JP2017518098A - 歩行を可能にするハンドコントロールを備えたエクソスケルトンスーツ - Google Patents

Abstract

使用者が腕部を使用して脚部を制御することを可能にするエクソスケルトンスーツが提供される。好ましくは、脚部と腕部との間に双方向のフィードバック／制御が存在し、脚関節部の動きを腕関節部の動きに対して比例させる。関節部への触覚的な力と制御する力もまた、比例してもよい。動き及び力の相対的な大きさは、調節可能であってもよい。回転又は角度のアクチュエータが使用されてもよい。捻りアクチュエータもまた、フレーム部材の捻れ変位をもたらすために、並んで搭載された一対の曲げアクチュエータを使用して提供されてもよい。そのハンドグリップにピッチ、ロール及びヨーの動きを加えることにより下体の動きを同時に制御しながら、ハンドグリップ上で使用者の体重の一部分を支持する能力が、可能である。

Description

エクソスケルトンスーツ

［関連出願の相互参照］
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく、２０１４年５月５日に出願された米国仮出願第６１／９８８，８８８号の利益を主張する。

人間の脳は、高度に適応的である。それは、最初の情報がもはや利用可能でない場合に、新たな及び異なるセンサ情報を活用するために、それ自体を再プログラムすることができ、更には再配線することができる。再配線のこの過程は、脳の可塑性と呼ばれる。

脳の可塑性の実験において、代わりの皮膚パッチへの触覚（接触覚）フィードバッグを用いて、切断患者の脳（amputee’s brain）は、その感触を人工指の指先から来るものとしてよく解読することが示されてきた。他の例において、人が内耳の平衡機能を失った場合、使用者の舌に対して衝撃（impulse）を発生する電子変換器は、彼ら又は彼女らの脳によって内耳から来るものとして解読されることができ、そのため、その人は歩行を取り戻すことができ又は更に自転車に乗ることを取り戻すことができる。

対麻痺の人々は、車椅子に限られることから利益を受けることができる。エクソスケルトンスーツは、この自由の可能性を提供する。コンピュータアルゴリズムを用いて彼ら又は彼女らの意図を予測する既存のエクソスケルトンスーツは移動性の向上をもたらすが、その人の動きは尚もコンピュータプログラムによって決定され、それが彼ら又は彼女らの全ての意図を予測することは決してできない。

本エクソスケルトンスーツの設計は、人間の脳の計算能力及び適応的な運動制御能力を利用する。それは、使用者にあるレベルの触覚フィードバック及び制御を提供し、その触覚フィードバック及び制御は、切断患者又は対麻痺患者に真の自由及び移動性の感覚を与えることができる。特定の用途においては、強壮な使用者もまた、この装置の動作の原理から利益を受けることができる。

神経接続を作り出すことは、人間の脳に“習得回路が備わる（hardwired）”ようになるまでに三週間又はそれ以上かかることがあるので、本装置の使用を学習することは、従らのシステムよりも長くかかるかも知れない。これはシステム性能の欠点ではない。それは潜在的な利益である。出願人は、発見、打開及び改善の過程が、一貫して達成、満足及び幸福の感覚をもたらすことを観察してきた。

本装置のエクソスケルトンスーツの一つの実施形態は、高度な移動性及び高度なレベルの使用者による制御の可能性をもたらすであろう。地面の起伏は、触覚フィードバックハンドルを通して使用者の手によって感じられることができる。同時に、手の動きは（そのハンドル上でボタン‐マウスボタンに類似する、が押されている間）、足の位置、外側角及び回転を制御することができる。

数週間又は数か月以内の練習で、一部の使用者については、脳が手への触覚フィードバックを解読し始めることがあり、その使用者が、彼ら又は彼女らの手におけるこの感触を脳が知覚するであろうものを、足における感触として再取得し始めることがある。同時に、脳は、彼ら又は彼女らの手及び腕において彼ら又は彼女らが感じることができる触覚入力装置の動きを、あたかも脚及び足から直接中継されているかのように、信号として知覚し始めることがある。

他のエクソスケルトンスーツに共通するような支柱（crutches）の代わりに、本スーツのために使用されるアクチュエータ技術は、回転型のものであってもよい。それは、歪み波回転アクチュエータを含むがそれに限定されず、好ましくは、支柱の必要なくその構造を通じてハンドグリップが使用者の体重を支持することを可能にするほど、十分に反応が早い。

それに応じて、使用者の手を受けるように構成されているハンドグリップ部材（hand grip members）を有するエクソスケルトンスーツが提供される。ハンドグリップ部材は、使用者の手がハンドグリップ部材によって受けられているときに使用者によって動かされるように構成されている。フレーム及び／又はアクチュエータ内のセンサは、彼又は彼女の手を動かす使用者によるシステムへの入力として、ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されている。足受け（Foot receiving）又は足模倣（foot emulating）部材、及びアクチュエータは、ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されているセンサによって検出された動きに従って、足受け又は足模倣部材を動かすように構成されている。

