CN110944804A - 用于辅助操作者施力的系统 - Google Patents

用于辅助操作者施力的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110944804A
CN110944804A CN201880047630.0A CN201880047630A CN110944804A CN 110944804 A CN110944804 A CN 110944804A CN 201880047630 A CN201880047630 A CN 201880047630A CN 110944804 A CN110944804 A CN 110944804A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotation
axis
operator
tension
joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880047630.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110944804B (zh
Inventor
马泰奥·摩斯
卢卡·莫雷利
弗朗西斯科·焦瓦基尼
尼古拉·维迪耶罗
朱塞佩·哥伦比亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iuvo Co
Original Assignee
Iuvo Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iuvo Co filed Critical Iuvo Co
Publication of CN110944804A publication Critical patent/CN110944804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110944804B publication Critical patent/CN110944804B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006—Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/024—Knee
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0281—Shoulder
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165—Wearable interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008—Balancing devices
    • B25J19/0016—Balancing devices using springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

一种用于辅助操作者进行施力的系统，包括操作者能穿戴的穿着物(12)，其在被穿戴时与操作者关节的相互移动部分接合。该系统限定了至少一个旋转轴线(I3)，其位于与操作者的关节相对应的位置。穿着物(12)承载有设计为操作为用于补偿在操作者施力期间作用在关节上的阻力矩的装置。设置有装备有旋转组件的补偿装置，其具有中性位置，并能确定作为关节的旋转角度的函数的辅助扭矩的预设曲线。补偿装置可包括用于调节在操作者的关节周围获得的力矩的张紧调节装置。

