KR20070057711A - 기계아암을 갖춘 휠체어 - Google Patents

기계아암을 갖춘 휠체어 Download PDF

Info

Publication number
KR20070057711A
KR20070057711A KR1020067026867A KR20067026867A KR20070057711A KR 20070057711 A KR20070057711 A KR 20070057711A KR 1020067026867 A KR1020067026867 A KR 1020067026867A KR 20067026867 A KR20067026867 A KR 20067026867A KR 20070057711 A KR20070057711 A KR 20070057711A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheelchair
arm
segment
machine arm
seat
Prior art date
Application number
KR1020067026867A
Other languages
English (en)
Inventor
헨리쿠스 요하네스 아드리아누스 스튜이지트
게라두스 리차르두스 베나두스 엔젤리나 로메르
Original Assignee
이그잭트 다이나믹스 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이그잭트 다이나믹스 비.브이. filed Critical 이그잭트 다이나믹스 비.브이.
Publication of KR20070057711A publication Critical patent/KR20070057711A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F4/00Methods or devices enabling patients or disabled persons to operate an apparatus or a device not forming part of the body 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/003Cycles with four or more wheels, specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with four wheels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00General characteristics of devices
    • A61G2203/10General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A61G2203/14Joysticks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/042Front wheel drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/045Rear wheel drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • A61G5/1056Arrangements for adjusting the seat
    • A61G5/1059Arrangements for adjusting the seat adjusting the height of the seat

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
  • Chairs For Special Purposes, Such As Reclining Chairs (AREA)

Abstract

본 발명은, 제1평면에 시트와 하부구조로 지지되는 등받침대 및 상기 제1평면 위에 있는 제2평면에 위치된 적어도 하나의 팔걸이를 갖추면서, 기계아암을 구비하도록 되어 있고, 상기 기계아암은 적어도 하나의 모터로 구동될 일련의 분절부로 이루어지고, 상기 기계아암은 소정의 위치에서 접혀지거나 오므려지며, 상기 기계아암은 상기 팔걸이 아래로 실제로 완전하게 뻗고, 바람직하게는 상기 제2평면 아래 또는 상기 등받침대 가까이 혹은 뒤쪽으로 뻗도록 되어 있으며, 적어도 접혀지거나 오므려진 위치 내에서, 상기 기계아암이 휠체어의 외부형상 안쪽으로 배치되도록 하는 기계아암을 갖춘 휠체어에 관한 것이다.