様々な実施形態において、以下の特徴のうちのいずれか一つ又はそれ以上が含まれ得る。ハンドグリップ部材上に制御要素（control elements）が存在してもよく、エクソスケルトンスーツは、制御要素からの信号に従って、いずれの足受け又は足模倣部材が、いずれのハンドグリップ部材の動きに従って動かされるかを選択するように構成されている。制御要素はニュートラル設定を更に有してもよく、エクソスケルトンスーツは、制御要素がニュートラル設定に設定されている場合には、対応する足の動き無しで、ハンドグリップ部材が自由に動くことを可能にするように構成されている。足受け又は足模倣部材上の地面接触センサ、及び、足受け又は足模倣部材のいずれの部分がどのレベルの接触圧力で地面に接触しているかについてフィードバックを使用者に与えるために、地面接触センサから情報を受信するために接続されている、ハンドグリップ上のフィードバックアクチュエータが存在してもよい。各フィードバックアクチュエータによって使用者に与えられるフィードバックは、一つ又はそれ以上のそれぞれの地面接触センサによって検出されたそれぞれの地面接触圧力に依存する信号強度を有してもよい。足受け又は足模倣部材を動かすように構成されているアクチュエータは、ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されているセンサによって検出された動きに従って、使用者によって調節可能な運動の相対的な大きさで動くように構成されてもよい。制御要素は、例えば、圧力感知式（pressure sensitive）であってもよく、相対的な大きさは、制御要素によって感知される圧力に基づいて調節可能であってもよい。足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されているセンサ、及び、足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されているセンサによって検出された動きに従って、ハンドグリップ部材を動かすように構成されているアクチュエータ、が存在してもよい。ハンドグリップ部材を動かすように構成されているアクチュエータは、足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されているセンサによって検出された動きに従って、使用者によって調節可能な運動の相対的な大きさの逆で、動くように構成されていてもよい。ハンドグリップ部材を動かすように構成されているアクチュエータは、足受け又は足模倣部材を動かすように構成されているアクチュエータと対になって接続されてもよく、各アクチュエータは、それぞれのアクチュエータによって加えられるか又は受けられる力を検出する力センサと関連付けられており、各対のアクチュエータは、その対の他のアクチュエータの力センサによって検出された力に依存する力を加え、その対についての力の所定の相対的な大きさを維持するように構成されている。各対についての力の所定の相対的な大きさは、使用者によって調節可能であってもよい。ハンドグリップ部材を動かすように構成されているアクチュエータは、以下の段落で定義されるアクチュエータアセンブリを含む。そして、足受け又は足模倣部材を動かすように構成されているアクチュエータは、以下の段落で定義されるアクチュエータアセンブリを含む。

アクチュエータアセンブリであって、第一の端部、第二の端部、第一の端部及び第二の端部の間に延び且つ接続する、第一の長手要素、及び、第一の端部及び第二の端部の間に延び且つ接続する、第二の長手要素であり、第一の長手要素は第二の長手要素から第一の側面方向に離間している、第二の長手要素、を有し、第一の長手要素は、第一の側面方向に対して実質的に垂直な第二の側面方向に曲がるように作動可能であり、第二の長手要素は、第二の側面方向に対して反対方向に曲がるように作動可能であり、第一の長手要素の第二の側面方向への曲げ及び第二の長手要素の第二の側面方向に対して反対の方向への曲げは、アクチュエータアセンブリの捻りを引き起こし、第一の端部及び第二の端部の相対的な回転を引き起こす、アクチュエータアセンブリ、が更に提供される。

様々な実施形態において、以下の特徴のうちのいずれか一つ又はそれ以上が含まれ得る。第一の長手要素及び第二の長手要素は、アクチュエータアセンブリの捻りを引き起こす曲げの方向に対して反対の方向に曲がり、アクチュエータアセンブリの反対の捻りを引き起こすように作動可能であってもよい。アクチュエータアセンブリは、捻り及び反対の捻りのそれぞれについて、第一の端部に対する第二の端部の４５度又はそれ以上の回転を引き起こすことが可能であるように構成されていてもよい。アクチュエータアセンブリは、捻り及び反対の捻りのそれぞれについて、第一の端部に対する第二の端部の９０度又はそれ以上の回転を引き起こすことが可能であるように構成されていてもよい。第一の長手要素は、第一の圧電アクチュエータ又は他のアクティブな材料のアクチュエータを有してもよく、第一の圧電アクチュエータの作動によって曲がるように作動可能であってもよく、第二の長手要素は、第二の圧電アクチュエータを有してもよく、第二の圧電アクチュエータの作動によって曲がるように作動可能であってもよい。アクチュエータアセンブリは、第一の圧電アクチュエータ及び第二の圧電アクチュエータのうちの少なくとも一つにおいて捻りによって生成される電圧を検出することによって、アクチュエータアセンブリの捻りを検出するように、更に構成されていてもよい。アクチュエータアセンブリは、人間用のエクソスケルトンの上腕部、前腕部、下肢部又は上肢部に使用されてもよい。アクチュエータアセンブリは、人間型ロボットの上腕部、前腕部、下肢部又は上肢部に使用されてもよい。そして、アクチュエータアセンブリは、産業用ロボット又は他の種類のロボット又は運動制御部材の腕部に使用されてもよい。

本装置及び方法のこれら及び他の態様は、参照により本明細書に組み込まれる特許請求の範囲に記載される。

これから実施形態は、例として、同様の参照符号は同様の要素を指し示す図面を参照して記述されるであろう。

図１は、エクソスケルトンスーツを着用している人の上体の側面図である。

図２は、図１のエクソスケルトンスーツのハンドグリップの拡大正面図である。

図３は、エクソスケルトンスーツを着用している人の全身の透視図である。

図４は、図３のエクソスケルトンスーツの下体部分の側面斜視図である。

図５は、エクソスケルトンスーツの腕部分の透視図であり、アームグリップの下面の制御パッドを示す。

図６は、エクソスケルトンスーツのハンドグリップの拡大図であり、エクソスケルトンの使用中に通常使用者の手で覆われる制御及びフィードバック部品を示す。

図７及び図８は、異なる複数の視点からの、エクソスケルトンのハンドグリップの一つの他の実施形態の拡大図である。 図７及び図８は、異なる複数の視点からの、エクソスケルトンのハンドグリップの一つの他の実施形態の拡大図である。

図９は、エクソスケルトンスーツの足部分の下面の透視図であり、圧力センサを示す。

図１０は、エクソスケルトンスーツの透視図であり、様々な回転又は角度接続部を示す。

図１１は、捻り能力を有するエクソスケルトンスーツの下肢部分の拡大透視図である。

図１２は、エクソスケルトンスーツの上体部分の側面図であり、使用者が彼ら又は彼女らの腕を通して彼ら又は彼女らの体重を少なくとも部分的に支持することを可能にするために、どのようにエクソスケルトンを通して力が伝達されることできるかを示す。

図１３は、エクソスケルトンスーツの後方斜視図であり、制御ＣＰＵ及び電池パックを示す。

図１４は、エクソスケルトンスーツの後方斜視図であり、例示的な信号経路を示す。

図１５は、一つの例示的な取り付け機構として固い締め具（clasps）を使用して人間の体に取り付けられたエクソスケルトンスーツの後方斜視図である。

エクソスケルトンスーツ１０の一つの例示的な実施形態は、図１及び図２に示すように一つ又はそれ以上のハンドグリップ１２を有する。ハンドグリップは多機能である。それらは、制御及び下体からの触覚フィードバックを提供する。ハンドグリップを右に（時計回りに）傾けることは、一方の足を右に傾けることができる。いずれの足をグリップが制御するかは、グリップ上のいずれのボタンが起動されるかによって決定される。一つの好ましい実施形態において、両方のハンドグリップが、左右の足／脚のそれぞれを作動させるためのボタンを有する。いずれかのグリップ上で一つのグリップ上の左ボタン１４（この例示的な実施形態においては、各グリップ上の左親指ボタン）が使用者によって起動された場合に、そのグリップ及び／又は腕部の如何なる動きでも、以下のように左脚の動きをもたらすであろう。

