JP7402091B2 - マルチアクティブ軸の非外骨格リハビリテーション装置 - Google Patents
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Description
本発明は、DARPAにより与えられた第HR0011-12-9-0012号の契約に基づく政府支援で行われたものである。政府は、本発明において一定の権利を有する。
本特許出願は、THREE-ACTIVE-AXIS REHABILITATION DEVICEに関する、Barrett Technology,Inc.およびWilliam T.Townsend他による2013年9月27日に出願された先行する係属中の米国特許仮出願第61/883,367号(整理番号BARRETT-5PROV)の利益を主張するものであり、この特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
ベースと、
ベースに取り付けられ、エンドポイントを有するロボットアームとを備え、ロボットアームは、ベースに対して少なくとも2つのアクティブな自由度を有し、かつロボットアームは、ベースがユーザに対して適切に位置決めされたとき、ロボット装置の基準系がユーザの基準系と概して同様に方向付けられるように、およびユーザの付属肢のエンドポイントの運動がロボットアームのエンドポイントの運動によって模倣されるように構成されている。
ベース、および
ベースに取り付けられ、エンドポイントを有するロボットアームであって、ロボットアームは、ベースに対して少なくとも2つのアクティブな自由度を有し、かつロボットアームは、ベースがユーザに対して適切に位置決めされたとき、ロボット装置の基準系がユーザの基準系と概して同様に方向付けられるように、およびユーザの付属肢のエンドポイントの運動がロボットアームのエンドポイントの運動によって模倣されるように構成されている、ロボットアーム
を備えるロボット装置を提供するステップと、
ロボット装置の基準系がユーザの基準系と概して同様に方向付けられるようにベースをユーザに対して位置決めし、ユーザの付属肢をロボットアームに取り付けるステップと、
ユーザの付属肢のエンドポイントおよびロボットアームのエンドポイントのうちの少なくとも一方を動かすステップと
を含む。
- 直動関節など、他のタイプの関節を用いる装置、および
- 歯車動力伝達装置、ベルト、液体駆動装置など、他の駆動技術を実施する装置
を含む代替の実施形態で実施できることに留意されたい。
1)装置が使用されているとき、概して静的であるすべての構成要素からなるグランド運動系、
2)関節J1の軸125周りだけで回転するすべての非伝達構成要素からなる関節J1運動系、
3)関節J1の軸125、および関節J2の軸130周りだけで回転できるすべての非伝達構成要素からなる関節J2運動系、
4)関節J1の軸125、関節J2の軸130、および関節J3の軸135周りで回転できるすべての非伝達構成要素からなる関節J3運動系。
運動系のこの定義では、伝達構成要素は、定義を簡単化するために除外される。伝達装置内のプーリは、所与の関節から離れて位置するが、その関節と共に回転することができる。同様に、システム内のいくつかのプーリは、例えば、それらが、本発明の好ましい形態で使用されるなど、ケーブル付き差動装置の一部であるとき、複数の軸の運動により回転させることができる。
- 装置のリンク長さ、
- 軸周りの装置構成要素の慣性およびモーメント、
- 患者に対する装置の意図された位置、
- モータの瞬時ピークおよび持続トルク限界、
- モータコントローラの出力電流容量、およびモータの電流容量、
- 患者を圧倒する/患者により圧倒される装置の望ましい能力、ならびに
- 患者の予想されるピーク出力
を含む、ある範囲の因子に基づいて最適化されている。この最適化プロセスは、広範囲であり、少なくとも部分的に定性的なものである。プロセスおよびその結果の両方は、上記の因子が変化すると大幅に変化するので、ここで再現しないものとする。いくつかのソースおよび内部的な実験から収集されたデータに基づいて、これらの力は、次のように推定される:
