KR102226358B1

KR102226358B1 - 적응적 팔 지지 시스템 및 사용 방법

Info

Publication number: KR102226358B1
Application number: KR1020157018507A
Authority: KR
Inventors: 마크 씨. 도일
Original assignee: 인헨스 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2021-03-10
Also published as: KR20150096459A; US10561515B2; US9737374B2; CA2893555C; CA2893555A1; EP2931484B1; CN105050774B; EP3395506B1; EP2931484A4; HUE039235T2; WO2014093408A2; AU2013359431B2; JP6894467B2; EP2931484A2; ES2671971T3; JP2016508072A; BR112015013722A2; BR112015013722B1; EP3395506A1; US20180028274A1

Abstract

사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스; 및 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부를 사용하여 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템 및 방법이 제공되며, 팔 지지부는 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된다. 하나 이상의 보상 요소는 사용자가 움직이고 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 팔 지지부에 결합될 수 있고, 하나 이상의 보상 요소는 팔 지지부의 배향에 기반하여 상쇄 힘을 달리하는 힘 프로파일을 제공한다.

Description

적응적 팔 지지 시스템 및 사용 방법{ADAPTIVE ARM SUPPORT SYSTEMS AND METHODS FOR USE}

본 발명은 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것으로서, 예를 들어, 사용자가 한팔 또는 양팔이 뻗어져 있으면서 늘어난 시간 기간 동안 하나 이상의 과업을 수행 가능하게 하도록 실질적으로 자유 운동을 가능하게 하면서 사용자의 팔 중 하나 또는 둘 다를 지지하는 적응적 팔 지지 시스템에 관한 것이다.

수많은 과업은 사람들이 그들 팔이 펴져 있으면서 작업하도록 요구한다. 예는 외과 의술, 치과 의술, 페인팅, 설거지, 및 제품 조립을 포함한다. 그러한 활동에 종사하는 사람은 그들의 팔이 뻗어져 있게 유지하기 위해 그것들 상의 중력을 견디도록 요구되는 지속적 근육 노력으로부터 피로를 경험할 수 있다. 약자 또는 장애인은 일상의 과업을 수행하는 피로를 경험할 수 있다. 의자 및 작업 테이블 상의 정적인 팔 받침은 과업이 비교적 제한된 구역 내에서, 예를 들어, 컴퓨터 키보드에서 수행되면 효과적일 뿐이다. 더 큰 범위의 운동을 관여시키는 과업은 정적인 팔 받침에 의해 지원되지 않는다.

그리하여, 보통 내지 큰 범위의 운동을 관여시키는 과업을 수행하는 사람에 의해 경험되는 피로를 경감시킬 수 있는 적응적 팔 받침 또는 팔 지지 시스템에 대한 필요성이 있다.

본 발명은 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것으로서, 예를 들어, 사용자가 한팔 또는 양팔이 뻗어져 있으면서 늘어난 시간 기간 동안 하나 이상의 과업을 수행 가능하게 하도록 실질적으로 자유 운동을 가능하게 하면서 사용자의 팔 중 하나 또는 둘 다를 지지하는 적응적 팔 지지 시스템 또는 디바이스에 관한 것이다.

일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스; 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된 팔 지지부; 및 사용자가 움직이고 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 팔 지지부의 배향에 기반하여 상쇄 힘을 달리하는 힘 프로파일을 제공하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공된다.

일례의 실시예에 있어서, 팔 지지부는 당해 제1 단부 상의 팔 받침, 및 아암 브래킷이 하니스에 대해 다수의 축 둘레로 피벗가능하도록 하니스에 피벗식으로 결합된 제2 단부를 포함하는 아암 브래킷을 포함할 수 있다. 하나 이상의 보상 요소는 아암 브래킷 상에 장착된 하나 이상의 요소, 예를 들어, 탄성 요소를 포함할 수 있다.

부가적으로 또는 대안으로 팔 지지부는 제1 팔 지지 세그먼트가 하니스에 대해 제1 수직 축 둘레로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 제1 수직 축 둘레로 하니스에 피벗식으로 결합된 제1 팔 지지 세그먼트; 및 제2 팔 지지 세그먼트가 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축 둘레로 회전가능하도록 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 제2 팔 지지 세그먼트를 포함할 수 있다. 선택사항으로서, 제2 팔 지지 세그먼트는 사용자의 팔의 일부를 지지하도록 구성된 팔 받침 및/또는 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 탄성 요소를 포함할 수 있다.

다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스; 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 당해 제1 단부 상의 팔 받침, 및 아암 브래킷이 사용자의 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르게 다수의 축 둘레로 피벗가능하도록 하니스에 피벗식으로 결합된 제2 단부를 포함하는 아암 브래킷을 포함하는 팔 지지부; 및 사용자가 움직이고 아암 브래킷이 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하도록 아암 브래킷 상에 장착된 하나 이상의 보상 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공된다. 선택사항으로서, 팔 지지부는 힌지 브래킷이 하니스에 대해 제1 수직 축 둘레로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 제1 수직 축 둘레로 하니스에 피벗식으로 결합된 힌지 브래킷을 포함할 수 있고, 아암 브래킷의 상기 제2 단부는 아암 브래킷이 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축 둘레로 회전가능하도록 힌지 브래킷에 피벗식으로 결합된다.

또 다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스로서, 사용자의 한 어깨 또는 양 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트, 및 어깨 하니스와 배 벨트 사이에 뻗어있는 하나 이상의 지지 부재를 포함하는 하니스; 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된 팔 지지부; 사용자가 움직이고 아암 브래킷이 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하도록 아암 브래킷 상에 장착된 하나 이상의 보상 요소; 및 시스템으로부터 외부 구조에 힘을 전달하기 위해 상기 외부 구조와 맞물리도록 배 벨트에 결합된 하중 전달 브래킷을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공된다.

또 다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스로서, 사용자의 한 어깨 또는 양 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트, 및 어깨 하니스와 배 벨트 사이에 뻗어있는 하나 이상의 지지 부재를 포함하는 하니스; 및 하니스 상의 머리 받침, 예를 들어, 턱 받침 및/또는 이마 받침을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공된다. 선택사항으로서, 시스템은 또한 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된 팔 지지부; 및 사용자가 움직이고 아암 브래킷이 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하도록 아암 브래킷 상에 장착된 하나 이상의 보상 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 보상 요소는 팔 지지부의 배향에 기반하여 상쇄 힘을 달리하는 힘 프로파일을 제공하도록 구성될 수 있다.

다른 일 실시예에 의하면, 하니스에 대해 움직일 수 있고 팔 받침을 포함하는 팔 지지부를 포함하는 하니스를 사용자 상에 놓는 단계; 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 후속하여 따르도록 팔 지지부를 사용하여 사용자의 팔의 일부를 지지하는 단계; 및 사용자의 팔의 움직임을 관여시키는 하나 이상의 과업을 수행하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 과업 동안 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법이 제공되며, 팔 지지부는 움직임에 실질적으로 방해되지 않고 사용자가 움직일 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하고, 하나 이상의 보상 요소는 팔 지지부의 배향에 기반하여 상쇄 힘을 달리하는 힘 프로파일을 제공한다.

일례의 실시예에 있어서, 팔 지지부는 하니스에 피벗식으로 결합된 제1 팔 지지 세그먼트를 포함할 수 있고, 하나 이상의 과업을 수행하는 단계는 사용자의 팔을 실질적으로 수평으로 회전시키는 단계를 포함하고, 제1 팔 지지 세그먼트는 사용자의 팔의 움직임을 따르도록 하니스에 대해 제1 수직 축 둘레로 자유롭게 회전한다. 팔 지지부는 또한 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 제2 팔 지지 세그먼트를 포함할 수 있고, 하나 이상의 과업을 수행하는 단계는 사용자의 팔을 들어올리고 내리는 단계를 포함할 수 있고, 제2 팔 지지 세그먼트는 사용자의 팔의 움직임을 따르도록 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축 둘레로 회전한다.

또 다른 일 실시예에 의하면, 하니스에 대해 움직일 수 있고 팔 받침을 포함하는 팔 지지부를 포함하는 하니스를 사용자 상에 놓는 단계; 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 하니스의 배 벨트를 고정시키는 단계; 배 벨트 상의 하중 전달 브래킷을 외부 구조와 맞물리는 단계; 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 후속하여 따르도록 팔 받침을 사용하여 사용자의 팔의 일부를 지지하는 단계; 및 사용자의 팔의 움직임을 관여시키는 하나 이상의 과업을 수행하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 과업 동안 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법이 제공되며, 팔 지지부는 움직임에 실질적으로 방해되지 않고 사용자가 움직일 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하고, 하중 전달 브래킷은 하니스로부터 외부 구조로 힘을 전달한다.

또 다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스로서, 사용자의 한 어깨 또는 양 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트를 포함하는 하니스; 및 하니스에 장착된 제1 단부 및 하니스가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 이마에 인접하여 배치되는 제2 단부를 포함하는 지지 브래킷, 및 하니스가 사용자의 이마를 지지하도록 착용될 때 받침 부재가 사용자의 이마를 가로질러 뻗도록 지지 브래킷의 제2 단부에 결합된 받침 부재를 포함하는 머리 받침을 포함하는, 사용자의 머리를 지지하기 위한 시스템이 제공된다. 선택사항으로서, 시스템은 하니스가 사용자의 턱을 지지하도록 착용될 때 턱 받침이 사용자의 턱을 가로질러 뻗게 되는 위치에서 하니스에 장착된 턱 받침을 또한 포함할 수 있다. 소망하는 경우, 지지 브래킷은 하니스가 사용자의 턱을 지지하도록 착용될 때 받침 부재가 사용자의 턱을 가로질러 뻗는 위치로 움직일 수 있도록 조절가능할 수 있고 그리고/또는 착탈식일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스로서, 사용자의 등 상에 그리고 한 어깨 또는 양 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트, 어깨 하니스와 배 벨트 사이에 뻗어있는 하나 이상의 지지 부재, 및 사용자의 등 뒤의 위치에서 어깨 하니스에 실질적으로 고정되는 제1 단부 및 사용자의 어깨 위에 실질적으로 고정되는 제2 단부를 포함하는 어깨 지지 부재를 포함하는 하니스; 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된 팔 지지부를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공되며, 팔 지지부는 제1 팔 지지 세그먼트가 어깨 지지 부재에 대해 제1 수직 축 둘레로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 어깨 지지 부재의 제2 단부에 피벗식으로 결합된 제1 팔 지지 세그먼트; 제2 팔 지지 세그먼트가 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축 둘레로 회전가능하도록 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 제2 팔 지지 세그먼트; 및 사용자가 움직이고 아암 브래킷이 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하기 위한 하나 이상의 보상 요소를 포함한다.

여기에서의 실시예 중 어느 하나에 있어서, 사용자의 팔을 수용하는 형상으로 된, 팔 받침 상의, 예를 들어, 제2 팔 지지 세그먼트 상의, 팔 받침이 제공될 수 있다. 선택사항으로서, 팔 받침은 제2 팔 지지 세그먼트에 대해 피벗팅가능할 수 있고 그리고/또는 팔 받침은 팔 받침의 축방향 위치를 조절하도록 제2 팔 지지 세그먼트의 길이방향 축을 따라 움직이는 것이 가능할 수 있다. 선택사항으로서, 사용자의 팔뚝을 지지하도록, 예를 들어, 제2 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 팔뚝 지지부가 제공될 수 있다.

다른 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스; 사용자의 팔을 지지하도록 구성되어 하니스에 결합된 팔 지지부로서, 팔의 움직임에 부응하면서 사용자의 팔의 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 움직임을 따르도록 구성된 팔 지지부; 및 사용자가 팔을 움직이고 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 따를 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 하니스가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 등에 인접하는 위치에서 탄성 요소 하우징 내에 하니스 상에 장착된 탄성 요소 및 탄성 요소와 팔 지지부 사이에 결합된 케이블을 포함하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템이 제공된다.

또 다른 실시예에 의하면, 사용자의 시야를 실질적으로 막지 않고 사용자의 머리 앞에 뻗는 머리 지지부를 포함하는 하니스를 사용자 상에 놓는 단계; 머리 지지부의 머리 받침을 사용하여, 사용자의 머리의 일부, 예를 들어, 사용자의 이마 및/또는 턱에 접촉하는 단계; 및 하나 이상의 과업을 수행하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 과업 동안 사용자를 지지하기 위한 방법이 제공되며, 머리 받침은 하나 이상의 과업의 수행 동안 사용자의 머리를 지지한다. 선택사항으로서, 하니스는 또한 하니스에 대해 움직일 수 있고 팔 받침을 포함하는 팔 지지부를 포함하고, 그 방법은 팔 지지부가 사용자의 팔의 움직임을 후속하여 따르도록 팔 지지부를 사용하여 사용자의 팔의 일부를 지지하는 단계; 및 사용자의 팔의 움직임을 관여시키는 하나 이상의 과업을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있고, 팔 지지부는 움직임에 실질적으로 방해되지 않고 사용자가 움직일 때 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하고, 하나 이상의 보상 요소는 팔 지지부의 배향에 기반하여 상쇄 힘을 달리하는 힘 프로파일을 제공한다.

본 발명의 다른 태양 및 특징이 수반 도면과 함께 취해지는 이하의 설명의 고려로부터 분명하게 될 것이다.

도면에 도시된 대표적 장치는 반드시 축척대로 그려진 것은 아니며, 대신 예시된 실시예의 다양한 태양 및 특징을 예시하는데 강조점을 두는 것임을 인식할 것이다.
도 1은 펴져 있는 오른팔로 작업하는 사용자의 상체의 후방 사시도;
도 2는, 도 1의 사용자와 같은, 사용자에 의해 착용될 수 있는 적응적 팔 지지 시스템의 일례의 실시예의 전방 사시도;
도 3a는 사용자에 의해 착용되고 사용자의 뻗은 팔을 지지하는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 후방 사시도로서, 상세 A는 도 3a의 시스템의 상세도;
도 3b 및 도 3c는 사용자에 의해 착용되고 사용자가 지지된 팔을 수평으로 움직일 때 사용자의 뻗은 팔을 지지하는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 평면도;
도 3d 및 도 3e는 사용자에 의해 착용되고 사용자가 지지된 팔을 수직으로 움직일 때 사용자의 뻗은 팔을 지지하는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 측면도;
도 4a는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 측면도;
도 4b 및 도 4c는, 시스템이 수직으로 움직여질 때 하중 벡터를 도시하는, 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 요소의 도식도;
도 5a 내지 도 5e는, 시스템을 파킹하도록 사용되는 사용자의 지지된 팔의 위치의 순서를 도시하는, 사용자에 의해 착용된 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 후방 사시도로서, 상세 B 내지 상세 D는, 각각, 도 5c 내지 도 5e에 도시된 시스템의 상세도;
도 6a 및 도 6b는 사용자에 의해 착용되고 사용자가 지지된 팔을 수직으로 움직일 때 사용자의 뻗은 팔을 지지하는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 후방 사시도로서, 상세 E 및 상세 F는, 각각, 도 6a 및 도 6b의 시스템의 상세도;
도 6c 및 도 6d는, 시스템이 수직으로 움직여질 때 지지 벡터를 도시하는, 도 6a 및 도 6b의 적응적 팔 지지 시스템의 요소의 도식도;
도 7a 및 도 7b는, 시스템의 팔 받침이 수직으로 움직이고 있는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 측면도;
도 8a 및 도 8b는, 시스템의 팔 받침이 수직으로 움직이고 있는 적응적 팔 지지 시스템의 또 다른 일례의 실시예의 측면도;
도 9a 및 도 9b는, 시스템의 팔 받침이 수직 상방으로 움직여져 있는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 측면도;
도 10a 및 도 10b는, 시스템의 피벗 샤프트가 수직 축 둘레로 회전하고 있는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 전방 사시도;
도 11a 및 도 11b는, 시스템의 지지 포스트가 수평 축 둘레로 회전하고 있는 도 2의 적응적 팔 지지 시스템의 전방 사시도;
도 12a 및 도 12b는, 시스템의 팔 받침이 수직으로 움직이고 있는 적응적 팔 지지 시스템의 또 다른 일 실시예의 후방 사시도로서, 도 G 및 도 H는 도 12a 및 도 12b에 도시된 시스템의 상세도;
도 13a 및 도 13b는, 각각, 사용자의 양팔을 지지하는 사용자에 의해 착용되는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일 실시예의 전방 및 후방 사시도;
도 14a 및 도 14b는, 각각, 도 13a 및 도 13b의 적응적 팔 지지 시스템의 전방 및 후방 사시도;
도 14c 및 도 14d는 시스템을 위한 바이어싱 메커니즘의 내부 부품을 도시하기 위해 커버가 벗겨져 있는 도 13a 및 도 13b의 적응적 팔 지지 시스템의 측면도;
도 15는 사용되지 않고,
도 16a는 도 14c 및 도 14d에 도시된 바이어싱 메커니즘을 위한 비대칭 이차 풀리의 일례의 실시예의 측면도 및 단부도;
도 16b는 도 16a의 이차 풀리의 단면도;
도 16c는 도 14c 및 도 14d의 바이어싱 메커니즘에서 도 16a의 이차 풀리를 사용하여 달성된 일례의 모멘트를 도시하는 그래프,
도 17a는 도 14c 및 도 14d에 도시된 바이어싱 메커니즘을 위한 비대칭 이차 풀리의 대안의 일례의 실시예의 측면도 및 단부도;
도 17b는 도 17a의 이차 풀리의 단면도;
도 17c는 도 14c 및 도 14d의 바이어싱 메커니즘에서 도 17a의 이차 풀리를 사용하여 달성된 일례의 모멘트를 도시하는 그래프,
도 18은, 사용 동안 시스템에 작용하는 힘의 일례의 배열을 도시하는, 도 14a 및 도 14b의 시스템의 전방 사시도;
도 19a 및 도 19b는, 수직 축 둘레로 회전되는 시스템의 팔 지지부의 회전을 도시하는, 도 14a 및 도 14b의 시스템의 전방 사시도;
도 19c 및 도 19d는, 양 팔 지지부가 제거되어 있는(하나가 도 19c에서 분리되어 도시되어 있는), 도 14a 및 도 14b의 시스템의 후방 사시도;
도 19e는 사용자의 어깨(도시되지 않음)의 회전에 부응하도록 회전되는 시스템의 어깨 지지 튜브를 도시하는 도 14a 및 도 14b의 시스템의 평면도;
도 20a는 사용자에 의해 착용되고 열린 위치에 있는 시스템의 하중 전달 브래킷을 도시하는 도 14a 및 도 14b의 시스템의 전방 사시도;
도 20b는 도 20a에 도시된 시스템의 열린 하중 전달 브래킷의 상세도;
도 20c는 닫힌 위치에 있는 시스템의 하중 전달 브래킷을 도시하는 도 20a에 도시된 시스템의 전방 사시도;
도 20d는 도 20c에 도시된 시스템의 닫힌 하중 전달 브래킷의 상세도;
도 21a 및 도 21b는, 각각, 테이블에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷을 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 사시도 및 측면도;
도 21c는 하중 전달 브래킷을 통하여 시스템으로부터 테이블로 적어도 부분적으로 전달되는 하중을 도시하는 도 21a 및 도 21b의 시스템의 상세도;
도 21d는 테이블에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 21e는 하중 전달 브래킷을 통하여 시스템으로부터 테이블로 적어도 부분적으로 전달되는 하중을 도시하는 도 21d의 시스템의 상세도;
도 22a는 테이블 상에서 협력 레일에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 다른 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 22b는 테이블의 레일과 도 22a의 시스템의 하중 전달 브래킷 간 협력의 상세도;
도 22c는 테이블 상에서 협력 레일에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 또 다른 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 22d는 테이블의 레일과 도 22c의 시스템의 하중 전달 브래킷 간 협력의 상세도;
도 23a는 사용자가 테이블에서 앉아있는 동안 테이블에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 다른 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 23b는 테이블과 도 23a의 시스템의 하중 전달 브래킷 간 협력의 상세도;
도 23c는 사용자가 테이블에서 앉아있는 동안 테이블에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 또 다른 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 23d는 테이블과 도 23c의 시스템의 하중 전달 브래킷 간 협력의 상세도;
도 24a는 테이블에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 하중 전달 브래킷의 또 다른 대안의 실시예를 포함하고 사용자에 의해 착용되는 도 13a 및 도 13b의 시스템의 측면도;
도 24b는 테이블과 도 24a의 시스템의 하중 전달 브래킷 간 협력의 상세도;
도 25a 및 도 25b는, 피벗팅 팔 받침을 포함하는, 적응적 팔 지지 시스템에 포함될 수 있는 팔 지지 어셈블리의 다른 일 실시예의 측면도;
도 26a 및 도 26b는, 축방향 병진 팔 받침을 포함하는, 적응적 팔 지지 시스템에 포함될 수 있는 팔 지지 어셈블리의 또 다른 일 실시예의 측면도;
도 27a는 사용자에 의해 착용되는 팔뚝 지지부를 포함하는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 전방 사시도;
도 27b 및 도 27c는, 사용자의 팔뚝의 움직임에 부응하도록 피벗팅하는 팔뚝 지지부 중 하나를 도시하는, 도 27a의 시스템의 평면도;
도 28은, 슬링-스타일 팔 받침을 포함하는, 적응적 팔 지지 시스템에 포함될 수 있는 팔 지지 어셈블리의 다른 일 실시예의 사시도;
도 29a는 시스템의 팔 받침을 보관하기 위한 메커니즘을 포함하는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 후방 사시도;
도 29b는 팔 받침이 활동 위치에 있는 도 29a의 시스템의 보관 메커니즘의 부품의 상세도;
도 29c는 도 29a 및 도 29b의 보관 메커니즘의 부품의 분해도;
도 29d는 팔 받침 중 하나가 비활동 위치에 보관되어 있는 도 29a의 시스템의 후방 사시도;
도 29e는 팔 받침이 비활동 위치에 있는 도 29a 및 도 29d의 시스템의 보관 메커니즘의 부품의 상세도;
도 30a 및 도 30b는 대안의 어깨 피벗 메커니즘을 포함하고 사용자에 의해 착용되는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 후방 사시도;
도 31a 및 도 31b는 다른 대안의 어깨 피벗 메커니즘을 포함하고 사용자에 의해 착용되는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 후방 사시도;
도 32는 머리 받침을 포함하는 적응적 팔 지지 시스템의 다른 일례의 실시예의 후방 사시도;
도 33a는 턱 받침을 포함하는 적응적 팔 지지 시스템의 또 다른 일례의 실시예의 전방 사시도;
도 33b는 이마 받침을 포함하는 적응적 팔 지지 시스템의 또 다른 일례의 실시예의 전방 사시도;
도 34a 및 도 34b는, 팔 받침이 올려진 것과 내려진 것을 도시하는, 시스템의 팔 받침으로부터 떨어져 있는 탄성 요소를 포함하는 적응적 팔 지지 시스템에 포함될 수 있는 팔 지지 어셈블리의 다른 일례의 실시예의 사시도.

