CN113165166A - 被动外骨骼中的颈部开关装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于支撑使用者的至少一只手臂的外骨骼,该外骨骼具有躯干附接装置,用于可释放地将外骨骼连接到使用者的躯干;支架,用于连接到躯干附接装置;升降杆,该升降杆相对于支架沿第一和第二方向可逆地移动;悬臂,用于可释放地连接到使用者的手臂;以及棘轮机构,用于将升降杆的第一端部连接到悬臂的第一端部,其结果是能够选择性地设定悬臂沿第一旋转方向重复、扇形的旋转移动、以及针对悬臂沿第二旋转方向的阻挡动作。
Description
本发明涉及一种用于支撑使用者的至少一只手臂的外骨骼。
市场上可获得的、以及可供用于被动和/或主动支撑使用者四肢(尤其是手臂)的外骨骼通常包括臀部紧固件、第一支撑支柱和第二支撑支柱以及第一手臂支撑件和第二手臂支撑件。第一支撑支柱和第二支撑支柱竖直地紧固在臀部紧固件的左侧和相应地右侧。在第一支撑支柱的上端,第一手臂支撑件以可旋转的方式经由枢轴轴承被紧固。同样,在第二支撑支柱的上端,第二手臂支柱以可旋转的方式经由另一枢轴轴承被紧固。手臂支撑件可以被固定在相对于支撑支柱的不同角度位置,使得使用者的手臂可以被搁置在展开的手臂支撑件上。借助于弹簧,手臂支撑件可以向上推动使用者的手臂,结果使得其更易于提升大的负载(即重量大的负载)。
由于图1a中示意性示出的人体肩部的解剖学,当手臂被提升时,肩部关节同时被提高。在根据现有技术的外骨骼中,上部支撑支柱与手臂支撑件之间的枢轴轴承保持在一个位置,但是,并未跟随人体肩部的关节的提高。这可能导致外骨骼与手臂之间的相对移动麻烦。这样的结果是手臂被推到并非使用者期望的运动路径上或是外骨骼与人体滑移之间的附接点处。结果移动受限,并且穿戴舒适性低。在例如专利US 9,205,017 BB和US 9,737,374 BB中示出了根据现有技术的这种外骨骼。
本发明的目的是解决上述问题,尤其是提供一种用于支撑使用者的至少一只手臂的改进的外骨骼。
此目的是通过用于支撑使用者的至少一只手臂的外骨骼来实现。
根据本发明,外骨骼包含:躯干附接装置,用于可释放地将外骨骼连接到使用者的躯干;至少一个支架,可连接到躯干附接装置;升降杆,可通过至少一个支架连接到躯干附接装置并且相对于支架沿第一和第二方向是可逆移动的;悬臂,用于支撑使用者的手臂并且可释放地连接到使用者的手臂;以及棘轮机构,用于将升降杆的第一端部连接到悬臂的第一端部,其结果是可以选择性地设定悬臂沿第一旋转方向重复、扇形的旋转移动以及针对悬臂沿第二旋转方向的阻挡动作。结果,提供了一种外骨骼,其允许使用者手臂的搁置可能性,当手臂被提升时,其适于提高人体肩部的关节。由于使用者手臂的这个符合人体工程学或解剖学的正确搁置可能性,当托住沉重负载时,可以对使用者实现更好的支撑。
根据本发明的有利实施例,具有第一端部和第二端部的联接杆可以,分别地,所述联接杆通过第一端部可旋转地连接到悬臂,并且经由补偿机构通过第二端部连接到升降杆。通过联接杆,悬臂相对于升降杆的移动被引导和支撑。结果,可以防止悬臂不期望的侧向移动或悬臂相对于升降杆和/或支架的扭曲或扭转。
根据本发明有利的实施例,补偿机构可以被配置成位于联接杆的第二端部的槽缝的形式以及在升降杆上的枢轴轴承的形式,其中,枢轴轴承被定位在槽缝内。结果,补偿机构可以以简单的方式被实现。此外,由于位于联接杆的端部的槽缝,悬臂可以被降低(即向下移动),无需在另外部件上施加力。
根据本发明有利的实施例,补偿机构可以被配置成联接杆的第二端部与升降杆之间的槽缝状引导件的形式。这确保了联接杆的第二端部的可靠引导。
根据本发明有利的实施例,补偿机构可以被配置成扇形齿轮和齿条的形式,其中,扇形齿轮可旋转地连接到升降杆,使得扇形齿轮的齿与齿条的齿相啮合。扇形齿轮还可以被称为部分齿轮。结果,用于避免悬臂不期望的侧向移动或悬臂相对于升降杆和/或支架的扭曲或扭转的有效引导可以以简单的方式实现。借助于位于联接杆端部的槽缝,悬臂可以被降低(即向下移动),无需在扇形齿轮上施加力。
根据本发明有利的实施例,除了补偿机构,悬臂与升降杆之间的铰接连接可以通过主轴或致动器实施,以便使悬臂向上移动。除了悬臂与升降杆之间的机械联接,手臂支柱相对于升降杆的角位置或角度可以经由传感器确定,以便正确确定悬臂的高度。
根据本发明的有利实施例,升降杆和齿条可以被配置成活塞-汽缸单元。结果,将升降杆和齿条附接到支架可以以节省空间的方式实现。