Description

기계아암을 갖춘 휠체어 {Wheelchair with mechanical arm}
본 발명은 의자에 관한 것으로, 특히 하나 이상의 기계아암을 갖춘 휠체어에 관한 것이다.
이와 같은 휠체어는 실제로 널리 공지되어져 있다.
거동이 불편한 사람은 휠체어를 종종 의지하며 사용할 필요가 있다. 휠체어는 수동 혹은 전기로 구동될 수 있다. 덧붙여서, 사용자가 손 혹은 팔이 없거나 팔이나 손의 기능을 제한적으로 사용할 수밖에 없다면, 휠체어는 운반할 수 있는 파지기능과 같은 임의의 기능을 갖는 기계아암을 갖출 수 있다. 이러한 기계아암은 MANUS 또는 ARM이라는 명칭으로 알려져 있고 네덜란드의 이그잭트 다이나믹스사(Exact Dynamics)가 제공한다.
MANUS 또는 ARM은 전기 구동되되, 관절아암은 서로 선회가능하게 연결된 일련의 분절부로 이루어진다. 기본분절부는 대략 수직방향으로 뻗은 길이방향의 축을 갖춘 튜브로 형성되되, 튜브구동모터가 다른 분절부에 구비된다. 톱니벨트(toothed belt) 또는 구동샤프트를 사용하여, 모터는 분절부 사이의 다른 연결점에 연결된 다. 튜브는 휠체어에 연결되어 길이방향의 축에 대해서 회전할 수 있다.
공지된 휠체어에서, MANUS 또는 ARM이 팔걸이의 전방 가잘지리 앞쪽, 의자의 전면에 부착된다. 이는 기계아암이 상당한 공간을 차지하므로, 예컨대, 출입구를 통과할 때, 휠체어를 테이블(예컨대 식탁) 앞에 세우고 좁은 공간에서 휠체어를 조정하고 펼쳐진 작동위치와 접혀진 보관위치에서 노출되는 단점을 갖는다.
추가로, 이러한 공지된 기계아암은 사용중에 아암이 통과하거나 특이점을 통과할 필요가 있어, 특히 특이점 근방에서 발생하는 외력과 성취될 속도 때문에 제어를 제한하게 된다.
이러한 공지된 기계아암의 다른 단점은 특히 기본분절부로부터 산정된 제1분절부와 제2분절부 사이에서의 변이부가 사용자의 시야 내에서 이동되어야 하며, 예컨대 휠체어의 선반(worktop) 또는 주변 혹은 상대대화자의 시야를 방해한다.
이러한 공지된 기계아암의 다른 단점은 특히 기본분절부와 파지부 사이에서 아암의 가용길이와 다른 한편으로는 소형아암을 필요로 하는 휠체어에 기계아암을 위한 가용공간 사이에서 선택되야 하는 사실 때문에 상대적으로 제한된 범위를 갖는다.
본 발명은 관절로 이루어진 기계아암을 갖춘 의자, 특히 휠체어를 구비하되, 전술된 단점들은 배제하는 한편, 다음의 장점을 갖춘다.
특히, 본 발명은 휠체어의 외부 크기에 악영향을 미치지 않는 수축 혹은 보관위치로 구비될 기계아암을 갖춘 휠체어를 구비한다.
본 발명은 추가로 작동위치에서 개방형의 휠체어를 구비하는바, 기계아암은 비교적 큰 폭과 이동의 큰 자유도를 갖는 반면에, 상대적으로 조밀하게 보관될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 적어도 기계아암의 장착이 사용자에 대해서 조정가능하고 시트의 높이를 조절할 수 있는 휠체어를 구비한다.
본 발명의 또 다른 목적은 특이점(singular point)을 제거할 수 있는 기계아암을 갖춘 휠체어를 구비하고 파지부의 제어를 위해서 상당한 자유도를 제공한다.
적어도 기계아암의 갯수와 이들의 목적은 체어, 특히 청구범위 제1항에 따른 휠체어를 갖춘 본 발명에 따라 성취된다.
본 발명에 따른 체어에서, 기계아암은 휠체어의 외부형상 안쪽에 전체적으로 보관될 수 있다. 명세서에서, 외형은 실제로 휠체어의 최외각부를 따르는 양 측면에서 2개의 접촉면, 즉 윗쪽에서 바라보면 휠체어의 최후미부의 뒷면에 따르는 접촉면과 휠체어의 최전방부의 앞면에 따르는 접촉면으로 결정되되, 접촉면은 수직되게 뻗어 있다. 이러한 조밀하고 적당한 보관위치 때문에, 휠체어에 탑승하고 있는 중에 기계아암이 주변과의 충돌이 방지되고 덧붙여서 휠체어의 이동에 대한 조정과 자유도가 증가되는 장점을 갖는다. 추가적인 장점으로는 기계아암이 보여지는 부분이 적기 때문에 파손될 우려가 적어진다.
본 발명에 따른 휠체어에 갖춰진 기계아암은 기계아암의 파지부를 적어도 구비하고 덧붙여서 파지부와 선택적인 리프트의 개폐기능을 제공하도록 적어도 7개의 자유도를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 특이점이 아암의 제어를 배제할 수 있어서, 이동의 자유도를 더 갖게 되고, 아암의 다른 부분들은 사용중에 사용자의 시야에서 유지될 수 있다. 그러므로, 이는 예컨대 파지부, 파지부 내에 있는 물체, 휠체어에 있는 선박 혹은 탁장 또 다른 물체, 휠체어의 사용자와 상호작용하도록 시야확보를 유지하거나 반대로 이를 배제하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 휠체어는 기계아암이 휠체어에 대해서, 특히 휠체어의 측면을 따라 변위할 수 있는 것을 특징으로 한다. 결과적으로, 변위장치가 구비되어 전반적인 기계아암이 보관위치 또는 작동위치로 변위될 수 있다. 이러한 휠체어의 중요한 장점은 각각의 경우에 기계아암의 위치가 조정될 수 있다는 것으로, 예컨대 사용자를 위한 바람직한 기능, 휠체어의 사용위치 및 기계아암의 바람직한 보관위치 및 작동위치로 조정될 수 있다.
여기서, 기계아암의 제어가 제공되면, 특히 적어도 부분적으로 소프트웨어로 중재되어 변위장치와 기계아암의 분절부는 제어가능하게 결합될 수 있고 서로 상호연결된다. 이러한 방식으로, 변위장치를 갖춰서 특이점이 배제되며, 심지어 상당한 짧은 아암을 갖추었어도 기계아암의 이동범위와 자유도는 상당히 향상될 수 있고, 각 경우에 기계아암을 위한 최적위치가 선택될 수 있다.
추가로, 본 발명은 기계아암, 특히 본 발명에 따른 휠체어 내에서 사용되는 기계아암에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은 본 발명에 따른 기계아암용 제어유니트에 관한 것이다.
덧붙여서, 본 발명은 사용 중에 기계아암의 숄더부, 즉 아암의 기본분절부와 제1분절부 사이의 변이부가 사용자의 어깨 근방으로 뻗는 휠체어에 관한 것이다. 이러한 방식으로, 기계아암은 특히 휠체어의 변위중에 장애현상을 최소화시킬 수 있는 적당한 방식으로 위치되고 기계아암은 남자 혹은 여자가 팔을 사용할 수 있다면 사용자의 일반적인 팔과 같이 작동되게 뻗을 것이다. 특히 물리적, 운동적, 인지적 및, 심리적으로 사용자에게 장점을 갖는다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예는 종속항에 기술된다. 본 발명의 설명으로, 바람직한 실시예는 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 기계아암이 보관위치에 놓여진 본 발명에 따른 휠체어를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 휠체어의 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 휠체어의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 펼쳐진 기계아암의 정면도와 측면도이다.
