KR20210098453A - 조인트 근처에 위치하도록 설계된 장치 및 이러한 장치를 포함하는 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 부분 사이의 조인트 근처에 위치하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 두 부분 중 제1 부분에 구비되는 제1 인터페이스(11)와 두 부분 중 제2 부분에 이어지는 제2 인터페이스(12)로 구성되며, 이 장치는 제1 인터페이스와 제2 인터페이스 사이에 적어도 하나의 연결부를 포함하고, 연결부는 플로팅 피스톤에 의해 함께 연결되는 두 개의 챔버를 가지는 이중 실린더로 구성되고, 두 개의 챔버 중 제1 챔버는 제1 인터페이스에 연결되고, 제2 챔버는 이중 실린더가 아닌 구동부에 연결되고, 로드가 제2 인터페이스에 연결된다.
본 발명은 또한 그러한 장치를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

Description

조인트 근처에 위치하도록 설계된 장치 및 이러한 장치를 포함하는 시스템

본 발명은 조인트 근처에 위치하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 장치를 포함한 일반적인 시스템에 관한 것이다.

외골격은 그 사람이 특정 작업을 수행할 수 있도록 하기 위해 그 사람의 신체적 능력을 증강하는 역할을 한다. 따라서 외골격은 군사, 의료, 산업 등 다양한 응용 분야와 물리치료, 재활, 지원 등의 목적으로 사용될 수 있다.

그럼에도 불구하고 사용자의 자연스러운 움직임을 따라갈 수 있는 외골격, 특히 발목이나 무릎 유형의 복잡한 관절과 관련하여 외골격을 만드는 것은 상대적으로 복잡한 것으로 알려져 있다. 따라서 외골격은 사용자를 효과적으로 지원할 수 있도록 사용자의 움직임과 동시에 조인트를 활성화할 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은 관절이 효과적으로 작동할 수 있는 장치와 그러한 장치를 포함하는 일반 시스템을 모두 제안하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 두 부분 사이의 조인트 근처에 위치하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는 두 부분 중 제1 부분에 구비되는 제1 인터페이스와 두 부분 중 제2 부분에 구비되는 제2 인터페이스로 구성되며, 이 장치는 제1 인터페이스와 제2 인터페이스 사이에 적어도 하나의 연결부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 연결부는 플로팅 피스톤에 의해 함께 연결되는 두 개의 챔버를 가지는 이중 실린더로 구성되고, 두 개의 챔버 중 제1 챔버는 제1 인터페이스에 연결되고, 제2 챔버는 이중 실린더의 출력 로드에 연결되고, 상기 로드는 제2 인터페이스에 연결되며, 제2 챔버가 사용 중에 제1 챔버에 대해 이동함으로써, 출력 로드가 조인트의 제1 부분에 대해 조인트의 제2 부분을 이동시킬 수 있다.

따라서 본 발명은 특히 이중 실린더의 구성의 결과로 조인트의 두 개의 부분이 간단하고 효과적인 방식으로 서로 상대적으로 이동할 수 있다.

선택적으로, 출력 로드는 제2 인터페이스에 직접 장착된다.

선택적으로, 출력 로드는 제2 인터페이스에 힌지결합된다.

선택적으로, 출력 로드는 제2 챔버에 체결된다.

선택적으로, 장치는 제1 챔버에 상대적인 제2 챔버의 슬라이딩을 안내하는 적어도 하나의 가이드를 포함한다.

선택적으로, 가이드는 적어도 하나의 부싱-가이드-샤프트 어셈블리로 구성된다.

선택적으로, 장치는 제1 챔버에 상대적인 제2 챔버의 슬라이딩을 안내하는 두 개의 가이드를 포함하며, 가이드들은 이중 실린더의 반대쪽에 배열된다.

선택적으로, 슬라이딩을 안내하는 가이드는 이중 실린더 외부에 있다.

선택적으로, 장치는 제1 인터페이스가 연관 부분을 따라 원하지않는 슬라이딩을 하는 것을 제한하는 적어도 하나의 보조 연결부를 포함한다.

선택적으로, 보조 연결부는 그 단부의 적어도 하나가 상기 인터페이스의 적어도 하나에 고정 방식으로 체결되는 바를 포함한다.

선택적으로, 보조 연결부는 그 단부의 적어도 하나가 상기 인터페이스의 적어도 하나에 힌지결합된 연결 로드를 포함한다.