- 患者の体から離れるように/患者の体に向けて押す/引っ張る:45N
- 患者の前で上下させる:15N
- 患者の前で横方向へと左右に動かす:17N
これらの推定には、十分な安全率が適用されていることに留意されたい。
上記で論じたように、ロボット装置5は、非外骨格リハビリテーション装置である。外骨格リハビリテーション装置は、以下の特性のいくつか、またはすべてを有するものとして概括的に理解される:
・患者の体肢の関節軸を貫通する/関節軸と同軸である関節軸、典型的には、各患者関節は、少なくとも1つの装置関節に一致する、および
・リハビリが施されている患者の体肢のそれぞれを捕捉する装置の構成要素、典型的には、各体肢セグメントを装置の部材にしっかりと拘束する。
さらに図2および図3は、患者に対する座標基準系160(上向き軸161、前向き軸162、および右向き軸163から構成される)、ならびにロボット装置5に対する座標基準系170(上向き軸171、前向き軸172、および右向き軸173から構成される)を示す。これらの基準系160、170の位置および方向は、(i)ロボット装置5とそのリンク105、110との間、(ii)患者とその体肢との間の運動学的関係を定義する。ロボット装置5は、その運動が患者の運動を模倣するように設計され、患者の基準系160における患者のエンドポイントの所与の運動が、ロボット装置5の基準系170における装置のエンドポイントの概して同様の運動により対応される。この関係は、以下で示すように、装置の革新的諸態様の多くを定義するために重要である。
1)それらは相互に直角であること、
2)それらはともに「前向き」ベクトル172に対して直角であること、
3)それらは右手座標系の定義を満たしていること、ここで、「上向き」ベクトル171はZベクトルとして扱われ、「右向き」ベクトル173はXベクトルとして扱われ、「前向き」ベクトル172はYベクトルとして扱われる、かつ
4)必ずしも必要ではないが、「上向き」ベクトル171は、一般に認められている(重力方向とは反対の)「上向き」方向へと可能な限り近く方向付けられることが好ましい。
- DRFは、装置が患者の方向を「向く」ように、PRFに対して「上向き」軸の周りで180°回転され得る、または装置が患者に対して直角を「向く」ように、90°回転され得る、例えば、Watertown、 Massachusetts、USAのInteractive Motion TechnologiesのInMotion ARM(商標)system、East Aurora、New York、USAのMoog IncorporatedのHapticMaster haptic system、Rehovot、 IsraelのBioXtremeのDeXtreme(商標)arm、またはKingston、Ontario、CanadaのBKIN TechnologiesのKINARM End-Point Robot(商標)などである。例えば、DeXtreme(商標)armの場合、装置は、患者の前に位置しながら使用されるように設計されている。装置のベースから放射状に延びる、概して直円柱の鋭角なセグメント状の形をしているその作業空間は、同様に患者の方向を向いている。座標基準系が上記で概説したように装置の作業空間に対して生成されたとき、装置のベースの図心から装置の作業空間の図心を指す「前向き」方向は、患者方向を指すことが分かる。したがって、装置の基準系は、患者の基準系と同様に方向付けられていない。
・ロボット装置は患者の前/患者の横に載置される必要がないので、患者の視線または体との干渉が低減されること。
a.はい:装置は基準を満たしていない、基準は非外骨格装置に対してのみ適用可能である。
b.いいえ:続ける。
a.はい:続ける。
b.いいえ:装置は基準を満たしていない、基準は移動装置に対して適用可能ではない。
a.はい:続ける。
b.いいえ:装置は基準を満たしていない。
a.はい:続ける。
b.いいえ:装置は基準を満たしていない、それは、本明細書で開示された装置とは大幅に異なるリハビリテーション例に対して設計された可能性が高い。
a.はい:続ける。