도 4b는 본 발명에 따라 접혀진 기계아암의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 따라 접혀진 기계아암의 정면도와 측면도와 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 펼쳐진 기계아암을 갖춘 도 1 내지 도 3에 따른 휠체어의 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 제1실시예의 휠체어에서 본 발명에 따른 기계아암의 4개의 위치를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 4개의 다른 위치에서 지지프레임을 갖춘 도 1 내지 도 6과 유사한 기계아암을 갖춘 휠체어를 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9h는 8개의 조건에서 바람직한 위치에 놓여진 기계아암을 갖춘 휠체어를 도시한 도면이다.
도 10은 다른 위치에서 변위장치에 기계아암을 갖춘 휠체어를 도시한 도면이다.
도 11은 바람직한 실시예에서 변위장치용 레일을 구비한 도 10과 유사한 휠체어를 도시한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 도 10 또는 도 11에 따른 변위장치에 기계아암을 위한 2개의 보관위치를 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 기계아암의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 휠체어의 외부형상을 도시한 정면도와 측면도 및 평면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 기계아암용 제어유니트를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서에서, 다수의 실시예가 도해되어 있다. 이 실시예들은 임의의 방식 으로 한정되지 않는다. 본 명세서와 도면에서는 동일 혹은 대응부재들은 동일하거나 대응하는 참조부호를 부여한다. 본 발명에 따른 기계아암이 일반적으로 휠체어에 사용되고 있기 때문에, 실시예는 전기 혹은 전기적으로 구동되는 휠체어에 관한 것이다. 한편, 기계아암은 추후에 아암으로도 언급되며 다른 체어 또는 다른 가구, 수동 혹은 푸쉬 휠체어, 침대, 일반적인 의자, 자유이동식 베이스 등에도 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 휠체어(1)를 도시한 도면들이다. 휠체어는 4개의 바퀴, 즉 2개의 고정식 앞쪽바퀴(4)와 2개의 회전식 뒤쪽바퀴(5)를 갖춘 하부구조(3)의 형태로 된 프레임(2)을 구비한다. 물론, 모든 종류의 하부구조가 휠체어에 사용될 수 있다. 도시된 모범적인 실시예에서, 시트(7)와 등받침대(8), 팔걸이(9) 및 발판(10)으로 이루어진 시트부(6)는 하부구조(3)에 대해서 그리고 예컨대 전기식, 유압식 또는 공압식으로 지면(12)에서 시트(7)의 높이(H)를 조정가능하게 유지하도록 관절아암(11)으로 하부구조(3) 상에서 지지된다. 바람직하기로, 높이조정은 시트지지부에 착석할 사용자가 예컨대 탁자 혹은 다른 착석자를 위해 일반적인 착석높이에 근접하게 설정할 수 있을 뿐만 아니라 예컨대 착석한 사용자의 눈높이를 서 있는 사람의 눈높이와 동일하게 높이를 조절할 수 있다. 그러므로, 조정범위는 25cm 이상, 바람직하게는 35cm 이상, 더욱 바람직하게는 40cm 이상으로 된다.
시트부(6)에 기계아암(13)이 구비된다. 기계아암(13)은 도 4(펼져진 상태)와 도 5(접혀진 상태)에 더욱 상세하게 도시된다. 아암(13)은 제1부분(15)과 제2부분(16)을 갖춘 기본분절부(14)를 구비한다. 제1 및 제2부분(15,16)은 선택적으로 제1선회축(17)으로 상호연결된다. 제1부분(15)은 4개의 바아(bar)로 형성된 리프트설비(18)와 연결된다. 리프트설비(18)는 시트부(6)의 측면, 팔걸이(9) 아래, 등받침대(8)에 인접하거나 하부구조(3) 상에 부착된 기저부(39)를 구비한다. 리프트설비의 바아(19,20)는 전방을 향해 뻗되, 팔걸이(9) 아래에서 시트(7)를 따라 휠체어(1)의 일반적인 탑승방향(R)으로 뻗는다. 시트부(6)의 높이(H)를 조정하면, 기계아암(13)이 이에 따라 이동할 것이다.
기본분절부(14)의 제2부분(16) 상으로, 숄더접합부(21)는 제2축(22)에 대해서 360°회전가능하게 구비된다. 상부아암은 제2축(22)과 각도(α)를 이루는 제3축(24)을 매개로 숄더접합부를 구비한 제1분절부(23)로써 연결된다. 상부아암의 반대쪽 단부에 엘보우(25)에서, 팔뚝부는 제2분절부(26)로써 제1분절부에 연결되되, 제3축(24)과 평행하게 뻗은 제4축(27)에서 회전가능하게 되어 있다. 제2분절부(26)는 회전베어링(30)으로 상호연결된 제1소분절부(28)와 제2소분절부(29)로 재분할되되, 제2소분절부(29)는 제2분절부의 길이방향과 평행하게 뻗은 제5축(31)으로 제1소분절부(28)에 대해서 회전가능하게 되어 있다. 제1분절부(23)에서 떨어져 있는 제2소분절부(29)의 단부 상으로, 손목부가 제3분절부(32)로서 구비되되, 제5축(31)과 평행하게 바람직하기로는 편평하게 뻗은 제6축(33)으로 제2소분절부(29)에서 회전가능하게 연결된다. 제3분절부(32)는 제2분절부(26)의 길이방향과 각도(β)를 이루는 길이방향을 갖는다. 제3분절부(32)에서 떨어져 있는 제2소분절부(26)의 단부에서, 파지부(34)가 구비되되, 제6축(33)과 수직방향으로 뻗은 제7축(35)을 매개로 제2분절부(26)에서 선회가능하게 연결된다. 각도(α,β)는 바람직하게 선택될 수 있다. 각도(β)는 파지부가 인접한 분절부의 길이와 일직선 되지 않도록 선택되는 것이 바람직하다.
아암(13)에서, 일련의 모터는 서로에 대해서 그리고 시트부(6)에 대해서 다른 분절부를 제어할 수 있게 구비된다. 도 4 및 도 5에서, 모터(36A~36G)는 점선으로 표시되고 트랜스미션설비(37A~37G)를 통해 적어도 분절부에서 각각의 축과 맞물린다. 트랜스미션설비는 기어휠 트랜스미션으로 도시되며 트랜스미션(37)의 변형은 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있다.
케이블작업은 다른 모터와 센서, 작동부재, 스크린, (LED)디스플레이, 카메라와 같은 안내부재 및 아암(13)에 그리고 그 내부로 통과하여 여자 및 제어를 위해서 필요하다. 이러한 케이블작업은 단순화를 위해 도시되지 않는다.
분절부(23,26,32) 및 파지부(34)의 길이 뿐만 아니라 축(17,22,24,27,31,33,35)의 위치는 예컨대 도 4에 도시된 펼쳐진 위치에서 도 5로 도시된 접혀진 위치까지 아암(13)이 이동할 수 있게 선택될 수 있는 한편, 제1 및 제2분절부는 평면도(도 5c)에서 서로 근접하게 위치되고 다른 측면도(5a)에서는 서로 상부에 위치되며, 파지부(34)는 실제로 기본분절부(14)와 분절부(23,26) 사이로 뻗는다. 이러한 방식으로, 특히 조밀한 형태로 성취된다.
도 4b는 (리프트설비 없이 겹쳐진 상태에서) 아암(13)의 선택가능한 실시예를 도시한 것이다.
도 4b에서 상부아암은 회전베어링(23C)를 수단으로 숄더접합부(21)를 갖춘 분절부(23)로써 연결되되, 분절부(23)는 분절부(23)의 길이방향과 대략 평행하게 뻗은 축(22)으로 숄더접합부(21)에 대해서 회전가능하다.
상부아암의 반대쪽 단부인 엘보우(25)에서, 팔뚝부는 제1분절부를 갖춘 제2분절부(26)로써 연결되되, 제1분절부는 축(24)과 대략 평행하게 뻗은 축(27)에서 회전가능하다.