Description

用于辅助操作者施力的系统
技术领域
本系统涉及被动式辅助外骨骼，其设置为能减少操作者的体力耗费。
背景技术
本发明涉及一种用于辅助操作者施力的系统，该系统包括可由操作者穿戴的穿着物，该穿着物构造为可在被穿戴时与操作者的关节的相互移动部分相接合，并且该穿着物限定了处于与操作者的关节相对应的位置的至少一个旋转轴线；该系统还包括由上述穿着物所承载的装置，该装置设计为能在操作者施力期间操作用于补偿作用在关节上的阻力矩。
在专利文件WO2012/099995A2中描述了一个这种装置。
已知的这种系统设计为用于操作者的手臂的垂直支撑，以在他手臂抬起的位置中辅助他完成任务。
为此，这一发明的系统包括用于手臂的支撑件，以及接合到其上的弹性机构，该弹性机构操作用于部分地补偿作用在操作者的手臂上的重力。该系统包括铰接关节，其将手臂的支撑件连接到穿戴在操作者的躯干上的背带，以允许手臂的尽管有限但自由的移动，尤其是在肩关节处。
发明内容
本发明的系统的实施例涉及一种被动外骨骼，其用于减轻作用在诸如肩部的关节上的负载并提供辅助作用力。本发明的目的在于提供对上述现有技术方案的改进，特别是从人体工程学和使用便利性的角度来进行改进。
具体而言，该系统的实施例依赖于具有设置为能产生与诸如操作者的手臂的关节的抬升角度成比例的扭矩的弹性机构的被动辅助外骨骼的原理。根据实施例，弹性机构构造为能改变弹性机构的两个末端之间的距离，以在多个预定的张紧挡位中预张紧弹性机构，并因此由外骨骼提供一定程度的辅助。例如，弹性机构可以是基于弹簧的，包括至少一个弹性的弹簧件。
根据一个实施例，用于辅助操作者进行施力的系统包括操作者可穿戴的穿着物，该穿着物在被穿戴时与操作者的关节的相互移动的部分相接合，并具有限定了至少一个位于与操作者的关节相对应的位置的旋转轴线的移动框架；系统还包括由穿着物承载的补偿装置，该补偿装置可操作为用于补偿在操作者的施力期间作用在关节上的阻力矩。
补偿装置包括第一旋转件和第二旋转件，它们连接在一起并因操作者身体关节的运动而围绕第一旋转轴线进行相对运动，其中，第二旋转件可以围绕第二旋转轴线旋转；补偿装置还包括具有至少一个弹性件的弹性机构，该弹性机构设置为用于作用在第二旋转件上，以在第一旋转轴线上施加与阻力矩相反的力矩。第一旋转件和第二旋转件与弹性机构相互预设置为使得在关节的至少一个预设位置中，弹性机构施加在第二旋转件上的力指向相对于第二旋转件的第二旋转轴线入射的方向。
移动框架可包括能围绕第一旋转轴线相互移动的第一部分和第二部分。
第一旋转件可以是固定安装在第一部分上并与第一旋转轴线对齐的齿轮。第二旋转件为固定安装在第二部分上的齿轮，其可围绕第二旋转轴线旋转并根据围绕旋转轴线的公转运动而移动。弹性机构与第二旋转件相接合，以在第二旋转件的偏心点上施加线性力。
在本发明的系统的另一个实施例中，补偿装置可包括安装在第一旋转轴线处的周转轮系，其预设置为使得轮系的冠齿轮固定安装在第二部分上且轮系的中心齿轮固定安装在第一部分上，反之亦然。冠齿轮或齿轮限定第一齿轮件或第三齿轮件。第二旋转件可包括行星齿轮架。弹性组件与行星齿轮架相接合，以在其偏心点上施加线性力。
弹性机构可包括一组弹簧，使得弹性机构的第二端可调节为用于设定弹性机构的预张紧。该组弹簧可连接到第一支架和第二支架，其中第一支架安装在第二旋转件的偏心点上，而第二支架安装在第二部分上。
张紧调节装置可连接到弹性机构，并适用于调节弹性机构的张紧。张紧调节装置设置为用于在多个离散的张紧挡位处预张紧弹性机构，并在多个离散的张紧挡位中之一处形成预张紧。张紧调节装置可包括用于在多个离散的张紧挡位处调节弹性机构的凸轮组件。张紧调节装置可包括允许操作者选择性地调节补偿装置的接口机构。
该系统可设计为用于操作者的肩关节，其中预设位置对应于手臂沿着操作者的侧部延伸的位置。第一旋转件和第二旋转件可限定运动传动比，基于所述弹性机构在手臂以90°向前伸出的位置中在第一旋转轴线上确定最大力矩来限定所述运动传动比。第一旋转件和第二旋转件的传动比可作为围绕第一旋转轴线的旋转角度的函数而变化。
穿着物可包括：设计为与操作者的躯干相接合的部分，该部分具有线性引导件，滑块组件在该线性引导件上滑动；第一铰接件，其绕围至少一个第二旋转轴线可旋转地安装在滑块组件上；以及第二铰接件，其围绕第一旋转轴线可旋转地安装在第一元件上。第一铰接件可通过具有两个自由度的接头连接到滑块组件，该接头限定了彼此正交的第二旋转轴线和第三旋转轴线。
该系统可适用于操作者的髋关节，其中预设位置对应于操作者的直立位置。
附图说明
下面将参照附图并通过以下说明以使本发明的其他特性和优势变得更加清晰，这些附图仅作为非限制性示例而提出，其中：
图1显示了由操作者穿戴的本文所描述的系统的一个实施例的前轴测图。
图2显示了图1中的系统的侧视图。
图3显示了图1中的系统的后视图。
图4显示了图1汇总的系统的俯视图。
图5A从内侧显示了根据第一实施例的图1中的系统的补偿装置的轴测图。
图5B从内侧显示了根据另一实施例的图1中的系统的补偿装置的轴测图。
图6A至图6C显示了作为所描述的补偿装置的运行示例而提供的附图。
图7显示了可由系统提供的辅助扭矩的曲线的各个示例。
图8显示了用于髋关节应用的本文所描述的系统的一个实施例的立体图。
图9显示了用于膝关节应用的本文所描述的系统的一个实施例的立体图。
图10从内侧显示了根据又一实施例的图1中的系统的补偿装置。
图11显示了可由系统提供的辅助扭矩的曲线的另一示例。
图12显示了图1中的系统的补偿装置的另一实施例。
图13A显示了图12中的补偿系统的调节机构。
