JP7036408B2 - 半能動ロボット関節 - Google Patents
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Description
図16は、いくつかの実施形態による、2つの主状態を有するコントローラの有限状態マシーン700の模式図である。これらの状態は、ロック状態200およびロック解除状態201を含んで良い。ロック解除状態201は、ロック機構112がそのロック解除状態にあり、第1リンク102および第2リンク110が互いに対する伸張および屈曲の両方において自由である状態を表す。ロック状態200は、ロック機構112がロック状態にあり、第1リンク102および第2リンク110の屈曲がトルク発生器108によって妨げられていることを表す。
59 第2端部
100 ロボット関節
101 くるぶしジョイント
102 第1リンク
103 足部リンク
104 中間リンク
106 第1ジョイント
107 大腿部リンク
108 トルク発生器
109 アーバー
110 第2リンク
111 第1回転方向
112 ロック機構
113 第2回転方向
115 アクチュエータ
116 クランプ
117 ラップスプリング
118 ディスク
119 第2端部
120 コントローラ
121 脚部信号
123 脚部センサ
126 ユーザインターフェース
127 バッテリ
129 回路基板
130 胴体リンク
132 大腿部コネクタ
134 脛部コネクタ
140 垂直重力線
142 大腿部角度
143 大腿部角度
144 地面
145 主軸
151 切欠き
152 非円形雄ボス
153 角度
154 角度
156 主軸
157 穴
158 第1端部
159 クレビス
165 予め定められた最大の正の大腿部角度
166 予め定められた最小の負の大腿部角度
180 大腿部
181 胴
182 脛部
183 足部
184 靴
188 肩ストラップ
200 ロック状態
201 ロック解除状態
203 ロック解除信号
205 着座信号
206 ロック信号
207 着座装置
208 手動ロック装置
209 手動ロック解除装置
210 足部リンク
300 外骨格
350 外骨格体幹
351 体幹大腿部リンク
352 軸
358 アクチュエータ
367 コントローラボックス
369 バッテリ
400 外骨格
402 くるぶし外骨格
404 短下肢装具
406 短下肢装具
408 短下肢装具
450 外骨格
500 ロボット関節
600 外骨格
700 有限状態マシーン
Claims (28)
- 第1リンクと、
中間リンクであって、第1端部および第2端部を有し、当該中間リンクの第1端部が上記第1リンクに第1ジョイントにおいて回転可能に結合される、上記中間リンクと、
上記第1リンクおよび上記中間リンクの間に受動的なトルクを発生させるように構成されたトルク発生器と、
上記中間リンクの上記第2端部に第2ジョイントにおいて回転可能に結合された第2リンクと、
上記第2リンクおよび上記中間リンクに結合されたロック機構とを有し、
上記ロック機構はロック状態およびロック解除状態の間を切り替え可能であり、
上記ロック機構が上記ロック解除状態であり、上記中間リンクに対する上記第2リンクの回転を妨げないときに、上記ロック機構は上記第1リンクが上記第2リンクに対して上記第2ジョイントの周りで第1回転方向および第2回転方向に自由に回転するのを許容し、
上記ロック機構が上記ロック状態であり、上記中間リンクに対する上記第2リンクの上記第1回転方向の回転を妨げるときに、上記トルク発生器は上記第2リンクの上記第1リンクに対する上記第1回転方向の回転を妨げることを特徴とするロボット関節。 - 上記第1リンクの上記中間リンクに対する回転の軸、および、上記第2リンクの上記中間リンクに対する回転の軸が相互に平行である請求項1記載のロボット関節。
- 上記第1リンクの上記中間リンクに対する回転の軸、および、上記第2リンクの上記中間リンクに対する回転の軸が相互に一致する請求項1記載のロボット関節。
- 上記ロック機構が上記ロック状態のとき、上記ロック機構は、上記第2リンクを上記中間リンクに対して上記第1回転方向にロックし、上記第2リンクが上記中間リンクに対して、上記第1回転方向と逆方向の上記第2回転方向に回転するのを許容するように構成される請求項1記載のロボット関節。
- アクチュエータをさらに有し、上記ロック機構は上記中間リンクを上記第2リンクに対して上記アクチュエータによってロックする請求項1記載のロボット関節。
- 上記アクチュエータは、電気モータ、トランスミッション付き電気モータ、ソレノイド、油圧アクチュエータ、および空気圧式アクチュエータからなるグループから選択された1の要素または要素の組み合わせを有する請求項5記載のロボット関節。
- 上記トルク発生器は、空気圧式シリンダ、油圧シリンダ、油圧部品付きのシリンダ、空気圧式部品付きのシリンダ、ガススプリング、空気スプリング、油圧ダンパ、ロック可能ガススプリング、ロック可能ダンパ、圧縮スプリング、引張スプリング、およびコイルスプリングからなるグループから選択される請求項1記載のロボット関節。
- 上記ロボット関節は、矯正用脚部の一部であり、上記矯正用脚部の膝ジョイントとして機能可能であり、
上記第1リンクおよび上記第2リンクの一方が人の大腿部に結合されるように構成され、
上記第1リンクおよび上記第2リンクの他方が人の脛部に結合されるように構成される請求項1記載のロボット関節。 - 上記ロボット関節は、矯正用脚部の一部であり、上記矯正用脚部の膝ジョイントとして機能可能であり、
上記第1リンクおよび上記第2リンクの一方が人の大腿部と同調して運動するように構成され、
上記第1リンクおよび上記第2リンクの他方が人の脛部と同調して運動するように構成される請求項1記載のロボット関節。 - 上記ロック機構は、上記第2リンクが上記中間リンクに対して上記第1回転方向に回転するのを、第1摩擦表面および第2摩擦表面の間の摩擦力によって妨げるように構成される請求項1記載のロボット関節。
- 上記第1摩擦表面は上記中間リンクに結合されたアーバーの外側表面であり、
上記第2摩擦表面はラップスプリングの内側表面であり、上記ラップスプリングは当該ラップスプリングの第1端から上記第2リンクに結合され、