선택적으로, 장치는 사용자의 발목 근처에서 사용가능하게 위치하도록 형상화되고, 제1 인터페이스는 사용자의 정강이에 배치되고, 제2 인터페이스는 사용자의 발에 배치된다.

선택적으로, 제2 인터페이스는 사용자 부츠의 밑창과 접촉하도록 형상화된다.

또한 사용자가 착용하는 일반적인 시스템이 제공되고, 이러한 일반적인 시스템은 상술한 바와 같은 장치와 해당 장치를 위한 전원 공급 장치도 함께 포함한다.

선택적으로, 전원 공급 장치는 적어도 하나의 자기 유변 클러치를 포함한다.

본 발명의 다른 특징과 장점은 본 발명의 특정의, 제한되지 않는 실시예에 대한 다음의 설명을 읽을 때 나타난다.

발명은 첨부 도면을 참조하는 다음 설명에 비추어 볼 때 더 잘 이해될 수 있으며, 여기서:
도 1은 사용자가 착용하는 일반 시스템으로서, 해당 사용자의 조인트 중 하나에 근접한 위치에 있는 본 발명의 특정 실시예의 적어도 하나의 장치를 포함하는 사시도이고,
도 2는 사용자가 착용한 도 1에 도시된 장치의 더 큰 축적의 사이도이고,
도 3은 장치 자체의 이중 실린더가 도 2에서 전개 위치에 있는 상태의 종단면도이고,
도 4는 도 3과 유사한 도면으로, 이중 실린더는 접힌 위치에 있는 상태의 종단면도이고,
도 5는 도 1과 같이 시스템의 전원 공급 장치의 더 큰 축적의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 일반 시스템은 유체를 제1 장치(1)와 제2 장치(2)로 전달하는 전원 공급 장치(3)와 함께, 사용자의 오른쪽 각도와 관련된 제1 장치(1)와 사용자의 왼쪽 발목과 관련된 제2 장치(2)로 구성된다(유체는 액체가 기체보다 바람직함에도 불구하고, 선택적으로 점성이 있는 액체를 가지는 기체이거나, 또는 선택적으로 점성이 있는 액체, 등 일 수 있음). 따라서 이 시스템은 전원 공급 장치(3)를 제1 장치(1)에 연결하는 제1 채널(4)과 제2 장치(2)에 연결하는 제2 채널(5)을 포함하며, 채널(4와 5) 모두를 사용자가 착용한다. 또한 전원 공급 장치(3)는 스트랩, 백팩, 벨트, 하나 이상의 탄성 밴드 등을 통해 사용자의 등 아래쪽에 배치되어 있다.

제1 장치(1)는 도 2-4를 참조하여 아래에 설명되어 있다. 이 예에 있어서, 제2 장치(2)는 제1 장치(1)와 동일하므로 아래 설명은 제2 장치(2)에도 적용된다.

장치(1)는 사용자의 정강이에 배열된 제1 인터페이스(11)를 포함한다(여기서 "정강이(shank)"라는 용어는 무릎과 발목 사이에 확장되는 인체 부위를 지정하기 위해 사용된다. 예를 들어 제1 인터페이스(11)는 스트랩(표시되지 않음) 또는 다른 부착 수단을 통해 정강이에 고정된다. 제1 인터페이스(11)는 경골(tibia)에 걸쳐 있는 사용자의 정강이 전면에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 제1 인터페이스(11)는 사용자의 발 위에 있다.

제1 인터페이스(11)는 정강이 전면의 모양에 부합하도록 형상화되는 것이 바람직하다. 이를 위해 제1 인터페이스(11)는 사용자의 경골 모양과 유사한 오목한 모양으로 사용자와 접촉하는 표면을 가진 쉘(shell)(6)을 포함한다.

장치(1)에는 사용자의 발에 배열된 제2 인터페이스(12)도 포함되어 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스(12)는 사용자의 부츠(C)에 부착하기 위해 4개의 부착 아암(8)에 의해 확장되는 플레이트(7)로 구성된다.

부착 아암(8)은 제2 인터페이스를 해당 부츠(C)의 밑창(S)에 체결하기에 적합한 크기를 가지는 것이 바람직하다. 부착 아암(8)은 지면과 접촉하는 방식으로 연장할 수 있으며, 또는 지면과 접촉하는 밑창(S)까지만 연장할 수 있다.