도면을 보면, 도 1은 중량(Wa)을 갖는 펴진 오른팔(Ar)로 작업하는 사용자(U)의 상체를 도시하고 있다. 팔(Ar)이 올려져 있게 유지하기 위하여, 사용자(U)는 팔 중량(Wa)에 대항하도록 사용자의 등(B)과 어깨(S)에 있는 근육을 사용하여야 해서, 피로의 결과를 초래한다. 사용자의 어깨(S)는 구형 관절(도시되지 않음)로서 역할하여, 대략 어깨(S)의 회전의 중심에서 교차하는 실질적 수직 축(Uav) 및 실질적 수평 축(Uah) 둘레 회전을 포함하는 다양한 방향으로 팔(Ar)의 운동을 가능하게 한다.

도 2는 사용자에 의해 착용될 수 있는 적응적 팔 지지 시스템(10)의 일례의 실시예를 도시하고 있다. 일반적으로, 시스템(10)은 몸통 장착형 하니스, 및 하니스에 결합된 하나 이상의 적응적 팔 받침(하나만 도시됨)을 포함한다. 적응적 팔 받침은, 예를 들어, 팔의 중량의 일부 또는 전부를 부담하도록 사용자의 팔에 힘을 전하기 위해 탄성 요소로 바이어싱되어 있다. 힘은 팔 위치에 따라 달라질 수도 있고 그 운동 범위를 통해 실질적으로 불변일 수도 있다. 적응적 팔 받침의 요소가 둘레로 피벗팅할 수 있는 피벗 축(Dav, Dah)은 교차할 수 있다. 시스템(10)이 (도 3A 내지 도 3E에 도시된 바와 같이) 사용자(U)에 의해 착용될 때, 피벗 축(Dav, Dah)은 또한 (도 1에 도시된) 사용자(U)의 어깨 축(Uav, Uah)과 본질적으로 공선형으로 위치할 수 있어서, 이동 팔 받침의 요소가 대략 사용자(U)의 어깨(S)의 중심 둘레로 피벗팅 가능하게 한다. 선택사항으로서, 피벗 축(Dav, Dah)은 사용자(U)의 어깨 축(Uav, Uah)에 대해 기울어져 있거나, 비스듬하거나, 치우쳐 놓여 있을 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 어깨 스트랩(40)은 선택사항인 조절식 버클(42)(도시되지 않음)에서 지지 플레이트(38)에 부착된다. 어깨 브래킷(50)은, 예를 들어, 포인트(44)에서 지지 플레이트(38)에 조절식으로 연결된다. 또한 지지 플레이트(38)에 연결하는 것은 착용될 때 사용자(U)의 배를 따라 일반적으로 수직으로 그리고 본질적으로 그에 평행하게 이어지는 수직 스트럿(20)이다. 수직 스트럿(20)은 강성이거나 가요성이거나, 그 둘의 조합일 수 있다. 가슴 스트랩(46)은 조절식 버클(48)(도시되지 않음)에서 수직 스트럿(20)에 연결될 수 있다. 수직 스트럿(20)은 선택사항인 피벗 샤프트(22)에서 종단된다. 피벗 샤프트(22)는 피벗 블록(24) 내에서 돌아, 축(Dap) 둘레로 회전을 가능하게 할 수 있다. 피벗 블록(24)은 벨트(34)가 선택사항인 버클(36)(도시되지 않음)에서 조절식으로 부착되는 배 플레이트(26)에 부착된다. 피벗 블록(24)은 그 자체가 축(Das) 둘레로 회전할 수 있다. 패드(28)는 배 플레이트(26)에 연결될 수 있다. 선택사항인 후크(30)가 또한 배 플레이트(26)에 연결될 수 있다. 벨트(34)는 사용자(U)의 엉덩이(H) 상에 또는 위에 착용될 수 있다. 수직 스트럿(20)은 시스템(10)의 앞에 있는 것으로 도시되어 있지만, 시스템(10)의 뒤에 위치할 수도 있다("백팩" 디자인).

어깨 브래킷(50)은 수직 피벗 블록(54)에 연결된다. 수직 피벗 블록(54) 및 힌지 브래킷(56)은 아래에 더 설명될 바와 같이, 실질적으로 수직 축(Dav) 둘레로 힌지 브래킷(56)의 회전을 가능하게 하는, 수직 피벗(58)을 형성하도록 협력한다. 수직 피벗(58) 둘레로 회전은 자유로울 수도 있고(즉, 사용자의 움직임에 대한 최소한의 또는 어떠한 저항도 없음), 제한될 수도 있고(예를 들어, 기결정된 최소한의 저항을 가짐), 디폴트 위치로 스프링 또는 다른 에너지 요소(도시되지 않음)에 의해 바이어싱될 수도 있고, 댐핑될 수도 있고(예를 들어, 갑작스러운 움직임을 늦추기 위함), 그리고/또는 기결정된 마찰력에 의해 제한될 수도 있다. 피벗 블록(54)은 그 자체가 다른 축(도시되지 않음) 둘레로 회전할 수 있다.

힌지 브래킷(56)은 또한, 실질적으로 수평 축(Dah) 둘레로 아암 브래킷(62)의 수직 회전을 가능하게 하는, 피벗(66)을 형성하도록 아암 브래킷(62)과 협력한다. 선택사항으로서, 댐핑 요소(도시되지 않음)가, 예를 들어, 아암 브래킷(62)의 회전 속도를 제한하기 위해 피벗(66)에 인접하여 위치할 수 있다. 팔 받침(94)은 아암 브래킷(62)에 부착되고, 사용자의 오른팔(Ar)에 대한 거치대를 제공한다. 팔 받침(94)은 사용자(U)의 상위 팔, 팔꿈치, 팔뚝 또는 그 어느 조합과도 접촉할 수 있고, 일반적으로 팔(Ar)(또는 팔(Ar)의 접촉된 부분)에 힘을 가한다. 팔 받침(94)은 실질적으로 강성, 가요성, 패딩 중 하나 이상일 수도 있고, 유체 필러, 메시, 및/또는 다른 적합한 구성을 포함할 수도 있다. 선택사항인 스트랩(도시되지 않음)이, 예를 들어, 팔 받침(94)에 또는 그 안에 팔(Ar)을 고정하기 위해 제공될 수 있다.

케이블 앵커(84)는 힌지 브래킷(56)에 조절식으로 연결되고, 케이블(70)의 제1 단부에 부착 포인트(82)를 제공한다. 케이블(70)(및 여기에서의 어느 다른 케이블)은 하나 이상의 와이어, 체인, 스트링, 로프, 스레드, 스트랩, 벨트, 및/또는 기다란, 가요성 부재로 형성된 다른 필라멘트를 포함할 수 있고, 용어 "케이블"은 여기에서는 어떠한 그러한 변종이라도 포함하도록 사용된다. 케이블(70)은 풀리(90) 주위를 부분적으로 감싸고 커넥터(78)에서 탄성 요소(74)의 하나의 단부에 연결되는 제2 단부를 갖는다. 탄성 요소(74)의 다른 하나의 단부는, 예를 들어 케이블(70) 상에 탄성 요소(74)가 발휘하는 힘을 달리하도록 탄성 요소(74)의 부착된 단부의 위치를 조절하기 위한 하나 이상의 특징부(도시되지 않음)를 포함할 수 있는, 마운트(76)에서 아암 브래킷(62)에 부착된다. 풀리(90)는, 아암 브래킷(62)의 길이를 따라 피벗(66)으로부터 치우쳐 놓여 있는, 풀리 피벗 포인트(92)에서 아암 브래킷(62)에 부착된다. 대표적 실시예에 있어서, 탄성 요소(74)는 인장 스프링, 가스 인장 스프링, 탄력 밴드, 선형 스프링, 가압 실린더, 공기압, 유압, 전기, 또는 다른 늘어날 수 있는 디바이스일 수 있다.

표면은 사용자(U)의 신체에 반작용하도록 제공된다. 사용자(U)의 오른팔(Ar)의 중량(Wa)의 일부 또는 전부는 팔 받침(94)에 가해진다. 그리하여 시스템(10)에 가해진 힘 및 모멘트는 반작용 힘 Rs(어깨), Rb(등), Rw(허리), (엉덩이), 및 Rl(무릎) 중 하나 이상의 조합에 의해 카운터밸런싱된다. 그리하여, 사용자(U)의 오른팔(Ar)의 중량(Wa)은 사용자(U)의 신체의 다양한 표면에 전달될 수 있다. 사용자(U)는 반작용 힘을 달리하도록 어깨 스트랩(40), 가슴 스트랩(46), 및/또는 벨트(34)를 조절할 수 있다. 또한 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 테이블 또는 다른 표면(Rt)의 에지를 포함하여, 다른 표면이 시스템(10) 상에서 반작용할 수 있다. 이것은 사람의 팔이 펴져 있게 유지하는 것과 통상 연관된 등 및 어깨의 근육에 대한 하중을 감축하는 역할을 할 수 있다.

도 3a는 사용자(U)의 상체 상에 장착된 시스템(10)을 도시하고 있다. 이 도면에서, 사용자(U)는 오른팔(Ar)이 펴져 있게 유지하고 있다. 상세(A)에서 도시된 바와 같이, 오른팔(Ar)의 일부, 예를 들어, 상위 팔이 팔 받침(94)에 앉혀 있고, 그로써 오른팔(Ar)에 대한 지지를 제공한다. 부착 포인트(82)에서 케이블 앵커(84)에 그리고 커넥터(78)에서 탄성 요소(74)에 부착된 케이블(70)은 아암 브래킷(62)에 힘을 가하도록, 예를 들어, 아암 브래킷(62)을 상방으로 들어올리도록 작용하여, 그로써 들어올리는 힘을 오른팔(Ar)에 가한다.

도 3b(평면도)를 참조하면, 사용자(U)는 실질적 수평 각도(A1)를 통해 오른팔(Ar)을 움직여, 피벗 브래킷(56) 및 모든 부착된 부품이 수직 피벗(58) 둘레로 회전하게 야기할 수 있다. 도 3c는, 피벗 브래킷(56) 및 모든 부착된 부품이 수직 피벗(58) 둘레로 회전할 때, 사용자(U)가 다른 실질적 수평 각도(A2)를 통해 오른팔(Ar)을 움직이는 것을 묘사하고 있다.

도 3d는 사용자(U)가 실질적 수직 각도(A3)를 통해 오른팔(Ar)을 상방으로 올리는 것을 도시하고 있다. 케이블(70)에 의해 상방으로 끌어당겨진 팔 받침(94)은 들어올리는 힘을 오른팔(Ar)에 전달한다. 도 3e는 팔(Ar)이 실질적 수직 각도(A4)를 통해 하방으로 움직이는 것을 묘사하고 있다. 팽팽해진 탄성 요소(74)에 부착된 케이블(70)은 계속 팔 받침(94)을 상방으로 끌어당겨 오른팔(Ar) 상에 상방 힘을 가한다.

그리하여, 도 3a 내지 도 3e에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은, 시스템이 특히 사용자(U)가 팔(Ar)을 실질적으로 수평으로 움직일 때 실질적 방해 또는 저항 없이 팔(Ar)의 지지를 제공하면서, 사용자(U)의 팔(Ar)의 전 범위의 운동을, 예를 들어, 수직으로도 그리고/또는 수평으로도 가능하게 한다.

도 4a는 시스템(10)의 측면도를 도시하고 있다. 사용자의 팔(Ar)의 중량(Wa)은 팔 받침(94)에 가해져, 팔(Ar) 및 팔 받침(94)이 대략 경로(Pr1)를 따라 회전하게 야기하는 경향이 있다. 탄성 요소(74)의 힘(Fs)은 케이블(70)을 통해 부착 포인트(82)에 전달된다. 도 4b는, (각도(A5)만큼 수평 위로 올려진) 시스템(10)의 요소의 측면 도식도로서, 다양한 관련 있는 힘을 도시하고 있다. 힘(Fs1)(케이블(70) 상의 탄성 요소(74)의 힘)은, 아암 브래킷(62)에 피벗식으로 연결되는, 풀리(90)에 작용한다. 케이블(70)의 길이(L1)는 풀리(90)와 부착 포인트(82) 간 거리에 걸쳐 이어진다. 힘(Fs1)은, 각각, 평행 및 직각 성분(Fs1∥, Fs1⊥)으로 나뉠 수 있다. 중심 거리(x) 위로 작용하는 Fs1⊥은 아암 브래킷(62)에 그리고 결과적으로 팔 받침(94)에 카운터밸런싱 모멘트(M1)를 가한다.

도 4c는 각도(A6)만큼 수평 아래로 회전된 동일 요소를 묘사하고 있다. 풀리(90)와 부착 포인트(82) 간 거리에 걸쳐 이어지는 케이블(70)의 길이는 L2로까지 증가하여, 탄성 요소(74)가 응답하여 늘어나게 야기하였다. 힘(Fs2)(케이블(70) 상에 대한 탄성 요소(74)의 새로운 힘)은 또한 성분들로 나뉠 수 있다. 중심 거리(x) 위로 작용하는 Fs2⊥은 아암 브래킷(62)에 그리고 결과적으로 팔 받침(94)에 카운터밸런싱 모멘트(M2)를 가한다. 힘(Fs2)은, 예를 들어, 탄성 요소(74)의 부가적 늘어남에 기인하여 초기 힘(Fs1)보다 더 클 수 있지만, Fs2⊥는 이제 Fs1⊥이었던 것보다 비례하여 더 작고, 그로써 증가된 힘의 효과를 감축한다. 이것은 아암 브래킷(62)의 운동 범위에 걸쳐 더 균일한 힘 응답의 결과를 초래할 수 있다. 다른 형태의 힘 관리가 여기 다른 곳에서 설명된다.

도 5a 내지 도 5e는 시스템(10) 및 사용자(U)의 순차적 도면을 도시하며, 사용자(U)가, 예를 들어, 팔 지지가 일시적으로 필요하지 않으면, 팔 받침(94)을 "파킹"하고, 예를 들어, 팔 받침(94)을 팔(Ar)의 뒤에 아니면 그로부터 멀리 보관 또는 고정하고 팔(Ar)의 자유 움직임을 허용하게 할 수 있는 시스템(10)의 특징을 실증하고 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 사용자(U)는, 대략 경로(Pp1)를 따라, 후방으로 팔 받침(94)을 밀기 시작한다. 도 5b에서, 팔 받침(94)은 경로(Pp2)를 따라 더 뒤로 밀려져서, 수직 피벗(58) 및 수평 피벗(66) 둘레로 회전을 야기하고, 아암 브래킷(62) 상의 루프(86)를 어깨 브래킷(50) 상에 장착된 후크(88)에 더 가까이 가져 왔다. 도 5c로 계속 하면, 그리고 특히 상세(B)에서, 루프(86)는 후크(88) 위로 움직여진다. 도 5d, 및 특히 상세(C)에서, 사용자(U)는 팔(Ar)을 경로(Pp4)를 따라 전방으로 움직여, 루프(86)가 대략 경로(Pp5)를 따라 움직일 수 있게 하여, 그것이 후크(88)를 방해하게 야기한다(그로써 그것을 어깨 브래킷(50)에 일시적으로 부착한다). 마지막으로, 도 5e(및 특히 상세(D))는 사용자(U)가 대략 경로(Pp6)를 따라 팔(Ar)을 움직여, 팔 받침(94)을 어깨 브래킷(50) 상에, 비키어, "파킹"되게 두는 것을 도시하고 있다.

