ITBO20110197A1 - CORRECTIVE EXOSCHELETER DEVICE FOR THE HUMAN BODY - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO AD ESOSCHELETRO CORRETTIVO PER IL CORPO UMANO CORRECTIVE EXOSKELETON DEVICE FOR THE HUMAN BODY
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente la ortostasi e gli ausili per una corretta postura del corpo umano e si riferisce ad un dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano indossabile per indurre l’utilizzatore ad assumere una corretta postura. The present invention falls within the sector concerning orthostasis and aids for correct posture of the human body and refers to a corrective exoskeleton device for the human body that can be worn to induce the user to assume a correct posture.
Sono noti vari tipi di corpetti e/o di imbracature destinati a correggere la postura di un utilizzatore che li indossa. Various types of bodices and / or harnesses designed to correct the posture of a user wearing them are known.
Uno svantaggio di tali presidi noti consiste nel fatto che forniscono un’azione limitata ad alcune porzioni del corpo che risulta eccessivamente localizzata per un’ottimale azione correttiva. A disadvantage of these known aids consists in the fact that they provide a limited action to some portions of the body which is excessively localized for an optimal corrective action.
Altro svantaggio di tali presidi a corpetto ed a imbracatura noti consiste nel fatto che presentano limitate possibilità di regolazione delle taglie e delle forze da trasmettere al corpo dell’utilizzatore. Another disadvantage of these known bodice and harness aids consists in the fact that they have limited possibilities for adjusting the sizes and the forces to be transmitted to the user's body.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano in grado di agire anche su tutto il corpo per la correzione sia dei difetti primari di postura sia di quelli secondari, derivanti dall’adattamento del corpo ai difetti primari. One purpose of the present invention is to propose a corrective exoskeleton device for the human body capable of also acting on the whole body for the correction of both primary posture defects and secondary ones, deriving from the adaptation of the body to primary defects.
Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo facilmente adattabile ad ogni corpo tramite semplici ed immediate regolazioni di taglia. Another purpose is to propose a device that can be easily adapted to any body by means of simple and immediate size adjustments.
Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo che permetta di regolare le forze correttive che trasmette al corpo. Another purpose is to propose a device that allows to regulate the corrective forces that it transmits to the body.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali: The characteristics of the invention are highlighted below with particular reference to the accompanying drawings in which:
- la figura 1 illustra una vista assonometrica ed esplosa del dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano, oggetto della presente invenzione, nella configurazione completa di tutti i suoi elementi; Figure 1 illustrates an axonometric and exploded view of the corrective exoskeleton device for the human body, object of the present invention, in the complete configuration of all its elements;
- la figura 2 illustra una vista assonometrica del dispositivo di figura 1 indossato da un utilizzatore; Figure 2 illustrates an axonometric view of the device of Figure 1 worn by a user;
- la figura 3 illustra una vista assonometrica, esplosa ed ingrandita di un elemento a casco di figura 1; Figure 3 shows an exploded and enlarged axonometric view of a helmet element of Figure 1;
- la figura 4 illustra l’elemento a casco di figura 3 applicato alla testa di un utilizzatore; - figure 4 illustrates the helmet element of figure 3 applied to the head of a user;
- la figura 5 illustra una vista assonometrica, esplosa ed ingrandita di un elemento toracico di figura 1; Figure 5 illustrates an isometric, exploded and enlarged view of a thoracic element of Figure 1;
- la figura 6 illustra un particolare ingrandito dell’elemento toracico di figura; - le figure 7 ed 8 illustrano, da punti di vista rispettivamente posteriore ed anteriore l’elemento toracico di figura 5 applicato sul dorso di un utilizzatore; - figure 6 shows an enlarged detail of the thoracic element in the figure; - figures 7 and 8 show, from rear and front viewpoints respectively, the thoracic element of figure 5 applied to the back of a user;
- la figura 9 illustra una vista assonometrica, esplosa ed ingrandita di elementi lombare e pelvico di figura 1; Figure 9 illustrates an axonometric, exploded and enlarged view of the lumbar and pelvic elements of Figure 1;
- la figura 10 illustra gli elementi lombare e pelvico di figure 9 applicati ad un utilizzatore; figure 10 illustrates the lumbar and pelvic elements of figures 9 applied to a user;
- la figura 11 illustra una vista assonometrica, esplosa ed ingrandita di un elemento a braca di figura 1 associato ad un membro dell’elemento pelvico di figura 9; - le figure 12 e 13 illustrano, da punti di vista rispettivamente anteriore e posteriore, l’elemento a braca di figura 11 applicato alla zona di bacino ed agli arti inferiori di un utilizzatore. Figure 11 shows an exploded and enlarged axonometric view of a sling element of Figure 1 associated with a member of the pelvic element of Figure 9; - Figures 12 and 13 show, from front and rear viewpoints respectively, the sling element of Figure 11 applied to the pelvis area and to the lower limbs of a user.