부착 아암(8)은 가급적 부츠(C)의 내부와 외부에 대칭으로 분배된다.

이는 부츠(C)의 제2 인터페이스(12)에 의해 가해지는 힘을 두 인터페이스(11,12) 사이의 상대적 이동 중에 잘 분산되도록 한다.

따라서 제2 인터페이스(12)는 사용자의 발 상단과 측면에 배치된다.

이 예에 있어서 인터페이스(11,12) 모두 강성이라는 점을 유의해야 한다.

또한 이 장치는 제1 인터페이스(11)와 제2 인터페이스(12)를 함께 연결하는 메인 연결부(9)를 포함한다.

이를 위해 메인 연결부(9)는 플로팅 피스톤(23)에 의해 2개의 챔버(21,22)가 서로 연결된 이중 실린더(10)로 구성된다. 두 챔버(21,22) 사이에 씰링을 제공하기 위해, 챔버(21,22)의 각각과 플로팅 피스톤(23) 사이에 두 개의 롤링 다이어프램이 배열되어 있다. 따라서 이중 실린더(10)는 동일하게 "이중 롤링 다이어프램 실린더"라고 칭할 수 있다.

이중 실린더(10)는 축(X)을 따라 실질적으로 세로 방향으로 확장된다. 이 예에 있어서, 장치는 축(X)이 실질적으로 수직인 방식으로 배열된다.

두 개의 챔버 중 제1 챔버(21)가 제1 인터페이스(11)에 연결된다. 이 예에 있어서, 제1 챔버(21)는 제1 인터페이스(11)에 직접 장착된다.

예를 들어, 제1 챔버(21)는 제1 인터페이스(11)에 힌지결합된다.

일반적으로 제1 챔버(21)는 볼 조인트 또는 피벗 조인트에 의해 제1 인터페이스(11)에 힌지결합된다.

일반적으로 제1 챔버(21)의 상단부(13)는 제1 인터페이스(11)의 말단부(14)에 힌지결합된다.

따라서 제1 챔버(21)는 제1 인터페이스(11)를 기준으로 피벗할 수 있다. 또한 피스톤(23)은 피스톤(23)의 말단부(16)가 제1 챔버(21)의 상단부(13)와 실질적으로 수평을 이루는 높은 위치(도 4 참조)와 피스톤(23)의 말단부(16)가 제1 챔버(21)의 하단부(15)와 실질적으로 수평을 이루는 낮은 위치(도 3 참조) 사이의 축(X)을 따라 제1 챔버(21)에서 변환 시 이동 가능하다.

또한, 제2 챔버(22)도 마찬가지로 축(X)을 따라 제1 챔버(21)에 상대적인 변환으로 이동가능하고, 제2 챔버(22)가 제1 챔버(21)와 접촉하고, 피스톤(23)의 말단부(17)는 제2 챔버(22)의 하단부(18)와 실질적으로 수평을 이루는 높은 위치(도 4에 도시)와, 제2 챔버(22)가 제1 챔버(21)와 이격되어, 피스톤(23)의 말단부(17)가 제2 챔버(22)의 상단부(19)와 실질적으로 수평을 이루는 낮은 위치(도 3 참조) 사이의 축(X)을 따라 피스톤(23)에 상대적인 변환으로 이동 가능하다.

따라서 두 개의 챔버(21,22)가 동일한 이중 실린더(10)의 부품을 형성하지만, 각각의 챔버(21,22)가 서로 상대적으로 이동할 수 있도록 각각의 개별 구조로 형성되는 것을 관찰되어야 한다.

플로팅 피스톤(23)과 제2 챔버(22)는 이중 실린더(10)에 유체를 공급하는 전원 공급 장치(3)에 의해 제1 챔버(21)에 대해 상대적으로 이동하게 된다. 이를 위해 연결 채널(4)은 제1 챔버(21)의 상단부(13)에 있는 이중 실린더(10)로 안내된다. 제1 챔버(21), 제2 챔버(22), 및 플로팅 피스톤(23)은 세 개 모두 속이 비어 있으므로, 플로팅 피스톤(23)이 전개되거나 수축될 수 있도록 유체는 이 세 부분 (21, 22 및 23) 사이에서 흐를 수 있다.

따라서 이중 실린더(10)는 직렬 구성을 나타내므로 상대적으로 긴 스트로크를 가질 수 있다.