다른 힘 관리 장치를 채용하는 시스템(10)의 변종이 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있다. 적응적 팔 지지 시스템(150)은 일반적으로는 시스템(10)과 유사한 부품(유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가짐)을 포함하지만, 예를 들어, 궁도에서 사용되는 복합궁과 유사하게, 힘을 관리하도록 이중 풀리 및 케이블 디자인을 채용한다. 도 6a 및 특히 상세(E)에 도시된 바와 같이, (도 2 내지 도 5의 풀리(90) 대신에) 이중 경로 풀리(160)는 아암 브래킷(62)을 따라 피벗(66)으로부터 치우쳐 놓여 있는 위치에 피벗(162)에서 아암 브래킷(62)에 피벗식으로 연결된다. 이중 경로 풀리(160)는 서로에 대해 고정된 일체형 캠 케이블 풀리(168) 및 일체형 스프링 케이블 풀리(164)를 가질 수 있다. 스프링 케이블 풀리(164)는 피벗(162) 주위로 실질적 원형 형상을 갖는 한편, 캠 케이블 풀리(168)는 스프링 케이블 풀리(164)의 주변보다 피벗(162)으로부터 더 먼 로브(170)를 포함하여 피벗(162) 주위로 비대칭 형상을 갖는다.

스프링 케이블(180)은 부착 포인트(182)에서 탄성 요소(74)의 하나의 단부에 연결된 제1 단부(여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 탄성 요소(74)의 다른 하나의 단부는 아암 브래킷(62)에 부착됨), 및 부착 포인트(184)에서 스프링 케이블 풀리(164)에 결합된 제2 단부를 갖는다. 캠 케이블(190)은 부착 포인트(192)에서 캠 케이블 풀리(168)에 연결된 제1 단부, 및 부착 포인트(82)에서 케이블 앵커(84)에 연결된 제2 단부를 갖는다.

탄성 요소(74)가 비교적 움츠려져(즉, 더 낮은 위치 에너지 상태에) 있는, 도 6a에 묘사된, 올려진 팔 위치에서, 스프링 케이블 풀리(164) 및 일체형 캠 케이블 풀리(168)의 유효 반경은 유사하여, (탄성 요소(74)에 축적된 힘을 전달하는) 스프링 케이블(180)이 캠 케이블(190) 상에 대해서와 이중 경로 풀리(160) 상에 대해서 대략 같은 영향을 갖게 할 수 있다. 캠 케이블 풀리(168) 상의 로브(170)는 피벗(162) 둘레 모멘트에 실질적으로 영향을 미치도록 위치결정되어 있지 않다. 팔(Ar)이 내려진 위치에 있는(그리고 탄성 요소(74)가 더 높은 위치 에너지 상태에 있는) 도 6b에 있어서, 이중 경로 풀리(160)는, 대략 경로(Pcp1)를 따라, 피벗(162) 둘레로 회전하여, 더 큰 유효 반경, 및 따라서 작용할 캠 케이블(190)에 대한 기계적 이점을 제시하는 위치로 캠 케이블 풀리(168) 상의 로브(170)를 가져 왔다. 더 작은 유효 반경을 갖는 스프링 케이블 풀리(164)는 스프링 케이블(180)에 대해 실질적으로 어떠한 기계적 이점도 제공하지 않는다.

도 6a 내지 도 6b의 힘은 도 6c 내지 도 6d에 도식적 형태로 도시되어 있다. 도 6a와 연관된 도 6c에 있어서, 캠 케이블(190)에서의 힘(Fc1 1)은 (반경(R1 1)을 갖는) 캠 케이블 풀리(168)를 통하여 이중 경로 풀리(160)에 작용하는 한편, 스프링 케이블(180)에서의 힘(Fc2 1)은 (반경(R2 1)을 갖는) 스프링 케이블 풀리(164)를 통하여 이중 경로 풀리(160)에 작용한다. 도시된 위치에 있어서, 2개의 반경은 대략 같아서, 어느 힘에 대해서도 실질적으로 기계적 이점을 제공하지 않는다. 캠 케이블(190)의 길이(L1)는 캠 케이블 풀리(168)와 부착 포인트(82) 간 거리에 걸쳐 이어진다.

도 6b와 연관된 도 6d에서, 아암 브래킷(62)은 각도(A8)를 통해 아래로 회전된다. 캠 케이블 풀리(168)와 부착 포인트(82) 간 거리에 걸쳐 이어지는 캠 케이블(190)의 길이(L2)는 길이(L1)(도 6c)에 비해 증가하여, 이중 경로 풀리(160)가 피벗(162) 둘레로 회전하게 야기하고, 유효 반경(R1 2)이 스프링 케이블 풀리(164)의 유효 반경(R2 2)보다 더 큰 위치로 캠 케이블 풀리(168)의 로브(170)를 가져 왔다. 스프링 케이블 풀리(164)에서의 힘(Fc2 2)이 탄성 요소(74)의 편향(및 증가된 위치 에너지)에 기인하여 힘(Fc2 1)(도 6c)보다 더 클 수 있기는 하지만, 반경(R2 2)에 비해 증가된 유효 반경(R1 2)의 기계적 이점은 그 더 큰 힘의 영향을 감축하는 역할을 하고, 그리하여 팔 받침(94)에 가해진 힘/모멘트 프로파일을 관리한다.

캠 케이블 풀리(168) 및 스프링 케이블 풀리(164)의 형상, 위치, 중심, 부착 포인트, 및 사이즈는 다양한 힘 프로파일 및 특성을 달성하도록 달리될 수 있다. 예를 들어, 수직 위치에 무관하게, 팔에 실질적으로 불변 힘을 가하는 프로파일이 생성될 수 있다. 다른 프로파일은 팔이 올려진 위치에 있을 때 팔에 더 큰 힘을, 그리고 팔이 내려진 위치에 있을 때 더 작은 힘을 가할 수 있다. 제3 프로파일은 힘이 실질적으로 영인 하나 이상의 위치를 가질 수 있다.

다른 형태의 힘 관리가 도 7a 내지 도 7b에 도시되어, 적응적 팔 지지 시스템(200)의 다른 일례의 실시예를 도시하고 있다. 시스템(200)은 일반적으로는 시스템(10)과 유사한 부품(유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가짐)을 포함하지만, 탄성 요소(74)의 힘에서의 변화의 영향을 수정하도록, 피벗 브래킷(56)에 부착된 성형된 부착 요소(210)를 채용한다. 도시된 바와 같이, 성형된 부착 요소(210)는 피벗 브래킷(56)에 대해 실질적으로 고정되고 그로부터 상방으로 뻗어있는 비대칭 형상을 갖는다. 예를 들어, 실질적으로 수직 각도(A9)를 통해 올려질 때, (커넥터(218)에서 움츠려진 탄성 요소(74)에 연결된) 케이블(216)은 유효 반경(Rcm1)이 비교적 큰 성형된 부착 요소(210)와 접촉한다. 팔 받침(94)이 실질적 수직 각도(A10)를 통해 내려질 때, 케이블(216)은 유효 반경(Rcm2)이 비교적 작은 성형된 부착 요소(210)와 접촉하여, (탄성 요소(74)의 늘어남에 기인하는) 케이블(216)에서의 증가된 힘에 더 적은 기계적 이점을 준다.

다른 형태의 힘 관리가 도 8a 내지 도 8b에 도시되어, 적응적 팔 지지 시스템(250)의 다른 일례의 실시예를 도시하고 있다. 시스템(250)은 일반적으로는 시스템(10)과 유사한 부품(유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가짐)을 포함하지만, 사용자의 팔(도시되지 않음)에 힘을 가하도록 불변-힘 스프링(260)을 채용한다. 불변-힘 스프링(260)은 피벗(266)에서 아암 브래킷(62)에, 그리고 스프링 탭(262)을 통하여 부착 포인트(274)에서 앵커(272)에 피벗식으로 연결된다(스프링 탭(262)은 불변-힘 스프링(260)의 코일의 단부이다). 앵커(272)는 힌지 브래킷(56)에 조절식으로 연결된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 팔 받침(94)이 각도(A12)를 통해 내려질 때, 불변-힘 스프링(260)이 풀리므로 스프링 탭(262)이 길어진다. 불변-힘 스프링(260)에 의해 가해지는 힘은 실질적으로 일관되지만, 기하학적 조건에 기인하여, 팔 받침(94) 상에 힘의 영향은 팔 받침(94)의 위치에 따라 달라진다.

선택사항으로서는, 여기에서의 실시예 중 어느 것에 있어서, 팔 받침(94)의 최대 고도는 달리될 수 있다. 도 9a는 팔 받침(94)이 완전히 올려져 있는 도 2의 시스템(10)을 도시하고 있다. 하드 스톱 탭(310)은 케이블 앵커(84) 상에 제공되어 아암 브래킷(62) 상의 대응하는 스톱 탭(320)에 접촉하여, 피벗(66) 둘레로 추가적 반시계방향(CCW) 회전(또는 아암 브래킷(62)의 증가된 수직 각도)을 방지한다. 고도 축(Aa1)은 포함 각도(A13)만큼 수평 축으로부터 떨어져 있어, 스톱 탭(310, 320)이 서로 접촉하기 전에 아암 브래킷(62)이 올려질 수 있는 최대 각도를 정의한다. 도 9b에 있어서, 스톱 탭(310)의 위치는 변경될 수 있고, 케이블 앵커(84)는 CCW으로 더 회전되었으며, 고도 축(Aa2)은 포함 각도(A14)만큼 수평 축으로부터 떨어져 있어, 도 9a에서보다 더 가파른 각도로 사용자의 팔(Ar)에 대한 지지를 제공한다.

도 10a 내지 도 10b는, 예를 들어, 시스템(10)의 하니스의 상위 부분이 하위 부분(예를 들어, 사용자의 허리 또는 엉덩이에 또는 그 주위에 고정됨)에 상대적으로 회전 가능하게 하는 한편, 상위와 하위 부분 간 수직 힘을 전달하는, 선택사항인 피벗 샤프트(22)의 기능이 예시되어 있는 도 2의 시스템(10)을 도시하고 있다. 피벗 샤프트(22)는 피벗 블록(24) 내에서 돌아, 사용자가 허리에서 그/그녀의 상체를 회전시키는 것과 일치하는, 축(Dap) 둘레 회전을 가능하게 할 수 있다. 피벗 블록(24)은 벨트(34)가 선택사항인 버클(36)(도시되지 않음)에서 조절식으로 부착되는 배 플레이트(26)에 부착된다. 패드(28)는 배 플레이트(26)에 연결될 수 있다. 선택사항인 후크(30)가 또한 배 플레이트(26)에 연결될 수 있다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 배 플레이트(26)는, 대략 경로(Pp1)를 따라, (지지 플레이트(38)에 실질적으로 평행한) 전방 축(Adf)에 대해 각도(A15)를 통해 축(Dap) 둘레로 회전될 수 있다. 부가적으로 피벗 블록(24)은 대략 경로(Ps1)를 따라 축(Das) 둘레로 회전할 수 있다. 도 10b에 있어서, 배 플레이트(26)는, 대략 경로(Pp2)를 따라, (지지 플레이트(38)에 실질적으로 평행한) 전방 축(Adf)에 대해 각도(A16)를 통해 축(Dap) 둘레로 회전된다. 부가적으로 피벗 블록(24)은 대략 경로(Ps2)를 따라 축(Das) 둘레로 회전할 수 있다. 시스템(10)은 직렬로 또는 병렬로 배열된 하나보다 많은 그러한 피벗을 포함할 수 있다.

도 11a 내지 도 11b는 시스템(10)과 유사한 부품(유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가짐)을 포함하지만, 수직 스트럿(20)을 배 플레이트(26)에 연결하도록 가요성 포스트(360)를 채용하는 적응적 팔 지지 시스템(350)의 다른 일례의 실시예를 도시하고 있다. 가요성 포스트(360)는 다수의 방향으로 휠 수 있거나, 하나의 방향으로만 휘도록 바이어싱될 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 가요성 포스트(360)의 상부 부분(364)과 동심인 축(Dab1)은 (사용자가 허리에서 구부리는 것과 일치하는) 각도(A17)만큼 축(Dap)에 대해 기울어진다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 가요성 포스트(360)의 상부 부분(364)과 동심인 축(Dab2)은 (사용자가 허리에서 더 구부리는 것과 일치하는) 각도(A1)만큼 축(Dap)에 대해 더 기울어진다. 가요성 포스트(360)는 또한, 하니스의 상위와 하위 부분 간 힘을 전달하면서, 축(Dap) 둘레로, 피벗 블록(24) 내에서 회전할 수 있다.

다른 힘 관리 장치를 채용하는 시스템(10)의 변종이 도 12a 내지 도 12b에 도시되어 있다. 적응적 팔 지지 시스템(400)은 일반적으로는 시스템(10)과 유사한 부품(유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가짐)을 포함하지만, 탄성 요소(74) 대신에 가스 인장 스프링(415)을 채용한다. 바디(420) 및 샤프트(425)를 포함하는 가스 인장 스프링(415)은 마운트(76)에서 아암 브래킷(62)에, 그리고 부착 포인트(182)에서 케이블(180)에 결합될 수 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 가스 인장 스프링(415)은 팔 받침(94)이 내려질 때 늘어나며, 응답하여 샤프트(425)는 바디(420)에 상대적으로 늘어난다. 가스 인장 스프링(415)은 아암 브래킷(62)의 회전 속도를 제한하도록 바람직한 댐핑 힘을 제공할 수 있다.

도 13a 및 도 13b를 보면, 사용자(U)에 의해 착용되는 적응적 팔 지지 시스템(500)의 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 일반적으로, 지지부(500)는, 여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 사용자의 팔(들)을 적응적으로 지지하는 역할을 함께 하는, 하니스 어셈블리(510) 및 하나 또는 2개의 팔 지지 어셈블리(505)(2개가 도시됨)를 포함한다.

하니스 어셈블리(510)는, 여기 다른 곳에서 식별된 응용에서 그리고 여기 다른 곳에서 설명된 것들과 유사하게, 사용자(U)의 어깨(S)와 대략 동심인, 하나 이상의 실질적 수직 어깨 피벗(552)을 생성하는 특징부를 포함한다. 어깨 수직 피벗(552)은 그것들이 둘레로 회전하는 축(Davl, Davr)에 의해 더 정의된다. 축(Dahl) 둘레로 어깨 수평 피벗(584)에서 피벗팅하는 팔 지지 어셈블리(505)(Dahl은 또한 대략 어깨(S)와 동심이고, 축(Davl)에 직각일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있음)는 왼팔(Al) 상에 들어올리는 힘을 제공하도록 바이어싱되고, 그로써 팔의 중량의 일부 또는 전부를 카운터밸런싱한다. 팔 어셈블리(505)는 하니스 어셈블리(510)에 연결되고, 그리하여 (예를 들어, 도 18에 도시된 힘에 의해 표현되는 바와 같이) 사용자(U)의 신체 상의 다른 반작용 포인트, 예를 들어, 어깨(S), 허리(W), 엉덩이(H) 및 등(B)에 팔(Al)의 하중을 전달한다.

피벗(552, 584)은 움직일 수 있는 (적응적) 관절을 통해 각각의 팔 어셈블리(505)로부터 하니스 어셈블리(510)로 하중 및/또는 모멘트를 전달하는 방법을 제공하여, 팔 어셈블리(505)가, 팔의 중량의 일부 또는 전부를 지지하면서, 사용자(U)의 팔의 운동을 (예를 들어, 그러한 운동에 대한 최소한의 저항으로) 따를 수 있게 한다. 피벗(552, 584)은 대략 사용자의 어깨 위에 그리고 옆에 위치하여, 팔이 밖으로, 올려져, 펴져, 그리고/또는 앞으로 있으면서 작업하는 것과 보통 연관된 공간(즉, 팔 밑 그리고 안쪽, 무릎, 허리, 가슴 구역)을 피한다.

선택사항인 커버(도시되지 않음)는 적응적 팔 지지 시스템(500) 및/또는 사용자(U)를 보호한다. 예를 들어, 커버는 날씨, 오염, 전기, 열, 핀치 포인트 등으로부터 적응적 팔 지지 시스템(500)의 부품 및/또는 사용자(U)를 보호한다.

도 14a 및 도 14b를 보면, 적응적 팔 지지 시스템(500)이 시스템(500)의 부품의 식별을 용이하게 하도록 사용자(U) 없이 도시되어 있다. 예를 들어, 사용자(도시되지 않음)의 어깨 위에 놓일 수 있는 어깨 패드(520)는 등 패드(524)에 부착되고 수직 스트랩(528)은, 예를 들어, 꿰매기, 접착제로 접착 등 중 하나 이상에 의해 가슴 버클(530)에서 어깨 패드(520)에 그리고 선택적 조절식 버클(534)에서 엉덩이 또는 허리 벨트(538)에 연결될 수 있다. 어깨 패드(520) 및 등 패드(524)는 소망에 따라 실질적으로 강성이거나 가요성일 수도 있고, 편안함을 증가시키도록 패딩될 수도 있고, 메시 또는 다른 재료를 포함하여, 예를 들어, 패드가 숨쉬거나 그리고/또는 과열을 감축 가능하게 할 수도 있고 등등이다.

가슴 스트랩(526)은 어깨 패드(520)에 연결되고, 가슴 스트랩(526)의 단부들을 풀 수 있게 고정하는 가슴 스트랩 클로저(532)를 포함하는 한편, 벨트 클로저(540)가 벨트(538)의 단부들을 풀 수 있게 고정한다. 클로저(532, 540)는, 예를 들어, 시스템(500)이 사용자에 의해 착용되거나 벗겨질 수 있게 하도록 스트랩(526) 및 벨트(538)가 열리고, 시스템(500)을 사용자 상에 실질적으로 고정하도록 닫힐 수 있게 하는, 버클, 후크 및 아이 패스너, 래치, 버독 패스너, 클랩 등과 같은, 어떠한 클로저 메커니즘이라도 포함할 수 있다.

벨트(538)는 가요성, 경질, 하나의 축으로만 경질, 하나 초과의 축으로 경질, 비틀림 경질, 힌지형, 관절형, 조절식, 스프링 로딩, 패딩, 및/또는 통풍식일 수 있다. 벨트(538)는 또한, 금속, 중합체, 엘라스토머, 웨빙, 봉제 직물, 폼, 메시 또는 그 조합과 같은, 각종 재료로 형성될 수 있다.

