JP6472607B2 - 過剰人工肢を用いて人体を支持する装置及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- 少なくとも1つの過剰人工肢を有する装置であって:
人体と結合するように構成される基部構造であり、前記人体の荷重に関する測定値を取得するセンサを含む基部構造;
近位端及び遠位端を有する過剰人工肢であり、該近位端が前記基部構造に結合される過剰人工肢;並びに
前記センサに動作可能に結合されるプロセッサであり、
(i)前記センサから前記測定値を受け、
(ii)前記人体の自重及び環境によってもたらされる前記人体にかかる前記荷重を最小にするために、前記荷重に関する前記測定値に基づき、前記過剰人工肢の位置及び前記過剰人工肢が及ぼすトルクのうちの少なくとも1つを決定し、且つ、
(iii)前記過剰人工肢の位置及び前記過剰人工肢が及ぼすトルクのうちの少なくとも1つを変化させる制御信号を生成するように構成されるプロセッサ;
を含む装置。 - 前記プロセッサは、前記人体を固定し、支持し、或いは安定化させるために前記過剰人工肢を位置付けるべく前記制御信号を生成するように構成される、
請求項1の装置。 - 前記過剰人工肢の前記近位端と前記基部構造とはボールジョイントで結合される、
請求項1の装置。 - 前記過剰人工肢は、回転関節及び直動関節を含む、
請求項1の装置。 - 前記過剰人工肢の前記遠位端は、フック又は摩擦キャップを含む、
請求項1の装置。 - 前記過剰人工肢は、(i)前記プロセッサから前記制御信号を受け、且つ、(ii)該制御信号に基づいて前記過剰人工肢の位置を変えるために関節を作動させるアクチュエータを含む、
請求項1の装置。 - 前記アクチュエータは、回転関節を作動させて該回転関節の角度を変える、
請求項6の装置。 - 前記アクチュエータは、直動関節を作動させて前記過剰人工肢の伸びを変える、
請求項6の装置。 - プロセッサによって制御される過剰人工肢を有する装置の作動方法であって:
人体の荷重に関する測定値を前記プロセッサが受けること;
前記人体の前記荷重の少なくとも一部を支持するために、前記荷重に関する前記測定値に基づき、過剰人工肢のための位置、及び、前記過剰人工肢が及ぼすべきトルクのうちの少なくとも1つを前記プロセッサが決定すること;並びに、
決定した位置及び/又はトルクに基づいて前記プロセッサが制御信号を送ること;
を含む方法。 - 前記人体の前記荷重に関する前記測定値を前記プロセッサが受けることは、前記人体の肢の関節角度、前記人体の質量中心の位置、前記人体の1つの部位に及ぼされる力、又はそれらの任意の組み合わせに関連する測定値を前記プロセッサがセンサから受けることを含む、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢のための位置及び/又は前記過剰人工肢が及ぼすべきトルクを前記プロセッサが決定することは、前記人体を固定し、支持し、或いは安定化させるために前記過剰人工肢のための位置及び/又は前記過剰人工肢が及ぼすべきトルクを前記プロセッサが決定することを含む、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢のための位置を前記プロセッサが決定することは、前記過剰人工肢の遠位端と環境との接触によって及ぼされる力が前記過剰人工肢のボールジョイントの中心に向けられる位置を前記プロセッサが決定し、それによって該ボールジョイントの回転を前記プロセッサが防止することを含む、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することは、前記過剰人工肢のための複数の取り得る位置を前記プロセッサが決定すること、及び、前記複数の取り得る位置から1つの位置を前記プロセッサが選択することを含み、前記過剰人工肢が前記取り得る位置に動かされたときに前記過剰人工肢の遠位端は環境の表面に接触する、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することは、前記人体の質量中心と少なくとも前記人体の肢の位置とに基づいて前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することを含む、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することは:
前記過剰人工肢のための複数の取り得る位置の位置毎に、前記過剰人工肢の特定位置と前記人体の肢の位置とによって前記人体の質量中心にもたらされる支持量を前記プロセッサが決定すること;及び
最大の支持量に関連する位置を前記プロセッサが選択すること;を含む
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することは:
前記過剰人工肢のための複数の取り得る位置の位置毎に、前記人体の質量中心の支持領域を前記プロセッサが決定すること;及び
最大面積を有する支持領域に関連する位置を前記プロセッサが選択すること;を含み、
前記支持領域は、前記過剰人工肢の特定の位置と前記人体の肢の位置とによって境界を付けられる、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢の位置を前記プロセッサが決定することは:
前記人体の1つの部位に及ぼされる力を前記プロセッサが決定すること;及び
前記過剰人工肢のための複数の取り得る位置の位置毎に、前記過剰人工肢が該位置に動かされた場合に前記過剰人工肢によってもたらされる力の量を前記プロセッサが決定すること;及び
前記もたらされる力の最大量に関連する位置を前記プロセッサが選択すること;を含み、
前記力は、1つの姿勢で前記人体を維持するために前記人体が必要とする力に対応する、
請求項9の方法。 - 前記過剰人工肢によって及ぼされるトルクを前記プロセッサが決定することは、1つの姿勢で前記人体を維持するために必要とされるトルクの量を前記プロセッサが決定することを含む、
請求項9の方法。 - 前記プロセッサが前記制御信号を送ることは、前記過剰人工肢の回転関節を作動させるアクチュエータに前記プロセッサが前記制御信号を送ることを含む、
請求項9の方法。 - 前記プロセッサが前記制御信号を送ることは、前記過剰人工肢の直動関節を作動させるアクチュエータに前記プロセッサが前記制御信号を送ることを含む、
請求項9の方法。
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