2개의 챔버(21,22) 사이의 상대적 이동을 안내하기 위해, 이중 실린더(10)는 가이드 샤프트를 따라 슬라이딩 가능한 적어도 하나의 부싱을 포함하고, 부싱 및 가이드 샤프트는 2개의 챔버(21,22)와 연관된 반면, 두개의 챔버(21,22) 및 플로팅 피스톤(23) 외부에 배열된다.

현재 예에 있어서, 제1 챔버(21)의 반대편에 있는 제1 챔버(21)의 바깥쪽으로 확장하기 위해, 이중 실린더(10)는 제1 챔버(21)에 견고하게 고정된 두 개의 가이드 샤프트(24)를 가지고 있으며, 따라서 제1 챔버(21)에 비해 고정적으로 고정된. 따라서 두 축 모두 축(X)과 실질적으로 평행하게 확장되며, 각각 이중 실린더(10의) 오른쪽과 왼쪽에 있다. 이에 따라 제2 챔버(22)는 가이드 샤프트(24)의 각각의 부싱을 따라 슬라이딩가능한 두 개의 부싱(25)(도면에서 한 개만 표시)을 가지고 있으며, 부싱(25)은 제2 챔버(22)에 단단히 고정된다.

또한 이중 실린더(10)에는 제2 챔버(22)에 연결된 출력 로드(26)가 있다. 이 예에 있어서, 출력 로드(26)는 그 제1 단부가 제2 챔버(22)의 하단부(18)에 견고하게 고정되어 있다.

선호되는 방식에 있어서, 출력 로드(26)의 제2 단부(27)는 제2 인터페이스(12)에 직접 장착된다. 그러면 출력 로드(26)는 중간 액추에이터 메커니즘 없이 제2 인터페이스(12)를 직접 작동할 수 있다.

마찬가지로, 출력 로드(26)의 제2 단부(27)는 제2 인터페이스(12)에 힌지결합되는 것이 바람직하다.

이는 출력 로드(26)가 제2 인터페이스에 부딪힐 때의 손상 위험을 제한한다. 또한 이를 통해 장치는 사용자의 발목 움직임을 보다 자연스럽게 따라갈 수 있다.

일반적으로 출력 로드(26)는 볼 조인트 또는 피벗 조인트에 의해 제2 인터페이스(12)에 힌지결합된다.

이 예에 있어서, 출력 로드(26)는 제2 인터페이스(12)의 플레이트(7)를 통해 제2 인터페이스(12)에 장착된다. 따라서 출력 로드(26)는 사용자의 발목을 자연스럽게 구부리는 축을 중심으로 상쇄되는 방식으로 제2 인터페이스(12)에서 작용한다. 특히 출력 로드(26)는 부착 아암(8)에 작용하며, 이는 접지 또는 밑창(S)에 작용한다(부착 아암(8)의 크기에 따라 다름).

또한 구동축(26)은 두 인터페이스(11,12) 사이에 양호한 힘 전달을 제공하는 견고한 구조를 형성한다는 점을 유념해야 한다.

사용 중에, 이중 실린더(10)가 수축 위치에 있는 상황에서(도 4 참조), 전원 공급 장치(3)가 이중 실린더(10)에 유체를 공급하면, 플로팅 피스톤(23)과 제2 챔버(22)는 모두 제1 챔버(21)에 비해 점진적으로 이동하게 되며, 제2 챔버(22)도 마찬가지로 이중 실린더(10)가 전개된 위치에 도달할 때까지(도 3과 같이), 플로팅 피스톤(23)에 상대적으로 움직이게 된다.

따라서 출력 로드(26)는 제2 인터페이스(12)에서 점진적으로 추력을 발휘하여, 제2 인터페이스(12)가 제1 인터페이스(11)에 상대적인 피벗을 하게 하여 발목을 피벗시킨다.

따라서 이 장치는 보행이나 달리기, 그리고 민간 및 군사적인 용도에 대해 사용자를 지원할 수 있다.

따라서 위에서 설명한 장치는 구조가 비교적 단순하며 이중 실린더(10)의 구동축(26)을 통해 제2 인터페이스(12)에서 직접 작동할 수 있다.

이것은 매우 반응적이기 때문에 효과적인 장치를 가질 수 있게 한다. 특히 위에서 설명한 장치는 너무 돌출될 수 있는 벨트 앤 풀리 형식 메커니즘을 사용하지 않는다.

