JP2020532436A5

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Publication number: JP2020532436A5
Application number: JP2020511918A
Authority: JP
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2038-08-29

Claims

使用者に連結されるウェアラブル空気圧式外骨格システムに対する静的適合テストを実行する方法であって、
前記ウェアラブル空気圧式外骨格を前記使用者の脚に連結し、前記ウェアラブル空気圧式外骨格は、
前記使用者の左脚及び右脚にそれぞれ関連付けられた左側の空気圧式アクチュエータユニット及び右側の空気圧式アクチュエータユニットであって、
前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の膝の回転軸と位置合わせされるように構成された回転可能なジョイント、
前記回転可能なジョイントに連結され、前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の前記膝の上方の上側脚部の全長に沿って延びる上側アーム、
前記回転可能なジョイントに連結され、前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の前記膝の下方の下側脚部の全長に沿って延びる下側アーム、及び
ベローズ開口部を画定する膨張可能なベローズアクチュエータであって、前記ベローズ開口部に空気圧流体を導入することにより、空気圧で膨張したときに前記ベローズアクチュエータの全長に沿って延びるように構成され、前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成された、前記膨張可能なベローズアクチュエータ
を各々含む前記左側の空気圧式アクチュエータユニット及び前記右側の空気圧式アクチュエータユニット、
前記空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記ベローズアクチュエータに空気圧流体を導入して前記ベローズアクチュエータを独立して作動させるように構成された空気圧式システム、及び
外骨格コンピューティングデバイスであって、
複数のセンサ、
少なくとも静的適合テストプログラムを記憶するメモリ、及び
前記空気圧式システムを制御する前記静的適合テストプログラムを実行するように構成されたプロセッサ
を含む前記外骨格コンピューティングデバイス
を含み、
前記プロセッサによって前記静的適合テストプログラムを実行して、前記外骨格デバイスに、
静的適合テスト姿勢表示を生成することを行わせ、前記静的適合テスト姿勢表示が、
前記使用者の前記膝が屈曲姿勢にある状態で着座姿勢をとるように前記使用者に指示すること、
前記使用者の前記膝が適切な屈曲姿勢にある状態で、前記使用者が前記着座姿勢をとったと判定すること、
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータが非作動状態にある間に、前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第１の構成を判定することであって、少なくとも部分的に前記複数のセンサのサブセットから取得したデータに基づく、前記第１の構成を判定すること、
前記使用者の前記膝が前記適切な屈曲姿勢にある状態で前記使用者が前記着座姿勢を保持したまま、前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットを作動させること、
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記作動に応じて生成された前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第２の構成を判定することであって、少なくとも部分的に前記複数のセンサの前記サブセットから取得したデータに基づく、前記第２の構成を判定すること、
前記第１の構成と前記第２の構成との違いに少なくとも部分的に基づいて構成変化を判定すること、
前記構成変化が、前記使用者の前記右脚に対する前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定すること、及び
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットが前記使用者の前記右脚に適切に適合していないことを示す不適切適合表示を生成すること
である、前記方法。
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットが前記使用者の前記右脚に適切に適合していないことを示す前記不適切適合表示を生成した後、前記プロセッサによって前記静的適合テストプログラムを実行することが、前記外骨格デバイスに、さらに、
前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットが非作動状態にある間に、前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第１の構成を判定することであって、少なくとも部分的に前記複数のセンサの第２のサブセットから取得したデータに基づく、前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記第１の構成を判定すること、
前記使用者の前記膝が前記適切な屈曲姿勢にある状態で前記使用者が前記着座姿勢を保持したまま、前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットを作動させること、
前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記作動に応じて生成された前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第２の構成を判定することであって、少なくとも部分的に前記複数のセンサの前記第２のサブセットから取得したデータに基づく、前記左側の空気圧式脚用アクチュエータの前記第２の構成を判定すること、
前記左側の空気圧式脚用アクチュエータの前記第１の構成と前記第２の構成との違いに少なくとも部分的に基づいて第２の構成変化を判定すること、
前記第２の構成変化が、前記使用者の前記左脚に対する前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定すること、及び
前記左側の空気圧式脚用アクチュエータユニットが前記使用者の前記左脚に適切に適合していないことを示す不適切適合表示を生成すること
を行わせる、請求項１に記載の方法。
前記第１の構成と前記第２の構成との前記違いに少なくとも部分的に基づいて前記構成変化を判定することが、前記右側の空気圧式脚用アクチュエータの前記上側アーム及び前記下側アームの一方または両方の変位角を判定することを含む、請求項１に記載の方法。
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータの前記上側アーム及び前記下側アームは、カプラセットの各複数のカプラを介して前記使用者の前記右脚に連結され、前記カプラセットの前記カプラの各々が、前記使用者の前記右脚の一部を囲むストラップを含み、
前記使用者の前記右脚に対する前記右側の空気圧式脚用アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者の前記右脚に適切に固定されていないという表示、及び前記カプラセットの残りの前記カプラが前記使用者の前記右脚に適切に固定されているという表示をさらに含む、請求項１に記載の方法。
使用者に連結された脚用アクチュエータユニットの適合テストを実行する方法であって、
前記脚用アクチュエータユニットを使用者の脚に連結することであって、前記脚用アクチュエータユニットは、
前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記脚の膝と位置合わせされるように構成されたジョイント、
前記ジョイントに連結され、前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記膝の上方の上側脚部の全長に沿って延びる上側アーム、
前記ジョイントに連結され、前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記膝の下方の下側脚部の全長に沿って延びる下側アーム、及び
前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成されたアクチュエータ
を含む、前記連結すること、
前記使用者の前記脚が適合テスト姿勢をとったと判定すること、
前記脚用アクチュエータユニットが非作動状態にある間に、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第１の構成を判定すること、
前記使用者が適合テスト姿勢を保持したまま、前記脚用アクチュエータユニットを作動させること、
前記脚用アクチュエータユニットの前記作動に応じて生成された前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第２の構成を判定すること、
前記第１の構成と前記第２の構成との前記違いに少なくとも部分的に基づいて構成変化を判定すること、
前記構成変化が、前記使用者の前記脚に対する前記脚用アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定すること、及び
前記脚用アクチュエータユニットが前記使用者の前記脚に適切に適合していないことを示す不適切適合表示を生成すること
を含む、前記方法。
前記適合テスト姿勢をとるように前記使用者に指示する適合テスト姿勢表示を生成することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
前記第１の構成と前記第２の構成との前記違いに少なくとも部分的に基づいて前記構成変化を判定することが、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの一方または両方の変位角を判定することを含む、請求項５に記載の方法。
前記脚用アクチュエータの前記上側アーム及び前記下側アームは、カプラセットの各複数のカプラを介して前記使用者の前記脚に連結され、
前記使用者の前記脚に対する前記脚用アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者の前記脚に適切に固定されていないという表示をさらに含む、
請求項５に記載の方法。
前記カプラセットの前記カプラの各々が、前記使用者の前記脚の一部を囲むストラップを含む、請求項８に記載の方法。
使用者に連結されたアクチュエータユニットに対する適合テストを実行する方法であって、
前記アクチュエータユニットが非作動状態にある間、及び前記使用者が適合テスト姿勢にある間に、前記アクチュエータユニットの第１の構成を判定すること、
前記アクチュエータユニットを作動させること、
前記アクチュエータユニットの前記作動に応じて生成された前記アクチュエータユニットの第２の構成を判定すること、
前記第１の構成と前記第２の構成との前記違いに少なくとも部分的に基づいて、前記アクチュエータユニットの構成変化を判定すること、及び
前記構成変化が、前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定すること
を含む、前記方法。
前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す不適切適合表示を生成することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示が、前記アクチュエータユニットの特定の部分が前記使用者に対して適切に適合していないという表示を含む、請求項１１に記載の方法。
前記アクチュエータユニットは、カプラセットを介して前記使用者に連結され、
前記使用者の前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者に適切に固定されていないという表示、及び前記カプラセットの残りの前記カプラが前記使用者に適切に固定されているという少なくとも暗黙的な表示をさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
前記アクチュエータユニットが、
前記アクチュエータユニットを着用している前記使用者の身体関節と位置合わせされるように構成されたアクチュエータジョイント、
前記アクチュエータジョイントに連結され、前記アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記身体関節の上方の上側身体部の全長に沿って延びる上側アーム、
前記アクチュエータジョイントに連結され、前記アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記身体関節の下方の下側身体部の全長に沿って延びる下側アーム、及び
前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成されたアクチュエータ
を含む、請求項１０に記載の方法。
前記第１の構成と前記第２の構成との前記違いに少なくとも部分的に基づいて前記構成変化を判定することが、前記アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの一方または両方の変位角を判定することを含む、請求項１４に記載の方法。
