KR20210021389A - 보조 이동성을 위한 시스템 및 디바이스 - Google Patents

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파우스토 안토니오 파니쫄로
조반니 질리오
로라 디 리도
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무비오 에스알엘
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Abstract

예를 들어, 보행 중에 사용되는 에너지를 감소시키고 관절에 대한 피로 및 부하를 감소시키기 위해 이동성이 감소된 사람들을 돕기 위한, 보조 이동을 위한 시스템 및 디바이스가 여기에 개시된다. 디바이스는 사용자의 몸통에 연결될 수 있는 하니스와 사용자의 다리에 연결될 수 있는 지지부를 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 하니스에 결합된 탄성 변형 가능한 부재 및 보행 보폭 또는 다른 신체 움직임 중에 확장될 수 있는 지지부를 포함하여 근육 긴장을 줄이고 보행의 대사 비용을 증가시킬 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재는 고관절에서 생성된 생물학적 토크에 추가 토크를 제공하기 위해 보행 주기의 단계 동안 기계적 에너지를 저장하고 방출할 수 있다.

Description

보조 이동성을 위한 시스템 및 디바이스
본 출원은 2018 년 6 월 18 일에 출원된 미국 가출원 제62/686,128호의 혜택을 주장한다. 본 출원의 전체 내용은 여기에 참조로 포함된다.
예를 들어, 보행 중에 사용되는 에너지를 감소시키고 관절에 대한 피로 및 부하를 감소시키기 위해 이동성이 감소된 사람들을 돕기 위한, 보조 이동을 위한 시스템 및 디바이스가 여기에 개시된다.
걷기는 인간의 가장 일반적인 형태의 운동이다. 인간은 선택한 속도를 다양화하여 다양한 지형에 따라 보행을 조정하고 다양한 작업에 대응하지만, 수년간의 진화를 통해 근골격계가 에너지 소비에 최적화되도록 미세 조정되었다. 특히, 걷는 과정에서 일정한 거리에 소요되는 대사 비용을 최소화하는 보행 속도를 채택하기로 결정했다.
진화의 진행에도 불구하고, 인간은 여러 가지 이유로 인해 보행 능력이 감소하는 것을 경험한다(예를 들어, 노화 및 근육 위축, 장시간 운동으로 인한 피로). 예를 들어, 노인은 근육량 감소(근육 감소증)를 겪으며, 이는 선호하는 보행 속도의 감소로 이어진다. 또한, 이러한 근육량 감소는 근위부보다 원위 근육 그룹에 더 많이 영향을 미치기 때문에 전반적인 보행 역학에 변화가 있다. 따라서, 젊은 성인의 경우 발목 관절은 파워 워킹을 위한 기계적 작업의 주요 원천이며, 이 관절에 걸친 근육의 대량 감소는 고관절이 노인의 기계적 작업에 주요 기여자가 되는 것으로 이어진다.
감소된 보행 속도에 추가하여, 노화와 관련된 안정성의 감소가 있다. 안정성의 감소는 낙상 위험 증가와 관련이 있으며, 이는 사고로 인한 사망 및 부상 관련 응급실 방문의 주요 원인이다. 따라서 낙상 관련 부상 치료와 관련된 비용이 높고 사람들이 넘어지는 것을 방지할 수 있는 보조 디바이스가 이 문제에 대한 강력한 해결책이 될 수 있다.
보행 속도의 감소 및 증가된 불안정성은 다양한 인구 그룹, 예를 들어 노인에서 전반적으로 감소된 이동성을 유도한다. 결과적으로, 영향을 받은 인구 집단은 더 느리고 짧은 거리를 걷는 경향이 있으며 일반적으로 덜 활동적이며 충분한 양의 신체 운동을 수행하지 않는다. 따라서 고혈압, 심혈관 위험 증가, 비만 및 기타 비 활동과 관련된 질병은 노인과 같이 이동성이 낮은 그룹에서 더 높은 발생률을 보인다.
최근의 기술 개발은 보행을 개선하고 낙상 위험을 줄이기 위한 로봇 보조 디바이스를 생산해왔다. 이러한 시스템은 일반적으로 착용자의 관절을 보조하는 토크를 적용하는 전기 기계식 액추에이터에 의해 구동되므로 아래에서 작용하는 근육의 에너지 요구와 관련된 부담을 줄인다. 보행 보조 디바이스는 일반적으로 웨어러블 센서와 보드 컨트롤러를 내장하여 인간 보행의 여러 단계를 감지하고 전기 기계 지원을 적절하게 적용한다.
이러한 시스템은 놀라운 결과를 보여주었지만, 일반적으로 견고한 프레임으로 구성되어 구조물이 높은 보조 력을 유지하고 전달할 수 있다. 그럼에도 불구하고 메인 프레임과 관련된 질량 측면에서 높은 페이로드(payload)가 있으며 이러한 시스템에 종종 통합되는 전자 장치 및 배터리는 보행을 돕는 효과적인 도구로서 이러한 시스템의 일상적인 사용을 심각하게 제한할 수 있다. 시스템에 전원을 공급하는 데 필요한 이러한 시스템과 함께 배터리를 사용하면 사용 시간이 전원 자체의 지속 시간으로 단축된다.
이들 및 다른 도전의 관점에서, 보조 이동성을 위한 개선된 디바이스 및 시스템이 필요하다.
예를 들어, 보행 중에 사용되는 에너지를 감소시키고 관절에 대한 피로 및 부하를 감소시키기 위해 이동성이 감소된 사람들을 돕기 위한, 보조 이동을 위한 시스템 및 디바이스가 여기에 개시된다. 일부 실시예에서, 보행 보조 디바이스, 예를 들어 외골격은 사용자에 대한 디바이스의 위치를 유지하기 위해 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 결합될 수 있다. 디바이스는 사용자의 몸통(torso)에 연결될 수 있는 하니스(harness)와 사용자의 다리에 연결될 수 있는 지지부를 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 보폭 또는 기타 신체 움직임 중에 확장 및 수축하여 근육 긴장을 줄이고 걷기의 대사 비용을 증가시킬 수 있는 지지부 및 하니스에 결합된 탄성 변형 가능한 부재를 포함할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재는 고관절에서 생성된 생물학적 토크에 추가 토크를 제공하기 위해 보행 주기의 단계 동안 기계적 에너지를 저장하고 방출할 수 있다. 이것은 모든 이동성 수준의 사용자를 도울 수 있고, 일부 실시예에서, 특정 제한된 이동성 그룹, 예를 들어 고령자의 사람들에서 흔히 볼 수 있는 감소된 고관절 강도를 증가시키는 데 도움을 줄 수 있다.
즉시 개시된 디바이스의 예시적인 실시예는 이동 중에 사용자에게 도움을 제공하기 위해 신체의 두 부분 사이에 고정되는 탄성 및/또는 스프링 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재는 사용자에게 고정될 수 있고, 이에 탄성 변형 가능한 부재가 몸통과 다리의 일부 사이에서 연장되어 그 안에 예를 들어, 보폭 시와 같이 뒤꿈치가 단단한 표면과의 접촉 위치에서 단단한 표면에서 들어 올려질 때 발생할 수 있는 에너지를 저장할 수 있다. 저장된 에너지는 다리 근육이 걷기를 시작하기 위해 생성하는 긍정적이고 부정적인 작업의 비율을 저장한 결과일 수 있다. 보행 중에 디바이스를 착용하면, 탄성 변형 가능한 부재는 엉덩이 굽힘(flexion) 및 확장을 돕기 위해 저장된 에너지의 백분율을 사용하고, 보행 중에 다리가 보행 표면에 접촉하기 전에 올린 다리의 전진 동작을 지원함으로써, 사용자를 돕기 위해 다양한 길이로 다리 근육과 평행하게 확장 및 수축할 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 하나 이상의 코일을 갖는 스프링을 포함할 수 있다. 길이, 코일의 두께, 코일 수 및 재료 탄성 계수와 같은 매개 변수는 특정 사용자의 조정을 돕기 위해 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 그 길이를 변경하기 위해 전술한 움직임에 의해 압축될 수 있는 압축 스프링, 코일, 웨이브 또는 와셔를 포함할 수 있으며, 이는 이동 중에 사용자에게 도움을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 하니스 및/또는 몸통에 고정된 탄성 변형 가능한 부재의 단부는 작동 유닛, 수동 기계적 연결 장치(linkage) 등에 의해 외부로 이동될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 부재의 움직임은 반대쪽 다리에 묶인 연결 장치를 통해 능동적으로 제어되거나 수동적으로 제어될 수 있다. 움직임은 보행 주기 내의 다양한 지점에서 탄성 요소를 활성화하는 방식으로 스프링 요소를 확장하거나 압축하도록 작용할 수 있다. 이 움직임은 즉시 개시된 시스템의 하나 이상의 구성 요소와 수동적인 기계적 연결 장치에 의해 이동되는 착용자에게 제공되는 보조를 증가시키기 위해 예를 들어 탄성 요소의 기능을 끄기 위해, 뿐만 아니라 스프링 요소에 추가 에너지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 추가의 예로서, 일부 실시예에서 부재 중 하나의 확장 및 이완은 반대쪽 다리에 고정된 다른 탄성 변형 가능한 부재의 이동을 통해 능동적으로 및/또는 수동적으로 제어될 수 있다. 움직임은 보행 주기 동안 다양한 지점에서 활성화되도록 부재(106)를 연장 및/또는 압축할 수 있다. 예를 들어, 몸통과 제 1 다리 사이에 고정된 하나의 부재(106)가 이완 상태에서 복수의 확장 상태로 전환될 때, 반대쪽 다리에 고정된 제 2 부재는 복수의 확장 상태 중 하나에서 이완 상태로 전이할 수 있다. 반대쪽의 탄성 변형 가능한 부재를 이완 상태로 배치함으로써, 부재는 수동 에너지를 저장하는 위치로 복귀하여 다음 다리 스윙 동안 부재가 확장(expand)할 수 있도록 준비한다.
일 양태에서, 하니스, 지지부 및 탄성 변형 가능한 부재를 포함할 수 있는 보행 보조 디바이스가 제공된다. 하니스는 몸통에 대한 하니스의 위치를 유지하기 위해 사용자의 몸통에 결합되도록 구성될 수 있으며; 지지부는 다리에 대한 지지부의 위치를 유지하기 위해 사용자의 다리에 결합되도록 구성될 수 있고; 탄성 변형 가능한 부재는 하니스 및 지지부에 결합될 수 있고, 보폭 동안 사용자로부터 요구되는 힘 및 에너지 중 임의의 것을 감소시키기 위해 보행 중에 제 1의 이완된 상태와 제 2의 확장된 상태 사이에서 전환하도록 구성될 수 있다.
여기서 설명된 디바이스 및 방법은 다수의 추가 특징 및/또는 변형을 가질 수 있으며, 이들 모두는 본 개시의 범위 내에 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재는 몸통에 대한 다리의 굽힘 및 연장 중 임의의 것을 보조하기 위해 지지부 및 하니스에 힘을 가할 수 있다. 특정 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 제 1 상태에서 제 2 상태로의 전이 동안 기계적 에너지를 저장할 수 있고, 제 2 상태에서 제 1 상태로의 전이 동안 기계적 에너지를 방출하여 사용자가 고관절에서 임의의 굽힘 및 확장을 보조할 수 있다.