Con riferimento alle figure da 1 a 13, con 1 viene indicato il dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano, oggetto della presente invenzione, che nella sua configurazione completa comprende un elemento a casco, un elemento toracico, un elemento lombare, un elemento pelvico ed un elemento a braca interconnessi ed interagenti in modo sinergico per applicare al corpo forze correttive dei difetti di postura primari e secondari. With reference to figures 1 to 13, 1 indicates the corrective exoskeleton device for the human body, object of the present invention, which in its complete configuration comprises a helmet element, a thoracic element, a lumbar element, a pelvic element and a sling element interconnected and interacting synergistically to apply corrective forces to the body of primary and secondary posture defects.
L’elemento toracico 2 di tale dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano 1 comprende un elemento dorsale 3, preferibilmente in materiale sintetico rigido o semirigido, posizionabile in corrispondenza del tratto toracico della colonna vertebrale tramite una coppia di mezzi a spallaccio 4, preferibilmente in materiale tessile e dotati di imbottiture di irrigidimento morbide e flessibili o semirigide e sagomate. Nella condizione eretta di un utilizzatore che indossa il dispositivo 1, le estremità , superiore ed inferiore dei mezzi a spallaccio 4 sono connesse alle corrispondenti estremità superiore ed inferiore dell’elemento dorsale 3. The thoracic element 2 of this corrective exoskeleton device for the human body 1 comprises a dorsal element 3, preferably in rigid or semi-rigid synthetic material, which can be positioned in correspondence with the thoracic portion of the vertebral column by means of a pair of shoulder strap means 4, preferably in textile material and equipped with soft and flexible or semi-rigid and shaped stiffening padding. In the upright condition of a user wearing the device 1, the upper and lower ends of the shoulder strap means 4 are connected to the corresponding upper and lower ends of the dorsal element 3.
La porzione inferiore dell’elemento dorsale 3 à ̈ dotata di un primo attacco 5 per la connessione regolabile trasversalmente, ovvero regolabile orizzontalmente in detta condizione eretta di un utilizzatore che indossa il dispositivo 1, di prime estremità 6 di due primi bracci 7 pressoché orizzontali, semirigidi e sagomati a “J†le cui rispettive restanti estremità sono mutuamente connesse tramite rispettive cinghie reciprocamente fissabili tramite mezzi regolabili. Preferibilmente i primi bracci 7 sono realizzati in lamina metallica dotata di una certa elasticità oppure in materiale sintetico, ad esempio resina rinforzata con fibre od altro materiale omogeneo o composito dotato di una certa flessibilità e sono sagomati in modo che, dopo la loro regolazione, abbraccino i fianchi della parte inferiore del costato. Le cinghie dei primi bracci 7 sono preferibilmente in materiale tesile ed i mezzi regolabili che le uniscono possono consistere in una fibbia od in un’altra connessione regolabile. I mezzi a spallaccio 4 cooperano con i due primi bracci 7 per mantenere l’elemento dorsale 3 parallelo e posizionato nel tratto toracico della colonna vertebrale; le imbottiture dei mezzi a spallaccio 4 aiutano l’utilizzatore a mantenere le spalle in una postura corretta. The lower portion of the dorsal element 3 is equipped with a first attachment 5 for the transversely adjustable connection, that is, horizontally adjustable in said upright condition of a user wearing the device 1, of the first ends 6 of two first arms 7 almost horizontal, semi-rigid and â € œJâ € -shaped, the respective remaining ends of which are mutually connected by respective straps that can be mutually fixed by means of adjustable means. Preferably, the first arms 7 are made of metal foil having a certain elasticity or of synthetic material, for example resin reinforced with fibers or other homogeneous or composite material with a certain flexibility and are shaped so that, after their adjustment, they embrace the hips of the lower part of the side. The straps of the first arms 7 are preferably made of textile material and the adjustable means which join them can consist of a buckle or other adjustable connection. The shoulder strap means 4 cooperate with the two first arms 7 to keep the dorsal element 3 parallel and positioned in the thoracic portion of the vertebral column; the padding of the shoulder strap means 4 helps the user to keep the shoulders in a correct posture.
L’elemento a casco 11 à ̈ connesso all’elemento dorsale 3 tramite un mezzo a balestra 9 realizzato in materiale flessibile ed elastico, ad esempio in tondino o in listello sagomati ad arco e realizzati in acciaio armonico. The helmet element 11 is connected to the dorsal element 3 by means of a crossbow means 9 made of flexible and elastic material, for example in rod or in arch-shaped strip and made of harmonic steel.
La porzione superiore dell’elemento dorsale 3 reca un secondo attacco 8 per la connessione regolabile longitudinalmente, ovvero regolabile pressoché verticalmente in detta condizione indossata ed eretta, dell’estremità inferiore del mezzo a balestra 9 la cui restante estremità à ̈ fissata in modo regolabile ad un attacco di un elemento rotante a ritorno elastico 10 posto sulla sommità dell’elemento a casco 11 per consentire la rotazione attorno ad un’asse verticale della testa dell’utilizzatore e per mantenerla elasticamente rivolta frontalmente. The upper portion of the dorsal element 3 bears a second attachment 8 for the longitudinally adjustable connection, that is adjustable almost vertically in said worn and upright condition, of the lower end of the leaf spring means 9 whose remaining end is fixed in adjustable mode to an attachment of a rotating element with elastic return 10 placed on the top of the helmet element 11 to allow rotation of the user's head around a vertical axis and to keep it elastically facing the front.
La porzione inferiore dell’elemento dorsale 3 reca un terzo attacco 12 per la connessione regolabile longitudinalmente, ovvero verticalmente in detta condizione indossata ed eretta, di un membro elastico 13 di connessione di un elemento pelvico 14. The lower portion of the dorsal element 3 bears a third attachment 12 for the longitudinally adjustable connection, or vertically in said worn and upright condition, of an elastic member 13 for connecting a pelvic element 14.
Tale elemento pelvico 14 comprende due membri a piastra di riscontro pelvico 15 e di connessione 16 i cui lati superiori sono mutuamente incernierati a libro e tra i quali à ̈ posto un membro di regolazione della divaricazione 17 destinato a regolare l’angolo di divaricazione del membro a piastra di riscontro pelvico 15 rispetto al membro a piastra di connessione 16. This pelvic element 14 comprises two members with a pelvic abutment plate 15 and connection plate 16, the upper sides of which are mutually hinged like a book and between which there is a member for adjusting the divarication 17 intended to adjust the angle of spread of the pelvic abutment plate member 15 relative to connecting plate member 16.
Il membro a piastra di riscontro pelvico 15 à ̈ sagomato per mobilizzare il distretto sacro coccigeo del corpo dell’utilizzatore. The pelvic abutment plate member 15 is shaped to mobilize the sacral coccygeal district of the userâ € ™ s body.
La porzione superiore del membro a piastra di connessione 16 reca una staffa sagomata 27, ad esempio metallica a forma di “U†e fissata ad esso tramite viti ed avente i bracci paralleli dotati di rispettivi insiemi di fori per il fissaggio regolabile di una coppia di bielle 18 supportanti in modo regolabile un elemento lombare 19 comprendente un corpo 20 supportante in modo regolabile e/o elastico un elemento di riscontro lombare 21 a forma di semicilindro con struttura rigida e ricoperto con uno strato di materiale soffice e confortevole al contatto della zona lombare della colonna vertebrale. The upper portion of the connecting plate member 16 bears a shaped bracket 27, for example metal in the shape of a `` U '' and fixed to it by means of screws and having parallel arms equipped with respective sets of holes for the adjustable fixing of a pair of connecting rods 18 adjustably supporting a lumbar element 19 comprising a body 20 adjustable and / or elastic supporting a lumbar abutment element 21 in the shape of a semi-cylinder with a rigid structure and covered with a layer of soft and comfortable material in contact with the area lumbar spine.
La porzione inferiore del membro a piastra di connessione 16 reca un quarto attacco 22 per la connessione regolabile trasversalmente, ovvero regolabile orizzontalmente nella detta condizione, di prime estremità 23 di due secondi bracci 24 pressoché orizzontali, semirigidi e sagomati a “J†od a “L†le cui rispettive restanti estremità sono mutuamente connesse tramite rispettive cinghie, ad esempio tessili, fissabili tramite mezzi regolabili, ad esempio di tipo a fibbia. Quando il dispositivo à ̈ indossato e regolato, i due secondi bracci 24 abbracciano la zona del bacino approssimativamente all’altezza delle teste dei femori. I secondi bracci 24 possono essere realizzati con materiali e caratteristiche fisiche simili a quelle dei primi bracci 7. Le seconde estremità 26 dei secondi bracci 24, opposte alle prime estremità 23 di tali secondi bracci 24, recano fessure orizzontali per il posizionamento regolabile di rispettivi perni impegnati in dette fessure e destinati alla connessione girevole di estremità superiori di rispettivi mezzi ad arto inferiore 27. Ciascuno di tali mezzi ad arto inferiore 27 comprende un mezzo a coscia 28 ed un mezzo a gamba 29 mutuamente articolati per formare un ginocchio. The lower portion of the connection plate member 16 has a fourth connection 22 for the transversely adjustable connection, i.e. horizontally adjustable in said condition, of the first ends 23 of two second arms 24 almost horizontal, semi-rigid and `` J '' shaped a â € œLâ € whose respective remaining ends are mutually connected by means of respective belts, for example textiles, which can be fixed by means of adjustable means, for example of the buckle type. When the device is worn and adjusted, the two second arms 24 embrace the pelvis area approximately at the height of the femoral heads. The second arms 24 can be made with materials and physical characteristics similar to those of the first arms 7. The second ends 26 of the second arms 24, opposite the first ends 23 of these second arms 24, have horizontal slots for the adjustable positioning of respective pins. engaged in said slots and intended for the rotatable connection of upper ends of respective lower limb means 27. Each of said lower limb means 27 comprises a thigh means 28 and a leg means 29 mutually articulated to form a knee.
Ciascuno dei mezzi a coscia 28 ed a gamba 29 sono costituiti da due elementi scorrevoli e reciprocamente bloccabili per la regolazione della loro lunghezza. Each of the thigh means 28 and the leg 29 are constituted by two sliding and reciprocally locking elements for adjusting their length.
Ciascun mezzo a coscia 28 ed a gamba 29 Ã ̈ dotato di un insieme di mezzi anulari 30 apribili e chiudibili in modo regolabili per cingere le cosce e le gambe. Each leg 28 and leg 29 means is equipped with a set of annular means 30 which can be opened and closed in an adjustable way to encircle the thighs and legs.
Ciascun attacco primo 5 e quarto 22 comprende una coppia di rispettive scanalature a sottosquadro 35, 45, ad esempio con sezione a “T†ed aperte verso l’esterno tramite una fessura longitudinale realizzata in corrispondenza del piede della “T†, pressoché perpendicolari al piano di giacitura della colonna vertebrale, ovvero pressoché orizzontali. Each first 5 and fourth 22 attachment includes a pair of respective undercut grooves 35, 45, for example with a â € œTâ € section and open towards the outside through a longitudinal slot made at the foot of the â € œTâ €, almost perpendicular to the plane of the spinal column, that is, almost horizontal.
Ciascuna scanalatura a sottosquadro 35, 45 à ̈ destinata ad ospitare scorrevolmente le prime estremità 6 dei due primi bracci 7 o le prime estremità 23 dei secondi bracci 24 ciascuna delle quali estremità à ̈ a forma di piastra allungata con un bordo dentellato 36, 46 per il bloccaggio della posizione tramite denti elastici 37, 47 azionabili manualmente in apertura associati ed associati alle scanalature degli attacchi primo 5 e quarto 22. Each undercut groove 35, 45 is designed to slidably house the first ends 6 of the two first arms 7 or the first ends 23 of the second arms 24 each of which ends are shaped like an elongated plate with a notched edge 36, 46 for the locking of the position by means of elastic teeth 37, 47 manually operated in opening associated and associated with the grooves of the first 5 and fourth attachments 22.
Ciascun attacco secondo 8 e terzo 12 comprende una rispettiva scanalatura 38, 48 a sottosquadro, pressoché parallele alla colonna vertebrale, ovvero pressoché verticale. Ciascuna di tali scanalature 38, 48 degli attacchi secondo 8 e terzo 12 à ̈ destinata ad ospitare scorrevolmente un rispettivo mezzo a slitta 39, 49 bloccabile per regolare la posizione dell’estremità inferiore del mezzo a balestra 9 e la estremità superiore del membro elastico 13. Each second 8 and third 12 attachment comprises a respective undercut groove 38, 48, practically parallel to the vertebral column, ie almost vertical. Each of these grooves 38, 48 of the second 8 and third 12 attachments is designed to slidably house a respective slide means 39, 49 which can be locked to adjust the position of the lower end of the leaf spring means 9 and the upper end of the elastic member 13.
L’elemento rotante a ritorno elastico 10 comprende un attacco regolabile 50, ad esempio di tipo a sede con vite di blocco, per l’estremità superiore del mezzo a balestra 9. L’attacco regolabile 50 à ̈ collegato all’elemento a casco 11 tramite mezzi di rotazione 51, che ne permettono la rotazione attorno ad un asse verticale, e tramite mezzi a molla 52 agenti per mantenere l’elemento a casco 11 elasticamente orientato frontalmente. The elastic return rotating element 10 includes an adjustable attachment 50, for example of the seat type with locking screw, for the upper end of the leaf spring device 9. The adjustable attachment 50 is connected to the helmet element 11 by means of rotation means 51, which allow it to rotate around a vertical axis, and by means of spring means 52 acting to keep the helmet element 11 elastically oriented frontally.
Il membro elastico 13 che collega l’elemento dorsale 3 all’elemento pelvico 14 comprende uno stelo 60. Ad esempio a forma di asta con scanalature o costole longitudinali, la cui estremità superiore à ̈ vincolata a scorrere, senza possibilità di rotazione, in una cavità longitudinale del mezzo a slitta 49 del terzo attacco 12 dotala di elementi antirotazione riscontranti scorrevolmente delle scanalature o costole. L’ estremità superiore dello stelo à ̈ elasticamente sospinta in una posizione intermedia di equilibrio a riposo nella cavità del mezzo a slitta 49 da una coppia di molle compresse, ad esempio di tipo elicoidale, agenti a contrasto su tale estremità . Il membro elastico 13 comprende inoltre un membro di flessione e rotazione 61, comprendente ad esempio una molla elicoidale dotata di attacchi terminali connessi rispettivamente allo stelo 60 ed al membro a piastra di connessione 16 per consentire la rotazione dell’elemento pelvico 14 applicando a quest’ultimo forze elastiche di ritorno in una predeterminata posizione di riposo. The elastic member 13 which connects the dorsal element 3 to the pelvic element 14 comprises a stem 60. For example, in the shape of a rod with longitudinal grooves or ribs, the upper end of which is constrained to slide, without the possibility of rotation, in a longitudinal cavity of the slide means 49 of the third attachment 12 provided with anti-rotation elements slidingly abutting grooves or ribs. The upper end of the stem is elastically pushed into an intermediate position of equilibrium at rest in the cavity of the slide means 49 by a pair of compressed springs, for example of the helical type, acting in contrast on this end. The elastic member 13 also comprises a flexion and rotation member 61, comprising for example a helical spring equipped with terminal attachments connected respectively to the stem 60 and to the connecting plate member 16 to allow the rotation of the pelvic element 14 by applying to this € ™ last spring forces return to a predetermined rest position.
È importante osservare che gli elementi adiacenti e non del dispositivo 1 indossato da un utilizzatore, interagiscono sinergicamente per applicare al corpo dell’utilizzatore forze elastiche correttive dei difetti di postura primari e secondari ovvero indotti dai difetti primari. It is important to note that the adjacent and non-adjacent elements of the device 1 worn by a user interact synergistically to apply to the user's body elastic forces corrective of the primary and secondary posture defects or induced by the primary defects.
Un vantaggio della presente invenzione à ̈ di fornire un dispositivo ad esoscheletro correttivo per il corpo umano in grado di agire anche su tutto il corpo per la correzione sia dei difetti primari di postura sia di quelli secondari, derivanti dall’adattamento del corpo ai difetti primari. An advantage of the present invention is to provide a corrective exoskeleton device for the human body capable of also acting on the whole body for the correction of both primary posture defects and secondary ones, deriving from the adaptation of the body to defects. primary.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo facilmente adattabile ad ogni corpo tramite semplici ed immediate regolazioni di taglia. Another advantage is to provide a device that can be easily adapted to any body through simple and immediate size adjustments.
Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo che permetta di regolare le forze correttive che trasmette al corpo. Another advantage is to provide a device that allows you to regulate the corrective forces that it transmits to the body.
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| IT000197A ITBO20110197A1 (en) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | CORRECTIVE EXOSCHELETER DEVICE FOR THE HUMAN BODY |
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