b.いいえ:装置は、概説した基準を満たしていない、それは、本明細書で概説した装置とは異なるように患者に対して位置決めされている。
a.はい:装置は、概説した基準を満たしている。
b.いいえ:装置は、概説した基準を満たしていない。
この一連のテストに成功裡に合格した、本明細書で述べたシステム以外の2を超える自由度を有する装置は、今まで見出されていない。
本発明の好ましい一実施形態が図3および図4で示されており、ロボット装置5が、患者の横に、かつわずかに後方に位置決めされている(この場合、関節J1の軸125は、患者の前額面の後方に、またはそれに一致している)。この実施形態では、ロボット装置5の基準系170および患者の基準系160は、上記で述べられたように、概して同様に方向付けられている。ロボット装置5は、患者の作業空間および視線外に置かれ、装置が物理的にも視覚的にも邪魔にならないようにする。ロボット装置と患者の作業空間は、高い割合で重複する。この位置決めによって可能にされる運動範囲は、図4で示すようになお非常に大きく、かつ高DOFの外骨格システムにより可能なものに近づく、またはそれを超える。
図5A、図5B、および図5Cを次に参照すると、システムのいくつかの新規な実施形態が示されており、装置のリンク105、110が、様々な活動を容易にするために異なる方向に順序付けられている。これだけに限らないが、例として、図5Aは、「下向きに重ねる」構成と呼ばれる構成を示しており、その場合、ロボット装置5の外側リンク110が、ロボット装置5の内側リンク105の下側に取り付けられて、装置が、患者の上から下方向に患者の体肢(結合要素115により取り付けられる)へと達することができる。図5Cは、「上向きに重ねる」と呼ばれる構成を示しており、その場合、ロボット装置5の外側リンク110がロボット装置5の内側リンク105の上側に取り付けられて、装置が、患者の下から上向き向に患者の体肢(結合要素115により取り付けられる)へと達することができる。両方の実施形態は、様々な状況で最適であることを示す可能性がある。「下向きに重ねる」変形形態は、その位置が患者の作業空間の上であるため、リハビリテーション活動中に、患者の腕と干渉する可能性が低く、また拡大された作業空間を必要とする高機能リハビリテーション患者に対してより有益であることを示すことができる。それとは反対に、「上向きに重ねる」変形形態は、患者の腕をよく支持することができ、また患者の視覚的な作業空間を干渉する可能性が低く、低機能患者によく適している。図5Bは、「平坦に重ねる」構成と呼ばれる構成を示しており、その場合、ロボット装置5の外側リンク110が、ロボット装置5の内側リンク105の底側に取り付けられ、また結合要素115が外側リンク110の上側に取り付けられて、装置は、患者の前腕が内側リンク105とほぼ平坦になるように、患者に達することができる。
図6は、本発明の重要な態様を、すなわち、リハビリテーション装置におけるケーブル付き差動装置(例えば、米国特許第4,903,536号を参照のこと)の使用を示す。ロボット装置5の好ましい実施形態は、図6で示すように、最初の2つの関節(すなわち、J1およびJ2)がケーブル付き差動装置において連携されたピッチ・ヨー・ヨー構成で実施される(図1)3つの回転関節J1、J2、およびJ3を備える。図6で示すように、ケーブル付き差動装置を使用することは、普通であれば、高レベルの運動系に取り付けられるはずのモータを、低レベルの系へと移動させることができる。例えば、図6で示す好ましい実施形態では、関節J1および関節J2の周りで回転させるモータ500は、前述の関節J1運動系(関節J1の軸125周りで回転する)から、前述のグランド運動系(グランド系:図1のベース100と共に位置する)へと下に移動する。これは、モータ500が動くために必要な慣性を大幅に低減し、ロボット装置の性能を改善し、かつより小さなモータ500の使用を可能にすることにより、そのコストを低減する。これは、好ましい実施形態では、ロボット装置のベースで実装されるが、この設計の背後にある原理は、装置の運動学的連鎖に沿ったどこでも有効である。これは、装置の商業的成功を確実にするために、低く保つ必要のある装置のコストを低減するその能力のため、リハビリテーション装置に関する特に重要な革新である。この構成はまた、回転関節(直動関節ではなく)の排他的使用を可能にし、装置の設計を非常に簡単化する。より低い慣性はさらに、装置の運動量を低下させることにより、装置の安全性を高める。最後に、この革新はまた、装置の視覚的な大きさを患者の視線からそらせて装置のベースの方向に移動できることにより、有用性を最大化する。この概念は、好ましい実施形態では3つの自由度を有するリハビリテーション装置の一部として実行されるが、わずか2つの自由度を有する他のリハビリテーション装置にも明らかに適用可能である。
図9は、右手使用から左手使用に切り替えるために、ロボット装置5の好ましい実施形態がいかに最適であるかを示す。ロボット装置5は、患者の正中矢状面に対して平行であり、かつ関節J2の軸130と一致する平面に対して基本的に対称である。関節J2の範囲が、前に述べた平面に関して対称であることを単に保証することにより、かつその運動範囲が、いずれの位置においても前に述べた平面に関して対称であるように、外側リンク110を、関節J3の軸135に関して逆にできるようにすることにより、装置のキラリティを容易に逆にすることができ、図9で分かるように、装置を患者の体の右側または左側で使用できるようになる。
前の記述において、本発明は、リハビリテーション装置のその用途に関して論じられている。しかしながら、本発明は、高忠実度の力フィードバックを必要とする用途など、他の用途で使用され得ることが理解されよう。これだけに限らないが、例として、これらの用途は、電子ゲームのための入力/触覚フィードバック装置として、産業用ロボットアームもしくは建設機械などの他の機械的な装置に対するコントローラとして、または位置を感知するための装置として、すなわち、デジタイザもしくは座標測定装置として使用することを含むことができる。
本発明の性質を説明するために本明細書で述べられ、かつ示されてきた細部、材料、ステップ、および部品の構成における多くのさらなる変更は、本発明の原理および範囲内になお含まれた状態で、当業者により行うことが可能であることを理解されたい。
〔態様1〕
わずか2つのアクティブな自由度を有する非外骨格リハビリテーション装置であって、前記装置の基準系が患者の基準系と概して同様に方向付けられるように、および患者のエンドポイントの運動が当該装置のエンドポイントの運動によって模倣されるように、方向付けられ位置決めされる、非外骨格リハビリテーション装置。
〔態様2〕
概して患者の横に、かつわずかに後方に位置する、態様1に記載の装置。
〔態様3〕
当該装置の自由度の2つは、ケーブル付き差動装置を介して連携される、態様1に記載の装置。
〔態様4〕
前記ケーブル付き差動装置は、入力軸と出力軸がともに、前記ケーブル付き差動装置に対して遠位のリンクの軸に対して直角であるように構成されている、態様3に記載の装置。
〔態様5〕
グラウンド系を越える運動系に位置するモータは、当該装置の慣性に対する前記モータの影響を最小化するために、より低い系の関節軸に沿って位置決めされる、またはその他の形で位置する、態様1に記載の装置。
〔態様6〕
標準的な使用の間、患者の正中矢状面に平行な平面に関して対称であるように、かつ大幅に再構成することなく、右手使用と左手使用をともに可能にするように設計されている、態様1に記載の装置。
〔態様7〕
前記装置の遠位のリンクは、特有の利益を提供するように特定の方法で順序付けられる、態様1に記載の装置。
〔態様8〕
前記装置の遠位のリンクは、運動範囲を最大化し、患者との衝突を回避するように、下向きに重ねられる、態様7に記載の装置。
〔態様9〕
前記装置の遠位のリンクは、患者に対して視覚的に邪魔にならないようにするために、且つより大きなアーム支持を提供するために、上向きに重ねられる、態様7に記載の装置。
〔態様10〕
回転関節だけを備え、直動関節を備えていない、態様1に記載の装置。
〔態様11〕
様々なタイプのリハビリテーション活動を可能にするために、代替のエンドポイント取付け具が当該装置に取り付けられ得る、態様1に記載の装置。
〔態様12〕