선택사항으로서, 하니스 어셈블리(510)에 대한 다른 구성이 시스템(510)을 착용하는 사용자와 접촉하기 위해 제공될 수 있으며, 예를 들어, 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이 무릎 패드, 무릎 플레이트, 넓적다리 스트랩, 하위 등 지지 벨트, 겨드랑이 슬링, 머리 받침, 턱 받침, 이마 받침 등(도시되지 않음) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

특정 응용에 대한 소망에 따라, 적응적 팔 지지 시스템(500) 상의 포인트에 툴 또는 다른 액세서리(도시되지 않음)가 부착될 수 있다. 예를 들어, 핸드 툴, 서플라이, 툴 홀더, 파우치, 후크, 램프, 수화 디바이스, 통신 디바이스, 클램프, 접이식 지지대, 접이식 테이블, 및/또는 다른 디바이스(도시되지 않음)가, 벨트(538) 상에, 어깨, 가슴 또는 수직 스트랩(520, 526, 528) 상에, 그리고/또는 하니스 어셈블리(510) 상의 다른 곳에와 같이, 적응적 팔 지지 시스템(500)의 소망 위치에 부착될 수 있다.

도 14a에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 한 쌍의 배 튜브(542)는, 예를 들어, 벨트(538)의 앞에 벨트-튜브 클램프(544)에서 벨트(538)에 부착되고 하니스 어셈블리(510)의 뒤까지 주위로 뻗어있다. 하니스 어셈블리(510)의 뒤에서, 각각의 배 튜브(542)는, 도 14b에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 수직 축 피벗으로서 역할할 수 있는 하위 튜브 소켓(626)에 부착될 수 있다. 하위 튜브 소켓(626)은, 차례로, 반대 하위 튜브 소켓(626) 사이에 뻗어있는 크로스 브레이스(620)에 부착될 수 있다. 한 쌍의 프레임 스트랩(624)은 그들 하위 단부에서 크로스 브레이스(620)에, 그리고 그들 상위 단부에서 어깨 지지 튜브(546)에 부착되어, 차례로, 상위 튜브 소켓(628)에 부착되며, 그 각각은 또한 수직 축 피벗으로서 역할한다.

배 튜브(542), 어깨 지지 튜브(546), 및/또는 프레임 스트랩(624)의 각각은, 소망에 따라, 실질적으로 강성, 반-강성, 가요성, 또는 선택적으로 강성일 수 있고, 예를 들어, 라운드, 정사각형, U-형상, I-형상, T-형상, 또는 다른 비-원형 단면과 같은, 실질적으로 균일 또는 가변 외측 형상을 갖는 할로우 튜빙 또는 솔리드 라드 재료로 형성될 수 있다. 배 튜브(542), 어깨 지지 튜브(546), 및/또는 프레임 스트랩(624)은 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 시스템(500)의 사용 동안 하니스 어셈블리(510)를 통해 힘 변환 및/또는 모멘트 전달, 및/또는 지지를 제공하기에 충분한 강성을 부품이 함께 갖게 되도록, 금속, 중합체, 엘라스토머 또는 그 조합과 같은 각종 재료로 형성될 수 있다.

도 14b를 계속 참조하면, 어깨 패드(520)의 후방 단부는 등 패드(524)에 부착되고, 가슴 스트랩(526)의 후방 단부는 크로스 브레이스(620) 가까이 등 패드(524)에 부착된다. 각각의 어깨 지지 튜브(546)는 어깨 피벗 마운트(548)에 결합 및 지지하여, 차례로, 어깨 피벗 클레비스(550)에 결합 및 지지한다. 각각의 어깨 피벗 클레비스(550)는, 둘레로 회전하고 (오른팔 지지 어셈블리(505)를 대한) 축(Davr) 및 (왼팔 지지 어셈블리(505)에 대한) Davl에 의해 더 정의되는, 어깨 수직 피벗(552)을 형성하도록 지지 바(554)와 협력한다.

어깨 지지 튜브(546), 상위 튜브 소켓(628), 프레임 스트랩(624), 크로스 브레이스(620), 하위 튜브 소켓(626), 및 배 튜브(542)의 각각의 세트는 함께 선택적 강성 프레임을 제공한다. 예를 들어, 결과적 하니스(510)는 예를 들어 힘을 전달하도록 수직 방향으로 실질적으로 강성일 수 있는 한편, 예를 들어, 사용자(U)가 허리에서 돌리면 수평으로 회전을 허용하여 사용자(U)가 허리에서 앞으로 구부릴 수 있게 하고, 그리고/또는 최소한의 저항으로 사용자(U)의 다른 움직임에 부응하도록 다른 방향으로는 가요성을 제공할 수 있다. (상위 튜브 소켓(628) 및 하위 튜브 소켓(626)에서) 선택사항인 수직 피벗은 각각의 팔 지지 어셈블리(505)로부터, 하니스 어셈블리(510)를 통해, (예를 들어, 도 18을 참조하여 더 설명되는 바와 같은) 사용자의 신체 상의, 또는 (예를 들어, 도 20 내지 도 24를 참조하여 더 설명되는 바와 같은) 다른 구조 상의 다양한 반작용 포인트로 하중(힘 및 모멘트)을 전달하는 역할을 할 수 있다.

오른팔 지지 어셈블리(505)를 (왼팔 지지 어셈블리(505)가, 제공된다면, 유사하게 동작할 것이라는 인식으로) 참조하면, 지지 바(554)는 (어깨 수직 피벗(552)에 기인하여) 축(Davr) 둘레로 회전하기가 자유롭고 오른팔 지지 어셈블리(505)에 고정 장착된다. 그리하여, 지지 바(554)는 팔 지지 어셈블리(505)가 사용자의 팔의 좌우 운동에 응답하여 축(Davr) 둘레로 자유롭게 피벗팅하게 할 수 있다. 선택사항으로서, 팔 지지 어셈블리(505)는, 지지 바(554)에 영구적으로 부착되기보다는, 지지 바(554)로부터 떼어낼 수 있다. 예를 들어, 지지 바(554) 및/또는 팔 지지 어셈블리(505)는 팔 지지 어셈블리(505)를 지지 바(554)에 단단히 그리고 풀 수 있게 부착하기 위한 하나 이상의 커넥터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도 14c 및 도 14d를 보면, 도 14a 및 도 14b의 적응적 팔 지지 시스템(500)을 위한 팔 지지 어셈블리(505)의 일례의 실시예의 상세를 알 수 있으며, 팔 지지 어셈블리(505)가 (사용자의 팔이 올려진 것과 일치하여) 실질적으로 올려져 있다. 도시된 바와 같이, 팔 지지 어셈블리(505)의 섀시(580)는 사용자의 팔의 운동을 올리고 내리는 것에 응답하여 어깨 수평 피벗(584)(도시되지 않은 축(Dahr)에 의해 정의됨, 도 14b 참조) 둘레로 피벗팅할 수 있다. 케이블 앵커(558)는 지지 바(554)에 대해 실질적으로 고정되고 케이블 앵커 포인트(562)를 제공하며, 거기서 앵커 케이블(560)이 부착된다. 케이블 앵커(558)는 사용자가 팔 지지 어셈블리(505)의 사용 범위를 변경 가능하게 하도록 지지 바(554)에 대해 회전식으로 조절가능할 수 있다. 케이블 앵커(558)는 또한, 예를 들어, 예를 들어 팔 지지 어셈블리를 사용 불가능으로 하기 위하여 팔 지지 어셈블리(505)가 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 자유롭게 회전 가능하게 하도록 지지 바(554)로부터 풀릴 수 있는 것일 수 있다. 앵커 케이블(560)은 케이블 그루브(도시되지 않음)에서 일차 풀리(564) 주위로 감싸고 부착 포인트(561)에서 일차 풀리(564)에 부착된다. 일차 풀리(564)는 섀시(580) 상의 풀리 피벗(572) 둘레로 회전한다. 이차 풀리(570)는 이차 풀리(570)가 풀리 피벗(572) 둘레로 일차 풀리(564)와 함께 회전하게 되도록 일차 풀리(564)에 강성 연결된다.

탄성 요소 케이블(634)은 부착 포인트(573)에서 이차 풀리(570)에 부착되고, 케이블 그루브(652)(도시되지 않음, 예를 들어, 도 16a를 참조)의 일부 내에 놓이고, 선택사항인 역 풀리(630) 주위를 감싸고, 케이블 부착부(640)를 통하여 탄성 요소(636)의 제1 단부에 부착된다. 역 풀리(630)는 섀시(580) 상의 역 풀리 피벗(632) 둘레로 회전한다. 섀시(580) 상의 탄성 요소 후크(638)는 탄성 요소(636)의 제2 단부에 결합되고, 그로써 섀시(580)에 대해 제2 단부를 실질적으로 고정한다. 섀시(580)는, 팔 받침(600)뿐만 아니라, 풀리 및 탄성 요소에 대한 안정된 장착 플랫폼을 제공한다. 팔 받침(600)은 사용자의 팔에 대한 거치대를 제공한다. 대표적 실시예에 있어서, 탄성 요소(636)는 스프링, 예를 들어, 인장 스프링, 밴드, 스트랩, 가스 스프링 등일 수 있고, 금속, 엘라스토머 등과 같은 각종 재료로 형성될 수 있다.

도 14c에 도시된 바와 같이, 팔 지지 어셈블리(505)가 (수평 위로) 올려진 위치에 있으면, 앵커 케이블(560)은 일차 풀리(564)의 케이블 그루브의 상당한 부분(예를 들어, 일차 풀리(564)의 원주의 절반보다 더 큼)의 주위로 뻗어있고 탄성 요소 케이블(634)은 이차 풀리(570)의 케이블 그루브(652)의 비교적 작은 부분(예를 들어, 이차 풀리(570)의 원주의 절반보다 더 작음)의 주위로 뻗어있다. 이러한 위치에 있어서, 탄성 요소(636)는 실질적으로 움츠린 위치, 예를 들어, 더 낮은 위치 에너지 상태에 있을 수 있고, 거기서 그것은 탄성 요소 케이블(634) 상에, 그리고 그리하여 이차 풀리(570) 상에 낮음-내지-보통 힘을 발휘할 것이다.

들어올리는-힘 관리에 소망되고 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 사용 동안 탄성 요소(636)에 선택적 기계적 득/실을 제공하기 위하여 이차 풀리(570)는 그 원주 둘레로 다수의 반경을 가질 수 있고, 그로써 (도 16b에서 가장 잘 보이는 바와 같이) 비-원형 케이블 그루브(652)를 정의한다. 대표적 실시예에 있어서, 도 16b에 도시된 형상 대신에, 이차 풀리(570)는, 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 편심 홀을 갖는 실질적 원형(예를 들어, 도 17a 내지 도 17b를 참조)일 수도 있고, 타원형일 수도 있고, 곡선형 섹션을 가질 수도 있고, 직선 섹션을 가질 수도 있고, 오목 섹션을 가질 수도 있고, 대칭형일 수도 있고, 비대칭형일 수도 있고, 예를 들어, 사용자의 활동 및/또는 운동의 예상 범위에 기초하여 사용자의 요구에 커스터마이징된 것 등(도시되지 않음)일 수도 있다.

도 14d를 보면, 도 14c의 시스템(500)이 팔 지지 어셈블리(505)가 (사용자의 팔이 내려진 것과 일치하여) 실질적으로 내려져 있는 것으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 팔 지지 어셈블리(505)는 사용자의 팔의 운동에 응답하여 대략 경로(Pr10)를 따라 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 회전되었다. 이러한 운동 동안, 이차 풀리(570) 및 일차 풀리(564)는, 대략 경로(Pr11)를 따라, 풀리 피벗(572) 둘레로 함께 회전하였다. 결과적으로, 앵커 케이블(560)은 (앵커 케이블(560)이 일차 풀리(564)의 케이블 그루브의 더 작은, 예를 들어, 일차 풀리(564)의 원주의 절반보다 더 작은 주위로 뻗어있게 되도록) 일차 풀리(564)로부터 크게 풀리고, 탄성 요소 케이블(634)은 이제 (탄성 요소 케이블(6344)이 이차 풀리(570)의 케이블 그루브(652)의 더 많은, 예를 들어, 이차 풀리(570)의 원주의 절반보다 더 큰 주위로 뻗어있게 되도록) 이차 풀리(570) 주위로 크게 감싸진다. 응답하여, 탄성 요소(636)는 실질적으로 늘어나거나 스트레스를 받는 위치(예를 들어, 더 높은 위치 에너지 상태)에 있는 것으로 도시되어 있다.

탄성 요소(636)가 늘어나 있고, 그래서 탄성 요소 케이블(634) 상에 더 많은 힘을 발휘하고 있더라도, 그 영향(증가하는 들어올리는 힘을 사용자의 팔에 가할 수 있는 능력)은, (아래에서 더 논의되는 바와 같이) 탄성 요소 케이블(634)이 모멘트를 가할 수 있는 여러 다른 반경을 갖는, 이차 풀리(570)의 형상에 의해 완화된다.

예를 들어, 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 이차 풀리(570)는 탄성 요소 케이블(634)(도시되지 않음)이 구속되는 케이블 그루브(652)를 가질 수 있다. 탄성 요소 케이블(634)은 케이블 부착 포인트(573)에서 이차 풀리(570)에 부착될 수 있다. 풀리 회전 보어(654)는, 즉, 일차 풀리(564)와 풀리 피벗(572)에 회전식 결합되는 이차 풀리(570)에 대한 피벗을 제공한다.

도 16b의 단면에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 풀리 회전 보어(654)로부터 케이블 그루브(652)로까지의 거리는 탄성 요소(636)에 의해 가해진 스프링 힘이 변위를 통해 증가(또는 감소)함에 따라 사용자의 팔 상의 들어올리는 힘을 관리하도록 필요에 따라 달라진다. 예를 들어, 반경(R25)은 반경(R20)과 다르다. 어느 주어진 반경에서 작용하는 (예를 들어, 도시되지 않은 탄성 요소 케이블에 의해 제공되는) 접선방향 힘은 반경의 길이에 기반하여 더 많은(또는 더 적은) 영향을 가질 것이다. 영향 구역이 소망의 결과를 달성하도록 생성될 수 있다.

예를 들어, 도시된 대표적 실시예에 있어서, 영향 구역(Z10)은 하나의 반경(예를 들어, 구역의 하나의 단부에서의 R21은 구역의 다른 하나의 단부에서의 R20과 같음)을 포함할 수 있는 한편, 영향 구역(Z11)은 일정하게 변하는 반경(예를 들어, 구역의 하나의 단부에서의 R23은 구역의 다른 하나의 단부에서의 R22보다 더 작음)을 포함할 수 있다. 영향 구역(Z12)에서, 반경은 케이블 그루브(652)의 본질적 직선 섹션을 생성하도록 달라진다. 소망의 모멘트 및/또는 결과적 지지 힘을 제공하도록 커스터마이징될 수 있는 다른 관계가 고려된다.

반경의 길이 및 각도 관계는 사용자의 팔 상에 소망의 들어올리는 힘을 산출하도록 달라질 수 있다. 예를 들어, 이차 풀리(570)는, 사용자의 팔의 특정 고도에서 최대 들어올림을, 그러나 다른 고도에서 적은 들어올림(예를 들어, 카메라 포인팅)을 요구하는 과업과 일치하게, 더 짧은 구역(Z11), 및 더 긴 구역(Z12)을 제공하도록 구성될 수 있다. 최대 들어올림의 더 긴 구역을 요구하는 과업(예를 들어, 제품 조립)에 대해서는, Z11은 더 클 수 있다.

도 16c를 보면, 팔 중량 모멘트, 들어올리는 모멘트, 및 이차 풀리(570)에 대한 결과적 모멘트의 일례의 플롯이 도시되어 있다. 모멘트는 이차 풀리(570)를 포함하는 팔 지지 어셈블리(505)의 (예를 들어, 축(Dahl 또는 Dahr)에 의해 더 정의된) 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 작용할 수 있다. 사용자의 팔의 팔 중량(Wa)은 피벗(584) 둘레로 음의 모멘트(AWM)를 제공하여, 팔 지지 어셈블리(505)를 하방으로 회전시키도록 작용한다. 음의 모멘트(AWM)는 수평 축에 대해 팔 지지 어셈블리(505)의 주축의 상대 각도, 입력 각도 쎄타에 의존한다. 위에서 설명된 스프링, 케이블 및 풀리의 시스템을 통해 작용하는 팔 지지 어셈블리(505)는 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 양의 (들어올리는) 모멘트(AASM)를 제공하여, 팔 지지 어셈블리(505)를 상방으로 회전시키도록 작용한다. 양의 모멘트(AASM)는 수평에 대한 팔 지지 어셈블리(505)의 주축의 상대 각도, 입력 각도 쎄타에 의존한다. 결과적 모멘트(RM)는 AWM과 AASM의 합이다.

도 16b를 참조하여 논의된 바와 같이, 변하는 또는 일관된 영향의 구역은 이차 풀리(570)의 반경의 길이 및 각도 관계를 달리함으로써 생성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 영향 구역(Z11)은 (도 16c에서 "Z11"로 라벨링된 RM의 비교적 직선 부분에 의해 도시된 바와 같이) 비교적 일관된 들어올리는 힘을 제공할 수 있다. 영향 구역(Z12)은, 도 16c에서 "Z12"로 라벨링된 RM의 비교적 곡선 형상에 의해 도시된 바와 같이, 변하는 들어올리는 힘과 연관될 수 있다. 그리하여, 사용자의 팔 상의 들어올리는-힘은 요구 또는 소망에 따라 성형될 수 있다.

도 17a 및 도 17b를 보면, 탄성 요소 케이블(634)(도시되지 않음, 예를 들어 도 14c 내지 도 14d 참조)이 수용될 수 있는 케이블 그루브(662)를 포함하는 실질적 대칭(예를 들어, 원형) 형상을 포함하는 이차 풀리(660)의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 탄성 요소 케이블(634)은, 앞선 실시예와 유사하게, 케이블 부착 포인트(666)에서 이차 풀리(660)에 부착될 수 있다. 풀리 회전 보어(664)는, 즉, (원형 풀리가 서로 방사상으로 치우쳐 놓여 있도록) 도 14c 내지 도 14d의 일차 풀리(564)와 풀리 피벗(572)에 결합될 수 있는 이차 풀리(660)에 대한 피벗을 제공한다.

도 17b에서 알 수 있는 바와 같이, 풀리 회전 보어(664)로부터 케이블 그루브(662)로까지의 거리는, 팔 지지 어셈블리의 탄성 요소로부터의 스프링 힘이 변위를 통해 증가할 때에도, (이차 풀리(660)를 포함하는 팔 지지 어셈블리에 의해 지지되는) 팔 상의 들어올리는 힘을 관리하도록 소망에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 반경(R28)은 반경(R29)과 다르다. 어느 주어진 반경에서 작용하는 (예를 들어, 도시되지 않은 탄성 요소 케이블에 의해 제공되는) 접선방향 힘은 반경의 길이에 기반하여 더 많은(또는 더 적은) 영향을 가질 것이다. 반경의 길이 및 각도 관계는 사용자의 팔 상에 소망의 들어올리는 힘을 산출하도록 달라질 수 있다.

도 17c를 보면, 팔 중량 모멘트, 들어올리는 모멘트, 및 이차 풀리(660)에 대한 결과적 모멘트의 일례의 플롯이 도시되어 있다. 모멘트는 이차 풀리(660)를 포함하는 팔 지지 어셈블리(505)의 (도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 축(Dahl 또는 Dahr)에 의해 더 정의된) 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 작용할 수 있다. 팔 중량(Wa)은 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 음의 모멘트(AWM)를 제공하여, 팔 지지 어셈블리(505)를 하방으로 회전시키도록 작용한다. 음의 모멘트(AWM)는 수평에 대해 팔 지지 어셈블리(505)의 주축의 상대 각도, 입력 각도 쎄타에 의존한다. 위에서 설명된 스프링, 케이블 및 풀리의 시스템을 통해 작용하는 팔 지지 어셈블리(505)는 어깨 수평 피벗(584) 둘레로 양의 (들어올리는) 모멘트(AASM)를 제공하여, 팔 지지 어셈블리(505)를 상방으로 회전시키도록 작용한다. 양의 모멘트(AASM)는 수평에 대한 팔 지지 어셈블리(505)의 주축의 상대 각도, 입력 각도 쎄타에 의존한다. 결과적 모멘트(RM)는 AWM과 AASM의 합이다. 도 17b를 참조하여 논의된 바와 같이, 이차 풀리(660)에서의 여러 다른 반경(예를 들어, R28, R29)은 여러 다른 입력 각도에서 들어올리는 힘의 여러 다른 양을 제공하여, (도 17a-c를 참조하여 논의된) 이차 풀리(570)의 것과는 다른 들어올리는-힘 프로파일을 생성할 수 있다. 그리하여, 사용자의 팔 상의 들어올리는-힘이 소망에 따라 성형될 수 있다. 수많은 다른 풀리 형상 및/또는 사이즈가 고려됨을 인식할 것이다. 선택사항으로서, 어떠한 일차 풀리 및/또는 이차 풀리라도, 예를 들어 팔 지지 어셈블리(505)에 의해 제공된 들어올리는-힘 프로파일의 특성을 변경하도록, 사용자에 의한 소망에 따라, 서로에 대해 회전식으로 조절가능할 수 있다.

도 18을 보면, 도 14a 및 도 14b의 적응적 팔 지지 시스템(500)에 작용하는 힘의 일례의 배열이 도시되어 있다. 팔 중량(Wa)은 팔 받침(600)에 작용하여, 정적 균형을 유지하기 위해 사용자(U)의 신체의 부분들이 저항해야 하는 힘 및 모멘트를 적응적 팔 지지 시스템(500)에 전한다. 예를 들어, 사용자의 엉덩이(H)는 엉덩이 반작용 힘(Rh)을 제공하여, 중량(Wa)에 저항하도록 작용할 수 있다. 유사하게, 신체의 다른 부분은, 어깨 반작용 힘(Rs), 등 반작용 힘(Rb), 허리 반작용 힘(Rw), 및/또는 무릎 반작용 힘(R1)과 같은, 그러한 반작용 힘을 제공할 수 있다. 그리하여, 팔 중량(Wa)은 신체의 다른 부분 상으로 적응적 팔 지지 시스템(500)에 의해 분산되어, 팔이 펴져 있거나 올려져 있게 유지하는데 통상 채용되는 사용자의 등 및 어깨의 근육을 덜어줄 수 있다. 부가적으로, 팔 중량(Wa)은, 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 테이블 반작용 힘(Rt)을 제공할 수 있는 테이블 또는 레일(도시되지 않음)과 같은 외부 구조에 적응적 팔 지지 시스템(500)을 통해 전달될 수 있다.

도 19a 및 도 19b를 보면, 도 14a 및 도 14b의 적응적 팔 지지 시스템(500)의 예시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, (도시되지 않은, 사용자의 왼팔에 대한) 팔 지지 어셈블리(505) 중 하나가, 아크(Pr12)에 의해 도시된 바와 같이, 축(Davl) 둘레로 그리고 대략 회전 경로(Pr13)를 따라 회전될 수 있다. 어깨 지지 클레비스(550)에 의해 제공되는 회전에 대한 최소한의 저항 및 팔 지지 어셈블리(505)의 지지를 고려할 때, 그러한 회전은 사용자로부터의 부가적 에너지를 요구함이 없이 수용될 수 있다.

도 19c 내지 도 19e를 보면, 양팔 지지 어셈블리(505)가 하니스 어셈블리(510)로부터 분리되어 있는 도 14a 및 도 14b의 적응적 팔 지지 시스템(500)의 부가적 도면이 도시되어 있다(시스템(500)의 다른 부품의 관찰을 용이하게 하기 위하여 도 19c에는 여전히 단 하나의 팔 지지 어셈블리(505)만이 도시되어 있다). 하니스 어셈블리(510)는 어깨 수직 피벗(들)(552)에 부가하여 하나 이상의 실질적 수직 피벗을 포함할 수 있다. 이들 부가적 수직 피벗은 편안함 및 가요성과 더불어, 하니스 어셈블리(510)의 범위를 증가시키는 역할을 한다. 예를 들어, 어깨 지지 튜브(들)(546)는 어깨 튜브 축(FPasl) 및 어깨 튜브 축(FPasr) 주위로 상위 튜브 소켓(들)(628) 내 어깨 튜브 피벗(들)(629) 둘레로 회전할 수 있다. 유사하게, 배 튜브(들)(542)는 배 튜브 축(FPaal) 및 배 튜브 축(FPaar) 주위로 하위 튜브 소켓(들)(626) 내 배 튜브 피벗(627) 둘레로 회전할 수 있다. 이들 부가적 피벗은, 아래에 더 설명되는 바와 같이, 소망 힘을 여전히 변환하면서 하니스 어셈블리(510)의 가요성을 증가시키는 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 배 튜브 피벗(627)은 적응적 팔 지지 시스템(500)을 입고 그리고/또는 벗는 것을 용이하게 할 수 있다. 도 19d에 도시된 바와 같이, 벨트(538)는, 대략 벨트 열림 경로(Pbo1)를 따라, 벨트 클로저(540)에서 열릴 수 있다. 벨트(538)가 완전히 열릴 수 있게 하기 위하여, 실질적으로 강성이고 그리고/또는 벨트-튜브 클램프(들)(544)에 의해 벨트(538)에 부착될 수 있는 배 튜브(들)(542)는, 각각, 대략 배 튜브 피벗 경로(Pp11) 및 배 튜브 피벗 경로(Pp12)를 따라, 배 튜브 축(FPaal) 및 배 튜브 축(FPaar) 둘레로 피벗팅할 수 있다. 이러한 작용은, 예를 들어, 재킷과 유사한 시스템(500)을 열고, 그들 팔을 어깨 패드(520) 아래 공간을 통해 미끄러지듯 넣고 그리고 그 후 사용자의 머리 및 어깨 위로 함(도시되지 않음)으로써 사용자가 적응적 팔 지지 시스템(500)을 걸치기에 충분히 벨트(538)가 열릴 수 있게 할 수 있다.

부가적으로, 도 19e에 도시된 바와 같이, 어깨 지지 튜브(546)(이 경우에서는 오른쪽 어깨 지지 튜브(546))는 대략 어깨 튜브 피벗 경로(Pp14)를 따라 상위 튜브 소켓(628) 내 어깨 튜브 피벗(629)에서 어깨 튜브 축(FPasr)(도시되지 않음, 예를 들어 도 19d 참조) 둘레로 후방으로 피벗팅될 수 있고, 그리하여 어깨에서 더 큰 가요성을 하니스 어셈블리(510)에 제공하여, 사용자 가동성 및 편안함을 강화시킬 수 있다.

도 20a 내지 도 20d를 보면, (예를 들어, 도 18을 참조하여 논의된 바와 같이) 사용자의 신체 상의 반작용 하중을 감축하기 위하여, 사용자의 팔 및/또는 상체의 중량의 일부 또는 전부를 다른 구조에(예를 들어, 도시되지 않은 테이블에) 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)을 사용하는 것이 유익할 수 있다. 예를 들어, 시스템(500)은, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 다양한 하중 전달 액세서리를 시스템(500)에 장착하도록 적응될 수 있는, 예를 들어 하니스 어셈블리(510) 상의 다양한 포인트에 부착되는, 하중 전달 브래킷(702)을 포함할 수 있다.

도 20a 및 도 20c에 도시된 바와 같이, 하중 전달 브래킷(702)은 벨트(538), 배 튜브(542), 벨트-튜브 클램프(544), 및/또는 하중을 전달하기에 적합한 하니스 어셈블리(510)의 다른 부분 중 하나 이상에 결합될 수 있다. 하중 전달 브래킷(702)은, 예를 들어, (도 20a 및 도 20b에 도시된) 열린 위치와 (도 20c 및 도 20d에 도시된) 닫힌 위치 사이에서 하중 전달 브래킷(702)이 둘레로 회전할 수 있는 하중 전달 브래킷 피벗(704)을 포함할 수 있다. 하중 전달 브래킷(702)은, 아래에서 더 설명되는 것들과 같은, 다양한 하중 전달 액세서리의 부착을 허용하도록 하중 전달 탭(706)을 포함할 수 있다. (둘레로 회전할 수 있는) 하중 전달 스트랩 피벗(714)을 포함하는 하중 전달 스트랩(712)은, 예를 들어, 일반적으로 하중 전달 브래킷(702)의 반대에 하니스 어셈블리(510)의 다른 부분에 부착될 수 있다.

도 20b에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 하중 전달 브래킷(702) 및 하중 전달 스트랩(712)은, 여기 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 적응적 팔 지지 시스템(500)이 입혀지거나 벗겨질 수 있게 하도록, 분리되어 있다, 즉, 열린 위치에 있다. 하중 전달 브래킷 클로저(710)는, 예를 들어, 도 20d에서 가장 잘 보이는 바와 같이 하중 전달 브래킷(702)과 하중 전달 스트랩(712)이 함께 실질적으로 강성으로 연결될 수 있게 한다. 예를 들어, 시스템(500)을 입은 후에, 하중 전달 브래킷(702)은 하중 전달 브래킷 피벗(704) 둘레로 회전될 수 있고, 그 후 하중 전달 스트랩(712)은 하중 전달 스트랩 피벗(714) 둘레로 회전될 수 있다. 그 후 하중 전달 브래킷 클로저(710)가 하중 전달 브래킷(702)과 하중 전달 스트랩(712)을 함께 연결하도록 맞물려질 수 있다.

함께 연결되고 나면, 하중 전달 브래킷(702)과 하중 전달 스트랩(712)은, 다양한 하중 전달 액세서리가 부착될 수 있는, 하니스 어셈블리(510)에 결합된 실질적 강성 구조를 제공할 수 있다. 대표적 실시예에 있어서, 하중 전달 브래킷 클로저(710)는 버클, 래치, 버독 패스너, 클래스프, 강성, 가요성, 패딩 등일 수 있다(도시되지 않음). 하중 전달 브래킷 클로저(710)는 가요성, 경질, 하나의 축으로만 경질, 하나 초과의 축으로 경질, 비틀림 경질, 힌지형, 관절형, 조절식, 스프링 로딩, 패딩, 통풍식 등일 수 있다. 하중 전달 브래킷 클로저(710)는 금속, 중합체, 엘라스토머, 다른 재료 또는 그 조합과 같은, 각종 재료로 형성될 수 있다.

도 21a 내지 도 21c를 보면, 적응적 팔 지지 시스템(500)은, 예를 들어, 사용자의 신체 상의 반작용 하중(예를 들어, 도 18을 참조하여 여기 다른 곳에서 설명된 반작용 하중)을 감축(또는 제거)하기 위하여, 하중 전달 브래킷(702)에 부착된 부착부, 즉, 테이블 후크(720)를 통해 하중이 시스템(500)으로부터 테이블(T1)로 전달되는 것으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 사용자(U)는 적응적 팔 지지 시스템(500), 사용자(U)의 팔, 및/또는 사용자(U)가 들고 있는 어느 도구 또는 다른 물체의 중량의 일부 또는 전부를 테이블(T1)과 같은 적합한 외부 구조에 전달할 수 있다. 사용자는 중량(들)으로부터의 하중을 전달하도록 테이블(T1)에 다가가 기댈 수 있다. 하중 전달 브래킷(702)을 통하여 하니스 어셈블리(510)에 부착된 테이블 후크(720)는, 예를 들어, 적응적 팔 지지 시스템(500)으로부터 테이블(T1)로 힘의 전달을 허용하기 위하여 테이블(T1)의 적합한 에지에 맞물리도록 사용자(U)에 의해 안내될 수 있다.

도 21b 및 도 21c에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 고정된 테이블 후크(720)는 테이블(T1)의 에지와 맞물려, 사용자(U)가 적응적 팔 지지 시스템(500)을 테이블(T1)의 에지 상에 기댈 수 있게 하고, 그로써 (또다시 도 18을 참조하여 여기 다른 곳에서 설명되는) 사용자의 신체 상의 반작용 하중을 경감한다. 도 21c에서 가장 잘 보이는 실시예에 있어서, 테이블 후크는 테이블 후크 탭(724), 선택사항인 테이블 후크 리드-인(726), 및 테이블 후크 테일(728)을 포함한다. 테이블 후크 탭(724)은, 도 21c에 도시된 바와 같이, (예를 들어) 수직 테이블 반작용 힘(Rtv1)에 의해 균형을 이루는, 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 전달되는 수직 (하방) 힘(적응적 팔 지지 시스템(500), 사용자(U)의 팔, 및/또는 사용자(U)가 들고 있는 어느 도구 또는 다른 물체의 중량)을 전할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

선택사항인 테이블 후크 리드-인(726)은, 예를 들어, 테이블 후크 탭(724)이 테이블(T1)에 접할 때까지 테이블(T1)의 에지를 따라 미끄러지도록 테이블(T1)과의 맞물림을 용이하게 하는 형상으로 되거나 아니면 테이퍼링될 수 있다. 테이블 후크 테일(728)은, 또한 도 21c에 도시된, 유사한 수평 테이블 반작용 힘(Rth)에 의해 균형을 이룰 수 있는, 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 전달되는 수평 (옆으로의) 힘을 전할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 선택사항으로서, 테이블 후크(720)는, 소정 사용자(U)에 대해 테이블(T1)과 테이블 후크(720)의 맞물림을 최적화하기 위하여, 예를 들어, 테이블 후크(720)의 길이를 조절(즉, 하중 전달 탭(706)으로부터 테이블 후크 탭(724)까지의 거리를 조절)하도록 조절 노브(730)를 사용하여 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 대해 조절가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 클립, 래칫, 버독 패스너, 나사 등(도시되지 않음)과 같은 다른 조절 메커니즘이 제공될 수 있다.

테이블 후크(720)는 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 모든 힘을 전달하도록 실질적으로 강성일 수도 있고, 반-강성, 가요성일 수도 있고, 그리고/또는 관절식, 스프링-로딩, 댐핑, 압축성, 구부림 가능, 하나의 축으로만 가요성, 또는 2개 이상의 축으로 가요성 등일 수 있다. 테이블 후크(720)는 금속, 중합체, 엘라스토머, 또는 그 조합과 같은 각종 재료로 형성될 수 있다. 선택사항으로서, 테이블 후크(720)는, 하나 이상의 패드, 스키드(skid), 롤러, 휠, 볼, 핀, 클리트(cleat), 버독 패스너(burdock fastener), 자석, 진공 요소 등(도시되지 않음)과 같이, 테이블 후크 탭(724)의 대신에 또는 그에 부가하여 테이블(T1)에 접촉할 부가적 특징부를 포함할 수 있다.

도 21d 및 도 21e를 보면, 테이블(T1) 또는 다른 구조에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 다른 일례, 즉, 테이블 클램프(734)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 테이블 클램프(734)는, 예를 들어, 조절 노브(730)로 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 고정된다. 테이블 클램프(734)는 테이블(T1)의 에지와 맞물릴 수 있어서, 사용자(U)가 테이블(T1)의 에지 상에 적응적 팔 지지 시스템(500)을 기댈 수 있게 한다. 테이블 클램프(734)는 또한 사용자(U)가 (도시되지 않은) 전방으로 기댈 수 있게 하여, 테이블(T1)에 의해 전해진, 테이블 클램프(734) 상의 반작용 모멘트가 운동에 저항할 때까지 테이블(T1)에 모멘트를 가할 수 있다. 그리하여, 사용자의 상체의 중량은 사용자(U)가 테이블(T1) 위에 기댈 때 정적 균형으로 지지될 수 있다.

도 21e를 보면, 테이블 클램프(734)에 의해 적응적 팔 지지 시스템(500)과 테이블(T1) 간 전달될 수 있는 예시적 힘이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 테이블 클램프(734)는 테이블(Ti)의 상부와 맞물리는 테이블 클램프 상위 탭(736)을 포함한다. 테이블 클램프 상위 탭(736)은, (예를 들어) 수직 테이블 반작용 힘(Rtv1)에 의해 균형을 이루는, 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 전달되는 수직 (하방) 힘을 전하는 구조를 제공한다. 테이블 클램프(734)는 또한, 테이블(Ti)의 저부와 맞물리고, 수직 테이블 반작용 힘(Rtv2)에 의해 균형을 이룰 수 있는, 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 전달되는 수직 (상방) 힘을 전할 수 있는 구조를 제공하는 테이블 클램프 하위 탭(742)을 포함한다. 테이블 클램프(734)는 또한, 유사한 수평 테이블 반작용 힘(Rth)에 의해 균형을 이룰 수 있는 그리고 하니스 어셈블리(510)로부터 테이블(T1)로 전달되는 수평 (옆으로의) 힘을 전할 수 있는 구조를 제공하는 테이블 클램프 백(740)을 포함한다.

선택사항으로서, 테이블 클램프(736)는 테이블 클램프 상위 리드-인(738) 및/또는 테이블 클램프 하위 리드-인(744)을 포함할 수 있어서, 테이블(T1)에 테이블 클램프(734)의 맞물림을 용이하게 할 수 있다. 함께, 수직 테이블 반작용 힘(Rtv1)과 수직 테이블 반작용 힘(Rtv2)은 하니스 어셈블리(510) 상에 반작용 모멘트를 제공하여, 예를 들어 사용자(U)가 전방으로 기대는 것에 의해 야기된, 테이블(T1)에 전해진 모멘트에 저항할 수 있다.

테이블 클램프(734)는, 여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 소정 사용자(U)에 대해 테이블(T1)과 테이블 클램프(734)의 맞물림을 최적화하기 위하여, 예를 들어, 조절 노브(730)를 사용하여 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 대해 조절가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 예를 들어 클립, 래칫, 버독 패스너, 나사 등(도시되지 않음) 다른 조절 메커니즘이 제공될 수 있다.

테이블 클램프(734)는, 여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 실질적 강성, 가요성, 관절식, 스프링-로딩, 댐핑, 압축성, 구부림 가능, 하나의 축으로만 가요성, 및/또는 2개 이상의 축으로 가요성일 수 있다. 테이블 클램프(734)는, 또한 여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 금속, 중합체, 엘라스토머, 또는 그 조합과 같은 각종 재료로 형성될 수 있고, 그리고/또는 하나 이상의 패드, 스키드, 롤러, 휠, 볼, 핀, 클리트, 버독 패스너, 자석, 진공 등(도시되지 않음)과 같이, 테이블(T1)에 접촉할 부가적 특징부를 포함할 수 있다.

도 22a 및 도 22b를 보면, 전문 테이블(T2)에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 다른 일례의 실시예, 즉, 하중 클램프(754)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전문 테이블(T2)은, 예를 들어, 워크 스테이션(도시되지 않음)에 대응하는 길이를 따라 또는 에지 전체를 따라, 예를 들어, 기결정된 거리에 대해 테이블(T2)의 에지를 따라 뻗어있는 레일(748)을 가질 수 있다. 레일(748)은 (도 22b에 도시된) 하나 이상의 레일 마운트(들)(749)에 의해 테이블(T2)에 장착될 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 레일(748)은 드레이프 또는 커버(도시되지 않음)를 통해 또는 직접 테이블(T2)에 부착될 수 있다.

하중 클램프(754)의 부착을 수용하기 위해, 하중 클리트(750)는 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 부착된다. 하중 클램프(754)는, 슬라이드, 더브테일 등과 같은, 하나 이상의 관용적 커넥터를 사용하여 하중 클리트(750)에 조절식으로 부착될 수 있다. 하중 클램프(754)는 소정 사용자(U)에 대해 테이블(T2)과 하중 클램프(754)의 맞물림을 최적화하기 위하여 하중 클리트(750)에 상대적으로 위 또는 아래로 조절될 수 있다. 도 22에 가장 잘 보이는 바와 같이, 하중 클램프(754)는 하중 클램프 전방 탭(756), 하중 클램프 후방 탭(758), 및 하중 클램프 상부 플레이트(749)를 포함하여, (예를 들어 도 21d-e를 참조하여 여기 다른 곳에서 설명되는 부착 메커니즘과 유사하게) 수직 힘, 수평 힘, 및/또는 모멘트에 저항할 구조를 제공하기 위해 레일(748)을 적어도 부분적으로 뒤덮거나 아니면 맞물리도록 구성된다.

특정 응용에 있어서, 사용자(U) 및/또는 적응적 팔 지지부(500)는, 도 22b 및 도 22d에 부분적으로 도시된 바와 같이, 살균 외과용 가운 또는 다른 의복(G)과 같은 방호복 내에 들어있을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 부착 액세서리의 일부(예를 들어, 도 22에 도시된 하중 클램프(754))는, 예를 들어, 살균 또는 다른 보호된 필드 내에서 방호복의 바깥에 있을 수 있고, 다른 일부(예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 하중 클램프(754)가 부착하는 하중 클리트(750))는 방호복 속에 있을 수 있고, 부착 액세서리는 그것에 방호복을 통해 연결할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 부착 액세서리는, 예를 들어, 살균 또는 다른 보호된 필드 바깥에서 방호복 속에 있을 수 있다(예를 들어, 도 22d에 도시되고 아래에 더 설명되는 레일 후크(746)).

방호복은, 예를 들어, 레일(748)로부터의 마멸로부터 옷을 보호하도록(예를 들어, 보호 패치, 도시되지 않음), 그리고/또는 방호복을 통해 하중 클리트(750)에 하중 클램프(754)의 연결을 용이하게 하도록(예를 들어, 몰딩된 클립, 또한 도시되지 않음) 특수 특징을 포함할 수 있다.

도 22b에 도시된 바와 같이, 의복(G)은 하중 클리트(750)와 하중 클램프(754) 사이에 클램핑될 수 있다. 이러한 방식으로, 힘은 하니스 어셈블리(510)로부터 의복(G)을 통해 레일(748)로 전달될 수 있다. 하중 클램프(754)가 의복(G)의 바깥에 있는 하나의 이점은 하중 클램프(754)가 (롤러, 클립, 래치, 스키드 등(도시되지 않음)과 같이) 의복에 의해 커버되는 것과 양립할 수 없는 레일(748)과 인터페이싱하는 특징을 포함할 수 있다는 것이다.

선택사항으로서, 의복(G)은, 하중 클램프(754)의 부착을 용이하게 하고 그리고/또는 최적화할 수 있는, 몰딩되거나, 사출되거나, 아니면 형성된 인터페이스 특징부(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 대안의 실시예에 있어서, 하중 클램프(754)는 의복(G)에 기-부착되거나 아니면 편입될 수 있다.

도 22c 및 도 22d를 보면, 전문 테이블(T2)에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 다른 일례의 실시예, 즉, 레일 후크(746)가 도시되어 있다. 도 21c에 도시된 테이블 후크(720)와 유사하게, 레일 후크(746)는, 하니스 어셈블리(510)로부터 레일 후크 탭(766)을 통해 테이블(T2)로 전달되는 수직 (하방) 힘(적응적 팔 지지 시스템(500), 사용자(U)의 팔, 및/또는 사용자(U)가 들고 있는 어느 도구 또는 다른 물체의 중량)을 전하고, 그리고/또는 하니스 어셈블리(510)로부터 레일 후크 테일(769)을 통해 테이블(T2)로 전달되는 수평 (옆으로의) 힘을 전할 수 있는 구조를 제공한다. 선택사항으로서, 도 22d에 가장 잘 보이는 바와 같이, 레일 후크(746)는, 레일(748)에 레일 후크(746)의 맞물림을 용이하게 할 수 있는, 레일 후크 탭(766) 상의 레일 탭 리드(747)를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 레일 후크(746)는, 여기에서의 다른 실시예와 유사하게, 소정 사용자(U)에 대해 테이블(T2)과 레일 후크(746)의 맞물림을 최적화하기 위하여, 예를 들어, 조절 노브(730) 또는 다른 메커니즘(도시되지 않음)을 사용하여 하중 전달 브래킷(702)의 하중 전달 탭(706)에 대해 조절가능할 수 있다. 대안으로, 예를 들어 클립, 래칫, 버독 패스너, 나사 등(도시되지 않음) 다른 조절 메커니즘이 제공될 수 있다.

레일 후크(746)는, 실질적 강성, 가요성, 관절식, 스프링-로딩, 댐핑, 압축성, 구부림 가능, 하나의 축으로만 가요성, 또는 2개 이상의 축으로 가요성일 수 있고, 그리고/또는 금속, 중합체, 엘라스토머, 또는 그 조합과 같은 각종 재료로 형성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 레일 후크(746)는, 패드, 스키드, 롤러, 휠, 볼, 핀, 클리트, 버독 패스너, 자석, 진공 등(도시되지 않음)과 같이, 레일(748)에 접촉할 부가적 특징부를 가질 수 있으며, 모두 여기에서의 다른 실시예와 유사하다.

특히 도 22d를 참조하면, 사용자(U) 및/또는 적응적 팔 지지 시스템(500)은, 살균 외과용 가운, 점프수트, 셔츠, 앞치마, 시트, 또는 기존 의복에 부착되는 패치와 같이, 의복(G)(도 22d에 부분적으로 도시됨)과 같은, 방호복 내에 들어있을 수 있다. 의복(G)은 직물, 중합체 필름, 피막과 같은 각종 재료로 형성될 수 있고, 그리고/또는 실질적으로 액체 내성, 기밀, 마멸 내성, 내열, 화학적 내성, 방사선 내성 등일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 레일 후크(746)는, 의복의 재료가 레일(748)에 직접 접촉하고 레일 후크(746)가 의복(G)을 통해 레일(748)과 간접적으로만 맞물리게 되도록, 도 22d에 도시된 바와 같이 의복(G) 속에 있을 수 있다. 선택사항으로서, 의복(G)은 레일(748) 및/또는 다른 구조와의 접촉에 기인하는 마멸로부터 의복(G)을 보호하기 위해 특수 특징부, 예를 들어, 마멸-내성 패치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다른 특수 특징부는, 예를 들어, 의복(G)을 통해 레일(748)에 레일 후크(746)의 맞물림을 용이하게 하기 위해, 의복(G)에 연결된 몰딩되거나, 사출되거나, 아니면 형성된 부품(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 의복(G)에 부착되는(그리고 레일 후크(746)와 인터페이싱하는 것이 가능한) 몰딩된 쉴드 또는 클립(도시되지 않음)은 부착, 보유, 마찰 관리, 조절, 패딩, 댐핑, 탄성에 도움을 주는 특징을 제공할 수 있다.

도 23a 및 도 23b를 보면, 사용자가 앞에 앉아있는 테이블(T3)에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 다른 일례의 실시예, 즉, 테이블 후크(760)가 도시되어 있다.

도 21a-c에 도시된 테이블 후크(720)와 유사하게, 테이블 후크(760)는 사용자(U)가 테이블(T3)에서 의자(C1)에 앉아있는 착석 위치에 대해, 즉, 적응적 팔 지지 시스템(500)으로부터 테이블(T3)로 하중을 전달하도록 적응될 수 있다. 하중은 또한, 예를 들어, (도 18에 도시된) 무릎 반작용 힘(Rl)에 의해 정의된 바와 같이 사용자(U)의 무릎이 부담할 수 있다. 선택사항으로서, 여기에서의 다른 실시예에 대해서와 같이, 적응적 팔 지지 시스템(500)으로부터 테이블(T3)로 하중의 전달은 방호 가운, 드레이프, 커버 또는 다른 방호 배리어(도시되지 않음)를 통해 달성될 수 있다. 도 23b에 가장 잘 보이는 바와 같이, 테이블 후크(760)는, 도 21a-c의 테이블 후크(720)의 테이블 후크 탭(724)과 유사한 기능을 수행하는 테이블 후크 탭(762)을 포함한다.

도 23c 및 도 23d를 보면, 사용자가 앞에 앉아있는 테이블(T3)에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 다른 일례의 실시예, 즉, 테이블 클램프(766)가 도시되어 있다. 도 21d-e에 도시된 테이블 클램프(734)와 유사하게, 테이블 클램프(766)는, 테이블 클램프(734)의 테이블 클램프 상위 탭(736), 테이블 클램프 하위 탭(742), 및 테이블 클램프 백(740)과 유사한 기능을 수행하지만, 사용자(U)가 테이블(T3)에서 의자(C1)에 앉아있는 것에 대해, 적응적 팔 지지 시스템(500)으로부터 테이블(T3)로 하중을 전달하도록 적응되는 클램프 II 상부 탭(768), 클램프 II 저부 탭(770), 및 클램프 II 백(772)을 포함한다.

도 24a 및 도 24b를 보면, 사용자가 앞에 서있는 테이블(T1) 또는 다른 구조(예를 들어, 차량 프레임 또는 다른 구조)에 하중을 전달하도록 적응적 팔 지지 시스템(500)(또는 여기에서의 어느 다른 실시예)에 결합될 수 있는 부착 액세서리의 또 다른 일례의 실시예, 즉, 하중 전달 패드(768)가 도시되어 있다. 여기에서의 다른 부착 액세서리와 유사하게, 하중 전달 패드(768)는 시스템(500)의 하중 전달 브래킷(702)에 부착되고, 하중 접촉 포인트(770)에서 테이블(T1)의 에지와 맞물린다. 하중 전달 패드는 탄성일 수도 있고 그리고/또는 하중 접촉 포인트(770)에서 편향될 수도 있어, 예를 들어, 테이블(T1)의 에지가 하중 전달 패드(768)의 안면 내로 부분적으로 끼워 넣어질 수 있게 한다. 하중 전달 패드(768)는 실질적으로, 평탄, 돔, 오목, 볼록, 곡선, 또는 다른 형상의 접촉 표면을 가질 수 있고, 그리고/또는 예를 들어 금속, 중합체, 엘라스토머, 또는 그 조합으로 형성된, 비교적 연질, 경질 및 또는 점착성 재료로 형성될 수 있다.

도 25a 및 도 25b를 보면, 피벗팅 팔 받침(600)을 포함하는 팔 지지 어셈블리(505)의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 팔 받침(600)은, 예를 들어, 사용자의 팔(도시되지 않음)의 각도에 부응하기 위하여 섀시(580)의 팔 받침 피벗 탭(782)에 위치하는 팔 받침 피벗(780) 둘레로 피벗팅하도록 구성될 수 있다. 도 25a에 도시된 바와 같이, 팔 받침 상위 표면(784)은 각도(A20)로 상방으로 기울어지는 한편, 도 25b에서 팔 받침 상위 표면(784)은 각도(A21)로 하방으로 기울어져 있다.

부가적으로 또는 대안으로, 병진 팔 받침(600)을 포함하는 팔 지지 어셈블리(505)가 제공될 수 있다. 팔 받침(600)은 섀시(580)에 고정 부착된 팔 받침 슬라이드 베이스(796)를 포함할 수 있다. 팔 받침 슬라이드(798)는, 사용자의 팔의 위치에 부응하기 위하여, 팔 받침 슬라이드 베이스(796)에 슬라이드식으로 연결되어, 팔 받침(600)에 고정된다. 도 26a에 도시된 바와 같이, 팔 받침 슬라이드(798)는 거리(X5)만큼 팔 받침 슬라이드 베이스(796)로부터 멀리 변위되는 한편, 도 26b에서 팔 받침 슬라이드(798)는 (거리(X5)보다 큰) 거리(X6)만큼 팔 받침 슬라이드 베이스(796)로부터 멀리 변위되어, 섀시(580)의 길이방향 축을 따라 팔 받침(600)의 병진을 나타낸다. 팔 받침 슬라이드(798)는, 예를 들어, 이용가능한 위치의 수에 의존하여 팔 받침 슬라이드 베이스(796)를 따라 복수의 위치에 고정될 수 있고, 그리고/또는 자유롭게 병진 가능할 수 있다. 선택사항으로서, 팔 받침(600)은 피벗팅도 가능하고 병진도 가능하다.

도 27a 내지 도 27b를 보면, 상위 팔 뿐만 아니라, 그들 팔뚝(FAr)의 일부 지지를 갖기를 선호하는 사용자가 바랄 수 있는, 팔뚝 받침(814)을 포함하는 팔 받침(800)을 포함하는 적응적 팔 지지부(500)의 다른 일 실시예가 도시되어 있다. 도 27a에 가장 잘 보이는 바와 같이, 팔 받침(800)은 팔 받침 상부 스트랩(802) 및 피벗 브래킷 패드(804)를 포함한다. 팔 받침 상부 스트랩(802)은, 예를 들어, 사용자(U)가 팔 지지 어셈블리(505)에 상대적으로 팔(Ar)을 들어올리더라도, 사용자(U)의 팔(Ar)이 팔 받침(800)과 맞물린 채로 있음을 보장하는 역할을 할 수 있다.

도 27a에 가장 잘 보이는 바와 같이, 피벗 브래킷 패드(804)는, 예를 들어, 피벗 브래킷 부착 포인트(808)에서 피벗 브래킷 패드(804)에 실질적으로 고정되거나 아니면 연결되는, 피벗 브래킷(806)에 대한 장착 위치를 제공한다. 피벗 브래킷(806)은 피벗 브래킷 소켓(810)을 포함하고, 팔뚝 받침(814)은 팔뚝 받침 피벗 샤프트(816) 및 팔뚝 받침 접촉 표면(818)을 포함한다. 팔뚝 받침 피벗 샤프트(816) 및 피벗 브래킷 소켓(810)은, 예를 들어, 사용자(U)의 팔꿈치(E)와 일치할 수 있는, 팔뚝 회전 축(FRar)에 의해 정의된 바와 같이 팔뚝 받침(814)이 둘레로 회전할 수 있는 피벗(812)을 형성하도록 협력한다. 팔뚝(FAr)은 일반적으로 팔뚝 받침 접촉 표면(818)에서 팔뚝 받침(814)에 접촉할 수 있다.

도 27b 및 도 27c에 있어서, 팔뚝 받침(814)은 팔뚝 받침(814)의 식별을 용이하게 하도록 사용자(U)의 팔에 인접하여 도시되어 있다. 도 27b에 도시된 바와 같이, 팔뚝 받침(814)은 팔뚝(FAr)이 실질적으로 직선으로, 예를 들어, 팔 받침(800)의 중앙선에 대해 각도(A24)를 정의하는 것으로 도시되어 있다. 도 27c에서, 팔뚝 받침(824)은, 예를 들어, 팔뚝 받침(814)이 팔 받침(800)의 중앙선에 대해 각도(A25)를 기술하게 되도록 팔뚝(FAr)이 안쪽으로 굽어 있는 것으로 도시되어 있다.

도 28을 보면, 예를 들어, "슬링" 또는 "해먹" 스타일 팔 받침을 바라는 사용자를 위해 슬링-스타일 팔 받침을 포함하는 팔 지지 어셈블리(505)의 또 다른 일 실시예가 도시되어 있다. 팔 지지 어셈블리(505)는, 예를 들어, 팔 받침 피벗 탭(782)에서 섀시(580)에 부착된 슬링 팔 받침 브래킷(824), 및 슬링 팔 받침 부착부(828)에서 슬링 팔 받침 브래킷(824)에 연결된 슬링 팔 받침 쉘(826)을 포함한다. 슬링 팔 받침 부착부(828)는 실질적으로 강성, 가요성 또는 피벗식일 수 있다. 슬링(830)은 양단에서 슬링 팔 받침 쉘(826)에 부착되어, 슬링 새들(832)을 생성한다. 슬링(830)은, 소망에 따라, 가요성, 반-가요성일 수도 있고, 그리고/또는 패딩이거나, 메시, 탄력, 및/또는 다른 재료로부터 형성될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 팔 받침(800)(또는 여기에서 개시되는 다른 팔 받침 중 어느 것)은, 사용자의 팔을 팔 받침 내 고정하도록 사용자의 팔 주위에 감싸지거나 아니면 맞물려질 수 있는, 하나 이상의 스트랩 또는 다른 고정 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도 29a 내지 도 29e를 보면, 뒤로 젖혀져 보관할 수 있는 팔 지지 어셈블리(505)를 포함하는 적응적 팔 지지 시스템(500)의 다른 일 실시예가 도시되어 있다. 예를 들어, 일부 응용에 있어서, 부가적 피벗 축은, 예를 들어, 팔 지지 어셈블리(505)가 사용 동안 소망에 따라 들어올려질 수 있게, 그리고/또는 사용 중이지 않을 때는 사용자(U)의 어깨 위로 뒤로 젖혀져 제자리에 고정될 수 있게 하도록 하니스 어셈블리(510) 상에 제공될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 플립-백 축(FBal)(왼쪽) 및 플립-백 축(FBar)(오른쪽)은 각각의 팔 지지 어셈블리(505)가 보관을 위해 사용자(U)의 어깨 위로 뒤쪽으로 선택적으로 피벗팅될 수 있게 하도록 제공된다. 예를 들어, 도 29b 및 도 29c에 가장 잘 보이는 바와 같이, 플립-백 클램프 I(854) 및 플립-백 클램프 II(856)는, 플립-백 클램프 II(856) 및 팔 지지 어셈블리(505)가 둘레로 회전할 수 있는 플립-백 축(FBar)(오른쪽)에 의해 더 정의되는, 플립-백 피벗(858)을 함께 생성할 수 있다. 비틀림 스프링(도시되지 않음)과 같은 탄성 요소는 우선적 방향으로 (예를 들어, 팔 지지 어셈블리(505)의 범위를 증가시켜, 적어도 팔 지지 어셈블리(505) 자체의 중량을 들어올림으로써 머리 위 과업에 도움을 주도록) 예를 들어 상방으로 회전시키도록 플립-백 클램프 II(856) 및 팔 지지 어셈블리(505)를 바이어싱할 수 있다. 플립-백 클램프 I(854)는 플립-백 마운트 튜브(850)에(그리고 그로써 하니스 어셈블리(510)에) 고정 장착될 수 있다.

어깨 피벗 마운트(548)는 플립-백 클램프 II(856)에 부착된다. 플립-백 클램프 II(856)가 피벗(858) 둘레로 플립-백 클램프 I(854)에 대해 회전할 때, 어깨 피벗 마운트(548), 어깨 피벗 클레비스(550), 및 지지 바(554)를 통하여 플립-백 클램프 II(856)에 부착되어 있는 팔 지지 어셈블리(505)(도시되지 않음, 예를 들어, 도 29b 내지 도 29e 참조)도 역시 회전한다.

도 29c에 가장 잘 보이는 바와 같이, 플립-백 클램프 I(854)는 플립-백 마운트 튜브(850)에 고정 장착된다. 피벗(858) 및 플립-백 축(오른쪽)(FBar) 둘레로 플립-백 클램프 I(854)에 대해 회전하는 플립-백 클램프 II(856)는 사용자의 팔(도시되지 않음)의 중량을 지지하기 위하여 그 회전이 제한되어야 한다. 플립 백 스톱 핀(864)은 스톱 핀 보어(868) 내로 눌려지거나 아니면 플립-백 클램프 II(856)에 부착된다. 플립 백 스톱 핀(864)의 스톱 핀 자유 단부(866)는 클램프 I 슬롯(860)과 정렬되지만, 그것이 클램프 I 슬롯 단부(862)와 접촉하게 될 때까지는 이러한 슬롯을 방해하지 않고, 그로써 플립-백 클램프 II(856)의 회전을 제한하고, 그것을 도 29a-c에 도시된 "사용" 위치에 유지한다.

도 29d에서, 오른쪽 팔 지지 어셈블리(505)는, 대략 플립-백 경로(FBp1)를 따라, 축(FBar) 둘레로 보관 위치로 회전되어, 사용자(U)의 팔(Ar)을 팔 지지 어셈블리(505)로부터 자유롭게 두는 것으로 도시되어 있다. 도 29e에서, 플립-백 클램프 II(856)는 피벗(858) 둘레로 플립-백 클램프 I(854)에 상대적으로 보관 위치로 회전되는 것으로 도시되어 있다. 보관 위치에서, 팔 지지 어셈블리(505)의 중량은, 예를 들어, 사용자(U)가 팔 지지 어셈블리(505)를 재가동시킬 때까지 팔 지지 어셈블리(505)를 보관 위치에 유지하기에 충분할 수 있다. 대안으로, 팔 지지 어셈블리(505)를 사용 중이지 않을 때 보관 위치에 고정하도록 선택적으로 맞물려지고 그리고/또는 맞물림해제될 수 있는 하나 이상의 풀 수 있는 로킹 메커니즘(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.

도 30a 및 도 30b를 보면, 여기에서의 다른 실시예와 유사한 많은 부품을 포함하지만 대안의 어깨 피벗 설계를 포함하는 적응적 팔 지지 시스템(870)의 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 이러한 실시예에 있어서, (사용자(U)의 어깨와 연관된 실질적 수직 축(Uav) 둘레로 회전을 가능하게 하는) 도 14a 및 도 14b에 도시된 수직 피벗(552)은 실질적 수직 축 둘레로 피벗팅하는, 사용자(U)의 등 뒤에 위치하는, 일련의 링키지(880)에 의해 대체되었다. 도 30b에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 그들의 팔(Ar)을 수평으로 바깥으로 움직일 때, 링키지(880)는 사용자(U)의 등으로부터 멀리 바깥으로 접히고, 그로써 사용자(U)의 어깨(S) 둘레 구역을 기계적 요소로부터 자유롭게 둔다.

이러한 실시예에 있어서, 링크 어깨 하니스(875)는, 하나 이상의 링크 피벗(890) 둘레로 피벗팅할 수 있는, 2개 이상의 링크 요소(880)(2개가 도시됨)를 포함한다. 링크 요소(880) 및 링크 피벗(890)은 팔 지지 어셈블리(505)로부터 링크 어깨 하니스(875)로 하중 및/또는 모멘트를 전달할 수 있다. 링크 단부 요소(894)는 링크 단부 요소(894)가 고정 장착되는 팔 지지 어셈블리(505)에 일련의 링크 요소(880)를 연결한다. 도 30a에 도시된 바와 같이, 링크 피벗(890)은 실질적으로 모두 평행할 수 있는 이중 링크 축 I(DLa1), 이중 링크 축 II(DLa2) 및 이중 링크 축 III(DLa3)을 정의하도록 링크 요소(880)를 함께 연결한다.

도 30b에 도시된 바와 같이, 적응적 팔 지지 시스템(870)은 팔 지지 어셈블리(505)(및 팔(Ar))가, 대략 이중 링크 경로(DLp1)를 따라, (앞서 설명된 바와 같이, 사용자(U)의 어깨와 연관된) 실질적 수직 축(Uav) 둘레로 회전되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 동작 중에, 링크 요소(880)는 이중 링크 축 I(DLa1), 이중 링크 축 II(DLa2) 및 이중 링크 축 III(DLa3) 둘레로 응답하여 피벗팅되었다. 팔(Ar) 및 팔 지지 어셈블리(505)가 반대 방향으로 다시 움직여질 때, 링크 요소(880)는 도 30a에 도시된 구성으로 되돌아가 운동에 부응하면서 내내 하중 및/또는 모멘트를 팔 지지 어셈블리(505)로부터 링크 어깨 하니스(875)로 전달할 수 있다.

도 31a 및 도 31b를 보면, 여기에서의 다른 실시예와 유사한 수개의 부품을 포함하지만 대안의 어깨 피벗 설계를 포함하는 적응적 팔 지지 시스템(900)의 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 다른 실시예와는 달리, 시스템(900)은, 예를 들어 도 14a 및 도 14b의 시스템의 수직 피벗(552) 대신에, (앞서 설명된 바와 같이, 사용자(U)의 어깨와 연관된) 실질적 수직 축(Uav) 둘레로 회전을 가능하게 하는, 곡선형 트랙 시스템을 특징으로 하는 곡선형 트랙 하니스(910)를 포함한다.

곡선형 트랙 지지 바(916)는 지지 튜브 접합부(918)에서 곡선형 트랙 지지 튜브(912)에 장착된다. 곡선형 트랙(920)은 곡선형 트랙 접합부(922)에서 곡선형 트랙 지지 바(916)에 부착된다. 곡선형 트랙 롤러(926)는 트랙 캐리지(928) 상에 장착되고, 예를 들어, 수직 축(Uav) 둘레로 사용자의 팔(Ar)의 움직임에 응답하여 곡선형 트랙(920)을 따라 자유롭게 주행할 수 있다. 곡선형 트랙 롤러(926)는 팔 지지 어셈블리(505)로부터 곡선형 트랙 하니스(910)로 하중 및/또는 모멘트를 전달할 수 있다. 곡선형 트랙 브래킷(930)은 트랙 브래킷 접합부 II(934)에서 트랙 캐리지(928) 상에 장착되고, 차례로, 트랙 브래킷 접합부 I(932)에서 곡선형 트랙 브래킷(930)에 연결되는 팔 지지 어셈블리(505)에 장착을 제공한다.

도 31b를 보면, 적응적 팔 지지 시스템(900)은 팔 지지 어셈블리(505)(및 팔(Ar))가, 대략 곡선형 트랙 회전 경로(CTrp1)를 따라, (앞서 설명된 바와 같이, 사용자(U)의 어깨와 연관된) 실질적 수직 축(Uav) 둘레로 회전되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 동작 동안, 곡선형 트랙 롤러(926)는 수직 축(Uav) 둘레로 사용자의 팔(Ar)의 움직임에 응답하여 곡선형 트랙(920)을 따라 주행하였다. 그리하여, 곡선형 트랙 롤러(926) 및 곡선형 트랙(920)의 협력은 팔(Ar) 및 팔 지지 어셈블리(505)의 수평 움직임에 부응하면서 내내 하중 및/또는 모멘트를 팔 지지 어셈블리(505)로부터 곡선형 트랙 하니스(910)로 전달한다.

도 32를 보면, 시스템(500)이 머리 받침(940)을 포함한다는 것을 제외하고는, 일반적으로 도 14a 및 도 14b에 도시된 시스템(500)과 유사한 적응적 팔 지지 시스템(500)의 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 팔이 머리 위로 펴져 작업하고 있을 때, 사용자(U)는 그 또는 그녀의 머리가 위로 기울어져 작업해야 할 수 있어서, 피곤하게 할 수 있다. 하니스 어셈블리(510)에 부착된 선택사항인 머리 받침(940)은 이러한 피로를 덜어주도록 사용될 수 있다. 사용자(U)의 머리(Hb)의 뒤는 머리 받침(940)의 머리 받침 접촉 표면(942)에 의해 지지되는 것을 도시되어 있다. 머리 받침(940)은, 예를 들어, 고정적으로, 또는 선택사항으로서는 머리 받침(940)이 사용자(U)의 요구에 응답하여 피벗팅 가능하게 할 수 있는 머리 받침 피벗(944)에서 머리 받침 브래킷(946)에 연결될 수 있다. 머리 받침 브래킷(946)은 브래킷 접합부(950)에서 또는 하니스 어셈블리(510) 상의 어느 다른 곳에서 크로스 브레이스(620)에 부착될 수 있고, 그로써 사용자의 머리의 중량의 일부 또는 전부를 하니스 어셈블리(510)가 부담할 수 있게 한다.

도 33a를 보면, 시스템(500)이 턱 받침(956)을 포함한다는 것을 제외하고는, 일반적으로 도 14a 및 도 14b에 도시된 시스템(500)과 유사한 적응적 팔 지지 시스템(500)의 또 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 팔이 하방으로 펴져 작업하고 있을 때, 사용자(U)는 그 또는 그녀의 머리가 아래로 기울어져 작업해야 할 수 있어서, 피곤하게 할 수 있다. 하니스 어셈블리(510)에 부착된 선택사항인 턱 받침(956)은 이러한 피로를 덜어주도록 사용될 수 있다. 사용자(U)의 턱(Hc)이 턱 받침(956)에 의해 지지되는 것으로 도시되어 있다. 턱 받침(956)은 하나 이상의 턱 받침 접합부(958)에서 하나 이상의 턱 받침 브래킷(952)에 부착될 수 있다. 턱 받침 브래킷(들)(952)은, 예를 들어, 사용자(U)의 머리의 어느 측면에서의 어깨 피벗 마운트(들)(548)에서 하니스 어셈블리(510)에 부착될 수 있다.

도 33b를 보면, 시스템(500)이 이마 받침(964)을 포함한다는 것을 제외하고는, 일반적으로 도 14a 및 도 14b에 도시된 시스템(500)과 유사한 적응적 팔 지지 시스템(500)의 또 다른 일례의 실시예가 도시되어 있다. 사용자(U)의 이마(Hf)가 이마 받침(964)에 의해 지지되는 것으로 도시되어 있다. 이마 지지부(964)는 하나 이상의 지지 접합부(966)에서 하나 이상의 이마 브래킷(960)에 부착되거나 아니면 결합된다. 이마 브래킷(들)(960)은, 예를 들어, 사용자(U)의 머리의 어느 측면에서의 어깨 피벗 마운트(들)(548)에서 하니스 어셈블리(510)에 착탈식으로 또는 실질적으로 영구적으로 부착될 수 있다. 선택사항으로서, 브래킷(들)(960)은, 예를 들어, 이마 받침(964)이 조절 가능하게 하도록, 예를 들어, 이마 지지 위치와 턱 지지 위치(도시되지 않음) 사이를 이동 가능하게 하도록 조절식일 수 있다.

대안의 실시예에 있어서, (도 33a에 도시된 것과 같은) 턱 받침(956) 및 (도 33b에 도시된 것과 같은) 이마 받침(964)은, 예를 들어, 사용자의 턱과 이마를 동시에 지지하도록 여기에서 설명된 하니스 및/또는 장치 중 어느 것에서 또는 여기 다른 곳에서 식별된 응용에서 함께 포함될 수 있다. 함께 사용되면, 턱 받침(956)과 이마 받침(964)은, 예를 들어, 사용자의 머리의 소망 각도 또는 위치에 부응하도록, 사용자에 의한 소망에 따라 서로 상대적으로 조절가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 턱 받침(956)과 이마 받침(964)은, 브래킷(들)(960) 상에 장착, 그리고/또는 그에 상대적으로 이동가능, 회전가능, 그리고/또는 조절가능할 수 있는 프레임 또는 구조(도시되지 않음) 상에, 예를 들어, 브래킷(960) 사이에 장착된 페이스플레이트, 마스크 또는 다른 특징부(도시되지 않음) 상에 함께 장착될 수 있다. 예를 들어, 브래킷(960)은 실질적으로 강성이고 그리고/또는 하니스(510)에 대해 정지식일 수 있는 한편, 사이에 턱 받침(956)과 이마 받침(964)을 탑재하는 특징부는, 예를 들어, 다수의 움직임 자유도를 제공하면서 사용자의 머리를 지지할 궤도 경로 내에서 움직임 가능할 수 있다.

대안으로, 턱 받침(956)과 이마 받침(964)은 단순히 이마 받침(964)이 턱 받침(956) 위의 브래킷의 상위 단부에 위치하여 브래킷(960) 사이에 장착된 슬링, 패드 또는 다른 특징부일 수 있다. 선택사항으로서, 턱 받침(956)과 이마 받침(964)은, 브래킷(960) 대신에, 움직일 수 있는, 예를 들어, 브래킷(960) 사이에서 그리고/또는 하니스(510)에 상대적으로 피벗팅, 스위블링, 및/또는 아니면 조절될 수 있는, 또는 궤도 경로를 따라 움직일 수 있는, 또는 그 어느 조합의 프레임 또는 구조 상에 함께 장착될 수 있다. 턱 받침(956)과 이마 받침(964)은 함께 부착된 수개의 조각으로, 또는 한 조각으로 함께 형성될 수 있다. 또 다른 대안에 있어서, 예를 들어, 사용자가 전방으로 기대거나 구부릴 것 등을 요구하는 과업을 수행하는 동안 사용자에 머리 지지를 제공하도록 팔 지지 어셈블리 없이 턱 받침(956) 및/또는 이마 받침(964)을 포함하는 (어셈블리(510)와 같은) 하니스 어셈블리가 제공될 수 있다.

턱 받침(956) 및/또는 이마 받침(964)은 실질적으로 강성 또는 가요성, 탄력성 또는 비탄력성, 또는 그 어느 조합일 수 있다. 선택사항으로서, 받침(956, 964)은 패딩, 세그먼팅, 그리고/또는 관절식일 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 하나 또는 양자의 받침(956, 964)은, 예를 들어, 어느 받침을 특정 응용에 사용할지 또는 서비스로부터 하나 또는 양자를 제거할지 사용자가 선택 가능하게 하도록 하나 이상의 커넥터(도시되지 않음)를 사용하여 하니스로부터 떼어낼 수 있다. 그리하여, 사용자의 머리의 중량의 일부 또는 전부를 하니스 어셈블리(510)가 부담할 수 있다.

도 34a 및 도 34b를 보면, 예를 들어, 도 14a 및 도 14b에 도시된 팔 지지 어셈블리(505) 대신에, 여기에서의 다른 실시예와 유사한 적응적 팔 지지 시스템(도시되지 않음)에 포함될 수 있는 팔 지지 어셈블리(970)의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 여기에서의 다른 팔 지지 어셈블리와는 달리, 팔 지지 어셈블리(970)는 팔 받침 어셈블리(975) 자체로부터 떨어져 있는 스프링 팩(980)을 포함한다. 예를 들어, 팔 받침 어셈블리(975)는 아암 브래킷(984) 및 아암 브래킷(984)에 부착된 팔 받침(600)을 포함할 수 있으며, 선택사항으로서, 여기에서의 다른 실시예와 유사하게 피벗팅 그리고/또는 병진할 수 있다.

스프링 팩(980)은, 어깨 지지 튜브(546), 어깨 피벗 마운트(548), 어깨 피벗 클레비스(550), 및/또는 지지 바(554)에와 같이, 하니스 어셈블리(510)(도시되지 않음)에 팔 받침 어셈블리(975)의 섀시로부터 이동되는 지지 힘을 제공하기 위한 탄성 요소 부품을 포함한다. 일례의 실시예에 있어서, 스프링 팩(980)은 팔 받침 어셈블리(975)로부터 소정 거리에, 예를 들어, 하니스 어셈블리(510)(도시되지 않음)의 프레임 스트랩(624) 상에 위치할 수 있다. 지지 바(554)에 부착된 앵커 플레이트(988)는, 풀리 피벗(996) 둘레로 회전하는, 풀리(994) 및 케이블 하우징 터미널 I(990)에 대한 장착 포인트를 제공한다. 케이블 하우징 터미널 II(1000)은 스프링 팩 하우징(1004)에 부착된다. 앵커 플레이트(988)는, 예를 들어, 팔 받침 어셈블리(975)의 사용 범위를 사용자가 변경 가능하게 하도록 지지 바(554)에 상대적으로 회전가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 앵커 플레이트(988)는 또한, 예를 들어, 예를 들어 팔 지지 어셈블리를 사용 불가능으로 하기 위하여 팔 받침 어셈블리(975)가 어깨 수평 피벗(986) 둘레로 자유롭게 회전 가능하게 하도록 지지 바(554)로부터 풀릴 수 있는 것일 수 있다.

케이블 하우징(992)은 케이블 하우징 터미널 I(990) 및 케이블 하우징 터미널 II(1000)에서 종단하고, 스프링 팩(980)으로부터 팔 받침 어셈블리(975)로 힘을 전달하는, 일차 케이블(1026)에 대한 도관을 제공한다. 일차 케이블(1026)은 일차 케이블 접합부(1028)에서 아암 브래킷(984)에 부착되고, 케이블 하우징(992)에 들어가기 전에 풀리(994) 주위에 감싸진다. 일차 케이블(1026)은 스프링 팩 하우징(1004) 내에서 케이블 하우징(992)을 빠져나가, 일차 풀리(1008) 주위를 감싼다. 일차 케이블(1026)은, 예를 들어, 도 14a 및 도 14b를 참조하여 여기 다른 곳에서 설명된 것과 유사한 구성으로, 부착 포인트(도시되지 않음)에서 일차 풀리(1008)에 부착된다.

일차 풀리(1008)는 이차 풀리(1012)에 강성 부착되고, 양자는 여기에서의 다른 실시예와 유사하게 풀리 피벗(1006) 둘레로 함께 회전한다. 이차 케이블(1020)은, 예를 들어, 도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예와 유사한 방식으로, 이차 풀리(1012) 주위에 감싸지고 부착 포인트(도시되지 않음)에서 이차 풀리(1012)에 부착된다. 이차 케이블(1020)은 이차 케이블 접합부(1022)에서 탄성 요소(1016)의 제1 단부에 연결된다. 탄성 요소(1016)의 제2 단부는, 예를 들어, 탄성 요소 앵커(1024)에 의해 스프링 팩 하우징(1004)에 연결된다.

일차 풀리(1008) 및 이차 풀리(1012)는, 예를 들어, 들어올리는-힘 관리에 소망되는 바와 같이, 사용 동안 탄성 요소(1016)에 선택적 기계적 득/실을 제공하도록, 여기 다른 곳에서 설명되고 도 14a 및 도 14b에 도시된 일차 풀리(564) 및 이차 풀리(570)와 유사한 기능을 수행한다.

도 34b를 보면, 팔 지지 어셈블리(970)는 팔 받침(600)이 내려져 있는 것으로 도시되어 있다. 팔 받침 어셈블리(975)에 부착되는 일차 케이블(1026)의 단부는, 대략 먼 스프링 회전 경로(RSrp1)를 따라, 피벗(986) 둘레로 팔 받침 어셈블리(975)의 회전에 응답하여 케이블 하우징(992)의 밖으로 뻗는 것으로 도시되어 있다. 이러한 운동 동안, 일차 케이블(1026)은, 대략 풀리 경로(RSpp1)를 따라, 풀리 피벗(1006) 둘레로 응답하여 회전한, 일차 풀리(1008)로부터 부분적으로 풀렸다. 일차 풀리(1008)가 풀리 피벗(1006) 둘레로 회전하였으므로, 이차 풀리(1012)가 동시에 회전하여, 이차 케이블(1020)이 이차 풀리(1012) 주위를 감싸게 야기한다. 이차 케이블(1020)은, 차례로, 탄성 요소(1016)를 늘린다.

위에서 설명된 시스템은 다양한 분야 및 응용에서 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 시스템은, 늘어난 외과, 의료, 또는 치과 시술 동안 의사의 팔(들)의 뻗어있음을 용이하게 하기 위해 의사, 예를 들어, 외과 의사, 치과 의사 등에 의해 착용될 수 있다. 시스템은 건설 노동자, 예를 들어, 페인터, 목수 등, 예를 들어, 제품 조립 등에 관여된 제조 노동자, 장애인, 및/또는 한팔 또는 양팔이 사용자의 신체로부터 바깥으로 뻗어있을 수 있는 늘어난 시간 기간 동안 과업을 수행하는 다른 사용자에 의해 착용될 수 있다.

일반적으로, 여기에서의 디바이스 및 시스템은, 예를 들어 사용자의 허리, 엉덩이, 어깨, 등, 가슴 등 예를 들어 사용자의 배에 하니스를 고정시킴으로써 사용자의 신체에 착용되거나 아니면 놓일 수 있다. 예를 들어 하니스에 결합되거나 아니면 탑재되는 디바이스 또는 시스템의 팔 지지부는 팔 지지부가 후속하여 사용자의 팔의 움직임을 따르게 되도록 사용자의 팔을 지지하는데 사용될 수 있다. 그 후 사용자는, 팔 지지부가 움직임을 실질적으로 방해함이 없이 움직임 동안 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하고 그리고/또는 사용자의 배(또는 다른 구조)에 중력 힘을 적어도 부분적으로 전달하면서, 사용자의 팔의 움직임을 관여시키는 하나 이상의 과업을 수행할 수 있다. 그리하여, 여기에서의 디바이스 및 시스템은 사용자가 더 많은 시간 길이 동안 그리고/또는 줄어든 피로 및/또는 상해로 과업(들)을 수행하는 것을 용이하게 할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 등 및 척추 상의 줄어든 긴장 및/또는 사용자에 의한 개선된 손 안정성을 포함하는, 다른 이점이 실현될 수 있다. 부가적으로, 여기에 개시된 하니스 어셈블리 중 어느 것이라도, 소망되는 경우, 예를 들어 팔 지지 어셈블리 없이 등 및 척추를 지지하도록 사용될 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

여기에서의 어느 실시예와 도시된 요소 또는 부품은 특정 실시예에 대해 단지 예시적인 것이며 여기에 개시된 다른 실시예에서 또는 그와 조합하여 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

본 발명이 다양한 수정 및 대안의 형태가 수월할 수 있기는 하지만, 그 특정 실시예들이 도면에서 도시되고 여기에서 상세히 설명되었다. 그렇지만, 본 발명은 개시된 특정 형태 또는 방법에 한정되는 것이 아니라, 반대로, 본 발명은 첨부 청구항들의 범위 내에 드는 모든 수정, 균등물 및 대안을 망라하는 것임을 이해하여야 한다.

Claims

사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르도록 구성된, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 팔 지지부는, 제1 단부 상에 있는 팔 받침, 및 아암 브래킷이 상기 하니스에 대해 다수의 축을 중심으로 피벗가능하도록 상기 하니스에 피벗식으로 결합된 제2 단부를 포함하는 상기 아암 브래킷을 포함하고;
상기 하나 이상의 보상 요소는, 상기 아암 브래킷 상에 또는 상기 아암 브래킷으로부터 떨어져서 장착되어 상기 아암 브래킷의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는 탄성 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항에 있어서, 상기 팔 지지부는,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트; 및
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 상기 아암 브래킷을 포함하는, 상기 제2 팔 지지 세그먼트를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 상기 팔 지지부는 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르도록 구성되고, 상기 팔 지지부는 팔 받침을 탑재하는 아암 브래킷을 포함하고, 상기 아암 브래킷은 상기 아암 브래킷은 상기 하니스에 대해 하나 이상의 축을 중심으로 피벗가능하고;
상기 아암 브래킷 상에 또는 상기 아암 브래킷으로부터 떨어져서 장착되는 탄성 요소와, 상기 탄성 요소로부터 상기 아암 브래킷으로 상쇄 힘을 전달하도록 상기 탄성 요소와 상기 아암 브래킷 사이에 뻗어있는 케이블과, 상기 팔 지지부가 움직일 때 상기 아암 브래킷에 대한 상기 케이블의 기하학적 조건은 상기 아암 브래킷의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하도록 구성되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는, 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 또는 상기 제2 팔 지지 세그먼트로부터 떨어져서 장착되어 상기 제2 팔 지지세그먼트의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는 탄성 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는, 상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 풀리, 및 상기 풀리 주위에 부분적으로 감싸지고, 상기 탄성 요소에 결합된 제1 단부와 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 결합된 제2 단부를 포함하는 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트는, 사용자의 등 뒤에 위치되어, 수직 축을 중심으로 피벗팅하는 일련의 링키지(linkage)를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제6항에 있어서, 상기 일련의 링키지는 사용자가 팔을 수평으로 바깥으로 움직임에 따라서 사용자의 등으로부터 멀리 바깥으로 접히도록 구성되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제6항에 있어서, 상기 일련의 링키지는 팔 지지 어셈블리(505)로부터 하니스(875)로 하중 및/또는 모멘트를 전달하면서 사용자의 팔의 움직임을 수용하도록 구성되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제6항에 있어서, 상기 일련의 링키지는 하나 이상의 링크 피벗 둘레로 피벗팅되는 2개 이상의 링크 요소를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트는 상기 수직축을 중심으로 회전하는 어깨 수직 피벗을 형성하는 지지 바(support bar)를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 하니스의 프레임 스트랩 상에 있는 탄성 요소, 및 상기 탄성 요소로부터 상기 아암 브래킷에 힘을 전달하는 일차 케이블을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항에 있어서, 상기 힘 프로파일은 상기 팔이 상승 위치에 있을 때 상기 팔에 더 큰 힘을, 상기 팔이 하강 위치에 있을 때 더 작은 힘을 인가하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르도록 구성된, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 팔 지지부는,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트; 및
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된, 상기 제2 팔 지지 세그먼트를 포함하며,
상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 탄성 요소를 포함하고,
상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 팔 지지부의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하고, 상기 힘 프로파일은 상기 팔이 상승 위치에 있을 때 상기 팔에 더 큰 힘을, 상기 팔이 하강 위치에 있을 때 더 작은 힘을 가하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제13항에 있어서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트는 상기 사용자의 팔의 일부를 지지하도록 구성된 팔 받침을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는, 상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 풀리, 및 상기 풀리 주위에 부분적으로 감싸지고, 상기 탄성 요소에 결합된 제1 단부와 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 결합된 제2 단부를 포함하는 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착되어 함께 결합된 제1 및 제2 풀리, 상기 탄성 요소와 상기 제1 풀리 사이에 결합된 제1 케이블, 및 상기 제2 풀리와 상기 제1 팔 지지 세그먼트 사이에 결합된 제2 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제16항에 있어서, 상기 제1 및 제2 풀리 중 적어도 하나는 상기 제2 축을 중심으로 상기 제2 팔 지지 세그먼트의 위치에 기반하여 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해진 상기 탄성 요소의 상기 힘의 상기 일부를 수정하도록 비대칭 비원형 형상을 갖는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제16항에 있어서, 상기 제1 케이블은 역 풀리 둘레를 감싸고, 케이블 부착부를 통하여 상기 탄성 요소의 제1 단부에 부착되며, 상기 역 풀리는 제2 팔 지지 세그먼트 상의 역 풀리 피벗 둘레로 회전하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르도록 구성된, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 상기 팔 지지부의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는, 상기 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 팔 지지부는,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트; 및
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된, 상기 제2 팔 지지 세그먼트를 포함하고,
상기 하나 이상의 보상 요소는, 상기 팔 지지부에 결합된 탄성 요소, 상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착되어 함께 결합된 제1 및 제2 풀리, 상기 탄성 요소와 상기 제1 풀리 사이에 결합된 제1 케이블, 및 상기 제2 풀리와 상기 제1 팔 지지 세그먼트 사이에 결합된 제2 케이블을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 풀리 중 적어도 하나는 상기 제2 축을 중심으로 상기 제2 팔 지지 세그먼트의 위치에 기반하여 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해지는 상기 탄성 요소의 상기 힘의 상기 일부를 수정하도록 비대칭 비원형 형상을 갖는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 제1 단부 상의 팔 받침, 및 아암 브래킷이 상기 사용자의 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르게 다수의 축을 중심으로 피벗가능하도록 상기 하니스에 피벗식으로 결합된 제2 단부를 포함하는 상기 아암 브래킷을 포함하는, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 아암 브래킷이 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 사용자의 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄하도록 상기 아암 브래킷 상에 장착된 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 아암 브래킷 상에 결합된 탄성 요소, 상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 아암 브래킷에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 아암 브래킷 상에 장착되어 함께 결합된 제1 및 제2 풀리, 상기 탄성 요소와 상기 제1 풀리 사이에 결합된 제1 케이블, 및 상기 제2 풀리와 상기 아암 브래킷 사이에 결합된 제2 케이블을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제21항에 있어서, 상기 팔 지지부는 힌지 브래킷을 더 포함하되, 상기 힌지 브래킷은 당해 힌지 브래킷이 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합되고, 상기 아암 브래킷의 상기 제2 단부는 상기 아암 브래킷이 상기 제1 수직 축에 일반적으로 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 힌지 브래킷에 피벗식으로 결합되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 풀리 중 적어도 하나는 상기 제2 축을 중심으로 상기 아암 브래킷의 위치에 기반하여 상기 아암 브래킷에 가해지는 상기 탄성 요소로부터의 상기 힘의 상기 일부를 수정하도록 비대칭 비원형 형상을 갖는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성된 팔 지지부로서, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 방해하지 않고 상기 팔의 움직임을 따르도록 구성된, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 상기 팔 지지부의 위치에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는, 상기 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 팔 지지부는,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트; 및
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된, 상기 제2 팔 지지 세그먼트를 포함하며,
상기 하나 이상의 보상 요소는
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착되어 함께 공축으로 결합된 일차 풀리 및 이차 풀리;
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 탄성 요소;
상기 탄성 요소와 상기 이차 풀리 사이에 결합된 제1 케이블; 및
상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져서 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 일차 풀리와 상기 제1 팔 지지 세그먼트 사에에 결합된 제2 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제24항에 있어서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트는 상기 사용자의 팔의 일부를 지지하도록 구성된 팔 받침을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제24항에 있어서, 상기 하나 이상의 보상 요소는 스프링을 포함하되, 상기 스프링은 당해 스프링에 의해 가해진 상쇄 힘이 상기 스프링의 늘어남으로 인해 상기 제1 케이블에 증가된 힘으로부터 유래되는 기계적 이점을 저감시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에서 운반되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성되고, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 방해하지 않고 상기 팔의 움직임을 따르도록 더 구성된 팔 지지부로서,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트;
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 제1 단부, 및 제2 자유 단부를 포함하는, 상기 제2 팔 지지 세그먼트; 및
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 탑재되어 사용자의 팔의 상완을 지지하는 팔 받침을 포함하는, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 상기 사용자가 팔을 상하로 움직일 때 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 제2축을 중심으로 회전함에 따라서 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해진 상기 상쇄 힘을 변화시키는, 상기 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 하나 이상의 보상 요소는,
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착되어 함께 공축으로 결합된 일차 풀리 및 이차 풀리;
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 탄성 요소;
상기 탄성 요소와 상기 이차 풀리 사이에 결합된 제1 케이블; 및
상기 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져서 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 일차 풀리와 상기 제1 팔 지지 세그먼트 사에에 결합된 제2 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제27항에 있어서, 상기 일차 풀리 및 상기 이차 풀리 중 적어도 하나는 상기 제2 축을 중심으로 상기 제2 팔 지지 세그먼트의 위치에 기반하여 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해지는 상기 탄성 요소의 상기 힘의 상기 일부를 수정하도록 비대칭 비원형 형상을 갖는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템으로서,
사용자의 신체 상에 착용되도록 구성된 하니스;
상기 하니스에 결합되어 상기 사용자의 팔을 지지하도록 구성되고, 상기 팔의 움직임에 부응하면서 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 방해하지 않고 상기 팔의 움직임을 따르도록 더 구성된 팔 지지부로서,
제1 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제1 팔 지지 세그먼트가 상기 하니스에 대해 제1 수직 축을 중심으로 실질적으로 수평으로 회전가능하도록 상기 제1 수직 축을 중심으로 상기 하니스에 피벗식으로 결합된, 상기 제1 팔 지지 세그먼트;
제2 팔 지지 세그먼트로서, 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 상기 제1 수직 축에 직교하는 제2 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 피벗식으로 결합된 제1 단부, 및 제2 자유 단부를 포함하는, 상기 제2 팔 지지 세그먼트; 및
상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 탑재되어 사용자의 팔의 상완을 지지하는 팔 받침을 포함하는, 상기 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 상기 사용자가 팔을 상하로 움직일 때 상기 제2 팔 지지 세그먼트가 제2축을 중심으로 회전함에 따라서 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해진 상기 상쇄 힘을 변화시키는, 상기 하나 이상의 보상 요소를 포함하되,
상기 하나 이상의 보상 요소는, 탄성 요소로부터의 힘의 적어도 일부가 상기 제2 팔 지지 세그먼트에 가해져 상기 상쇄 힘을 발생시키도록 상기 제2 팔 지지 세그먼트 상에 장착된 풀리, 및 상기 풀리 주위에 부분적으로 감싸지고, 상기 탄성 요소에 결합된 제1 단부와 상기 제1 팔 지지 세그먼트에 결합된 제2 단부를 포함하는 케이블을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하니스는,
상기 사용자의 한쪽 어깨 또는 양쪽 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 상기 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트, 및 상기 어깨 하니스와 상기 배 벨트 사이에 뻗어있는 하나 이상의 지지 부재; 및
상기 시스템으로부터 외부 구조에 힘을 전달하기 위해 상기 외부 구조와 맞물리도록 상기 하니스에 결합된 하중 전달 브래킷을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제30항에 있어서, 상기 하중 전달 브래킷은 외부 구조의 에지와 맞물리기 위한 후크를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제30항에 있어서, 상기 하나 이상의 지지 부재는 상기 어깨 하니스와 상기 배 벨트 사이에 일반적으로 수직으로 뻗어있는 실질적 강성 지지 부재를 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제32항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 사용자가 상기 허리에서 구부리는 것에 부응하도록 상기 어깨 하니스와 상기 배 벨트 사이의 중간 위치에 피벗을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제32항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 사용자가 상기 허리 둘레로 회전하는 것에 부응하도록 상기 어깨 하니스와 상기 배 벨트 사이의 중간 위치에 피벗을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제30항에 있어서, 상기 하니스 상의 턱 받침을 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 요소는 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 상기 사용자의 팔에 가해지는 보상 힘을 감소시키기 위해 상기 사용자의 팔이 내려질 때 상기 스프링에 의해 가해지는 상기 상쇄 힘이 불리해지도록 구성된, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하니스는,
상기 사용자의 한쪽 어깨 또는 양쪽 어깨 위에 또는 주위에 착용되도록 구성된 어깨 하니스, 상기 사용자의 허리 또는 엉덩이 주위에 착용되도록 구성된 배 벨트, 및 상기 어깨 하니스와 상기 배 벨트 사이에 뻗어있는 하나 이상의 지지 부재; 및
상기 하니스 상의 머리 받침을 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 팔에 가해지는 보상 힘을 감소시키기 위해 상기 팔 지지부가 수평 위치 아래로 내려질 때 상기 탄성 요소에 의해 가해지는 상기 상쇄힘이 감소되도록 구성되는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사용자의 제2 팔을 지지하도록 구성되어 상기 하니스에 결합된 제2 팔 지지부로서, 상기 제2 팔의 움직임에 부응하면서 상기 제2 팔의 상기 움직임을 실질적으로 방해하지 않고 상기 움직임을 따르도록 구성된 상기 제2 팔 지지부; 및
상기 사용자가 움직이고 상기 제2 팔 지지부가 상기 제2 팔의 상기 움직임을 따를 때 상기 제2 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하도록 상기 제2 팔 지지부에 결합된 하나 이상의 보상 요소로서, 상기 제2 팔 지지부의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는, 상기 하나 이상의 보상 요소를 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 시스템.
하나 이상의 과업 동안 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법으로서,
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 시스템의 하니스를 상기 사용자 상에 배치하는 단계로서, 상기 하니스는 상기 하니스에 대해서 이동 가능하고 팔 받침을 포함하는 팔 지지부를 포함하는, 상기 배치하는 단계;
상기 팔 지지부가 상기 사용자의 팔의 움직임을 후속하여 따르도록 상기 팔 지지부를 사용하여 상기 사용자의 팔의 일부를 지지하는 단계; 및
상기 사용자의 팔의 움직임을 관여시키는 하나 이상의 과업을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 팔 지지부는 상기 움직임에 실질적으로 방해되지 않고 상기 사용자가 움직일 때 상기 팔에 작용하는 중력 힘을 적어도 부분적으로 상쇄할 상쇄 힘을 가하는 하나 이상의 보상 요소를 포함하고, 상기 하나 이상의 보상 요소는 상기 팔 지지부의 배향에 기반하여 상기 상쇄 힘을 변화시키는 힘 프로파일을 제공하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법.
제40항에 있어서, 상기 사용자가 상기 팔 지지부와는 독립적으로 상기 팔을 움직이도록 상기 팔 지지부를 비활동 위치에 파킹하는 단계를 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법.
제41항에 있어서, 상기 사용자의 팔의 일부를 지지하는 것을 재개하도록 상기 팔 지지부를 상기 비활동 위치로부터 풀어주는 단계를 더 포함하는, 사용자의 팔을 지지하기 위한 방법.
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