図４で弧１８によって示されるような、グリップの左の時計回りの回転＝図４で弧２０によって示されるような、足の左の時計回りの回転。

グリップの前方回転＝足の前方回転（forward rotation）。

肘の屈曲＝膝の屈曲。

肩の外側への回転＝股関節の外側への回転。

肩の前方回転＝股関節アクチュエータの前方回転。

同様に、右ボタン１６が起動された場合に、例えば図３で弧２２によって示されるようなグリップの動きは、図３で弧２４によって示されるような右足の動きをもたらすであろう。

一つの好ましい実施形態において、ボタンは圧力感知式であり、そのためボタン１４又は１６へのより大きな圧力は、対応する脚及び足のより大きな動きをもたらすであろう。

様々な種類の動きの増幅又は軽減（attenuation）についての個人設定は、例えば、障害の一部として彼ら又は彼女らが上体において限られた動きを有する場合に、使用者の助けになるであろう。

本システムの一つの好ましい実施形態では、一方のボタン／パッド１４又は１６が押圧される場合に、グリップ及び腕部の動きは足／脚の動きをもたらすのみであることに留意することは、重要である。ボタンが起動されない場合には、腕部は、脚を動かすこと無く自由に（他の目的のために）動くことができる。

ハンドグリップ部材の動きは、腕部の部材及び／又はアクチュエータ内のセンサによって検出される。一つの好ましい実施形態において、上で列挙された全ての腕部関節と関連付けられるセンサは、各個別の関節部の運動を検出する。集合的に、各関節部の動きの検出は、ハンドグリップ部材の動きを検出する。アクチュエータは、上体センサによって検出された上体部材の動きに従って下体部材を動かすように構成されている。この構成は、ＣＰＵによる制御を含んでもよいが、これに限定されない。足受け又は足模倣部材のこの動きは、一つの好ましい実施形態において、使用者による入力としての対応する腕関節部の動きに従って、上で列挙された各脚関節部の動きによって実行されてもよく、センサによって検出されてもよい。手足（limbs）が十分な自由度を有している場合には、対応する個別の関節部の動き無くしてハンドグリップ部材の運動に従って足受け又は足模倣部材を動かすことも可能である。

［触覚フィードバック］
下体から上体へのフィードバックは、好ましくは以下の通りである。

上で述べたように、地面又は他の物体との接触に由来する足の如何なる角形成（angulation）でも、ハンドグリップ及び他の関節部に逆に戻って伝達される、比例する大きさ及び／又は比例する力の角運動をもたらすであろう。例えば、左足が不均一な地面を踏み、（後ろから見た場合に）反時計回りに回転した場合、左ボタンが押圧されたハンドグリップは、同様に反時計回りの方向に角度を成すであろう。この動きは使用者によって抵抗され得る力（力のフィードバック）であってもよく、又は、それは、比例する動き（動きのフィードバック）若しくは両方の組み合わせであってもよい。動きのフィードバックに対する力のフィードバックの量は、好ましくは使用者の好みによって選択され／又は調節される。力のフィードバック及び動きのフィードバックは、互いに反しない。たとえ動きのフィードバックを使用して、運動に合わせることに完全に拘束されるとしても、この拘束は、（使用者による上体部材への入力の結果として）脚に力を加え、意図される相対的な大きさで腕の運動に一致させることによって、より大きな程度まで使用者によって満たされることができる。言い換えれば、使用者は、腕に小さな力及び／又は動きを加えて、脚に大きな力及び／又は動きを得ることができる。同時に、使用者は、（下体部材によって経験される大きな力及び／又は動きの結果として、弱い触覚フィードバック力を上体に伝達するようにエクソスケルトン制御を設定することができる。このように、腕及び脚の関連する関節部の間の運動の相対的な大きさ及び相対的な力の大きさは、独立して制御されることができる。相対的な大きさは、線形比例の関係であってもよく又は非線形比例の関係であってもよい。

触覚フィードバック効果の他の例として、動かされている下肢（lower limb）の慣性は、好ましくは、その足／脚を動かしている腕及び腕のハンドグリップにおいて感知され、腕／グリップの動きに対する、より大きな抵抗として感じられてもよい。

触覚フィードバックの量は、好ましくは、図５においてグリップ１２の下面に示されるボタン又はパッド２６のような入力装置を用いて使用者によって制御される。触覚フィードバックを増大するために、使用者がシステムに入力してフィードバック量を変更するための多くの方法のうちの一つのこの例示的な実施形態において、使用者は、彼ら又は彼女らの指先を用いて、より大きな圧力を加えることができる。これは、その手（又は、使用者の好みに応じて両手）にフィードバックする力及び／又は動きの量を増幅するであろう。

使用者への有用な入力であると考えられる他の力のフィードバックは、足と地面との間の接触検出の一種である。それは、この入力に対して感受性のある領域で使用者の皮膚に接触している表面上の動き及び／又は電気刺激及び／又は振動を介して中継される。一つの非限定的な例は図６に示されており、使用者の掌の下のパッドは、一つ又はそれ以上の領域において振動する動きによってエネルギーを与えられる。本実施例において、パッドは４つの区分２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ及び２８Ｄに分割され、それらは、地面に接触している足／靴の裏の対応する象限（quadrant）において検出された圧力に依存して、より強い又はより弱い強度で振動する（又はいくつかの使用者が検知可能な手段によって指標を与える）。このフィードバックは、使用者が彼ら又は彼女らの手（及び／又は他の皮膚領域及び／又は視覚的及び／又は聴覚的フィードバックであるが、掌の接触領域は地面接触力の触覚フィードバックのために好ましいフィードバック領域であると考えられる）を通じて地面接触を感知することを可能にするであろう。この地面接触フィードバックレベルはまた、実時間で又は設定を用いて、個別の使用者によって及び／又は個別の使用者のために、調節されてもよい。このフィードバックを用いて、一部の使用者には、例えば片足で立つこと、及び地面に接触する足／足首／脚の正確な角度修正（corrections）を引き起こすハンドグリップを用いた調節を行うことが可能であると考えられる。この追加的なフィードバックの重要性は、（均衡を維持することが必要な角度の小さな範囲内での）片足で立つことの不均衡から使用者にフィードバックされるであろう小さな角度の動きは、使用者に彼ら又は彼女らがオフバランスであると通知することが必ずしも適切でないという事実に起因する。片足で立つことは、使用者が行うことを本スーツが可能にするであろうと考えられる事のうちの、一つのより挑戦的な例である。しかし、歩行は片足の動きの連続であり、それらは全てこのフィードバックを使用者に実時間でもたらすであろう。そのため、歩行又は両足で立つことさえも、使用者に地面との足の接触面上の圧力分布の持続的な認識を提供することができ、そのため安全且つ有効な歩行運動が達成され得る。図７及び図８は、二つの視点から、フィードバックのための同様な振動パッド２８Ａ−２８Ｄを備えたハンドグリップの他の実施形態を示す。

足の裏に位置付けられるセンサは、圧電式、ピエゾ抵抗式又は電磁式の歪みセンサであってもよいが、それらに限定されない。理想的には、各センサは、立つ、歩く及び走る間に典型的に経験されるものの範囲内の地面接触圧力及び／又は力を検出することが可能であろう。また、それらは、使用者がオフバランスになる前に修正を行うことができるように、使用者が上体部材への触覚フィードバックを通じて圧力の小さな差を区別することを可能にするであろう。図９はエクソスケルトンの足部分３０を示し、足部分３０は、パッド上の圧力を検出する関連する圧力センサ（図示なし）をそれぞれ有するパッド３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ及び３２Ｄを備えている。

機械的なボタン若しくは動かない圧力感知式パッド又はボタン、又は口頭での命令若しくは頭の動きのような手以外の体の他の部分による起動等を含むがそれらに限定されない多くの異なる制御入力装置が、発明者によって考えられ、予測されている。

［スーツの動作］
上記の入力方法（又は下体の動きを制御する使用者による入力としての上体の動きの原理と一致する変形）を用いて、スーツの上体部材への入力の力及び／又は動きに影響するように彼ら又は彼女らの手及び／又は腕を動かし、このようにしてスーツの下体部材の歩行の動きを引き起こし、制御するすことによって、（たとえ彼ら又は彼女らが自身の下肢の全て又は一部を動かす能力を有していなくても）本装置で歩くことが使用者にとって可能であると考えられる。

図面内の中空の円筒状又は長い円筒状の部材のそれぞれは、角度のトルク及び動きを達成することの回転式又は他の作動方法を表す。如何なる回転アクチュエータでも使用され得るが、歪み波回転アクチュエータは、それらの高いトルク及び低いプロファイルのために好ましく、エクソスケルトンが他の作動システムより嵩張らないことを可能にする。このアクチュエータは、磁気的に制御されることができ、例えば、入力電流を出力トルクに変換することができる。各アクチュエータは、例えば、単一の軸の回りの回転を可能にすることができ、いくつかのアクチュエータを組み合わせることによって、スーツの手及び足は、最大で６自由度で動くことができる。アクチュエータの理想的な数は、スーツの設計及び使用者のニーズと共に変動するであろう。図１０に示されるスーツは、完全な移動性を提供するために必要とされる最小数のアクチュエータの一例である。それらは、以下のものから成る。

［回転及び／又は角度アクチュエータ］
足首回転関節部（ankle rotation joint）４０‐手首回転関節部５０に結び付けられる（linked）

足首ローリング関節部（ankle rolling joint）４２‐手首ローリング関節部５２に結び付けられる

膝関節部４４‐肘関節部５４に結び付けられる

股関節部（前方／後方回転）４６‐肩関節部（前方／後方回転）５６に結び付けられる

股関節側方回転伸展関節部（hip lateral rotation extension joint）４８‐肩側方回転関節部（前方／後方回転）５８に結び付けられる

本装置エクソスケルトンの一つの実施形態は、体の左及び右について各関節部の二つを含む。これらのアクチュエータのそれぞれの好ましい配置を例示する一つの実施形態は、図１０に示される。

下体の関節部が上体の関節部によって制御される好ましい実施形態において、これらのアクチュエータのそれぞれは、対になって（in pairs）結び付けられることができる。一方の腕上の関節部のそれぞれとのリンクは、押圧される親指ボタンに対応する脚の関節部に対して確立されることができる。結び付けられた関節部の対は、一つの実施例において、以下の通りである。

時計回りの（ＣＷ）足首回転関節部は、手首関節部の（側面から見て）ＣＷ回転の結果である

足首関節部のＣＷ側方ローリングは、手首関節部の（正面から見て）ＣＷ側方ローリングの結果である

膝関節部のＣＷ回転は、肘関節部の（側面から見て）反時計回りの（ＣＣＷ）回転の結果である

ＣＷ股関節部回転は、（側面から見て）ＣＣＷ肩関節部回転の結果である

ＣＷ側方股関節部回転は、（正面から見て）肩関節部のＣＷ側方回転の結果である

触覚フィードバックは、好ましくは同じ関係（上に列挙されたように、ＥＧ：ＣＷ＝ＣＷ又はＣＷ＝ＣＣＷ）を有することに留意されたい。

エクソスケルトンスーツは、全ての手足が上体から下体まで同じ形で反応するように設計されてもよい（ＩＥ：上体アクチュエータのＣＷ＝下体のＣＷ）。しかし、肩‐股関節の関連付け及び肘‐膝の関連付け以外の全ての関連付けにそれが当てはまるならば、それは使用者にとってはるかに直感的であろう。これら二つの場合において、最も自然な回転方向は、（あなたの手の運動を用いてあなたの足を動かすことを想像すると）実際には逆になっている。

追加的な作動手段は、ヨー方向において足及び手首の回転を達成するために必要である。これは多くの異なる方法で行われることができるが、これらの動きは足首及び手首のピッチ軸の動きよりも低いトルクであり、足首のロールのような動きは典型的に足首又は膝のピッチよりも低い角度変位であるので、例えば、これらの動きが成し遂げられ得る、より簡便な方法が存在する。