이 장치는 또한 강력하다.

특히, 장치는 이중 실린더(10)가 전개된 위치와 수축된 위치 사이의 중간 위치에 있을 때, 사용자의 발이 수평면에 실질적으로 놓이도록 배치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 출력 로드(26)가 제2 인터페이스(12)에서 추력을 발휘할 때, 제1 인터페이스(11)가 반작용으로 경골을 따라 올라가는 것을 피하기 위해, 장치는 예를 들어 제1 인터페이스(11)와 사용자의 부츠(C) 사이에 정렬된 적어도 하나의 보조 연결부(28)를 포함한다.

가급적이면 장치는 두 개의 보조 연결부(28)를 가지는 것이 바람직하며, 각각은 제1 인터페이스(11)와 사용자의 부츠(C) 사이에 배열되어 있다. 각 보조 연결부(28)는 일반적으로 이중 실린더(10)의 오른쪽과 왼쪽 중 하나와 이중 실린더(10) 외부에 배치된다.

일반적으로 각 보조 연결부(28)는 그 제1 단부에서 제1 인터페이스(11)에 단단하게 체결되고, 제2 단부에서 부츠(C)에 단단하게 체결되는 바(29)의 형태이다.

다양한 바(bar)(29)들은 메인 연결부(9)에 의해 발생하는 힘을 흡수하여 제1 인터페이스(11)의 원치 않는 움직임을 방지하고, 특히 사용자의 경골을 따라 올라가는 제1 인터페이스(11)를 피하기 위한 역할을 하는 견고한 구조를 형성한다.

선택적으로, 바(29)는 제2 단부에서 부츠(C)에 체결된다. 예를 들어, 각각의 바(29)는 제1 인터페이스(11)의 각 측면 여백 중 하나에 체결되고, 부츠(C)의 외부 측면 중 하나에 체결되도록 배치된다.

또한 각각의 바(29)는 발목이 구부러지는 축을 중심으로 부츠(C)에 실질적으로 체결되는 방식으로 배치되는 것이 바람직하다.

이는 특히 사용자의 경골을 따라 미끄러지는 인터페이스(11)와 같이 사용자에 대한 제1 인터페이스의 원치 않는 이동을 최소화하는 역할을 한다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 특정 실시예에서의 전원 공급 장치(3)에 대한 설명이 아래에 나와 있다.

이 예에 있어서, 전원 공급 장치(3)는 제1 장치(1)와 관련된 제1 전원 공급 부재(31)와 제2 장치(2)와 관련된 제2 전원 공급 부재(32)에 연결된 모터와 같은 전원 공급원(30)으로 구성되며, 따라서 두 전원 공급 부재(31,32) 모두에 전원을 공급한다.

이는 전원 공급 장치(3)의 무게와 크기 모두에 해당하도록 제한한다. 본 예에 있어서, 사용자가 보행 동작을 수행하는 데 도움이 되려면, 장치(1,2)를 번갈아 켜야 하고 동시에 켜지지 않아야 하기 때문에, 단일 전원 공급원(30)을 사용하는 것이 유리하다.

일반적으로 각 전원 공급 부재(31,32)에는 입력축이 전원 공급원(30) 및 출력축에 연결된 입력축을 가지는 자기-유변 유체 클러치(33,34)를 포함한다. 사용 중에, 전원 공급원(30)에서 회전 구동 하에서, 입력축은 클러치(33,34)에 존재하는 자기-유변 유체가 충분히 점성이 있을 때, 출력축의 회전을 구동한다. 자기-유변 유체가 너무 많은 경우, 두 축이 회전하면서 함께 구속되지 않는다. 따라서 자기-유변 유체의 점도에 따라 작용함으로써 두 축 사이에 전달되는 토크를 제어할 수 있다.

이를 통해 장치(1,2)에 공급되는 전원을 미세하게 제어할 수 있다.

각 전원 공급 부재(31,32)에는 관련 장치로 유체를 전달하기 위한 출력 메커니즘도 포함되어 있다. 이를 위해, 각 출력 메커니즘에는 벨트 풀리 시스템 및/또는 케이블, 보든(Bowden) 케이블, 체인 등의 다른 변속기에 의해 관련 클러치(33,34)의 출력축에 연결된 출력 액추에이터(35,36)를 포함한다.