제2분절부(26)는 회전베이링(30)으로 상호연결되어 있는 제1소분절부(28)와 제2소분절부(29)로 재분할되되, 제2소분절부(29)는 제2분절부의 길이방향과 평행하게 뻗은 축(31)으로 제1분절부(28)에 대해서 회전가능하다. 제1분절부(23)에서 떨어져 있는 제2소분절부(29)의 단부에, 손목부는 축(27)과 평행하게 뻗은 축(33)에서 제2소분절부(29)를 갖춰 회전가능하게 연결된다. 제2분절부(26)에서 떨어져 있는 제3분절부(32)의 단부에, 파지부(34)는 축(33)과 직각으로 뻗은 축(35)을 매개로 제2분절부(26)에서 선회되게 연결되도록 구비된다. 7개의 축(17,24,23D,27,31,33,35)를 갖추고 있기에, 아암(13), 적어도 파지부(34)는 7개의 자유도를 갖는다.
아암(13)에서, 일련의 모터들은 서로에 대해서 그리고 시트부(6)에 대해서 다른 분절부를 제어하도록 구비된다. 도 4 및 도 5에서, 모터(36A~36G)는 점선으로 표기되고 각기 공지된 트랜스미션설비(37A~37G)를 통해 적어도 분절부에서 각각의 축과 맞물린다. 트랜스미션설비는 톱니벨트 트랜스미션으로 도시되어 있으나 트랜스미션설비(37)의 변형예가 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있다.
시트(7)는 제1평면(N1)으로 놓여진다. 도면의 명료성을 위해 접혀진 위치를 도시하였듯이, 기계아암(13)은 평면(N2)으로 표기된 팔걸이(9)로 결정될 제2평면 아래에 놓인다. 상판 또는 작업대(70)는 제2평면(N2)에서 뻗어 있으나, 도시된 실시예에서 상판(70) 위에 제어수단(71)이 예컨대 휠체어(1)와 기계아암(13)의 제어를 위한 조이스틱(joystick)의 형태로서 구비된다. 물론, 모든 종류의 다른 제어수단이 조이스틱에 추가되거나 이를 대신하여 제공된다.
접혀진 상태를 도시한 도 1 내지 도3 및 도 5에서, 리프트(18)는 최대로 아래방향으로 이동한다. 휠체어(1)의 측면에 길이방향의 가장자리를 따라 상판(70)에서, 아암(13)을 구비할 수 있는 오목부(38)가 구비된다. 아암(13)이 보관위치에서 작동위치까지 이동할 때, 아암은 "펼쳐지고" 기본분절부(14)는 윗방향으로 향해 이동하여 오목부(38) 아래까지 혹은 선택적으로 위치되어, 전체 아암(13)이 제2평면(N2) 위로 비교적 자유롭게 이동할 수 있다.
7개의 축(17,22,24,27,31,33,35)을 갖추고 있기에, 아암(13), 적어도 파지부(34)는 기본분절부(14)에 대해서 7개의 자유도를 갖는다. 아암(13)의 적합한 제어로, 특이점이 간단하게 배제되되, 파지부(34)의 방위설정을 유지하는 동안에 주변환경과 아암(13) 또는 아암(13)을 갖춘 파지부(34)의 충돌이 방지될 수 있다. "배제할" 특이점은 특이점의 근방에 아암(13)이 등속으로 이동하고 방위설정을 유지하도록 한다. 이러한 이론적 배경을 원하지 않는다면, 특이점 및 특이점 근방으로 가로지르는 단점을 갖춰, 소정의 모터는 매우 빠르게(이론적으로는 무한속도로)회전하게 되어 특이점(34)이 등속으로 특이점을 통과하는 반면에 방위설정을 유지한다. 종종, 개별적인 모터(36)는 동력을 제한하여 매우 빠르게 회전할 수 없다. 이는 특이점(이의 근방)에서 파지부(34)를 느리게 이동하는 결과를 갖는다. 적어도 7 개의 자유도를 통해, 특이점이 "배제되고" 파지부(34)의 속도와 (3회전) 방위설정을 유지한다. 덧붙여서, 각각의 경우에 파지부(34)는 적당한 방식으로 변위될 수 있는 한편, 다른 분절부(23,26,32)가 엘보우(25) 위, 아래 또는 임의의 중간위치로 이동될 수 있어, 사용자의 기본적인 시야를 확보하고 파지부의 위치와 방위설정을 유지한다. 예컨대, 사용자가 파지부(34), 상판(70), 작동수단(71), 파지되거나 작동될 물체, 대화상대자 또는 사용자 주변에 있는 다른 물체 혹은 사람에 대한 시야확보를 유지한다. 이는 사용자에 위해서 능동적으로 제어될 수 있으나, 바람직하기로는 조절장치(60)가 구비되어 적당한 알고리즘을 통해 (반)자동적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 아암(13)과 휠체어(1)에서 (비디오)카메라와 같은 센서 혹은 외력센서가 구비될 수 있어서 파지부의 이동위치와 이동방향을 감지하는 한편, 제어유니트가 기본, 예비이동패턴과 목적에 따라 다른 모터를 제어하여 특이점과 장애물을 제거하는 한편 사용자의 시야확보를 제공하고 (반)자동적으로 파지하고 물체를 조작한다. 예컨대, 기계아암의 도움으로 컵으로 시음하는 중에, 제어를 하여 제1 및 제2분절부(23,26)이 가능한 많이 아래방향으로 안내된다. 예컨대, 상대적으로 본질적이고 약간의 손상이 일어나기 때문에, 사용자에게 정점으로 되어 있다. 현재(현 로봇에서), 사용자가 시음할 때에 "시야문제"가 대두된다. 그런 다음에 파지부가 입 근처에 있고 팔뚝부가 주변상황의 시야을 가린다.
실제로, 사용자는 다음과 같이 7개의 자유도를 사용할 수 있다. 사용자 또는 프로그래머는 "수동"으로 특정 위치를 위해 7개의 자유도의 각 변위(혹은 위치)를 설정한다. 다음에, 7개의 자유도가 고정유지되는 동안에, 즉 제어유니트의 알고리 즘에 위한 변화가 일어나지 않는 동안에 사용자는 제어유니트의 알고리즘의 도움으로 바람직한 위치와 방위설정하여 파지부(34)를 제어한다.
7개의 자유도의 각 변위는 제어유니트의 알고리즘으로 연속적으로 결정된다. 이는 6개 이상의 추가 자유도를 유지하여, 예컨대 휠체어 자체의 자유도를 구비한 7개 이상의 자유도를 갖는다. 알고리즘은 이를 위한 추가적인 경계상태를 필요로 한다.
제어유니트에서 알고리즘의 직무 중 하나는 θ1에서 θn까지 불려지는 모터의 필요위치(자유도), 6개의 좌표(3위치(X,Y,Z)와 3회전각(요우(yaw),피치(pitch),롤(roll))로 표현되는 파지부의 바람직한 위치를 계산한다. 만약 아암이 6개의 자유도로 구성되면, 6개의 미지수(θ1~θ6)는 6개의 기지수(X,Y,Z,요우,피치,롤)로 6개의 방정식을 통해 계산될 수 있다. 아암이 7개의 자유도로 구성되면, 계산은 7개의 미지수(θ1~θ7)와 6개의 기지수(X,Y,Z,요우,피치,롤)로 된 6개의 방정식으로 이루어진다.
X = f1(θ1-θ7)
Y = f2(θ1-θ7)
Z = f3(θ1-θ7)
롤(Roll) = f4(θ1-θ7)
피치(Pitch) = f5(θ1-θ7)
요우(Yaw) = f6(θ1-θ7)
여기서, f1 내지 f6은 6개의 방정식(수학함수)를 나타낸다. 추가적인 경계조건(이 경우 방정식)이 한정되지 않는다면, 7개의 모든 미지수(θ1-θ7)를 계산하는 방정식의 해법이 불가능하다. 제어유니트(60)의 알고리즘은 추가적인 경계조건(이 경우에서는 추가방정식 f7(θ1-θ7))으로 제공된다. 이러한 일례가 조건으로서 아암의 엘보우가 특정한 평면을 초과하지 않거나 특정한 부피 내에서 유지되어야만 하며, 엘보우는 사용자의 주변시야를 방해하지 않는다. 위의 조건과 조합되거나 조합되지 않는 추가방정식의 다른 일례는 아암이 특이점에서 떨어지도록 한정하는 방식이다. 더욱 일반적으로, 기계아암이 (n>6)개의 자유도를 제공하면, (n-6)개의 추가경계조건이 공식화될 필요는 없다.
숄더, 엘보우와 손목부 및, 소분절부는 다른 분절부가 서로에 대해 360°회전할 수 있도록 되어 있다. 그러나 케이블작업이 더욱 용이하게 사용될 수 있기에, 하나 이상의 축에 대한 이동의 자유성에 한계를 갖을 수 있다. 물론, 모터가 원격제어될 수도 있다.