图13B显示了图13A中的调节机构，其中无测量标尺并暴露出了凸轮组件。
图14A显示了图12中的凸轮组件及其挡位，其中销处于稳定位置。
图14B显示了处于过渡位置中的图14A中的凸轮组件。
图15A显示了处于第三挡位中的图14A中的凸轮组件。
图15B显示了处于第七挡位中的图14A中的凸轮组件。
图16A显示了在调节位置上的扭矩相对于凸轮旋转角的曲线图。
图16B显示了弹性势能相对于凸轮旋转角的曲线图。
具体实施方式
通过以下说明和附图的结合可以更好地理解各个实施例，附图中的相同附图标记指代相同的元件。
尽管本发明可以进行各种修改和替代构造，但是在附图中显示出了某些示例性实施例，且在下文中对这些示例性实施例进行了详细描述。然而，应当理解的是，本发明不欲受到所公开的特定实施例的限制，而是意在涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、替代构造、组合和等同物。
本文中使用的附图标记仅为了方便而提出，因此不限定保护范围或实施例的范围。
所描述的系统为用于辅助操作者进行施力的系统，这种系统包括：
-操作者可穿戴的穿着物，该穿着物在被穿戴时与操作者的关节的相互移动部分相接合，并且该穿着物限定了位于与接头相对应的位置的至少一个旋转轴线；以及
-由穿着物承载并设计为可操作用于补偿在操作者的施力期间作用在关节上的阻力矩的装置。
本文中所描述的系统已计划用于辅助操作者进行涉及肩关节的施力的应用。如下文所述，所阐述的相同原理也可应用于辅助操作者进行涉及其他关节组或其他关节(例如髋关节或膝关节)的施力的系统。
本文中所描述的系统的特征在于，该补偿装置包括：
-第一齿轮件和第二齿轮件，它们相连并因操作者身体关节的运动而围绕前述旋转轴进行相对运动，其中，第二齿轮件可围绕其自身的轴线旋转；
以及
-装备有一个或多个弹性件的组件，该组件预设置为用于作用在第二齿轮件上，以在旋转轴上施加与阻力矩相反的力矩；
-其中，第一齿轮件和第二齿轮件与上述组件相对于彼此预设置为使得在关节的至少一个预定位置中，该组件施加到第二齿轮件上的力指向相对于第二齿轮件的旋转轴线入射的方向。
在上述预设位置中，前述组件不能在系统的旋转轴线上施加任何补偿力矩。
由此，上述预设位置对应于系统的中性位置，其中操作者的关节上不会接收到冲击。
优选地，在肩关节应用中，上述中性位置对应于手臂沿着躯干延伸的位置。在髋关节应用中，上述中性位置转而对应于操作者的直立位置。
本发明的申请人发现，系统识别这种中性位置的可能性构成了用于确保操作者具有足够的舒适性的基本特征，尤其是在穿戴该系统的人必须执行一系列不都与例如抬起手臂相关联的任务时更是如此。
因此，本文中所描述的系统适合于构成操作员在整个工作班次中都可以穿戴的附件，便于操作员仅在工作班次开始并进行穿戴时将其穿戴上一次。
再次从改善操作者的舒适性的角度来看，在各种优选实施例中，系统的弹性机构设置有用于调节弹性机构的预张紧的装置，以允许操作者能够选择他所期望的辅助，或者例如在工作班次中的长时间暂停期间甚至可以排除所有的辅助。
如下文所述，在各种优选实施例中，所描述的系统具有运动轴体系，其实际上可以通过精确且流畅的方式辅助和跟随关节以及该关节所属的可能的关节组或周围结构的所有运动。
从人体工程学的角度来看，这种运动轴体系已证明可以使辅助系统达到最优，并进一步改善操作者的舒适感。
下面参考附图，在所显示的实施例中，用于辅助操作者进行施力的系统(由附图标记10指出)特别设计为用于辅助操作者施加涉及肩关节的力。
系统10包括穿着物12，其可由操作者穿戴并构成一件衣服。参照图1至图4所示的实施例，穿着物12的形式和可穿性类似于夹克衫。
优选地，穿着物12由天然或合成织物制成，并且可以在某些区域(例如在斜方肌、手臂和/或操作者的侧部的区域)中加垫。另外，穿着物12优选地包含刚性或半刚性元件(例如，板、杆)，这种刚性或半刚性的元件接触操作者的身体，并为此而成形为与其所接触的操作者的身体区域的形状相对应。这些刚性或半刚性的元件具有将在辅助轴线处产生在操作者的身体上的力释放到其特定部位(例如肩膀和骨盆)上的作用，并以分散的方式防止可能会令人烦恼的过大压力。
在穿着物12上设置有移动框架，其设计为限定了系统10的辅助旋转轴线，再加上更多的自由度，以跟随肩胛带所允许的、或者还可由系统10所施加到的关节所允许的操作者的移动。
在各种优选实施例中，例如在如图1至图4所示的实施例中，穿着物12在肩胛骨的后侧承载有一对线性引导件14，它们优选地朝向各自的方向，都相对于操作者的额状面而彼此分散地向前倾斜，且相对于水平面分散地向上倾斜，这些引导件基本上沿着肩胛骨的冈下肌平面延伸。这种线性引导件14示出了相应的平移轴线Y1和Y2。在各个线性引导件14上可移动地安装有滑块组件16，滑块组件16包括L形支撑架161，其包含在相应的线性引导件14的相同平面内，并且在其端部上设置有具有两个自由度的接头162，该接头构造为用于限定相对于彼此正交的第一旋转轴线I1和第二旋转轴线I2。
支撑架161成形为使得接头162基本上布置在对应于操作者的肩膀后部的位置中。
接头162将支撑架161连接到两个彼此铰接的元件18A和18B，其示出了本文所描述的系统10的“辅助”旋转轴线，由附图标记I3指出。
第一元件18A直接连接到接头162，第一元件可围绕上文所述的第一轴线I1和第二轴线I2而相对于接头162转动。
在各种优选实施例中，例如在所显示的实施例中，接头162具有可旋转地安装在第一销162A上的环形体，该第一销限定了第一轴线I1，且在该环形体上承载有两个相对的径向销162B，它们限定了第二轴线I2。第一销162A由支撑架161固定承载，而元件18A可旋转地安装在两个销162B上。
