JP5986629B2 - 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 - Google Patents
胴体支持外骨格装置及びその使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5986629B2 JP5986629B2 JP2014514924A JP2014514924A JP5986629B2 JP 5986629 B2 JP5986629 B2 JP 5986629B2 JP 2014514924 A JP2014514924 A JP 2014514924A JP 2014514924 A JP2014514924 A JP 2014514924A JP 5986629 B2 JP5986629 B2 JP 5986629B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- support body
- wearer
- thigh
- exoskeleton device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 77
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 13
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 208000025940 Back injury Diseases 0.000 description 1
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/02—Orthopaedic corsets
- A61F5/028—Braces for providing support to the lower back, e.g. lumbo sacral supports
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
- A61F2/70—Operating or control means electrical
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/02—Orthopaedic corsets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/02—Orthopaedic corsets
- A61F5/026—Back straightening devices with shoulder braces to force back the shoulder to obtain a correct curvature of the spine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/04—Devices for stretching or reducing fractured limbs; Devices for distractions; Splints
- A61F5/05—Devices for stretching or reducing fractured limbs; Devices for distractions; Splints for immobilising
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5038—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5038—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement
- A61F2002/5039—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement allowing only for single rotation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0132—Additional features of the articulation
- A61F2005/0158—Additional features of the articulation with locking means
- A61F2005/016—Additional features of the articulation with locking means in standing position
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0132—Additional features of the articulation
- A61F2005/0169—Additional features of the articulation with damping means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0132—Additional features of the articulation
- A61F2005/0179—Additional features of the articulation with spring means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0188—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations having pressure sensors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nursing (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Description
104、106…大腿リンク
112…支持胴体
116…トルク・ジェネレーター
130…上ブラケット
132…下ブラケット
134…弾力性のある振り子
136…係合用ブラケット
140…フレーム
142…ヒューマン・インターフェース
150…ショルダー・ストラップ
151…前面パネル
160…背面パネル
180、182…大腿ストラップ
190、192…ロータリー外転−内転ジョイント
200…スカラップ上壁
202…ディボット
204…シリンダー
209…ピストン
210…先端又は停止デバイス
240…信号処理プロセッサー
252…コントローラー
244…第1のセンサー
248…第2のセンサー
260…圧力センサー
Claims (20)
- 人に着用され、腰椎の前方に屈曲する際の着用者の背中の筋力を軽減するように構成された胴体支持外骨格装置であって、
着用者の胴体に結合するように構成された支持胴体と、
着用者の右大腿部に結合するように構成され、前記支持胴体に対して屈曲と伸展ができるように前記支持胴体の右側に設けられた第1の回転軸回りに回転可能に結合された第1の大腿リンクと、
着用者の左大腿部に結合するように構成され、前記支持胴体に対して屈曲と伸展ができるように前記支持胴体の左側に設けられた第2の回転軸回りに回転可能に結合された第2の大腿リンクと、
前記第1の大腿リンクと前記支持胴体の間にトルクを発生させるように構成された第1のトルク・ジェネレーターと、
前記第2の大腿リンクと前記支持胴体の間にトルクを発生させるように構成された第2のトルク・ジェネレーターと、
を具備し、
前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターは、それぞれ互いに独立して、トルクをまったく発生しないニュートラル位置と、それぞれ前記第1及び第2の大腿リンクと前記支持胴体の間にトルクを発生する係止位置の間を自動的に移行するように構成され、
着用者が矢状面内で前方に屈んで前記支持胴体のあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転したときに、前記第1又は第2のトルク・ジェネレーターの少なくとも一方は前記係止位置で前記支持胴体と前記第1又は第2の大腿リンクの少なくとも一方の間に抵抗トルクを課して、前記支持胴体に着用者の胴体に対する力を課させるとともに、前記第1及び第2の大腿リンクの少なくとも一方に着用者の大腿部への力を課させるようにし、前記支持胴体のあらかじめ決められた部分が垂直からあらかじめ決められた角度を超えて回転していないときには、前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターは、前記ニュートラル位置で、着用者が左右それぞれの大腿部を動かすことに伴って前記第1及び第2の大腿リンクが動作する範囲全体の間で、前記支持胴体と前記第1及び第2の大腿リンクの各々との間で抵抗トルクを生じさせないようにする、
ことを特徴とする胴体支持外骨格装置。 - 前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターの少なくとも一方は、
前記支持胴体に結合するように構成された上ブラケットと、
前記第1及び第2の大腿リンクの一方に結合するとともにそれぞれ前記第1及び第2の回転軸を介して前記上ブラケットに回転可能に結合するように構成された下ブラケットと、
前記上ブラケットの前記第1又は第2の回転軸よりも上方の部分に回転可能に結合した弾力性のある振り子と、
前記下ブラケットに結合した係合用ブラケットと、
を備え、
前記上ブラケットのあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転したときに、前記弾力性のある振り子が前記係合用ブラケットと接触するようになり、前記上ブラケットと前記下ブラケットとの間に抵抗トルクを発生させ、前記上ブラケットのあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転していないときには、前記弾力性のある振り子は前記係合用ブラケットとは接触せず、前記上ブラケットと前記下ブラケットの間に抵抗トルクを課さない、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記支持胴体は、
着用者の胴体に結合するように構成されたヒューマン・インターフェースと、
前記ヒューマン・インターフェースに結合するように構成されたフレームと、
を具備し、
前記フレームは第1及び第2の大腿リンクに回転可能に結合され、前記第1及び第2の大腿リンクがそれぞれ前記支持胴体に対して伸展及び屈曲することができる、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記ヒューマン・インターフェースは、前記フレームに移動可能に接続され、前記ヒューマン・インターフェースは前記フレームの長さ方向に沿ってスライドできる、
ことを特徴とする請求項3に記載の外骨格装置。 - 前記ヒューマン・インターフェースは、前記フレームに対して回転可能である、
ことを特徴とする請求項3に記載の外骨格装置。 - 前記ヒューマン・インターフェースは、着用者に結合するように構成された少なくとも1つのショルダー・ストラップを備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の外骨格装置。 - 前記ヒューマン・インターフェースは、着用者の背中と接続するように構成された背面パネルを備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の外骨格装置。 - 前記ヒューマン・インターフェースは、着用者の前面と接続するように構成された前面パネルを備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の外骨格装置。 - 前記第1及び第2の大腿リンクの各々は、着用者のそれぞれの大腿部に結合するように構成された少なくとも1つの大腿ストラップを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記係止位置で前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターの少なくとも一方によって課される抵抗トルクは、前記支持胴体のあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向から回転した角度に応じて変化する、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターの少なくとも一方によって課される前記抵抗トルクは、着用者が前方に屈むにつれて自動的に増加する、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 着用者と垂直の間の角度が増加するにつれて、前記抵抗トルクは線形的に増加する、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記フレームは、前記第1及び第2の大腿リンクの各々の前記支持胴体に対する外転及び内転を可能にする第1及び第2のロータリー外転−内転ジョイントをさらに備える、
ことを特徴とする請求項4に記載の外骨格装置。 - 第1及び第2のトルク・ジェネレーターの少なくとも一方は、油圧モーター、油圧アクチュエーター、空気モーター、空気アクチュエーター、電気モーター、ソレノイド、並びにこれらの組み合わせからなるグループから選択された能動コンポーネントを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の外骨格装置。 - 前記第1及び第2のトルク・ジェネレーターによって課される抵抗トルクの合計を自動的に調整するように構成されたコントローラーをさらに備える、
ことを特徴とする請求項14に記載の外骨格装置。 - 少なくとも1つのセンサーと、
少なくとも1つのセンサーからの少なくとも1つの入力信号に基づいて第1及び第2のトルク・ジェネレーターのための制御信号を生成するように構成された信号処理プロセッサーと、
をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の外骨格装置。 - 少なくとも1つのセンサーは、速度センサー、加速度計、力センサー、圧力センサー、角度センサー、トルク・ジェネレーターの動きセンサー、トルク・ジェネレーターの速度センサー、トルク・ジェネレーターの力センサー、ジャイロ、並びにこれらの組み合わせからなるグループの中から選択される、
ことを特徴とする請求項16に記載の外骨格装置。 - 前記少なくとも1つの入力信号は、前記大腿リンクに対する前記支持胴体の角度を表す信号、前記大腿リンクに対する前記支持胴体の速度を表す信号、前記大腿リンクに対する前記支持胴体の加速度を表す信号、支持胴体の絶対角度を表す信号、支持胴体の絶対速度を表す信号、支持胴体の絶対加速度を表す信号、トルク・ジェネレーターの動きを表す信号、トルク・ジェネレーターの速度を表す信号、トルク・ジェネレーターの加速度を表す信号、トルク・ジェネレーターのトルクを表す信号、トルク・ジェネレーターの力を表す信号、着用者の動きを表す信号、着用者が屈む角度を表す信号、着用者が屈む速度を表す信号、着用者が屈む加速度を表す信号、着用者と前記ヒューマン・インターフェースの間の接触力を表す信号、並びにこれらの組み合わせからなるグループから選択される、
ことを特徴とする請求項16に記載の外骨格装置。 - 外骨格装置を使用して前方に屈んでいる間の着用者の背中における筋力を低減する方法であって、前記外骨格装置は、着用者の背中に結合するように構成された支持胴体と、着用者の右大腿部に結合するように構成されるとともに前記支持胴体の右側に設けられた第1の回転軸回りに回転可能に結合して前記支持胴体に対して屈曲と伸展が可能な第1の大腿リンクと、着用者の左大腿部に結合するように構成されるとともに前記支持胴体の左側に設けられた第2の回転軸回りに回転可能に結合して前記支持胴体に対して屈曲と伸展が可能な第2の大腿リンクと、前記第1の大腿リンクと前記支持胴体の間にトルクを発生させるように構成された第1のトルク・ジェネレーターと、前記第2の大腿リンクと前記支持胴体の間にトルクを発生させるように構成された第2のトルク・ジェネレーターを備え、
支持胴体のあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転しているかどうかを決定するステップと、
支持胴体のあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転しているときには、前記第1又は第2のトルク・ジェネレーターによって前記支持胴体と前記第1及び第2の大腿リンクの少なくとも一方の間に抵抗トルクを自動的に課すステップと、
支持胴体のあらかじめ決められた部分が前記第1又は第2の回転軸回りに垂直方向からあらかじめ決められた角度を超えて回転していないときには、着用者が左右それぞれの大腿部を動かすことに伴って前記第1及び第2の大腿リンクが動作する範囲全体の間で、前記第1又は第2のトルク・ジェネレーターによって前記支持胴体と前記第1及び第2の大腿リンクの少なくとも一方の間に抵抗トルクを全く課さないステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 第1及び第2のトルク・ジェネレーターは、油圧モーター、油圧アクチュエーター、空気モーター、空気アクチュエーター、電気モーター、ソレノイド、並びにこれらの組み合わせからなるグループから選択された能動コンポーネントである、
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161495484P | 2011-06-10 | 2011-06-10 | |
US61/495,484 | 2011-06-10 | ||
PCT/US2012/041891 WO2012171000A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-06-11 | Trunk supporting exoskeleton and method of use |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014523768A JP2014523768A (ja) | 2014-09-18 |
JP5986629B2 true JP5986629B2 (ja) | 2016-09-06 |
Family
ID=47296518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014514924A Active JP5986629B2 (ja) | 2011-06-10 | 2012-06-11 | 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US9655762B2 (ja) |
JP (1) | JP5986629B2 (ja) |
KR (1) | KR102083035B1 (ja) |
WO (1) | WO2012171000A1 (ja) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9233017B2 (en) * | 2009-09-28 | 2016-01-12 | Tokyo University Of Science Foundation | Lower back assistance apparatus |
JP5986629B2 (ja) | 2011-06-10 | 2016-09-06 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 |
US9744066B2 (en) | 2011-06-10 | 2017-08-29 | The Regents Of The University Of California | Trunk supporting exoskeleton and method of use |
US9022956B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-05-05 | U.S. Bionics, Inc. | Trunk supporting exoskeleton and method of use |
US20130145530A1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Manu Mitra | Iron man suit |
US9095981B2 (en) * | 2012-01-11 | 2015-08-04 | Garrett W. Brown | Load and torque resistant caliper exoskeleton |
US20140100493A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Travis Craig | Bipedal Exoskeleton and Methods of Use |
US9675514B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Bionik Laboratories, Inc. | Transmission assembly for use in an exoskeleton apparatus |
US9855181B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-01-02 | Bionik Laboratories, Inc. | Transmission assembly for use in an exoskeleton apparatus |
US20150025423A1 (en) | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Bionik Laboratories, Inc. | Control system for exoskeleton apparatus |
FR3016821B1 (fr) * | 2014-01-29 | 2019-08-02 | Robotiques 3 Dimensions | Exosquelette a port frontal et procede d'utilisation d'un tel exosquelette. |
JP2015208795A (ja) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | パナソニック株式会社 | 動作支援装置 |
JP6358853B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-07-18 | 本田技研工業株式会社 | 動作補助装置 |
EP3151804B1 (en) | 2014-06-04 | 2023-01-11 | Ekso Bionics, Inc. | Exoskeleton and method of increasing the flexibility of an exoskeleton hip joint |
SG11201700959PA (en) * | 2014-08-08 | 2017-03-30 | Panasonic Corp | Movement assistance device |
US9757254B2 (en) * | 2014-08-15 | 2017-09-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Integral admittance shaping for an exoskeleton control design framework |
CN104546387B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-01-18 | 中国康复研究中心 | 仿生储能式的截瘫助行外骨骼 |
DE102015208125A1 (de) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Technische Universität München | Stützsystem für den menschlichen Bewegungsapparat |
WO2017040908A1 (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | The Regents Of The University Of Michigan | Load-bearing exoskeleton |
EP3376895B1 (en) * | 2015-11-18 | 2024-03-27 | The Regents of The University of California | Trunk supporting exoskeleton and method of use |
CN107970104B (zh) * | 2016-10-21 | 2023-10-24 | 深圳光启合众科技有限公司 | 腰部旋转机构 |
KR102058649B1 (ko) | 2016-10-24 | 2020-01-22 | 웨어러텍(주) | 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치 |
KR102079426B1 (ko) * | 2017-09-25 | 2020-02-19 | 박동관 | 인체허리의 직립과 굴 신 보조 장치 |
WO2018117243A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 株式会社イノフィス | 伸展アシスト装置 |
JP2018158403A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 株式会社ジェイテクト | アシスト装置 |
US20180338881A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Jtekt Corporation | Assist device |
DE102017112911B4 (de) * | 2017-06-12 | 2024-09-05 | Otto Bock Healthcare Products Gmbh | Gelenkeinrichtung |
KR102091227B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2020-03-24 | 중앙대학교 산학협력단 | 요추운동 보조장치 |
CN111263626B (zh) * | 2017-08-29 | 2023-02-10 | 漫游机械人技术公司 | 外骨骼贴合度评估系统和方法 |
US10596012B2 (en) * | 2017-10-27 | 2020-03-24 | Toyota Research Institute, Inc. | Artificial limb for host assistance |
JP7170418B2 (ja) * | 2018-05-15 | 2022-11-14 | ユーピーアール株式会社 | 動作支援装置 |
CN109940594A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-06-28 | 深圳航天科技创新研究院 | 动力外骨骼机器人 |
CN109940592A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-06-28 | 深圳航天科技创新研究院 | 弹性外骨骼背架 |
FR3096135A1 (fr) * | 2019-05-15 | 2020-11-20 | Universite Grenoble Alpes | Système et procédé de mesure du couple généré par une articulation |
DE102019119645B4 (de) | 2019-07-19 | 2022-11-10 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Orthopädietechnische Einrichtung |
DE102019130390A1 (de) * | 2019-11-11 | 2021-05-12 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Orthopädietechnische Einrichtung zum Unterstützen eines unteren Rückens eines Benutzers |
DE102019130391A1 (de) | 2019-11-11 | 2021-05-12 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Orthopädietechnische einrichtung |
DE102020119166A1 (de) * | 2020-07-21 | 2022-01-27 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Orthopädietechnische Einrichtung zum Unterstützen einer unteren Extremität eines Benutzers |
CN112451319B (zh) * | 2020-11-24 | 2023-03-14 | 布法罗机器人科技(成都)有限公司 | 一种用于辅助行走的外骨骼关节系统 |
CN113146580B (zh) * | 2021-04-27 | 2023-05-02 | 嘉兴学院 | 一种气动肌肉机器人系统 |
US20240246224A1 (en) * | 2021-06-02 | 2024-07-25 | Biolift Technologies Inc. | Exoskeleton to be worn by a subject |
US11717280B2 (en) | 2021-06-30 | 2023-08-08 | Innovative Medical Products, Inc. | Modular distractor apparatus, system, and method |
WO2023038551A1 (ru) * | 2021-09-13 | 2023-03-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзаурус" | Носимый механизм для поддержки корпуса пользователя |
CN113954053B (zh) * | 2021-12-01 | 2023-08-15 | 上海傅利叶智能科技有限公司 | 一种穿戴空间可调的外骨骼穿戴设备 |
WO2023192572A1 (en) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Suitx, Inc. | Exoskeletons comprising flexible mechanisms |
Family Cites Families (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1202851A (en) * | 1915-04-13 | 1916-10-31 | Robert Emmett Kelly | Back-brace. |
US1409326A (en) | 1920-01-28 | 1922-03-14 | Ernest S Williamson | Spring lift for stoopers |
US4256098A (en) | 1979-11-08 | 1981-03-17 | Swan Algernon G | Safety restraint system for ambulatory patients |
US4829989A (en) | 1985-06-17 | 1989-05-16 | Deamer Richard M | Stoop laborer's body support having hinge with adjustable spring biasing |
US4745911A (en) | 1986-08-06 | 1988-05-24 | Bender Mark R | Support device for weightlifting |
JPH01274758A (ja) | 1988-04-26 | 1989-11-02 | Sanshin Kosan Kk | 振り子式膝継手 |
US5207635A (en) | 1989-08-21 | 1993-05-04 | Richards Ronald G | Orthopedic device for providing lower back support |
JPH03165765A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-17 | Koyou Sokushin Jigyodan | 介護作業補助装置 |
US5176622A (en) | 1991-10-04 | 1993-01-05 | Bndr Associates | Stoop labor assist device |
US5275426A (en) | 1991-10-17 | 1994-01-04 | Tankersley Cecil A | Thoracic suspension walker |
US5248293A (en) | 1991-10-29 | 1993-09-28 | Biomechanical Design, Inc. | Tethered medical restraint device |
US5314404A (en) | 1991-10-29 | 1994-05-24 | Biomechanical Design, Inc. | Tethered medical restraint device |
US5259833A (en) * | 1992-09-15 | 1993-11-09 | Barnett Larry W | Back bending motion limiting apparatus |
US5951591A (en) * | 1998-02-04 | 1999-09-14 | Roberts; Bruce | Back-mounted mobile back support device |
AUPP230698A0 (en) | 1998-03-12 | 1998-04-09 | Mitchell, Timothy John | Back support |
EP1737542A4 (en) * | 2003-12-15 | 2010-03-31 | Univ Kingston | APPARATUS AND METHOD FOR ARRANGING AID |
JP4417300B2 (ja) * | 2005-07-13 | 2010-02-17 | 本田技研工業株式会社 | 歩行補助装置 |
JP2007097636A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 筋力補助装置 |
ATE507737T1 (de) | 2005-10-22 | 2011-05-15 | Cedar Mesa Design Company Llc | System zum tragen von artikeln am vorderen oberkörper |
JP2007130234A (ja) | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 人体動作補助装置 |
JP4573798B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2010-11-04 | 株式会社Ihi | 腰部支援装置 |
DE102007001053B3 (de) * | 2007-01-03 | 2008-05-29 | Dirk Giesen | Stützvorrichtung, die am menschlichen Körper getragen wird und der Gewichtskraft des Oberkörpers in gebeugter Haltung entgegen wirkt |
US7744552B1 (en) * | 2007-02-12 | 2010-06-29 | Michael Anthony Babcock | Personal upper body support device for lower back muscles assist |
US7833182B2 (en) * | 2007-03-14 | 2010-11-16 | Hughes Phillip K | Back support apparatus and method |
WO2008129096A1 (es) | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Golden Crab, S.L. | Exoesqueleto de seguridad y control para la práctica del esquí de nieve |
JP5152852B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2013-02-27 | 学校法人東京理科大学 | 腰部補助装置 |
WO2010019300A1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-02-18 | University Of California At Berkeley | Device and method for decreasing oxygen consumption of a person during steady walking by use of a load-carrying exoskeleton |
US8945028B2 (en) | 2008-05-20 | 2015-02-03 | Ekso Bionics, Inc. | Device and method for decreasing energy consumption of a person by use of a lower extremity exoskeleton |
US8801641B2 (en) * | 2008-07-23 | 2014-08-12 | Ekso Bionics, Inc. | Exoskeleton and method for controlling a swing leg of the exoskeleton |
US8088088B2 (en) * | 2008-11-19 | 2012-01-03 | Patrick Timothy Hurley | Back support system |
AU2009341585B2 (en) | 2008-12-18 | 2015-06-18 | Ekso Bionics, Inc. | Wearable material handling system |
US20120136292A1 (en) | 2009-02-25 | 2012-05-31 | Pepin David E J | Non-Invasive Cervical-Thoracic Correction System |
JP5244029B2 (ja) | 2009-05-25 | 2013-07-24 | 本田技研工業株式会社 | 歩行補助装置 |
US8986177B2 (en) | 2009-06-19 | 2015-03-24 | Tau Orthopedics, Llc | Low profile passive exercise garment |