上記アクチュエータは、上記ラップスプリングの第2端を移動させることにより、上記アーバーの上記外側表面と上記ラップバネの上記内側表面との間に圧力を加える請求項10記載のロボット関節。 - 当該ロボット関節から少なくとも1つの脚部信号を受領するように動作可能な少なくとも1つのコントローラをさらに有し、上記コントローラは、上記少なくとも1つの脚部信号に基づいて上記ロボット関節をロック状態に移行させるように構成される請求項1記載のロボット関節。
- 上記少なくとも1つの信号は、上記第1リンクまたは上記第2リンクの一方であって上記人の上記大腿部に連結された、上記一方の、垂直重力線および人の胴体と平行な線からなるグループから選択された線に対する絶対角度を表す請求項12記載のロボット関節。
- 上記少なくとも1つの信号は、人の大腿部の、垂直重力線および人の胴体と平行な線からなるグループから選択された線に対する絶対角度を表す請求項12記載のロボット関節。
- 上記コントローラは、上記少なくとも1つの脚部信号が上記人の上記大腿部の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなる上記グループから選択された上記線に対する上記絶対角度が予め定められた最大の正の大腿部角度より大きいと示すときに、上記ロボット関節を上記ロック状態に移行させるように構成される請求項14記載のロボット関節。
- 上記コントローラは、上記少なくとも1つの脚部信号が上記人の上記大腿部の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなる上記グループから選択された上記線に対する上記絶対角度が予め定められた最小の負の大腿部角度より大きいと示すときに、上記ロボット関節を上記ロック解除状態に移行させるように構成される請求項14記載のロボット関節。
- 上記コントローラは、少なくとも1つの脚部信号が、上記第1リンクまたは上記第2リンクの一方であって上記人の上記大腿部に連結された、上記一方の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなるグループから選択された上記線に対する絶対角度が予め定められた最大の正の大腿部角度より大きいと示すときに、上記ロボット関節を上記ロック状態に移行させるように構成される請求項13記載のロボット関節。
- 上記コントローラは、少なくとも1つの脚部信号が、上記第1リンクまたは上記第2リンクの一方であって上記人の上記大腿部に連結された、上記一方の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなるグループから選択された上記線に対する絶対角度が予め定められた最小の負の大腿部角度より小さいと示すときに、上記ロボット関節を上記ロック解除状態に移行させるように構成される請求項13記載のロボット関節。
- 上記少なくとも1つのコントローラに対して手動ロック信号を発生するように動作可能な手動ロック装置をさらに有し、上記手動ロック装置が人によって起動されたときに、上記ロック機構が上記ロック状態に移行する請求項12記載のロボット関節。
- 上記少なくとも1つのコントローラに対して手動ロック解除信号を発生するように動作可能な手動ロック解除装置をさらに有し、上記手動ロック解除装置が人によって起動されたときに、上記ロック機構が上記ロック解除状態に移行する請求項12記載のロボット関節。
- 第1リンクと、
中間リンクであって、第1端部および第2端部を有し、当該中間リンクの第1端部が上記第1リンクに第1ジョイントにおいて回転可能に結合される、上記中間リンクと、
上記第1リンクおよび上記中間リンクの間に受動的なトルクを発生させるように構成されたトルク発生器と、
上記中間リンクの上記第2端部に第2ジョイントにおいて回転可能に結合された第2リンクと、
人の大腿部の、垂直重力線および上記人の胴体と平行な線からなるグループから選択された線に対する絶対角度を表す脚部信号を生成するように動作可能な少なくとも1つの脚部センサと、
上記第2リンクおよび上記中間リンクに結合されたロック機構であって、上記ロック機構はロック状態およびロック解除状態の間を切り替え可能である、上記ロック機構とを有し、
上記ロック機構が上記ロック解除状態のときに、上記ロック機構は上記第2リンクが上記第1リンクに対して第1回転方向および第2回転方向に自由に回転するのを許容し、
上記ロック機構が上記ロック状態のときに、上記ロック機構は、上記第2リンクの上記第1リンクに対する上記第1回転方向の回転を妨げるように構成され、当該第2リンクの上記第1リンクに対する第1回転方向の回転は、上記第2リンクが上記第1回転方向に回転させられたときに上記トルク発生器にトルクを付与させるものであり、
さらに、上記ロック機構と通信するコントローラであって、上記少なくとも1つの脚部センサによって生成された上記脚部信号の計測に基づいて、上記ロック機構を上記ロック状態から上記ロック解除状態に移動させるように構成された、上記コントローラを有することを特徴とするロボット関節。 - 上記コントローラは、上記ロボット関節が上記ロック状態であり、かつ、上記脚部信号が、上記人の上記大腿部の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなる上記グループから選択された上記線に対する上記絶対角度が予め定められた最小の負の大腿部角度より小さいことを示すときに、上記ロボット関節を上記ロック解除状態に移行させるように適合化される請求項21記載のロボット関節。
- 上記コントローラは、上記ロボット関節が上記ロック解除状態であり、かつ、上記脚部信号が、上記人の上記大腿部の、上記垂直重力線および上記人の上記胴体と平行な上記線からなる上記グループから選択された上記線に対する上記絶対角度が予め定められた最大の正の大腿部角度より大きいことを示すときに、上記ロボット関節を上記ロック状態に移行させるように適合化される請求項21記載のロボット関節。
- 上記第1リンクの上記中間リンクに対する回転の軸、および、上記第2リンクの上記中間リンクに対する回転の軸が相互に一致する請求項21記載のロボット関節。
- 上記ロック機構が上記ロック状態のとき、上記ロック機構は、上記中間リンクを上記第2リンクに対して上記第1回転方向にロックし、上記中間が上記第2リンクに対して、上記第1回転方向と逆方向の上記第2回転方向に回転するのを許容するように構成される請求項21記載のロボット関節。
- 第1リンクと、
中間リンクであって、第1端部および第2端部を有し、当該中間リンクの第1端部が上記第1リンクに第1ジョイントにおいて回転可能に結合される、上記中間リンクと、
上記第1リンクおよび上記中間リンクの間にトルクを発生させるように構成されたトルク発生器と、
上記中間リンクの上記第2端部に第2ジョイントにおいて回転可能に結合された第2リンクと、
ロック機構とを有し、
上記ロック機構はロック状態およびロック解除状態の間を切り替え可能であり、上記ロック機構は、上記ロック状態において、上記第2リンクが上記中間リンクに対して上記第1回転方向に回転するのを妨げ、
上記ロック機構が上記ロック解除状態のときに、上記ロック機構は上記第2リンクが上記第1リンクに対して上記第2ジョイントの周りにおいて第1回転方向および第2回転方向に自由に回転するのを許容し、
上記ロック機構が上記ロック状態のときに、上記ロック機構は、上記第1リンクが上記第2リンクに対して上記第1回転方向に回転するのを妨げるように構成されることを特徴とするロボット関節。 - 上記トルク発生器は、空気圧式シリンダ、油圧シリンダ、油圧部品付きのシリンダ、空気圧式部品付きのシリンダ、ガススプリング、空気スプリング、油圧ダンパ、ロック可能ガススプリング、ロック可能ダンパ、圧縮スプリング、引張スプリング、コイルスプリング、電気モータ、トランスミッション付き電気モータ、および油圧モータからなるグループから選択される請求項26記載のロボット関節。
- 上記第1リンクの上記中間リンクに対する回転の軸、および、上記第2リンクの上記中間リンクに対する回転の軸が相互に一致する請求項26記載のロボット関節。
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US10507351B2 (en) * | 2017-01-26 | 2019-12-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Wearable resistive device for functional strength training |
WO2018178897A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Jangir Ganesh Ram | A torque adjusting mechanical assembly in apparatus for body support |
US20210106452A1 (en) * | 2017-10-09 | 2021-04-15 | Monty L. Ruetenik | Knee Distractor Apparatus and Method |
DE102017128618A1 (de) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Orthese, System und Verfahren zum Anpassen einer Orthese |
CN108237557B (zh) * | 2018-02-02 | 2023-08-04 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种人形机器活动关节受力测试装置 |
US10973670B2 (en) | 2018-06-08 | 2021-04-13 | Industrial Technology Research Institute | Adjustable brace |
CN108972534B (zh) * | 2018-09-18 | 2024-01-30 | 清华大学 | 可变刚度卷簧与电机并联的离合式柔性驱动器 |
US20200268541A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | The Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Army | Spring Engagement and Disengagement During Gait Cycle |
KR102034988B1 (ko) * | 2019-05-15 | 2019-10-21 | 김일열 | 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기 |
FR3096600B1 (fr) * | 2019-05-27 | 2021-05-14 | Commissariat Energie Atomique | Membre inférieur d’exosquelette |
DE102019119033A1 (de) * | 2019-07-12 | 2021-01-14 | Exoiq Gmbh | Exoskelett mit einem pneumatischem aktor |
KR20210053389A (ko) * | 2019-11-01 | 2021-05-12 | 삼성전자주식회사 | 허벅지 형상에 기초하여 변형 가능한 보행 보조 장치 |
JP7136069B2 (ja) * | 2019-11-28 | 2022-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | 膝関節免荷装置 |
US11147733B1 (en) | 2020-06-04 | 2021-10-19 | Dephy, Inc. | Systems and methods for bilateral wireless communication |
US11148279B1 (en) | 2020-06-04 | 2021-10-19 | Dephy, Inc. | Customized configuration for an exoskeleton controller |
US11389367B2 (en) | 2020-06-05 | 2022-07-19 | Dephy, Inc. | Real-time feedback-based optimization of an exoskeleton |
CN111791218B (zh) * | 2020-07-27 | 2023-08-29 | 三一建筑机器人(西安)研究院有限公司 | 一种旋转止位装置及穿戴座椅 |
US12090069B2 (en) | 2020-08-25 | 2024-09-17 | Dephy, Inc. | Systems and methods for a water resistant active exoskeleton |
JP2022039433A (ja) * | 2020-08-28 | 2022-03-10 | トヨタ自動車株式会社 | 歩行補助システム、歩行補助方法及び歩行補助プログラム |
US11173093B1 (en) * | 2020-09-16 | 2021-11-16 | Dephy, Inc. | Systems and methods for an active exoskeleton with local battery |
CN113217599B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-05-06 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种双泵阻尼穿戴式机器人关节驱动装置 |
CN114393570A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-04-26 | 东莞理工学院 | 一种气动式单臂上肢外骨骼机器人及控制系统 |
TWI815659B (zh) * | 2022-09-14 | 2023-09-11 | 國立中興大學 | 氣動式上肢外骨骼助力系統 |
CN116784965B (zh) * | 2023-08-29 | 2023-11-24 | 生一科技(北京)有限公司 | 一种摩擦力双向自锁机构及微创手术器械 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060206043A1 (en) | 2005-02-22 | 2006-09-14 | Terris Yakimovich | Articulating joint |
US20070123997A1 (en) | 2005-03-31 | 2007-05-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Exoskeletons for running and walking |
WO2010036791A1 (en) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | Berkeley Bionics | Hip and knee actuation systems for lower limb orthotic devices |
US20150134078A1 (en) | 2008-05-20 | 2015-05-14 | Ekso Bionics, Inc. | Device and Method for Decreasing Energy Consumption of a Person by Use of a Lower Extremity Exoskeleton |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6500138B1 (en) * | 2000-04-07 | 2002-12-31 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Electromechanical joint control device with wrap spring clutch |
US8100844B2 (en) * | 2002-04-25 | 2012-01-24 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating ankle and knee joints with bidirectional dampening and assistance using elastomeric restraint |
US7393335B2 (en) * | 2004-05-06 | 2008-07-01 | Carvey Matthew R | Metabolically efficient leg brace |
EP2104476B1 (en) * | 2007-01-05 | 2016-01-06 | Victhom Human Bionics Inc. | High torque active mechanism for orthotic devices |
US9114028B2 (en) * | 2007-02-06 | 2015-08-25 | Deka Products Limited Partnership | Arm prosthetic device |
US8764849B2 (en) * | 2011-05-31 | 2014-07-01 | Ossur Hf | Prosthetic knee |
EP2833843A1 (en) * | 2012-04-05 | 2015-02-11 | Össur HF | Prosthetic knee |
JP6535283B2 (ja) * | 2012-09-07 | 2019-06-26 | 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 | 制御可能な非能動性人口膝 |
SE538280C2 (sv) * | 2013-12-19 | 2016-04-26 | Fillauer Europ Ab | Ortopedteknisk knäled |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060206043A1 (en) | 2005-02-22 | 2006-09-14 | Terris Yakimovich | Articulating joint |
US20070123997A1 (en) | 2005-03-31 | 2007-05-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Exoskeletons for running and walking |
US20150134078A1 (en) | 2008-05-20 | 2015-05-14 | Ekso Bionics, Inc. | Device and Method for Decreasing Energy Consumption of a Person by Use of a Lower Extremity Exoskeleton |
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