특히, 출력축과 출력 액추에이터(35,36) 사이의 변속기는 일단부에서 구동 풀리(37,38)에, 타단부에서 정지된 구조로 부착된 벨트(41,42)와 함께, 출력축에 고정된 구동 풀리(37,38) 및 관련 피동 풀리(39,40)로 구성되며, 벨트(41,42)도 피동 풀리(39,40) 둘레에 감겨져있다. 또한 출력 액추에이터(35,36)에는 피동 풀리(39,40)에 고정되어 있는 작동 아암(43,44)이 있어서, 출력축의 회전이 벨트(41,42)를 움직이게 하여, 결과적으로 작동 아암(43,44)에 트랙션을 적용한다. 예를 들어, 구동 풀리(37,38)와 피동 풀리(39,40) 사이의 비율은 2:1일 수 있지만 다른 비율을 사용할 수 있다.

그러면 작동 아암(43,44)이 움직이면, 출력 액추에이터(35,36)의 유체가 이동하게 되고 결과적으로 채널 내의 유체가 관련 장치(1,2)로 이동한다.

예를 들어, 출력 액추에이터(35,36)는 단일 롤링 다이어프램 실린더, 롤링 다이어프램이 없는 실린더, 등이다.

전원 공급 장치(3)에 대한 자세한 내용은 2018년 5월 14일에 제출된 국제특허출원(PCT/CA 2018/050570)에 설명된 전원 공급 장치를 참조하여 여기에 통합할 수 있다.

당연히, 본 발명은 기술된 실시예에만 국한되지 않으며, 다양한 실시예들이 청구범위에 의해 정의된 발명의 영역을 넘어서지 않고 제공될 수 있다.

대표적으로, 위의 장치가 일반 시스템과 연결되어 있지만, 장치는 독립적일 수 있다. 따라서 장치는 하나 또는 두 개의 인터페이스의 근접하게 있는 자체 전원 공급 장치를 가질 수 있으며, 하나 또는 두 개의 인터페이스에 구비되거나 또는 두 인터페이스와 별도로 배치될 수 있다.

또한 위의 장치가 발목과 관련이 있지만, 무릎, 손목 등과 같은 다른 관절과 관련될 수 있다.

장치는 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 예를 들어 외골격, 정형외과, 보형물, 휴대용 시스템, 로봇에 통합된 시스템 등 일 수 있거나, 일부를 형성할 수 있다.

동일한 방식으로, 위의 장치는 사람이 착용하지만, 장치는 로봇이 착용할 수 있다.

장치의 인터페이스 중 하나 또는 두 개는 위에서 설명한 대로 사용자의 옷이나 신발에 체결 고정하는 대신, 사용자의 옷이나 신발에 직접 통합될 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스는 사용자 부츠에 필수적인 부분이 될 수 있다.

제1 챔버는 힌지결합되는 대신 제1 인터페이스에 단단히 고정될 수 있다. 이러한 상황에서 이중 실린더에 하나 이상의 가이드 축이 있는 경우, 그것들은 제1 챔버 및/또는 제1 인터페이스에 견고하게 고정될 수 있다. 이러한 상황에서 출력 로드를 제2 챔버에 단단히 고정하는 대신 힌지 결합될 수 있다.

출력 로드는 경첩으로 연결된 대신 제2 인터페이스에 단단히 고정될 수 있다. 마찬가지로 출력 로드를 제2 챔버에 단단히 고정하는 대신 힌지 결합할 수 있습니다. 로드를 제2 챔버 및/또는 제2 인터페이스에 직접 연결할 필요는 없다. 예를 들어 출력 로드와 제2 인터페이스 및/또는 제2 챔버 사이에 벨트 앤 풀리 시스템(또는 다른 연결 메커니즘)을 배치할 수 있다.

장치는 두 인터페이스 사이에 다른 수의 연결부를 가질 수 있다. 따라서 장치에는 하나의 연결부만 있을 수 있다.

장치에 보조 연결부가 포함된 경우 위의 설명과 다를 수 있다.