在各种优选实施例中，接头162布置在与操作者的盂肱关节相对应的位置中。
更优选地，接头162定位成将第一轴线I1布置为大致与操作者的额状面正交，使得元件18A围绕第一轴线I1的旋转能基本上对应于操作者的手臂的外展/内收运动。第二轴线I2设置为使得元件18A围绕其的旋转能基本上对应于肩部的旋转运动。元件18A以悬臂的方式从接头162沿着曲线轮廓延伸，以将其与接头相反的端部182布置到与操作者的肩膀侧部相对应的位置中。元件18B以围绕旋转轴线I3的铰接的方式安装在该端部182上，该元件18B固定到穿戴在操作者手臂上的带子22上。轴线I3(在附图中所显示的休息状态下)为在操作者的额状面中的基本上水平的轴线。操作者的手臂的具有在矢状面(正交于额状面)中的分量的任意旋转运动能使元件18B围绕旋转轴线I3相对于元件18A旋转。
旋转轴线I3构成系统的“辅助”轴线，系统在该轴线处产生辅助操作者施力的扭矩。考虑到轴线I3的定向，所产生的辅助可作用于手臂的前伸(或向前伸出)运动，或者反方向的运动。可产生这种辅助作用的装置具有以下的一般结构构造：
-第一齿轮件和第二齿轮件，它们相连并能因操作者身体关节的运动而围绕“辅助”旋转轴线进行相对运动，其中，第二齿轮件可围绕其自身的轴线旋转；以及
-设置有一个或多个弹性机构的组件，其预设置为用于作用在第二齿轮件上，以在“辅助”旋转轴线上施加与阻力矩相反的力矩；
-其中，第一齿轮件和第二齿轮件与“弹性”组件相对于彼此预设置为使得在关节的至少一个预设位置中，由上述组件施加在第二齿轮件上的力指向相对于第二齿轮件的旋转轴线入射的方向。
图5A和图5B显示了这种装置的两个实施例。
参照图5A，所显示的补偿装置包括第一旋转件101(例如，第一齿轮)，其由元件18A的端部182承载，固定在该端部上，且其自身的轴线与旋转轴线I3对齐。第二旋转件103(例如，第二齿轮)围绕其自身的平行于旋转轴线I3的轴线I4可旋转地安装在元件18B上，且设置为使其与第一齿轮101相接合。因此，在工作时，元件18B围绕旋转轴线I3的旋转能导致第二齿轮103围绕其自身的轴线I4的旋转运动，以及由第一齿轮造成的围绕旋转轴线I3的公转运动。
回到补偿装置的结构构造，该补偿装置还包括弹性机构105，优选地装备有多个弹性机构，弹性机构在第二齿轮103的偏心点上施加线性弹力。在各种优选实施例中，例如在所示的实施例中，组件105具有两个相对的支架105A和105B，前者固定在第二齿轮103的处于偏心位置的固定点107上，后者则由元件18B承载。弹性机构105的弹性元件的相反两端分别锚定在两个支架105A和105B上，该弹性元件可以是在张紧状态下工作的成组的螺旋弹簧。上述弹簧的整体作用导致了施加在固定点107上的线性合力F(见图6A至图6C)。作为螺旋弹簧的替代，该装置可具有一些其他类型的弹性件，例如由主要优势在于更轻的人造橡胶材料制成的一个或多个元件。
这里应当注意的是，作用在固定点107上的力F的幅度及其矢量都作为第二齿轮103围绕其自身的轴线I4的旋转角度的函数而变化，并因此在最终分析中作为元件18B围绕旋转轴线I3的旋转角度的函数而变化；在附图中，该角度显示为附图标记θ(图2)。
对于各个角位置来说，力的值及其矢量的切向分量FT将确定由补偿装置为手臂的前伸运动所提供的辅助程度。
图6A至图6C显示了上述物理量如何随旋转角度的变化而变化的示意图。
根据上文所述，本领域技术人员现在应当清楚，通过选择第一齿轮101和第二齿轮103之间的传动比，可以建立不同的辅助曲线。
图7示出了可由系统10针对补偿装置的齿轮的不同传动比提供的、作为旋转角度的函数的辅助扭矩曲线的各种示例。
如图7所示，通过增大传动比，曲线的最大值移向更高的旋转角度。
还可以设想使用具有可变传动比的非圆形齿轮，其目的是修改辅助曲线的轮廓，以获得给定的性能水平。在各种实施例中，可以设想传动比随着旋转角度的增大而增大，相对于具有恒定传动比的实施例而言，角度小(接近零)时的辅助扭矩更小，而在曲线的最大值处辅助扭矩更大。图11示出了由装备有增大的传动比的齿轮的补偿装置所产生的辅助曲线(由附图标记C’指示出)，以及由装备有可限定相同的弹性力的弹性机构但具有带有恒定传动比的齿轮的装置所产生的辅助曲线(由附图标记C”指示出)。图10显示了这种装备有具有增加的传动比的齿轮的装置的一个实施例。非圆形的齿轮291与第二齿轮292相接合，因非圆形的形状而产生可变的传动比。与先前的实施例类似，在相对的第一支架293A和第二支架293B之间限定有弹性机构294，其中第一支架293A在固定点297处附接到第二齿轮292。
可以容易地对系统进行预设置，以确定针对特定的应用需求而优化的预设曲线。
关于对手臂的前伸运动的辅助，如果在90°的旋转角度下产生可用的最大扭矩，则该系统适用于提供最佳的辅助，因为这是对于重力矩作用在手臂上的最不利的条件。
如上文所述，系统预设置为使得所提供的辅助扭矩在至少一个预定位置中为零，该位置构成系统的中性位置。在所示的实施例中，这种中性位置对应于旋转角度θ为零的位置，从图7中可直接看到，其中所显示的曲线在角度θ为0°时的辅助扭矩值为零。
参考图6A，其显示了补偿装置在该中性位置的构造，可以看出，对于该位置，由弹性机构105施加在齿轮103上的弹力指向相对于齿轮103自身的旋转轴线入射的方向。另外，还应注意，在这种情况下，连接齿轮101和103的两个中心的方向与弹力矢量的方向保持相对于彼此偏移。
