发明创造名称:关节运动辅助装置
外观设计名称:
决定号:200374
决定日:2020-01-13
委内编号:1F277213
优先权日:2014-08-28
申请(专利)号:201580003236.3
申请日:2015-06-26
复审请求人:国立大学法人九州大学 住友理工株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:黄曦
合议组组长:李玉菲
参审员:谢楠
国际分类号:A61H3/00;B25J11/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在诸多区别技术特征,其中,部分区别技术特征未被其他对比文件公开,目前也没有证据表明该部分区别技术特征是本领域的公知常识,且该部分区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案产生了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201580003236.3、名称为“关节运动辅助装置”的发明专利申请(下称本申请),申请日为2015年06月26日,优先权日为2014年08月28日,进入中国国家阶段日为2016年06月20日,公开日为2016年08月17日,申请人为国立大学法人九州大学、住友理工株式会社。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年12月11日以本申请权利要求第1-5项不符合专利法第22条第3款的规定为理由作出驳回决定。驳回决定引用如下对比文件:
对比文件1:WO2014/109799A1,公开日为2014年07月17日。
驳回决定所依据的文本为:2018年08月06日提交的权利要求第1-5项;进入中国国家阶段日2016年06月20日提交的按照专利合作条约第28或41条修改的说明书第1-24页以及说明书附图第1-12页;进入中国国家阶段日2016年06月20日提交的国际申请文件中文译文中的说明书摘要和摘要附图。驳回决定所依据的权利要求书如下:
“1. 一种关节运动辅助装置(10,56),具有:辅助力传递部(12,58),其具有柔软性;第一安装部(14,60),其设置于该辅助力传递部(12,58)的一个端部,被安装在使用者的隔着关节的一个部位处;第二安装部(16,62),其设置于该辅助力传递部(12,58)的另一个端部,被安装在使用者的隔着关节的另一个部位处;驱动单元(17,64),其对该辅助力传递部(12,58)施加拉伸方向的辅助力;关节角度传感器(32),其对该使用者的该关节的弯曲角度进行检测;以及辅助定时的控制单元,其基于该关节角度传感器(32)的检测值来决定该驱动单元(17,64)的工作定时,该关节运动辅助装置(10,56)的特征在于,
设置有:(i)辅助力控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力进行作用时调节所述驱动单元(17,64)的输出水平,以使作用于所述辅助力传递部(12,58)的负荷成为所述辅助力的目标值;以及(ii)松弛防止控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力不进行作用时使所述驱动单元(17,64)工作来对该辅助力传递部(12,58)施加偏置力,以消除所述辅助力传递部(12,58)的松弛,
并且,该关节运动辅助装置(10,56)设置有负荷传感器(34),该负荷传感器(34)对作用于所述辅助力传递部(12,58)的拉伸方向的负荷进行检测,
在所述辅助力控制单元中,基于该负荷传感器(34)的检测值来对所述驱动单元(17,64)的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部(12,58)的负荷成为预先设定的所述辅助力的目标值,
在所述松弛防止控制单元中,基于该负荷传感器(34)的检测值来对所述驱动单元(17,64)的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部(12,58)的负荷成为预先设定的所述偏置力的目标值,
所述松弛防止控制单元的控制在从所述辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由所述辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行。
2. 根据权利要求1所述的关节运动辅助装置(10,56),其特征在于,
所述辅助力传递部(12,58)在长度方向上的至少一部分具有能够弹性变形的弹性部。
3. 根据权利要求1或者2所述的关节运动辅助装置(10,56),其特征在于,
所述驱动单元(17,64)具备编码器(50)并且设置有牵引量控制单元,该编码器(50)针对所述辅助力传递部(12,58)检测拉伸方向的牵引量,该牵引量控制单元基于该编码器(50)的检测值对该驱动单元(17,64)进行工作控制来将该辅助力传递部(12,58)的牵引量引导为目的值。
4. 根据权利要求1或者2所述的关节运动辅助装置(10,56),其特征在于,
所述辅助力控制单元中的所述辅助力的目标值被设定为具有山形的分布图且以规定时间的间隔重复该山形的分布图,该山形的分布图的峰值位置处于辅助力的作用期间的相比于中央而言的前半部分。
5. 根据权利要求1或者2所述的关节运动辅助装置(10,56),其特征在于,
所述关节角度传感器(32)对所述使用者的髋关节的角度进行检测,并且,所述辅助力传递部(12,58)按左腿用和右腿用而设置有一对,与该使用者的行走运动对应地对左右腿部分别施加辅助力。”
驳回决定具体指出:1)权利要求1请求保护一种关节运动辅助装置,对比文件1公开了一种用于辅助人类运动的软式外装护具,权利要求1与对比文件1之间的区别在于:松弛防止控制单元的控制在从辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行。然而在对比文件1公开了设置松弛防止控制单元以消除辅助力传递部的松弛,并且在辅助力不进行作用时连续被执行的基础上,对作用时间的具体设置是本领域的常规技术手段。在对比文件1的基础上结合公知常识获得权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的。权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2)从属权利要求2-5的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人国立大学法人九州大学、住友理工株式会社(下称复审请求人)不服上述驳回决定,于2019年03月21日向国家知识产权局提出复审请求,复审请求人在提出复审请求时一并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改之处在于:在驳回决定针对的权利要求基础上,将权利要求1的技术特征“在所述辅助力控制单元中,基于该负荷传感器的检测值来对所述驱动单元的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述辅助力的目标值,在所述松弛防止控制单元中,基于该负荷传感器的检测值来对所述驱动单元的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述偏置力的目标值”修改为“在行走状态时,在所述辅助力控制单元中,基于所述关节角度传感器的检测结果来判定是否处于辅助力的作用期间,在判定为不处于辅助力的作用期间且所述关节角度传感器的检测结果达到预先设定的辅助开始的角度时,进行辅助力的产生控制,并且基于该负荷传感器的检测值来对所述驱动单元的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述辅助力的目标值,在非行走状态时,在所述松弛防止控制单元中,基于该负荷传感器的检测值来对所述驱动单元的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述偏置力的目标值”。
复审请求人认为:1、将缆线142和连接元件102-107共同作为辅助力传递部时,对比文件1并未公开权利要求1中的第一安装部和第二安装部的位置和结构,具体来说,对比文件1中,根据图21、22,缆线142的一个端部安装于鞋具连接元件130(对应于第一安装部),根据图10A、10B,缆线142的另一个端部安装于使用者背部的驱动箱223(对应于第二安装部),图21、22、30、10A和10B均未明确示出连接元件102-107的安装位置,根据图11、12可知,连接元件102-107作为整体两端分别连接腰带110和踝部连接元件113,即,缆线142和连接元件102-107各自的两端部的安装位置不同。2、对于权利要求1中的特征①“辅助力控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力进行作用时调节驱动单元的输出水平,以使作用于所述辅助力传递部的负荷成为所述辅助力的目标值,辅助力控制单元中,……以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述辅助力的目标值”;特征②“松弛防止控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力不进行作用时使所述驱动单元工作来对该辅助力传递部施加偏置力,以消除所述辅助力传递部的松弛”、“在所述松弛防止控制单元中,……以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的所述偏置力的目标值”;以及特征③“松弛防止控制单元的控制在从所述辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由所述辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行”。