JP6177829B2 - 修正可能なリンケージ機構を利用する脚型ロボット装置 - Google Patents
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Description
本出願は、本明細書中にその全体が参照により組み込まれている、2014年5月6日に出願された米国仮出願第61/989,513号の利益を主張するものである。
101 脚型ロボット装置
110 ベース部材
120 機械機構
121 支持部材
122 リンケージ
123 端部
131 軸
140 主駆動アクチュエータ
141〜143 副アクチュエータ
201 脚型ロボット装置
220 機械機構
221 支持部材
222 リンケージ
231 軸
240 主駆動アクチュエータ
241,242 副アクチュエータ
250 同期駆動システム
251〜254 ギアまたはプーリ
255,256 ベルトまたはチェーン
Claims (23)
- 複数の自由度を規定する相対的な動きのために互いに連結された複数の支持部材によって少なくとも一部を形成された機械機構であって、前記複数の自由度のうちの少なくともいくつかが人間の脚部の自由度に対応する、機械機構と、
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第1の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する主駆動アクチュエータと、
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第2の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する第2のアクチュエータと
を備え、
前記機械機構が、人間の歩き方を真似た歩行のような動作で動くように構成され、
前記主駆動アクチュエータは、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために十分な力を提供し、それにより、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために前記第2のアクチュエータからの前記力または前記トルクは必要なく、
前記機械機構は、前記第2のアクチュエータを作動させることによって動的に修正される、
脚型ロボット装置。 - 前記機械機構が、歩き方の変更に応じて前記機械機構の前記歩行のような動作を調整するために動的に修正される、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記歩き方の変更が、歩幅の変更を含む、請求項2に記載の脚型ロボット装置。
- 前記歩き方が、ウォーキングの歩き方またはランニングの走り方である、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構の端部が、歩行中の人間の足の動きを真似た軌道で動く、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構が、非歩行動作を容易にするために動的に修正される、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記非歩行動作が、しゃがむこと、膝をつくこと、うずくまること、階段を上り下りすること、はしごを上り下りすること、斜面を上り下りすること、またはこれらの組み合わせを含む、請求項6に記載の脚型ロボット装置。
- 前記第2のアクチュエータが、前記非歩行動作を容易にするように前記機械機構のリンケージの長さを変えるために作動される、請求項6に記載の脚型ロボット装置。
- 前記第2のアクチュエータが、前記非歩行動作を容易にするように前記複数の支持部材のうちの少なくとも1つを動かすために作動される、請求項6に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構が、前記第2のアクチュエータだけを作動させることによって動的に修正される、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構が、前記第2のアクチュエータと協働して前記主駆動アクチュエータを作動させることによって動的に修正される、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構が、前記複数の支持部材によって少なくとも一部を形成された複数のリンケージを備える、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記複数のリンケージのうちの少なくとも1つが、前記複数の支持部材および前記第2のアクチュエータのうちの少なくとも一方を備える、請求項12に記載の脚型ロボット装置。
- 前記第2のアクチュエータが、2つの同軸支持部材間の軸距離を変えるように構成される、請求項13に記載の脚型ロボット装置。
- 前記第2のアクチュエータが、2つの同軸支持部材間の相対的な回転の向きを変えるように構成される、請求項13に記載の脚型ロボット装置。
- 前記機械機構が、トルクを伝達し、かつ2つ以上の前記複数の支持部材に同期動作シーケンスを提供するための同期駆動システムを備える、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 前記同期駆動システムが、ギア、ベルト、およびチェーンのうちの少なくとも1つを備える、請求項16に記載の脚型ロボット装置。
- 前記複数の自由度のうちの前記第1の自由度が、腰の屈伸の自由度、膝の屈伸の自由度、および足首の屈伸の自由度のうちの1つに対応する、請求項1に記載の脚型ロボット装置。
- 複数の自由度を規定する相対的な動きのために互いに連結された複数の支持部材によって少なくとも一部を形成された機械機構であって、前記複数の自由度のうちの少なくともいくつかが人間の脚部の自由度に対応する、機械機構と、
前記人間の脚部の腰の屈伸の自由度に対応する前記複数の自由度のうちの第1の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する主駆動アクチュエータと、
前記人間の脚部の膝の屈伸の自由度に対応する前記複数の自由度のうちの第2の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する第2のアクチュエータとを備え、
前記機械機構が、人間の歩き方を真似た歩行のような動作で動くように構成され、
前記主駆動アクチュエータは、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために十分な力を提供し、それにより、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために前記第2のアクチュエータからの前記力または前記トルクは必要なく、
前記機械機構は、前記第2のアクチュエータを作動させることによって動的に修正される、
脚型ロボット装置。 - 前記機械機構の端部が、歩行中の人間の足の動きを真似た軌道で動く、請求項19に記載の脚型ロボット装置。
- ユーザの周りに設置されかつ前記ユーザに固定されるように構成されたベース部材と、
前記ベース部材の周りで支持された動的に調整可能な歩行模倣脚型ロボット装置であって、
複数の自由度を規定する相対的な動きのために互いに連結された複数の支持部材によって少なくとも一部を形成された機械機構であり、前記複数の自由度のうちの少なくともいくつかが人間の脚部の自由度に対応する、機械機構、
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第1の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する主駆動アクチュエータ、および
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第2の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する第2のアクチュエータ
を備える、脚型ロボット装置と
を備え、
前記機械機構が、人間の歩き方を真似た歩行のような動作で動くように構成され、
前記主駆動アクチュエータが、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために十分な力を提供し、それにより、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために前記第2のアクチュエータからの前記力または前記トルクは必要なく、
前記機械機構が、前記第2のアクチュエータを作動させることによって動的に修正される、
下半身外骨格。 - 操作者の下半身の動きのエミュレーションを容易にするための方法であって、該方法は、
脚型ロボット装置を設けるステップであって、該脚型ロボット装置が、
複数の自由度を規定する相対的な動きのために互いに連結された複数の支持部材によって少なくとも一部を形成された機械機構であって、前記複数の自由度のうちの少なくともいくつかが人間の脚部の自由度に対応する、機械機構と、
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第1の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する主駆動アクチュエータと、
前記複数の自由度の少なくともいくつかのうちの第2の自由度で前記支持部材に力またはトルクを作用させるように動作する第2のアクチュエータと
を有し、
前記機械機構が、人間の歩き方を真似た歩行のような動作で動くように構成され、
前記主駆動アクチュエータは、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために十分な力を提供し、それにより、前記歩行のような動作で前記機械機構を動かすように前記機械機構を作動させるために前記第2のアクチュエータからの前記力または前記トルクは必要なく、
脚型ロボット装置を設けるステップと、
前記機械機構の動的な修正を容易にするステップと
を備える、方法。 - 前記機械機構の動的な修正を容易にするステップが、前記主駆動アクチュエータおよび前記第2のアクチュエータのうちの少なくとも一方を作動させるステップを備える、請求項22に記載の方法。
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