ITFR20130013A1

ITFR20130013A1 - EXOSCHELETER DEVICE FOR ASSISTANCE TO HUMAN LOCOMOTION.

Info

Publication number: ITFR20130013A1
Application number: IT000013A
Authority: IT
Inventors: Marco Ceccarelli; Petre Cristian Copilusi
Original assignee: Marco Ceccarelli; Petre Cristian Copilusi
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-05-26

Description

DESCRIZION DESCRIPTION

Attualment son disponibili vari ad esoscheletro utilizzati soprattutto in assistenza motori per riabilitane e aumento di capacit con soluzioni di elevata complessità strutturale. sensoristia ed attuazione. Tali strutture ad esoscheletro sono genere finalizzate all emulazione strutturale e funzionale degli ari umani inferiori anche con articolazioni ridotte. come negli esempi di seguito descritt Currently, various exoskeletons are available, used above all in motor assistance for rehabilitation and capacity increase with highly complex structural solutions. sensors and actuation. Such exoskeleton structures are generally aimed at the structural and functional emulation of lower human arias even with reduced joints. as in the examples described below

Re W alk è stato sviluppato negli USA sin dagli anni 1990 come sistema di aiuto alla deambulazione ed in esercizi di riabilitazione motoria per il cui uso l 'utent deve avere proprie capacita di sostegno o con aiuto di stampelle . l.okoinal è un sistema commercializzato dai primi anni 2000 per applicazioni in ambienti ospedalieri con sistema di supporto dell'utente in deambulazione guidata su tapirulant Walking Assist Device della Honda in Giappone è un sistema ad esoscheletro di aiuto alla deambulazione quotidiana . Questi sistemi prevedono un esoscheletro con movimento delle articolazioni di anca e di ginocchio con motori attuatori per ciascna articolazione A ltre soluzioni ad esoscheletro sono state sviluppate con architetture simili alle precedenti, con un funzionamento più complicato e meno robusto rispetto alla soluzione proposta in questo brevetto», Re Walk has been developed in the USA since the 1990s as a walking aid system and in motor rehabilitation exercises for which the user must have their own support skills or with the help of crutches. l.okoinal is a system marketed since the early 2000s for applications in hospital environments with user support system in guided walking on a treadmill. Honda's Walking Assist Device in Japan is an exoskeleton aid system for daily walking. These systems provide an exoskeleton with movement of the hip and knee joints with actuator motors for each joint. Other exoskeleton solutions have been developed with architectures similar to the previous ones, with a more complicated and less robust operation than the solution proposed in this patent " ,

La descrizione dell'invenzione viene fatta con riferiment figure dei disegni allegati in cui: The description of the invention is made with reference to the figures of the attached drawings in which:

* La figura 1 mostra uno schema generale del Dispositivo ad esoscheletro per assistenza aa locomozione umana una rappresentazione puramenteesemplificativa : * Figure 1 shows a general diagram of the Exoskeleton Device for Assisting Human Locomotion in a purely illustrative representation:

* La figura 2 mostra uno schema generale del meccanismo articolato per ciascuna gamba,. con una rappresentazione cinematica puramente esemplificativa: * Figure 2 shows a general scheme of the articulated mechanism for each leg. with a purely illustrative kinematic representation:

*La figura 3 mostra una rappresentazione costruttiv meccanismo articolato per ciascuna gamba, conindicazione di tutte le parti necessarie * Figure 3 shows a constructional representation of the articulated mechanism for each leg, with an indication of all the necessary parts

* La figura 4 si riferisce ad un esempio di funzionamento del dispositivo ad esoscheletro per assistenza alla locomozione umana, mostrandone una fase del funzionamento . * Figure 4 refers to an example of operation of the exoskeleton device for assisting human locomotion, showing a phase of its operation.

Con riferimento alle figure 1 - 4 il dispositivo ad esoscheletro per assistenza alla locomozione umana [ 100) è With reference to figures 1 - 4 the exoskeleton device for assisting human locomotion [100) is

I due meccanismi articolati (101) installati su una struttura per indossamento che funge da telaio pe il motore (103) e per l'alloggiamento delle batterie di alimentazione (104) The two articulated mechanisms (101) installed on a wearable structure that acts as a frame for the motor (103) and for housing the supply batteries (104)

ogni meccanismo articolalo (101) ha le aste (105 .106. 107) che hanno anche funzione sostegno ed alloggiamento delle parti della gamba in coscia, stinco e caviglia rispettivamente each joint mechanism (101) has the rods (105 .106. 107) which also have the function of supporting and housing the parts of the leg in the thigh, shin and ankle respectively

meccanismo articolato ( 101 ) è realizzato da aste rigide . 107 108 109. 110. 11 1. 112) articolat tra loro con perni e dalle camme Il vantaggio principale del dispositivo ad esoscheletro consiste nella sua struttura leggera basata sul meccanismo articolato ( 101 ) e suo funzionamento agevolmente adattabile alle dimensioni degli utei con un solo attuatore che aziona i due esoscheletri sulle gambe grazie ad un opportuno sfasamento dei quadrilateri di azionamento inoltre il meccanis articolato (10 1 ) si presta ad una realizzazione con materiali leggeri ed in varie scale costruttive di agevole costruzio e semplice funzionamento , permettendo il suo impiego in applicazioni sia in ambito industriale che in soluzioni biomedicali per assistenza o per riabilitazione La presente invezione è descrta con riferimento a forme predefinite di realizzazione. E ' da intendersi che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo come definito dall' ambito di protezione delle rivendizaioni dichiarate. articulated mechanism (101) is made from rigid rods. 107 108 109. 110. 11 1. 112) articulated to each other with pins and cams The main advantage of the exoskeleton device consists in its light structure based on the articulated mechanism (101) and its operation easily adaptable to the dimensions of the utei with a single actuator that activates the two exoskeletons on the legs thanks to an appropriate phase shift of the drive quadrilaterals also the articulated mechanism (10 1) lends itself to a realization with light materials and in various constructive scales of easy construction and simple operation, allowing its use in applications both in the industrial field and in biomedical solutions for assistance or rehabilitation The present invention is described with reference to predefined embodiments. It is to be understood that other embodiments may exist which pertain to the same inventive core as defined by the scope of the declared claims.

Claims

1 Exoskeletal device articulated mechanisms for assisting the * a frame, motor carrier and housing for feeding bacteria "two leg structures or each is composed of tr which are operated by an articulated mechanism * a motor with the function of driving the whole device * two articulated mechanisms each composed of rods and cams Articulated mechanism operated by a single actuator according to claim 1. 3 Device to which the articulated mechanisms, according to the preceding claims. they have part sizes that can be modularly adjusted to different sizes of the assisted legs 4. Device in which the articulated mechanisms according to the preceding claims comprise actuation quadrilaterals to ensure the synchronized movement of the assisted legs. 5. A device in which the articulated mechanism according to the preceding claims comprises a cam mechanism which is positioned at any point of the shin rod.