上述特征①-③共同限定了辅助力和偏置力的施加时间段,其相互联系、相互协同以解决发明的技术问题,应当将其作为整体看待。对比文件1未公开上述特征①-③,对比文件1在行走时,无论辅助力是否进行作用,一直施加连续的偏置力来张紧护具。如此设置,会在辅助力作用时,基于负荷传感器检测值而获得的辅助力和偏置力叠加施加至使用者,使得过度约束使用者的动作,导致不能安全有效地发挥使用者的肌力,并有可能导致跌倒。而本申请的权利要求1在辅助力不进行作用时施加偏置力,在辅助力进行作用时施加辅助力,而不再施加偏置力。施加偏置力的时间段是在辅助力控制单元控制结束到下一个辅助开始信号为止的期间内。由此,本申请不会过度地约束使用者的动作,并能安全有效地发挥使用者的肌力,对使用者施加高精度且稳定的辅助力,有效地避免非行走状态下辅助力传递部的松弛的技术效果。修改后的独立权利要求1如下:
“1.一种关节运动辅助装置(10,56),具有:辅助力传递部(12,58),其具有柔软性;第一安装部(14,60),其设置于该辅助力传递部(12,58)的一个端部,被安装在使用者的隔着关节的一个部位处;第二安装部(16,62),其设置于该辅助力传递部(12,58)的另一个端部,被安装在使用者的隔着关节的另一个部位处;驱动单元(17,64),其对该辅助力传递部(12,58)施加拉伸方向的辅助力;关节角度传感器(32),其对该使用者的该关节的弯曲角度进行检测;以及辅助定时的控制单元,其基于该关节角度传感器(32)的检测值来决定该驱动单元(17,64)的工作定时,该关节运动辅助装置(10,56)的特征在于,
设置有:(i)辅助力控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力进行作用时调节所述驱动单元(17,64)的输出水平,以使作用于所述辅助力传递部(12,58)的负荷成为所述辅助力的目标值;以及(ii)松弛防止控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力不进行作用时使所述驱动单元(17,64)工作来对该辅助力传递部(12,58)施加偏置力,以消除所述辅助力传递部(12,58)的松弛,
并且,该关节运动辅助装置(10,56)设置有负荷传感器(34),该负荷传感器(34)对作用于所述辅助力传递部(12,58)的拉伸方向的负荷进行检测,
在行走状态时,在所述辅助力控制单元中,基于所述关节角度传感器的检测结果来判定是否处于辅助力的作用期间,在判定为不处于辅助力的作用期间且所述关节角度传感器的检测结果达到预先设定的辅助开始的角度时,进行辅助力的产生控制,并且基于该负荷传感器(34)的检测值来对所述驱动单元(17,64)的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部(12,58)的负荷成为预先设定的所述辅助力的目标值,
在非行走状态时,在所述松弛防止控制单元中,基于该负荷传感器(34)的检测值来对所述驱动单元(17,64)的工作进行反馈控制,以使作用于该辅助力传递部(12,58)的负荷成为预先设定的所述偏置力的目标值,
所述松弛防止控制单元的控制在从所述辅助力控制单元对拉伸负荷的 控制结束的时间点起到由所述辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行。”
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2019年03月28日向复审请求人发出了复审请求受理通知书,并将案卷转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,针对上述复审请求,国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年03月21日提出复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,其中所作的修改符合专利法第33条的规定,本复审请求审查决定所依据的文本为:2019年03月21日提交的权利要求第1-5项;进入中国国家阶段日2016年06月20日提交的按照专利合作条约第28或41条修改的说明书第1-24页以及说明书附图第1-12页;进入中国国家阶段日2016年06月20日提交的国际申请文件中文译文中的说明书摘要和摘要附图。
(二)关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在诸多区别技术特征,其中,部分区别技术特征未被其他对比文件公开,目前也没有证据表明该部分区别技术特征是本领域的公知常识,且该部分区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案产生了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
具体到本案:
1、权利要求1请求保护一种关节运动辅助装置,对比文件1公开了一种用于辅助人类运动的软式外装护具(参见说明书第[7]、[14]-[15]、[130]-[174]、[219]-[297]、[325]-[361]段及附图7、10、29-30),该软式外装护具利用柔性连接元件向多个肢体(例如,双腿)或一个或多个肢体的多个部分(例如,双足)提供辅助力,驱动对侧双腿或对侧双臂的一个或多个关节以促进肢体在不同时间向不同方向移动的运动(参见说明书第[7]段),可见,该软式外装护具相当于关节运动辅助装置;该软式外装护具包括:连接元件102-105、107(参见说明书第[132]段、附图7)以及缆线142(参见说明书第[150]-[151]、[155]、[157]-[158]段、附图10、30),其中,缆线142将来自致动器单元200的力传递给软式外装护具,外装护具的多个连接元件102-105、107将力沿使用者身体传输,提供使用者的活动辅助(参见说明书第[157]段),故该连接元件102-105、107和缆线142组成辅助力传递部,且该连接元件102-105、107和缆线142由柔性材料制成,故具有柔性(参见说明书第[130]段);腰带110(相当于第一安装部)设置于连接元件102和103的端部(参见说明书第[133]、[150]-[151]段及附图7、10、30),且被安装在使用者的隔着髋关节(参见附图7)的腰部处;鞋具接件元件130(相当于第二安装部),其连接于缆线142的另一端(参见说明书第[158]、[159]段及附图10、21-22),并且被安装在使用者的隔着髋关节的脚部处;致动器单元200(相当于驱动单元),其可以使得缆线142回缩拉动鞋具接件元件130(相当于对该辅助力传递部施加拉伸方向的辅助力,参见说明书第[159]-[160]段),由此辅助使用者运动(参见说明书第[223]段),致动器单元200包括驱动电动机222和滑轮组件224(参见说明书第[223]段);关节角度传感器(参见说明书第[156]、[227]、[288]段),用于检测使用者的关节弯曲角度;控制系统226(参见说明书第[227]段)感测或确定使用者的步态,并在步态周期内的特定时间对制动器单元200的驱动电动机222进行致动(相当于决定驱动单元的定时),具体的,可以使用传感器来感测或确定使用者的步态,例如,使用关节角度传感器(参见说明书第[156]段),控制系统226中实现以上控制的功能模块(以下称之为辅助定时的功能模块)相当于辅助定时的控制单元;
软式外装护具设置有:
(i)控制系统226与电动机控制器228通讯以由此控制致动器单元200中的驱动电动机222的运行,从而提供运动辅助,具体的,电动机控制器228控制驱动电动机222的功率、速度和方向(相当于辅助力进行作用时调节驱动单元的输出水平,参见说明书第[223]-[224]、[226]段及附图29-30),控制系统226控制辅助力的输出使得缆线的输出与步态同步(参见说明书第[227]段,此时,控制系统226相应的辅助定时的功能模块必然正在进行控制且辅助力正在进行作用,故控制系统226中实现以上控制的功能模块相当于辅助力控制单元;电动机输出的拉力可以例如通过查表法得到,或者根据身体动力学估算,故其存在目标值(参见说明书第[228]、[279]- [283]、[297]段),电动机对腿部的输出可由运行时间之前产生的梯形轨迹计算,该梯形轨迹具有单位宽度和对应所需致动的可变峰高(参见说明书第[279]段,再次说明了该电动机输出的辅助力是随着步态的变化而可变的,相当于辅助力进行作用时调节驱动单元的输出水平);
(ii)为了将软式外装护具保持于身体上适当的位置(参见说明书第[165]-[166]段),在穿戴软式外装护具后对缆线、连接元件进行预张紧(相当于对辅助力传递部施加偏置力,以消除辅助力传递部的松弛),预张紧可以去除系统中妨碍有效操作的松弛(参见说明书第[172]段),具体的,可使用一个或者多个电动机驱动的致动器自动调节软式外装护具的初始张力,例如张紧驱动电动机222控制的缆线142(相当于使驱动单元工作来对辅助力传递部施加偏置力,参见说明书第[223]-[224]段)以消除松弛,此时,控制系统226中用于控制驱动电机的功能模块相当于松弛防止控制单元;
并且,软式外装护具设有负载传感器234(相当于负荷传感器,参见说明书第[233]段),使用负载传感器234对缆线142的张力(张力由于拉伸而产生,故相当于拉伸方向的负荷)进行检测;
控制系统226使用关节角度传感器感测或确定使用者的步态(即在行走状态时),由此控制系统226控制驱动电动机222的致动作用使其与使用者的步态周期同步(相当于在行走状态时,在辅助力控制单元中进行辅助力的产生控制,参见说明书第[227]段),具体的,髋部屈曲可以作为使用者开始移动的指示(参见说明书第[219]、[297]、[325]段),可以采用检测髋的传感器来对运动进行检测并控制致动器提供辅助力;更具体的,可以将超弹性应变传感器(对比文件1的关节角度传感器的具体实现形式)设置为跨越髋部,从而对所检测关节的角度变化进行测量(参见说明书第[351]段),根据测得的运动数据提供实时力辅助控制(参见说明书第[352]段)以适应不同的穿戴者活动状态和环境状态(即基于关节角度传感器的检测结果来进行辅助力的产生控制);另外,软式外装护具使用力传感器测量张力(参见说明书第[156]段,该力传感器测量一个或多个连接元件的张力,故可以认为力传感器也是一种负载传感器),并对这些力进行监控和评价,来估算步态周期,从而在期望的时间段内对缆线致动,提供运动辅助(参见说明书第[156]段),控制系统226将电动机致动作用和使用者的步态周期同步(参见说明书第[227]段);总之,通过传感器进行测量以确定运动学特征,控制系统可使用所确定的运动学特征例如改变多个关节类型的致动时间和/或大小等(相当于基于负荷传感器的检测值来对驱动单元的工作进行反馈控制,参见说明书第[361]段);
使用负载传感器234对缆绳142的张力进行检测,记录测量结果并用于将软式外装护具自动张紧至适当水平,可通过对来自控制系统226对电动机的控制来实现该张紧(相当于基于负荷传感器的检测值来对驱动单元的工作进行反馈控制,参见说明书第[233]段),控制系统226中实现以上作用的功能模块相当于松弛防止控制单元。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:A、辅助力控制单元使作用于辅助力传递部的负荷成为预先设定的辅助力的目标值;B、在行走状态时,在辅助力控制单元中,基于关节角度传感器的检测结果来判定是否处于辅助力的作用期间,在判定为不处于辅助力的作用期间且关节角度传感器的检测结果达到预先设定的辅助开始的角度时,进行辅助力的产生控制;C、在非行走状态时,在松弛防止控制单元中,以使作用于该辅助力传递部的负荷成为预先设定的偏置力的目标值;D、松弛防止控制单元,其在辅助定时的控制单元进行控制且辅助力不进行作用时来施加偏置力;松弛防止控制单元的控制在从辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行。
基于以上区别技术特征可以确定权利要求1实际解决的技术问题是:安全高效地发挥使用者的肌力以对使用者施加高精度稳定、及时的辅助力,以及关节运动辅助装置不会过度地约束使用者的动作。
对于区别技术特征A,首先,驳回决定中认为:由对比文件1说明书第[156]、[227]-[235]、[282]、[297]段及附图30记载的内容可知,对比文件1已经公开了“辅助力控制单元,其在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力进行作用时调节所述驱动单元的输出水平,以使作用于所述辅助力传递部的负荷成为所述辅助力的目标值”。
对于对比文件1的以上相关段落,其公开的内容如下:对比文件1中公开了软式外装护具使用力传感器测量张力,并对这些力进行监控和评价,来估算步态周期,从而在期望的时间段内对缆线致动,提供运动辅助(参见说明书第[156]段);控制系统226将电动机致动作用和使用者的步态周期同步(参见说明书第[227]段);另外,对比文件1还公开了施加的辅助力的大小如何获得,包括:传感器检测身体的运动从而软式外装护具被配置为在适当的时间以与估计的肌肉力量成比例的施加力;或者估计每一关节速度并利用穿戴者的近似刚体模型来估算使用者的身体动力学,从而产生合适张力(参见说明书第[228]段);或者采用EMG、检测肌肉直径的传感器对肌肉激活进行测量根据该激活按比例张紧软式外装护具(参见说明书第[230]段);并且,可在使用者髋关节或者其他关节处设置额外的传感器来对运动进行检测并控制致动器提供辅助(参见说明书第[297]段);另外,对比文件1说明书第[229]段记载了预测肌肉激活,并在肌肉激活时施加张力,第[231]-[235]段公开了手动或者自动的方式张紧软式外装护具以及致动器单元被如何控制和工作,第[282]段公开了采用张力切换开关的按压时长决定电动机位置的偏移量;图30中示出了软式外装护具致动系统的一个实施方式的实例的框图。由此可见,对比文件1的上述内容(说明书第[156]、[227]-[ 235]、[282]、[297]及图30)仅公开了根据力传感器的检测值对驱动单元的工作进行反馈控制,以及辅助力的大小是如何得到的几种具体形式,并未公开“辅助力控制单元使作用于辅助力传递部的负荷成为预先设定的辅助力的目标值”。其次,虽然对比文件1未公开区别技术特征A,但对比文件1公开了以下内容(参见说明书第[253]、[279]段):步态周期中,电动机在一定范围的扭矩和速度下运行,以获得所需的缆线142的轨迹,电动机对腿部的输出可由运行时间之前产生的梯形轨迹计算的,也就是说,对比文件1公开了可以参考之前的缆线运动的轨迹来作为之后缆线运动的轨迹从而由缆线的运动输出力,本领域技术人员能够理解,缆线运动的轨迹与缆线提供辅助力的辅助力变化轨迹相关,即,对比文件1给出了参考运行时间之前的缆线运动轨迹来控制之后的的缆线工作以输出变化的辅助力的技术启示,由此,本领域技术人员很容易想到直接以“辅助力控制单元使作用于辅助力传递部的负荷成为预先设定的辅助力的目标值”这一简单的方式来设置辅助力的目标值,从而提供高精度稳定的适配于当前病人状况的辅助力,这是本领域技术人员容易想到的。
对于区别技术特征B,对比文件1公开了:髋部屈曲可以作为使用者开始移动的指示(参见说明书第[219]、[297]、[325]段),可以采用跨越髋的应变传感器作为角度传感器来对运动进行检测(故此时在行走状态下)并控制致动器提供辅助力。可见,对比文件1将髋部屈曲作为使用者开始移动的指示,以及在行走状态时使用跨髋的角度传感器来检测髋部角度变化以提供实时辅助力控制,在这样的技术启示下,具体采用以上角度传感器用于检测指示了使用者开始移动的髋部屈曲动作,从而实现检测开始行走的时间起点以便于及时输出辅助力,即“在行走状态时,在辅助力控制单元中,基于关节角度传感器的检测结果来判定是否处于辅助力的作用期间,在判定为不处于辅助力的作用期间且关节角度传感器的检测结果达到预先设定的辅助开始的角度时,进行辅助力的产生控制”,这是本领域技术人员基于对比文件1容易想到的。
对于区别技术特征C,对比文件1的说明书第[251]段关于软式外装护具被自动张紧做了进一步的介绍,其中还指出系统被配置为感测软式外装护具中的张力(相当于负荷),从而为对张力进行控制的控制器提供适当的输入(即检测负荷并参考该检测到的负荷从而得到所需输出的偏置力)。在此基础上,本领域技术人员可以从公知常识中得到技术启示,本领域技术人员很容易想到这样设计,在非行走状态时,松弛防止控制单元使作用于该辅助力传递部的张力(相当于负荷)成为预先设定的偏置力的目标值,以提供更精确的适配于使用者的偏置力,从而实现更好地防止松弛的技术效果,这是显而易见的。
对于区别技术特征D,驳回决定中认为:由对比文件1说明书第[14]-[15]、[33]、[132]、[156]、[165]-[166]、[227]-[235]、[247]-[251]、[282]、[297]、[359]段,附图30、70记载的内容可知,对比文件1已经公开了“松弛防止控制单元,在所述辅助定时的控制单元进行控制且所述辅助力不进行作用时使所述驱动单元工作来对该辅助力传递部施加偏置力,以消除所述辅助力传递部的松弛”, 具体的将其作用时间设置为从所述辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由所述辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止则是本领域的常规技术手段。
对此,首先,对于对比文件1的以上相应段落,其公开的内容如下:对比文件1仅公开了(参见说明书第[233]段)可通过对来自控制系统226对电动机的控制来实现该张紧;对软式外装护具进行致动的机制也可以用于张紧该软式外装护具,可使用单独的机构来张紧软式外装护具,张紧单独进行或同致动器共同进行(参见说明书第[247]段);软式外装护具随着使用者进行移动而主动张紧,可使用一个或多个致动器自动张紧,并维持在一个或多个设定的张力下,系统被配置为感测软式外装护具中的张力,从而为对张力进行控制的控制器提供适当的输入(参见说明书第[251]段);在步态周期期间(相当于行走状态时),例如,在步态周期60-65%时,软式外装护具和缆线的张力会降低而使得软式外装护具松弛,此时,由于生物力学而导致这一力的减小可被用作应何时释放并再次馈出缆线的触发信号,例如将缆线回复至标称张紧点后释放缆线(参见说明书第[359]段);另外,对比文件1中还公开了(参见说明书第[14]-[15]段)在使用前或者使用中实现护具的预张紧,应用自动张紧功能来调节软式外装护具的性能、舒适度和贴合度,该调节通过在特定时刻或者步态中(例如行走或跑步),或者姿态例如站立中进行;预张紧调节通过机械或电-机械张紧装置,可由软式外装护具的控制器来控制(参见说明书第[132]段);可以在穿戴期间以及穿戴软式外装护具后对软式外装护具进行预张紧,并说明了预张紧可以使得产生的力矩具有最佳有益效果,以及可预设预张紧的张力(参见说明书第[165]-[166]段);调节外装护具中的张力可以通过调节连接元件、缆线实现该预张紧并且还举例了具体的机械结构(参见说明书第[248]-[250]段);以下说明书段落未提到和预张紧相关的内容:说明书第[156]、[227]段仅介绍了致动作用和步态周期同步的实现方式,说明书第[228]-[231]段仅介绍了采用传感器实现致动作用和步态周期的同步,并介绍了施加如何得到张力的大小,说明书第[232]段介绍了手动穿戴软式外装护具的方式,说明书第[234]-[235]、[245]-[246]、[297]段对致动器单元200中各个部件的具体实施部件和方式的进行了举例,说明书第[282]段介绍了软式外装护具的控制方案;附图30为软式外装护具致动系统的一个实施方式的框图;附图70及其相应说明书段落第[364]段公开了软式外装护具的控制方案的多个方面,其通过检测使用者的运动来改变辅助力的输出。由此可见,对比文件1的上述相关段落中仅公开了在行走状态(不是“在非行走状态”)时,松弛防止控制单元施加偏置力以防止松弛;虽然对比文件1公开了在使用前、站立时这两种非行走状态时实现的预张紧,但是对比文件1并未在使用前、站立这两种状态时,控制系统226作为辅助定时的控制单元是否继续进行控制,也继而没有描述控制系统226作为松弛防止控制单元控制的时间起点和结束点。另外,虽然本申请中辅助力和偏置力都是由驱动单元施加至辅助力传递部的,但是本申请中 “偏置力”是“消除辅助力传递部的松弛”的力,因而是相对而言较小的拉伸力,其施加时机为在辅助定时的控制单元进行控制且辅助力不作用时(参见本申请说明书第[0086]段),而“辅助力”为对辅助力传递部施加的拉伸方向的力,用于辅助使用者使用较小的肌力完成相应动作,从而防止患者活动受限(参见本申请说明书第[0100]-[0101]段),以及减轻患者的关节负荷以防止肌肉受损,其施加时机为不处于辅助力作用期间且关节角度传感器检测结果达到预定角度时,可见,该辅助装置施加两种力的时机、大小及目的都存在不同。虽然对比文件1提供了张紧力(相当于偏置力)和辅助运动的辅助力,但是仅公开了在行走状态(不是“在非行走状态”)时,松弛防止控制单元施加偏置力以防止松弛,以及仅简单提及在使用前、站立时这两种非行走状态时实现的预张紧,并未公开张紧力的施加时机为辅助定时的控制单元进行控制且辅助力不作用时,更具体为辅助力控制单元对拉伸负荷的控制结束的时间点起到由辅助定时的控制单元发出下一个辅助开始的信号为止的期间内连续被执行时。对比文件1仅关注张紧力(相当于偏置力)的提供可以使得软式外装护具正确对齐至正确的位置,使得无论在初始设置还是在使用期间都保持该正确的位置可以更准确地提供力矩(参见说明书第[156]段),但是并未关注到张紧力(相当于偏置力)与辅助力的相互影响关系,比如,在使用期间(也就是步态中)施加预张紧力,会导致可能过度约束使用者的动作,不能安全有效地发挥使用者的肌力,并可能导致使用者的跌倒,因而,本领域技术人员也不能由对比文件1描述的内容获得相对于辅助力的作用期间而设置偏置力的时间起点和结束点技术启示,即采用区别技术特征D对应的技术手段,以解决该相应的技术问题。
综上所述,对比文件1未公开该权利要求1的上述区别技术特征D,也没有证据表明该区别技术特征D是本领域的公知常识,且该区别技术特征D为权利要求1带来了防止过度约束使用者使其更安全有效地技术效果。因此,权利要求1要求保护的技术方案相对于对比文件1具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权2-5引用权利要求1,基于相同的理由,其也具有创造性。
根据上述事实和理由,本案合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年12月11日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门以本复审请求审查决定针对的文本为基础继续进行审批程序。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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