【手続補正書】
【提出日】令和2年12月21日(2020.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な装着型筋肉補助装置であって、
少なくとも装着型ボディインターフェースを有し、該ボディインターフェースには能動的構成部材および受動的構成部材のエレメントが取り付けられており、該エレメントは、使用者が、第２の身体部分に連結された第１の身体部分の位置を変化させるかまたは維持することを一緒に補助するように適応されており、前記装着型ボディインターフェースは、さらに、少なくとも２つのガーメント部分を有し、
前記能動的構成部材および前記受動的構成部材は、少なくとも１つの能動的に動力が与えられるエレメントを有し、
前記受動的構成部材は、少なくとも第１の受動的構成部材および第２の受動的構成部材を有し、両受動的構成部材は、少なくとも２つのガーメント構成部材の間に延びており、前記使用者によってかつ／または前記少なくとも１つの能動的に動力が与えられるエレメントによって提供されるエネルギを蓄えるための弾性材料を含む、柔軟な装着型筋肉補助装置において、
前記第１および第２の受動的構成部材は、身体の関節の互いに反対側に配置されていることを特徴とする、柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２】
前記使用者が、関節において連結された四肢の位置を変化させるかまたは維持することを補助するように適応されており、
前記少なくとも２つのガーメント部分は、使用時の少なくとも１つの他方の前記ガーメント部分が前記関節の非遠位位置に設けられている一方で、使用時に、前記関節の遠位の位置にある少なくとも１つのガーメント部分を有する、請求項１記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３】
前記第１の受動的構成部材は、可能な関節角度の少なくとも第１の部分において、前記関節にトルクを加えるように適応されており、
前記第２の受動的構成部材は、可能な関節角度の少なくとも第２の部分において、前記関節にトルクを加えるように適応されており、
前記可能な関節角度の第２の部分の少なくともある部分において、前記第１の受動的構成部材の前記トルクは、ゼロであるまたは前記第２の受動的構成部材の前記トルクに反作用し、
前記第１および第２の受動的構成部材のトルクの合計は、一緒に、非ゼロトルクを前記関節に提供する、請求項１または２記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項４】
前記第１および第２の受動的構成部材のトルクの合計は、一緒に、正味関節曲げ補助を提供する、請求項３記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項５】
少なくとも１つの前記能動的構成部材は、少なくとも、案内された腱およびアクチュエータを有し、
この少なくとも１つの能動的構成部材は、関節の伸びを補助するように適応されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項６】
少なくとも１つのアクチュエータは、関節の伸びを補助するように適応されており、少なくとも１つの前記能動的構成部材によって提供される関節の伸びの補助に対して拮抗する力を提供するように適応された受動的構成部材が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項７】
少なくとも１つの前記能動的構成部材は、少なくとも、
案内された腱と、アクチュエータとを有し、前記案内された腱および前記アクチュエータは、一緒に、
重力に逆らって前記第１の身体部分の位置を変化させることまたは
重力に逆らって前記第１の身体部分の位置を維持するように該第１の身体部分を支持すること
を補助するように適応されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記能動的構成部材の前記アクチュエータは、前記案内された腱を巻き上げるように適応されており、
前記腱は、該腱の巻上げが前記第１および第２の身体部分の間の少なくとも１つの関節を伸ばすように案内されている、請求項７記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項９】
前記関節の曲げのために前記腱を繰り出しかつ
連結された前記身体部分の重量によっておよび／または前記第１および第２の受動的構成部材によって一緒に関節に提供されるトルクの非ゼロ合計によって、前記腱に張力を加えるように適応されている、請求項７または８記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記能動的構成部材は、少なくとも、前記ボディインターフェースに取り付けられた複数の腱端部に枝分かれした案内された腱を含む、請求項１から９までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１１】
補助される前記身体部分が足であり、前記腱は、膝の前側であるが、ヒップの後側の背後で案内され、その際、受動的エレメントとしてのストレッチバンドが膝の背後に設けられており、大腿のための受動的エレメントとしてのストレッチバンドが人間の前側に設けられている、請求項５、７から１０までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１２】
前記腱は、対応する四肢部分の長手方向軸線の主方向の方向に滑る、請求項５、７から１１までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記能動的構成部材は、その矢状面に関して身体の一方の側において案内され、次いで、関連する前記関節の前額面の反対側へ案内される２つの部分に分離した少なくとも１つの腱を含み、該腱は、前記矢状面の反対側において１つの腱に再統合されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１４】
前記第１および第２の受動的構成部材のうちの少なくとも一方が、ストレッチバンドおよび／またはばねを含む、柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのガーメント部分のうちの少なくとも一方は、四肢部分を完全にまたは部分的に包囲するように配置されており、
前記少なくとも２つのガーメント部分のうちの少なくとも一方を収縮させるための収縮エレメントが設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１６】
前記収縮エレメントは、
前記ガーメント部分に埋め込まれている、
受動力構成部材、特に該受動力構成部材の端部に取外し可能にまたは固定して接続されている、
前記能動的構成部材の能動的腱形成部分に接続されている、のうちの少なくとも１つである、請求項１５記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１７】
前記第１の身体部分が、長手方向軸線を有する四肢であるように適応されており、
前記収縮エレメントは、前記四肢の前記長手方向軸線に対して略垂直に向けられており、前記収縮エレメントは、使用時に前記ガーメント部分の位置を維持するように適応されている、請求項１６記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１８】
身体と腱との間に滑りプレートが設けられている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項１９】
使用者の身体と収縮エレメントとの間に設けられた剛性誘発プレートおよび／または滑りプレートを備える、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２０】
前記腱を、方向を変化させるアクチュエータまで案内するための、方向変化案内エレメントが設けられている、請求項５、７から１３までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２１】
前記腱は、十字形パターンおよび／またはジグザグパターンで案内されている、請求項５、７から１３までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２２】
前記ボディインターフェースは、前記柔軟な装着型筋肉補助装置の一部の全体的剛性を変化させるようにかつ／または筋肉活性化中の筋肉体積の変化を補償するように適応された複数の層を有し、
かつ／または、前記ボディインターフェースの複数の層は、層ジャミングのために適応されており、
かつ／または、前記ボディインターフェースは、自動的に締め付けるように適応された、能動的構成部材の腱に対して略垂直な、複数の収縮エレメントを有し、
かつ／または、前記ボディインターフェースは、せん断力を法線力に変換するために、半剛性異方性プレートを有する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２３】
前記受動的構成部材は、股関節、膝、足首関節、肩、肘および手首関節のうちの少なくとも１つの近くに配置された弾性材料を含み、該弾性材料は、その動きの間に、関連する足または腕の重量を補償するために解放させることができる関連する関節エネルギを蓄えるように適応されている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２４】
少なくとも幾つかの前記能動的構成部材は、前記身体部分の自重に逆らって該身体部分を動かすまたは維持する筋肉を補助するように配置されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２５】
前記装着型筋肉補助装置は、少なくとも２つの関節を介して前記第２の身体部分に連結された前記第１の身体部分の位置を変化させるまたは維持する際に使用されるように適応されており、前記能動的構成部材は、これらの２つの関節の両方の角度位置を変化させるまたは維持するように適応されており、前記能動的構成部材には、両関節の角度位置を変化させるまたは維持するための１つのアクチュエータのみが設けられている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２６】
前記腱は、低摩擦シース内に案内されており、該低摩擦シースのうちの少なくとも幾つかは、前記ガーメント部分のうちの少なくとも１つに部分的に取り付けられている、請求項５、７から１３までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２７】
前記腱は、たるんだシース内に案内されており、該たるんだシースのうちの少なくとも幾つかは、前記ガーメント部分のうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に取り付けられている、請求項５、７から１３までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２８】
剛性のキャリヤプレートを有し、該剛性のキャリヤプレートに、少なくとも１つのアクチュエータおよび／または該少なくとも１つのアクチュエータのための電池が取り付けられている、請求項１から２７までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項２９】
前記剛性のキャリヤプレートは、前記第１の身体部分と前記第２の身体部分との間の１つまたは全ての関節から離隔している、請求項２８記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３０】
アクチュエータとしてギヤレスモータが設けられている、請求項１から２９までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３１】
アクチュエータ制御装置が設けられており、
前記第１の身体部分と前記第２の身体部分との間に存在する関節の角度、
前記第１および第２の身体部分の間に存在する関節の角度の変化、
前記第１の身体部分の絶対的な動き、
前記第２の身体部分に対する前記第１の身体部分の動き、
前記第１の身体部分の位置および
前記第１の身体部分の動きおよび／または位置に対する身体の一部にかかる圧力
のうちの少なくとも１つを示す信号を生成するように構成されたセンサ配列が設けられており、
前記アクチュエータ制御装置は、前記センサ配列によって生成された信号に応答してアクチュエータを作動させるように配置されている、請求項１から３０までのいずれか１項記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３２】
前記制御装置は、関節のための許容された所定の上側および下側角度を記憶するように適応されており、関節角度または関節変化角度を示すセンサ情報を前記記憶された上側および下側の値と比較し、角度の値が、前記上側および下側の許容された値の間のインターバルから外れている場合、引張力アクチュエータをブロックするように適応されている、請求項３１記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３３】
柔軟な装着型筋肉補助装置であって、
使用者が、
少なくとも一方の足または一方の足の一部を動かすことと、
歩行する、
立っている、
座った位置から立ち上がるおよび座る、
階段を上がる、
階段を下りる、のうちの少なくとも１つと、を補助するように適応されており、
使用者の各足のために、
第１の身体部分と第２の身体部分との間に存在する関節の角度または前記第１および第２の身体部分の間に存在する関節の角度の変化、または
前記第１の身体部分の絶対的な動きおよび／または
前記第２の身体部分に対する前記第１の身体部分の動き、
前記第１の身体部分の位置および／または
前記第１の身体部分の動きおよび／または位置に対する身体の一部にかかる圧力
のうちの少なくとも１つを示す少なくとも１つの信号を生成するように構成されたセンサ配列が設けられており、
アクチュエータ制御装置は、第１および第２の足の両方から導き出された信号に応答して一方の足のためのアクチュエータを作動させるように配置されている、柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３４】
使用者が、
歩行する、
座った位置から立ち上がりかつ座る、
階段を上がる、
階段を下りる、
のうちの少なくとも１つにおいて、少なくとも一方の足または一方の足の一部を動かすことを補助するように適応されており、
前記センサ配列は、信号情報の少なくとも５つの値を提供するように適応されており、該５つの値は、少なくとも５ｍｓだけ離されており、
前記アクチュエータ制御装置は、スイングサイクル、立ち上がり期間または座る期間のうちの少なくとも１つの少なくとも３０％の間に電力がアクチュエータに提供されるような形式でアクチュエータを制御するように適応されている、請求項３３記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３５】
第１および第２の受動エレメントは、靭帯状形式で関節の互いに反対側に配置されている、請求項３３または３４記載の柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３６】
柔軟な装着型筋肉補助装置であって、
使用者が、第２の身体部分に連結された第１の身体部分の位置を変化させるまたは維持することを一緒に補助するように適応された、ベース層と、能動的構成部材と、受動的構成部材とを少なくとも有し、
前記ベース層は、少なくとも２つのガーメントエレメントを有するガーメント状の層であり、
前記能動的および受動的構成部材は、前記ベース層に取り付けられたエレメントを有し、
前記能動的構成部材は、少なくともその長さの一部のために前記ベース層に取り付けられたシース内に案内された少なくとも１つの腱を有し、前記シースは、たるんでおり、
受動層は、
少なくとも２つの前記ガーメントエレメントを接続しかつ使用者によっておよび／または能動的構成部材によって提供されたエネルギの一部を蓄えるための弾性材料を有する受動エレメントを少なくとも含み、
前記能動的および受動的構成部材は、関節の互いに反対側に配置されており、関節を靭帯状形式で安定化させかつ拮抗する形式で作用する、柔軟な装着型筋肉補助装置。
【請求項３７】
柔軟な装着型筋肉補助装置であって、
使用者に対する補助の間に電気信号を介して制御可能な少なくとも１つのエレメントと、
補助のための使用者の要求を示す信号を提供するように適応されたセンサ構成部材と、
前記センサ構成部材によって提供されかつ補助のための使用者の要求を示す信号に応答して、補助の間に電気信号を提供するように適応された制御装置と、を有する柔軟な装着型筋肉補助装置において、
前記センサ構成部材は、
少なくとも第１および第２のセンサを有し、両センサは、
四肢または四肢の一部の絶対的な向き、
身体の別の部分に対する四肢または四肢の一部の向き、
関節角度、
身体部分の位置、速度または加速度
のうちの少なくとも１つを示すセンサ信号を提供するように適応されており、
前記第１および第２のセンサは互いに離隔しており、これにより、使用時に、少なくとも１つの関節が第１および第２のセンサの間に存在するまたは第１および第２のセンサは、隣接する関節に提供され、
信号調整回路が設けられており、該信号調整回路は、それぞれのセンサ信号の少なくとも２つの流れを前記制御装置へ入力するように配置されており、
前記センサ信号の第１の流れは、身体部分の動きの１つのサイクルの間に、前記第１のセンサからのセンサ信号に応答してセンサ信号の少なくとも１０の異なる値を一時的に提供し、前記センサ信号の第２の流れは、身体部分の動きの１つのサイクルの間に、前記第２のセンサからのセンサ信号に応答してセンサ信号の少なくとも１０の異なる離れた値を提供し、
前記制御装置は、周期的動きの間に両流れからの複数の値を評価することによって前記センサ信号の少なくとも２つの流れに応答して補助のための現在の要求を特定しかつ、
動きサイクル時間の少なくとも１０％の間に筋肉補助アクチュエータのための活性化信号を生成するおよび／または活性化および／または補助の少なくとも２つの異なるレベルを有するように、適応されていることを特徴とする、柔軟な装着型筋肉補助装置。