특정 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 조절 가능한 연결 부재를 사용하여 하니스 및 지지부 중 임의의 것에 결합될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 조절 가능한 연결 부재의 길이는 탄 성적으로 변형 가능한 부재에 다양한 수준의 사전 부하를 부여하도록 변경될 수 있다. 그리고 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 스프링 또는 엘라스토머를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 하니스는 사용자의 엉덩이 주위에 착용되도록 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 벨크로(Velcro), 버클, 클립 및 접착제 중 하나 이상을 사용하여 하니스 및 지지부에 결합될 수 있다. 그리고 일부 실시예에서, 디바이스는 탄성 변형 가능한 부재에 결합된 커넥터를 포함할 수 있으며, 커넥터는 그를 통해 하니스의 일부를 수용하도록 구성된다. 커넥터는 커넥터를 탄성 변형 가능한 부재에 고정하기 위해 탄성 변형 가능한 부재의 일부를 수용하는 제 1 개구, 및 커넥터를 하니스에 고정하기 위해 그것을 통해 하니스의 일부를 수용하는 제 2 개구를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 하니스의 일부는 하니스로부터 연장되는 스트랩(strap)을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 디바이스는 사용자의 제 2 다리에 결합되도록 구성된 제 2 지지부; 및 하니스 및 제 2 지지부에 결합된 제 2 탄성 변형 가능한 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 하니스는 몸통을 둘러쌈으로써 몸통에 결합되어 하니스의 제1 단부 상의 제1 고정 특징부(securement feature)는 몸통에 대한 하니스의 위치를 유지하도록 하니스의 제2 단부 상의 제2 고정 특정부를 덮을(overlay) 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 지지부는 다리를 둘러쌈으로써 다리에 결합되어 상기 지지부의 제 1 단부 상의 제1 고정 특징부는 다리에 대한 상기 지지부의 위치를 유지하도록 지지부의 제2 단부 상의 제2 고정 특징부를 덮을 수 있다.
특정 실시예에서, 하니스는 그 외부 표면을 가로 질러 일정 거리 이격된 복수의 고정 특징부를 포함할 수 있다. 그리고 일부 실시예에서, 지지부는 그 외부 표면을 가로 질러 일정 거리 이격된 복수의 고정 특징부를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 하니스의 둘레는 하니스의 제 1 단부를 그 외부 표면상의 복수의 고정 특징부 중 임의의 하나에 고정함으로써 조절 가능할 수 있다. 그리고 일부 실시예에서, 지지부의 둘레는 하니스의 제 1 단부를 그 외부 표면 상의 복수의 고정 특징부 중 어느 하나에 고정함으로써 조절 가능하다.
특정 실시예에서, 지지부는 네오프렌, 나일론 및 밀레리게(Millerighe) 중 하나 이상으로 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 하니스는 네오프렌, 나일론 및 밀레리게 중 하나 이상으로 만들어질 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 지지부는 지지부의 구조를 강화하고 지지부의 길이에 걸쳐 하중을 분산시키기 위해 지지부의 길이를 따라 연장되는 스트랩을 더 포함할 수 있다.
전술한 특징 또는 변형 중 임의의 것은 다수의 상이한 조합으로 본 개시의 임의의 특정 측면 또는 실시예에 적용될 수 있다. 특정 조합에 대한 명시적 설명이 없는 것은 이 요약에서 반복을 피하기 위함이다.
도 1a는 사용자에게 결합된 디바이스의 일 실시예의 정면도이다.
도 1b는 사용자에 연결된 도 1a의 디바이스의 배면도이다.
도 1c는 사용자에 연결된 도 1a의 디바이스의 측면도이다.
도 2a는 도 1a의 디바이스의 하니스의 외부 표면의 개략도이다.
도 2b는 도 2a의 하니스의 내부 표면의 개략도이다.
도 2c는 도 2a의 하니스의 내부 표면의 사시도이다.
도 2d는 도 2a의 하니스에 부착되는 고정 특징부의 사시도이다.
도 2e는 도 2a의 하니스의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 2f는 추가 어깨 스트랩을 포함하는 도 2e의 하니스의 사시도이다.
도 3a는 도 1a의 디바이스의 지지부의 외부 표면의 개략도이다.
도 3b는 도 1a의 지지부의 내부 표면의 사시도이다.
도 3c는 도 1a의 디바이스의 지지부의 외부 표면의 대안적인 개략도이다.
도 3d는 도 1a의 지지부의 외부 표면의 사시도이다.
도 4a는 탄성 변형 가능한 부재의 일 실시예의 제 1 표면의 개략도이다.
도 4b는 도 4a의 탄성 변형 가능한 부재의 제2 표면의 개략도이다.
도 5a는 커넥터와 지지부 사이에서 연장되고 결합되는 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 커넥터의 정면도이다.
도 5c는 도 5a의 커넥터의 사시도이다.
도 5d는 도 5a의 커넥터의 평면도이다.
도 5e는 도 5a의 커넥터의 측면도이다.
도 6a는 사용자에 연결된 디바이스의 일 실시예의 정면도이다.
도 6b는 사용자에 연결된 도 6a의 디바이스의 배면도이다.
도 7은 도 6a의 디바이스의 하니스의 외부 표면의 개략도이다.
도 8은 도 7의 하니스의 분해도이다.
도 9는 도 7의 하니스의 대안적인 도면이다.
도 10은 탄성 변형 가능한 부재의 일 실시예의 정면도이다.
도 11은 도 10의 도 10의 탄성 변형 가능한 부재의 대안도이다.
도 12는 도 11의 탄성 변형 가능한 부재의 지지부의 정면도이다.
도 13a는 커넥터에 결합된 탄성 변형 가능한 부재의 다른 실시예의 정면도이다.
도 13b는 도 13a의 탄성 변형 가능한 부재 및 커넥터의 배면도이다.
도 14a는 커넥터의 다른 실시예의 정면도이다.
도 14b는 도 14a의 커넥터의 평면도이다.
도 15a는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15b는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15c는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15d는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15e는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15f는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15g는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 15h는 지지부에 결합된 단계 동안 도 13a의 커넥터 및 탄성 변형 가능한 부재의 사시도이다.
도 16은 수용 부분의 정면도이다.
도 17은 도 13a의 커넥터에 그를 통해 삽입되고 결합되는 조절 가능한 스트랩을 갖는 도 16의 수용 부분의 정면도이다.
도 18a는 도 13a의 커넥터에 결합된 도 16의 수용 부분의 정면도이다.
도 18b는 도 13a의 커넥터에 결합된 도 16의 수용 부분의 배면도이다.
예를 들어, 보행 중에 사용되는 에너지를 감소시키고 관절에 대한 피로 및 부하를 감소시키기 위해 이동성이 감소된 사람들을 돕기 위한, 보조 이동을 위한 시스템 및 디바이스가 여기에 개시된다. 일부 실시예에서, 보행 보조 디바이스, 예를 들어 외골격은 사용자에 대한 디바이스의 위치를 유지하기 위해 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 결합될 수 있다. 디바이스는 사용자의 몸통에 연결될 수 있는 하니스와 사용자의 다리에 연결될 수 있는 지지부를 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 하니스에 결합된 탄성 변형 가능한 부재 및 보행 보폭 또는 다른 신체 움직임 중에 확장될 수 있는 지지부를 포함하여 근육 긴장을 줄이고 보행의 대사 비용을 증가시킬 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재는 고관절에서 생성된 생물학적 토크에 추가 토크를 제공하기 위해 보행 주기의 단계 동안 기계적 에너지를 저장하고 방출할 수 있다. 이것은 모든 이동성 수준의 사용자를 도울 수 있고, 일부 실시예에서, 특정 제한된 이동성 그룹, 예를 들어 고령자의 사람들에서 흔히 볼 수 있는 감소된 고관절 강도를 증가시키는 데 도움을 줄 수 있다.
본 명세서에 개시된 디바이스 및 방법의 구조, 기능, 제조 및 사용의 원리에 대한 전체적인 이해를 제공하기 위해 특정 예시적인 실시예가 이제 설명될 것이다. 이들 실시예의 하나 이상의 예가 첨부 도면에 예시되어 있다. 당업자는 본 명세서에 구체적으로 설명되고 첨부 도면에 도시된 디바이스 및 방법이 비 제한적인 예시적인 실시예라는 것을 이해할 것이다. 하나의 예시적인 실시예와 관련하여 예시되거나 설명된 특징은 다른 실시예의 특징과 결합될 수 있다.
도 1a 내지 1c는 보조 보행에 사용될 수 있는 디바이스(100)의 일 실시예를 도시한다. 예를 들어, 디바이스(100)는 디바이스의 위치가 사용자에 대해 유지되도록 사용자의 신체 부위에 결합될 수 있다. 디바이스(100)는 보행 중 보행 및/또는 적절한 자세 유지와 관련된 에너지 부담을 완화하기 위해 근골격계 관절에 대한 피로 및 부하를 줄이면서 편안함을 유지하도록 착용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디바이스(100)는 하니스(102)를 포함할 수 있다. 하니스(102)는 착용하는 동안 편안함을 허용하기 위해 사용자의 신체 부위, 예를 들어 허리 및/또는 엉덩이의 형상에 부합할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하니스는 사용자의 허리를 둘러싸고 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 하니스는 착용시 하니스의 편안함을 증가시키기 위해 추가적인 쿠션을 제공하는 패드(103) 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 사용자의 형상에 따라, 하니스(102)는 사용자가 개별적으로 착용할 수 있도록 낮은 프로파일을 유지할 수 있다.
디바이스(100)는 하나 이상의 지지부(104)를 포함할 수 있다. 각각의 지지부(104)는 보조 보행을 지원하기 위해 엉덩이와 다리 사이에 2 개의 접촉 지점을 생성하기 위해 하니스(102)에 연결될 수 있다. 지지부(104)는 착용 중에 편안함을 허용하기 위해 사용자의 신체 부위, 예를 들어 허벅지 및/또는 다리의 다른 부분의 형상에 부합할 수 있다. 도시된 바와 같이, 지지부(104)는 허벅지 주위에 착용될 수 있지만, 일부 실시예에서 지지부는 무릎 및/또는 하부 다리 주위에 착용될 수 있다. 지지부(104)는 하나 이상의 스트랩(105, 107)에 의해 사용자에게 고정될 수 있다. 도 1b 및 1c에 도시된 바와 같이, 지지부가 다리를 둘러싼 후, 스트랩(105, 107)은 다리에 대한 지지부(104)의 위치를 더 고정하기 위해 사용될 수 있다.
하니스(102)와 지지부(104)는 탄성 변형 가능한 부재(106)에 의해 연결될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 보행 주기의 특정 단계에서 기계적 에너지를 저장하고 방출할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 하니스와 지지부 사이의 거리에 기초하여 변형될 수 있다. 부재(106)는 더 이완된 상태에서 하나 이상의 확장된 상태로 부재(106)를 전이시키기 위해 아래에서 더 설명되는 바와 같이 그의 길이를 증가시키기 위해 신장됨으로써 변형될 수 있다. 이완 상태는 탄성 변형 가능한 재료의 진정한 이완 상태일 수 있거나, 또는, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 재료는 이완된 상태에서 일정량의 탄성 변형이 존재하도록 사전 부하될 수 있다. 이 사전부하는 탄성 변형 가능한 부재에 의해 생성되는 힘을 증가시키는 데 사용될 수 있으며, 따라서 이동(예를 들어, 보행) 동안 사용자에게 더 큰 도움을 제공한다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 디바이스(100) 착용자의 특정 특성에 기초하여 맞춤화 및/또는 조정될 수 있다. 부재(106)를 조정하는 것은 부재가 사용자의 움직임을 방해하거나 방해하지 않고 사용자의 보행 동안 원하는 시간에 원하는 수준의 보조 력을 제공하도록 적절하게 조정되는 것을 보장할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)의 조정은 예를 들어, 체중, 높이, 다리 길이 등을 포함하는 다수의 파라미터에 기초할 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재의 길이, 폭, 두께, 강성 및/또는 다른 매개 변수는 특정 사용자에 대한 조정을 돕기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재의 크기 또는 재질은 사용자의 신체 부위의 키, 체중 및/또는 길이에 따라 변경되어 디바이스가 사용자에게 편안하게 맞도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)의 두께는 부재가 사용자 및/또는 디바이스에 더 큰 힘을 흡수하고 가할 수 있도록 증가될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 하니스와 지지부를 연결할 때 1 회, 2 회 또는 3 회 이상 접힐 수 있다. 이러한 실시예에서, 부재는 더 큰 힘을 견딜 수 있고 파손에 더 저항할 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재(106)는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 재료 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재는 단일 재료 또는 상이한 재료의 2 개 이상의 층을 포함할 수 있다. 다른 재료를 사용하면 단일 재료로는 달성할 수 없는 경우에 따라 원하는 단일 효과를 만들 수 있다. 재료의 층들은 선택한 재료를 선택하고 켜켜로 놓아 원하는 양의 변형, 확장 및 지지를 생성하여 조정할 수 있다. 일부 실시예에서, 층상 재료는 재료가 서로 독립적인 다양한 방향으로 신장될 수 있도록 상이한 탄성을 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 지지부(104)로부터 근위로 연장되어 하니스(102)의 일부에 의해 수용될 수 있으며, 그러나, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 지지부(104)의 일부에 의해 수용되도록 하니스(102)로부터 연장될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 도시된 바와 같이 넓고 편평한 형태를 가질 수 있으며, 이는 부재가 착용 동안 편안함을 허용하도록 다리의 형태에 부합하도록 허용한다. 다리의 모양을 따르고 사용 중에 변형함으로써, 부재(106)는 다리의 표면에 대해 실질적으로 평평하게 놓일 수 있도록 낮은 프로파일을 유지할 수 있어, 사용자가 디바이스(100)의 사용에 대해 분리될 수 있게 한다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 다리의 전방을 따라, 예를 들어 사용자의 대퇴사 두근을 따라, 놓일 수 있지만, 탄성 변형 가능한 부재가 다리의 뒤쪽, 예를 들어 햄스트링 또는 다리의 측면을 따라 실행되도록 디바이스가 설정될 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 하나 이상의 코일을 갖는 스프링을 포함할 수 있다. 길이, 코일의 두께, 코일 수 및 재료 탄성 계수와 같은 매개 변수는 특정 사용자의 조정을 돕기 위해 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 이동 중에 사용자에게 도움을 제공하기 위해 부재(106)를 확장 상태에서 보다 이완된 상태로 전환하기 위해 압축될 수 있는 압축 스프링, 코일, 웨이브 또는 와셔를 포함할 수 있다.
