RU2808690C1 - Wearable device to support user's hands - Google Patents

Wearable device to support user's hands Download PDF

Info

Publication number
RU2808690C1
RU2808690C1 RU2021126906A RU2021126906A RU2808690C1 RU 2808690 C1 RU2808690 C1 RU 2808690C1 RU 2021126906 A RU2021126906 A RU 2021126906A RU 2021126906 A RU2021126906 A RU 2021126906A RU 2808690 C1 RU2808690 C1 RU 2808690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
support
fastening
bar
fastener
operator
Prior art date
Application number
RU2021126906A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Павлович Алисейчик
Александр Сергеевич Волков
Игорь Александрович Орлов
Алексей Валерьевич Подопросветов
Мария Семеновна Баршина
Мария Викторовна Порохня
Филипп Валерьевич Баев
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзаурус"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзаурус" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзаурус"
Priority to PCT/RU2022/050286 priority Critical patent/WO2023038550A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2808690C1 publication Critical patent/RU2808690C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device for providing the required force to support at least one operator's hand, including an operator's hand holder, a support lock, at least one power element, on one side fixed to the bar by means of a third fastening, on the other side fixed on a support, which by means of fastening support is attached to the support latch, wherein at least one non-stretchable element is configured to provide movement of the bar to which the hand holder is attached, secured on one side to said bar by means of a second fastening, on the other side by means of a fourth fastening — to the said support or to a specified support mount or to a specified support clamp designed to secure the device to the operator's body. Use of the device to increase labor productivity of employees of industrial enterprises. Use of the device to reduce the risk of injury and occupational diseases of the musculoskeletal system of an employee. The use of a device to reduce enterprise costs associated with temporary, partial or complete loss of performance or decreased productivity and concentration of an employee. The use of a device to reduce CO2 emissions due to a reduction in employee energy costs.
EFFECT: expansion of the arsenal of reliable, comfortable to use, wear-resistant devices suitable for use as an industrial exoskeleton or personal protective equipment for the musculoskeletal system.
40 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Изобретение относится к носимым системам для поддержания рук пользователя, используемым в промышленности, в частности в добывающей отрасли, на сборочных, сортировочных и иных производствах, где распространено наличие профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата сотрудников.The invention relates to wearable systems for supporting the user’s hands, used in industry, in particular in the mining industry, in assembly, sorting and other industries where the presence of occupational diseases of the musculoskeletal system of employees is common.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

В уровне техники широко описаны носимые системы и экзоскелеты для поддержания рук человека во время выполнения каких-либо работ, требующих длительного напряжения [1]-[4].The state of the art widely describes wearable systems and exoskeletons for supporting human hands while performing any work that requires prolonged stress [1]-[4].

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является устройство для удержания грузов верхними конечностями при выполнении работ на потолке и других отрицательных поверхностях [5], характеризующееся тем, что оно состоит из функционально соединенных между собой модуля крепления и модуля подъема груза, причем модуль крепления включает в себя каркас, присоединяемый с помощью поясного фиксатора к корпусу оператора, при этом модуль подъема груза включает в себя накопитель упругой энергии, содержащий корпус с упругим элементом и подвижный шток, причем нижний конец корпуса накопителя соединен шарнирно сферическим шарниром с каркасом, а верхний конец подвижного штока шарнирно соединен с ложементом для поддержки оператора, при этом корпус накопителя соединен шарнирно с приводом, кинематически связанным с нижним концом троса, а верхний конец троса шарнирно соединен с ложементом для поддержки руки оператора.The closest analogue of the claimed invention is a device for holding loads with the upper limbs when performing work on the ceiling and other negative surfaces [5], characterized by the fact that it consists of a functionally interconnected fastening module and a load lifting module, and the fastening module includes a frame, connected to the operator's body using a belt fastener, wherein the load lifting module includes an elastic energy accumulator containing a body with an elastic element and a movable rod, wherein the lower end of the accumulator body is pivotally connected by a spherical hinge to the frame, and the upper end of the movable rod is pivotally connected to a cradle to support the operator, wherein the drive body is pivotally connected to a drive kinematically connected to the lower end of the cable, and the upper end of the cable is pivotally connected to the cradle to support the operator's hand.

Описанное устройство обладает рядом серьезных недостатков, таких как отсутствие компенсации изгибающей нагрузки на модуль подъема груза и постоянные, заложенные в самой конструкции несоосные (консольные) нагрузки на накопитель упругой энергии, действующие в двух плоскостях: за счет крепления троса на пружине - в плоскости, ортогональной основной оси шарнира в креплении между ложементом (планкой) и силовым элементом; за счет момента сил взаимодействия руки и ложемента (планки) - в плоскости, содержащей ось шарнира в креплении между ложементом (планкой) и силовым элементом и сферический шарнир крепления опоры к поясу.The described device has a number of serious disadvantages, such as the lack of compensation for the bending load on the load lifting module and constant, inherent in the design itself, non-coaxial (cantilever) loads on the elastic energy storage device, acting in two planes: due to the fastening of the cable on the spring - in a plane orthogonal to the main axis of the hinge in the fastening between the support (bar) and the load-bearing element; due to the moment of forces of interaction between the hand and the support (bar) - in the plane containing the hinge axis in the fastening between the support (bar) and the power element and the spherical hinge for attaching the support to the belt.

Данные недостатки приводят к сильному уменьшению срока службы, вплоть до нескольких недель или даже дней, повышению уровня шума из-за скрипа устройства, снижению коэффициента полезного действия. Они негативно влияют на динамические характеристики аппарата, в том числе ограничение на скорость подъема руки, сопротивление свободному движению и перемещению вдоль корпуса оператора. При использовании газовых пружин в данной схеме закрепления, также не работает предохранительный механизм, заложенный в конструкции таких пружин многими производителями.These shortcomings lead to a significant reduction in service life, up to several weeks or even days, an increase in the noise level due to the creaking of the device, and a decrease in efficiency. They negatively affect the dynamic characteristics of the device, including restrictions on the speed of arm lifting, resistance to free movement and movement along the operator’s body. When using gas springs in this fastening scheme, the safety mechanism incorporated into the design of such springs by many manufacturers also does not work.

Таким образом, задачей настоящего изобретения было создание аналогичного устройства, лишенного указанных недостатков, обладающего высокой эксплуатационной надежностью в течение длительного срока службы, высоким коэффициентом полезного действия, работающего эффективно и бесшумно, сохраняющего комфортное (свободное) движение оператора, а значит и экономически целесообразного для приобретения промышленными компаниями, нуждающимися в подобных устройствах для своих сотрудников.Thus, the objective of the present invention was to create a similar device that is devoid of these disadvantages, has high operational reliability over a long service life, high efficiency, operates efficiently and silently, maintains comfortable (free) movement of the operator, and therefore is economically feasible to purchase industrial companies requiring such devices for their employees.