도 7은 4개의 다른 위치에서 아암(13)을 갖춘 휠체어(1)의 실시예를 도시한 것이다. 도 7a는 보관위치에 놓여져 있는 아암을 도시한 것이며, 도 7c 및 도 7d는 이에 대한 상세도이다. 도 7b는 전술된 테이블 혹은 선반대(70) 상에서 사용중인 아암(13)을 도시한 것이다. 이 실시예에서, 리프트(18)가 구비되지 않는다. 여기서, 기본분절부(14)는 제1축(17)을 매개로 하여, 측면에서 바라보면 시트부(6)에 팔걸이(9) 아래에 시트(7)의 중심 근방에 구비된 기저부(39)에서 선회되게 연결된다. 기본분절부(14)는 길이부(L)을 갖되, 기저부(39)에서 떨어져 있는 단부는 선반 대(70)에 오목부(38) 아래 혹은 등받침대(8)의 등(측면에서 바라보면) 뒤쪽 혹은 가까이에, 혹은 바람직하기로 등받침대 뒤로 가져온다. 단부에서, 숄더접합부(21)는 제1축(17)과 평행한 제2축(22)을 갖춘 기본분절부를 구비한다. 결과적으로, 기계아암(13)은 도 7에 도시된 바와 같이 실제로 등받침대(8) 뒤쪽에 보관될 수 있다. 덧붙여서, 제1축(17)에 대해서 선회가능한 기본분절부(14)의 결과로서, 아암(13)의 범위는 이동 등이 추가로 증가하되, 다른 분절부의 길이부는 비교적 작게 유지된다. 시트부(6)의 높이조정하는 동안에, 다시 아암(13)이 이동한다. 별도의 제1축(17)이 별도(7개)의 자유도를 구비한다.
도 8은 도 7과 유사한 아암(13)을 갖춘 휠체어(1)를 도시한 것으로, 제1선회축(17)이 등받침대(8)와 가깝게 위치되어 기본분절부(14)의 길이부가 늘어나고 아암(13)의 범위는 여전히 추가로 증가한다. 보관위치(도 8b)에서, 아암(13)은 다시 팔걸이(9) 아래로 접혀진다. 도 8c가 명료하게 도시되되, 아암(13)이 비교적 뒤쪽 멀리에 도달할 수 있다. 측면으로 도달하는 것이 더욱 쉬워질 뿐만 아니라 적어도 큰 범위를 제공할 것이다. 덧붙여서, 이러한 해결책은 휠체어에서 사용자의 측면이동을 실현할 수 있는 장점을 제공한다.
도 9는 휠체어(1)와 아암(13)의 추가적인 배열을 도시한 것이다. 아암(13)은 전술된 도면, 특히 도 4 및 도 5를 참조로 기술된 바와 같이 적어도 더욱 큰 부품을 만들 수 있는 한편, 다른 기본분절부(14)가 다른 위치에 놓여져 사용된다. 이 실시예에서, 기본분절부는 제1선회축(17)을 매개로 하여 적어도 측면에서 바라보는 등받침대(8)와 어깨(S) 사이에서 휠체어(1)의 시트부(6)에 착석한 사용자의 어 깨(S) 근처에 위치된 기저부(39)로 연결된다. 기본분절부(14)는 길이부(L)를 갖고 비교적 작아, (도 9a 내지 도 9c) 뒤쪽에서 선회하며, 자유단부(41)는 측면도에서 등받침대(8) 뒤쪽에 위치되는 반면에, 앞쪽으로 선회된 위치(도 9e 내지 도 9h)에서, 이 단부(41)는 어깨(S)에 근접하게 위치된다. 단부(41)에서, 숄더접합부(21)가 구비되어 제2축(22)에 대해서 선회가능하게 되어 있다. 추가로, 아암(13)은 숄더접합부(21)에서 뻗는다. 사용중에, 이러한 상황이 착석한 사용자의 일반적인 팔과 동일하게 성취되어 사용자에게 특히 장점으로 될 수 있다. 아암(13)이 제어되어 아암이 사용자에게 소속되어 제어될 수 있기 때문이다. 선택적으로, 도시된 임의의 실시예에서 아암(13)이 사용자의 팔을 지지하며 사용될 수 있다. 곧은 형태에 아암(13)의 길이부 및 다른 분절부(23,26,32)의 길이부는 바람직하게 선택될 수 있다. 아암(13)의 길이부는 일반적인 어른의 팔길이와 대략 상응하거나 특히 특정한 사용자의 팔길이에 상응하도록 적당하게 선택될 수 있거나 휠체어에 착석하는 동일한 크기의 활동적인 비장애인의 범위가 비정상적인 앞의 방식으로 도달할 수 있게 모의실험될 수 있다. 예컨대, 도 9g는 지면(G)에 도달하는 것을 도시한 것이고, 도 9h는 탁상(T) 위에 컵(K)에 도달하는 것을 도시한다. 예컨대, 컵(K)은 도 9d에 도시된 바와 같이 고정된다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 휠체어(1)의 2개의 바람직한 실시예를 도시한 것으로, 변위장치(50)는 적어도 시트부(6) 가까이에서 부피 내부로 집어 넣어 휠체어 옆에 구비되되, 기계아암(13)은 원형으로 도시된 문자(A~E)로 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 다른 위치 사이로 변위될 수 있다. 물론, 이러한 위치는 아 암(13)이 사용자를 위해 고정될 수 있거나 가능한 모든 위치로 놓여질 수 있다.
도 10 내지 도 12에서, 변위장치(50)는 시트부(6)의 측면을 따라 뻗고 만곡된 단선 혹은 복선으로 이루어진 레일(51)을 구비한다. 레일(51)은 바람직하기로 시트부(6)에 고정되나 휠체어(1)의 하부구조에 부착될 수도 있다. 기계아암(13)은 기본분절부(14)로 레일(51)에 연결되는 한편 기본분절부(14)는 레일(51)에 대해서 기본분절부를 위치시키는 구동모터(52)를 구비하고 레일(51)을 따라 아암을 이동할 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 예컨대 레일은 톱니형상으로 구비되고 톱니와 상호작용할 수 있는 구동모터를 구비한다. 숙련자들에게 있어서, 이러한 해결책과 다른 해결책들이 더욱 명료해질 것이며 본 발명의 범주 내에서 바람직하게 선택될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예에서, 레일(51)은 팔걸이(9)의 앞쪽 단부 근처에 위치하도록 팔걸이(9)의 하측면을 따라 등받침대(8)의 길이방향의 상부가장자리에 인접하게 뻗는다. 제1위치(A)는 도 9와 유사하게 등받침대(8) 뒤쪽으로 아암(13)을 보관할 수 있게 하고 특히 도 9를 참조로 하여 기술되고 도시된 바와 같이 아암(13)을 사용한다. 제2위치(B)는 특히 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 기술되고 도시된 바와 같이 팔걸이(9) 아래에 아암(13)을 보관할 수 있게 하고 측면을 향해 도달할 수 있도록 적당히 위치된다. 제3위치(C)는 특히 도 6을 참조로 하여 도시되고 기술된 바와 같이 예컨대 작업대 혹은 탁자에 아암(13)을 사용할 수 있게 한다. 2개의 보관위치는 도 12a 및 도 12b의 측면도로 도시된다.
도 11에 따른 실시예에서, 레일(51)이 위에 기술된 바와 같이 위치(A)에서 시트(7) 근처에 등받침대(8)의 하측에 인접해 있는 제2위치(B)까지 뻗고, 도 10에서 제2위치와 상응하는 제3위치(C)와 도 10에서 제3위치와 상응하는 제4위치(D)를 지나 발판(10) 근처의 위치까지 뻗는다. 제1위치(A)는 도10을 참조로 하여 전술된 바와같이 동일한 가능성을 제공한다. 제2위치(B)는 도달이 뒤쪽에서 발생할 수 있는 작동위치와 제1위치(A)와 유사한 보관위치를 제공한다. 제3위치(C)는 도 10에 제2위치와 같은 위치를 제공하고 제4위치는 도 10의 제3위치와 유사한 위치에 놓인다. 제5위치(E)는 특히 하부로 도달하기에 적합하다.
예컨대 도시되고 기술된 기계아암(13)의 다른 실시예 중 하나를 장착하는 다양한 변형예가 가능하다. 변위장치를 갖춘 동일한 해결책이 MANUS와 같이 공지된 기계아암과 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 레일은 예컨대 안정적이고 더욱 제어가 쉽게 서로 인접하거나 상부에 2개의 안내레일로 이루어진다.
