RU2020103417A - Способ приведения в движение экзоскелета - Google Patents

Способ приведения в движение экзоскелета Download PDF

Info

Publication number
RU2020103417A
RU2020103417A RU2020103417A RU2020103417A RU2020103417A RU 2020103417 A RU2020103417 A RU 2020103417A RU 2020103417 A RU2020103417 A RU 2020103417A RU 2020103417 A RU2020103417 A RU 2020103417A RU 2020103417 A RU2020103417 A RU 2020103417A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
exoskeleton
trajectory
freedom
activated
Prior art date
Application number
RU2020103417A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2020103417A3 (ru
RU2768106C2 (ru
Inventor
Матьё МАССЕЛЕН
Марин ПЕТРИО
Original Assignee
Вандеркрафт
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 Вандеркрафт filed Critical Вандеркрафт
Publication of RU2020103417A3 publication Critical patent/RU2020103417A3/ru
Publication of RU2020103417A publication Critical patent/RU2020103417A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2768106C2 publication Critical patent/RU2768106C2/ru

Links

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
    • 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
    • A61G5/14Standing-up or sitting-down aids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1615Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40305Exoskeleton, human robot interaction, extenders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Claims (18)

1. Способ приведения в движение экзоскелета (1), надетого на человека-оператора, из сидячего положения в стоячее положение, при этом указанные сидячее и стоячее положения являются такими, при которых указанный экзоскелет (1) имеет в указанных сидячем и стоячем положениях несколько степеней свободы, каждая из которых активируется приводом, управляемым средствами (11) обработки данных таким образом, что ни одна степень свободы не является не активируемой, при этом способ включает в себя осуществление с помощью средств (11) обработки данных следующих этапов, на которых
(а) генерируют траекторию экзоскелета (1) из указанного сидячего положения в указанное стоячее положение, при этом указанная траектория параметризована временем;
(b) применяют на указанной траектории набор виртуальных ограничительных условий для указанных активируемых степеней свободы, при этом виртуальные ограничительные условия параметризованы по переменной фазы;
(с) активируют контроллер указанного экзоскелета (1), ассоциированный с указанным набором виртуальных ограничительных условий, таким образом, чтобы экзоскелет (1) перешел из сидячего положения в стоячее положение, при этом указанный контроллер способен генерировать команды для указанных приводов таким образом, чтобы соблюдались указанные виртуальные ограничительные условия по ходу указанной траектории.
2. Способ по п. 1, в котором генерирование траектории экзоскелета (1) на этапе (а) осуществляют при получении запроса на вставание.
3. Способ по п. 2, в котором запрос на вставание соответствует положению тела указанного человека-оператора.
4. Способ по п. 3, в котором торс оператора оснащен множеством датчиков положения тела, при этом запрос на вставание распознают в зависимости от положения указанного торса оператора, измеряемого множеством датчиков.
5. Способ по одному из пп. 1-4, в котором этап (а) включает в себя определение указанного сидячего положения и/или указанного стоячего положения.
6. Способ по п. 5 и по одному из пп. 2-4 в комбинации, в котором этап (а) включает в себя идентификацию временного положения, занимаемого экзоскелетом (1), во время получения запроса на вставание, и определение указанного сидячего положения и указанного стоячего положения на основании временного положения.
7. Способ по п. 6, в котором указанные определенные сидячее положение и стоячее положение являются приемлемыми положениями в отношении заранее определенных ограничительных условий.
8. Способ по п. 7, в котором указанные заранее определенные ограничительные условия включают в себя: нахождение в состоянии устойчивости, в котором центр тяжести, СоР, находится в пределах опорной поверхности экзоскелета (1), и ограничительные условия, связанные с положением тела.
9. Способ по одному из пп. 1-8, в котором этап (b) включает в себя предварительный выбор переменной фазы.
10. Способ по п. 9, в котором в базе данных, записанной в средствах (12) хранения данных, хранятся следующие пары: набор виртуальных ограничительных условий для указанных активируемых степеней свободы, причем виртуальные ограничительные условия параметризованы по переменной фазы, контроллер указанного экзоскелета (1), ассоциированный с указанным набором виртуальных ограничительных условий; при этом этап (b) включает в себя идентификацию набора ограничительных условий в зависимости от выбранной переменной фазы.
11. Способ приведения в движение экзоскелета (1), надетого на человека-оператора, из стоячего положения в сидячее положение, при этом указанные сидячее и стоячее положения являются такими, при которых указанный экзоскелет (1) имеет в указанных сидячем и стоячем положениях несколько степеней свободы, каждая из которых активируется приводом, управляемым средствами (11) обработки данных таким образом, что ни одна степень свободы не является не активируемой, при этом способ включает в себя осуществление с помощью средств (11) обработки данных следующих этапов, на которых (а) генерируют траекторию экзоскелета (1) из указанного стоячего положения в указанное сидячее положение, при этом указанная траектория параметризована временем; (b) применяют на указанной траектории набор виртуальных ограничительных условий для указанных активируемых степеней свободы, при этом виртуальные ограничительные условия параметризованы по переменной фазы; (с) активизируют контроллер указанного экзоскелета (1), ассоциированный с указанным набором виртуальных ограничительных условий, таким образом, чтобы экзоскелет (1) перешел из стоячего положения в сидячее положение, при этом указанный контроллер способен генерировать команды для указанных приводов таким образом, чтобы соблюдались указанные виртуальные ограничительные условия по ходу указанной траектории.
12. Экзоскелет (1), надеваемый на человека-оператора, содержащий средства (11) обработки данных, выполненные с возможностью реализовать: модуль генерирования траектории экзоскелета (1) из сидячего положения в стоячее положение, при этом указанный экзоскелет (1) имеет в указанных сидячем и стоячем положениях несколько степеней свободы, каждая из которых активируется приводом, управляемым указанными средствами (11) обработки данных таким образом, что ни одна степень свободы не является не активируемой, при этом указанная траектория параметризована временем; модуль применения на указанной траектории набора виртуальных ограничительных условий для указанных активируемых степеней свободы, при этом виртуальные ограничительные условия параметризованы по переменной фазы; модуль активирования контроллера, ассоциированного с указанным набором виртуальных ограничительных условий, таким образом, чтобы экзоскелет (1) перешел из сидячего положения в стоячее положение, при этом указанный контроллер способен генерировать команды для указанных приводов таким образом, чтобы соблюдать указанные виртуальные ограничительные условия по ходу указанной траектории.
13. Экзоскелет (1), надеваемый на человека-оператора, содержащий средства (11) обработки данных, выполненные с возможностью реализовать модуль генерирования траектории экзоскелета (1) из стоячего положения в сидячее положение, при этом указанный экзоскелет (1) имеет в указанных сидячем и стоячем положениях несколько степеней свободы, каждая из которых активируется приводом, управляемым указанными средствами (11) обработки данных таким образом, что ни одна степень свободы не является не активируемой, при этом указанная траектория параметризована временем; модуль применения на указанной траектории набора виртуальных ограничительных условий для указанных активируемых степеней свободы, при этом виртуальные ограничительные условия параметризованы по переменной фазы; модуль активирования контроллера, ассоциированного с указанным набором виртуальных ограничительных условий, таким образом, чтобы экзоскелет (1) перешел из стоячего положения в сидячее положение, при этом указанный контроллер способен генерировать команды для указанных приводов таким образом, чтобы соблюдать указанные виртуальные ограничительные условия по ходу указанной траектории.
14. Компьютерный программный продукт, содержащий командные коды для исполнения способа приведения в движение экзоскелета (1) по одному из пп. 1-11, когда указанная программа исполняется компьютером.
15. Средство хранения информации, считываемое вычислительным оборудованием, на котором компьютерный программный продукт содержит командные коды для исполнения способа приведения в движение экзоскелета (1) по одному из пп. 1-11.
RU2020103417A 2017-06-29 2018-06-28 Способ приведения в движение экзоскелета RU2768106C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1756007 2017-06-29
FR1756007A FR3068236B1 (fr) 2017-06-29 2017-06-29 Procede de mise en mouvement d'un exosquelette
PCT/FR2018/051586 WO2019002772A1 (fr) 2017-06-29 2018-06-28 Procédé de mise en mouvement d'un exosquelette

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020103417A3 RU2020103417A3 (ru) 2021-07-29
RU2020103417A true RU2020103417A (ru) 2021-07-29
RU2768106C2 RU2768106C2 (ru) 2022-03-23

Family

ID=59521136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020103417A RU2768106C2 (ru) 2017-06-29 2018-06-28 Способ приведения в движение экзоскелета

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11780087B2 (ru)
EP (1) EP3645219B1 (ru)
JP (1) JP7066752B2 (ru)
KR (1) KR102494387B1 (ru)
CN (1) CN110869172B (ru)
AU (1) AU2018294620B2 (ru)
CA (1) CA3064150A1 (ru)
ES (1) ES2908700T3 (ru)
FR (1) FR3068236B1 (ru)
RU (1) RU2768106C2 (ru)
WO (1) WO2019002772A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3101463B1 (fr) * 2019-09-26 2021-10-22 Wandercraft Procédés d’apprentissage de paramètres d’un réseau de neurones, de génération d’une trajectoire d’un exosquelette et de mise en mouvement de l’exosquelette
FR3126329A1 (fr) * 2021-09-02 2023-03-03 Wandercraft Procédé de mise en mouvement d’un exosquelette
CN114821006B (zh) * 2022-06-23 2022-09-20 盾钰(上海)互联网科技有限公司 交互式间接推理的孪生体态检测方法及系统

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7153242B2 (en) 2001-05-24 2006-12-26 Amit Goffer Gait-locomotor apparatus
JP4178187B2 (ja) * 2005-01-26 2008-11-12 国立大学法人 筑波大学 装着式動作補助装置及び制御用プログラム
US7731670B2 (en) * 2007-02-02 2010-06-08 Honda Motor Co., Ltd. Controller for an assistive exoskeleton based on active impedance
US9351855B2 (en) 2008-06-16 2016-05-31 Ekso Bionics, Inc. Powered lower extremity orthotic and method of operation
US8096965B2 (en) 2008-10-13 2012-01-17 Argo Medical Technologies Ltd. Locomotion assisting device and method
KR101709605B1 (ko) * 2009-07-01 2017-02-23 렉스 바이오닉스 리미티드 이동 보조기용 컨트롤 시스템
CA2772620A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Iwalk, Inc. Implementing a stand-up sequence using a lower-extremity prosthesis or orthosis
CN101697080B (zh) * 2009-10-13 2011-03-16 浙江大学宁波理工学院 欠驱动两足机器人的运动控制方法
JP5515899B2 (ja) * 2010-03-17 2014-06-11 トヨタ自動車株式会社 脚補助装置
AU2011301828B2 (en) * 2010-09-17 2014-08-28 Ekso Bionics Human machine interface for human exoskeleton
US9682006B2 (en) * 2010-09-27 2017-06-20 Vanderbilt University Movement assistance devices
JP5982767B2 (ja) * 2011-09-26 2016-08-31 ソニー株式会社 運動補助装置及び運動補助方法、コンピューター・プログラム、並びにプログラム記録媒体
RU2493805C1 (ru) * 2012-02-20 2013-09-27 Вячеслав Геннадьевич Иванов Экзоскелетон инвалида
US10314723B2 (en) * 2013-05-23 2019-06-11 Rehabilitation Institute Of Chicago Effective shape controller for lower limb
DK3025693T3 (en) * 2013-07-26 2018-10-01 Fuji Corp Help Robot
FR3018681B1 (fr) 2014-03-21 2016-04-15 Wandercraft Exosquelette comprenant une structure de bassin
WO2015140353A2 (fr) 2014-03-21 2015-09-24 Wandercraft Exosquelette comprenant une structure de pied
RU2598124C1 (ru) * 2015-10-19 2016-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзоатлет" Способ задания желаемых траекторий движения экзоскелета для передвижения пользователя с нарушением функций опорно-двигательного аппарата, устройство содействия ходьбе этого пользователя и способ управления этим устройством
JP2017093792A (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 株式会社東芝 動作支援装置
CN105583809A (zh) * 2016-03-07 2016-05-18 江南大学 一种穿戴式起坐辅助装置
CN106707744A (zh) * 2016-10-31 2017-05-24 江苏华航威泰机器人科技有限公司 一种5连杆外骨骼机器人起蹲过程稳定性控制方法
US11191653B2 (en) * 2016-11-03 2021-12-07 University Of New Brunswick Powered lower limb devices and methods of control thereof
CN106681341B (zh) * 2016-12-12 2019-09-10 杭州宇芯机器人科技有限公司 基于多维度工作空间耦合算法的多足机器人步态优化控制方法
FR3061653B1 (fr) 2017-01-10 2019-05-31 Wandercraft Procede de mise en mouvement d'un exosquelette
CN106891359B (zh) * 2017-04-19 2019-05-21 上海理工大学 用于下肢外骨骼机器人的膝关节结构

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020103417A3 (ru) 2021-07-29
KR20200024875A (ko) 2020-03-09
RU2768106C2 (ru) 2022-03-23
CN110869172B (zh) 2023-01-10
US20200122326A1 (en) 2020-04-23
AU2018294620A1 (en) 2019-12-19
JP2020525074A (ja) 2020-08-27
AU2018294620B2 (en) 2023-12-14
US11780087B2 (en) 2023-10-10
KR102494387B1 (ko) 2023-02-06
JP7066752B2 (ja) 2022-05-13
WO2019002772A1 (fr) 2019-01-03
CA3064150A1 (fr) 2019-01-03
FR3068236B1 (fr) 2019-07-26
ES2908700T3 (es) 2022-05-03
EP3645219B1 (fr) 2022-01-12
CN110869172A (zh) 2020-03-06
EP3645219A1 (fr) 2020-05-06
FR3068236A1 (fr) 2019-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2020103417A (ru) Способ приведения в движение экзоскелета
US11279030B2 (en) Systems, devices, articles, and methods for using trained robots
US11607807B2 (en) Machine learning methods and apparatus for automated robotic placement of secured object in appropriate location
Ciocarlie et al. Towards reliable grasping and manipulation in household environments
Bagnell et al. An integrated system for autonomous robotics manipulation
WO2015026546A3 (en) System and method for automating medical procedures
EP3342564A1 (en) Remote control robot system
CN111888194B (zh) 一种上肢康复训练方法、系统、装置及存储介质
US20110128292A1 (en) Dynamics-based motion generation apparatus and method
ES2664089T3 (es) Procedimiento para calcular una trayectoria optimizada
RU2015106806A (ru) Система для работы автономного транспортного средства с учетом состояния пассажира
JP2018530443A (ja) リアルタイム制御システム、リアルタイム制御装置及びシステムの制御方法
JP5897105B2 (ja) 人型ロボットの転倒損傷低減制御法
US20190196477A1 (en) Biped robot equivalent trajectory generating method and biped robot using the same
JP2014021810A5 (ru)
KR20120104493A (ko) 마스터 얼라인먼트를 위한 래칫작용을 하는 원격조종식 최소 침습 수술 기구
CN101801471A (zh) 训练方法和用于实施所述方法的装置
RU2016144021A (ru) Система, способ и компьютерный программный продукт для обработки взаимодействия человекоподобного робота с человеком
JP6354796B2 (ja) ロボット、ロボットの制御方法及びプログラム
US20170285731A1 (en) System and method for providing virtual reality contents based on body information obtained from user
CN103365249A (zh) 六自由度并联机器人故障工作空间快速求解方法
CN116019564B (zh) 膝关节手术机器人和控制方法
CN102551999A (zh) 一种眼部肌肉锻炼装置和眼部肌肉锻炼方法
CN109605370A (zh) 机器人的控制方法及装置、机器人的控制系统
JP6387599B2 (ja) ロボット、ロボットシステム、制御装置及び制御方法