多くの例のうちの一つが図面に示されており、図１１には詳細に、本装置エクソスケルトンの全ての“手足（limbs）”上の“脛骨‐腓骨（tib-fib）”構成と共に示されている。

人間の下脚の脛骨及び腓骨に類似の（analogous）構造部材の表面への被覆又は被膜により、脛骨部材又は腓骨部材のうちの一つの片側を短縮することに及び他方の脛骨部材又は腓骨部材の反対側を短縮することよって、ヨー方向の動きが作り出されることができる。

この例示的な実施形態における構造部材は、鉄若しくはプラスチック、又は炭素繊維のような、しかしこれに限定されない複合材料等の、多くの異なる種類の固い材料で作られてもよい。表面の短縮（及び又は各構造部材の反対側の延長（lengthening））は、反対向きの複数の力の結果として必須のヨー変形を作り出すために十分な力を働かせることができる機構の材料によって行われる必要がある。他の種類の動きは、例えば短縮及び／又は延長材料を足首支持構造の片側又は両側に向かって作動させることによる足首構造のロール角形成のように、この戦略によって同様に成し遂げられ得る。

これらの動きを達成するための適切な材料は、ピエゾセラミック、電気活性（electro-active）材料、ニチノールのような加熱活性化材料、又は、エクソスケルトンスーツの手足のうちの一つ又はそれ以上における脛骨部材及び腓骨部材のうちの一つ又はそれ以上若しくは他の部材の片側又は両側の形状及び／又は相対的な長さ変化の機械的若しくは電気機械的若しくは電磁気的な手段、を含むが、それらに限定されない。

図１１は、外面及び内面上に例示的なピエゾ材料被覆を備えた脛骨‐腓骨構造を使用してヨー運動を実行するアクチュエータアセンブリを示す。ＣＰＵによって供給された印加電圧は、長手要素（脛骨部材及び腓骨部材）上のピエゾセラミック被覆を収縮させる。後部外面を作動させてそれを収縮させることは、後部部材６０を矢印６２によって示されるように曲がらせるであろう。また前部内面を作動させてそれを収縮させることは、前部部材６４を矢印６６によって示されるように曲がらせるであろう。これらの反対向きの曲げの組み合わされた効果は、矢印６８によって示されるような下脚部材の捻り（twisting）を引き起こし、足のヨー回転を引き起こすであろう。端部７０及び７２は、曲げ効果が互いに対する端部の回転を引き起こすように前部部材及び後部部材を接続する。曲げ効果の大きさは、供給される電圧の大きさによって制御されることができる。ＣＰＵは、腕部材内のセンサからの入力に基づいてこの電圧を調整する。同様の構成が腕部材に使用される場合は、使用者の手首の動きからピエゾセラミック被覆内に生成される印加電圧は、ＣＰＵによって読み取られ、脛骨部材及び腓骨部材を相応に収縮させるために供給される電圧を計算するために使用される。このようにして、手におけるヨー方向の動きは、足における相応のヨー方向の動きを生み出すことができる。手首又は腕を捻ることは、好ましくは、足部材又は上脚部材の同じ方向での捻りをもたらす。用語“前部（anterior）”、“後部（posterior）”、“内側（inner）”及び“外側（outer）”の使用は、この特定の実施例に関するものであり、請求の範囲を特定の向きに限定するものと解釈されるべきではない。記述されたようなアクチュエータアセンブリはまた、エクソスケルトンの他の手足部分において、及びそれが例えば上腕又は前腕及び脚部分においてエクソスケルトン内のように使用されることができる、人間型ロボットのような他の用途において、及び産業用ロボット若しくは他の種類のロボット又は運動制御機構において使用されてもよい。

［体重支持］
本明細書において記述される装置を用いて、また回転アクチュエータ及び他のアクチュエータを使用して高速且つ一貫した運動によって、支柱等の追加的な地面接触部材の使用をすること無く、使用者が本装置のハンドグリップで彼ら又は彼女らの体重の一部分を支持することを可能にすることができると考えられる。エクソスケルトンフレームを通じたこの体重支持は支柱の機能に類似するが、手から地面への体重移動は、エクソスケルトンスーツを通じて足に向かう。本開示において記述されるような正確且つ反応が早い入力制御及び運動フィードバックによって、手／腕の動きで足及び脚の動きに影響を与えながら、ハンドグリップで彼ら又は彼女らの体重の一部分を支持することが使用者にとって可能であると考えられる。例えば、体重を支えている足が地面上にある場合に、歩行の動きを作り出すために必要な対応するグリップの動きは、一つの例示的な条件において、足首の回転、及び均衡をとるための足首の小さな角度のピッチ及びヨー回転だけである。足首のピッチ及びヨー回転は、両方とも、関連付けられたハンドグリップのピッチ及びヨーの力及び／又は動きを介して、彼ら又は彼女らがこのハンドグリップ上に体重の一部又は全部を持ったまま、使用者入力制御によって作動させられることができる。ＣＰＵ及び触覚フィードバック制御アルゴリズムは、足が垂直方向下向きに動かない限りはハンドグリップが垂直方向下向きに動くことを許容しないことによって、ピッチ及びヨーの動き制御は、同じハンドグリップが使用者の体重を支持すると同時に成し遂げられることができる。足は、垂直方向に動くことが地面によって阻害され、グリップは、垂直方向下向きに動くことが運動フィードバック制御システムによって阻害される。そのため、使用者は、ハンドグリップを如何なる方向にも傾け、対応する足の相応の傾きを達成することができる。同時に、使用者は、（足が地面に接触していることによって）足の下向きの動きをもたらさない下向きの力をハンドグリップに加えることができ、そのため使用者は、垂直方向下向きに動かないハンドグリップで彼又は彼女の体重の一部分を支えることができる。

足が垂直方向に自由に動ける場合にのみグリップが垂直方向に動くことを可能にし、足が地面に接触している場合にはグリップの垂直方向の動きを阻害すること（これは、上記の運動フィードバックの結果として起こる）によって、対応する足が地面上にあり、ハンドグリップに体重がかけられているときにハンドグリップが下に動かない。これは、使用者が彼ら又は彼女らの体重の一部分を、ハンドグリップで支持すること、同様に、負荷支持限度能力（load carrying capacity ability）（一般のエクソスケルトンフレームを通じた力の移動が、人々が背中で体重を支えることを助けるために使用され得る程度まで、）を可能にするであろう。