前記装置は、ピッチ・ヨー・ヨー構成において、モータで駆動される3つの回転自由度を有し、
第1の2つの関節は、ケーブル付き差動装置を介して連携され、
第3の関節に対する作動器は、当該装置の全体の慣性に対する前記作動器の影響を低減するために、前記第1の関節の軸に沿って配置され、
前記装置は、当該装置のキラリティを逆にすることを容易にするように設計されている、態様1に記載の装置。
〔態様13〕
第2の同様な装置と対になり、両手リハビリテーションに使用される、態様1に記載の装置。
〔態様14〕
わずか2のアクティブな自由度を有する非外骨格リハビリテーション装置であって、前記2つの自由度は、ケーブル付き差動装置を介して連携される、非外骨格リハビリテーション装置。
〔態様15〕
前記ケーブル付き差動装置は、入力軸と出力軸がともに遠位のリンク軸に対して直角であるように構成されている、態様14に記載の装置。
〔態様16〕
概して、患者の横に、かつわずかに後方に位置する、態様14に記載の装置。
〔態様17〕
グラウンド系を越える運動系に位置するモータは、より低い系の関節軸に沿って位置決めされるか、又は当該装置の慣性に対する前記モータの影響を最小化するようにその他の形で配置される、態様14に記載の装置。
〔態様18〕
標準的な使用の間、患者の正中矢状面に平行な平面に関して対称であるように、および大幅に再構成することなく右手使用と左手使用をともに可能にするように設計されている、態様14に記載の装置。
〔態様19〕
前記装置の遠位のリンクは、特有の利益を提供するように特定の方法で順序付けられる、態様14に記載の装置。
〔態様20〕
前記装置の遠位のリンクは、運動範囲を最大化し、患者との衝突を回避するように、下向きに重ねられる、態様19に記載の装置。
〔態様21〕
前記装置の遠位のリンクは、患者に対して視覚的に邪魔にならないようにするために、且つより大きなアーム支持を提供するために、上向きに重ねられる、態様19に記載の装置。
〔態様22〕
回転関節だけを備え、直動関節は備えていない、態様14に記載の装置。
〔態様23〕
様々なタイプのリハビリテーション活動を可能にするために、代替のエンドポイント取付け具が当該装置に取り付けられ得る、態様14に記載の装置。
〔態様24〕
前記装置は、ピッチ・ヨー・ヨー構成において、モータで駆動される3つの回転自由度を有し、
第1の2つの関節は、ケーブル付き差動装置を介して連携され、
第3の関節に対する作動器は、当該装置の全体の慣性に対する前記作動器の影響を低減するために、前記第1の関節の軸に沿って配置され、
前記第3の関節が、右手使用と左手使用との間の切替えを容易にするように、拡大された運動範囲を有する、態様14に記載の装置。
〔態様25〕
第2の同様な装置と対になり、両手リハビリテーションに使用される、態様14に記載の装置。
〔態様26〕
3つ以上の自由度における運動を誘起することができ、右手使用と左手使用をともに可能にするように容易に再構成可能であり、かつ2つの装置が、互いに干渉することなく同時に使用され得るように患者に対して配置されるように設計されたリハビリテーション装置が、
第2の同様の装置と双方向に対になり、両手リハビリテーションに使用される、
方法。
〔態様27〕
エンドポイントを有するユーザの付属肢と関連して動作を行うためのロボット装置であって、
ベースと、
前記ベースに取り付けられ、エンドポイントを有するロボットアームと、を備え、前記ロボットアームは、前記ベースに対して少なくとも2つのアクティブな自由度を有し、かつ前記ロボットアームは、前記ベースがユーザに対して適切に位置決めされたとき、当該ロボット装置の基準系が前記ユーザの基準系と概して同様に方向付けられるように、および前記ユーザの前記付属肢の前記エンドポイントの運動が前記ロボットアームの前記エンドポイントの運動によって模倣されるように構成されている、
ロボット装置。
〔態様28〕
エンドポイントを有するユーザの付属肢と関連してロボット装置を動作させるための方法であって、
ベース、および