前記アクチュエータユニットの作動は、前記使用者が前記適合テスト姿勢を保持している間に起こり、前記脚用アクチュエータユニットの前記作動に応じて生成された前記アクチュエータユニットの前記第２の構成が、前記使用者が前記適合テスト姿勢を保持している間に生成される、請求項１０に記載の方法。
前記適合テスト姿勢は、前記使用者が着座姿勢にあり、前記使用者の前記膝が屈曲姿勢にあることを含む、請求項１６に記載の方法。
前記構成変化が、前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定することに応答して、前記アクチュエータユニットの能力を制限することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記構成変化が、前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定することに応答して、前記アクチュエータユニットの能力を制限することが、前記アクチュエータユニットの動力を制限することを含む、請求項１８に記載の方法。
使用者に連結されるウェアラブル空気圧式外骨格システムに対する動き適合テストを実行する方法であって、
前記ウェアラブル空気圧式外骨格を前記使用者の脚に連結し、前記ウェアラブル空気圧式外骨格は、
前記使用者の左脚及び右脚にそれぞれ関連付けられた左側の空気圧式アクチュエータユニット及び右側の空気圧式アクチュエータユニットであって、
前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の膝の回転軸と位置合わせされるように構成された回転可能なジョイント、
前記回転可能なジョイントに連結され、前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の前記膝の上方の上側脚部の全長に沿って延びる上側アーム、
前記回転可能なジョイントに連結され、前記空気圧式外骨格システムを着用している前記使用者の前記膝の下方の下側脚部の全長に沿って延びる下側アーム、及び
ベローズ開口部を画定する膨張可能なベローズアクチュエータであって、前記ベローズ開口部に空気圧流体を導入することにより、空気圧で膨張したときに前記ベローズアクチュエータの全長に沿って延びるように構成され、前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成された、前記膨張可能なベローズアクチュエータ
を各々含む前記左側の空気圧式アクチュエータユニット及び前記右側の空気圧式アクチュエータユニット、
前記空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記ベローズアクチュエータに空気圧流体を導入して前記ベローズアクチュエータを独立して作動させるように構成された空気圧式システム、及び
外骨格コンピューティングデバイスであって、
複数のセンサ、
少なくとも動き適合テストプログラムを記憶するメモリ、及び
前記空気圧式システムを制御する前記動き適合テストプログラムを実行するように構成されたプロセッサ
を含む前記外骨格コンピューティングデバイス
を含み、
前記プロセッサによって前記動き適合テストプログラムを実行して、空気圧式外骨格システムに、
動き適合テスト姿勢表示を生成することを行わせ、前記動き適合テスト姿勢表示が、
前記動き適合テストのための１つ又は複数の動きを行うことの実行又は準備をとるように前記使用者に指示すること、
前記使用者が初期動き適合テスト動的スタンス段階をとったと判定すること、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを行っている間に、前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットを作動させること、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを行っている間に、前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットを作動させることに応答して生成された、前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び下側アームの第１の構成を判定し、前記第１の構成は、前記複数のセンサの１又は複数から得られたデータの少なくとも一部に基づくものであること、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを行っている間に、前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び下側アームの前記第１の構成からの変化を判定し、前記判定は、前記複数のセンサの１又は複数から得られたデータの少なくとも一部に基づくものであること、
前記第１の構成からの前記変化が、前記使用者の脚に連結された前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットの少なくとも１つの不適切な適合に対応するものであることを判定すること、
前記使用者の脚に連結された前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットの少なくとも１つの不適切な適合を表示する不適切適合表示を生成すること、
である、前記方法。
前記１又は複数の動きは、歩行、走行、着座姿勢からの起立、起立姿勢からの着座、しゃがむこと、及び片足の屈曲及び／または伸展のうちの少なくとも１つを含む請求項２０記載の方法。
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを行っている間に、前記左及び右空気圧式脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び下側アームの前記第１の構成からの変化を判定することが、前記右空気圧式脚用アクチュエータの前記上側アーム及び下側アームの一方又は両方の変位角を決定することを含む請求項２０記載の方法。
前記右側の空気圧式脚用アクチュエータの前記上側アーム及び前記下側アームは、カプラセットの各複数のカプラを介して前記使用者の前記右脚に連結され、前記カプラセットの前記カプラの各々が、前記使用者の前記右脚の一部を囲むストラップを含み、
前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者の前記右脚に適切に固定されていないという表示、及び前記カプラセットの残りの前記カプラが前記使用者の前記右脚に適切に固定されているという表示をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
使用者に連結された脚用アクチュエータユニットの動き適合テストを実行する方法であって、
前記脚用アクチュエータユニットを使用者の脚に連結することであって、前記脚用アクチュエータユニットは、
前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記脚の膝と位置合わせされるように構成されたジョイント、
前記ジョイントに連結され、前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記膝の上方の上側脚部の全長に沿って延びる上側アーム、
前記ジョイントに連結され、前記脚用アクチュエータユニットを着用している前記使用者の前記膝の下方の下側脚部の全長に沿って延びる下側アーム、及び
前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成されたアクチュエータ
を含む、前記連結すること、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを実行している間に、前記脚用アクチュエータユニットを作動させることであって、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを実行している間に、前記脚用アクチュエータユニットの作動に応答して生成された、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの第１の構成を判定すること、
前記使用者が前記動き適合テストのための１又は複数の動きを実行している間に、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの前記第１の構成からの変化を判定し、前記判定は、前記脚用アクチュエータユニットに関連した１又は複数のセンサから得られたデータの少なくとも一部に基づくものであること、
前記第１の構成からの変化は、前記使用者の脚に連結された前記脚用アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していること、
前記使用者の脚に連結された、少なくとも前記脚用アクチュエータユニットの不適切な適合を表示する不適切適合表示を生成すること、
を含む、前記方法。
前記適合テストのための１又は複数の特定の動きを行うことを実行し、又は準備するよう、前記使用者に指示する動き適合テスト姿勢表示を生成することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
前記第１の構成からの変化を判定することは、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの一方または両方の変位角を判定することを含む、請求項２４に記載の方法。
前記脚用アクチュエータの前記上側アーム及び前記下側アームは、カプラセットの各複数のカプラを介して前記使用者の前記脚に連結され、
前記使用者の前記脚に対する前記脚用アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者の前記脚に適切に固定されていないという表示をさらに含む、
請求項２４に記載の方法。
前記カプラセットの前記カプラの各々が、前記使用者の前記脚の一部を囲むストラップを含む、請求項２７に記載の方法。
使用者に連結されたアクチュエータユニットに対する適合テストを実行する方法であって、
前記使用者が前記適合テストのための１又は複数の動きを実行している間に、前記アクチュエータユニットの作動に応答して生成された前記アクチュエータユニットの第１の構成を判定すること、
前記使用者が前記適合テストのための１又は複数の動きを実行している間に、前記アクチュエータユニットの前記第１の構成からの変化を判定すること、
前記第１の構成からの前記変化が、前記使用者に連結された前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応することを判定すること、及び
前記使用者に連結された少なくとも前記アクチュエータユニットの不適切な適合を表示する不適切適合表示を生成することを含み、
前記アクチュエータユニットは、
前記アクチュエータユニットを装着している前記使用者の身体関節と位置合わせされるように構成されたアクチュエータジョイントと、
前記アクチュエータジョイントに連結され、前記アクチュエータユニットを装着している前記使用者の前記身体関節の上方の上側身体部の長さに沿って延びる上側アームと、
前記アクチュエータジョイントに連結され、前記アクチュエータユニットを装着している前記使用者の前記身体関節の下方の下側身体部の長さに沿って延びる下側アームと、
前記上側アーム及び前記下側アームを作動させるように構成されたアクチュエータと、
を含む、前記方法。
前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す不適切適合表示を生成することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示が、前記アクチュエータユニットの特定の部分が前記使用者に対して不適切に適合しているという表示を含む、請求項３０に記載の方法。
前記アクチュエータユニットは、カプラセットを介して前記使用者に連結され、
前記使用者の前記アクチュエータユニットの不適切な適合を示す前記不適切適合表示は、前記カプラセットの前記カプラのうちの１つ以上が前記使用者に適切に固定されていないという表示、及び前記カプラセットの残りの前記カプラが前記使用者に適切に固定されているという少なくとも暗黙的な表示をさらに含む、
請求項３１に記載の方法。
前記第１の構成からの前記変化を判定することは、前記脚用アクチュエータユニットの前記上側アーム及び前記下側アームの一方又は両方の変位角を判定することを含む請求項２９に記載の方法。
前記１又は複数の動きは、歩行、走行、着座姿勢からの起立、起立姿勢からの着座、しゃがむこと、及び片足の屈曲及び／または伸展のうちの少なくとも１つを含む請求項２９記載の方法。
前記構成変化が、前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定することに応答して、前記アクチュエータユニットの能力を制限することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
前記第１の構成からの前記変化が、前記使用者に対する前記アクチュエータユニットの不適切な適合に対応していると判定することに応答して、前記アクチュエータユニットの能力を制限することが、前記アクチュエータユニットの動力を制限することを含む、請求項３５に記載の方法。
前記適合テストは、外骨格の性能の問題の判定に基づいて、前記使用者、技術者、又は自動的に開始される、請求項２９に記載の方法。