根据本发明的有利实施例,可以包括阻挡装置,用于将棘轮机构从释放位置调整到阻挡位置,其中,在释放位置,悬臂相对于升降杆是可枢转的,并且在阻挡位置,悬臂相对于升降杆的枢转移动被阻挡。特殊的阻挡装置使得棘轮机构被具体地设定在特定位置或角度位置。
根据本发明的有利实施例,阻挡装置可以包括致动机构,所述致动机构可由使用者的头部移动操作。通过这种方式,可以仅通过使用者的头部移动来到达棘轮机构的阻挡位置,无需使用者使用手来达到此目的。因此,使用者的手保持空闲,例如,可用于握持手持式动力工具。
进一步优点将从以下对附图的描述中变得清楚。这些附图展示了本发明的不同的示例性实施例。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们进行组合以形成有用的进一步组合。
在附图中,相同和相似的部件由相同的附图标记表示。
在附图中:
图1a示出了具有多个示意性展示的关节点的人体躯干的正视图;
图1b示出了具有多个示意性展示的关节点的人体躯干的进一步正视图;
图2示出了用于支撑使用者手臂的外骨骼在第一和第二位置时的示意性侧视图;
图3示出了连接到外骨骼的用于支撑使用者两只手臂的外骨骼的示意性图示;
图4示出了悬臂处于第一设置的外骨骼的立体图;
图5示出了悬臂处于第一设置的外骨骼的侧视图;
图6示出了悬臂处于第二设置的外骨骼的立体图;
图7示出了悬臂处于第二设置的外骨骼的侧视图;
图8示出了悬臂处于第三设置的外骨骼的立体图;
图9示出了悬臂处于第三设置的外骨骼的侧视图;
图10示出了带有外骨骼和阻挡装置的人体躯干的后视图;
图11示出了阻挡装置的致动机构的侧视图;
图12示出了使用者的人体头部及阻挡装置的致动机构的侧视图,其中,致动机构通过头部操作,并且还示出了外骨骼处于释放位置时的使用者的示意性图示;
图13示出了使用者的人体头部及阻挡装置的致动机构的侧视图,其中,致动机构通过头部操作,并且还示出了外骨骼处于阻挡位置时的使用者的示意性图示。
示例性实施例
图3示出了使用者AW的人体上身OK的正视图,用于支持或增加使用者AW的手臂20的工作性能的外骨骼10布置在人体上身。
外骨骼10基本包括躯干附接装置30、支架9、升降杆7、悬臂4和棘轮机构1。
躯干附接装置30用于将外骨骼10可释放地连接到使用者AW的躯干(即上身OK)(参见图3)。躯干附接装置30可以在此情况下被配置成硬壳、弹性胸部束带或皮带的形式。此外,躯干附接装置30包含闭合件VS,该闭合件布置在使用者AW的胸部中间,使用该闭合件,例如配置成胸部束带的躯干附接装置30可以被打开和闭合。封闭件VS可以被配置成例如粘扣紧固件或皮带扣或皮带紧固件。
根据本发明的外骨骼10的替代性实施例(图中未示出),躯干附接装置30还可以被配置成臀部皮带的形式,并且因此被定位在使用者AW的臀部或盆骨上。此外,一条或两条束带可以被紧固用于将躯干附接装置30固定在使用者AW的肩部40或者用于防止躯干附接装置30沿箭头方向B滑移。这些束带(图中未展示)可以被引导从躯干附接装置30(配置为胸部束带或皮带)的前侧越过使用者AW的肩部40(即以与吊裤带相似的方式)到达躯干附接装置30的后侧。
如图4至图9所示,支架9基本被配置成平坦的金属板,该金属板具有四个圆形切口11、第一滑动轴承8a以及第二滑动轴承8b。四个切口11还可以被称为螺钉凸起,用于将支架9侧向地附接到躯干附接装置30。为此目的,四个螺钉或铆钉可以被驱动穿过支架9中的四个切口11、并且用于紧固至躯干附接装置30。此外,支架9的第一和第二滑动轴承8a、8b用于将升降杆7接纳在支架9处和引导该升降杆。
在图2中,仅示出了第一滑动轴承8a。
滑动轴承8a、8b中的每一者都包含圆形开口。在此情况下,第一滑动轴承8a被定位在支架9的第一端部9a的附近,并且第二滑动轴承8b被定为在支架9的第二端部9b的附近,使得升降杆7被引导穿过滑动轴承8a、8b的相应的圆形开口,并且结果沿箭头方向A和B以可移动的方式以及可逆的方式连接到支架9。此外,支架9包含位于第二端部9b的支撑板12。如图4所示,当升降杆7被定位在支架9上时,升降杆7以可旋转的方式安装在支撑板12上。替代性地,支撑板12还可以具有指向升降杆7的凹形形状或弯曲形状。
根据有利的实施例(如图4至图8所示),升降杆7基本被配置为具有第一端部7a和第二端部7b的管。升降杆7的这种配置还可以被称为管道或套管。尤其从图4中清楚看出,升降杆7的第一端部7a沿箭头方向A延伸超过支架9的第一端部9a。图2中清楚的是,升降杆7(被配置为管)包含空腔HR,空腔从第二端部7b延伸大致远至升降杆7的中间7c。空腔HR还可以被称为盲孔或切口。