예를 들어, 단단하게 고정된 바 대신, 피벗 조인트 또는 볼 조인트를 통해 일단부에서 또는 양 단부에서 힌지 결합된 연결 로드를 사용할 수 있다. 이렇게 하면 장치에 더 나은 유연성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 각 연결 로드는 제1 인터페이스에 대한 제1 단부와 부츠에 대한 제2 단부에 힌지결합될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 연결 로드를 사용할 때, 각 연결 로드는 제1 인터페이스의 각각의 측면 여백에 힌지 결합되고, 부츠의 해당 외부 측면에 힌지 결합되도록 배치될 수 있다. 각 연결 로드는 또한 발목이 구부러지는 축을 중심으로 부츠에 실질적으로 힌지 결합되도록 배치될 수 있다. 그런 다음, 다양한 바들은 메인 연결부에 의해 생성된 힘을 흡수하여 제1 인터페이스의 원치 않는 이동을 방지하고, 특히 사용자의 경골을 따라 올라가는 제1 인터페이스를 피하는 역할을 하는 견고한 구조를 형성한다.

모든 상황에서, 단일 보조 연결부 또는 각각의 보조 연결부는 도시된 바와 같이, 부츠 상부가 아니라 부츠 상부에 제2 단부에서 제2 인터페이스에 고정 방식으로 힌지 결합 또는 체결될 수 있다. 동일한 방법으로, 단일 보조 연결부 또는 각각의 보조 연결부는 도시된 바와 같이, 부츠에 직접 연결하지 않고 제2 인터페이스에 대한 제2 단부서 고정 방식으로 힌지 결합 또는 체결될 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스는 적어도 그 축의 제2 인터페이스에 적어도 하나의 보조 연결부가 잠재적으로 연결될 수 있도록 발목의 구부러지는 축까지 확장될 수 있다.

보조 연결부는 그 단부의 적어도 하나를 인터페이스 중 적어도 하나에 연결하는 것이 바람직하다.

보조 연결부는 바 또는 연결 로드와 같은 단단한 구조 대신 실린더로 구성될 수 있으며, 실제로 그것은 스프링 또는 탄성 유형의 띠 또는 리턴 부재로 구성될 수 있다.

보조 연결부는 제1 인터페이스 및/또는 제2 인터페이스 및/또는 의복 또는 사용자의 신발에 구비될 수 있다. 따라서 보조 연결부는 두 인터페이스 중 하나에 의해 각각의 단부에 직접 제공될 수 있다.

이중 실린더에는 위에서 설명한 부싱-가이드-샤프트 어셈블리 이외의 가이드가 있을 수 있다. 예를 들어 가이드는 텔레스코픽 실린더 또는 벨트 앤 풀리 어셈블리일 수 있다. 이중 실린더에는 가이드가 포함되어 있지 않아도 되며, 위에서 설명한 가이드 이외의 일부 가이드가 있을 수 있다.

이중 실린더는 자연적으로(발이 지면으로 완전히 되돌아올 때) 수축 위치로 되돌아올 수 있으며/또는 이중 실린더에서 유체를 빨아내거나 스프링 등과 같은 리턴 부재를 통해 제어되는 방식으로 제어될 수 있다. 전원 공급 장치는 리턴 부재로 인해 발생하는 힘을 보상하기 위해 선택적으로 토크를 생성할 수 있다.

장치는 예를 들어 사용자의 발이 지면에 가하는 힘 또는 부츠에 가하는 제2 인터페이스에 가해지는 힘 또는 출력 로드가 제2 인터페이스 등에 대해 추력하는 영역에 가해지는 힘을 측정하는 하나 이상의 센서 등과 같은 설명된 것과 다른 요소를 포함할 수 있으며, 센서는 온도, 압력, 가속도, 위치 등과 같은 매개 변수를 측정할 수 있다.

인터페이스는 설명된 것과 다른 형태일 수 있다. 예를 들어, 각 인터페이스는 슬리브 모양일 수 있다. 스트랩 이외의 수단을 사용하여 사용자에게 탄성 밴드, 훅-앤-루프 유형의 부착 스트립(벨크로 상표에 따라 판매되는 제품과 같은)과 같은 인터페이스를 부착할 수 있다.

마찬가지로, 장치와 연결된 전원 공급 장치도 설명된 것과 다를 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 장치는 모터와 메인 액추에이터 사이에 클러치가 필요 없거나, 예를 들어 자기-유변 유체 클러치가 아닌 클러치가 다를 수 있다. 마찬가지로 전원 공급 장치에는 출력 액추에이터, 모터 및/또는 장치에 직접 전원을 공급하는 클러치가 포함될 필요가 없다. 전원 공급 장치에도 하나 이상의 감속기가 포함될 수 있습니다. 따라서 전원 공급 장치 내의 부품 요소의 수가 다를 수 있다. 예를 들어, 다른 모터가 각 장치와 연결될 수도 있고, 단일 클러치가 복수의 장치와 연결될 수도 있다.

전원 공급 장치의 전체 또는 일부가 장치에 구비되거나 장치의 일부를 형성할 수 있다.

시스템에는 설명된 장치와는 다른 여러 장치가 포함될 수 있으며, 예를 들어 단일 장치가 포함될 수 있다.

1 : 제1 장치 2 : 제2 장치
3 : 전원 공급 장치 4 : 제 채널
5 : 제2 채널 6 : 쉘
7 : 플레이트 8 : 부착 아암
9 : 메인 연결부 10 : 이중 실린더
11, 12 : 인터페이스 13, 19 : 상단부
14, 16, 17 : 말단부 15, 18 : 하단부
21, 22 : 챔버 23 : 플로팅 피스톤
24 : 가이드 샤프트 25 : 부싱
26 : 출력 로드 27 : 제2 단부
28 : 보조 연결부 29 : 바
30 : 전원 공급원 31, 32 : 전원 공급 부재
33, 34 : 자기 유변 유체 클러치 35, 36 : 출력 액추에이터
37, 38 : 구동 풀리 39, 40 : 피동 풀리
41, 42 : 벨트 43, 44 : 작동 아암

Claims (15)

1. 두 부분 사이의 조인트 근처에 위치하기 위한 장치로서,
   상기 장치는, 상기 두 부분 중 제1 부분에 구비되는 제1 인터페이스(11)와 상기 두 부분 중 제2 부분에 구비되는 제2 인터페이스(12)로 구성되며, 상기 장치는 상기 제1 인터페이스와 제2 인터페이스 사이에 적어도 하나의 연결부를 포함하고,
   상기 연결부는 플로팅 피스톤(23)에 의해 함께 연결되는 두 개의 챔버(21,22)를 가지는 이중 실린더(10)로 구성되고, 두 개의 챔버 중 제1 챔버는 상기 제1 인터페이스에 연결되고, 제2 챔버는 상기 이중 실린더의 출력 로드(26)에 연결되고, 상기 로드가 상기 제2 인터페이스에 연결되며, 상기 제2 챔버가 사용 중에 상기 플로팅 피스톤을 통해 상기 제1 챔버에 대해 이동함으로써 상기 출력 로드가 상기 조인트의 제1 부분에 대해 상기 제2 부분을 이동시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 출력 로드(26)는 상기 제2 인터페이스(12)에 직접 장착되는, 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 출력 로드(26)는 상기 제2 인터페이스(12)에 힌지결합되는, 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 로드(26)는 상기 제2 챔버(22)에 고정 방식으로 체결되는, 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 챔버에 대해 상대적인 상기 제2 챔버의 슬라이딩을 안내하는 적어도 하나의 가이드를 포함하는, 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 가이드는 적어도 하나의 부싱-가이드-샤프트 어셈블리를 포함하는, 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 챔버(21)에 대해 상대적인 상기 제2 챔버(22)의 슬라이딩을 안내하는 두 개의 가이드를 포함하고, 상기 가이드는 상기 이중 실린더(10)의 반대쪽에 배열되는, 장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩을 안내하는 가이드는 상기 이중 실린더의 외부에 있는, 장치.
9. 제1항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(11)가 연관 부분을 따라 원하지않는 슬라이딩을 하는 것을 제한하는 적어도 하나의 보조 연결부(28)를 포함하는, 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 보조 연결부는 그 단부의 적어도 하나가 상기 인터페이스의 적어도 하나에 고정 방식으로 체결되는 바(29)를 포함하는, 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 보조 연결부는 그 단부의 적어도 하나가 상기 인터페이스의 적어도 하나에 힌지결합된 연결 로드를 포함하는, 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 사용자의 발목 근처에서 사용가능하게 위치하도록 형상화되고, 상기 제1 인터페이스(11)는 사용자의 정강이에 위치되고, 상기 제2 인터페이스는 사용자의 발에 위치되는, 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 인터페이스(12)는 사용자 부츠의 밑창과 접촉하도록 형성되는, 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 장치, 및 상기 장치에 유체를 공급하는 전원 공급 장치(3)를 포함하는, 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 전원 공급 장치는 적어도 하나의 자기 유변 클러치(33,34)를 포함하는, 시스템.

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