前記ベースに取り付けられ、エンドポイントを有するロボットアームであって、前記ロボットアームは、前記ベースに対して少なくとも2つのアクティブな自由度を有し、かつ前記ロボットアームは、前記ベースがユーザに対して適切に位置決めされたとき、前記ロボット装置の基準系が前記ユーザの基準系と概して同様に方向付けられるように、および前記ユーザの前記付属肢の前記エンドポイントの運動が前記ロボットアームの前記エンドポイントの運動によって模倣されるように構成されている、ロボットアーム
を備えるロボット装置を提供するステップと、
前記ロボット装置の基準系が前記ユーザの基準系と概して同様に方向付けられるように前記ベースを前記ユーザに対して位置決めし、前記ユーザの前記付属肢を前記ロボットアームに取り付けるステップと、
前記ユーザの前記付属肢の前記エンドポイントおよび前記ロボットアームの前記エンドポイントのうちの少なくとも一方を動かすステップと
を含む方法。
Claims (12)
- 胴体と付属肢とを備えるユーザの身体と関連して動作を行うためのロボット装置(5)であって、
ユーザの当該付属肢が、エンドポイントと、付属肢セグメントと、当該エンドポイントを当該付属肢セグメントに可動的に接続する第1関節(J1)と、当該付属肢セグメントをユーザの胴体に可動的に接続する第2関節(J2)と、を有し、
少なくとも一つのモータを備え、且つ、固定された構成を有し、ユーザの胴体の背後及び脇に配置されるように構成されたベース(100)と、
第1の軸(J1)周りに回転するように前記ベースに可動的に取り付けられ、それにより第1の自由度を提供する第1のセグメント(145)と、
第2の軸(J2)周りに回転するように前記第1のセグメントに可動的に取り付けられ、それにより第2の自由度を提供する第2のセグメント(105)と、
前記第2のセグメントに取り付けられた第3のセグメントと、
第3の軸(J3)周りに回転するように前記第3のセグメントに可動的に取り付けられ、それにより第3の自由度を提供する第4のセグメント(110)であって、ユーザの前記付属肢に取り付けるように構成されたエンドポイントを有する、第4のセグメントと、
を備え、
前記第1の軸は実質的に水平に配置され、前記第2の軸は当該第1の軸に直交して配置され、前記第3の軸は当該第2の軸に平行に配置され、
前記第1の軸周りの回転がピッチを提供し、前記第2及び第3の軸周りの回転がヨーを提供する、ロボット装置。 - 前記ロボット装置の前記第1及び第2の自由度は、ケーブル付き差動装置を介して連携される、請求項1に記載のロボット装置。
- 前記ケーブル付き差動装置は、入力軸と出力軸とを備え、
前記第3のセグメントは、前記ケーブル付き差動装置に結合され、
前記第3のセグメントは、軸に沿って延在し、
前記ケーブル付き差動装置の前記入力軸と前記出力軸の両方は、前記第3のセグメントの前記軸に対して垂直である、請求項2に記載のロボット装置。 - 前記ロボット装置の前記ベースは、グランド系を備え、
前記ロボット装置は、各自由度で運動系を備え、
前記モータは、前記グランド系を超えた運動系上に配置される、請求項1に記載のロボット装置。 - 前記ロボット装置は、使用中にユーザの正中矢状面に対して平行な平面に関して対称となるように構成されている、請求項1に記載のロボット装置。
- 前記第3及び第4のセグメントは、下向きに重ねられる、請求項1に記載のロボット装置。
- 前記第3及び第4のセグメントは、上向きに重ねられる、請求項1に記載のロボット装置。
- 前記ロボット装置の前記エンドポイントは、異なる機能性を提供する別のエンドポイントによって置き換え可能である、請求項1に記載のロボット装置。
- 3つの前記自由度は、ピッチ・ヨー・ヨー構成に配置され、
前記ロボット装置の前記第1及び第2のセグメントは、ケーブル付き差動装置を介して連携され、
前記第4のセグメントのアクチュエータは、前記第1の軸に沿って配置され、
前記ロボット装置の前記第4のセグメントは、右手使用と左手使用の間の切り替えを容易にするように構成されている、請求項1に記載のロボット装置。 - 前記第2のセグメントは、前記第1のセグメントに対して垂直に配置されている、請求項1に記載のロボット装置。
- ユーザの身体が胴体と2つの付属肢とを備え、
ユーザの身体の第1の付属肢と関連して動作を行うための第1のロボット装置と、
ユーザの身体の第2の付属肢と関連して動作を行うための第2のロボット装置と、
を備える、ロボットシステムであって、
ユーザの前記第1の付属肢が、第1のエンドポイントと、第1の付属肢セグメントと、当該第1のエンドポイントを当該第1の付属肢セグメントに可動的に接続する第1関節と、当該第1の付属肢セグメントをユーザの胴体に可動的に接続する第2関節と、を有し、
ユーザの前記第2の付属肢が、第2のエンドポイントと、第2の付属肢セグメントと、当該第2のエンドポイントを当該第2の付属肢セグメントに可動的に接続する第3関節と、当該第2の付属肢セグメントをユーザの胴体に可動的に接続する第4関節と、を有し、
前記第1及び第2のロボット装置の各々が、少なくとも一つのモータを備え、且つ、固定された構成を有し、ユーザの胴体の背後及び脇に配置されるように構成されたベースと、第1の軸周りに回転するように当該ベースに可動的に取り付けられ、それにより第1の自由度を提供する第1のセグメントと、第2の軸周りに回転するように当該第1のセグメントに可動的に取り付けられ、それにより第2の自由度を提供する第2のセグメントと、当該第2のセグメントに取り付けられた第3のセグメントと、第3の軸周りに回転するように当該第3のセグメントに可動的に取り付けられ、それにより第3の自由度を提供し、且つ、エンドポイントを有する第4のセグメントと、を備える、ロボットシステムにおいて、
前記第1のロボット装置の前記第4のセグメントの前記エンドポイントは、ユーザの前記第1の付属肢の前記第1のエンドポイントに取り付けるように構成され、当該第1のロボット装置の当該第4のセグメントは、ユーザの前記第1の付属肢セグメントへの取り付けから解放されるように構成され、
前記第2のロボット装置の前記第4のセグメントの前記エンドポイントは、ユーザの前記第2の付属肢の前記第2のエンドポイントに取り付けるように構成され、当該第2のロボット装置の当該第4のセグメントは、ユーザの前記第2の付属肢セグメントへの取り付けから解放されるように構成され、
前記第1のロボット装置及び前記第2のロボット装置は対になっており、当該第1のロボット装置及び第2のロボット装置は互いに連動して動作し、
前記第1のロボット装置の前記第1の軸及び前記第2のロボット装置の前記第1の軸は、実質的に水平に配置され、
前記第1のロボット装置の前記第2の軸及び前記第2のロボット装置の前記第2の軸は、それぞれ、当該第1のロボット装置の前記第1の軸及び当該第2のロボット装置の前記第1の軸に対して直交して配置され、
前記第1のロボット装置の前記第3の軸及び前記第2のロボット装置の前記第3の軸は、それぞれ、当該第1のロボット装置の前記第2の軸及び当該第2のロボット装置の前記第2の軸に対して平行に配置され、
前記第1の軸周りの回転がピッチを提供し、前記第2及び第3の軸周りの回転がヨーを提供する、ロボットシステム。 - 胴体と体肢とを有し、体肢が関節によって接続された複数のセグメントを備える、ユーザと関連して動作を行うためのロボット装置であって、
少なくとも一つのモータを備えるベースと、
前記ベースに接続された第1の端部と、エンドポイントで終端する第2の端部とを備え、当該ベースがユーザの胴体の背後及び脇に配置されるように構成され、当該エンドポイントがユーザの体肢のセグメントに取り付けられるように構成される、ロボットアームと、
を備える、ロボット装置において、
前記ロボットアームは、動力付きの関節によって接続された複数のセグメントを備え、
前記ロボットアームの前記エンドポイントがユーザの体肢のセグメントに取り付けられるとき、前記動力付きの関節は、ユーザの体肢の動作中に動作し、
前記ロボットアームは、3個を超えない数の動力付きの関節を備え、
前記ロボットアームの前記複数のセグメントは、各々、前記第1の端部から前記第2の端部へと第1の軸、第2の軸、第3の軸周りに回転し、前記第1の軸周りの回転がピッチを提供し、前記第2及び第3の軸周りの回転がヨーを提供する、ロボット装置。
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