디바이스(100)는 탄성 변형 가능한 부재(106)를 디바이스의 다른 구성 요소에 부착하기 위한 커넥터(108)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 커넥터(108)는 지지부(104)를 하니스(102)에 결합하기 위해 탄성 변형 가능한 부재(106)에 부착될 수 있다. 커넥터(108)는 탄성 변형 가능한 부재 및 그를 통해 하니스를 수용하기 위해 내부에 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 커넥터(108)는 커넥터(108) 및/또는 부재(106)가 착용 동안 편안함을 허용하기 위해 다리의 형상에 일치하도록 하는 아치형 형상을 가질 수 있다. 다리의 형상에 따라, 커넥터(108)는 다리의 표면에 대해 놓이게 하는 낮은 프로파일을 유지할 수 있다.
커넥터(108)는 조절 가능한 스트랩(109)(예를 들어, 래칫 스트랩, 연속적으로 조절 가능한 버클 스트랩 등)에 결합되어 지지부(104)를 하니스(102)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 조절 가능한 스트랩(109)은 탄성 변형 가능한 부재(106)에 결합되는 커넥터(108)에 부착되도록 하니스(102)로부터 연장될 수 있다. 조절 가능한 스트랩(109)은 일단 지지부 및 하니스가 사용자에게 결합되면 스트랩의 길이(L)가 조절되도록 할 수 있다. 예를 들어, 래칫 스트랩을 사용하는 실시예에서, 래칫 스트랩은 복수의 단계를 포함할 수 있으며, 커넥터와 하니스 사이의 거리를 변경하기 위해 인접한 단계 사이에서 이동될 수 있다. 길이를 줄이기 위해 조절 가능한 스트랩(109)의 길이(L)를 조정하는 것은 이완된 상태에서 존재하는 탄성 변형의 양을 변경하기 위해 탄성 변형 가능한 부재(106)를 사전 부하할 수 있고, 이는 다시 이완된 상태에서 더 확장된 상태로 이동함에 따라 탄성 변형 가능한 부재에 의해 생성되는 힘의 양을 조정할 수 있다. 각각의 확장 상태에서 탄성 변형 가능한 부재(106)에 의해 저장되는 에너지의 양은 래칫 스트랩(109)의 길이 L에 반비례할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1a 내지 1c에 도시된 바와 같이, 하니스는 허리에 결합될 수 있고 지지부는 사용자의 다리에 결합될 수 있지만, 아래에서 더 설명하는 바와 같이 디바이스의 다른 방향도 가능할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 디바이스(100)는 사용자의 단일 다리에 결합되는 단일 지지부(104) 및 탄성 변형 가능한 부재(106)를 포함할 수 있으며, 다른 실시예에서 디바이스(100)는 제 2 지지부 및 사용자의 제 2 다리에 결합된 탄성 변형 가능한 부재를 포함하는 제 2지지 구조물(101)을 포함할 수 있다.
도 2a 내지 2c는 평평하게 놓인 하니스(102)의 일 실시예를 도시한다. 하니스(102)는 하나 이상의 연장부(110) 및 쿠션(112)을 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 디바이스(100)는 쿠션(112)으로부터 연장되는 제 1 연장부(110a) 및 제 2 연장부(110b)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 연장부(110a, 110b)는 몸통에 대한 하니스(102)의 위치를 고정하기 위해 사용자의 몸통을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 연장부(110a, 110b) 각각은 몸통 주위에 하니스를 고정하기 위한 버클(113a, 113b)을 포함할 수 있지만, 일부 실시예에서 연장부는 하니스의 위치를 고정하기 위해 서로 묶거나, 접착하거나, 스테이플링하거나, 달리 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 하니스(102)는 하니스를 사용자에게 고정시키기 위한 고정 특징부(미도시, 예를 들어, 후크 및 루프 패스너)를 포함할 수 있다. 고정 특징부는 하니스(102)의 외부 표면의 길이를 따라 균일하게 분포될 수 있지만, 일부 실시예에서 외부 표면은 그 위에 단일 고정 특징부를 포함할 수 있다. 고정 특징부는 다양한 방식으로 서로 인터페이스할 수 있다. 하나 이상의 고정 특징부는 대응하는 고정 특징부에서 대응하는 루프에 부착되도록 형상화된 후크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하니스(102)의 제 1 단부는 하니스(102)의 몸통에 대한 위치를 유지하기 위해 하니스의 제 2 단부에 위치한 제 2 고정 특징부를 덮는 고정 특징부를 포함할 수 있다. 하니스(102)의 둘레는 하니스의 제 1 단부를 상이한 크기의 사용자에 맞도록 하니스의 외부 표면을 따라 위치된 복수의 고정 특징부 중 다른 것에 고정함으로써 조정될 수 있다. 추가 벨트 및/또는 스트랩은 또한 하니스를 가로 질러 하중을 분산시키고 결합되는 신체 부위에서 경험할 수 있는 마찰을 줄이기 위해 하니스 및 그 앵커 지점(anchor point)의 구조를 강화하는 데 사용될 수 있다.
쿠션(112)은 하니스(102)를 사용자에게 고정시키기 위해 하나 이상의 신체 부분에 접할 수 있다. 도 2b 및 2c에 도시된 바와 같이, 쿠션(112)은 내부 표면(114) 및 외부 표면(116)을 포함할 수 있다. 내부 표면(114)은 하니스의 편안한 결합을 허용하기 위해 신체 부분과 정렬되는 하나 이상의 인터페이스(118)를 포함할 수 있다. 쿠션(112)은 하니스(102)가 사용자가 착용할 때 가볍고, 편안하고, 통기성이 있고, 유연할 수 있도록 사용자에 대해 위치될 수 있다. 하나 이상의 내부 표면(114), 외부 표면(116), 및 인터페이스(118)는 착용 중에 피부에 대한 마찰 및/또는 자극을 최소화하면서 디바이스(100)의 하중을 분산시키기 위해 구조 및 하니스(102)의 앵커 지점을 강화하기 위해 나일론, 네오프렌, 구멍이 뚫린 네오프렌, 밀레리게 및 기타 부드럽고 탄성 있는 소재로 제조될 수 있다. 도시된 바와 같이, 쿠션(112)은 쿠션(112)이 착용될 때 사용자의 등의 일부를 따라 위치되도록 하니스(102)의 중간 부분 전체에 걸쳐 연장될 수 있지만, 일부 실시예에서 쿠션은 하니스의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 쿠션은 또한 다양한 모양을 가질 수 있다.
하니스(102)는 그 위에 하나 이상의 고정 지점(securement point)(120)을 포함할 수 있다. 고정 지점(120)은 디바이스(100)의 나머지 구성 요소에 하니스를 결합하도록 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 고정 지점(120)은 사용자의 각 다리와 정렬되도록 하니스(102)를 착용 한 사용자의 중간 선의 양측에 위치할 수 있다. 고정 지점(120)은 커넥터(108) 및/또는 탄성 변형 가능한 부재(106)에 결합하도록 착용될 때 하니스(102)로부터 원위로 연장될 수 있다. 고정 지점(120)은 도시된 바와 같이 다이아몬드 형상일 수 있지만, 일부 실시예에서 고정 지점(120)은 특히 선형, 정사각형, 직사각형 및 삼각형일 수 있다. 일부 실시예에서, 나머지 구성 요소에 하니스를 결합하기 위해 3 개 이상의 고정 지점이 사용될 수 있다.
고정 지점(120)은 하니스에 대한 고정 지점의 위치를 조정하기 위해 하니스(102)에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 고정 지점(120)은 그 내부에 개구(미도시)를 형성하기 위해 접힌 방향으로 그 자체로 다시 접힐 수 있다. 고정 지점은 접힌 방향을 유지하기 위해 다양한 방법으로 고정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 고정 지점(120)의 대향 단부에 위치된 패스너(119)는 고정 지점의 접힌 방향을 유지하기 위해 서로 스냅될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 후크, 스트랩, 후크 및 루프 패스너, 접착제, 바늘, 및 기타 유사한 특징부가 접힌 방향으로 고정 지점을 유지하기 위해 예시된 패스너 대신에 또는 추가로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 접힌 배향을 추가로 고정하기 위해 고정 지점(120)의 표면을 따라 1 개, 2 개 또는 3 개 이상의 패스너가 위치될 수 있다.
고정 지점(120)은 탄성 변형 가능한 부재(106)와의 결합 위치를 결정하기 위해 하니스(102)를 따라 위치될 수 있지만, 일부 실시예에서 고정 지점은 하니스(102)에 일체로 결합될 수 있다. 각각의 고정 지점(120)은 그에 부착되고 그로부터 원 위로 연장되는 조절 가능한 스트랩(109)을 포함할 수 있다. 조절 가능한 스트랩(109)은 스냅에 의해 고정 지점(120)에 결합될 수 있지만, 일부 실시예에서 스트랩(109)은 하니스(102)의 일부 또는 이에 결합된 특징부, 예를 들어 "D"링 등을 감쌀 수 있다. 조정 가능한 스트랩(109)이 모든 실시예에 포함될 필요는 없다는 점에 유의한다. 일부 실시예에서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 길이 조절이 필요하지 않은 경우 고정 길이 스트랩(109'), 예를 들어 간단한 길이 또는 재료 루프가 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106) 및/또는 커넥터(108)는 고정 길이 스트랩(109')의 개구(124')에 배치될 수 있다.
하니스(102
Figure pct00001
)는, 도시된 바와 같이, 사용자의 몸통에 결합될 수 있지만, 일부 실시예에서, 하니스는 도 2f에 도시된 바와 같이 어깨 스트랩(121')을 포함할 수 있거나, 사용자의 가슴, 어깨 및/또는 다른 신체 부위에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 하니스(102)는 사용자 편의를 증가시키기 위해 디바이스의 무게 및 힘을 고르게 분배하기 위해 사용자가 착용하는 원피스 셔츠일 수 있다.
도 3a 내지 3d는 지지부(104)의 일 실시예를 도시한다. 지지부(104)는 특히 하부 다리, 다리의 다른 부분, 팔 및/또는 어깨와 같은 다른 신체 부분에 고정될 수 있음에도 불구하고, 지지부(104)는 사용자의 허벅지에 부착되어 허벅지에 대한 지지부(104)의 위치를 고정할 수 있다. 디바이스(100)는 2 개의 지지부를 사용할 수 있지만, 일부 실시예에서는 1 개, 3 개 또는 다른 개수의 지지부가 사용될 수 있다. 각각의 지지부(104)는 일부 실시예에서 다른 다리에 결합될 수 있지만, 특정 실시예에서 다중 지지부가 단일 다리(예를 들어, 사용자의 허벅지 및 아래 다리 등)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 1a 내지 1c에 도시된 바와 같이, 지지부는 허벅지의 앞쪽에 결합될 수 있지만, 다른 실시예에서 지지부는 다리의 뒤쪽 및/또는 측면을 따라 연장될 수 있다.
지지부(104)는 내부 표면(126) 및 외부 표면(128)을 포함할 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 내부 표면(126)은 착용 중에 신체 부분, 예를 들어 사용자의 허벅지에 접하도록 구성된 수용 부분(130)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 수용 부분(130)은 쿠션 부분(132) 및 하나 이상의 마찰 표면(134)을 포함할 수 있다. 쿠션 부분(132)은 착용 중에 편안함과 패딩을 위해 사용될 수 있는 네오프렌으로 만들어질 수 있다. 마찰 표면(134)은 지지부(104)의 위치를 유지하는 것을 돕기 위해 허벅지와 접할 수 있다. 마찰 표면(134)은 그립을 개선하고 마찰을 증가시키며 지지부의 미끄러짐을 방지하기 위해 실리콘이 삽입된 탄성 테이프로 만들어 질 수 있다. 2 개의 마찰 표면(134)이 도시되어 있지만, 1 개, 3 개 또는 다른 수의 마찰 표면이 사용될 수 있다. 쿠션 부분(132)은 도시된 바와 같이 마찰 표면(134) 사이에 위치될 수 있지만, 일부 실시예에서 마찰 표면은 쿠션 부분(132)의 동일한 측면에 배치될 수 있다.
외부 표면(128)은 그 위에 고정 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 허벅지가 쿠션 부분(132)에 안착되도록 지지부가 다리 주위에 위치되면, 지지부의 단부는 다리에 대한 지지부의 위치를 유지하기 위해 지지부를 다리에 결합하도록 허벅지를 둘러쌀 수 있다. 지지부(104)상의 고정 특징부는 지지부를 다리에 고정하기 위해 지지부(104)를 따라 외부 표면(128)에 결합될 수 있다. 사용자에게 지지부를 추가로 고정하기 위해 하나 이상의 스트랩이 지지부에 결합될 수 있다. 지지부(104)의 둘레는 서로 다른 크기의 사용자에 맞도록 지지부의 외부 표면을 따라 위치할 수 있는 복수의 고정 특징부 중 다른 하나에 지지부의 제 1 단부를 고정함으로써 조정될 수 있다. 추가 벨트 및/또는 스트랩을 사용하여 지지부의 구조를 강화하고 앵커 지점을 통해 하중을 분산시켜 결합되는 신체 부위에서 경험할 수 있는 마찰을 줄일 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 각각의 지지부(104)는 외부 표면(128)에 결합된 2 개의 스트랩(105, 107)을 포함할 수 있지만, 일부 실시예에서는 1 개, 3 개 또는 그 이상의 스트랩이 사용될 수있다. 제 1 스트랩(105)은 그 위에(예를 들어, 제1 유형의 후크 및 루프 패스너 등) 하나 이상의 고정 특징부(136a)를 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 고정 특징부(136a)는 스트랩(105)의 길이를 따라 균일하게 분포될 수 있지만, 일부 실시예에서 다른 구성이 사용될 수 있다. 스트랩(105)은 또한 그 단부에 고정 특징부(136a)를 덮도록 구성될 수 있는 고정 특징부(136b)(예를 들어, 제2 유형의 후크 및 루프 패스너)를 포함할 수 있고, 이에 지지 부가 신체 부분, 예를 들어 사용자의 다리를 둘러쌀 때, 고정 특징부(136a, 136b)는 허벅지에 대한 지지부(104)의 위치를 고정하도록 된다. 고정 특징부의 일부 비-제한적인 예들은 부드러운 탄성, 버클, 클립, 접착제, 후크 및 루프 패스너(예를 들어, 벨크로) 등이 포함되어 있어 지지부를 착용했을 때 편안함을 허용하고 압축을 줄일 수 있으며, 또한 허벅지에 대한 지지부의 위치를 유지하기 위해 충분한 마찰을 유지할 수 있다.
도 3a로 돌아가서, 일부 실시예에서 지지부는 그 단부에 배치된 고정 특징부(137)(예를 들어, 제 1 유형의 후크 및 루프 패스너)를 갖는 제 2 스트랩(107)을 포함할 수 있다. 사용시, 스트랩(107)은 사용자의 다리를 감싸고 지지부의 외부 표면(128)상의 고정 특징부(143)(예를 들어, 제 2 유형의 후크 및 루프 패스너)에 고정될 수 있다. 이 구성은 스트랩(105)에 대해 도시된 구성과 다르지만, 다른 구성이 가능하다(예를 들어, 스트랩(105)의 고정 특징부(136a, 136b) 등과 일치).
고정 특징부(136, 137, 143)는 다양한 방식으로 서로 인터페이스할 수 있다. 고정 특징부(136, 137, 143) 중 하나 이상은 반대쪽 고정 특징부(136, 137, 143)에 위치한 대응하는 후크 및/또는 루프에 부착되도록 형상화된 후크 및/또는 루프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 스트랩(105)은 제 1 스트랩(105)을 따라 위치된 일련의 루프를 갖는 하나 이상의 제 2 고정 특징부(136a)를 덮는 일련의 후크를 갖는 추가 고정 특징부(136b)를 포함하여 제 1 스트랩을 고정하기 위해 후크 및 루프를 서로 엮을 수 있다. 일부 실시예에서, 지지부(104)는 하나 이상의 스트랩이 삽입될 수 있는 버클(138)을 포함할 수 있다. 일단 삽입되면, 제 1 스트랩(105)은 제 1 스트랩(105)의 고정 특징부(136b)의 후크가 제 1 스트랩(105) 상의 고정 특징부(136a)의 루프와 얽혀서 지지부를 다리에 더 고정하도록 그 자체로 다시 구부러질 수 있다. 유사하게, 일부 실시예에서, 제 2 스트랩은 그 위에 제 2 스트랩을 고정하기 위해 후크 및 루프를 얽히도록 배치된 일련의 루프를 갖는 스트립(143)을 덮는 일련의 후크를 갖는 추가 고정 특징부(137)를 포함할 수 있다.
사용시, 지지부(104)는 지지부를 다리에 결합하기 위해 허벅지 주위를 감쌀 수 있다. 각각의 스트랩(105, 107)은 지지부(104)의 외부 표면(128) 주위를 감싸서 지지부를 더 고정할 수 있다. 예를 들어, 후크를 갖는 제 1 스트랩(105)의 제 1 단부 상의 고정 특징부는 지지부에 추가적인 압력을 가하기 위해 지지부(104) 주위를 감쌀 수 있다. 지지부 주위를 감싼 후, 제 1 스트랩(105)은 버클(138)을 통과하고 제 1 스트랩(105)상의 고정 특징부(136b)의 후크가 제 1 스트랩(105)을 따라 위치된 루프를 갖는 고정 특징부(136a) 중 하나에 결합되도록 그 자체로 다시 접힐 수 있다. 제 2 스트랩(107)은 지지부의 외부 표면(128)을 따라 위치된 스트립(143)에 그 위에 있는 고정 특징부(137)가 결합되도록 지지부 주위를 감쌀 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 스트랩(105)의 제 1 단부상의 고정 특징부(136b)는 제 1 스트랩의 고정 특징부(136a)의 후크와 얽히도록 구성된 루프를 포함할 수 있다.
외부 표면(128)은 탄성 변형 가능한 부재를 지지부(104)에 고정하기 위한 홀더(140)를 포함할 수 있다. 도 3c 내지 3d에 도시된 바와 같이, 홀더(140)는 지지부의 거리를 가로 질러 외부 표면으로부터 연장될 수 있다. 홀더(140)는 홀더가 지지부의 외부 표면(128)으로부터 오프셋되어 이를 통해 개구(142)를 형성할 수 있도록 복수의 지점에서 지지부에 결합되는 재료의 스트랩을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 홀더(140)의 내부 표면은 그 위에 하나 이상의 고정 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 디바이스(100)의 하나 이상의 특징부는 개구를 통해 삽입될 수 있고/있거나 홀더(140) 주위를 감싸서 디바이스(100)의 나머지 구성 요소에 지지부를 결합할 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재(106)의 일부는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 지지부에 탄성 변형 가능한 부재를 고정하기 위해 홀더(140)의 개구(142) 및 외부 표면(128)을 통과할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 지지부(104)에 대한 부재(106)의 위치를 고정하기 위해 홀더(140)의 내부 표면상의 고정 특징부에 결합하도록 구성된 고정 특징부를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 고정 패치(139)는 지지부에 대한 부재의 위치를 추가로 고정하기 위해 탄 성적으로 변형 가능한 부재(106)상의 고정 특징부와 인터페이스하도록 외부 표면(128) 상에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 스트랩(107)의 고정 특징부(137)는 제 2 스트랩을 지지부(104)에 추가로 고정하기 위해 고정 패치(139)와 인터페이스하도록 스트립(143)을지나 연장될 수 있다.
도 4a 및 4b는 탄성 변형 가능한 부재(106)의 실시예를 도시한다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 탄성 변형 가능한 부재(106)가 몸통과 다리의 일부, 예를 들어 허벅지, 무릎 및/또는 아래 다리 사이에서 연장되도록 사용자에게 고정되어 이동 중에 사용자에게 도움을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 하니스(102)와 지지부(104)를 결합할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 제 1의 이완 상태에서 복수의 확장 상태 중 하나로 전이하도록 구성될 수 있다. 확장된 상태에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 하니스(102)와 지지부(104) 사이의 거리가 증가할 수 있도록 더 큰 길이를 가질 수 있으며, 예를 들어 몸통에 대한 다리 위치의 변화 동안 늘어날 수 있다. 보행시와 같이 뒤꿈치가 단단한 표면과의 접촉 위치에서 단단한 표면에서 들어 올릴 때 발생할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)의 길이 변경, 굽힘, 연장 및 수축 능력은 착용 중에 보다 자연스러운 보폭을 허용할 수 있고 보행 중에 사용자에 의해 가해지는 힘 및 에너지의 양을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 하니스 및/또는 몸통에 고정된 탄성 변형 가능한 부재(106)의 단부는 작동 유닛에 의해 외부로 이동될 수 있지만, 일부 실시예에서, 부재(106)는 즉시 개시되는 시스템의 하나 이상의 구성 요소와의 수동 기계 연결 장치에 의해 이동될 수 있다. 예를 들어, 부재(106) 중 하나의 확장 및 이완은 반대쪽 다리에 고정된 다른 탄성 변형 가능한 부재(106)의 이동을 통해 능동적으로 및/또는 수동적으로 제어될 수 있다. 움직임은 보행 주기 동안 다양한 지점에서 활성화되도록 부재(106)를 연장 및/또는 압축할 수 있다. 몸통과 제 1 다리 사이에 고정된 하나의 부재(106)가 이완 상태에서 복수의 확장 상태로 전환될 때, 반대쪽 다리에 고정된 제 2 부재는 복수의 확장 상태 중 하나에서 이완 상태로 전이할 수 있다. 반대쪽의 탄성 변형 가능한 부재(106)를 이완 상태로 배치함으로써, 부재(106)는 다음 다리 스윙 동안 에너지를 저장하도록 준비된다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 디바이스의 구성 요소에 부재를 고정하기 위해 직물(141), 후크 및 루프 패스너(예를 들어, 벨크로), 버클 및/또는 클립을 사용하여 하니스 및 지지부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 천 스트립 및/또는 후크 및 루프 패스너가 도시된 바와 같이 탄성 변형 가능한 부재(106)의 표면 상에 배치될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 이후 홀더(140)의 중앙 부분과 지지부의 외부 표면(128) 사이의 개구(142)를 통해 삽입되어 탄성 변형 가능한 부재(106)상의 직물(141)이 고정 패치(139)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 직물(141)은 홀더(140)의 내부 표면 상의 하나 이상의 고정 특징부에 결합되어 부재(106)를 지지부(104)에 결합하기 위해 홀더(140)와 외부 표면(128) 사이에 부재(106)를 배치할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 지지부(104) 및/또는 디바이스의 다른 구성 요소에 접착될 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 그 표면 상에 하나 이상의 그리퍼(145)를 포함할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 그리퍼(145)는 직물(141) 반대쪽 표면에 위치할 수 있지만, 일부 실시예에서 그리퍼는 직물(141)과 동일한 표면에 위치할 수 있다. 그리퍼는 홀더(140)와 외부 표면(128) 사이의 부재(106)의 위치를 추가로 고정하기 위해 홀더(140), 외부 표면(128) 및 탄성 변형 가능한 부재 사이의 인터페이스에서 마찰을 최대화하기 위해 홀더의 일부와 접촉할 수 있다. 그리퍼는 고무 및 나일론과 같은 고 마찰 재료로 만들어져 홀더(140) 및 외부 표면(128)의 재료에 대한 탄성 변형 가능한 부재의 움직임에 저항할 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재(106)는 확장 상태에서 이완 상태로의 전환 동안 사용될 수 있는 기계적 에너지를 저장하는 수동 요소일 수 있다. 저장된 에너지는 걸을 때 다리 근육이 생성하는 긍정적인 작업과 부정적인 작업의 비율을 저장한 결과 일 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)는 제 1의 이완 상태와 확장 상태 중 하나 사이에서 전이하기 위해 스프링 또는 엘라스토머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이완된 상태의 탄성 변형 가능한 부재(106)는 휴식 위치에서 사용자에게 고정되는 하니스 및 지지부에 결합될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)의 길이는 보행을 보조하는 데 사용될 수 있는 기계적 에너지로 부재(106)에 사전 부하를 가하기 위해 확장될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)가 확장되는 정도, 따라서 그 안에 저장되는 에너지의 양은 전술한 바와 같이 조절 가능한 스트랩(109)의 길이(L)에 의해 조절될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(106)의 사전 부하는 인간의 보행을 증가시키기 위해 생체 역학적 지식에 기초한 길이, 장력 및 기타 파라미터를 제어하도록 설정될 수 있다. 보행 동안, 탄성 변형 가능한 부재(106)는 지지부(104) 및 하니스(102) 각각에 힘을 가하여 그 사이의 상대적인 굽힘 또는 확장을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 사용자가 걷는 동안 유사하게 구부러지고 연장될 수 있는 다리 근육, 예를 들어 대퇴사 두근에 실질적으로 평행하게 연장된다. 디바이스(100)가 보행 중에 착용될 때, 저장된 에너지의 백분율을 사용하여 엉덩이 굽힘 및 확장, 보행 중에 다리가 보행 표면에 닿기 전에 올린 다리의 전진 동작을 보조함으로써 탄성 변형 가능한 부재(106)는 사용자를 돕기 위해 다양한 길이로 다리 근육과 평행하게 확장 및 수축할 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재(106)는 그 위에 하나 이상의 고정 특징부(146), 예를 들어 버튼을 갖는 커버(144)를 포함할 수 있다. 커버(144)는 그 위에 하나 이상의 고정 특징부를 갖는 직물 조각을 포함할 수 있다. 덮개는 직사각형, 정사각형, 삼각형 등과 같은 다양한 모양을 가질 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 커버(144)는 모서리에 위치하는 4 개의 버튼을 포함할 수 있다. 고정 특징부(146)는 부재를 지지부(104) 및 하니스(102)에 결합하도록 구성될 수 있다. 4 개의 고정 특징부(146)가 도시되어 있지만, 3 개 이하 또는 대안 적으로, 5 개 이상의 고정 특징부가 커버(144)를 따라 배치될 수 있다. 커버(144)는 각각의 고정 특징부(146)가 그 사이에 개구(미도시)를 형성하기 위해 커버의 대향 단부 상의 대응하는 고정 특징부에 결합될 수 있도록 구부러지도록 유연할 수 있다. 일부 실시예에서, 클립, 접착제 또는 후크 및 루프 패스너를 단추에 추가하거나 단추 대신 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 커버는 커버를 탄성 변형 가능한 부재(106) 및 그 개구에 배치된 임의의 물체에 추가로 고정하기 위해 그 표면을 따라 배치된 추가 고정 특징부, 예를 들어 후크 및 루프 패스너를 포함할 수 있다. 지지부(104)와 하니스(106) 사이의 연결을 설정하는 것을 돕기 위해 물체가 개구에 배치될 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재(106)는 그 원위 단부에서 커넥터(108)에 결합될 수 있다. 커넥터(108)의 일 실시예가 도 5a 내지 5c에 도시되어 있다. 커넥터(108)는 탄성 변형 가능한 부재(106)가 결합된 지지부(104)와 하니스(102) 사이의 인터페이스일 수 있는 강성 구성 요소이다. 일부 실시예에서, 커넥터(108)는 보행 중에 다리의 굽힘 및 연장 동안 탄성 변형 가능한 부재(106)에 의해 그 위에 가해지는 하중을 견딜 수 있다.
커넥터(108)는 이를 통해 커버(144)를 수용하도록 구성될 수 있는 개구(152)를 포함할 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 커버(144)의 근위 단부는 개구(152)를 통해 나사산이 형성되고, 커넥터(108)를 고정하기 위해 고정 특징부(146)를 서로 스냅하기 위해 그 자체로 다시 접힐 수 있다. 커넥터(108)의 위치는 이완된 상태에서 하니스(102)와 지지부(104) 사이의 거리를 변경하기 위해 하니스에 대한 지지부의 초기 부착 동안 조정될 수 있다. 커넥터(108)와 조정 가능한 스트랩(109) 사이의 거리를 조정하는 능력은 위에서 상세히 설명된 바와 같이 탄성 변형 가능한 부재(106)가 디바이스(100)에 부여할 수 있는 사전 부하의 레벨을 변경할 수 있다.
커넥터(108)는 조절 가능한 스트랩(109) 또는 이를 통해 하니스(102)의 다른 특징을 수용하도록 구성될 수 있는 보어(154)를 포함할 수 있다. 스트랩(109)이 랩핑되거나, 묶이거나, 접착되거나, 그렇지 않으면 하니스 주위에 부착되면, 하니스와 지지부 사이의 거리는 탄성 변형 가능한 부재(106)가 탄성 변형 가능한 부재(106) 상에 부여할 수 있는 사전 부하를 결정하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 부재의 길이를 확장함으로써 탄성 변형 가능한 부재(106)에 대한 사전 부하의 조정은 디바이스에 의해 제공되는 지지력을 증가시킬 수 있다. 보어(154)는 도시된 바와 같이 개구(152)보다 작을 수 있지만, 일부 실시예에서 보어는 개구(152)보다 동일한 크기이거나 더 클 수 있다.
커넥터(108)는 가해지는 힘을 견디도록 구성된 폴리머 재료 또는 다른 기계 가공 가능한 재료와 함께 3-D 프린팅을 사용하여 만들어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 커넥터(108)는 커넥터가 사용자의 다리에 순응할 수 있게 하는 아치형 형상을 취할 수 있지만, 일부 실시예에서 커넥터는 직선이거나 다중 평면에서 만곡될 수 있다.
도 6a 내지 6b는 보조 보행에 사용될 수 있는 디바이스(200)의 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 디바이스(200)는 디바이스의 위치가 사용자에 대해 유지되도록 사용자의 신체 부위에 결합될 수 있다. 디바이스(200)는 보행 중 및/또는 적절한 자세를 유지하는 것과 관련된 에너지 부담을 완화하기 위해 근골격계의 관절에 대한 피로 및 부하를 감소시키면서 편안함을 유지하기 위해 착용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디바이스(200)는 하니스(202)를 포함할 수 있다. 하니스(202)는 착용하는 동안 편안함을 허용하기 위해 사용자의 신체 부위, 예를 들어 허리 및/또는 엉덩이의 형상에 부합할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하니스는 사용자의 허리를 둘러싸고 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 하니스는 착용시 하니스의 편안함을 증가시키기 위해 추가적인 쿠션을 제공하는 패드(미도시) 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 사용자의 형태에 따라, 하니스(202)는 사용자가 개별적으로 착용할 수 있도록 낮은 프로파일을 유지할 수 있다.
디바이스(200)는 하나 이상의 지지부(204)를 포함할 수 있다. 각각의 지지부(204)는 보조 보행을 지원하기 위해 엉덩이와 다리 사이에 2 개의 접촉 지점을 생성하기 위해 하니스(202)에 연결될 수 있다. 지지부(204)는 착용 중에 편안함을 허용하기 위해 사용자의 신체 부위, 예를 들어 허벅지 및/또는 다리의 다른 부분의 형상에 부합할 수 있다. 도시된 바와 같이, 지지부(204)는 허벅지 주위에 착용될 수 있지만, 일부 실시예에서 지지부는 무릎 및/또는 아래 다리 주위에 착용될 수 있다. 지지부(204)는 하나 이상의 스트랩(205, 207)에 의해 사용자에게 고정될 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 지지부가 다리를 둘러싼 후, 스트랩(205, 207)은 다리에 대한 지지부(204)의 위치를 더 고정하기 위해 사용될 수 있다.
하니스(202)와 지지부(204)는 탄성 변형 가능한 부재(206)에 의해 연결될 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 보행 주기의 특정 단계에서 기계적 에너지를 저장하고 방출할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하니스와 지지부 사이의 거리에 기초하여 변형될 수 있다. 부재(206)는 더 이완된 상태에서 하나 이상의 확장된 상태로 부재(206)를 전이시키기 위해 아래에서 더 설명되는 바와 같이 그 길이를 증가시키기 위해 신장됨으로써 변형될 수 있다. 이완된 상태는 탄성 변형 가능한 재료의 진정한 이완된 상태일 수 있거나, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 재료는 이완된 상태에서 일정량의 탄성 변형이 존재하도록 사전 부하될 수 있다. 이 사전 부하는 탄성 변형 가능한 부재에 의해 생성되는 힘을 증가시키는 데 사용될 수 있으며, 따라서 이동(예를 들어, 보행) 동안 사용자에게 더 큰 도움을 제공한다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 디바이스(200) 착용자의 특정 특성에 기초하여 맞춤화 및/또는 조정될 수 있다. 부재(206)를 조정하는 것은 부재가 사용자의 움직임을 방해하거나 방해하지 않고 사용자의 보행 동안 원하는 시간에 원하는 수준의 보조 력을 제공하도록 적절하게 조정되는 것을 보장할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(206)의 조정은 예를 들어 무게, 높이, 다리 길이 등을 포함하는 다수의 파라미터에 기초할 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재의 길이, 폭, 두께, 강성 및/또는 다른 매개 변수는 특정 사용자에 대한 조정을 돕기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재의 크기 또는 재질은 사용자의 신체 부위의 키, 체중 및/또는 길이에 따라 변경되어 디바이스가 사용자에게 편안하게 맞도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)의 두께는 부재가 사용자 및/또는 디바이스에 더 큰 힘을 흡수하고 가할 수 있도록 증가될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하니스와 지지부를 연결할 때 1 회, 2 회 또는 3 회 이상 접힐 수 있다. 이러한 실시예에서, 부재는 더 큰 힘을 견딜 수 있고 파손에 더 저항할 수 있다.
탄성 변형 가능한 부재(206)는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 재료 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 변형 가능한 부재는 단일 재료 또는 상이한 재료의 2 개 이상의 층을 포함할 수 있다. 다른 재료를 사용하면 단일 재료로는 달성할 수 없는 경우에 따라 원하는 단일 효과를 만들 수 있다. 재료의 층들은 선택한 재료를 선택하고 켜켜로 놓이게(layer) 하여 원하는 양의 변형, 확장 및 지지를 생성하여 조정할 수 있다. 일부 실시예에서, 층상 재료는 재료가 서로 독립적인 다양한 방향으로 신장될 수 있도록 상이한 탄성을 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하니스(202)의 일부에 의해 수용되도록 지지부(204)로부터 근위로 연장될 수 있고, 그러나, 일부 실시예에서 탄성 변형 가능한 부재(206)는 지지부(204)의 일부에 의해 수용되도록 하니스(202)로부터 연장될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 도시된 바와 같이 넓고 편평한 형상을 가질 수 있으며, 이는 부재가 착용 중에 편안함을 허용하도록 다리의 형상에 부합하도록 허용한다. 다리의 모양을 따르고 사용 중에 변형함으로써, 부재(206)는 다리의 표면에 대해 실질적으로 평평하게 놓일 수 있는 낮은 프로파일을 유지할 수 있어, 사용자가 디바이스(200)의 사용에 대해 분리될 수 있게 한다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 다리의 전방을 따라, 예를 들어, 사용자의 대퇴사 두근을 따라 놓일 수 있지만, 탄성 변형 가능한 부재가 다리의 뒤쪽, 예를 들어 햄스트링 또는 다리의 측면을 따라 실행되도록 디바이스가 설정될 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하나 이상의 코일을 갖는 스프링을 포함할 수 있다. 길이, 코일의 두께, 코일 수 및 재료 탄성 계수와 같은 매개 변수는 특정 사용자의 조정을 돕기 위해 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 이동 중에 사용자에게 도움을 제공하기 위해 부재(206)를 확장 상태에서 보다 이완된 상태로 전환하기 위해 압축될 수 있는 압축 스프링, 코일, 웨이브 또는 와셔를 포함할 수 있다.
디바이스(200)는 탄성 변형 가능한 부재(206)를 디바이스의 다른 구성 요소에 부착하기 위한 커넥터(208)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 커넥터(208)는 지지부(204)를 하니스(202)에 결합하기 위해 탄성 변형 가능한 부재(206)에 부착될 수 있다. 커넥터(208)는 탄성 변형 가능한 부재 및 그를 통해 하니스를 수용하기 위해 내부에 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 커넥터(208)는 커넥터(208) 및/또는 부재(206)가 착용 동안 편안함을 허용하도록 다리의 형상에 일치하도록 하는 아치형 형상을 가질 수 있다. 다리의 형상을 준수함으로써, 커넥터(208)는 다리의 표면에 대해 놓이게 하는 낮은 프로파일을 유지할 수 있다.
커넥터(208)는 조절 가능한 스트랩(209)(예를 들어, 래칫 스트랩, 연속적으로 조절 가능한 버클 스트랩 등)에 결합되어 지지부(204)를 하니스(202)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 조절 가능한 스트랩(209)은 탄성 변형 가능한 부재(206)에 결합되는 커넥터(208)에 부착되도록 하니스(202)로부터 연장될 수 있다. 조절 가능한 스트랩(209)은 지지부 및 하니스가 사용자에게 결합되면 스트랩의 길이(L1)가 조절되도록 할 수 있다. 예를 들어, 래칫 스트랩을 사용하는 실시예에서, 래칫 스트랩은 복수의 단계를 포함할 수 있으며, 커넥터와 하니스 사이의 거리를 변경하기 위해 인접한 단계 사이에서 이동될 수 있다. 길이를 줄이기 위해 조절 가능한 스트랩(209)의 길이(L1)를 조정하는 것은 이완된 상태에서 존재하는 탄성 변형의 양을 변경하기 위해 탄성 변형 가능한 부재(206)를 사전 부하할 수 있고, 이는 다시 이완된 상태에서 더 확장된 상태로 이동함에 따라 탄성 변형 가능한 부재에 의해 생성되는 힘의 양을 조정할 수 있다. 각각의 확장 상태에서 탄성 변형 가능한 부재(206)에 의해 저장된 에너지의 양은 래칫 스트랩(209)의 길이(L1)에 반비례할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 6a 내지 6b에 도시된 바와 같이, 하니스(202)는 허리에 결합될 수 있고 지지부(204)는 사용자의 다리에 결합될 수 있지만, 아래에서 더 설명되는 바와 같이 디바이스(200)의 다른 방향도 가능할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서 디바이스(200)는 단일 지지부(204) 및 사용자의 단일 다리에 결합되는 탄성 변형 가능한 부재(206)를 포함할 수 있으며, 다른 실시예에서 디바이스(200)는 사용자의 제 2 다리에 결합된 제 2 지지부 및 탄성 변형 가능한 부재를 포함하는 제 2지지 구조물(201)을 포함할 수 있다.
도 7은 평평하게 놓인 하니스(202)의 실시예를 도시한다. 하니스(202)는 하니스(202)의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 하나 이상의 연장부(210)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 디바이스(200)는 하니스를 따라 연장되는 제 1 연장 세트(210a) 및 제 2 연장 세트(210b)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 연장 세트(210a, 210b)는 몸통에 대한 하니스(202)의 위치를 고정하기 위해 사용자의 몸통을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 각각의 연장 세트(210a, 210b)는 연장 세트를 서로 결합하기 위한 하나 이상의 버클을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제 1 연장 세트(210a)는 제 2 연장 세트(210b)의 대응하는 버클(213a, 213b)에 수용되도록 구성된 한 쌍의 버클(211a, 211b)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 연장 세트(210a, 210b)는 단일 버클을 포함 할 수 있지만, 3 개 이상의 버클의 배열이 가능하다. 추가 실시예에서, 연장부(210a, 210b)는 하니스의 위치를 고정하기 위해 서로 묶거나, 접착되거나, 스테이플링되거나, 달리 부착될 수 있다.
도 8은 하니스(202)의 다양한 구성 요소를 더 상세히 예시한다. 도시된 바와 같이, 하니스(202)는 베이스(214), 에어 메시(216), 립 스톱(ripstop)(218) 및 커플러(220)를 포함할 수 있다. 베이스(214)는 사용자의 몸통에 접하는 탄성 재료를 포함할 수 있다. 베이스(214)는 착용시 하니스(202)의 미끄러짐을 최소화하기 위해 사용자의 기하학적 구조에 부합하도록 신장될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스(214)는 착용시 하니스의 편안함을 증가시키기 위해 추가적인 쿠션을 제공하는 패드(도시되지 않음) 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스(214)는 하니스를 사용자에게 고정하기 위한 고정 특징부(예를 들어, 후크 및 루프 패스너)(222)를 포함할 수 있다. 고정 특징부(222)는 하니스(202)의 외부 표면의 길이를 따라 균일하게 분포될 수 있지만, 일부 실시예에서 외부 표면은 그 위에 단일 고정 특징부를 포함할 수 있다. 고정 특징부(222)는 다양한 방식으로 서로 인터페이스할 수 있다. 고정 특징부(222) 중 하나 이상은 대응하는 고정 특징부의 대응하는 루프에 부착되도록 형상화된 후크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하니스(202)의 제 1 단부는 몸통에 대한 하니스(202)의 위치를 유지하기 위해 하니스(202)의 제 2 단부에 위치한 제 2 고정 특징부(222b)를 덮는 고정 특징부(222a)를 포함할 수 있다. 하니스(202)의 둘레는 하니스(202)의 제 1 단부를 하니스의 외부 표면을 따라 배치된 복수의 고정 특징부 중 다른 하나에 고정함으로써 조절 가능하여 상이한 크기의 사용자에게 적합할 수 있다. 추가 벨트 및/또는 스트랩은 또한 하니스(222)의 구조 및 그 앵커 지점을 강화하여 하니스를 가로 질러 하중을 분배하고 그것이 결합되는 신체 부분에 의해 경험될 수 있는 마찰을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
에어 메쉬(216)는 사용자를 위해 하니스를 완충시키는 외부 표면(224) 및 내부 표면(226)을 포함할 수 있다. 내부 표면(226)은 베이스(214)의 외부 표면에 접할 수 있거나, 일부 실시예에서, 사용자의 몸통에 접하도록 베이스(214)를 통해 및/또는 주위에서 돌출될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스(214)에 대한 에어 메시(216)의 위치는 연장부(210a, 210b)가 통과할 수 있게 하는 하나 이상의 채널을 형성할 수 있다. 연장부(210a, 210b)를 채널을 통해 통과시켜 대부분의 연장부가 내부에 배치된 상태로 유지되는 것은 연장부가 외부 표면 및/또는 의복에 찢어 지거나 고리에 걸려 하니스(202)의 미끄러짐 및 찢김을 유발할 위험을 최소화한다.
도시된 바와 같이, 내부 표면(226)은 하니스의 편안한 결합을 가능하게 하기 위해 신체 부분과 정렬되는 하나 이상의 인터페이스(230)를 갖는 쿠션(228)을 포함할 수 있다. 쿠션(228)은 하니스(202)가 사용자가 착용할 때 가볍고, 편안하고, 통기성이 있고, 유연할 수 있도록 사용자에 대해 위치될 수 있다. 하나 이상의 외부 표면(224), 내부 표면(226), 및 인터페이스(230)는 착용 중에 피부에 대한 마찰 및/또는 자극을 최소화하면서 디바이스(100)의 하중을 분산시키기 위해 구조 및 하니스(102)의 앵커 지점을 강화하기 위해 나일론, 네오프렌, 구멍이 뚫린 네오프렌, 밀레리게 및 기타 부드럽고 탄성 있는 소재로 제조될 수 있다. 도시된 바와 같이, 쿠션(228)은 착용시 사용자의 등 부분을 따라 쿠션(228)이 위치하도록 하니스(202)의 중간 부분 전체에 걸쳐 연장될 수 있지만, 일부 실시예에서 쿠션은 하니스의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 쿠션(228)은 또한 다양한 형상을 가질 수 있다.
립 스톱(218)은 립 스톱이 에어 메시(216)의 적어도 일부를 덮도록 에어 메시(216)의 외부에 배치될 수 있다. 립 스톱(218)은 하니스의 다른 재료에서 발생하는 경우 구조적 지지를 제공하고 립의 전파를 방지하는 기능을 한다. 립 스톱(218)은 나일론으로 형성될 수 있지만, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 이 재료로 엄격하게 제한되지는 않는다.
커플러(220)는 그 위에 하나 이상의 고정 지점(232)을 포함할 수 있다. 고정 지점(232)은 디바이스(200)의 나머지 구성 요소에 하니스(202)를 결합하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 고정 지점(232)은 이를 통해 조절 가능한 스트랩(209)을 수용하기위한 개구(234)를 내부에 포함할 수 있다. 고정 지점(232)은 사용자의 각 다리와 정렬되도록 하니스(202)를 착용한 사용자의 중간 선의 양쪽에 위치할 수 있다. 고정 지점(232)은 커넥터(208) 및/또는 탄성 변형 가능한 부재(206)에 결합하도록 착용될 때 하니스(202)로부터 원 위로 연장될 수 있다. 고정 지점(232)은 도시된 바와 같이 버클일 수 있지만, 일부 실시예에서 고정 지점(120)은 버튼, 벨크로 스트립, 후크 등일 수 있다. 일부 실시예에서, 하니스(202)를 나머지 구성 요소에 결합하기 위해 3 개 이상의 고정 지점(232)이 사용될 수 있다.
고정 지점(232)은 하니스에 대한 고정 지점(232)의 위치를 조정하기 위해 하니스(202)에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 고정 지점(232)은 고정 지점(232)이 커플러(220)를 따라 미끄러질 수 있도록 커플(220)의 인터페이스 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 후크, 스트랩, 후크 및 루프 패스너, 접착제, 바늘, 및 다른 유사한 특징이 주어진 방향으로 고정 지점을 유지하기 위해 예시된 패스너 대신에 또는 추가로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 접힌 배향을 추가로 고정하기 위해 고정 지점(232)의 표면을 따라 1 개, 2 개 또는 3 개 이상의 패스너가 위치될 수 있다.
고정 지점(232)은 탄성 변형 가능한 부재(206)와의 결합 위치를 결정하기 위해 하니스(202)를 따라 위치될 수 있으며, 그러나, 일부 실시예에서, 고정 지점은 하니스(202)에 대한 고정 지점(232)의 고정된 위치를 유지하기 위해 커플러(220) 상에 재봉되거나 그렇지 않으면 일체로 결합될 수 있다. 각각의 고정 지점(220)은 그에 부착되고 그로부터 원위로 연장되는 조절 가능한 스트랩(209)을 포함할 수 있다. 조절 가능한 스트랩(209)은 고정 지점(232)의 개구(234)를 통해 삽입되고 개구(234) 주위를 감싸는 것에 의해 고정 지점(232)에 결합될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하니스(202)는 조절 가능한 스트랩(209) 및 고정 지점(232)의 위치를 유지 및/또는 조절하도록 구성된 하나 이상의 측 방향으로 연장되는 스트랩(238)을 포함할 수 있다.
조정 가능한 스트랩(209)이 모든 실시예에 포함될 필요는 없음에 유의한다. 일부 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 길이 조절이 필요하지 않은 경우 고정된 길이의 스트랩(209'), 예를 들어, 간단한 길이 또는 재료의 루프가 고정 지점의 개구(234)를 통해 배치될 수 있다. 고정 길이 스트랩(209')은 나일론 또는 다른 직물 재료로 제조될 수 있다. 이러한 실시예에서, 탄성 변형한 가능 부재(206) 및/또는 커넥터(208)는 고정 길이 스트랩(209')의 개구(236')에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 측 방향으로 연장되는 스트랩(238)은 고정 길이 스트랩(209') 및 고정 지점(232)의 위치를 유지 및/또는 조절하는데 사용될 수 있다.
도 10 및 11은 탄성 변형 가능한 부재(206)의 다른 실시예를 도시한다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 탄성 변형 가능한 부재(206)가 몸통과 다리, 예를 들어, 허벅지, 무릎 및/또는 아래 다리의 일부 사이에서 연장되도록 사용자에게 고정되어 이동 중에 사용자에게 도움을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하니스(202)와 지지부(204)를 결합할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(206)는 제 1 이완 상태에서 복수의 확장 상태 중 하나로 전이하도록 구성될 수 있다. 확장된 상태에서, 예를 들어 몸통에 대한 다리 위치가 변경되는 동안 스트레칭과 같이, 탄성 변형 가능한 부재(206)는 하니스(202)와 지지부(204) 사이의 거리가 증가할 수 있도록 더 큰 길이를 가질 수 있는데, 보행시와 같이 뒤꿈치가 단단한 표면과의 접촉 위치에서 단단한 표면에서 들어 올릴 때 발생할 수 있다. 탄성 변형 가능한 부재(206)의 길이 변경, 굽힘, 연장 및 수축 능력은 착용 중에 보다 자연스러운 보폭을 허용할 수 있고 보행 중에 사용자에 의해 가해지는 힘 및 에너지의 양을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 부재(206)는, 약 10cm 내지 약 15cm, 약 11cm 내지 약 14cm, 약 12cm 내지 약13.5cm 범위의 폭, 및 약 30cm 내지 약 40cm, 약 32cm 내지 약 38cm 범위 또는 약 35cm 값의 길이를 가질 수 있다. 부재(206)의 폭 및 길이는 환자의 키, 체중 및/또는 해부학 적 구조에 기초하여 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 하니스 및/또는 몸통에 고정된 탄성 변형 가능한 부재(206)의 단부는 작동 유닛에 의해 외부로 이동될 수 있지만, 일부 실시예에서 부재(206)는 즉시 개시되는 시스템의 하나 이상의 구성 요소와 수동 기계 연결 장치에 의해 이동될 수 있다. 예를 들어, 부재(206) 중 하나의 확장 및 이완은 반대쪽 다리에 고정된 다른 탄성 변형 가능한 부재(206)의 이동을 통해 능동적으로 및/또는 수동적으로 제어될 수 있다. 움직임은 보행 주기 동안 다양한 지점에서 활성화되도록 부재(206)를 연장 및/또는 압축할 수 있다. 몸통과 제 1 다리 사이에 고정된 하나의 부재(206)가 이완 상태에서 복수의 확장 상태로 전환될 때, 반대쪽 다리에 고정된 제 2 부재는 복수의 확장 상태 중 하나에서 이완 상태로 전이할 수 있다. 반대쪽의 탄성 변형 가능한 부재(206)를 이완 상태로 배치함으로써, 부재(206)는 다음 다리 스윙 동안 에너지를 저장하도록 준비된다.
탄성 변형 가능한 부재(206)는 부재(206)를 하니스(202) 및 지지부(204)에 결합하기 위해 결합된 하나 이상의 베이스(241)를 포함할 수 있다. 지지부(241)의 예시적인 실시예가 도 12에 도시되어 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 베이스(241)는 부재(206)를 결합시키기 위해 부재(206)의 양단부에 배치될 수 있다. 부재(206)는 부재(206)를 결합시키기 위해 각각의 베이스(241) 주위에 감길 수 있다. 부재(206)는 부재(206)가 결합되도록 1 회, 2 회, 3 회 또는 4 회 이상 감길 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 후크 및 루프 패스너(예를 들어, 벨크로), 버클, 접착제 및/또는 클립을 사용하여 부재를 디바이스의 구성 요소에 고정할 수도 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 부재(206)는 베이스(241) 중 하나 주위에 감겨 매스틱 접착제로 고정될 수 있는 반면, 부재(206)의 제 2 단부는 루프를 통해 삽입될 수 있고/있거나 반대쪽 단부에서 베이스(241)에 벨크로와 결합될 수 있다. 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 부재(206)는 부재(206)의 각 단부에서 베이스(241) 주위에 감길 수 있고, 부재가 베이스로부터 분리되지 않도록 접착제가 이용될 수 있다.
도 6a 내지 6b에 도시된 바와 같이, 베이스(241)는 커넥터(208) 중 하나 이상에 결합되고 지지부(204)에 접지될 수 있다. 베이스(241)는 커넥터(208) 및/또는 지지부(204)에 수용되어 부재(206)를 그에 결합할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 베이스(241)는 베이스(241)의 한쪽 또는 양쪽 단부가 부재(206)로부터 돌출되도록 탄성 변형 가능한 부재(206)의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 도 15a 내지 15h에 도시된 바와 같이, 베이스(241)의 돌출 단부는 베이스(및 이에 따라 탄성 변형 가능한 부재)를 거기에 결합하기 위해 지지부(204) 내에 배치될 수 있으며, 아래에서 더 상세히 논의된다.
베이스(241)는 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 베이스(241)는 베이스(241)가 하니스(202), 지지부(204), 또는 사용자의 해부학적 구조 주위에서 구부러지거나 및/또는 변형되도록 하는 곡률을 가질 수 있다. 베이스(241)의 곡률 정도는 베이스 재료(예를 들어, 왁스, 히트 건 등)를 소성 변형시키는 다양한 방법 중 임의의 것을 사용하여 맞춤화될 수 있다.
도 13a 내지 13b는 커넥터(308)에 결합된 탄성 변형 가능한 부재(306)의 대안적인 실시예를 도시한다. 탄성 변형 가능한 부재(306)는 베이스(241) 사이의 커넥터(308)를 통해 연장되는 길이를 따라 다수의 부재로 분할될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(306)는 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)는 커넥터에 대해 탄성 변형 가능한 부재의 상대적 위치를 유지하도록 함으로써 힘 분포를 개선할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 탄성 변형 가능한 부재를 분할하는 것은 커넥터(308)에 형성된 별도의 슬롯을 통해 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)를 통과시키는 것과 결합될 수 있다. 이것은 예를 들어, 작은 공간에 너무 많은 힘을 가하고 커넥터(308)를 부러뜨리거나 심지어 단순히 착용자에게 불편함을 유발할 수 있는 방식으로 탄성 변형 가능한 부재가 커넥터(308)의 일 측으로 미끄러지거나 뭉치는 것을 방지할 수 있다. 이러한 방식으로 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)를 분할하고 더 나은 힘 분배를 제공하는 것은 또한 커넥터(308)가 더 가볍고, 더 저렴하게 되도록 더 적은 재료를 사용하여 제조될 수 있게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 탄성 변형 가능한 부재(306)를 분할하는 다양한 방식은 전술한 바와 같이 단일 부재 및 2 개의 부재의 사용을 포함하는 다른 실시예뿐만 아니라 복수의 부재가 사용되는 다른 실시예에서 가능하다. 이러한 모든 수정은 본 개시의 범위 내에서 고려된다.
탄성 변형 가능한 부재(306)는 부재(306)의 전체 길이에 걸쳐 또는 그의 길이의 일부를 통해 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)로 분할될 수 있다. 예를 들어, 도 13a에 도시된 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(306)는 내부 베이스(241a)의 내부 표면에 일체형으로 부착될 수 있으며, 도 13b에 도시된 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(306)는 나머지 길이에 걸쳐 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)로 분할되어 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)가 외부 베이스(241b)에 결합된다. 전술한 바와 같이, 탄성 변형 가능한 부재(306)가 다중 부재로 분할되는 것은 탄성 변형 가능한 부재(306)가 커넥터(308)에 대한 미끄러짐 및/또는 원치 않는 움직임을 방지하도록 할 수 있다. 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(306)가 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)로 분할되는 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(306)는 하나 이상의 베이스(241) 주위에 단일 피스로서 결합 및/또는 그렇지 않으면 감겨질 수 있고, 이어서 탄성 변형 가능한 부재(306)를 베이스(241)에 쉽게 결합하기 위해 별도의 부재를 형성하도록 절단될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재(306)의 분할은 커넥터(308) 또는 다른 베이스(241)에 결합하기 전에 그 길이 전체에 걸쳐 연장되거나 종결될 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 변형 가능한 부재는 베이스(241) 사이에서 연장되는 3 개 또는 4 개 이상의 부재로 분할될 수 있다.
도 14a 내지 14b는 탄성 변형 가능한 부재(306)를 디바이스의 다른 구성 요소에 부착하기 위한 커넥터(308)의 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 커넥터(308)는 지지부(204)를 하니스(202)에 결합하기 위해 제 1 및 제 2 탄성 변형 가능한 부재(306)에 부착될 수 있다. 커넥터(308)는 탄성 변형 가능한 부재(306)가 결합된 지지부(204)와 하니스(202) 사이의 인터페이스일 수 있는 강성 구성 요소일 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터(108)는 보행 중에 다리의 굽힘 및 연장 동안 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)에 의해 그 위에 가해지는 하중을 견딜 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 커넥터(308)는 아치형 형상을 가질 수 있으며, 이는 커넥터(308) 및/또는 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)가 착용 중에 편안함을 허용하기 위해 다리의 형상에 일치하도록 허용한다. 다리의 형상에 따라, 커넥터(308)는 다리의 표면에 대해 놓이게 하는 낮은 프로파일을 유지할 수 있다.
커넥터(308)는 탄성 변형 가능한 부재 및 그를 통해 하니스를 수용하기 위해 내부에 하나 이상의 개구(352)를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 13a 내지 13b에 도시된 바와 같이, 커넥터(308)는 이를 통해 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)를 수용하도록 구성된 한 쌍의 개구(352a, 352b)를 포함할 수 있다. 개구(352a, 352b)는 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)가 통과하여 그 자체로 다시 접힐 수 있도록 커넥터(308)의 슬롯으로서 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)의 위치는 각각의 개구(352a, 352b) 내에서 조정되어 부재가 그 안에서 미끄러질 수 있지만, 각각의 부재 사이의 엉킴을 피하기 위해 서로 상호 작용하는 것이 제한된다. 또한, 일부 실시예에서 개구(352a, 352b)는 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)의 원하는 위치를 유지하기 위해 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)의 크기와 일치하도록 크기가 조정될 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이 커넥터(308)에 대한 힘의 균일한 분포를 보장하고 커넥터가 더 적은 재료로 더 가볍고 더 저렴하게 만들어질 수 있게 한다. 탄성 변형 가능한 부재의 집중 응력을 견딜 필요가 없기 때문이다.
커넥터(308)는 커넥터(308)를 하니스(202)에 결합하기 위해 내부에 하나 이상의 특징부를 수용하도록 구성될 수있는 보어(354)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보어(354)는 아래에서 더 논의되는 바와 같이 그 안에 조정 스트랩(209)의 일부를 수용하는 수용 부재(360)에 부착되도록 구성될 수 있다. 보어(354)는 도시된 바와 같이 개구(352a, 352b)보다 작을 수 있지만, 일부 실시예에서 보어는 동일한 크기이거나 개구(352a, 352b)보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, 보어(354)는 조절 가능한 스트랩(209) 또는 이를 통해 하니스(202)의 다른 특징을 수용할 수 있다.
도 15a 내지 15h는 내부에 배치된 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)를 갖는 커넥터(308)를 디바이스(200)의 지지부(204)에 결합하는 예시적인 방법을 도시한다. 지지부(204)는 탄성 변형 가능한 부재(306) 및 베이스(241)가 통과하여 탄성 변형 가능한 부재(306)를 지지부(204)에 고정할 수 있는 개구(242)를 노출시키는 하나 이상의 플랩(244, 246)을 갖는 홀더(240)를 포함할 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 부재(306a, 306b)가 결합된 상부 및 하부 베이스(241a, 241b)는 홀더의 개구(242)를 통과하여 홀더(240) 내에 배치된다. 도 15c에 도시된 바와 같이, 베이스(241)가 정렬될 때 개구(242)보다 길 수 있기 때문에, 이것은 베이스(241a, 241b)를 비스듬히 통과시킴으로써 수행된다.
홀더(240)는 부재(306a, 306b)를 지지부(204)에 고정하기 위해 내부에 베이스(241a, 241b)를 수용하도록 구성된 하나 이상의 인서트(248)를 포함할 수 있다. 인서트(248)는 내부에 베이스(241)에 맞는 크기를 갖는 홀더(240)를 따라 위치되는 포켓의 형태일 수 있다. 도 15c 내지 15d에 도시된 바와 같이, 베이스(241a, 241b)의 돌출 단부는 지지부(204)로부터 베이스의 이동 및 인출을 제한하기 위해 인서트(248) 내로 위치될 수 있다. 홀더(240)는 내부에 베이스를 수용하기 위한 다수의 인서트를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.
도 15e 내지 15f에 도시된 바와 같이, 각각의 베이스(241a, 241b)는 인서트(248)에 배치될 수 있다. 베이스(241a, 241b)는 인접한 인서트(248)에 배치되어 베이스를 결합할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하부 베이스(241a)는 개구(242)를 통해 삽입되고 개구(242)로부터 더 멀리 인서트(248)에 배치될 수 있으며, 상부 베이스(241b)는 베이스의 배치가 변할 수 있지만 개구(242)에 더 가까운 인접한 인서트(248)에 삽입된다. 지지부(204)로부터 하니스(202)를 향해 연장하는 부재(306a, 306b)의 길이는 베이스(241a, 241b)가 배치되는 인서트(248)를 선택함으로써 조절될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 베이스가 여기에 고정된 후, 도 15g 내지 15h에 도시된 바와 같이, 플랩(244, 246)은 베이스(241a, 241b)를 지지부에 추가로 고정하고 풀 아웃을 방지하기 위해 폐쇄될 수 있다.
도 16은 커넥터(308)에 결합될 수 있는 수용 부재(360)의 예시적인 실시예를 도시한다. 수용 부재(360)의 내부 표면은 커넥터(308)의 보어(354)에 결합하기 위한 결합 특징부(미도시)를 가질 수 있다. 수용 부재(360)는 지지부(204) 및 탄성 변형 가능한 부재(306)를 하니스(202)에 결합하기 위해 그것을 통해 하니스(202)로부터 연장되는 조절 가능한 스트랩(209)을 수용하도록 구성될 수 있다. 수용 부재(360)는 이를 통해 조절 가능한 스트랩(209)을 삽입하기 위한 내부 루멘(미도시)을 정의하는 수용 부분(362)을 가질 수 있다. 조절 가능한 스트랩(209)이 삽입된 수용 부재(360)의 예시적인 실시예가 도 17에 더 상세히 도시되어 있다. 전술된 바와 같이, 수용 부재(360)는 래칫 메커니즘의 폴(pawl)이 맞물릴 수 있는 일련의 릿지, 특징부, 또는 다른 함몰 부를 포함할 수 있는 스트랩(209)에 대해 그 위치를 선택적으로 잠글 수 있는 래칫 메커니즘을 포함할 수 있다. 따라서, 초기 양의 사전 부하 장력은(a) 베이스(241)가 지지부(204) 상에 배치되는 인서트(248)를 선택하는 단계 및(b) 수용 부재(360)의 래칫 메커니즘을 사용하여 스트랩(209)에 대한 커넥터(308)의 위치를 조정하는 단계 중 임의의 것에 의해 탄성 변형 가능한 부재에 배치될 수 있다.
도 18a 내지 18b는 탄성 변형 가능한 부재(306a, 306b)가 내부에 배치된 커넥터(308)에 결합된 수용 부분(360)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 18b에 도시된 바와 같이, 수용 부분(360)의 결합 특징부는 나사, 볼트, 또는 보어(354)를 통해 수용되는 당업자에게 알려진 다른 메커니즘을 사용하여 커넥터(308)에 결합될 수 있다. 수용 부분(360)은 커넥터(308)로부터 근위로 연장되어 그 안에 조정 스트랩(209)을 수용할 수 있다.
여기서 개시된 디바이스(100, 200)는 디바이스가 의류를 디바이스 위에 착용할 수 있도록 로우 프로파일을 포함할 수 있지만, 일부 실시예에서 하니스와 지지부의 둘레는 의류 위에 착용되도록 조정될 수 있다. 여기서 개시된 디바이스(100, 200)의 실시예는 배터리, 액추에이터 또는 강성 프레임 구성 요소를 포함하지 않으므로 디바이스(100, 200)의 로우 프로파일 설계에 추가된다. 일부 실시예에서, 디바이스(100, 200)는 디바이스가 사용자의 다리 및 허리에 대해 꼭 맞도록 신체에 단단하게 고정되는 한 쌍의 스판덱스 바지 위에 착용될 수 있다. 하니스, 지지부, 스트랩 및 탄성 변형 가능한 요소를 만드는 데 사용되는 재료는 땀을 줄이고 착용자의 편안함을 높이는 것으로 알려진 다양한 재료 중 하나일 수 있다.
상기 설명 또는 첨부된 도면에서 표현되거나 암시된 방법 단계의 임의의 순서는 개시된 방법을 그 순서로 단계를 수행하는 것으로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 점에 유의해야 한다. 오히려, 오히려 개시된 각각의 방법의 다양한 단계는 임의의 다양한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 설명된 방법은 단지 하나의 실시예이므로, 추가 단계를 포함하거나 더 적은 단계를 포함하는 다양한 다른 방법도 본 개시의 범위 내에 있다.
특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 설명된 개념의 사상 및 범위 내에서 수많은 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (22)

  1. 몸통에 대한 하니스의 위치를 유지하기 위해 사용자의 몸통에 결합되도록 구성된 하니스;
    다리에 대한 지지부의 위치를 유지하기 위해 사용자의 다리에 결합되도록 구성된 지지부; 및
    하니스 및 지지부에 결합된 탄성 변형 가능한 부재;
    를 포함하고,
    상기 부재는 보폭 동안 사용자로부터 요구되는 힘과 에너지 중 어느 것을 감소시키기 위해 보폭 동안 제 1의 이완된 상태와 제 2의 확장된 상태 사이에서 전이하도록 구성되는,
    보행 보조 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 몸통에 대한 다리의 굽힘 및 확장을 돕기 위해 지지부 및 하니스에 힘을 가하는,
    디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 제1 상태에서 제2 상태로의 전이 동안 기계적 에너지를 저장하고 제2 상태에서 제1 상태로의 전이 동안 기계적 에너지를 방출하여 사용자가 고관절에서의 굽힘 빛 확장 중 어느 것을 보조하는,
    디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 조절 가능한 연결 부재를 사용하여 하니스 및 지지부 중 어느 것에 결합되는,
    디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    조절 가능한 연결 부재의 길이는 탄성 변형 가능한 부재에 다양한 수준의 사전 부하를 부여하기 위해 변경될 수 있는,
    디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 스프링 또는 엘라스토머를 포함하는,
    디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 수동적인,
    디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    하니스는 사용자의 엉덩이 주위에 착용하도록 구성되는,
    디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재는 벨크로, 버클, 클립 및 접착제 중 하나 이상을 사용하여 하니스 및 지지부에 결합되는,
    디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    탄성 변형 가능한 부재에 결합된 커넥터를 더 포함하고, 상기 커넥터는 그것을 통해 하니스의 일부를 수용하도록 구성되는,
    디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    커넥터는 커넥터를 탄성 변형 가능한 부재에 고정하기 위해 그것을 통해 탄성 변형 가능한 부재의 일부를 수용하는 제 1 개구, 및 커넥터를 하니스에 고정하기 위해 그것을 통해 하니스의 일부를 수용하는 제 2 개구를 포함하는,
    디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    하니스의 일부는 하니스에서 연장되는 스트랩을 포함하는,
    디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    사용자의 제 2 다리에 결합되도록 구성된 제 2 지지부; 및
    하니스 및 제 2 지지부에 결합된 제 2 탄성 변형 가능한 부재;
    를 더 포함하는,
    디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하니스는 상기 몸통을 둘러쌈으로써 상기 몸통에 결합되어 상기 하니스의 제1 단부 상의 제1 고정 특징부는 상기 몸통에 대한 상기 하니스의 위치를 유지하도록 상기 하니스의 제2 단부 상의 제2 고정 특정부를 덮는,
    디바이스.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 다리를 둘러쌈으로써 상기 다리에 결합되어 상기 지지부의 제 1 단부 상의 제1 고정 특징부는 상기 다리에 대한 상기 지지부의 위치를 유지하도록 상기 지지부의 제2 단부 상의 제2 고정 특징부를 덮는,
    디바이스.
  16. 제1항에 있어서,
    하니스는 그 외부 표면을 가로 질러 일정 거리 이격된 복수의 고정 특징부를 포함하는,
    디바이스.
  17. 제1항에 있어서,
    지지부는 그 외부 표면을 가로 질러 일정 거리 이격된 복수의 고정 특징부를 포함하는,
    디바이스.
  18. 제16항에 있어서,
    하니스의 둘레는 하니스의 제 1 단부를 그 외부 표면 상의 복수의 고정 특징부 중 어느 것에 고정함으로써 조절 가능한,
    디바이스.
  19. 제17항에 있어서,
    지지부의 둘레는 하니스의 제 1 단부를 그 외부 표면 상의 복수의 고정 특징부 중 어느 것에 고정함으로써 조절 가능한,
    디바이스.
  20. 제1항에 있어서,
    지지부는 네오프렌, 나일론 및 밀레리게 중 하나 이상으로 만들어지는,
    디바이스.
  21. 제1항에 있어서,
    지지부는 네오프렌, 나일론 및 밀레리게 중 하나 이상으로 만들어지는,
    디바이스.
  22. 제1항에 있어서,
    지지부는 지지부의 구조를 강화하고 지지부의 길이에 걸쳐 하중을 분산시키기 위해 지지부의 길이를 따라 연장되는 스트랩을 더 포함하는,
    디바이스.

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