このような原理が図１２で示される。矢印８０は、使用者によってハンドグリップ１２に働かされる下向きの力を示す。矢印８２，８４及び８６は、上に開示されたフィードバック原理によるエクソスケルトンを通じた力の伝達を示し、それは、使用者によって加えられる力に対してハンドグリップがエクソスケルトンによって支持され、同時にそのハンドグリップへのロール及びヨーの入力を用いて足の動きを制御しながら、使用者がハンドグリップを通じて彼ら又は彼女らの体重の少なくとも一部分を支持することを可能にする。

［制御システム］
上肢の動きによる下肢の制御は、好ましくは、動作システム及び使用者の好みに従ってプログラムされたＣＰＵを通じて行われるであろう。

図１３に示される一つの実施形態において、ＣＰＵ９０及び一つ又はそれ以上の電池パック９２は、スーツの背部に取り付けられてもよい。足の底の４つのパッド３２Ａ−３２Ｄ（図１３に示されてないが、図９に示されている）のそれぞれは、圧力センサを含んでもよく、それは、スーツの側方を上方に延びるワイヤ（図示なし）を通してＣＰＵに接続されてもよい。次いでＣＰＵは、ハンドグリップから出る一連のワイヤを通して、圧力センサによって測定されたものに対応する信号を用いて使用者の手の掌の下のパッドを作動させるための信号を送信してもよい。

アクチュエータが磁気的に作動させられる歪み波回転アクチュエータである一つの実施形態において、制御は、アクチュエータのそれぞれを個別に読み、電力供給するためのＣＰＵ内での複雑なアルゴリズムの最小の使用を伴う簡便な方法で達成されてもよい。むしろ、接続された各関節部は電流を出力するセンサを有してもよく、その電流は、軽減又は増幅のいずれかを経由し、体の反対側の半分において、その対応する関節部のアクチュエータに直接的に電力供給する。好ましくは、この接続は、一方の腕部の関節部と対応する脚部内の関節部との間にこの接続を確立する親指ボタンを使用者が押圧している場合にのみ有効であってもよい。各上体センサからの出力電流の量は、使用者による入力としての、及びセンサによって感知されたような上体アクチュエータ及び／又は上体フレームへの外部のトルクに直接的に比例してもよい。上体アクチュエータの各動きは、上述したような対応する下体アクチュエータの比例する動きをもたらしてもよい。入力アクチュエータから出力へのこの動き及び／又は力の軽減／増幅の量は、好ましくは、使用者によって制御される。この使用者制御は、好ましくは、加えられるボタン圧力を用いて実時間で（及び／又は使用者設定の好みで）行われる。一つの実施形態において、下体に向かう上体からのセンサ信号は、使用者が親指ボタンへの圧力を増大させることによって増幅されてもよく、一方、下体から上体への触覚フィードバック信号強度は、使用者がハンドグリップの下面のフィードバックボタンへの圧力を増大させることによって増幅されてもよい。このようにして、アクチュエータの各セットは、互いに直接的に影響を与えることができ、運動及び／又は力のスケーリング（scaling）“綱引き（tug-of-war）”原理を使用して機能することができる。外力が一方に加えられた場合、例えば足が不均一な面を踏んだ場合に、それはハンドグリップに相応の動きを引き起こす。使用者は、対向する（opposing）力及び／又は動きでこの動きに打ち勝つことができるが、彼ら又は彼女らは、足への力に比例する抵抗を経験するであろう。二つの関節部は、（それら二つの上体及び下体の区分を結び付ける動きボタンが押圧されている場合には）常に比例的に調和して動くであろう。しかしながら、上体関節部と下体関節部との間の力のフィードバックの比率に比例して、どちらがより大きな力であろうと、（上述したように）それが上体の力でも又は下体の力でも、他方の運動を制御するのに成功する。使用者は、好ましくは、上述したように比例ハンドボタンの使用を通じていずれかの信号の効果を増幅又は軽減することができる。たとえ使用者が足から対応する手へ、フィードバック比例レベルによって変更された場合に、足への対向する力よりも大きな触覚フィードバックを提供しているかも知れないとしても、（換言すれば、足から手部材への触覚フィードバックが、使用者が圧倒する（overpower）ことができるよりも強くても、）ハンドレスト部材における力は、尚も使用者によって彼ら又は彼女らの手の運動に対する抵抗として感じられることができ、手の触覚フィードバック運動に対する使用者による如何なる抵抗も、足部材への反力信号に変換されることができる。このようにして、使用者は、運動／力の比例レベル設定及び使用者の強度又は努力に依存する制御されたレベルの自由度で足部材が動くことを可能にすることができる。股関節部と肩関節部との間のこのフィードバックシステムの模式図が図１４に示される。肩センサ１００は、信号１０２を制御要素１０４に送信する。制御要素１０４は増幅／軽減モジュールを含んでもよい。制御要素１０４は、それに応じて信号１０６を股関節アクチュエータ要素に送信する。股関節センサ１０８は、信号１１０を制御要素１０４に送信する。制御要素１０４は、それに応じて信号１１２を肩アクチュエータに送信する。制御要素１０４は、ハンドボタンからの信号１１４に従って信号１０６及び１１２を変更する。関節部の各対（pair）は、アクチュエータに取り付けられたセンサを通して、この方法で結び付けられることができる。

各センサの位置は、使用者されるセンサの種類に依存してもよい。考えられるセンサは、トルクセンサ及び角度位置センサを含む。各関節部は、アクチュエータ上又はアクチュエータ付近に位置付けられたセンサを有してもよい。

制御及びフィードバックシステムの両方は、好ましくは非常に速く動作し、使用者に経験される知覚可能な遅延が無く、運動及びフィードバックが実時間で起こる。

本装置の一つの実施形態において、手首アクチュエータ及びセンサは足首アクチュエータ及びセンサに上述したように結合され、肘アクチュエータ及びセンサは膝アクチュエータ及びセンサに結合され、肩アクチュエータ及びセンサは股関節アクチュエータ及びセンサに結合される。

［取り付け装置］
エクソスケルトンは、他の材料の中でも布、皮、プラスチック又は金属で作られたストラップ又は締め具を含むが、それらに限定されない多くの方法を使用して体に付属してもよい。取り付け装置（attachments）の場所は、体の手足又は胴に沿った任意の場所であってもよい。図１５は、手足を取り囲む固い締め具の内側に手足がフィットする固定具において使用されるものと類似の取り付けシステムの一つの実施形態を示す。４つの取り付け装置が示されている：前腕の二つの締め具１２０、及び上脚の二つの締め具１２２。いくつかの場合においては、外科的取り付け装置が好ましいかも知れない。

他の例示的な制御戦略において、右肩アクチュエータのＣＣＷ回転（本実施例における肩アクチュエータの回転は、胴体に対するものであり、右側から見られる）は、（右下肢の使用者選択によって）膝アクチュエータのＣＣＷ回転（本実施例における膝アクチュエータの回転は、上脚部材に対するものであり、右側から見られる）をもたらす。本実施例における（上腕に対し、右側から見られる）肘アクチュエータのＣＣＷ回転は、（胴体に対し、右側から見られる）スレーブ股関節アクチュエータのＣＣＷ回転をもたらす。この制御構成は、使用者が、意識的に肩又は肘の動きについて考えることなく、如何なる方向にも足を直感的に動かすことを可能にする。この例示的な制御戦略の変形における触覚フィードバックは、好ましくは、制御の関連付けの逆になっている（膝アクチュエータからマスター肩アクチュエータに戻る、及び股関節アクチュエータからマスター肘アクチュエータに戻る）。

異なる用語を使用した上の他の記述は、以下の通りである。使用者が右上肢を用いて右下肢を動かすことを選択する場合は、右肩アクチュエータの前部回転（anterior rotation）は、右膝アクチュエータの伸展（extension）をもたらす（右肩アクチュエータの後部回転（posterior rotation）は、右膝アクチュエータの屈曲（flexion）をもたらす）。右肘アクチュエータの屈曲は、右スレーブ股関節アクチュエータの前部回転／屈曲回転をもたらす（また、右肘アクチュエータの伸展は、スレーブ股関節アクチュエータの後部回転／伸展をもたらす）。

この例示的な制御戦略の変形における触覚フィードバックは、好ましくは、制御の関連付けの逆になっている（スレーブ膝アクチュエータから使用者によって選ばれたようにマスター肩アクチュエータに戻る、及びスレーブ股関節アクチュエータから、使用者によって選ばれたように、マスター肘アクチュエータに戻る）。

上述したように、本装置の一つの実施形態において、使用者は、左又は右の下肢（lower limbs）を左又は右の上肢（upper limbs）を用いて制御することを選ぶことができる。

多くの他の制御戦略が可能であり、発明者によって考えられている。それらは、様々な効果をもつ異なる方向、異なる比率、異なる組み合わせで、特定のスレーブアクチュエータを制御する特定のマスターアクチュエータを含む。本明細書において与えられる実施例は、例として意図されており、決してスーツをどのように構成又は制御し得るかに対する限定として意図されていない。

本明細書において記述される実施形態に対して、特許請求の範囲に含まれるものから逸脱することなく、本質的でない変更が成され得る。

特許請求の範囲において、単語“有する（comprising）”は、その包括的な意味で使用されており、他の要素が存在することを排除しない。特許請求の範囲の特徴事項の前の不定冠詞“一つ”及び“ある”及び数を記載しない場合は、一つより多くのその特徴事項が存在することを排除しない。本明細書において記述される個別の特徴事項の各々は、一つ又はそれ以上の実施形態において使用されてもよく、本明細書において記述されているという理由のみで、特許請求の範囲によって定義されるように全ての実施形態において本質的であるものとして解釈されるべきではない。

Claims (34)

1. エクソスケルトンスーツであって、
   使用者の手を受けるように構成されているハンドグリップ部材であり、該ハンドグリップ部材は、使用者の手が該ハンドグリップ部材によって受けられているときに使用者によって動かされるように構成されている、ハンドグリップ部材、
   前記ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されている、センサ、
   足受け又は足模倣部材、及び
   前記ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されている前記センサによって検出された動きに従って、前記足受け又は足模倣部材を動かすように構成されている、アクチュエータ、
   を有する、エクソスケルトンスーツ。
2. 前記ハンドグリップ部材上に制御要素を更に有し、
   当該エクソスケルトンスーツは、前記制御要素からの信号に従って、いずれの足受け又は足模倣部材が、いずれのハンドグリップ部材の動きに従って動かされるかを選択するように構成されている、
   請求項１に記載のエクソスケルトンスーツ。
3. 前記制御要素はニュートラル設定を更に有し、当該エクソスケルトンスーツは、制御要素がニュートラル設定に設定されている場合には、前記ハンドグリップ部材が自由に動くことを可能にするように構成されている、請求項２に記載のエクソスケルトンスーツ。
4. 前記足受け又は足模倣部材上の地面接触センサ、及び
   前記足受け又は足模倣部材のいずれの部分が地面に接触しているかについてフィードバックを使用者に与えるために、前記地面接触センサから情報を受信するために接続されている、ハンドグリップ上のフィードバックアクチュエータ、
   を更に有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
5. 各フィードバックアクチュエータによって使用者に与えられるフィードバックは、一つ又はそれ以上のそれぞれの地面接触センサによって検出されたそれぞれの地面接触圧力に依存する信号強度を有する、請求項４に記載のエクソスケルトンスーツ。
6. 前記足受け又は足模倣部材を動かすように構成されている前記アクチュエータは、前記ハンドグリップ部材の動きを検出するように構成されている前記センサによって検出された動きに従って、使用者によって調節可能な運動の相対的な大きさで動くように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
7. 前記制御要素は圧力感知式であり、前記の相対的な大きさは、前記制御要素によって感知される圧力に基づいて調節可能である、請求項２又は請求項３を引用する請求項６に記載のエクソスケルトンスーツ。
8. 前記足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されているセンサ、及び
   前記足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されている前記センサによって検出された動きに従って、前記ハンドグリップ部材を動かすように構成されているアクチュエータ、
   を更に有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
9. 前記ハンドグリップ部材を動かすように構成されている前記アクチュエータは、前記足受け又は足模倣部材の動きを検出するように構成されている前記センサによって検出された動きに従って、使用者によって調節可能な運動の相対的な大きさの逆で、動くように構成されている、請求項６又は請求項７を引用する請求項８に記載のエクソスケルトンスーツ。
10. 前記ハンドグリップ部材を動かすように構成されている前記アクチュエータは、前記足受け又は足模倣部材を動かすように構成されている前記アクチュエータと対になって接続されており、
    各アクチュエータは、それぞれのアクチュエータによって加えられるか又は受けられる力を検出する力センサと関連付けられており、
    各対の前記アクチュエータは、前記対の他のアクチュエータの前記力センサによって検出された力に依存する力を加え、前記対についての力の所定の相対的な大きさを維持するように構成されている、
    請求項８又は請求項９に記載のエクソスケルトンスーツ。
11. 各対についての力の所定の相対的な大きさは、使用者によって調節可能である、請求項１０に記載のエクソスケルトンスーツ。
12. 前記ハンドグリップ部材は手首ローリング関節部を有し、前記足受け又は足模倣部材は足首回転関節部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
13. 前記ハンドグリップ部材は手首ローリング関節部を有し、前記足受け又は足模倣部材は足首ローリング関節部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
14. 前記ハンドグリップ部材は肘関節部を有し、前記足受け又は足模倣部材は膝関節部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
15. 前記ハンドグリップ部材は肩関節部（前方回転）を有し、前記足受け又は足模倣部材は股関節部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
16. 前記ハンドグリップ部材は肩関節部（側方回転）を有し、前記足受け又は足模倣部材は股関節伸展関節部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
17. 上体部材にフィードバックを提供するフィードバックアクチュエータを更に有し、
    前記フィードバックアクチュエータからのフィードバックは、前記上体部材における触覚フィードバック力に打ち勝って下体部材の対向する動きを生成するために、前記上体部材に使用者が入力しなければならない力の量よりも低いか又は等しい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
18. 肩関節部の回転は、膝関節部の回転を制御する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
19. 肘関節部の回転は、股関節部の回転を制御する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
20. 腕を肘関節部において真っ直ぐに伸ばすことは、脚を股関節において真っ直ぐに伸ばすことをもたらす、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
21. 右から見た場合に肩関節部を反時計回りに回転させることは、右から見た場合に膝関節部を回転させる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
22. アクチュエータアセンブリであって、
    第一の端部、
    第二の端部、
    前記第一の端部及び前記第二の端部の間に延び且つ接続する、第一の長手要素、及び
    前記第一の端部及び前記第二の端部の間に延び且つ接続する、第二の長手要素であり、前記第一の長手要素は前記第二の長手要素から第一の側面方向に離間している、第二の長手要素、
    を有し、
    前記第一の長手要素は、前記第一の側面方向に対して実質的に垂直な第二の側面方向に曲がるように作動可能であり、前記第二の長手要素は、第二の側面方向に対して反対方向に曲がるように作動可能であり、前記第一の長手要素の前記第二の側面方向への曲げ及び前記第二の長手要素の前記第二の側面方向に対して反対の方向への曲げは、当該アクチュエータアセンブリの捻りを引き起こし、前記第一の端部及び前記第二の端部の相対的な回転を引き起こす、
    アクチュエータアセンブリ。
23. 前記第一の長手要素及び前記第二の長手要素は、当該アクチュエータアセンブリの前記の捻りを引き起こす前記の曲げの方向に対して反対の方向に曲がり、当該アクチュエータアセンブリの反対の捻りを引き起こすように作動可能である、請求項２２に記載のアクチュエータアセンブリ。
24. 前記の捻り及び前記の反対の捻りのそれぞれについて、前記第一の端部に対する前記第二の端部の４５度又はそれ以上の回転を引き起こすことが可能であるように構成されている、請求項２３に記載のアクチュエータアセンブリ。
25. 前記の捻り及び前記の反対の捻りのそれぞれについて、前記第一の端部に対する前記第二の端部の９０度又はそれ以上の回転を引き起こすことが可能であるように構成されている、請求項２３に記載のアクチュエータアセンブリ。
26. 前記第一の長手要素は、第一の圧電アクチュエータを有し、前記第一の圧電アクチュエータの作動によって曲がるように作動可能であり、
    前記第二の長手要素は、第二の圧電アクチュエータを有し、前記第二の圧電アクチュエータの作動によって曲がるように作動可能である、
    請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載のアクチュエータアセンブリ。
27. 当該アクチュエータアセンブリは、前記第一の圧電アクチュエータ及び前記第二の圧電アクチュエータのうちの少なくとも一つにおいて捻りによって生成される電圧を検出することによって、当該アクチュエータアセンブリの捻りを検出するように、更に構成されている、請求項２６に記載のアクチュエータアセンブリ。
28. 人間用のエクソスケルトンの上腕部、前腕部、下肢部又は上肢部に使用されている、請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載のアクチュエータアセンブリ。
29. 人間型ロボットの上腕部、前腕部、下肢部又は上肢部に使用されている、
    請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載のアクチュエータアセンブリ。
30. 産業用ロボットの腕部に使用されている、請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載のアクチュエータアセンブリ。
31. 前記ハンドグリップ部材を動かすように構成されている前記アクチュエータは、請求項２２乃至２７のいずれか一項において定義されるアクチュエータアセンブリを含む、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
32. 前記足受け又は足模倣部材を動かすように構成されている前記アクチュエータは、請求項２２乃至２７のいずれか一項において定義されるアクチュエータアセンブリを含む、請求項１乃至２１又は請求項３１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
33. 地面又は他の下方に移動不能な物体との前記足受け又は足模倣部材の底の接触に起因して、関連する足受け又は足模倣部材が下方に移動可能でない場合に、手を受ける部材への下向きの力は阻害される、請求項１乃至２１又は請求項３１のいずれか一項に記載のエクソスケルトンスーツ。
34. 前記ハンドグリップ部材のロール及び／又はピッチ及び／又はヨーは、関連する足受け又は足模倣部材のロール及び／又はピッチ及び／又はヨーを生じさせる、請求項３３に記載のエクソスケルトンスーツ。
    
    

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