另外，为了使系统适应于各种应用并且同样通用，在各种优选实施例中，如在所示的实施例中，弹性机构105预设置为使得支架105B的相对于相对的支架105A的位置是可调节的，以允许操作者可以设定弹簧的预张紧载荷。为此，弹性机构105构造成具有螺旋操作式的调节器件，该调节器件可以具有手动命令，如在所示的实施例中具有旋钮，或者具有可由一个或多个能被按钮驱动的致动器提供的机电命令，后者优选地设定在操作者即便在穿着系统时也容易接触到的位置。调整的可能性使操作者既可以设定所需的辅助级别，也可以排除所有的辅助。
下面参照图5B中的实施例，所显示的补偿装置的特征在于，其没有提供一种具有两个相互接合的元件的简单的传动机构，而是提供了一种设置在旋转轴线I3上的周转轮系。
在各种优选实施例中，如在所示的实施例中，元件18A的端部182固定承载了轮系中的中心或“太阳”齿轮201，其自身的轴线与旋转轴线I3对齐。在元件18B上固定安装有冠齿轮203，其位于与齿轮201同轴的位置上，且其自身能围绕轴线I3旋转。
在齿轮201上同样围绕轴线I3可旋转地安装有行星齿轮架204，在行星齿轮架的臂杆的端部处承载有行星齿轮206。
在工作时，元件18B围绕旋转轴线I3的旋转将导致冠齿轮203和行星齿轮架204围绕轴线I3的旋转，以及行星齿轮206围绕其自身旋转轴线和轴线I3的旋转和公转的组合运动。
在该实施例中，弹性机构105预设置为在行星齿轮架204的偏心点207上施加线性弹力；其支架105A固定在行星齿轮架204的其中一个臂杆上。
与图5A中的补偿装置相比，刚刚描述的装置的特征在于，它具有更小的整体尺寸和更轻的重量，同时能提供相同的性能水平和相同的结构参数。
这种装置的工作原理与上文中参照图5A的实施例所述的相同。
另外，由弹性机构105产生的弹力的幅度及其在作用点207上的矢量可作为齿轮203围绕旋转轴线I3的旋转角度的函数而变化，并由此作为旋转角度的函数而变化。
对于各个角位置来说，上述力的值及其矢量的切向分量FT能确定由该装置所提供的与手臂的前伸运动相关的辅助量。
另外，还在该实施例中，该装置预设置为使得所提供的辅助扭矩在系统的至少一个中性位置处为零。这将对应于由弹性机构105施加在行星齿轮架204上的弹力指向相对于旋转轴线I3入射的方向的位置。
再次参考装备有周转轮系的补偿装置，替代实施例可以设想，根据与所示的实施例相反的构造，冠齿轮203固定在元件18A上，而中心齿轮201固定在元件18B上。
下面参见运动轴线Y1、Y2、I1和I2，系统不会施加任何围绕这些轴线的辅助扭矩，而是仅由于这些轴而使系统能跟随操作者在矢状面之外的关节运动。因此，操作者不受任何特定姿态或位置的约束，而是可以采取对自身来说最舒适的姿态来执行任务，并且在选定的位置上，操作者将获得围绕轴线I3来施力所需的辅助。
还应注意，线性引导件14除了能辅助肩部的具有沿轴线Y1、Y2的分量的可能运动之外，还能使系统适应于操作者的身形，滑块组件16能根据肩膀的宽度而相对于彼此分开地或相向地运动。穿着物12可设想具有固定件，例如带子、钩环紧固件等，以用于可调节地闭合穿着物。
如上文所述，可相同地复制所提出的原理，以提供一种设计为用于其他关节组或其他关节(例如，髋关节或膝关节)的辅助系统。
图8示出了用于髋关节的辅助系统的一个实施例。在此，根据操作者所执行的任务，所提供的辅助作用于大腿相对于骨盆的弯曲运动，或者作用于躯干相对于骨盆的弯曲运动。
在这种情况下，上文所述的中性位置对应于操作者的直立位置。
上述系统的运动轴线和补偿装置同样对应于之前所描述的系统的运动轴线和补偿装置，但显然要转移到髋关节上。
所改变的基本上是操作者所穿的穿着物，在图8的系统中，该穿着物包括承载有线性引导件254和两个铰接件218A的束紧骨盆的带子，以及两条穿在大腿上的带子272，两个铰接元件218B约束到这两条带子272上。特别地，图8中的实施例示出了系统250包括穿着物252和移动框架，该移动框架包括设置为适于操作者的尺寸和运动的接头282。接头282包括可旋转的环形主体264，该环形主体可旋转地安装在移动框架上，并有助于操作者的腿的内收和外展。系统250还包括有助于髋部的向内和向外旋转的杆266，由此如在先前描述的实施例中那样提供了彼此正交的两个自由度。
系统250还包括补偿装置285，该补偿装置285包括如先前描述的实施例中所提供的弹性机构，其构造为帮助操作者保持直立位置的程度。
作为替代，图9示出了用于膝关节的辅助系统280的一个实施例。在此，可穿戴的穿着物包括两条带子260、268，一条穿在大腿的高度，另一条穿在小腿肚的高度。系统280同样包括补偿装置290，该补偿装置290帮助操作者保持期望的腿部屈曲和伸展程度。
图12示出了补偿装置300的另一实施例，与前述实施例中类似，其基于用于产生与使用者手臂的抬升角度成比例的扭矩的基于弹簧的机构。与前述实施例一样，补偿装置设置为产生与使用者的手臂的抬升角度成比例的扭矩。有利地，该实施例提供了一种预张紧装置，其允许使用者通过多个预定的挡位以简单且快速的方式来调节预张紧的程度。
参照图5A和图5B的补偿装置的实施例，张紧调节机构150位于补偿装置100、200的第二端或下端处。张紧调节机构150包括接口机构152(例如刻度盘152)，其设置为能驱动杆或螺旋机构154，以延长或缩短第二支架105B相对于第一支架105A的距离。第二支架105B的安装件156可连接到杆154，并根据表盘152的调节而随杆154的移动而移动。通过设定弹性机构105的两个末端之间的距离、改变弹性机构105的第一端部和第二端部之间的距离来调节张紧。
回到图12，补偿装置300具有壳体302，补偿装置300的特征容纳在该壳体302中。补偿装置300的这些特征包括适于连接到铰接件18A的旋转组件304，接合到齿轮组件304的弹性机构306，以及连接到和具有凸轮组件310的张紧调节装置308，其构造为用于改变弹性机构306中的张紧。
齿轮组件304包括第一旋转件或肩齿轮312，其具有与第二旋转件或弹簧齿轮314的带齿的外周缘316相啮合的带齿的外周缘313。第一旋转件312能因操作者关节的运动而围绕旋转轴线I3进行相对运动，其中第二旋转件314可绕其自身的轴线旋转。
第二旋转件314通过第一支架318接合到弹性机构306。弹性机构306显示为具有呈螺旋弹簧形式的第一弹性件324和第二弹性件326，并通过至少一个第一安装件320、322而固定到第一支架318上。弹性机构306设置为在第一支架318上的偏心点323上施加线性力。
弹性机构306通过至少一个第二安装件328、330连接到第二支架332。第二支架332例如通过滑块334上的中心连接件336连接到调节装置308。
凸轮组件310具有至少一个可与从滑块334处延伸出来的位置保持器342(例如，销)选择性接合的凸轮338、340。至少一个凸轮338、340具有限定了至少两个平衡点350的表面341，平衡点350限定了弹性机构306的预定的张紧挡位。至少一个凸轮338、340可以限定在滑块334的相反的第一侧和第二侧上延伸的第一凸轮338和第二凸轮340，其与同样可从滑块334的相反两侧延伸的销342接合。
如图12和图13B所示，凸轮组件310具有接口机构344，用于允许使用者通过调节凸轮组件310的位置来调节弹性机构306的张紧。接口机构344可以包括固定至形成或连接在至少一个凸轮338、340上的凸台347的接合部346。接口机构344可进一步限定键孔348，以允许工具的插入，以及通过将至少一个凸轮338、340旋转至预定挡位中之一来调节凸轮组件310。
图13A示出了壳体302，或者设置在附近的接口机构344，其具有标记349，例如为调节标度，以用于指出由凸轮组件310提供的预定的挡位。键孔348可与标准的六角扳手或定制工具结合使用，以调节凸轮组件310。
图14A显示了第一凸轮338具有凹部350A-350G，它们形成了与补偿装置300的不同辅助水平相对应的平衡点。第一凸轮338和第二凸轮340可旋转地彼此连接，并可同时轴向调节，以在相同的相应凹部处与销342接合。各个凹部350A-350G在凸轮轴线A和销342之间设定了不同的距离，如具有彼此不同的半径的各个径向线352A-352G所示，并由此在两个弹簧末端之间设定了例如由第一和第二支架衡量的不同距离。这种设置导致弹性机构的变化，并提供不同的外骨骼辅助。
图14A大体上示出了销342如何通过弹性机构306中的张紧而抵靠第一凸轮338并平衡地处于第一凸轮凹部350A中。凸轮组件310的旋转需要外部扭矩，以使销从凹部350A中“爬”出。图14B示出了如何通过使凸轮组件310转动的接口机构344将扭矩施加到凸轮组件310。使第一凸轮338旋转，直到销342到达调节台阶352A的顶部。由于第一凸轮338的旋转，销342开始落入第二凹部350B中。此时不再需要扭矩。一旦销342进入到第二凹部350B中，它就处于平衡中，并且除非施加外部扭矩，否则将不会再次旋转。
应当理解的是，如图16A和图16B所示，必须将扭矩施加到接口机构344，以驱使至少一个凸轮338、340离开平衡点350，并在其他平衡点之一处达到不同的平衡姿态。图15A示出了位于第三凹部350C中的销钉342，其距轴线A的半径为354C。图15B示出了位于第七凹部350G中的销钉342，其距轴线A的半径为354G。在各个工作状态下，这种情况的发生是因为在各个调节位处，弹性机构306总是张紧的，调节装置308总是抵靠着凸轮组件310，以形成以一系列“谷”(平衡点/凹部)和“峰”(调节台阶)为特征的扭矩轮廓。
图16A示意性显示了接口机构的扭矩与凸轮旋转角度之间的关系。零扭矩上方的曲线表示使凸轮机构从平衡点移动到调节台阶上所需的正扭矩(例如，从平衡点350A到平衡点350B)。零扭矩下方的曲线表示用于使凸轮机构越过台阶台阶而进入到下一平衡点的负扭矩。
图16B示意性显示了根据凸轮旋转角度从一个平衡点到另一平衡点的弹性势能。这可以是从平衡点350A到平衡点350B。
随着凸轮在相邻的稳定平衡点即“谷”之间的“峰”处上下移动，势能会被累积或消耗。当向上或向下移动时(即，当积累或消耗势能时)，凸轮首先遇到需要输入扭矩以克服局部最小势能的区域，然后凸轮会遇到通过“滚下”斜坡进入到相邻的稳定平衡点即“谷”中而使凸轮“急动”到相邻位置中的区域。
如图16A至图16B所示，即使在凸轮净消耗势能时，也会发生以下情况：必须先通过输入扭矩达到局部最大值或“峰”以使凸轮克服局部最小势能，然后凸轮可“急动”至停在相邻的“谷”中，势能全部损失。还需要输入扭矩来使凸轮移动到具有势能净增益的相邻挡位：由于输入扭矩使凸轮移动到相邻的“峰”，然后凸轮能急动至落入到与前一“谷”相比具有更高势能的相邻的“谷”中。这种设置是有利的，因为它需要操作者有意地选择凸轮挡位，而不是允许凸轮在挡位之间自发地或偶然地切换。
在不损害本发明的原理的情况下，结构和实施例的细节可相对于仅作为非限制性实施例示出的内容进行改变，甚至显著改变，而不会脱离本发明的范围，因为该范围由所附的权利要求书所限定。
本文所述的实施例提供了一种用于辅助操作者进行施力的系统，其提供了改善的人体工程学性和易用性，特别是通过补偿装置的工作而提供了可调节的、离散量的扭矩，以帮助操作者进行某些省力的动作。