Техническими результатами настоящего изобретения являются:The technical results of the present invention are:

• Увеличение срока службы устройства за счет снижения изгибающей и несоосной (консольной) нагрузок на силовой элемент;• Increasing the service life of the device by reducing bending and misaligned (cantilever) loads on the load-bearing element;

• Повышение КПД устройства;• Increased device efficiency;

• Снижение уровня шума при работе устройства;• Reduced noise level during device operation;

• Снижение риска получения производственной травмы, порчи оборудования и объектов производственных процессов при поломке или некорректной работе устройства;• Reducing the risk of occupational injury, damage to equipment and production process objects in the event of a device breakdown or incorrect operation;

• Расширение арсенала надежных, комфортных в использовании, износоустойчивых устройств, пригодных для применения в качестве промышленного экзоскелета или средства индивидуальной защиты опорно-двигательного аппарата.• Expanding the arsenal of reliable, comfortable to use, wear-resistant devices suitable for use as an industrial exoskeleton or personal protective equipment for the musculoskeletal system.

Указанный технический результат достигается благодаря нескольким существенным доработкам:This technical result is achieved thanks to several significant improvements:

• Первая и обязательная доработка - это крепление нерастяжимого элемента, который может представлять собой в том числе трос, осуществляется не к силовому элементу, который является накопителем упругой энергии, а ниже его, к опоре, что снижает несоосную (консольную) нагрузку на силовой элемент;• The first and mandatory modification is the fastening of an inextensible element, which can also be a cable, carried out not to the power element, which is an elastic energy storage device, but below it, to the support, which reduces the misaligned (cantilever) load on the power element;

• Вторая доработка заключается в использовании элемента компенсации изгибающего и/или радиального усилия, который может представлять собой, в том числе изменение формы планки, таким образом, что крепления (9), (10) и вектор скорости точки приложения усилия (15) принадлежат одной плоскости (Фиг. 1В), изменение схемы крепления и типа силового элемента, допускающего его изгибание и (или) нерастяжимого элемента не допускающего его изгибание е плоскости, отличной от плоскости, которая определяется нерастяжимым элементом и креплением (10) (Фиг. 1Г) или компенсаторный элемент (14) изгибающего усилия, представляющий собой устройство, допускающее изменение расстояния между осями креплений (17) и (16) и не допускающее изгибающих усилий в креплениях силового элемента (11) (Фиг. 1Б), используемые совместно или по отдельности.• The second modification is to use a bending and/or radial force compensation element, which can be, among other things, a change in the shape of the bar, so that the fastenings (9), (10) and the velocity vector of the force application point (15) belong to the same plane (Fig. 1B), changing the fastening scheme and the type of load-bearing element that allows it to bend and (or) a non-tensile element that does not allow it to bend in a plane different from the plane that is determined by the non-tensile element and fastening (10) (Fig. 1D) or compensatory element (14) for bending force, which is a device that allows changing the distance between the axes of the fastenings (17) and (16) and does not allow bending forces in the fastenings of the power element (11) (Fig. 1B), used together or separately.

• Третья доработка заключается в изменении геометрии шарниров таким образом, что крепления (9), (10) и вектор скорости точки приложения усилия (15) принадлежат одной плоскости (Фиг. 1В).• The third modification is to change the geometry of the hinges in such a way that the fastenings (9), (10) and the velocity vector of the force application point (15) belong to the same plane (Fig. 1B).

Вторая и третья доработка могут использоваться совместно или по отдельности в дополнение к первой, которая является обязательной.The second and third modifications can be used together or separately in addition to the first, which is mandatory.

ТЕРМИНЫTERMS

«Промышленный экзоскелет» (ПЭ) в контексте настоящего изобретения - это носимое на человеке средство индивидуальной защиты опорно-двигательного аппарата, компенсирующее и/или перераспределяющее нагрузку на опорно-двигательный аппарат.An “industrial exoskeleton” (IE) in the context of the present invention is a means of personal protection of the musculoskeletal system worn on a person, compensating and/or redistributing the load on the musculoskeletal system.

«Свободная зона» в контексте настоящего изобретения - это область, в которой могут находится руки оператора, но при этом величина ассистирующего усилия минимальна или существенно ниже величины поддержки, используемой во время работы.A "free zone" in the context of the present invention is an area in which the operator's hands can be placed, but the amount of assistance force is minimal or significantly less than the amount of support used during operation.

«Средство индивидуальной защиты опорно-двигательного аппарата» (СИЗ ОДА) - это устройство, используемое для предотвращения или снижения негативного воздействия тяжести трудового процесса на опорно-двигательный аппарат, предназначенное, в том числе, для снижения риска профессиональных заболеваний и увеличения производительности труда (увеличения естественных возможностей) человека.“Personal protective equipment for the musculoskeletal system” (PPE ODA) is a device used to prevent or reduce the negative impact of the severity of the work process on the musculoskeletal system, intended, among other things, to reduce the risk of occupational diseases and increase labor productivity (increase natural capabilities) of a person.

Под терминами, указывающими на взаимное расположение объектов следует понимать взаимное расположение с погрешностью не более 5% и (или) 5 сантиметров и (или) 5 градусов.Terms indicating the relative position of objects should be understood as relative position with an error of no more than 5% and (or) 5 centimeters and (or) 5 degrees.

«Прямая ортогональна плоскости» или «ось ортогональна плоскости» в контексте настоящего изобретения допускает отклонение от нормали не более чем на 10 градусов."Straight line orthogonal to the plane" or "axis orthogonal to the plane" in the context of the present invention allows a deviation from the normal of no more than 10 degrees.

Под «предназначено» подразумевается, в частности, специальное назначение, использование и (или) оснащение. Тот факт, что объект предназначен для конкретной функции, должен, в частности, означать, что объект выполняет эту конкретную функцию по меньшей мере в одном приложении и (или) рабочем состоянии.“Intended for” means, but is not limited to, a specific purpose, use and/or equipment. The fact that an object is intended for a specific function must specifically mean that the object performs that specific function in at least one application and/or operational state.

«Необходимое усилие» в контексте настоящего изобретения - это воздействие, снижающее нагрузку на опорно-двигательный аппарат человека."Required effort" in the context of the present invention is an effect that reduces the load on the musculoskeletal system of a person.

«Степени свободы» - совокупность независимых координат перемещения и/или вращения, полностью определяющая положение системы или тела.“Degrees of freedom” is a set of independent coordinates of movement and/or rotation that completely determines the position of the system or body.

«Крепление» в контексте настоящего изобретения - это шарнирное, механическое, магнитное, или иное подвижное соединение, обеспечивающее необходимую относительную подвижность между соединяемыми элементами.A “fastening” in the context of the present invention is a hinged, mechanical, magnetic, or other movable connection that provides the necessary relative mobility between the connected elements.

«Шарнир» в контексте настоящего изобретения - это механическое устройство, позволяющее реализовать заданную (заданные) степени свободы (подвижности) при закреплении одного элемента к другому, работой на изменение положения шарнирных координат которого можно пренебречь в контексте данного применения описываемого устройства или понятия.“Hinge” in the context of the present invention is a mechanical device that allows you to realize a given (specified) degree of freedom (mobility) when attaching one element to another, the work to change the position of the hinge coordinates of which can be neglected in the context of this application of the described device or concept.

«Сферический шарнир» в контексте настоящего изобретения - это механическое устройство или элемент, допускающий взаимное движение соединяемых тел в трех вращательных координатах.A “spherical joint” in the context of the present invention is a mechanical device or element that allows the mutual movement of connected bodies in three rotational coordinates.

«Ось шарнира» в контексте настоящего изобретения - это прямая, вокруг которой происходит вращение одного элемента конструкции относительно другого, соединенных между собой шарниром или креплением.“Hinge axis” in the context of the present invention is a straight line around which one structural element rotates relative to another, connected to each other by a hinge or fastener.

«Точка приложения усилия» (15) в контексте настоящего изобретения - это виртуальная точка, относительно которой суммарный момент сил взаимодействия соответствующей верхней конечности оператора и держателя руки (2) равен нулю.The “force application point” (15) in the context of the present invention is a virtual point relative to which the total moment of forces of interaction between the corresponding upper limb of the operator and the hand holder (2) is equal to zero.

«Рабочее движение» в контексте настоящего изобретения - это движение руки, определяемое вектором скорости точки (15)."Working movement" in the context of the present invention is the movement of the hand determined by the velocity vector of the point (15).

«Плечевой сустав оператора» (1) в контексте настоящего изобретения - это область на поверхности тела оператора, минимально отдаленная от плечевого сустава оператора, находящаяся на верхней внешней поверхности плеча."Operator's shoulder joint" (1) in the context of the present invention is the area on the surface of the operator's body that is minimally distant from the operator's shoulder joint, located on the upper outer surface of the shoulder.

«Держатель руки» (2) в контексте настоящего изобретения - это элемент конструкции, к которому крепится верхняя конечность оператора и через который передается усилие от силового элемента к оператору."Arm holder" (2) in the context of the present invention is a structural element to which the upper limb of the operator is attached and through which force is transmitted from the power element to the operator.

«Опора» (5) в контексте настоящего изобретения - это объект, позволяющий передать полезную нагрузку от силового элемента на корпус оператора, мало изменяющий геометрические характеристики в процессе рабочей операции, при этом регулировкой ее длины может осуществляться подстройка кинематики устройства под анатомические особенности оператора.“Support” (5) in the context of the present invention is an object that allows you to transfer the payload from the power element to the operator’s body, which little changes the geometric characteristics during the working operation, while adjusting its length can adjust the kinematics of the device to the anatomical features of the operator.

«Планка» (6) в контексте настоящего изобретения выполнена в виде рычага для передачи усилия на держатель руки.The "bar" (6) in the context of the present invention is designed as a lever for transmitting force to the hand holder.

«Фиксатор опоры» (3) в контексте настоящего изобретения - это элемент, позволяющий зафиксировать часть экзоскелета на поверхности тела оператора, предпочтительно в области бедренного сустава для передачи нагрузки от силового элемента на корпус оператора.A “support clamp” (3) in the context of the present invention is an element that allows you to fix a part of the exoskeleton on the surface of the operator’s body, preferably in the area of the hip joint, to transfer the load from the power element to the operator’s body.

«Крепление» (8, 9, 10, 12, 13, 16, 17) в контексте настоящего изобретения - это шарнирное, механическое, магнитное, или иное подвижное соединение, обеспечивающее необходимую относительную подвижность между соединяемыми элементами.“Fastening” (8, 9, 10, 12, 13, 16, 17) in the context of the present invention is a hinged, mechanical, magnetic, or other movable connection that provides the necessary relative mobility between the connected elements.

Крепление (8) имеет не более двух степеней свободы и не содержит подвижной оси, параллельной прямой, определяемой креплениями (8) и (10). Основная ось шарнира крепления (8) параллельна или в соответствии с геометрией элемента компенсации изгибающего и/или радиального усилия находится под углом к осям (9) и (10).The fastening (8) has no more than two degrees of freedom and does not contain a moving axis parallel to the straight line defined by the fastenings (8) and (10). The main axis of the fastening hinge (8) is parallel or, in accordance with the geometry of the bending and/or radial force compensation element, is at an angle to the axes (9) and (10).

Крепления (9, 12) могут представлять собой крепление произвольного типа.Fastenings (9, 12) can be of any type.

Крепление (10) при использовании компенсаторного элемента (14) может представлять собой крепление произвольного типа. В ином случае крепление не должно содержать вращательной степени свободы вокруг оси, параллельной главной оси (минимального момента) тензора инерции планки.The fastening (10) when using the compensating element (14) can be a fastening of any type. Otherwise, the fastening must not contain a rotational degree of freedom about an axis parallel to the principal axis (minimum moment) of the inertia tensor of the bar.

Крепления (13, 16, 17) представляют собой шарниры, которые имеют одну вращательную степень свободы, оси которых параллельны между собой. Ось шарнира крепления (16) может совпадать с осями шарниров креплений (9) или (10), или находится в любом месте на планке (6) и в одном из предпочтительных вариантов совпадает с осью шарнира крепления (10).The fasteners (13, 16, 17) are hinges that have one rotational degree of freedom, the axes of which are parallel to each other. The axis of the fastening hinge (16) can coincide with the axes of the fastening hinges (9) or (10), or is located anywhere on the bar (6) and, in one of the preferred embodiments, coincides with the axis of the fastening hinge (10).

«Крепление опоры» (4) в контексте настоящего изобретения - это крепление произвольного типа, которое имеет по меньшей мере три вращательные степени свободы (не обязательно находящиеся в одном месте геометрически).A “support mount” (4) in the context of the present invention is a free-form mount that has at least three rotational degrees of freedom (not necessarily located in the same geometric location).

«Нерастяжимый элемент» (7) в контексте настоящего изобретения это объект, расстояние между креплениями (9) и (12) которого, мало (не более чем на 5%) увеличивается относительно исходной длины элемента в процессе выполнения рабочей операции при приложении усилия, ограниченного сценарием использования. При этом нерастяжимый элемент всегда допускает уменьшение расстояния между креплениями (9) и (12) при подъеме руки оператора.“Inextensible element” (7) in the context of the present invention is an object, the distance between the fastenings (9) and (12) of which increases slightly (by no more than 5%) relative to the initial length of the element during the execution of a working operation when applying a limited force use case. In this case, the inextensible element always allows a decrease in the distance between the fasteners (9) and (12) when the operator’s hand is raised.

«Силовой элемент» (11) в контексте настоящего изобретения может представлять собой как пассивное устройство, способное накапливать механическую энергию при сжатии и затем отдавать ее при подъеме руки, так и активное, способное использовать внешнюю энергию для совершения полезной работы.The “power element” (11) in the context of the present invention can be either a passive device capable of storing mechanical energy during compression and then releasing it when the arm is raised, or an active device capable of using external energy to perform useful work.

«Компенсаторный элемент» (14) в контексте настоящего изобретения - это устройство, допускающее изменение расстояния между осями креплений (17) и (16) и не допускающее изгибающих усилий в креплениях силового элемента (11).“Compensatory element” (14) in the context of the present invention is a device that allows a change in the distance between the axes of the fastenings (17) and (16) and does not allow bending forces in the fastenings of the power element (11).

Если не указано иное, все технические и специальные термины, использованные в данном контексте, имеют общепринятое в данной области техники значение.Unless otherwise specified, all technical and technical terms used in this context have their common meaning in the art.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Ниже представлены некоторые частные варианты реализации заявленного изобретения. Они иллюстрируют предложенное решение, не ограничивая при этом объем заявленных в формуле притязаний.Below are some private embodiments of the claimed invention. They illustrate the proposed solution without limiting the scope of the claims stated in the claim.

Предложенное изобретение представляет собой устройство для обеспечения необходимого усилия для поддержки по меньшей мере одной руки оператора путем передачи усилия от держателя руки (2) к фиксатору опоры (3), посредством по меньшей мере одного силового элемента (11), с одной стороны закрепленного к планке (6) посредством крепления (10), с другой стороны зафиксированного на опоре (5), которая с помощью крепления опоры (4) крепится к фиксатору опоры (3), при этом необходимое движение планки (6), к которой прикреплен держатель руки (2), обеспечивает по меньшей мере один нерастяжимый элемент (7), закрепленный с одной стороны к указанной планке (6) посредством крепления (9), с другой стороны посредством крепления (12) - к указанной опоре (5) или к указанному креплению опоры (4) или к указанному фиксатору опоры (3).The proposed invention is a device for providing the necessary force to support at least one hand of the operator by transmitting force from the hand holder (2) to the support lock (3), through at least one power element (11), fixed to the bar on one side (6) by means of fastening (10), on the other side fixed on the support (5), which, using the support fastening (4), is attached to the support lock (3), with the necessary movement of the bar (6), to which the hand holder is attached ( 2), provides at least one inextensible element (7), fixed on one side to the specified bar (6) by means of fastening (9), on the other side by means of fastening (12) - to the specified support (5) or to the specified support fastening (4) or to the specified support clamp (3).

В одном из предпочтительных вариантов устройство имеет регулировку длины опоры (5) и регулировку длины планки (6), позволяющие позиционировать крепления (9) и (10) в области плечевого сустава оператора (1). Устройство может состоять из одного или двух модулей, для поддержки одной или двух рук, соответственно.In one of the preferred embodiments, the device has an adjustment of the length of the support (5) and an adjustment of the length of the bar (6), allowing the mounts (9) and (10) to be positioned in the area of the operator's shoulder joint (1). The device may consist of one or two modules to support one or two hands, respectively.

В одном из предпочтительных вариантов воплощений Крепление, в общем случае, если отдельно не указано иное, может представлять собой подшипниковое соединение, втулку, упругий элемент, ткацкую деталь, деформируемую деталь, шаровой наконечник, подвижный упор.In one preferred embodiment, the Fastener may generally, unless otherwise specified, be a bearing joint, a bushing, a resilient member, a weaving member, a deformable member, a ball joint, or a movable stop.

Держатель руки (2) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой пластиковый ложемент, шарнирно закрепленный на планке (6) имеющий накладку из ткани и систему ремней с регулировками для разных размеров руки оператора и застежками для быстрого снятия, также может представлять собой кронштейн с системой подвесов или иную деталь, надежно фиксирующуюся на верхней конечности оператора, например на плече, или предплечье, или локте или нескольких зонах рядом с локтевым суставом. В одном из предпочтительных вариантов элемент имеет покрытие с высоким коэффициентом трения при движении вдоль руки и с низким - при вращении вокруг.The hand holder (2) in one of the preferred embodiments may be a plastic cradle hinged on a bar (6) having a fabric lining and a belt system with adjustments for different sizes of the operator’s hand and fasteners for quick removal; it may also be a bracket with a suspension system or other part that is securely fixed on the operator’s upper limb, for example on the shoulder, or forearm, or elbow or several areas near the elbow joint. In one preferred embodiment, the element has a coating with a high coefficient of friction when moving along the hand and a low coefficient when rotating around.

Опора (5) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой несжимаемый элемент или набор элементов, неподвижно фиксирующихся друг относительно друга в том числе, состоящий из по меньшей мере одной трубки, стержня, планки, фермы, оси, шпильки. В одном из предпочтительных вариантов опора выполнена в форме трубки и содержит регулировку длины для операторов разного роста, которая может быть дискретной или непрерывной. Опора также может содержать гнездо фиксации силового элемента.The support (5) in one of the preferred embodiments may be an incompressible element or a set of elements that are fixedly fixed relative to each other, including consisting of at least one tube, rod, strip, truss, axle, pin. In one preferred embodiment, the support is made in the form of a tube and includes length adjustment for operators of different heights, which can be discrete or continuous. The support may also contain a socket for fixing the power element.

Планка (6) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой трубку, планку, балку, профиль, тягу бобышку, палку или соединение любого набора указанных элементов, как вдоль основных осей, так и под углом, для выполнения основного свойства компенсаторного элемента (14), при этом регулировкой ее длины может осуществляться подстройка кинематики устройства под анатомические особенности оператора. В одном из предпочтительных вариантов элемент состоит из двух элементов, имеющих фиксируемую поступательную степень свободы друг относительно друга, позволяющую регулировать ее длину.The bar (6) in one of the preferred embodiments may be a tube, bar, beam, profile, tie rod, stick or a connection of any set of these elements, both along the main axes and at an angle, to fulfill the main property of the expansion element (14 ), while adjusting its length can adjust the kinematics of the device to the anatomical features of the operator. In one of the preferred embodiments, the element consists of two elements having a fixed translational degree of freedom relative to each other, allowing its length to be adjusted.

Фиксатор опоры (3) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой пояс, накладку, вставку, вкладыш, наклейку, разъемное магнитное соединение, прищепку, заклепку, застежку, брошь, которое может быть как частью устройства, так и крепиться на элемент одежды оператора, например, ремень, вкладываться в карман, крепиться на пояс или иное оборудование находящееся во время выполнения целевого процесса в заданной области. Фиксатор может крепиться к собственному ремню оператора. В одном из предпочтительных вариантов выполнен в виде пояса и имеет независимую регулировку длины на передней и задней части и пряжку для быстрого сброса.The support retainer (3) in one of the preferred embodiments can be a belt, an overlay, an insert, an insert, a sticker, a detachable magnetic connection, a clothespin, a rivet, a clasp, a brooch, which can be either part of the device or attached to an element of the operator’s clothing , for example, a belt, put in a pocket, attached to a belt or other equipment located during the execution of the target process in a given area. The retainer can be attached to the operator's own belt. In one preferred embodiment, it is designed as a belt and has independent length adjustment on the front and back and a quick release buckle.

Крепление (8) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы расположенный под прямым углом к планке (6).The fastening (8) in one of the preferred embodiments may be a rotary joint with one degree of freedom located at right angles to the bar (6).

Крепления (9) и (12) в одном из предпочтительных вариантов воплощений могут представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы под прямым углом к планке (6) или при использовании деформируемого нерастяжимого элемента жесткую фиксацию. В одном из предпочтительных вариантов шарнир одного из креплений обладает дополнительной степенью свободы (вращательной или поступательной) для регулировки длины нерастяжимого элемента. Крепление (9) может содержать поступательную степень свободы вдоль планки для регулировки плеча усилия силового элемента (11).The fastenings (9) and (12) in one of the preferred embodiments can be a rotational hinge with one degree of freedom at right angles to the bar (6) or, when using a deformable inextensible element, a rigid fixation. In one preferred embodiment, the hinge of one of the fasteners has an additional degree of freedom (rotational or translational) to adjust the length of the non-extensible element. The fastening (9) may contain a translational degree of freedom along the bar to adjust the force arm of the power element (11).

Крепление (10) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой шарнир, содержащий одну (допускающую движение в плоскости рабочего движения) а также, возможно, вторую (ортогональную первой) вращательные степени свободы. Первая степень свободы может быть реализована наконечником газовой пружины или петлей рессоры, в то время, как вторая может быть реализована вокруг винта или линейной направляющей поступательной степени свободы данного крепления, используемой для регулировки плеча приложения усилия силового элемента. Вторая степень свободы может существовать при наличии компенсаторного элемента (14).The fastening (10) in one of the preferred embodiments may be a hinge containing one (allowing movement in the plane of the working movement) and also, possibly, a second (orthogonal to the first) rotational degrees of freedom. The first degree of freedom can be realized by the tip of a gas spring or a spring loop, while the second can be realized around a screw or linear guide of the translational degree of freedom of this mount, used to adjust the force application arm of the power element. The second degree of freedom can exist in the presence of a compensatory element (14).

Крепление (13), (16) и (17) в одном из предпочтительных вариантов воплощений могут представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы под прямым углом к планке (6) при этом крепление 17 может иметь одну ось с креплением (12), а крепление (16) с (9) или (10), в случае, если их оси параллельны.The fastening (13), (16) and (17) in one of the preferred embodiments may be a rotary hinge with one degree of freedom at right angles to the bar (6), while the fastening 17 may have one axis with the fastening (12), and fastening (16) with (9) or (10), if their axes are parallel.

Крепление опоры (4) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может быть выполнено в виде сферического шарнира, набора цилиндрических шарниров с непараллельными осями или закрепления с помощью упругого или нет материала, свойства которого допускают многократные повороты или изгибы при сохранении механических свойств. При этом вращательная степень вокруг «оси» опоры (5) может быть в любом месте данной опоры, содержаться в настройке ее длины или конструктивно заложена в характеристику самого силового элемента (11).The fastening of the support (4) in one of the preferred embodiments can be made in the form of a spherical hinge, a set of cylindrical hinges with non-parallel axes, or fastening using an elastic or non-elastic material, the properties of which allow repeated rotations or bends while maintaining mechanical properties. In this case, the rotational degree around the “axis” of the support (5) can be anywhere in the given support, contained in the adjustment of its length, or structurally included in the characteristics of the load-bearing element (11) itself.

Нерастяжимый элемент (7) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой многозвенный механизм, цепь, трос, шнур, ремень, стропу, телескопическую трубку или набор подобных элементов. При этом сохранение возможности уменьшения расстояния между (9) и (12) способствует увеличению объема движения оператора без ассистирующего усилия. В одном из предпочтительных вариантов воплощений используется капроновый, металлический или иной нерастяжимый трос. Данный трос может быть продублирован с двух сторон от планки (6) и крепиться с помощью петель подвижно на осях шарниров креплений (9) и (12). Также может быть использован один трос, закрепленный на оси шарнира крепления (9) или (12), а в области другого шарнира он может быть пропущен через отверстие, что обеспечивает равное натяжение с двух сторон.The inextensible element (7) in one of the preferred embodiments may be a multi-link mechanism, a chain, a cable, a cord, a belt, a sling, a telescopic tube or a set of similar elements. At the same time, maintaining the possibility of reducing the distance between (9) and (12) helps to increase the range of movement of the operator without assisting force. In one of the preferred embodiments, a nylon, metal or other inextensible cable is used. This cable can be duplicated on both sides of the bar (6) and movably attached using loops on the axes of the fastening hinges (9) and (12). One cable can also be used, fixed to the axis of the fastening hinge (9) or (12), and in the area of the other hinge it can be passed through a hole, which ensures equal tension on both sides.

Силовой элемент (11) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой газовую пружину, газлифт, пружину сжатия, рессору или активный привод, в том числе пневмоцилиндр, гидроцилиндр или линейный актуатор, или устройство, состоящие из набора указанных элементов, или иной элемент, геометрические характеристики которого увеличиваются при использовании внешней энергии для совершения полезной работы. В одном из предпочтительных вариантов при использовании газовой пружины дополнительная вращательная степень свободы шарнира (10) должна допускать движение, ограниченное элементом (14). В одном из предпочтительных вариантов воплощений при использовании рессоры элемент (14) не требуется.The power element (11) in one of the preferred embodiments may be a gas spring, gas lift, compression spring, spring or active drive, including a pneumatic cylinder, hydraulic cylinder or linear actuator, or a device consisting of a set of these elements, or another element, the geometric characteristics of which increase when external energy is used to perform useful work. In one preferred embodiment, when using a gas spring, the additional rotational degree of freedom of the hinge (10) should allow movement limited by the element (14). In one preferred embodiment, when using a spring, element (14) is not required.

Компенсаторный элемент (14) в одном из предпочтительных вариантов воплощений может представлять собой многозвенник, набор многозвенников с совпадающими осями вращения. В одном из предпочтительных вариантов выполнен в виде двухзвенника.The compensating element (14) in one of the preferred embodiments may be a multi-link, a set of multi-links with coinciding axes of rotation. In one of the preferred embodiments, it is made in the form of a two-link unit.

Предложенное устройство в одном из предпочтительных вариантов может быть использовано в качестве промышленного экзоскелета.The proposed device, in one of the preferred embodiments, can be used as an industrial exoskeleton.

Предложенное устройство в одном из предпочтительных вариантов может быть использовано в качестве средства индивидуальной защиты опорно-двигательного аппарата.The proposed device, in one of the preferred embodiments, can be used as a personal protective equipment for the musculoskeletal system.

Предложенное устройство может применяться для повышения производительности труда сотрудников промышленных предприятий.The proposed device can be used to increase the productivity of employees of industrial enterprises.

Предложенное устройство может применяться для снижения риска травм и возникновения профессиональных заболеваний сотрудников промышленных предприятий.The proposed device can be used to reduce the risk of injuries and occupational diseases of employees of industrial enterprises.

Предложенное устройство может применяться для снижения затрат предприятий, связанных с временной, частичной или полной потерей работоспособности или снижения производительности и концентрации сотрудников.The proposed device can be used to reduce the costs of enterprises associated with temporary, partial or complete loss of performance or decreased productivity and concentration of employees.

Предложенное устройство может применяться для снижения выбросов СО2 из-за снижения энергозатрат сотрудников.The proposed device can be used to reduce CO2 emissions due to reduced energy consumption of employees.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1А. Базовая модель устройства, вид сбоку и сзади.Fig. 1A. Basic model of the device, side and rear views.

Фиг. 1Б. Модели устройства с элементами компенсации изгибающего усилия, вид сбоку.Fig. 1B. Models of a device with bending force compensation elements, side view.

Фиг. 1В. Модель устройства с изменением формы планки и изменением геометрии шарниров, вид сбоку и сверху.Fig. 1B. Model of the device with a change in the shape of the bar and a change in the geometry of the hinges, side and top views.

Фиг. 1Г. Модель устройства с изменением схемы крепления и типа силового элемента (рессора), вид сбоку.Fig. 1G. Model of the device with a change in the mounting pattern and type of power element (spring), side view.

Фиг. 2 Возможный вариант воплощения устройства без компенсаторного элемента (14).Fig. 2 Possible embodiment of the device without a compensating element (14).

Фиг. 3. Возможный вариант воплощения устройства с компенсаторным элементом (14) в виде двухзвенного механизма.Fig. 3. A possible embodiment of a device with a compensating element (14) in the form of a two-link mechanism.

1 - плечевой сустав оператора1 - operator’s shoulder joint

2 - держатель руки2 - hand holder

3 - фиксатор опоры3 - support clamp

4 - крепление опоры4 - support fastening

5 - опора5 - support

6 - планка6 - bar

7 - нерастяжимый элемент7 - inextensible element

8 - крепление8 - fastening

9 - крепление9 - fastening

10 - крепление10 - fastening

11 - силовой элемент11 - power element

12 - крепление12 - fastening

13 - крепление13 - fastening

14 - компенсаторный элемент14 - compensatory element

15 - точка приложения усилия15 - force application point

16 - крепление16 - fastening

17 - крепление17 - fastening

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. RU175852U1 (ФГБОУ высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации), 21.12.2017;1. RU175852U1 (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov" of the Ministry of Health of the Russian Federation), 12.21.2017;

2. WO2019081851A1 (В TEMIA INC; SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE), 02.05.2019;2. WO2019081851A1 (In TEMIA INC; SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE), 05/02/2019;

3. CN110181489 (KNOWGENE TAIZHOU ROBOT TECH CO LTD), 30.08.2019;3. CN110181489 (KNOWGENE TAIZHOU ROBOT TECH CO LTD), 08/30/2019;

4. CN110238819 (UNIV BEIHANG), 17.09.2019;4. CN110238819 (UNIV BEIHANG), 09/17/2019;

5. RU 200733 U1 (ООО «Экзомед»), 09.11.2020.5. RU 200733 U1 (Exomed LLC), 09.11.2020.

Claims (40)

1. Устройство для обеспечения необходимого усилия для поддержки по меньшей мере одной руки оператора, включающее держатель руки (2) оператора, фиксатор опоры (3), по меньшей мере один силовой элемент (11), с одной стороны закрепленный к планке (6) посредством третьего крепления (10), с другой стороны зафиксированный на опоре (5), которая с помощью крепления опоры (4) крепится к фиксатору опоры (3), при этом по меньшей мере один нерастяжимый элемент (7) выполнен с возможностью обеспечения движения планки (6), к которой прикреплен держатель руки (2), закрепленный с одной стороны к указанной планке (6) посредством второго крепления (9), с другой стороны посредством четвертого крепления (12) - к указанной опоре (5) или к указанному креплению опоры (4) или к указанному фиксатору опоры (3), предназначенному для фиксации устройства на теле оператора.1. A device for providing the necessary force to support at least one operator’s hand, including an operator’s hand holder (2), a support lock (3), at least one power element (11), fixed on one side to the bar (6) by means of of the third fastening (10), on the other hand, fixed on the support (5), which, using the fastening of the support (4), is attached to the support latch (3), while at least one non-extensible element (7) is configured to ensure the movement of the bar ( 6), to which the hand holder (2) is attached, fixed on one side to the specified bar (6) by means of the second fastening (9), on the other side by means of the fourth fastening (12) - to the specified support (5) or to the specified support fastening (4) or to the specified support clamp (3), designed to fix the device on the operator’s body. 2. Устройство по п.1, состоящее из по меньшей мере одного модуля, предназначенного для поддержки одной руки оператора.2. The device according to claim 1, consisting of at least one module designed to support one hand of the operator. 3. Устройство по п.1, где держатель руки (2) может представлять собой в том числе пластиковый ложемент, шарнирно закрепленный на планке (6), имеющий накладку из ткани и систему ремней с регулировками для разных размеров руки оператора и застежками для быстрого снятия, также может представлять собой кронштейн с системой подвесов или иную деталь, надежно фиксирующуюся на верхней конечности оператора, например на плече, или предплечье, или локте, или нескольких зонах рядом с локтевым суставом. 3. The device according to claim 1, where the hand holder (2) can be a plastic holder, hinged on the bar (6), having a fabric lining and a belt system with adjustments for different sizes of the operator’s hand and fasteners for quick removal , can also be a bracket with a suspension system or other part that is securely fixed on the operator’s upper limb, for example on the shoulder, or forearm, or elbow, or several areas near the elbow joint. 4. Устройство по п.3, где держатель руки (2) имеет покрытие с высоким коэффициентом трения при движении вдоль руки и с низким - при вращении вокруг.4. The device according to claim 3, where the arm holder (2) has a coating with a high coefficient of friction when moving along the arm and a low coefficient when rotating around it. 5. Устройство по п.1, где фиксатор опоры (3) может представлять собой в том числе пояс, накладку, вставку, вкладыш, наклейку, разъемное магнитное соединение, прищепку, заклепку, застежку, брошь, которое может быть как частью устройства, так и прилагаться в наборе с ним и крепиться на элемент одежды оператора, например, ремень, вкладываться в карман, крепиться на пояс или иное оборудование находящееся во время выполнения целевого процесса в заданной области. 5. The device according to claim 1, where the support retainer (3) can be, inter alia, a belt, an overlay, an insert, an insert, a sticker, a detachable magnetic connection, a clothespin, a rivet, a clasp, a brooch, which can be either part of the device or and be included in a set with it and attached to an element of the operator’s clothing, for example, a belt, placed in a pocket, attached to a belt or other equipment located during the execution of the target process in a given area. 6. Устройство по п.5, где фиксатор опоры (3) выполнен с возможностью прикрепления к собственному ремню оператора. 6. The device according to claim 5, where the support lock (3) is designed to be attached to the operator’s own belt. 7. Устройство по п.5, где фиксатор опоры (3) выполнен в виде пояса и имеет независимую регулировку длины на передней и задней части и пряжку для быстрого сброса.7. The device according to claim 5, where the support lock (3) is made in the form of a belt and has independent length adjustment on the front and back and a buckle for quick release. 8. Устройство по п.1, где крепление опоры (4) может быть выполнено в виде сферического шарнира, набора цилиндрических шарниров с непараллельными осями или закрепления с помощью упругого или нет материала, свойства которого допускают многократные повороты или изгибы при сохранении механических свойств. 8. The device according to claim 1, where the fastening of the support (4) can be made in the form of a spherical hinge, a set of cylindrical hinges with non-parallel axes, or fastening using an elastic or non-elastic material, the properties of which allow repeated rotations or bends while maintaining mechanical properties. 9. Устройство по п.8, где крепление опоры (4) представляет собой шарнир, имеющий по меньшей мере две вращательные степени свободы.9. Device according to claim 8, where the support mount (4) is a hinge having at least two rotational degrees of freedom. 10. Устройство по п.8, где крепление опоры (4) может представлять собой подшипниковое соединение, втулку, упругий элемент, ткацкую деталь, деформируемую деталь, шаровой наконечник, подвижный упор.10. The device according to claim 8, where the support mount (4) can be a bearing connection, a bushing, an elastic element, a weaving part, a deformable part, a ball end, a movable stop. 11. Устройство по п.1, где опора (5) и планка (6) выполнены с возможностью регулировки их длины, что позволяет позиционировать крепления второе (9) и третье (10) в области плечевого сустава оператора (1). 11. The device according to claim 1, where the support (5) and the bar (6) are configured to adjust their length, which allows the second (9) and third (10) fasteners to be positioned in the area of the operator’s shoulder joint (1). 12. Устройство по п.1, где опора (5) представляет собой несжимаемый элемент или набор элементов, неподвижно зафиксированных относительно друг друга, в том числе состоящий из по меньшей мере одной трубки, стержня, планки, фермы, оси, шпильки или соединения любого набора указанных элементов, как вдоль основных осей, так и под углом, для выполнения основной функции опоры (5). 12. The device according to claim 1, where the support (5) is an incompressible element or a set of elements fixedly fixed relative to each other, including consisting of at least one tube, rod, strip, truss, axle, pin or connection of any a set of specified elements, both along the main axes and at an angle, to perform the main function of support (5). 13. Устройство по п.12, где опора (5) выполнена в форме трубки и выполнена с возможностью регулировки длины, где упомянутая регулировка может быть дискретной или непрерывной. 13. Device according to claim 12, where the support (5) is made in the form of a tube and is configured to adjust the length, where said adjustment can be discrete or continuous. 14. Устройство по п.12, где опора (5) содержит гнездо фиксации силового элемента.14. The device according to claim 12, where the support (5) contains a socket for fixing the power element. 15. Устройство по п.1, где опора (5) имеет ничтожно малую длину.15. The device according to claim 1, where the support (5) has a negligibly small length. 16. Устройство по п.1, где планка (6) выполнена в виде рычага для передачи крутящего момента на держатель руки. 16. The device according to claim 1, where the bar (6) is made in the form of a lever for transmitting torque to the hand holder. 17. Устройство по п.16, где планка (6) может представлять собой трубку, планку, балку, профиль, тягу бобышку, палку или соединение любого набора указанных элементов, как вдоль основных осей, так и под углом, для выполнения основного свойства компенсаторного элемента (14). 17. The device according to claim 16, where the bar (6) may be a tube, bar, beam, profile, rod boss, stick or a connection of any set of these elements, both along the main axes and at an angle, to achieve the basic property of compensatory element (14). 18. Устройство по п.17, где планка (6) состоит из двух элементов, имеющих фиксируемую поступательную степень свободы относительно друг друга, позволяющую регулировать ее длину.18. The device according to claim 17, where the bar (6) consists of two elements having a fixed translational degree of freedom relative to each other, allowing its length to be adjusted. 19. Устройство по п.1, где нерастяжимый элемент (7) представляет собой объект, не удлиняющийся существенно при приложении нагрузки на держатель руки (2).19. The device according to claim 1, wherein the non-extensible element (7) is an object that does not elongate significantly when a load is applied to the arm holder (2). 20. Устройство по п.19, где нерастяжимый элемент (7) может представлять собой многозвенный механизм, цепь, трос, шнур, ремень, стропу, телескопическую трубку или набор подобных элементов. 20. The device according to claim 19, where the inextensible element (7) can be a multi-link mechanism, chain, cable, cord, belt, sling, telescopic tube or a set of similar elements. 21. Устройство по п.19, где нерастяжимый элемент (7) представляет собой капроновый, металлический или иной нерастяжимый трос. 21. The device according to claim 19, where the inextensible element (7) is a nylon, metal or other inextensible cable. 22. Устройство по п.21, где трос закреплен на оси шарнира второго крепления (9) или (12), а в области другого шарнира он может быть пропущен через отверстие. 22. The device according to claim 21, where the cable is fixed to the hinge axis of the second fastening (9) or (12), and in the area of the other hinge it can be passed through a hole. 23. Устройство по п.21, где трос может быть продублирован с двух сторон от планки (6) и крепиться с помощью петель подвижно на осях шарниров креплений (9) и/или (12). 23. The device according to claim 21, where the cable can be duplicated on both sides of the bar (6) and movably attached using loops on the axes of the fastening hinges (9) and/or (12). 24. Устройство по п.1, где первое крепление (8) может представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы расположенный под прямым углом к планке (6).24. The device according to claim 1, where the first fastening (8) can be a rotary joint with one degree of freedom located at right angles to the bar (6). 25. Устройство по п.1, где второе крепление (9) и четвертое крепление (12) могут представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы под прямым углом к планке (6) или при использовании деформируемого нерастяжимого элемента жесткую фиксацию. 25. The device according to claim 1, where the second fastener (9) and the fourth fastener (12) can be a rotary hinge with one degree of freedom at right angles to the bar (6) or, when using a deformable inextensible element, a rigid fixation. 26. Устройство по п.25, где шарнир одного из креплений, а именно второго крепления (9) и четвертого крепления (12) обладает дополнительной степенью свободы, вращательной или поступательной, для регулировки длины нерастяжимого элемента. 26. The device according to claim 25, where the hinge of one of the fasteners, namely the second fastener (9) and the fourth fastener (12) has an additional degree of freedom, rotational or translational, to adjust the length of the non-extensible element. 27. Устройство по п.25, где второе крепление (9) может содержать поступательную степень свободы вдоль планки для регулировки плеча усилия силового элемента (11).27. The device according to claim 25, where the second fastening (9) may contain a translational degree of freedom along the bar for adjusting the force arm of the power element (11). 28. Устройство по п.1, где третье крепление (10) может представлять собой шарнир, содержащий одну, допускающую движение в плоскости рабочего движения, а также, возможно, вторую, ортогональную первой, вращательные степени свободы. 28. The device according to claim 1, where the third fastening (10) may be a hinge containing one, allowing movement in the plane of the working movement, and also, possibly, a second, orthogonal to the first, rotational degrees of freedom. 29. Устройство по п.28, где первая степень свободы реализована наконечником газовой пружины или петлей рессоры, в то время как вторая реализована вокруг винта или линейной направляющей поступательной степени свободы данного крепления, используемой для регулировки плеча приложения усилия силового элемента. 29. The device according to claim 28, where the first degree of freedom is implemented by the tip of a gas spring or a spring loop, while the second is implemented around a screw or linear guide of the translational degree of freedom of this fastening, used to adjust the force application arm of the power element. 30. Устройство по п.1, где пятое крепление (13), шестое крепление (16) и седьмое крепление (17) могут представлять собой вращательный шарнир с одной степенью свободы под прямым углом к планке (6), при этом седьмое крепление (17) может иметь одну ось с четвертым креплением (12), а шестое крепление (16) с вторым (9) или третьим (10), в случае если их оси параллельны. 30. The device according to claim 1, where the fifth fastener (13), the sixth fastener (16) and the seventh fastener (17) can be a rotary hinge with one degree of freedom at right angles to the bar (6), while the seventh fastener (17 ) may have one axis with the fourth fastening (12), and the sixth fastening (16) with the second (9) or third (10), if their axes are parallel. 31. Устройство по любому из пп.24-30, где первое крепление (8), второе крепление (9), третье крепление (10), четвертое крепление (12), пятое крепление (13), шестое крепление (16), седьмое крепление (17) могут представлять собой подшипниковое соединение, втулку, упругий элемент, ткацкую деталь, деформируемую деталь, шаровой наконечник, подвижный упор.31. The device according to any one of claims 24-30, where the first fastener (8), the second fastener (9), the third fastener (10), the fourth fastener (12), the fifth fastener (13), the sixth fastener (16), the seventh The fastener (17) can be a bearing connection, a bushing, an elastic element, a weaving part, a deformable part, a ball end, or a movable stop. 32. Устройство по п.1, где силовой элемент (11) может представлять собой газовую пружину, газлифт, пружину сжатия, рессору или активный привод, в том числе пневмоцилиндр, гидроцилиндр или линейный актуатор, или устройство, состоящие из набора указанных элементов, или иной элемент, геометрические характеристики которого увеличиваются при использовании внешней энергии для совершения полезной работы. 32. The device according to claim 1, where the power element (11) can be a gas spring, gas lift, compression spring, spring or active drive, including a pneumatic cylinder, hydraulic cylinder or linear actuator, or a device consisting of a set of these elements, or another element whose geometric characteristics increase when external energy is used to perform useful work. 33. Устройство по п.32, где при использовании газовой пружины в качестве силового элемента (11) дополнительная вращательная степень свободы шарнира (10) допускает движение, ограниченное элементом (14). 33. The device according to claim 32, where when using a gas spring as a power element (11), the additional rotational degree of freedom of the hinge (10) allows movement limited by the element (14). 34. Устройство по п.1, где указанное устройство может содержать компенсаторный элемент (14), который может представлять собой многозвенник или набор многозвенников с совпадающими осями вращения. 34. The device according to claim 1, where said device may contain a compensatory element (14), which can be a multi-link or a set of multi-links with coinciding axes of rotation. 35. Устройство по п.34, где компенсаторный элемент (14) выполнен в виде двухзвенника.35. The device according to claim 34, where the compensatory element (14) is made in the form of a two-link unit. 36. Устройство по п.1, представляющее собой промышленный экзоскелет по меньшей мере одной верхней конечности. 36. The device according to claim 1, which is an industrial exoskeleton of at least one upper limb. 37. Применение устройства по п.1 для повышения производительности труда сотрудников промышленных предприятий.37. Use of the device according to claim 1 to increase the productivity of employees of industrial enterprises. 38. Применение устройства по п.1 для снижения риска травм и возникновения профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата сотрудника.38. Use of the device according to claim 1 to reduce the risk of injury and occupational diseases of the musculoskeletal system of an employee. 39. Применение устройства по п.1 для снижения затрат предприятия, связанных с временной, частичной или полной потерей работоспособности или снижения производительности и концентрации сотрудника.39. The use of a device according to claim 1 to reduce the costs of an enterprise associated with temporary, partial or complete loss of performance or a decrease in the productivity and concentration of an employee. 40. Применение устройства по п.1 для снижения выбросов CO2 из-за снижения энергозатрат работника.40. Use of the device according to claim 1 to reduce CO 2 emissions due to a reduction in employee energy consumption.
RU2021126906A 2021-09-13 2021-09-13 Wearable device to support user's hands RU2808690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2022/050286 WO2023038550A1 (en) 2021-09-13 2022-09-13 Wearable device for supporting a user's arms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808690C1 true RU2808690C1 (en) 2023-12-01

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140158839A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-12 Levitate Technologies, Inc. Adaptive arm support systems and methods for use
US20160339583A1 (en) * 2015-05-18 2016-11-24 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for human arm supporting exoskeleton
US20200093676A1 (en) * 2017-06-06 2020-03-26 Ottobock Se & Co. Kgaa Device for supporting both arms of a user
WO2020169674A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-27 Ottobock Se & Co. Kgaa Device for supporting at least one arm of a user, and headrest
RU202453U1 (en) * 2020-06-11 2021-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "Экзомед" Passive exoskeleton of the upper limbs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140158839A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-12 Levitate Technologies, Inc. Adaptive arm support systems and methods for use
US20160339583A1 (en) * 2015-05-18 2016-11-24 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for human arm supporting exoskeleton
US20200093676A1 (en) * 2017-06-06 2020-03-26 Ottobock Se & Co. Kgaa Device for supporting both arms of a user
WO2020169674A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-27 Ottobock Se & Co. Kgaa Device for supporting at least one arm of a user, and headrest
RU202453U1 (en) * 2020-06-11 2021-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "Экзомед" Passive exoskeleton of the upper limbs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107835675B (en) Method and apparatus for a human arm supporting exoskeleton
US10561563B2 (en) Optimal design of a lower limb exoskeleton or orthosis
EP3278938B1 (en) Wearable apparatus for assisting a human when performing a load-involved task
Simpson et al. Exomuscle: An inflatable device for shoulder abduction support
KR20180123108A (en) Exoskeleton for a Human Being
AU2016426610B2 (en) Force-balancing support, mechanical apparatus and wearable support device
US20090256044A1 (en) Suspension system and method
ES2955334T3 (en) Load compensation device, in particular gravitational loads, applicable to exoskeletons
WO2018165399A1 (en) Devices for the support and balance of human exoskeletons
CN214285780U (en) Adjustable wearable power-assisted mechanical exoskeleton
EP3007868B1 (en) Device with improved actuating means
RU2808690C1 (en) Wearable device to support user's hands
RU2809267C1 (en) Wearable gear to support user's hands
WO2023038550A1 (en) Wearable device for supporting a user's arms
WO2023038553A1 (en) Wearable mechanism for supporting a user's arms
CN115157216A (en) Motion self-adaptive load-bearing assistance lower limb exoskeleton
US20180295998A1 (en) Dynamically adjustable arm lift (daal) accessory device
RU2021126905A (en) WEARABLE MECHANISM TO SUPPORT THE USER'S CASE
WO2023038551A1 (en) Wearable mechanism for supporting a user's body
Reyes et al. Shoulder-Support Exoskeletons for Overhead Work: Current State, Challenges and Future Directions
CN208582679U (en) A kind of exoskeleton robot and its shank baffle component
RU2021126908A (en) WEARABLE DEVICE FOR USER POSTURE SUPPORT
WO2023038552A1 (en) Wearable device for supporting a user's posture
RU2813174C2 (en) Device for compensating load applied to exoskeletons
KR20230025341A (en) Auxiliary Equipment For Worker