根据有利的实施例,支撑元件6可以被引入升降杆7的空腔HR中。支撑元件6可以以圆柱形的方式被配置、并且其形状适配于升降杆7的空腔HR。升降杆7和支撑元件6沿箭头方向A和B相对于彼此可逆地移动。支撑元件6基本用于支撑升降杆7,并且当升降杆7相对于支架9移动时,支撑元件用于增加稳定性。如以下将描述的,支撑元件6还可以被配置成具有齿、因此被配置成齿条的形式。
如上所述,升降杆7连接到支架9,使得升降杆7延伸穿过第一和第二滑动轴承8a、8b的开口。结果,升降杆7可沿第一箭头方向A和第二箭头方向B以可逆的方式相对于支架9移动。换句话说:升降杆7可以相对于支架9沿箭头方向A和箭头方向B移动。此外,升降杆7可以通过第一和第二滑动轴承8a、8b相对于支架9沿旋转方向C或D围绕旋转轴线R旋转。
悬臂4基本被配置成具有第一端部4a和第二端部4b的杆。杆还可以被称为臂、支撑件、条或杠杆。如图4至图9所展示,扶手5被定位在悬臂4上。扶手5用于接纳和固持使用者AW的上臂。为暂时将手臂固定到扶手5,设置了具有闭合件的手臂束带。在图3中展示了手臂束带和闭合件。闭合件在此情况下被配置成例如粘扣紧固件。
棘轮机构1基本被配置成沿预定旋转方向具有阻挡动作的枢轴轴承。此外,棘轮机构1包含阻挡装置80,通过阻挡装置,沿预定旋转方向F的阻挡动作使得棘轮机构1不再沿旋转方向F自由旋转。释放装置80仅在图中指示并且下文将更详细描述。
棘轮机构1还可以被称为棘轮或细齿棘轮。棘轮机构1用于将升降杆7的第一端部7a连接到悬臂4的第一端部4a,其结果是可以选择性地设定悬臂4沿第一旋转方向E围绕旋转轴线S的重复、扇形的旋转移动、以及针对悬臂4沿第二旋转方向F的阻挡动作。换句话说:悬臂4可以沿旋转方向E被自由拉动,例如被使用者AW的手臂拉动,该手臂通过手臂束带连接到悬臂4,并且该悬臂借助于棘轮机构1的阻挡动作沿旋转方向F被阻挡。由于棘轮机构1允许悬臂4沿旋转方向E围绕枢轴点自由的旋转移动,使用者AW可以沿箭头方向A向上移动其手臂,例如以便将动力工具握持在特定高度。动力工具未在图中展示。借助于棘轮机构1沿旋转方向F的阻挡动作,悬臂4可以被保持在使用者AW意图的高度,以便通过沿旋转方向F被阻挡的悬臂为手臂提供搁置可能性。由于悬臂4提供的在使用AW意图的高度的搁置可能性,沉重的动力工具的握持可以显著被改善。因此,动力工具的重力经由手臂被分散到悬臂4、升降杆7、支架9并且最终分散到躯干附接装置30。
棘轮机构1由两个止动棘爪的组合来实现,这两个止动棘爪仅在一个方向传递杠杆的枢轴移动,而在相反方向的移动被自动阻挡。操作原理类似于自由轮转(例如自行车)。为了阻挡装置80可以沿特定的旋转方向(在此情况为旋转方向F)引起棘轮机构1的阻挡动作,阻挡装置80可以使两个止动棘爪彼此连接,使得两个止动棘爪以阻挡的方式作用于彼此且不允许任何移动。
除了具有两个止动棘爪的实施例,具有弹簧加载的抓持摇杆的实施例也是可能的。棘轮机构1还可以由具有连续方形孔的推入式棘轮实现。在此情况下,仅需要单一(止动)棘爪,其中,有效的旋转方向通过在棘轮的一侧或另一侧推入方形短柱来实现。
根据进一步有利的配置,外骨骼10还包含联接杆2,联接杆基本被配置为具有第一端部2a和第二端部2b(参见图4至图9)的条。联接杆2通过第一端部2a以可旋转的方式连接到悬臂4,并且经由补偿机构50通过第二端部2b同样以可旋转的方式连接到升降杆7。当悬臂4相对于升降杆7移动时,联接杆2基本用作支撑件和引导件。
根据本发明的外骨骼10的有利的实施例(图中未示出),补偿机构50可以被配置成位于联接杆2的第二端部的槽缝51的形式以及升降杆7上的枢轴轴承的形式。枢轴轴承在此情况下被定位在槽缝51内、并且以可由槽缝51引导的方式沿槽缝51移动。借助于补偿结构50(配置为槽缝和枢轴轴承),当悬臂4相对于升降杆7旋转时,联接杆2的移动可以被补偿。
根据本发明的外骨骼10的进一步实施例(图4至图9所示),补偿机构50可以被配置成位于联接杆2的第二端部2b的槽缝51、扇形齿轮3、齿条13、以及枢轴轴承14的形式。
根据本发明的外骨骼10的实施例(图4至图9所示),可选的支撑元件6是齿条13的形式。根据本发明的外骨骼10的有利的实施例,还可以使支撑元件6和齿条13两者彼此并排定位在支撑板12上。
圆柱形配置的齿条13伸进升降杆7的内部,使得齿条13的纵向延伸和升降杆7的纵向延伸被定向为彼此平行。
尤其从图4中清楚看出,升降杆7具有切口7d,切口提供通达到齿条13的齿的通路。齿条13连接到升降杆7的第二端部7b、尤其在升降杆7的第二端部7b连接到支撑板12,从而通过枢轴轴承(未示出)沿旋转方向C或D围绕旋转轴线R可旋转。在此情况下,齿条13连接到支撑板12,使得齿条13不能沿箭头方向A或B支架移动。结果,齿条13与支架9之间没有相对移动。
由于齿条13和升降杆7能够沿箭头方向A或B相对于彼此移动的可能性,并且因为齿条13被引入升降杆7的内部,所以齿条13和升降杆7的结合或配合可以被称为活塞-汽缸单元。在此情况下,齿条13被实现为活塞,并且升降杆7、尤其是升降杆7的空腔HR被实现为用于接纳活塞(配置为齿条)的汽缸。
此外,升降杆7包含具有轴线16的固持装置15,固持装置用于接纳和固持扇形齿轮3。通过固持装置15具有轴线16,扇形齿轮3可以相对于升降杆7旋转,使得扇形齿轮3的齿3a可以与齿条13的齿13相啮合。扇形齿轮3还包含杠杆元件3b,枢轴轴承14被定位在杠杆元件的自由端。枢轴轴承14被定位在槽缝51内、并且可沿槽缝51自由移动、并且沿槽缝51被引导。
由于悬臂相对于支架9旋转地安装在枢轴点DP,悬臂4可以被可逆地带到第一、第二或第三位置。
图4和图5示出了悬臂4在第一位置时的外骨骼10。
图6和图7示出了在第二位置的悬臂4。
图8和图9展示了在第三位置的悬臂4。
在第一位置,悬臂4的第二端部4b沿箭头方向B向下倾斜。
在第二位置,悬臂4的第二端部4b基本水平。
在第三位置,悬臂的4第一端部4a沿箭头方向A向上指向。
如果使用者AW将连接到悬臂4的手臂沿箭头方向A向上移动,升降杆7同样通过棘轮机构1沿方向A被向上拉动。由于升降杆7被安装为可相对于支架9沿箭头方向A或B移动,所以枢轴点DP可以补偿行程Δy,用于补偿在提升手臂期间人体肩部40的解剖学移动。
根据如图10至图13所展示的进一步实施例,释放装置60被设置用于将棘轮机构1从释放位置调整到阻挡位置。在释放位置,悬臂4相对于升降杆7是可枢转的,并且在阻挡位置,悬臂4相对于升降杆7的枢转移动是不动的或被阻挡。
如图10和图11所示,释放装置60包含致动机构70,致动机构可通过使用者AW的头部移动操作。致动机构70进而包含底板71、转向元件72、线缆牵引杠杆73、线缆74(鲍登线缆的芯)、固持衬套75和致动元件76。线缆74还可以被称为鲍登线缆的芯。
整个致动机构70还可以被称为线缆牵引或鲍登线缆,其中,线缆74用作线缆牵引或鲍登线缆的芯。
同样如图10所示,底板71经由连接板77连接到躯干附接装置30。替代性地,底板71还可以仅连接或直接连接到使用者AW的颈部。底板71包含第一端部71a和第二端部71b。枢轴轴承78被设置在第一端部。
转向元件72基本被配置成具有第一、第二和第三附接元件72a、72b和72c的三角形板。转向元件72还可以被称为横向连杆。第一附接元件72a可旋转地连接到底板71的枢轴轴承78。第二附接元件72b连接到固持衬套75,并且第三附接元件72c进而连接到致动元件76。
线缆牵引杠杆73包含第一和第二端部73a、73b,其中,第一端部73a同样连接到转向元件72的第一附接元件72a。线缆牵引杠杆73的第二端部73b连接到线缆74的第一端部74a。线缆74的第二端部进而连接到棘轮机构的阻挡装置80。线缆74的第二端部未在图中示出。
固持衬套75用作柔性管的附接点,在柔性管中,线缆74被可移动地引导。柔性管还可以被称为软管、护套、鲍登线缆护套或张力护套。如上所述,固持衬套75连接到第二附接元件。
致动元件76被配置成弯板的形式、并且具有第一和第二侧表面79a、79b。第一侧表面79a连接到第三附接元件72c。第三附接元件72c仅在图中指示。
通过使用者AW沿方向N的头部移动,致动机构76可以被操作(参见图12和图13),使得棘轮机构1可以从释放位置移动到阻挡位置。在释放位置,悬臂4可相对于升降杆7枢转,并且在阻挡位置,悬臂4相对于升降杆7的枢转移动被阻挡。
根据进一步的实施例,还可以设置发送器和致动器来取代线缆74或鲍登线缆。致动器还可以被称为致动机构。传感器这里被定位在致动机构70上,并且识别使用者AW的头部的移动。通过无线电发送单元,相应的信号被从传感器发送到致动器。致动器被定位在棘轮机构1上。当致动器从传感器接收信号时,棘轮机构1从释放位置移动到阻挡位置。无线电发送单元这里可以通过蓝牙或其他无线电技术发送信号。
附图标记清单
1:棘轮机构
2:联接杆
2a:联接杆的第一端部
2b:联接杆的第二端部
3:扇形齿轮
3a:扇形齿轮的齿
3b:杠杆元件
4:悬臂
4a:悬臂的第一端部
4b:悬臂的第二端部
5:扶手
6:支撑元件
7:升降杆
7a:升降杆的第一端部
7b:升降杆的第二端部
7c:升降杆的中间
7d:升降杆内的切口
8a:第一滑动轴承
8b:第二滑动轴承
9:支架
9a:支架的第一端部
9b:支架的第二端部
10:外骨骼
11:支架上的切口
12:支撑板
13:齿条
13a:齿条的齿
14:枢轴轴承
15:固持装置
16:固持装置的轴线
20:使用者的手臂
30:躯干附接装置
40:使用者的肩部
50:补偿机构
51:槽缝
70:致动机构
71:底板
71a:底板的第一端部
71b:底板的第二端部
72:转向元件
72a:第一附接元件
72b:第二附接元件
72c:第三附接元件
73:线缆牵引杠杆
73a:线缆牵引杠杆的第一端部
73B:线缆牵引杠杆的第二端部
74:线缆
74a:线缆的第一端部
75:固持衬套
76:致动元件
77:连接板
78:枢轴轴承
79a:第一侧表面
79b:第二侧表面
80:阻挡装置
HR:升降杆的空腔
DP:枢轴点
OK:上身
AW:使用者
VS:闭合件
R:升降杆的旋转轴线
C,D:升降杆的旋转方向
S:悬臂的旋转轴线
E,F:悬臂的旋转方向
Claims (8)
1.一种用于支撑使用者(AW)的至少一只手臂(20)的外骨骼(10),
其特征为,
-躯干附接装置(30),该躯干附接装置用于将该外骨骼(10)可释放地连接到使用者(AW)的躯干;
-至少一个支架(9),该至少一个支架可连接到该躯干附接装置(30);
-升降杆(7),该升降杆通过该至少一个支架(9)可连接到该躯干附接装置(30)、并且相对于该支架(9)沿第一和第二方向(A,B)可逆地移动;
-悬臂(4),该悬臂用于支撑使用者(AW)的手臂(20)、可释放地连接到使用者(AW)的手臂(20);以及
-棘轮机构(1),该棘轮机构用于将该升降杆(7)的第一端部(7a)连接到该悬臂(4)的第一端部(4a),其结果是能够选择性地设定该悬臂(4)沿第一旋转方向(E)重复、扇形的旋转移动、以及针对该悬臂(4)沿第二旋转方向(F)的阻挡动作。
2.如权利要求1所述的外骨骼(10),
其特征为具有第一和第二端部(2a,2b)的联接杆(2),所述联接杆(2)通过该第一端部(2a)可旋转地相应连接到该悬臂(4),并且经由补偿机构(50)通过该第二端部(2b)连接到该升降杆(7)。
3.如权利要求2所述的外骨骼(10),
其特征在于,该补偿机构(50)被配置成位于该联接杆(2)的第二端部(2b)的槽缝(51)的形式以及在该升降杆(7)上的枢轴轴承(14)的形式,该枢轴轴承(14)被定位在该槽缝(51)内。
4.如权利要求2所述的外骨骼(10),
其特征在于,该补偿机构(50)被配置成在该联接杆(2)的第二端部(2b)与该升降杆(7)之间的槽缝状引导件的形式。
5.如权利要求2所述的外骨骼(10),
其特征在于,该补偿机构(50)被配置成扇形齿轮(3)和齿条(13)的形式,其中,该扇形齿轮(3)可旋转地连接到该升降杆(7),使得该扇形齿轮(3)的齿(3a)与该齿条(13)的齿(13a)相啮合。
6.如权利要求4所述的外骨骼(10),
其特征在于,该升降杆(7)和该齿条(13)被配置成活塞-汽缸单元。
7.如权利要求1至6中至少一项所述的外骨骼,
其特征在于,阻挡装置,该阻挡装置用于将该棘轮机构从释放位置调整到阻挡位置,其中,在该释放位置,该悬臂可相对于该升降杆枢转,并且在该阻挡位置,该悬臂相对于该升降杆的枢转移动被阻挡。
8.如权利要求7所述的外骨骼,
其特征在于,包括用于该阻挡装置的致动机构,所述致动机构可通过使用者的头部移动操作。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113165164A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于支撑和减轻使用者手臂的装置 |
CN113165167A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于被动外骨骼中的肩部高度补偿的装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230013131A1 (en) * | 2021-07-16 | 2023-01-19 | Adonis Medical Technologies Ltd. | Dynamic shoulder brace |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1257297A (en) * | 1917-07-30 | 1918-02-19 | Frederick B Brown | Arm and shoulder brace. |
US2661000A (en) * | 1951-06-25 | 1953-12-01 | William E Gazeley | Surgical splint |
US3596655A (en) * | 1968-11-20 | 1971-08-03 | Joseph D Corcoran | Traction cradle device |
US5033461A (en) * | 1988-09-12 | 1991-07-23 | Protectair Limited | Orthopaedic brace |
US20110021962A1 (en) * | 2007-12-19 | 2011-01-27 | S.A.M. Bracing PTY Ltd. | Shoulder brace |
JP2011251057A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | パワーアシストスーツ |
JP2014172129A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Japan Marine United Corp | 作業支援装置 |
US20170173783A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Ekso Bionics, Inc. | Exoskeleton and Method of Providing an Assistive Torque to an Arm of a Wearer |
CN107932478A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 北京林业大学 | 一种上肢采摘辅助外骨骼 |
KR20180059034A (ko) * | 2016-11-25 | 2018-06-04 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 상지 재활 훈련 로봇 장치 |
KR101896181B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2018-09-07 | 서울대학교산학협력단 | 어깨 움직임 보조 기구 |
JP6416353B1 (ja) * | 2017-09-28 | 2018-10-31 | Johnan株式会社 | 上肢保持装置 |
CN113165167A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于被动外骨骼中的肩部高度补偿的装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9737A (en) | 1853-05-17 | Improvement in track-clearers to harvesters | ||
US374A (en) | 1837-09-08 | Abraham | ||
WO2012099995A2 (en) | 2011-01-18 | 2012-07-26 | Doyle Mark C | Adaptive arm support systems and methods for use |
WO2014093408A2 (en) | 2012-12-11 | 2014-06-19 | Levitate Technologies, Inc. | Adaptive arm support systems and methods for use |
JP2017185101A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | 株式会社イノフィス | 上体サポート装置 |
-
2018
- 2018-12-17 EP EP18212840.5A patent/EP3670104A1/de not_active Withdrawn
-
2019
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- 2019-11-25 EP EP19805709.3A patent/EP3898125A1/de active Pending
- 2019-11-25 JP JP2021532346A patent/JP2022512337A/ja active Pending
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1257297A (en) * | 1917-07-30 | 1918-02-19 | Frederick B Brown | Arm and shoulder brace. |
US2661000A (en) * | 1951-06-25 | 1953-12-01 | William E Gazeley | Surgical splint |
US3596655A (en) * | 1968-11-20 | 1971-08-03 | Joseph D Corcoran | Traction cradle device |
US5033461A (en) * | 1988-09-12 | 1991-07-23 | Protectair Limited | Orthopaedic brace |
US20110021962A1 (en) * | 2007-12-19 | 2011-01-27 | S.A.M. Bracing PTY Ltd. | Shoulder brace |
JP2011251057A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | パワーアシストスーツ |
JP2014172129A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Japan Marine United Corp | 作業支援装置 |
US20170173783A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Ekso Bionics, Inc. | Exoskeleton and Method of Providing an Assistive Torque to an Arm of a Wearer |
KR20180059034A (ko) * | 2016-11-25 | 2018-06-04 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 상지 재활 훈련 로봇 장치 |
KR101896181B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2018-09-07 | 서울대학교산학협력단 | 어깨 움직임 보조 기구 |
JP6416353B1 (ja) * | 2017-09-28 | 2018-10-31 | Johnan株式会社 | 上肢保持装置 |
CN107932478A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 北京林业大学 | 一种上肢采摘辅助外骨骼 |
CN113165167A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于被动外骨骼中的肩部高度补偿的装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113165164A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于支撑和减轻使用者手臂的装置 |
CN113165167A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 喜利得股份公司 | 用于被动外骨骼中的肩部高度补偿的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220071831A1 (en) | 2022-03-10 |
WO2020126322A1 (de) | 2020-06-25 |
EP3898125A1 (de) | 2021-10-27 |
JP2022512337A (ja) | 2022-02-03 |
US20230149245A9 (en) | 2023-05-18 |
EP3670104A1 (de) | 2020-06-24 |
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