도 13은 본 발명에 다른 기계아암(13)을 도시한 것으로, 오프셋(offset)이 숄더접합부(21)에 구비되지 않는다. 이 실례에서, 오프셋은 인접한 회전축, 여기서는 축(22)에 대해서 분절부, 즉 제1분절부(23)의 길이방향의 축(LS)의 변위를 의미한다. 이 실시예에서, 오프셋이 구비되지 않아 길이방향의 축(LS)이 회전축(22)과 교차되지 않는다. 이는 아암(13), 특히 숄더접합부(21)가 특히 축(22)에 대해서 회전하는 예컨대 상판과 충돌하는 것을 방지한다. 이 실시예에서, 제1분절부(23)는 제2축(22)과 수직방향으로 뻗은 축(24)에 대해서 선회하고 기본분절부(14)의 길이방향의 가장자리에 인접하게 구비되기 때문에, 제1분절부(23)는 지면(G)의 방향으로 떨어져 선회되어, 이동의 자유도와 범위를 충분히 달성된다.
도 14는 본 발명에 따른 기계아암(13)을 도시한 것으로, 제1 및 제2분절부(23,26)의 길이부가 증가되어 더욱 커진 범위로 실현된다. 그러므로 보관부피가 증가된다. 선택가능하기로, 적어도 하나의 분절부가 확장형 구조를 갖추고 있기에 더 큰 범위를 성취한다. 당해분야의 숙련자들에게, 이러한 해결책과 선택예는 더욱 명료하게 이해될 것이다.
도 15는 길이방향의 축(LS)에 대해서 전체적으로 혹은 부분적으로 회전가능한 제1분절부(23)에 별도의 자유도를 갖는 기계아암(13)을 개략적으로 도시한 것이다. 결과적으로, 이동의 자유가 추가로 증가한다. 이는 제4축의 방향이 회전하기 때문이다. 결과적으로, 예컨대 축이 도 4의 팔뚝부(26)에 축(29)과 유사하게 제1분절부(23)의 길이방향의 축과 평행한 상부아암을 구비할 수 있다. 당해분야의 숙련자들에게, 회전가능한 제1분절부(23)에 대한 실시에는 더욱 명료하게 이해될 것이다. 이와 같은 선택이 도 4에 제2분절부를 갖춘 부분 혹은 길이방향의 축과 평행한 축에 대해서 전반적인 제1분절부의 회전을 가능하게 한다.
도 16은 내부로 아암(13)을 구비한 휠체어(1)의 외부형상을 3방향으로 도시한 본 발명에 따른 휠체어의 도면이다. 여기서, 이러한 외부형상은 다음과 같은 사항으로 결정되는바,
2개의 평행한 제1평면(C1)은 휠체어(1)의 탑승방향(R)으로 바라본 것으로 앞바퀴(4)을 따라 도 16에서 휠체어(1)의 외부에서 수직되어 있고,
2개의 평행한 제2평면(C2)은 도 16에서 휠체어(1)의 전면부와 후면부를 따라 휠체어(1)의 정면과 후면에서 탑승방향(R)으로 바라본 것으로 일반적인 탑승방향에 서 선회되게 위치된 뒷바퀴(5)와 발판(10)의 전방을 보여준다.
다른 휠체어(1)를 위해서, 이러한 외부형상은 상이하게 결정될 수 있다. 원칙적으로, 임의의 회전고리형 바퀴가 전방의 방향을 설정한다. 명료하게 도시하기 위해서, 아암(13)은 실제로 외부형상 내부로 위치될 것이다. 실제로 보관위치에서, 기껏해야 20%, 특히 10% 이하, 특히 5% 미만의 아암(13)의 용적이 보관위치에서 외부형상의 외부로 뻗어 있는다. 아암(13)의 부피가 외부형상 밖으로 뻗어 나오지 않는 것이 바람직하다.
도 17은 휠체어(1)용 제어유니트(60)를 개략적으로 도시한 도면이다. 제어유니트(60)는 기계아암(13)과, 카메라(62)와 같은 센서, 외력 혹은 인접센서(63) 등이 연결된 중앙 조절유니트(61)를 구비한다. 덧붙여서, 조절유니트(62)에서 데이터베이스(64)가 아암(13)용 특정제어프로그램이 저장되어 제공된다. 또한, 제어유니트는 예컨대 서비스 및 유지관리를 목적으로 하는 데이터기록계(logger)로 사용될 수 있다. 조절유니트(61)에서, 알고리즘이 센서(62,63)로부터의 입력신호와 조이스틱으로부터의 명령을 기초로 하여 제공되어, 아암(13)이 제어될 수 있고, 이러한 최적이동이 성취되어 특이점이 배제된다. 덧붙여서, 아암의 바람직한 위치와 이동을 기초로 하여 다른 분절부의 최적의 위치가 선택될 수 있어, 사용자의 시야, 특히 사용자의 기본적인 시야를 확보할 수 있다. 바람직하기로, 전기적으로 조정된다면, 조이스틱(71)과 같은 작동부재는 중앙제어유니트(60)에 연결되어 시트높이, 시트각, 등받침대각 뿐만 아니라 리프트기능, 휠체어의 (시트 등의) 기울기 등을 휠체어의 조정수단(72)으로 사용한다. 덧붙여서, 휠체어의 구동(73)이 제어유니트에 연결될 수 있다. 그러므로 휠체어(1)의 구동을 제어하는 제어유니트(60)가 X축과 Y축의 수평면에서 파지부(34)를 변위시킬 수 있다. 휠체어 혹은 이의 일부, 예컨대 시트 및 팔걸이는 약간 경사지게 배열될 수 있다. 휠체어(1)의 기능적요소를 제어하기 위한 추가자유도는 특이점을 배제하기 위해 더 많은 가능성을 야기할 수 있고 사용자가 기계아암의 적당한 형상(피스톤)을 선택할 수 있다. 휠체어(1)와 기계아암(13)의 제어는 더욱 간단해지는 바, 사용자가 휠체어(1) 또는 아암(13)의 작동 사이의 모든 시간에서 (스위치)선택할 필요가 없기 때문이다.
추가적인 기계아암(13)의 제어를 위해, 휠체어(1)의 전반적인 전기제어구동 혹은 개별부재가 구비되어 기계아암(13)의 작동범위는 확대되고 자유도의 갯수도 증가한다. 예컨대 로봇아암(13)이 작업범위 끝에 놓이거나 위협받게 되면, 아암(13)이 (거의) 완전하게 뻗기 때문에 사용자의 중재없이도 휠체어(1)는 확장아암(1;또는 예컨대 시트(7)가 이동하는 공정)의 방향으로 탑승할 수 있어 (파지부(34)를 사용하여) 공간에서 원하는 지점까지 도달하게 된다. 모든 연결은 유선뿐만 아니라 무선으로 연결될 수 있다.
변위장치(50)를 갖춘 실시예에서, 이는 제어유니트(60)에 연결된다. 알고리즘의 도움으로, 각 경우에 레일(51)에 따르는 아암(13)의 최적위치가 설정될 것이다. 이와 같이, 최적의 보관위치는 알고리즘의 도움으로 선택될 수 있다. 바람직하기로, 본 발명에 따른 제어유니트(60)는 (자가)학습시스템으로 설계되어 있어서, 사용자에게 더욱 잘 조정하게 된다. 여기서, 다수의 사용자를 위한 정보는 데이터베이스에 저장될 수 있다.
본 발명은 명세서와 도면으로 도시된 실시예에 국한되지는 않는다. 많은 변형예가 청구범위으로 설정된 본 발명의 구조 내에서 가능하다.
예컨대, 본 발명에 따른 아암(13)은 다른 방식을 사용하여 예컨대 선반 혹은 하부구조에 휠체어를 연결된다. 물론, 휠체어는 수동으로 구동하나 발로 추진되는 작업의자용으로 뒤쪽에 예컨대 후프바퀴(hoop wheel)과 같은 상이한 바퀴를 구비한다. 덧붙여서, 하나 이상의 아암이 구비되거나 별도의 아암이 카트에 구비되되, 휠체어 아래에 있는 이동기저부로 휠체어에서 별도로 변위될 수 있다. 물론, 본 발명에 따른 아암(13)의 도시되고 기술된 임의의 실시예가 다른 휠체어(1) 또는 다른 지지부재, 예컨대 탁자, 침대, 일반적인 의자에 사용될 수 있는 한편, 또한 보관위치에서 아암은 이러한 지지부재의 외부로 뻗는다. 다른 축(17,22,24,27,31,33,35)은 축(31,33) 사이에 예컨대 축(35)이 있게 다른 순서로 설정되고, 각도(β)는 대략 0°이다. 도시된 아암(13)의 형태는 도면에 도시된 대로만 된다. 본 발명에 따른 아암의 하나 이상의 분절부는 별도의 범위를 획득할 수 있는 적당한 길이부를 갖는다. 또한, 종래의 MANUS와 같은 아암은 본 발명에 기술된 변위수단으로 장착될 수 있다.

Claims (22)

  1. 제1평면(first level)에 구비된 시트와, 하부구조로 지지되는 등받침대 및 상기 제1평면 위에 있는 제2평면(second level)에 위치된 적어도 하나의 팔걸이를 갖추면서, 기계아암을 구비하도록 되어 있고, 상기 기계아암은 적어도 하나의 모터로 구동될 일련의 분절부로 이루어지고, 상기 기계아암은 소정의 위치에서 접혀지거나 오므려지며, 상기 기계아암은 상기 팔걸이 아래로 실제로 완전하게 뻗고, 바람직하게는 상기 제2평면 아래 또는 상기 등받침대 옆으로 혹은 뒤쪽으로 뻗도록 되어 있으며, 적어도 접혀지거나 오므려진 위치에서, 상기 기계아암이 휠체어의 외부형상 안쪽으로 배치되도록 하는 기계아암을 갖춘 휠체어.
  2. 제1항에 있어서, 선회아암은 적어도 7개의 자유도를 구비하는 휠체어.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기계아암은 서로에 대해서 이동가능하고 적어도 하나의 모터로 구동될 수 있는 적어도 2개의 분절부로 이루어지며, 적어도 하나의 분절부의 길이부가 조정가능하도록 되어 있는 휠체어.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠체어는 적어도 시트, 등받침대 및 상기 시트와 등받침대를 지지하는 프레임을 구비하며, 상기 아암은 기계아암이 휠체어에 대해서 변위될 수 있도록 변위장치에 부착되는 휠체어.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 레일이 휠체어의 측면을 따라 뻗고 상기 변위장치가 상기 레일 상으로 구비되는 휠체어.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계아암은 팔걸이 아래에 부착된 기본분절부를 구비하는 휠체어.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기본분절부는 길이방향의 축을 갖는 관형하우징으로 이루어지며, 길이방향의 축은 오므라지거나 접혀진 위치에서 팔걸이의 길이방향의 축과 평행하게 뻗고, 상기 기계아암이 상기 시트에 인접하게 위에서 바라보면 상기 적어도 하나의 팔걸이 아래로 뻗는 휠체어.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 시트, 바람직하게는 시트와 팔걸이는 휠체어의 주프레임에 적당하게 연결된 보조프레임으로 지지되며, 상기 기계아암은 시트를 조정할 수 있는 보조프레임에 연결되는 휠체어.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아암은 적어도 2개의 다른 방향으로 시트에 대해서 상기 기계아암의 부착점을 조정할 수 있게 지지프레임에 장착되는 휠체어.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계아암의 분절부는 관절로 이루어진 기계아암의 형태로 선회가능하게 상호연결되며, 2개의 분절부 사이의 연결에서 모터가 구비되어 2개의 분절부를 서로 이동시킬 수 있게 구비되는 휠체어.
  11. 제10항에 있어서, 전력공급기가 다른 모터에 구비되며, 상기 전력공급기는 제2평면 아래, 바람직하게는 제1평면 아래, 특히 휠체어의 주프레임에 구비되며, 기계아암의 분절부 사이에서, 상기 기계아암은 휠체어와 전력공급기에 연결되고, 회전가능한 연결이 제공되어 전력공급기와 모터 사이에 전기적 간섭접촉 없이 상기 기본분절부가 축에서 360°회전되는 휠체어.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연결은 활주용 접촉부를 갖춰 전력공급기와 모터 사이, 제어장치와 모터, 임의의 센서와 작동수단 사이로 전류와 제어신호를 전달하는 휠체어.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계아암의 적어도 하나의 분절부는 조정가능한 길이부를 갖는 휠체어.
  14. 제5항에 있어서, 지지프레임은 조정가능하도록 구동수단, 특히 전기자극되는 구동수단을 구비하고, 상기 구동수단은 시트에 대한 이동의 보정을 위해 배열되며, 기계아암의 작동중에 수평면에 대해서 기계아암의 기본분절부의 미리 결정된 위치가 유지되는 휠체어.
  15. 제5항에 있어서, 상기 지지프레임은 선회축을 사용하여 휠체어에 연결되는 휠체어.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계아암은 휠체어에 착석한 사용자가 사용하는 중에 위치 내에 부착되어, 어깨와 같은 기계아암의 기본분절부와 제1분절부 사이의 변이부가 사용자의 어깨 근처에 위치되는 휠체어.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 휠체어에 적합한 기계아암.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 기계아암용 알고리즘을 조합하는 프로세서를 갖춘 제어유니트.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제어유니트에서, 알고리즘은 기계아암을 제어하기 위해 구비되어, 특이점이 사용중에 배제되며 특히 파지부의 등속과 방위설정을 유지하는 제어유니트.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제어유니트에서, 알고리즘은 기계아암과 지지프레임 및 변위장치를 제어하기 위해 구비되며, 상기 기계아암이 장착되어 상기 기계아암의 위치는 각각의 경우에 사용목적에 따라 조정되는 제어유니트.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어유니트에서, 알고리즘은 휠체어의 기능을 제어하기 위해 구비되는 제어유니트.
  22. 제21항에 있어서, 사용자의 중재 없이도, 상기 제어유니트는 휠체어의 하나 이상의 기능을 제어하고 기계아암의 제어를 조합 및 병합하도록 하는 제어유니트.
KR1020067026867A 2004-05-27 2005-05-27 기계아암을 갖춘 휠체어 KR20070057711A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1026282 2004-05-27
NL1026282A NL1026282C2 (nl) 2004-05-27 2004-05-27 Rolstoel met mechanische arm.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070057711A true KR20070057711A (ko) 2007-06-07

Family

ID=34969094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067026867A KR20070057711A (ko) 2004-05-27 2005-05-27 기계아암을 갖춘 휠체어

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20070095582A1 (ko)
EP (1) EP1771139A1 (ko)
JP (1) JP2008500093A (ko)
KR (1) KR20070057711A (ko)
AU (1) AU2005272213A1 (ko)
CA (1) CA2568175A1 (ko)
NL (1) NL1026282C2 (ko)
NO (1) NO20066007L (ko)
WO (1) WO2006016799A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076447A1 (ko) * 2013-11-22 2015-05-28 대한민국(국립재활원장) 중증 장애인을 위한 로보틱 가젯
WO2015076446A1 (ko) * 2013-11-22 2015-05-28 대한민국(국립재활원장) 중증 장애인을 위한 로보틱 암
KR20170021251A (ko) * 2014-06-24 2017-02-27 벤트 아이피알 에이피에스 차량용 섀시
KR20230115547A (ko) 2022-01-27 2023-08-03 수원대학교산학협력단 휠체어 장착형 로봇팔 제어시스템

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6554086B1 (en) 2000-10-27 2003-04-29 Invacare Corporation Obstacle traversing wheelchair
US7040429B2 (en) 2001-10-10 2006-05-09 Invacare Corporation Wheelchair suspension
US11213441B2 (en) 2002-10-25 2022-01-04 Invacare Corporation Suspension for wheeled vehicles
US7293801B2 (en) 2003-08-18 2007-11-13 Invacare Corporation Self-stabilizing suspension for wheeled vehicles
ITBO20050770A1 (it) * 2005-12-16 2007-06-17 Ferno Washington Italia Srl Dispositivo di caricamento assistito per una barella
NL1031376C2 (nl) * 2006-03-15 2007-09-18 Exact Dynamics B V Manipulator en rolstoel voorzien van een dergelijke manipulator.
CN101636139B (zh) 2007-02-08 2011-12-14 英瓦卡尔公司 轮椅悬挂装置
CA2676724C (en) 2007-02-14 2013-12-17 Invacare Corporation Stability control system
US9126332B2 (en) 2008-10-06 2015-09-08 Kinova Robotic arm with a plurality of motorized joints
CA2775916C (en) 2009-10-09 2015-02-03 Invacare Corporation Wheelchair suspension
US8918214B2 (en) 2011-01-19 2014-12-23 Harris Corporation Telematic interface with directional translation
US8918215B2 (en) 2011-01-19 2014-12-23 Harris Corporation Telematic interface with control signal scaling based on force sensor feedback
KR101227861B1 (ko) * 2011-01-27 2013-01-31 근로복지공단 상지근력보조기구
US9205555B2 (en) 2011-03-22 2015-12-08 Harris Corporation Manipulator joint-limit handling algorithm
US8694134B2 (en) 2011-05-05 2014-04-08 Harris Corporation Remote control interface
US8639386B2 (en) 2011-05-20 2014-01-28 Harris Corporation Haptic device for manipulator and vehicle control
WO2013006818A2 (en) 2011-07-06 2013-01-10 Richter W Mark Motion-based power assist system for wheelchairs
US9026250B2 (en) * 2011-08-17 2015-05-05 Harris Corporation Haptic manipulation system for wheelchairs
US8996244B2 (en) 2011-10-06 2015-03-31 Harris Corporation Improvised explosive device defeat system
EP2814441B9 (en) 2012-02-15 2017-11-15 Invacare Corporation Wheelchair suspension
US8954195B2 (en) 2012-11-09 2015-02-10 Harris Corporation Hybrid gesture control haptic system
JP6086440B2 (ja) * 2013-01-31 2017-03-01 国立大学法人佐賀大学 操作支援装置
US8965620B2 (en) 2013-02-07 2015-02-24 Harris Corporation Systems and methods for controlling movement of unmanned vehicles
US9144525B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-29 Max Mobility, Llc. Motion assistance system for wheelchairs
US9128507B2 (en) 2013-12-30 2015-09-08 Harris Corporation Compact haptic interface
US10265227B2 (en) 2014-03-21 2019-04-23 Rensselaer Polytechnic Institute Mobile human-friendly assistive robot
US20150306770A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Mittal Nimish Detachable robotic arm having interference detection system
US9814640B1 (en) * 2014-10-31 2017-11-14 Space Technology Research LLC Robotic arm bed assist
CN104398346B (zh) * 2014-11-07 2017-02-15 上海交通大学 可自主开门的智能轮椅及其自主开门方法
US9795524B2 (en) 2015-02-24 2017-10-24 Max Mobility, Llc Assistive driving system for a wheelchair
EP3275393A4 (en) * 2015-03-25 2018-11-21 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Medical observation device, surgical observation device, and medical observation system
NL2015412B1 (nl) * 2015-09-08 2017-03-22 Focal Meditech B V Houder voor het bevestigen van een armondersteuning aan een beweegbare drager, drager voorzien van een dergelijke houder, en armsteun voorzien van een dergelijke houder.
US20180256422A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 Jesse Leaman Intelligent power wheelchair and related methods
US10842693B2 (en) * 2017-06-13 2020-11-24 Purdue Research Foundation Motorized mount for seating system
DE102017214005A1 (de) * 2017-08-10 2019-02-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Koordinierte Ganzkörperregelung eines Rollstuhls
US11075910B2 (en) * 2017-08-10 2021-07-27 Patroness, LLC Secure systems architecture for integrated motorized mobile systems
CN107468435A (zh) * 2017-08-30 2017-12-15 太仓博轩信息科技有限公司 一种辅助疾病治疗的智能轮椅
CN107553491A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 华南理工大学 一种脑控轮椅机械臂
US10167051B1 (en) 2017-12-12 2019-01-01 Max Mobility, Llc Assistive driving system for a wheelchair and method for controlling assistive driving system
US11357679B2 (en) * 2018-06-13 2022-06-14 Purdue Research Foundation Motorized mount for seating system
EP3597163B1 (en) 2018-07-19 2021-05-05 Permobil AB Mobility device
DE102019118215B4 (de) * 2019-07-05 2021-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Roboterarm für eine Fahrzeugsitzanlage sowie Verfahren zum Betreiben eines Roboterarms
US11589679B2 (en) * 2019-07-09 2023-02-28 Toyota Motor North America, Inc. Retractable storage devices
US11903887B2 (en) 2020-02-25 2024-02-20 Invacare Corporation Wheelchair and suspension systems
US12048658B1 (en) 2020-03-06 2024-07-30 Luci Mobility, Inc. Systems and methods for pressure injury mitigation
DE202020001067U1 (de) * 2020-03-18 2020-07-15 ACCREA Engineering Greifelement und Roboterarm oder Unterstützungshilfe oder Assistenzsystem
DE202020102438U1 (de) 2020-04-30 2021-08-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Assistenzroboter

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2682910B1 (fr) * 1991-10-29 1993-12-03 Commissariat A Energie Atomique Robot deplacable sur postes de travail fixes ou mobiles.
AU6155094A (en) * 1993-02-09 1994-08-29 Kinetic Rehabilitation Instruments, Inc.. Robotic arm for wheelchair
US5513716A (en) * 1994-05-09 1996-05-07 Trustees Of The University Of Pennsylvania Adaptive mobility system
US7789875B2 (en) * 1998-02-24 2010-09-07 Hansen Medical, Inc. Surgical instruments
US20020064444A1 (en) * 2000-10-16 2002-05-30 Craig Wunderly Wheelchair mountable electromechanical arm system
FR2841771B1 (fr) * 2002-07-03 2004-10-01 Denis Ropp Accoudoir de fauteuil pour handicapes equipe d'une pince telescopique motorisee
DE10322795B3 (de) * 2003-05-19 2004-12-16 Stanzwerk Wetter Sichelschmidt Gmbh & Co. Kg Sitzmöbel mit ausschwenkbarer Fußstütze
US20040251656A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 Patterson Richard A. Lift and transfer chair
US20060181068A1 (en) * 2003-10-23 2006-08-17 Bennett John E Reclining back with anti-tip protection for wheelchairs
CA2493696A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-22 Hill-Rom Services, Inc. Movable control panel for a patient support
US8160205B2 (en) * 2004-04-06 2012-04-17 Accuray Incorporated Robotic arm for patient positioning assembly
WO2006017065A2 (en) * 2004-07-07 2006-02-16 Humanscale Corporation Ergonomic chair arm
GB2422417B (en) * 2005-01-25 2007-05-30 Sunpex Technology Co Ltd Connecting device for a joystick controller on an electric wheelchair
US9233035B2 (en) * 2005-07-28 2016-01-12 Paul Baverso Support chair for body cast patients

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076447A1 (ko) * 2013-11-22 2015-05-28 대한민국(국립재활원장) 중증 장애인을 위한 로보틱 가젯
WO2015076446A1 (ko) * 2013-11-22 2015-05-28 대한민국(국립재활원장) 중증 장애인을 위한 로보틱 암
KR20170021251A (ko) * 2014-06-24 2017-02-27 벤트 아이피알 에이피에스 차량용 섀시
KR20230115547A (ko) 2022-01-27 2023-08-03 수원대학교산학협력단 휠체어 장착형 로봇팔 제어시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CA2568175A1 (en) 2006-02-16
WO2006016799A1 (en) 2006-02-16
NL1026282C2 (nl) 2005-11-30
AU2005272213A1 (en) 2006-02-16
US20070095582A1 (en) 2007-05-03
NO20066007L (no) 2007-02-27
EP1771139A1 (en) 2007-04-11
WO2006016799A8 (en) 2006-08-03
JP2008500093A (ja) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070057711A (ko) 기계아암을 갖춘 휠체어
US11696863B2 (en) Surgical frame having translating lower beam and moveable linkage or surgical equipment attached thereto and method for use thereof
JP6811848B2 (ja) ロボット手術のためのユーザコンソールシステム
US10893996B2 (en) Surgical frame having translating lower beam and moveable linkage or surgical equipment attached thereto and method for use thereof
US20110193383A1 (en) Adjustable chair for accommodating multiple body positions and methods of use thereof
JP2012527907A (ja) 人体下肢の治療的処置及び/又はトレーニング用装置
JP2018535744A (ja) 体重支持システムの支持軌道および電力レール切替えのための装置および方法
EP3458009B1 (en) A robotic device for verticalization and aiding the motion of subjects with severe motor disabilities
US20160074266A1 (en) Conveyance assisting device
US11672718B2 (en) Reconfigurable upper leg support for a surgical frame
CN103622360A (zh) 多功能沙发
US11833689B2 (en) Portable rehabilitation apparatus
TW202023492A (zh) 用於機器人手術推車的萬向輪
GB2559786A (en) Mobility apparatus
NL2017362A (en) Operator chair
CN207855901U (zh) 零重力按摩椅
JP6870952B2 (ja) 昇降式座椅子
WO2015125336A1 (ja) 移乗補助装置
CN109311651A (zh) 用于高空装置的包括可旋转式操纵杆的控制中心
KR102244048B1 (ko) 관절 운동장치
US11918519B2 (en) Systems and methods for moving a surgical table
CN114748878A (zh) 体感仿真器
NL1031376C2 (nl) Manipulator en rolstoel voorzien van een dergelijke manipulator.
KR102445549B1 (ko) 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어
JP3397317B2 (ja) 力フィードバック型操縦装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid