JP2017512666A5 - - Google Patents

Claims (21)

1. ツールを使用している間にユーザの腕を支持するシステムであって、
   ユーザの体に装着されるように構成されたハーネスであって、前記ハーネスが、ユーザの一方または両方の肩の上または周囲に装着されるように構成された肩ハーネスを備え、前記肩ハーネスが、前記ハーネスがユーザに装着されたときにユーザの肩の上に第１回動点を含む、ハーネスと、
   腕サポートであって、前記第１回動点に回動可能に連結される第１腕サポートセグメントと、ユーザの上腕を支持するために、前記第１腕サポートセグメントに回動可能に連結される第２腕サポートセグメントと、ユーザの前腕を支持するために、前記第２腕サポートセグメントに回動可能に連結される第３腕サポートセグメントとを備える腕サポートと、
   前記第３腕サポートセグメントに連結されるツールマウントと、
   上腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺するために前記第２腕サポートセグメントに連結される第１セットの補償要素と、前腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺するために前記第３腕サポートセグメントに連結される第２セットの補償要素とを備えることを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記第１セットの補償要素が、前記第２腕サポートセグメントに少なくとも部分的に設けられていることを特徴とするシステム。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、
   前記第２セットの補償要素が、前記第３腕サポートセグメントに少なくとも部分的に設けられていることを特徴とするシステム。
4. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記第１および第２セットの補償要素が、前記ハーネスに設けられ、複数のケーブルが、前記第１および第２セットの補償要素を前記第２および第３腕サポートセグメントにそれぞれ連結することを特徴とするシステム。
5. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記第１腕サポートセグメントが、第１鉛直軸周りに回転して、ユーザの腕の水平回転に追従するように構成されていることを特徴とするシステム。
6. 請求項５に記載のシステムにおいて、
   前記第２腕サポートセグメントが、第２水平軸周りに回転して、ユーザの上腕の鉛直回転に追従するように構成されていることを特徴とするシステム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、
   前記第３腕サポートセグメントが、第３軸周りに回転して、ユーザの上腕に対するユーザの前腕の回転に追従するように構成されていることを特徴とするシステム。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記第３腕サポートセグメントの鉛直角が前記第２腕サポートセグメントの回転による影響を受けないように前記第１腕サポートセグメントと前記第３腕サポートセグメントとの間に連結されたリンケージをさらに備えることを特徴とするシステム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、
   前記第１腕サポートセグメントの第２端が、第１水平回動点で、前記第２腕サポートセグメントの第１端に回動可能に連結され、前記第２腕サポートセグメントの第２端が、前記第３腕サポートセグメントの第１端に隣接して配置され、
   前記リンケージが、
   前記第２腕サポートセグメントの第２端に回動可能に連結された第１リンクと、
   第２リンクであって、前記第２腕サポートセグメントが回転したときに、前記第２リンクが前記第２腕サポートセグメントと実質的に平行に延び、かつ前記第１リンクが実質的に鉛直に維持されるように、前記第１腕サポートセグメントの第２端と前記第１リンクとの間に回動可能に連結された第２リンクとを備え、
   前記第３腕サポートセグメントの第１端が前記第１リンクに回動可能に連結されていることを特徴とするシステム。
10. 請求項９に記載のシステムにおいて、
    前記第１および第２セットの補償要素が、第１および第２のバネ・滑車・ケーブルアセンブリをそれぞれ備え、前記第１バネ・滑車・ケーブルアセンブリの相殺力が、前記第３腕サポートセグメントの回転角度に関係無く、前記第２腕サポートセグメントの回転角度に基づいて可変であり、前記第２のバネ・滑車・ケーブルアセンブリの相殺力が、前記第２腕サポートセグメントの回転角度に関係無く、前記第３腕サポートセグメントの回転角度に基づいて可変であることを特徴とするシステム。
11. 請求項９に記載のシステムにおいて、
    前記リンケージがさらに、鉛直回動点周りに前記第１リンクに回動可能に連結された肘ブラケットを備え、前記第３腕サポートセグメントの第１端が、水平回動点周りに前記肘ブラケットに回動可能に連結され、前記鉛直回動点が、実質的に水平な面内でユーザの前腕の曲げに適応することを特徴とするシステム。
12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、
    前記第２および第３腕サポートセグメントが実質的に真っ直ぐとなったときに、前記肘ブラケットが前記第１リンクに少なくとも部分的に入れ子式に入り込むことを特徴とするシステム。
13. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記ツールマウントが、前記第３腕サポートセグメントに回動可能に連結されたピボットフレームを備えることを特徴とするシステム。
14. 請求項１３に記載のシステムにおいて、
    前記ツールマウントがさらに、前記ピボットフレームに回動可能に連結されて、前記ツールマウントに固定されたツールに対して複数の自由度を提供するジンバル装置を備えることを特徴とするシステム。
15. 請求項１４に記載のシステムにおいて、
    前記ツールマウントがさらに、前記ツールの一部分を受け入れるために、前記ジンバル装置に連結されたソケットを備えることを特徴とするシステム。
16. ツールを使用している間にユーザの腕を支持するシステムであって、
    ユーザの体に装着されるように構成されたハーネスと、
    ユーザの腕を支持するために前記ハーネスに回動可能に連結された腕サポートと、
    前記腕サポートの自由端上にあるツールマウントであって、前記腕サポートにより支持されたユーザの腕側の手によりツールが操作できるように前記ツールを受け入れるツールマウントと、
    前記腕サポートに連結された１またはそれ以上の補償要素であって、前記ツールマウントに受け入れられたツールおよび／またはユーザの腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺する１またはそれ以上の補償要素とを備えることを特徴とするシステム。
17. ツールを使用している間にユーザの腕を支持するシステムであって、
    ユーザの体に装着されるように構成されたハーネスであって、前記ハーネスが、ユーザの一方または両方の肩の上または周囲に装着されるように構成された肩ハーネスを備え、前記肩ハーネスが、前記ハーネスがユーザに装着されたときにユーザの肩の上に第１回動点を含む、ハーネスと、
    腕サポートであって、前記第１回動点に回動可能に連結される第１腕サポートセグメントと、ユーザの上腕を支持するために、前記第１腕サポートセグメントに回動可能に連結される第２腕サポートセグメントと、ユーザの前腕を支持するために、前記第２腕サポートセグメントに回動可能に連結される第３腕サポートセグメントとを備える腕サポートと、
    リンケージであって、前記第３腕サポートセグメントの鉛直角が前記第２腕サポートセグメントの回転による影響を受けないように前記第１腕サポートセグメントと前記第３腕サポートセグメントとの間に連結されたリンケージと、
    上腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺するために前記第２腕サポートセグメントに連結される第１セットの補償要素と、前腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺するために前記第３腕サポートセグメントに連結される第２セットの補償要素とを備えることを特徴とするシステム。
18. ツールを使用している間にユーザの腕を支持する方法であって、
    ハーネスをユーザに取り付けるステップであって、前記ハーネスが、前記ハーネスに対して移動可能な腕サポートを備える、ステップと、
    前記腕サポートがユーザの腕の動きに続いて追従するように前記腕サポートを使用してユーザの腕の一部を支持するステップであって、前記腕サポートが、ユーザの肩に隣接する第１鉛直軸周りに前記ハーネスに回動可能に連結された第１セグメントと、ユーザの上腕に隣接する第２セグメントであって、第２水平軸周りに当該第２セグメントが回転可能となるように前記第１セグメントに回動可能に連結された第２セグメントと、ユーザの前腕に隣接する第３セグメントであって、前記第２セグメントに回動可能に連結された第３セグメントとを備える、ステップと、
    前記第３セグメントに連結されたツールマウント内にツールを固定するステップと、
    前記ツールを使用して１またはそれ以上のタスクを実行するステップとを備え、前記第１および第２セグメントが、ユーザが動いたときに実質的に動きを邪魔することなく前記ツールに作用する重力を少なくとも部分的に相殺する相殺力を加える１またはそれ以上の補償要素を備えることを特徴とする方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、
    前記腕サポートが、前記第３セグメントの鉛直回転角が前記第２セグメントの回転によって影響を受けないように、前記第１セグメントと前記第３セグメントとの間に連結されたリンケージを備えることを特徴とする方法。
20. 請求項１８に記載の方法において、
    前記腕サポートが、前記第２セグメントと前記第３セグメントの回転が互いに独立したものとなるように、前記第１セグメントと前記第３セグメントとの間に連結されたリンケージを備えることを特徴とする方法。
21. ツールを使用している間にユーザの腕を支持するシステムであって、
    ユーザの体に装着されるように構成されたハーネスと、
    前記ハーネスに回動可能に連結されるとともに、ユーザの腕の動きを実質的に邪魔せずに、ユーザの腕の動きに追従しながらユーザの腕の動きに適応するように構成された腕サポートであって、腕に作用する重力を少なくとも部分的に相殺する１またはそれ以上の補償要素を含む腕サポートと、
    前記ハーネスに回動可能に連結された第１端と、ツールを受け入れるための第２自由端とを有し、前記腕サポートアセンブリにより支持される腕側の手の隣接位置に前記ツールを位置決めするように構成されたツールマウントであって、前記第２自由端に受け入れられた前記ツールに作用する重力を少なくとも部分的に相殺する１またはそれ以上の補償要素を含むツールマウントとを備えることを特徴とするシステム。