Claims (20)

1.一种用于辅助操作者进行施力的系统，所述系统包括：
操作者能穿戴的穿着物(12)，所述穿着物在被穿戴时与操作者的关节的相互移动部分相接合，并装备有限定了至少一个旋转轴线(I3)的移动框架，所述旋转轴线(I3)位于与操作者的关节相对应的位置；以及
由所述穿着物(12)承载的补偿装置，所述补偿装置能操作为补偿在操作者的施力期间作用在关节上的阻力矩，所述补偿装置包括：
第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)，它们连接在一起并因操作者关节的运动而围绕第一旋转轴线(I3)进行相对运动，其中，所述第二旋转件(103；204)能围绕第二旋转轴线(I4)旋转；
具有至少一个弹性件的弹性机构(105)，所述弹性机构设置为用于作用在所述第二旋转件(103；204)上，以在第一旋转轴线(I3)上施加与所述阻力矩相反的力矩；
其中，所述第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)与所述弹性机构(105)相互预设置为使得在关节的至少一个预设位置中，所述弹性机构(105)施加在所述第二旋转件(103；204)上的力指向相对于所述第二旋转件(103；204)的所述第二旋转轴线(I4)入射的方向。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动框架包括能围绕所述第一旋转轴线(I3)相对移动的第一部分(18A)和第二部分(18B)；
所述第一旋转件(101；201)为固定安装在所述第一部分(18A)上并与所述第一旋转轴线(I3)对齐的第一齿轮(101)；
所述第二旋转件(103；204)为固定在所述第二部分(18B)上的齿轮(103)，其能围绕所述第二旋转轴线(I4)旋转，并能根据围绕所述第二旋转轴线(I4)的公转运动而移动；以及
所述弹性机构(105)与所述第二旋转件(103)相接合，以在所述第二旋转件(103)的偏心点(107)上施加线性力。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动框架包括能围绕所述第一旋转轴线(I3)相互移动的第一部分(18A)和第二部分(18B)；
其中，所述补偿装置包括安装在所述第一旋转轴线(I3)处的周转轮系，所述周转轮系预设置为使得所述周转轮系的冠齿轮(203)固定安装在所述第二部分(18B)上且所述周转轮系的中心齿轮(201)固定安装在所述第一部分(18A)上，或者所述周转轮系的冠齿轮(203)固定安装在所述第一部分(18A)上且所述周转轮系的中心齿轮(201)固定安装在所述第二部分(18B)上，所述冠齿轮(203)或中心齿轮(201)限定所述第一旋转件或第三齿轮件；以及
其中，所述第二旋转件(103；204)包括行星齿轮架(204)，其中，所述弹性机构(105)与所述行星齿轮架(204)相接合，以在所述行星齿轮架的偏心点(207)上施加线性力。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述弹性机构(105)包括一组弹簧，所述一组弹簧的第一端锚定到所述第二旋转件(103；204)的偏心点(107；207)，所述一组弹簧的第二端安装在所述第二部分(18B)上。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述弹性机构的第二端相对于第一端的位置是能调节的，以用于设定所述一组弹簧的预张紧。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括连接到所述弹性机构(105)的张紧调节装置(150；308)，所述张紧调节装置适用于调节所述弹性机构(105)的张紧。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述张紧调节装置(150；308)设置为用于在多个离散的张紧挡位处预张紧所述弹性机构(105)，并在所述多个离散的张紧挡位中的一个处形成预张紧。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述张紧调节装置(150；308)包括用于在多个离散的张紧挡位处调节所述弹性机构(105)的凸轮组件(310)。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述张紧调节装置(150；308)还包括用于选择性地调节所述补偿装置的接口机构(344)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统设计为用于操作者的肩关节，其中，所述至少一个预设位置对应于手臂沿着操作者的侧部延伸的位置。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统设计为用于操作者的肩关节，其中，所述第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)限定了运动传动比，基于所述弹性机构(105)在手臂以90°向前伸出的位置中在第一旋转轴线(I3)上确定最大力矩来限定所述运动传动比。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)的传动比能作为围绕所述第一旋转轴线(I3)的旋转角度的函数而变化。
13.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统特别设计为用于操作者的肩关节，其中，所述穿着物包括：
设计为用于与操作者的躯干相接合并具有线性引导件(14)的部分，滑块组件(16)在所述线性引导件(14)上滑动；
第一铰接件(18A)，其能围绕至少一个第二旋转轴线(I1,I2)旋转地安装在所述滑块组件(16)上；
第二铰接件(18B)，其能围绕所述第一旋转轴线(I3)旋转地安装在所述第一铰接件(18A)上。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述第一铰接件(18A)通过具有两个自由度的接头连接到所述滑块组件(16)，所述接头限定彼此正交的第二旋转轴线(I1)和第三旋转轴线(I2)。
15.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统设计为用于操作者的髋关节，其中，所述预设位置对应于所述操作者的直立位置。
16.一种用于辅助操作者施力的系统，所述系统包括：
操作者能穿戴的穿着物(12)；
附接到所述穿着物(12)的移动框架；以及
由所述穿着物(12)承载的补偿装置，所述补偿装置能操作为补偿在操作者的施力期间作用在关节上的阻力矩，所述补偿装置包括：
第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)，它们连接在一起并因操作者关节的运动而围绕第一旋转轴线(I3)进行相对运动，其中，所述第二旋转件(103；204)能围绕第二旋转轴线(I4)旋转；
具有至少一个弹性件的弹性机构(105)，所述弹性机构设置为用于作用在所述第二旋转件(103；204)上，以在第一旋转轴线(I3)上施加与所述阻力矩相反的力矩；
其中，所述第一旋转件(101；201)和第二旋转件(103；204)与所述弹性机构(105)相互预设置为使得在关节的至少一个预设位置中，所述弹性机构(105)施加在所述第二旋转件(103；204)上的力指向相对于所述第二旋转件(103；204)的所述第二旋转轴线(I4)入射的方向。
17.根据权利要求16所述的补偿装置，其特征在于，所述系统还包括连接到所述弹性机构(105)的张紧调节装置(150；308)，所述张紧调节装置适用于调节所述弹性机构(105)的张紧。
18.根据权利要求17所述的补偿装置，其特征在于，所述张紧调节装置设置为用于在多个离散的张紧挡位处预张紧所述弹性机构(105)，并在所述多个离散的张紧挡位中的一个处形成预张紧。
19.根据权利要求17所述的补偿装置，其特征在于，所述张紧调节装置(150；308)包括用于在多个离散的张紧挡位处调节所述弹性机构(105)的凸轮组件(310)。
20.一种用于调节补偿装置中的张紧的方法，其中，弹性机构连接到张紧调节装置，所述方法包括以下步骤：
通过将所述张紧调节装置从第一预定张紧挡位移动到第二预定张紧挡位来改变所述弹性机构的张紧；
其中，通过使凸轮组件从第一平衡点移动到第二平衡点来驱动从第一预定张紧挡位到第二预定张紧挡位的移动，所述第一平衡点限定为相对于所述凸轮组件的中心轴线具有第一距离，所述第二平衡点限定为相对于所述凸轮组件的中心轴线具有第二距离。
CN201880047630.0A 2017-07-18 2018-06-19 用于辅助操作者施力的系统 Active CN110944804B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102017000081177 2017-07-18
IT102017000081177A IT201700081177A1 (it) 2017-07-18 2017-07-18 "Sistema di assistenza agli sforzi da parte di un operatore"
PCT/IB2018/054513 WO2019016629A1 (en) 2017-07-18 2018-06-19 SYSTEM FOR HELPING AN OPERATOR TO EXERCISE EFFORTS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110944804A true CN110944804A (zh) 2020-03-31
CN110944804B CN110944804B (zh) 2023-05-09