US9233017B2 (en) * | 2009-09-28 | 2016-01-12 | Tokyo University Of Science Foundation | Lower back assistance apparatus |
US8568344B2 (en) | 2009-10-23 | 2013-10-29 | Applied Neural Mechanics, Llc | Torso assist orthotic device |
US20110098617A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Ferguson Daniel L | Torso assist othosis |
CN201934433U (zh) | 2011-03-21 | 2011-08-17 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 长度可调式快卸锁 |
US9022956B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-05-05 | U.S. Bionics, Inc. | Trunk supporting exoskeleton and method of use |
JP5986629B2 (ja) | 2011-06-10 | 2016-09-06 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 |
EP2754538B1 (en) * | 2011-09-06 | 2019-10-23 | Wakayama University | Power-assisting robotic device and control method thereof |
KR101409326B1 (ko) | 2013-01-30 | 2014-06-20 | 인하대학교 산학협력단 | Pzt가 코팅된 나노와이어를 압전소자로써 포함하는 나노발전기 및 이의 제조방법 |
JP6358853B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-07-18 | 本田技研工業株式会社 | 動作補助装置 |
-
2012
- 2012-06-11 JP JP2014514924A patent/JP5986629B2/ja active Active
- 2012-06-11 WO PCT/US2012/041891 patent/WO2012171000A1/en active Application Filing
- 2012-06-11 US US14/125,117 patent/US9655762B2/en active Active
- 2012-06-11 KR KR1020137033493A patent/KR102083035B1/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-03-24 US US15/469,201 patent/US10821017B2/en active Active
-
2020
- 2020-09-30 US US17/038,328 patent/US20210007875A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140051178A (ko) | 2014-04-30 |
KR102083035B1 (ko) | 2020-02-28 |
US20170196712A1 (en) | 2017-07-13 |
JP2014523768A (ja) | 2014-09-18 |
US9655762B2 (en) | 2017-05-23 |
WO2012171000A1 (en) | 2012-12-13 |
US20140121573A1 (en) | 2014-05-01 |
US20210007875A1 (en) | 2021-01-14 |
US10821017B2 (en) | 2020-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5986629B2 (ja) | 胴体支持外骨格装置及びその使用方法 | |
US12029674B2 (en) | Trunk supporting exoskeleton and method of use | |
Toxiri et al. | A wearable device for reducing spinal loads during lifting tasks: Biomechanics and design concepts | |
KR101937012B1 (ko) | 하지 관절 보조용 외골격 시스템 | |
JP6358427B2 (ja) | 装着式動作補助装置 | |
CA2724062C (en) | Device and method for decreasing oxygen consumption of a person during steady walking by use of a load-carrying exoskeleton | |
CN102098986B (zh) | 外骨骼和控制该外骨骼的迈步腿的方法 | |
US9308112B2 (en) | Method and apparatus for human trunk support device | |
KR20190045901A (ko) | 반-능동 로봇 관절 | |
US20140213951A1 (en) | Robotic gait rehabilitation training system with orthopedic lower body exoskeleton for torque transfer to control rotation of pelvis during gait | |
JP6883660B2 (ja) | 力平衡を行う補助具 | |
JP6556867B2 (ja) | 装着式動作補助装置の性能評価装置及び性能評価方法 | |
WO2017105996A1 (en) | Torque control methods and devices for powered orthosis | |
US8968223B2 (en) | Motion assist device | |
JP2017511180A (ja) | 脚増強システム及び使用方法 | |
JP7525519B2 (ja) | エクソスケルトンに適用可能な、特に重力荷重のための荷重補償装置 | |
RU2813174C2 (ru) | Устройство для компенсации прикладываемой к экзоскелетам нагрузки | |
US12011405B1 (en) | Wearable robotic upper body garment | |
Analia et al. | Decision Tree for Torque Assistive Generation on Hip Joint of Lower Limb Exoskeleton | |
Kim et al. | Design of a cable-driven ankle rehabilitation system (C-DARS) | |
Janowski et al. | Method of Studying a Process of Turning in an Orthotic Robot | |
JP2018161288A (ja) | 動作補助装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150521 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5986629 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |