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，該致動器712包括在這里公開的多種類型的致動器中的任何一個(gè)，并能夠基于從電子控制系統(tǒng)接收的一種或多種信號，主動調(diào)節(jié)主框架706與足部件702之間的角度。如圖20所示，該下肢假體700還可選地包括接收用戶輸入的鍵盤716，和部分覆蓋致動器712的后蓋718。該假體700也可包括其它設(shè)備和/或連接裝置，以有利于假體700連接到被截肢者的肢體，諸如殘肢。所示下肢假體700還包括傳感器組件720，傳感器組件720被配置為連接到旋轉(zhuǎn)組件的基部710并穿過旋轉(zhuǎn)組件的基部710延伸。在--些實(shí)施例中，該傳感器組件720被構(gòu)造為測量假體700的至少一部分在至少一個(gè)方向上的運(yùn)動。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，該傳感器組件720被構(gòu)造和定位為測量假體700的一部分在單個(gè)方向上的運(yùn)動。例如，如圖20所示，傳感器組件720的至少一部分位于主旋轉(zhuǎn)銷708內(nèi)，并且沿基本上垂直于主框架706的縱向或豎直軸線的軸線(例如，旋轉(zhuǎn)軸線)延伸。所示傳感器組件720能夠檢測或測量足部件702圍繞主旋轉(zhuǎn)銷708的軸線的旋轉(zhuǎn)。此外，在一些實(shí)施例中，該傳感器組件720被緊固到假體700的旋轉(zhuǎn)組件，以便該傳感器測量值不受沿圍繞主旋轉(zhuǎn)銷708旋轉(zhuǎn)以外的方向的負(fù)載或力影響。例如，在一些實(shí)施例中，相對于主旋轉(zhuǎn)銷708的軸線的軸向或徑向運(yùn)動不影響傳感器組件720的測量值。圖21顯示了分解視圖，顯示了圖20的傳感器組件720的部件的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。如所示，該傳感器組件720包括位移測量傳感器722，移測量傳感器722經(jīng)延伸器部分726連接到細(xì)長波紋管部724。在一些實(shí)施例中，足部件702相對于主框架706的相對旋轉(zhuǎn)由位移測量傳感器722測量。這種旋轉(zhuǎn)的測量可由傳感器組件720采用多種方式執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，該主旋轉(zhuǎn)銷708剛性地連接于基部710，并且細(xì)長波紋管部724至少部分地位于主旋轉(zhuǎn)銷708內(nèi)。在這種實(shí)施例中，該足部件702(和連接的基部710)相對于主框架706的相對運(yùn)動導(dǎo)致細(xì)長波紋管部724(和連接的延長器部分726)相對于位移測量傳感器722的相對旋轉(zhuǎn)。例如，足部件702的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致細(xì)長波紋管部724相對于位移測量傳感器722的旋轉(zhuǎn)，位移測量傳感器722可相對于主框架706固定。在其它實(shí)施例中，足部件702的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致位移測量傳感器722相對于細(xì)長波紋管部722旋轉(zhuǎn)，細(xì)長波紋管部可相對于主框架706固定。在一些實(shí)施例中，該位移測量傳感器722包括電位計(jì)，諸如例如線性或?qū)?shù)電位計(jì)。在這種實(shí)施例中，該細(xì)長波紋管部724的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致延長器部分726和電位計(jì)的旋轉(zhuǎn)輸入部分727的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，可以使用其它類型的位移測量傳感器，諸如例如旋轉(zhuǎn)位置換能器、光學(xué)或機(jī)械編碼器、上述傳感器的組合等，以測量假體700的部件的運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)。如圖21所示，該細(xì)長波紋管部724還包括圍繞波紋管部724的外表面的多個(gè)脊728。在一些實(shí)施例中，該脊728有利地消除或基本上減小軸向(例如，沿波紋管部724的軸線)和/或徑向(例如，垂直于波紋管部724的軸線的方向)的運(yùn)動和/或負(fù)載對位移測量傳感器722的測量值的影響。例如，至少一些脊728可位于容納細(xì)長波紋管部724的至少一部分的部件內(nèi)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，這種部件可包括圖20中顯示的主旋轉(zhuǎn)銷708。在這種實(shí)施例中，該脊728可有利地將細(xì)長波紋管部724的運(yùn)動隔離為圍繞細(xì)長波紋管部724的軸線和主旋轉(zhuǎn)銷708的旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，該細(xì)長波紋管部724可包括多個(gè)槽或其它表面特征，多個(gè)槽或其它表面特征將細(xì)長波紋管部724的運(yùn)動隔離為單個(gè)方向的運(yùn)動。在其它實(shí)施例中，該傳感器組件720可無延長器部分726或脊728地起作用。例如，該傳感器組件720可包括柔韌壓縮隔膜，柔韌壓縮隔膜將位移測量傳感器722連接到主旋轉(zhuǎn)銷708，并吸收不期望的運(yùn)動(例如，軸向和/或徑向運(yùn)動)。雖然已參照特定實(shí)施例描述了傳感器組件720，但是傳感器組件702用的其它配置可與假體700—起使用。例如，該主旋轉(zhuǎn)銷708可剛性連接于主框架706。在這種實(shí)施例中，位移傳感器722或者細(xì)長波紋管部724也可固定于主框架706以便足部件702相對于主框架706的相對旋轉(zhuǎn)由位移測量傳感器722檢測。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該假體700可包括其它類型的傳感器組件，傳感器組件可用于檢測假體700的至少一個(gè)部件的運(yùn)動。例如，該假體700可包括球窩關(guān)節(jié)組件，球窩關(guān)節(jié)組件利用圍繞球窩關(guān)節(jié)的幾何約束，使球窩關(guān)節(jié)組件的運(yùn)動在至少一個(gè)方向上被約束，約束可例如包括接合球窩關(guān)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)表面的一個(gè)或多個(gè)銷或平坦表面。在其它實(shí)施例中，該傳感器組件720可包括柔韌材料，該柔韌材料對扭轉(zhuǎn)力剛性高，但允許縱向壓縮和/或徑向運(yùn)動。此外，可以理解該傳感器組件和/或假體700可有利地與多種運(yùn)動控制修復(fù)和/或矯正設(shè)備一起使用，多種運(yùn)動控制修復(fù)和/或矯正設(shè)備的實(shí)例在這里和在2005年2月11日申請的并且題為"SYSTEMANDMETHODFORMOTION-CONTROLLEDFOOTUNIT"的美國專利申請第11/056,344中更詳細(xì)地進(jìn)行了描述，該美國專利申請通過參考整體并入這里，并且被認(rèn)為是本說明書的一部分。如上所述，參照表1和圖9，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，存在踝裝置304的某些限定狀態(tài)。這些狀態(tài)中的其中之一是"放松(RELAX)"狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)傳感器模塊302檢測出用戶已經(jīng)移動到放松位置時(shí)，控制裝置300可以執(zhí)行"放松"狀態(tài)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)使用者已經(jīng)移動到放松位置時(shí)，傳感器模塊302檢測例如坐、交叉腿、斜倚、躺下、慢行(crawling)、倚靠等。通過測量垂直加速度(從垂直加速度可以確定，例如，是否整個(gè)踝裝置304、特別是足單元104(參照圖1)在相對于地面的傾斜位置，例如整個(gè)踝裝置304、特別是足單元104在坐位置和躺下位置腿伸出時(shí)腳后跟著地)、水平/橫向加速度和時(shí)間，傳感器模塊302可以檢測這些放松位置。例如，傳感器模塊302可以包括能夠測量在y軸上的加速度的加速度計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，測量的垂直加速度與重力相關(guān)?？梢詫⒓铀俣扔?jì)放置在踝裝置304上。盡管可以將加速度計(jì)放置在踝裝置304的任何地方上，在一個(gè)實(shí)施例中，可以將加速度計(jì)放置在下肢部件102上(參照圖l)。當(dāng)將加速度計(jì)放置在下肢部件102上時(shí)，加速度計(jì)可以用于測量下肢部件102相對于垂線的角度，然后用此角度確定整個(gè)踝裝置相對于地面的角度。當(dāng)踝裝置304從豎直、垂直的位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，對應(yīng)的重力相對于旋轉(zhuǎn)程度改變。例如，當(dāng)踝裝置304在豎直、垂直位置時(shí)，加速度計(jì)可以測量標(biāo)準(zhǔn)重力(加速度)9.8m/s2。當(dāng)踝裝置304從垂直位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，加速度計(jì)可以測量與踝裝置304相對于地面的變化角度相關(guān)的地球重力分量。由此，構(gòu)造用于測量垂直平面上的加速度的傳感器模塊302可以用于確定踝裝置304相對于地面的靜止角度。例如，傳感器模塊302可以指示踝裝置304以相對于地面90°的角度傾斜。此可以表示，例如，用戶完全平躺下來?？蛇x地，傳感器模塊302可以指示踝裝置304以相對于地面45。的角度傾斜，這也許表示用戶坐下并且腿以一種方式伸出從而相對于地面形成45。的角度。除了垂直加速度以外，傳感器模塊302也可以包括構(gòu)造用于測量在水平或橫向平面上的加速度的加速度計(jì)。此加速度計(jì)可以測量當(dāng)用戶在水平方向移動時(shí)的踝裝置304的地面加速度。另外，控制裝置300也可包括計(jì)時(shí)器(沒有示出)，計(jì)時(shí)器可用于測量傳感器模塊檢測加速度的某些情況時(shí)的時(shí)間量。為了檢測某些放松位置，控制裝置300可以構(gòu)造成在整個(gè)期間監(jiān)測傳感器模塊302對于加速度的測量。在一個(gè)實(shí)施例中，限定踝裝置304相對于地面的角范圍表示用戶移動到放松位置。為了達(dá)到"放松"狀態(tài)，控制裝置300可以確定踝裝置304與地面之間的角度，如傳感器模塊302所檢測的，在所限定的范圍內(nèi)。附加地或可選地，可以限定踝裝置304的橫向/水平加速度。為了達(dá)到"放松"狀態(tài)，控制裝置300可以確定如傳感器模塊302所檢測的踝裝置304的橫向/水平加速度落在限定的范圍內(nèi)。附加地或可選地，可以限定滿足上述條件的期間的時(shí)間范圍。換言之，為了達(dá)到"放松"狀態(tài)，控制裝置300可以確定踝裝置在特別的時(shí)期內(nèi)相對于地面的角度在限定的范圍內(nèi)和/或在指示踝裝置在表示使用者移動到放松位置的限定范圍內(nèi)加速。由此，使得執(zhí)行"放松"狀態(tài)的算法可以限定變量開始最大加速度A(delta)(踝裝置304觸發(fā)(trigger)"放松"狀態(tài)的可能的加速度的上限)，開始最小角度(觸發(fā)"放松"狀態(tài)的踝裝置304相對于地面的角度的下限)，開始最大角度(觸發(fā)"放松"狀態(tài)的踝裝置304相對于地面的角度的上限)，以及開始時(shí)間(其它變量的組合可以滿足以觸發(fā)"放松"狀態(tài)的時(shí)間量)。在一個(gè)實(shí)施例中，作為示例，當(dāng)使用者坐下、斜倚或慢性時(shí)，開始最大加速度A可以為大約lm/s2，這表示人造制品(artifact)從使用者移動的閾值應(yīng)該至少小于大約lm/s2?？蛇x地，最大加速度A可以在0.lm/s2至50m/s2之間。腳部件相對于地面的最小開始角度可以為大約30度，且最大開始角度可以為-90度，例如，代表使用者肚子朝下平躺下來?？蛇x地，角度范圍可以在大約-90度至+90度之間，例如，+90度代表使用者背部朝下平躺下來。開始時(shí)間可以例如是1秒或更多。當(dāng)這些變量中的每一個(gè)都滿足時(shí)，踝裝置將如下所述地移動到放松、、在其它實(shí)施例中，控制裝置300可以探測表示使用者移動出放松位置的條件并且可以開始"離開(exit)"狀態(tài)。使用者移動出放松位置的確定可以與使用者移動到放松位置的確定類似。由此，觸發(fā)執(zhí)行"離開"狀態(tài)的算法可以限定變量結(jié)束最小加速度A(踝裝置304觸發(fā)(trigger)"離開"狀態(tài)的可能的加速度的下限)，結(jié)束最小角度(觸發(fā)"離開"狀態(tài)的踝裝置304相對于地面的角度的下限)，以及結(jié)束最大角度(觸發(fā)"離開"狀態(tài)的踝裝置304相對于地面的角度的上限)。在一些實(shí)施例中，"離開"狀態(tài)可以開始而不管"放松"狀態(tài)是否首先開始。由此，"離開"狀態(tài)可以調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置到用于離開放松位置的優(yōu)選的構(gòu)造，即使放松位置從未被檢測到和/或"放松"狀態(tài)從未被開始。例如，控制裝置300可以檢測使用者處于就坐位置而不使得裝置調(diào)節(jié)到特定的"放松"狀態(tài)。然而，有利的是，即使沒有開始"放松"狀態(tài)也可以調(diào)節(jié)裝置到"離開"狀態(tài)。例如，"離開"狀態(tài)可以使得裝置被調(diào)節(jié)到當(dāng)使用者從就坐位置站立起來時(shí)有利的特定構(gòu)造，例如使得裝置向足背彎曲以便幫助使用者的動量中心在他/她的腳上以便于站立。該"離開"狀態(tài)可以是有利的，而不論裝置是否已經(jīng)開始了對應(yīng)的"放松"狀態(tài)狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了執(zhí)行"離開"狀態(tài)，結(jié)束最小加速度A可以為大約25m/s2，這允許使用者通過以大于25m/s2的速度移動踝裝置，例如通過將踝裝置踢到地面上，而離開"放松"狀態(tài)?？蛇x地，結(jié)束最小加速度A可以在0.lm/s2至50m/V之間。"離開"狀態(tài)也可以通過踝裝置相對于地面的角度限定，該角度在大約-80度的結(jié)束最小角度與IO度的結(jié)束最大角度之間?？蛇x地，角度范圍可以在-90度與90度之間。在一個(gè)實(shí)施例中，"放松"狀態(tài)規(guī)定了踝裝置304應(yīng)該被調(diào)節(jié)到的足單元104與下肢部件102之間的特定角度。例如，當(dāng)控制裝置300開始"放松"狀態(tài)時(shí)，控制驅(qū)動模塊310可以使得致動器316調(diào)節(jié)踝裝置304，例如到至少10度(更優(yōu)選的大約15度)的向足底彎曲位置。(參照圖1，大約15度的向足底彎曲位置為當(dāng)下肢假體100被調(diào)節(jié)時(shí)在足單元104與下肢部件102之間的角度為大約15度而大于在中性位置時(shí)足單元104與下肢部件102之間的角度。在中心位置，存在O度向足底彎曲和0度向足背彎曲。通常，"中性位置"為下肢部件102相對于水平面例如地面垂直時(shí)的位置。此中性位置將根據(jù)足單元104的腳后跟高度轉(zhuǎn)到任何實(shí)際踝角度。)踝裝置304的向足底彎曲可以模仿人足的自然向足底彎曲，可以在功能上有利，可以在美學(xué)上吸引人，等等。相似地，當(dāng)控制裝置開始"離開"狀態(tài)時(shí)，控制驅(qū)動模塊310可以使得致動器316調(diào)節(jié)踝裝置304例如到至少5度的向足背彎曲位置。在一個(gè)實(shí)施例中，向足背彎曲的角度范圍可以在1度與15度之間，并且如上所述，該角度范圍可以在當(dāng)踝從"放松"狀態(tài)、在向足底彎曲和向足背彎曲的角度都為0度的中性位置，或其它任何希望的構(gòu)造離開時(shí)使用。(再次參照圖1，IO度的向足背彎曲位置為當(dāng)調(diào)節(jié)下肢假體100時(shí)在足單元104與下肢部件102之間的角度為10度而小于在中性位置時(shí)足單元104與下肢部件102之間的角度。)在其它實(shí)施例中，"放松"狀態(tài)可以規(guī)定一定的電源模式，例如低電源模式，控制300應(yīng)該自動調(diào)節(jié)到該低電源模式。例如，當(dāng)控制裝置300確定開始"放松"狀態(tài)時(shí)，控制裝置300可以指示電源模塊318進(jìn)入低電模式，例如睡眠模式。相似地，"放松"狀態(tài)可以規(guī)定另外的電源模式，例如正常電源模式，控制裝置300應(yīng)該自動調(diào)節(jié)到該正常電源模式。在另外的實(shí)施例中，"放松"狀態(tài)和"離開"狀態(tài)可以規(guī)定一定的腳后跟高度，控制裝置應(yīng)該自動調(diào)整到該腳后跟高度。在還有的其它實(shí)施例中，有利的是在用于開始"放松"狀態(tài)或"離開"狀態(tài)的條件己經(jīng)被檢測到之后，可以不開始"放松"狀態(tài)或"離開"狀態(tài)一段時(shí)間。除了限定某些狀態(tài)之外，本發(fā)明的一些實(shí)施例限定了對于地形變量的一些最優(yōu)調(diào)整。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)使用者登斜坡或從斜坡下來時(shí)做出最優(yōu)的調(diào)整。由此，本發(fā)明的實(shí)施例可以限定最優(yōu)調(diào)整，該最優(yōu)調(diào)整用于對應(yīng)于上傾和下傾的變化，例如調(diào)節(jié)踝裝置相對于地面的角度。圖5和圖6分別顯示了本發(fā)明接合上傾斜面和下傾斜面的實(shí)施例。在圖5中，角度阿爾法(a)表示表示上傾斜面的斜度(或傾角)。相似地，在圖6中，角度阿爾法(a)表示下傾斜面的斜度(或傾角)。在圖5和圖6中，角度e表示在具有踝運(yùn)動控制足的下肢假體100的下肢部件102與足單元104之間的角度。當(dāng)下肢假體100在其中性、未被調(diào)節(jié)的狀態(tài)時(shí)，角度e可以被描述為中性角度，或下肢假體100在水平地面上的角度。當(dāng)使用者在上傾或下傾的斜面上操作時(shí)，下肢假體100調(diào)節(jié)其自身以在上傾時(shí)通過減小下肢部件102與足單元104之間的角度e而接合地面，而在下傾時(shí)通過擴(kuò)大下肢部件102與足單元104之間的角度e而接合地面。在圖5和圖6中，下肢假體100已經(jīng)被調(diào)整為下肢部件102與足單元104之間的角度e基于作為相對斜面的測量值的角度阿爾法(a)而增加或減小希望的量。由此，在圖5中，例如，角度e反映當(dāng)下肢假體在水平地面上時(shí)被測量的中性角度減去由角度阿爾法(a)反映的傾斜角度。相似地，圖6中的角度S反映中性角度加上傾斜角度。對于一些斜面，可以希望不調(diào)節(jié)下肢假體ioo來反映上傾/下傾的整個(gè)角度，或甚至可以希望調(diào)節(jié)下肢假體100以反映更多。由此，在一些實(shí)施例中，有利的是調(diào)節(jié)足單元104到下肢部件102的角度以解決地形的相對上傾和/或下傾。例如，當(dāng)對于上傾進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，角度可以減少大約0度到30度，或當(dāng)對于下傾進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，角度可以增加大約0度到30度。當(dāng)使用者處于水平地面上、且下肢部件102相對于水平地表面垂直時(shí)，下肢部件102與足單元104之間的角度被稱為中性角度，或處于中性位置的裝置的角度。如下面將更詳細(xì)描述的，當(dāng)裝置檢測到使用者在上傾斜面和/或下傾斜面上操縱時(shí)，在根據(jù)基于檢測到的上傾和/或下傾的角度的響應(yīng)角度的使用者的步態(tài)期間，裝置可以調(diào)節(jié)足單元104對于下肢部件102的相對位置改變。在某種意義上，裝置限定了相對于上傾和/或下傾的調(diào)節(jié)的中性角度。換言之，當(dāng)下肢部件102處于垂直位置而足單元104平坦地接合上傾表面和/或下傾表面時(shí)，下肢部件102與足單元104之間的角度可以被限定為裝置相對于上傾和/或下傾角度的調(diào)節(jié)的中性角度。可以相對于此調(diào)節(jié)的中性角度隨后做出對在下肢部件102與足單元104之間的踝角度的調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，該調(diào)節(jié)可以僅僅在邁步期間出現(xiàn)，使得在站立期間，下肢部件102與足單元104之間的角度大體上恒定地保持在該調(diào)節(jié)的中性角度?？蛇x地，相對于調(diào)節(jié)的中性角度的調(diào)節(jié)可以在邁步期間以及在站立期間出現(xiàn)。當(dāng)使用者離開站立階段且裝置移動通過空氣而沒有接觸到地面時(shí)，裝置可以被如上所述地相對于調(diào)節(jié)的中性角度調(diào)節(jié)(例如在圖8和11中示出)。在其它實(shí)施例中，當(dāng)足單元104至少部分地接合地面時(shí)，在站立期間也可以調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，例如在上傾斜面上，足單元104可以相對于下肢部件102調(diào)節(jié)以在腳后跟受力和站立中期向足背彎曲，然后在腳趾離地時(shí)可以被調(diào)節(jié)到向足底彎曲角度以提供自然的離地。在其它實(shí)施例中，例如在下傾斜面上，足單元104可以被相對于下肢部件102調(diào)整而在腳后跟受力階段向足底彎曲，而后在站立后期(latestance)和腳趾離地期間可以被調(diào)整到向足背彎曲角度以幫助越過。將要理解的是，在站立期間做出的這些調(diào)節(jié)當(dāng)在水平地面上行走時(shí)也可以使用。將要進(jìn)一步理解的是，上述對于上傾表面的調(diào)節(jié)可以用于下傾表面的調(diào)節(jié)，反之亦然。在一些實(shí)施例中，傳感器模塊302(參照圖9)可以構(gòu)造成確定使用者是走上斜面還是走下斜面。這可以通過跟蹤踝裝置304在垂直面上的路徑的動態(tài)分析而完成。在一個(gè)實(shí)施例中，具有兩個(gè)軸線的兩個(gè)加速度傳感器測量踝裝置在站立期間到地面(重力)的相對位置。在一個(gè)實(shí)施例中，這些傳感器位于下肢部件102上(參照圖1)。在其它實(shí)施例中，傳感器可以位于鞋的鞋底之內(nèi)、鞋套之內(nèi)、支具上，等等。通過測量從腳后跟受力到腳趾離地的步態(tài)以及足在邁步期間如何被提升，可以測量相對上傾和下傾角度。這是因?yàn)槭褂谜叩牟綉B(tài)當(dāng)在上傾斜面上行走、在下傾斜面上行走以及在水平地面上行走時(shí)顯示出不同的特性。例如，在上傾斜面期間存在比腳后跟受力更多的腳趾功能。另外，當(dāng)在上傾斜面上行走時(shí)，使用者比在水平地面上行走時(shí)提升足更多，且步態(tài)的邁步縮短。在下傾的斜面上行走時(shí)，可以觀察到步態(tài)模式的其它特性?；趯Σ綉B(tài)模式的不同的認(rèn)知，加速度的測量可以用于確定表面角度。能夠確定表面角度的傳感器可以從DynastreamInnovations.Inc.(Alberta,加拿大)獲得。在一些實(shí)施例中，表面角度(或篩選的表面角度)可以應(yīng)用到產(chǎn)生踝響應(yīng)角度的等式。此踝響應(yīng)角度是下肢假體100(參照圖1)對于具體的表面角度應(yīng)該被調(diào)整的最優(yōu)角度，從而下肢假體ioo被構(gòu)造到調(diào)整的中性角度。踝響應(yīng)角度可以相對于水平面地面測量。通過示例，如果響應(yīng)角度為10度，那么下肢假體100應(yīng)該被調(diào)整為足部件104的腳趾端朝向下肢部件102旋轉(zhuǎn)10度，在足部件104與地面之間形成10度角度，假定下肢部件102相對于水平地面固定。如果響應(yīng)于10度上傾的檢測下肢假體100被調(diào)整10度，例如，下肢假體100的足單元104將如圖5中所示完全接合地面。如果另一方面，響應(yīng)角度為-10度，那么下肢假體100應(yīng)該被調(diào)整為足部件104的腳趾端遠(yuǎn)離下肢部件102旋轉(zhuǎn)10度，在足部件與地面之間形成-10度的角度，假定下肢部件102相對于水平地面固定。如果下肢假體100響應(yīng)于10度下傾的檢測被調(diào)整-10度，那么例如，下肢假體100的足單元104將如圖6中所示完全接合地面。在一個(gè)實(shí)施例中，對于上傾斜面的表面角度與響應(yīng)角度之間的最優(yōu)比為1:1。在另一實(shí)施例中，對于下傾斜面的表面角度與響應(yīng)角度之間的最優(yōu)比為非線性的，且在一個(gè)實(shí)施例中，其由等式y(tǒng)^0.017x、0.1501x給出，其中y為踝響應(yīng)角度，而x為檢測的(或可能篩選的)表面角度。其它實(shí)施例可以導(dǎo)致用于下傾斜面的響應(yīng)角度在測量的表面角度的大約10%與100%之間，更優(yōu)選地，在大約10%和50%之間。圖22分別圖示了描繪表面角度與踝響應(yīng)角度之間的上述限定比的x-y曲線圖。由此，如果檢測到上傾的表面角度為5度，那么對應(yīng)的響應(yīng)角度也為5度，即對于上傾表面代表1:1的比。然而，對于下傾表面，踝響應(yīng)角度對應(yīng)于上述等式。由此，如果檢測到下傾的表面角度為-10度，那么對應(yīng)的響應(yīng)角度為大約-2.5度。根據(jù)圖示的實(shí)施例，對于下傾表面的最優(yōu)響應(yīng)角度為下傾表面的角度的一部分。該結(jié)果在直觀上明了。當(dāng)使用者沿下傾斜面向下行走時(shí)，由重力的拉力產(chǎn)生的動量使得使用者跨過步態(tài)模式，這導(dǎo)致較少需要足單元104自動向下旋轉(zhuǎn)以接合地面。而在沿上傾斜面向上行走時(shí)，理想的是，足單元104自動接合地面而沒有使得使用者翻轉(zhuǎn)沒有彎曲的下肢假體100。雖然已描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例已僅利用實(shí)例呈現(xiàn)，并且不期望限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里描述的新穎方法和系統(tǒng)可采用多種其它形式實(shí)施。例如，前述實(shí)施例可應(yīng)用于踝以外的關(guān)節(jié)的運(yùn)動控制，諸如膝或肩。此外，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，可以進(jìn)行多種省略、代替和在這里描述的方法和系統(tǒng)的形式的變化。該所附權(quán)利要求及其等同物期望覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這種形式或修改。權(quán)利要求1、一種模仿自然踝在放松位置的運(yùn)動的假體系統(tǒng)，所述假體系統(tǒng)包括假體踝關(guān)節(jié)，所述假體踝關(guān)節(jié)包括足單元和可移動地連接到所述足單元的上部件，用于模仿自然人踝關(guān)節(jié)；和構(gòu)造成自動調(diào)整所述假體踝關(guān)節(jié)的狀態(tài)的控制器，其中所述控制器構(gòu)造成一旦接收到指示使用者運(yùn)動到放松位置的數(shù)據(jù)就自動調(diào)整所述假體踝關(guān)節(jié)到放松狀態(tài)。2、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的假體系統(tǒng)，進(jìn)一步包括傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器系統(tǒng)構(gòu)造成檢測使用者移動到放松位置，隨后所述傳感器系統(tǒng)向所述控制器發(fā)出調(diào)整所述假體踝關(guān)節(jié)到放松狀態(tài)的信號。3、根據(jù)權(quán)利要求2中所述的假體系統(tǒng)，其中所述傳感器系統(tǒng)包括加速度計(jì)，所述加速度計(jì)構(gòu)造成測量傳感器上的重力，隨后所測量的力指示所述假體踝關(guān)節(jié)相對于地面的角度，并且其中存在指示使用者運(yùn)動到放松位置的角度范圍。4、根據(jù)權(quán)利要求2至3中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述傳感器系統(tǒng)包括加速度計(jì)，所述加速度計(jì)構(gòu)造成測量傳感器的橫向加速度，隨后存在指示使用者運(yùn)動到放松位置的加速度測量值的范圍。5、根據(jù)權(quán)利要求2至4中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述傳感器系統(tǒng)包括計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器構(gòu)造成測量時(shí)間，在所述時(shí)間期間，所述傳感器系統(tǒng)測量指示使用者運(yùn)動到放松位置的參數(shù)，并且其中存在指示使用者運(yùn)動到放松位置的時(shí)間范圍。6、根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述假體踝關(guān)節(jié)是致動的假體踝關(guān)節(jié)。7、根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述放松狀態(tài)包括低電模式。8、根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述放松狀態(tài)包括在所述足單元與所述上部件之間所希望的角度。9、根據(jù)上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造成一旦接收到指示使用者運(yùn)動到離開位置的數(shù)據(jù)就自動將所述假體踝關(guān)節(jié)調(diào)整到離開狀態(tài)。10、一種用于模仿在放松位置時(shí)踝的自然運(yùn)動的假體系統(tǒng)，所述假體系統(tǒng)包括假足；連接到所述假足上的第一位置的樞轉(zhuǎn)組件，其中所述第一位置靠近所述假足的自然踝位置；在脛骨方向上延伸的下肢部件，所述下肢部件具有上端和下端，其中所述下肢部件的所述下端可操作性地連接到所述樞轉(zhuǎn)組件；和連接到所述假足和連接到所述下肢部件的致動器，其中所述致動器構(gòu)造成圍繞所述樞轉(zhuǎn)組件調(diào)整所述下肢部件與所述假足之間的角度；構(gòu)造成檢測所述假體系統(tǒng)的使用者的位置的至少一個(gè)傳感器；和構(gòu)造成操作所述致動器的控制器；其中所述至少一個(gè)傳感器構(gòu)造成將指示使用者處于放松位置時(shí)的數(shù)據(jù)傳送到所述控制器，通過使用者將所述假體系統(tǒng)定位在相對于地面的限定的角度范圍內(nèi)持續(xù)限定量的時(shí)間、并且所述假體系統(tǒng)具有小于最大閾值的加速度來確定所述放松位置，并且其中所述控制器構(gòu)造成操作所述致動器以便使得所述假足與所述下肢組件之間的角度圍繞所述樞轉(zhuǎn)組件增加，從而所述假足變得相對于所述下肢組件更加向足底彎曲。11、根據(jù)權(quán)利要求10中所述的假體系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器包括加速度計(jì)。12、根據(jù)權(quán)利要求10至11中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述致動器構(gòu)造成一旦所述控制器接收到指示使用者在所述放松位置時(shí)的數(shù)據(jù)就調(diào)整所述下肢部件與所述假足之間的角度到比在中性位置的角度至少大10度。13、根據(jù)權(quán)利要求10至12中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述致動器構(gòu)造成在從接收到指示使用者運(yùn)動到所述放松位置的數(shù)據(jù)起延遲大約一秒或更長時(shí)間之后調(diào)整所述角度。14、根據(jù)權(quán)利要求10至13中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述限定的角度范圍在大約30度與-90度之間。15、根據(jù)權(quán)利要求10至14中任何一項(xiàng)所述的假體系統(tǒng)，其中所述加速度的最大閾值大約為lm/s2。16、一種用于調(diào)整假體踝裝置的方法，所述方法包括步驟使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控假體踝裝置的使用者的運(yùn)動；產(chǎn)生指示運(yùn)動的數(shù)據(jù)；使用處理模塊處理所述數(shù)據(jù)以便確定是否使用者在放松位置；和根據(jù)使用者是否在放松位置來調(diào)整所述假體踝裝置，其中所述調(diào)整所述假體踝裝置的步驟包括自動調(diào)整所述假體踝裝置的可配置要素。17、根據(jù)權(quán)利要求16中所述的方法，其中所述至少一個(gè)傳感器位于所述假體踝裝置上。18、根據(jù)權(quán)利要求16至17中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控假體踝裝置的使用者的運(yùn)動的步驟包括監(jiān)控所述假體踝裝置相對于地面的角度。19、根據(jù)權(quán)利要求18中所述的方法，其中當(dāng)所述假體裝置相對于地面的所述角度在大約30度與-90度之間時(shí)調(diào)整所述假體踝裝置。20、根據(jù)權(quán)利要求16至19中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控假體踝裝置的使用者的運(yùn)動的步驟包括監(jiān)控所述假體踝裝置的加速度。21、根據(jù)權(quán)利要求20中所述的方法，其中當(dāng)所述加速度小于大約1m/^時(shí)調(diào)整所述假體踝裝置。22、根據(jù)權(quán)利要求16至21中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控假體踝裝置的使用者的運(yùn)動的步驟包括監(jiān)控所述假體踝裝置的使用者展現(xiàn)指示使用者的放松位置的運(yùn)動特性的時(shí)間長23、根據(jù)權(quán)利要求22中所述的方法，其中當(dāng)所述時(shí)間長度超過大約1秒時(shí)調(diào)整所述假體踝裝置。24、根據(jù)權(quán)利要求16至23中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述假體踝裝置包括可移動地連接在大約自然人的踝關(guān)節(jié)的位置處的假足和下肢部件，并且其中所述可配置要素是在所述假足與所述下肢部件之間的角度。25、根據(jù)權(quán)利要求24中所述的方法，其中所述自動調(diào)整所述假體踝裝置的可配置要素的步驟包括將所述假體踝裝置從中性位置移動到大約15度向足底彎曲。26、根據(jù)權(quán)利要求16至25中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述可配置要素是操作功率大小。27、根據(jù)權(quán)利要求16至26中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述放松位置為就坐位置。28、根據(jù)權(quán)利要求16至27中任何一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括步驟根據(jù)用戶是否在離開位置來調(diào)整所述假體踝裝置，其中所述調(diào)整所述假體踝裝置的步驟包括自動調(diào)整所述假體踝裝置的可配置要素。.29、一種用于調(diào)整包括可移動地連接在大約自然人踝關(guān)節(jié)的位置處的假足和肢體部件的假體踝裝置的方法，所述方法包括步驟使用至少一個(gè)傳感器監(jiān)控所述假體踝裝置相對于地面的角度和所述假體踝裝置的加速度；確定所述假體踝裝置相對于地面的所述角度是否落在限定的角度范圍內(nèi)；確定所述裝置的加速度是否高于或低于閾值加速度；和一旦確定所述踝裝置相對于地面的所述角度落在所述限定的角度范圍內(nèi)和一旦確定所述裝置的加速度高于或低于所述閾值加速度時(shí)，調(diào)整所述假足與所述肢體部件之間的角度為向足底彎曲或向足背彎曲的配置。30、根據(jù)權(quán)利要求29中所述的方法，其中所述假體踝裝置相對于地面的所述角度落在限定的角度范圍內(nèi)持續(xù)限定的時(shí)間段。31、根據(jù)權(quán)利要求29至30中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述裝置的加速度高于或低于閾值加速度持續(xù)限定的時(shí)間段。32、根據(jù)權(quán)利要求29至31中任何一項(xiàng)所述的方法，其中從中性位置調(diào)整所述假足與所述肢體部件之間的角度到至少10度向足底彎曲。33、根據(jù)權(quán)利要求29至32中任何一項(xiàng)所述的方法，其中從中性位置調(diào)整所述假足與所述肢體部件之間的角度到大約1至15度向足背彎曲。34、根據(jù)權(quán)利要求29至33中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述限定的角度范圍在大約30度與-90度之間。35、根據(jù)權(quán)利要求29至34中任何一項(xiàng)所述的方法，包括步驟確定所述裝置的加速度是否低于大約為1m/^的閾值加速度。36、一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法，包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成大約在自然人踝的位置處旋轉(zhuǎn)；當(dāng)使用者與所述假體踝一起移動時(shí)檢測表面的上傾或下傾；和根據(jù)所檢測的上傾或下傾調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度。37、根據(jù)權(quán)利要求36中所述的方法，其中使用致動器調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度38、根據(jù)權(quán)利要求36至37中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)調(diào)整至上傾時(shí)，所述足單元與所述下肢部件之間的角度下降大約0至30度。39、根據(jù)權(quán)利要求36至38中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)調(diào)整至下傾時(shí)，所述足單元與所述下肢部件之間的角度上升大約0至3040、根據(jù)權(quán)利要求36至39中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述檢測上傾或下傾的步驟包括測量上傾或下傾的角度。41、根據(jù)權(quán)利要求36至40中任何一項(xiàng)所述的方法，其中使用設(shè)置在所述假體踝上的傳感器檢測表面的上傾或下傾。42、一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法，包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成大約在自然人踝的位置處旋轉(zhuǎn)；當(dāng)使用者與所述假體踝一起移動時(shí)測量地形變量；和根據(jù)所測量的地形變量調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角43、根據(jù)權(quán)利要求42中所述的方法，其中所述測量地形變量的步驟包括測量行走面的上傾或下傾。44、根據(jù)權(quán)利要求42至43中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述測量地形變量的步驟包括檢測使用者是否在上樓梯或下樓梯。45、根據(jù)權(quán)利要求42至44中任何一項(xiàng)所述的方法，其中使用致動器調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度。46、根據(jù)權(quán)利要求42至45中任何一項(xiàng)所述的方法，其中使用設(shè)置在所述假體踝上的傳感器測量所述地形變量。47、一種操作由使用者穿戴的假體踝的方法，包括步驟提供包括足單元和下肢部件的假體踝，所述足單元和下肢部件構(gòu)造成在大約自然人踝的位置處旋轉(zhuǎn)；當(dāng)使用者與所述假體踝一起在表面移動時(shí)檢測所述表面的表面角度；計(jì)算在所述表面上移動時(shí)所述足單元與所述下肢部件之間所希望的角度，其中至少部分基于所測量的表面角度進(jìn)行計(jì)算；和調(diào)整所述足單元與所述下肢部件之間的角度到所希望的角度。48、根據(jù)權(quán)利要求47中所述的方法，其中所測量的表面角度對于上傾表面為正而對于下傾表面為負(fù)。49、根據(jù)權(quán)利要求47至48中任何一項(xiàng)所述的方法，其中對于為正值或負(fù)值的所述表面角度中的至少一個(gè)，所希望的角度為一定比例的所測量的表面角度。50、根據(jù)權(quán)利要求49中所述的方法，其中當(dāng)所測量的表面角度對于上傾表面為正時(shí)，所希望的角度為一定比例的所測量的表面角度。51、根據(jù)權(quán)利要求47至50中任何一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)所測量的表面角度對于上傾表面為正時(shí)，所希望的角度從在中性位置的假體踝的角度減小而向足背彎曲，當(dāng)所測量的表面角度對于下傾表面為負(fù)時(shí)，所希望的角度從在中性位置的假體踝的角度增加而向足底彎曲。52、根據(jù)權(quán)利要求51中所述的方法，其中所希望的角度相對于測量的上傾表面的表面角度降低而向足背彎曲的量大于所希望的角度相對于所測量的下傾表面的表面角度增加而向足底彎曲的量。53、根據(jù)權(quán)利要求52中所述的方法，其中所希望的角度減小而向足背彎曲的量大約為所測量的上傾表面的表面角度的100%，而所希望的角度減小而向足底彎曲的量大約在所測量的下傾表面的表面角度的10%至100°/。之間。54、根據(jù)權(quán)利要求53中所述的方法，其中隨著所測量的下傾表面的表面角度的增加，所希望的角度向足背彎曲的減小量非線性地增加。全文摘要本發(fā)明涉及用于感測致動假體踝的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)示例中，所述系統(tǒng)例如致動的假體踝關(guān)節(jié)檢測使用者已經(jīng)移動到放松位置，例如就坐、后靠、慢行或斜靠。作為響應(yīng)，致動的假體踝關(guān)節(jié)主動調(diào)節(jié)踝的部件之間的角度到放松狀態(tài)。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步檢測使用者已經(jīng)移動以離開放松位置的時(shí)間，并且可以主動調(diào)節(jié)踝的部件之間的角度到離開狀態(tài)。在另一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)例如致動的假體踝關(guān)節(jié)檢測表面角度并根據(jù)上傾/下傾的相應(yīng)斜度主動調(diào)節(jié)踝的部件之間的角度到優(yōu)選的角度。文檔編號A61F2/68GK101437470SQ200780015877公開日2009年5月20日申請日期2007年3月1日優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日發(fā)明者保羅·麥克唐納,海爾吉·榮松,海頓·G·拉格納多提爾,阿林比約恩·V·克勞森申請人:奧瑟Hf公司