Family

ID=61005922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880047630.0A Active CN110944804B (zh) 2017-07-18 2018-06-19 用于辅助操作者施力的系统

Country Status (9)

Country Link
US (2) US11801596B2 (zh)
EP (1) EP3655198B1 (zh)
KR (1) KR20200031569A (zh)
CN (1) CN110944804B (zh)
BR (1) BR112019026825A2 (zh)
CA (1) CA3066041C (zh)
IT (1) IT201700081177A1 (zh)
RU (1) RU2747404C1 (zh)
WO (1) WO2019016629A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112428253A (zh) * 2020-08-07 2021-03-02 天津大学 一种扭矩可编辑被动外骨骼驱动器
CN114366555A (zh) * 2021-12-31 2022-04-19 安徽中医药大学 一种可穿戴式上肢康复外骨骼机器人

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700081177A1 (it) 2017-07-18 2019-01-18 Iuvo S R L "Sistema di assistenza agli sforzi da parte di un operatore"
KR102603041B1 (ko) * 2018-12-12 2023-11-16 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치
CN109746902A (zh) * 2019-03-13 2019-05-14 北京理工大学 一种具有动态负载补偿的上肢外骨骼协同控制方法
KR102142570B1 (ko) * 2019-04-04 2020-08-10 현대자동차(주) 착용식 근력 보조 장치의 상완 모듈 및 이를 포함한 착용식 근력 보조 장치
US20220161415A1 (en) * 2019-04-22 2022-05-26 Iuvo S.R.L System for assisting an operator in exerting efforts
KR20210065278A (ko) * 2019-11-26 2021-06-04 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치
CA3101443A1 (en) 2020-01-16 2021-07-16 Comau S.P.A. A system for interfacing with an operator's body for a function unit
WO2021188950A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 U.S. Bionics Inc. (DBA: suitX) Remote center shoulder joint for shoulder supporting exoskeleton
US20230311297A1 (en) 2020-08-25 2023-10-05 Iuvo S.R.L Exoskeleton device for outdoor activities and components for use therewith
WO2022079610A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 Iuvo S.R.L System for assisting an operator in exerting efforts
CN112536821B (zh) * 2020-12-02 2021-12-07 北方工业大学 一种原地搬举负载的外骨骼设计方法
CN112545836B (zh) * 2020-12-09 2022-08-30 中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所 穿戴式肩关节自主康复训练机构
WO2023281401A1 (en) 2021-07-06 2023-01-12 Iuvo S.R.L Passive lumbar exoskeleton
WO2023091099A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-25 Ocali̇s Mühendi̇sli̇k Anoni̇m Şi̇rketi̇ Wearable arm support system
WO2023107020A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Ocali̇s Mühendi̇sli̇k Anoni̇m Şi̇rketi̇ Arm supporting apparatus
RU210222U1 (ru) * 2021-12-27 2022-04-01 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКЗОРАЙЗ" (ООО "ЭКЗОРАЙЗ") Экзоскелет нижних конечностей
WO2023183364A1 (en) 2022-03-22 2023-09-28 Ossur Iceland Ehf Interface for an exoskeleton

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691036A (zh) * 2009-10-13 2010-04-07 东南大学 关节助力调节装置
WO2014125387A2 (en) * 2013-01-28 2014-08-21 Scuola Superiore Sant'anna Robotic device for assisting human force
CN104245250A (zh) * 2012-04-24 2014-12-24 株式会社安川电机 重力补偿机构及机器人
CN204997660U (zh) * 2015-08-14 2016-01-27 上海申磬产业有限公司 一种可穿戴式助力外骨骼上肢机构
WO2016065350A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Levitate Technologies, Inc. Arm support systems
CN105640739A (zh) * 2016-03-21 2016-06-08 哈尔滨工业大学 一种基于空间重力平衡的上肢康复外骨骼

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6425393B1 (en) * 1993-11-09 2002-07-30 Cprx Llc Automatic variable positive expiratory pressure valve and methods
US7874223B2 (en) * 2003-04-24 2011-01-25 Thomas Sugar Adjustable compliant mechanism
RU2362598C2 (ru) 2007-09-10 2009-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Транспортные шагающие системы" Пассивный грузовой экзоскелетон, коленный шарнир пассивного грузового экзоскелетона, компенсатор пассивного грузового экзоскелетона
WO2012099995A2 (en) 2011-01-18 2012-07-26 Doyle Mark C Adaptive arm support systems and methods for use
US10471610B2 (en) * 2015-06-16 2019-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot arm having weight compensation mechanism
RU157130U1 (ru) 2015-07-01 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" Тренажер для восстановления управления подвижностью кисти руки
IT201700081177A1 (it) 2017-07-18 2019-01-18 Iuvo S R L "Sistema di assistenza agli sforzi da parte di un operatore"
US10040207B1 (en) * 2017-09-18 2018-08-07 Institute of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council, Executive Yuan, R.O.C. Adjustable passive gravity compensation apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101691036A (zh) * 2009-10-13 2010-04-07 东南大学 关节助力调节装置
CN104245250A (zh) * 2012-04-24 2014-12-24 株式会社安川电机 重力补偿机构及机器人
US20150040712A1 (en) * 2012-04-24 2015-02-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Gravity compensation mechanism and robot
WO2014125387A2 (en) * 2013-01-28 2014-08-21 Scuola Superiore Sant'anna Robotic device for assisting human force
WO2016065350A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Levitate Technologies, Inc. Arm support systems
CN204997660U (zh) * 2015-08-14 2016-01-27 上海申磬产业有限公司 一种可穿戴式助力外骨骼上肢机构
CN105640739A (zh) * 2016-03-21 2016-06-08 哈尔滨工业大学 一种基于空间重力平衡的上肢康复外骨骼

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112428253A (zh) * 2020-08-07 2021-03-02 天津大学 一种扭矩可编辑被动外骨骼驱动器
CN114366555A (zh) * 2021-12-31 2022-04-19 安徽中医药大学 一种可穿戴式上肢康复外骨骼机器人
CN114366555B (zh) * 2021-12-31 2024-03-15 安徽中医药大学 一种可穿戴式上肢康复外骨骼机器人

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200031569A (ko) 2020-03-24
US11801596B2 (en) 2023-10-31
EP3655198A1 (en) 2020-05-27
CN110944804B (zh) 2023-05-09
CA3066041A1 (en) 2019-01-24
RU2747404C1 (ru) 2021-05-04
IT201700081177A1 (it) 2019-01-18
BR112019026825A2 (pt) 2020-06-30
US20240017397A1 (en) 2024-01-18
EP3655198B1 (en) 2024-07-24
US20200139537A1 (en) 2020-05-07
WO2019016629A1 (en) 2019-01-24
CA3066041C (en) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110944804B (zh) 用于辅助操作者施力的系统
US10449105B2 (en) System and method of bidirectional compliant joint torque actuation
US20220378596A1 (en) Device for supporting both arms of a user
CN112025681B (zh) 电动腰部辅助外骨骼
US20160023350A1 (en) Gravitational Load Support System
US11806299B2 (en) Passive energy-storage exoskeleton for assisting elbow joint
JP2016059763A (ja) 下肢動作支援装置
CN107932478A (zh) 一种上肢采摘辅助外骨骼
US20230373080A1 (en) System for assisting an operator in exerting efforts
US20230137939A1 (en) Personal Augmentation Suit and Method for Assisted Human Motion with Back Differential Assembly
EP3959043B1 (en) System for assisting an operator in exerting efforts
WO2019017343A1 (ja) 動作補助装置
US20220218508A1 (en) Wearable assistance devices and methods of operation
US20220219313A1 (en) Moment arm extension system for exosuit
US20240308060A1 (en) Passive lumbar exoskeleton
US20220402117A1 (en) Orthopaedic device comprising at least one actuator
CN118061154A (zh) 一种多点承力的负重外骨骼
WO2024079632A1 (en) Torque generator device
Yao et al. Design of Soft Power Suit for Lower Back Assistance

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant