(57)【要約】  本発明は、ユーザの両足に連結されるように配置された２本の脚部（２、３）と、脚部に関節式に接合された脚部の上端部間の連結部材（４）と、連結部材に連結された工具保持アーム（５）とを含む外骨格型装置に関するものである。アーム（５）は、連結部材（４）に摺動自在に取り付けられている。この装置は、アームの直線移動の動きを確実にするために、ユーザの動きに応じてアームを作動させる手段（７１）を含む。
2019500184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの両足に連結されるように配置された２本の脚部（２、３）と、前記脚部に関節式に接合された前記脚部の上端部間の連結部材（４）と、前記連結部材に連結された工具保持アーム（５）とを含む外骨格型装置であって、
前記装置にかかるすべての力が三角形の頂点に集中するように、前記脚部と前記連結部材とは前記頂点が前記連結部材に属する前記三角形を実質的に形成するように配置されていることを特徴とする、外骨格型装置。
【請求項２】
前記アーム（５）の少なくとも一部が前記連結部材（４）に摺動自在に取り付けられており、
前記装置は、前記アームの直線並進運動を確実にするために、前記ユーザの動きに従って前記アームを作動させる作動手段（７１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ユーザの意図を検出するように働き、前記作動手段（７１）を制御するために前記作動手段（７１）に連結されている検出手段（７２）を有し、
この制御は検出された労力の高さ及び前記労力の方向に従って行われることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記アーム（５）は、前記装置の使用中には実質的に垂直である軸Ｚを中心として回転運動できるように前記連結部材（４）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記アーム（５）は、前記アームの長手方向軸Ｙと前記軸Ｚとに対して実質的に直角な軸Ｘを中心として前記連結部材（４）上で回転運動できるように取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記連結部材（４）は、前記装置が停止状態にあるときに前記軸Ｚと前記アームの前記長手方向軸Ｙとに対して実質的に直角な軸Ｘの周りで前記脚部（２、３）の各々に関節式に接合されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記アームは、地面と接触することが意図されている端部に工具を備えたロッドを有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記アームは、前記アームの長手方向軸Ｙの周りに、前記アームに対して回転運動できるように取り付けられているロッドを有することを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記脚部（２、３）は各々、互いに対して摺動自在に取り付けられた２本のロッド（２５、２６及び３５、３６）を有し、ブロック手段が設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
ユーザが前記装置を握れるようにするためのものであり、前記ユーザの意図を検出する前記検出手段が設けられている少なくとも１つの第１のハンドル（６）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のハンドル（６）から非ゼロの距離だけ間隔を置いて配置され、前記連結部材（４）に固定された第２のハンドル（７）を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記脚部（２、３）は、靴底（２２）、（３２）に、玉継手（２７、３７）で連結されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記脚部（２、３）はモータ駆動されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
２本の脚部（２、３）と、前記脚部に関節式に接合された前記脚部の上端部間の連結部材（４）と、前記連結部材に連結された工具保持アーム（５）とを含む外骨格型装置（１）を使用するための方法であって、
前記脚部と前記連結部材とは、その頂点が前記連結部材に属する三角形を実質的に形成するように配置されており、
前記アーム（５）は、前記連結部材（４）に摺動自在に取り付けられており、ユーザの意図を検出する検出手段（７２）、例えば、労力センサによって制御される作動手段（７１）を設けられており、
前記ユーザが前記工具保持アームに労力を加えようと意図した場合、これは前記検出手段によって検出され、
前記検出が行われた場合、前記アームを作動させる前記作動手段は、前記アームの直線並進運動を確実にするように制御され、
前記運動の方向は、前記検出手段によって検出された方向と同一になることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
別のエクソスケルトンの脚部と並行した請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット工学の分野に関し、より詳細には、オペレータと協働することができ、現在「コボット（ｃｏｂｏｔ）」又はエクソスケルトンという呼称で呼ばれているロボットに関する。
【０００２】
これらのロボットは、その動きがオペレータの動きによって制御され、オペレータによってなされる労力を増幅することを可能にするメカトロニクスシステムである。
【０００３】
これらのロボットは、例えば、重い物体や大きい物体を操作したり、手間がかかり、反復的であるにもかかわらず人間の知識及び柔軟性も必要とする作業時に労力の面でオペレータの能力を高めることによってオペレータの操作を支援したりするのに使用される。
【０００４】
よって本発明は、健常者のオペレータの水平方向の労力を支援するための外骨格型装置に関するものである。
【０００５】
また本発明は、このような装置を使用する方法にも関するものである。
【０００６】
この外骨格型装置は、ユーザの両足に連結されるように配置された２本の脚部と、脚部に関節式に接合された脚部の上端部間の連結部材と、連結部材に連結された工具保持アームとを有する。
【０００７】
この装置は具体的には、特に、工具自体の高さで加えられなければならない少なからぬ水平方向の労力のために、操作に非常に手間を要する工具と共に使用されうる。
【０００８】
よって本発明は、建築及び公共工事の分野で、又は、工具の使用を、したがって、例えばレーキや、実際その取扱いにより少なからぬ水平方向の労力が生じる任意の工具、例えば垂直壁用のドリルなど、それらの工具を操作する際の支援を必要とする任意の他の種類の産業において有利に使用されうる。
【０００９】
よって本発明による装置は、例えば道路工事現場で、路面塗装など、塗布を必要とする製品を施す種類のオペレータによって有利に使用されるであろう。
【００１０】
このオペレータは一般に「レーカ」と呼ばれる。
【００１１】
レーカは、レーキを使用して表面被覆を施し、関連する製品を塗布するのに必要な力を提供するのはレーカである。この力は７０ｋｇにもなりうる。
【００１２】
表面被覆を施すには、長期間にわたる反復操作が必要であり、この操作によりオペレータの体幹はねじれ、肩や背中の領域に高度の緊張も生じる。
【００１３】
これは、筋骨格の問題とかなりの疲労につながりうる。
【００１４】
ユーザの身体能力を高めるために、工具の使用を支援するためのエクソスケルトンなど、多くの装置が既に提案されている。それらのいくつかは高度に洗練されており、特に、方向センサ及び計算手段と関連付けられた下肢の作動のためのシステムを含む。
【００１５】
特にそれらの複雑さを考慮すると、これらの種類の装置は、屋外及び建設現場での作業には適さない（ロバスト性）。
【００１６】
したがって本発明の目的は、オペレータによって加えられる水平方向の労力を効果的に支援すると同時に、ロバストで、妥当なコストのものでもある、外骨格型装置、及び該装置を使用するための方法を提供することである。
【００１７】
このために、本発明は特に、ユーザの両足に連結されるように配置された２本の脚部と、脚部に関節式に接合された脚部の上端部間の連結部材と、連結部材に連結された工具保持アームとを含む外骨格型装置であって、かかるすべての力が三角形の頂点に集中するように、脚部と連結部材とはその頂点が連結部材に属する前記三角形を実質的に形成するように配置されていることを特徴とする外骨格型装置を提案する。
【００１８】
これらの力は、工具保持アームに加えられる労力と地面反力とを含む。
【００１９】
本装置は、これらの力が、オペレータの身体を通らずに地面に直接伝達されることを可能にし、オペレータの体重は単にバランスを保つのに使用される。
【００２０】
よって、本装置が工具保持アームの作動を可能にして、ユーザに機械的支援を提供し、バランスを保ちやすくするため、ユーザの身体（背中、腕）が費やす労力はより少なくなる。
【００２１】
有利な実施形態では、加えて、かつ／又はさらに、以下の構成のうちの１つ以上にも頼る。
前記アームの少なくとも一部が前記連結部材に摺動自在に取り付けられており、本装置は、その直線並進運動を確実にするために、ユーザの動きに従って前記アームを作動させる作動手段を含む。
本装置は、ユーザの意図を検出するように働き、前記作動手段を制御するために前記作動手段に連結されている検出手段を有し、この制御は、検出された労力の高さ及びその方向に従って行われ、この結果としてオペレータによって加えられた労力が増幅される。
アームは、アームの角度掃引運動を可能にするために、２本の脚部の間を通り、本装置の使用中には実質的に垂直である軸Ｚを中心として回転運動できるように連結部材に取り付けられている。
アームは、工具の傾きを可能にするために、長手方向軸Ｙと軸Ｚとに対して実質的に直角な軸Ｘを中心として連結部材上で回転運動できるように取り付けられている。
連結部材は、工具保持アームの一部とユーザの両脚の位置との間の独立性を確保にするために、本装置が停止状態にあるときに軸Ｚと長手方向軸Ｙとに対して実質的に直角な軸Ｘの周りで脚部の各々に関節式に接合されている。
アームは、地面と接触することが意図されている端部に、工具、例えばレーキの場合にはブレードを有するロッドを組み込んでいる。
ロッドは、ロッドが半回転することを可能にし、かつ／又はブレードの向きの調整を可能にするために、その長手方向軸Ｙを中心としてアーム上で回転運動できるように取り付けられている。
脚部は各々、各脚部の高さの調整を可能にして動きを円滑化し、又は障害の克服（例えば歩行）を容易にするために互いに対して摺動自在に取り付けられた２本のロッドを有し、ブロック手段が設けられている。
本装置は、ユーザが本装置を握れるようにするための、ユーザの意図を検出する検出手段を収容する少なくとも１つの第１のハンドル、及びロッドの回転を作動させる任意選択の作動手段も有する。
本装置は、第１のハンドルから非ゼロの距離だけ間隔を置いて配置され、連結部材に固定された第２のハンドルを有する。
【００２２】
本発明は同様に、上述のような装置を使用するための方法も提案する。
【００２３】
また本発明は、２本の脚部と、脚部に関節式に接合された前記脚部の上端部間の連結部材と、連結部材に連結された工具保持アームとを含む外骨格型装置を使用するための方法であって、脚部と連結部材とは、その頂点が連結部材に属する三角形を実質的に形成するように配置されており、前記アームは、連結部材に摺動自在に取り付けられており、ユーザの意図を検出する検出手段、例えば、労力センサによって制御される作動手段を設けられており、ユーザが工具保持アームに労力を加えようと意図した場合、これはユーザの意図を検出する前記手段によって検出され、検出が行われた場合、アームを作動させる前記作動手段は、その直線並進運動を確実にするように制御され、運動の方向は、検出手段によって検出された方向と同一になることを特徴とする方法も提案する。
【００２４】
また本発明は、別のエクソスケルトンの脚部と並行した上述のような装置の使用にも関するものである。
【００２５】
本発明は、以下で非限定的な例として与えられる実施形態の以下の説明を、添付の図面を参照して読めばよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による装置の前側面斜視図である。
【図２】図１による装置の後側面斜視図である。
【図３】図１及び図２に示されている装置の連結部材を拡大して示す斜視図である。
【図４】図３の連結部材を概略的に示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による装置のハンドルの側面斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による装置のオペレータによる使用を示す正面斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による装置のオペレータによる使用を示す正面斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による装置のオペレータによる使用を示す正面斜視図である。
【図９】作業時の装置及び労力を概略的に示す図である。
【００２７】
以下の説明では、同一要素又は類似要素を指定するのに同じ参照番号が使用される。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
まず、本発明の一実施形態による外骨格型装置を示す図１及び図２を参照する。
【００２９】
この装置１は、２本の脚部２、３と、脚部に関節式に接合された脚部の上端部２０、３０間の連結部材４とを有する。
【００３０】
これらの図には、脚部と連結部材とは、その頂点が連結部材によって形成された三角形を実質的に形成するように配置されていることが示されている。
【００３１】
この三角形構造には、所与の質量及びサイズでは十分な剛性を提供するという利点がある。それらは、したがって特にロバストである。
【００３２】
脚部２、３は、その下端部２１、３１において、靴底２２、３２に連結されており、靴底２２、３２は、靴底本体２３、３３及びあぶみ２４、３４を含む。
【００３３】
図６に示されているように、オペレータは、装置の使用中に両足を靴底２２、３２に位置決めする。
【００３４】
好ましくは、靴底本体２３、３３の下面は、靴底と地面との間で良好な粘着係数を提供する層で覆われている。この粘着性は実際、オペレータと装置とのバランスを保つのに役立つ。
【００３５】
図６〜図８には、連結部材４は、オペレータがハンドル６、７で装置を保持しているときにオペレータの骨盤の下方に位置決めされるように設計されていることが示されている。
【００３６】
また図６には、連結部材とオペレータとの間にハーネス型の連結手段を設けることができることも示されている。このハーネスは、オペレータによって着用されるベスト９０と、連結部材４に連結するためのストラップ又は弾性要素９１とを有する。
【００３７】
各脚部２、３は、２本のロッド、すなわち下側ロッド２５、３５と上側ロッド２６、３６とを有し、これら２本のロッドは互いに対して摺動自在に取り付けられている。
【００３８】
実際には、図１及び２に示されているように、上側ロッド２６、３６はチューブの形態を有し、その直径は下側ロッド２５、３５の直径よりも大きく、よってこれらの下側ロッドは、上側ロッド２６、３６の内側を摺動することができる。
【００３９】
一方のロッド２５、２６間と他方のロッド３５、３６間のこの摺動連結は、各脚部２、３の長さの調整を可能にする。
【００４０】
この調整は、オペレータの形態を考慮に入れることを可能にするが、以下で説明するように、装置の能力に関しても重要性を有する。
【００４１】
ブロック手段２８、３８は、例えば、ロッドの一方に強固に連結されており、他方のロッド内の対向するオリフィスと協働する格納式のブロックピンによって形成されており、下側ロッドと上側ロッドとの相対位置を固定するために上側ロッド２６、３６に設けられている。ブロック手段２８、３８は、労力が確実に取り込まれるようにするのに必要である。
【００４２】
この実施形態では、ブロック手段は手動で作動される。
【００４３】
さらに、下側ロッドと上側ロッドとの間の摺動を、手動で行うこともでき、モータ駆動によって支援することもできる。バランスに必要な労力を、モータ駆動によって提供することもできうる。
【００４４】
好ましくは、玉継手２７、３７が、脚部２、３の下側ロッド２５、３５を靴底２２、３２に連結する。
【００４５】
この玉継手は、足の傾きの影響を抑制し、オペレータの片足での支持を助長することによって、装置とオペレータからなる構成の正しいバランスを確保するように位置決めされている。
【００４６】
例として、この玉継手を、足の内側面の、踵のほぼ中間点に、例えば１００ｍｍの高さに位置決めすることができる。
【００４７】
装置１は、ここではチューブの形態の工具保持アーム５を有する。アーム５は、装置の使用中に地面に向かって傾斜するように連結部材４に連結されている。
【００４８】
アーム５は、ハンドル６、７の反対側の端部に、アームの長手方向軸Ｙを中心として回転運動可能に取り付けられたロッド８を有する。
【００４９】
ロッド８は、装置が使用されているときに地面の近くにあることが意図された一端８０に、ブレード型工具８１を有する。
【００５０】
第１のハンドル６は、使用中にユーザの身体の近くにあることが意図された端部であるアーム５の反対側端部５２（図６）で、アーム５に固定されている。
【００５１】
図６〜図８に示すように、この第１のハンドルは、オペレータが装置を握れるようにするためのものである。
【００５２】
同じことは第２のハンドル７にも当てはまり、第２のハンドル７は、連結部材４に固定されており、したがって第１のハンドル６から非ゼロ距離だけ間隔を置いて配置されている。図に示す例では、この第２のハンドルは、アーム５の傾きの方向の連結部材４の下方に位置している。
【００５３】
それぞれアーム５上及び連結部材４上のハンドル６及びハンドル７の配置は、ユーザが、レーキを扱うときに（図６）自然に採用する前傾姿勢を取るが、同時に背中を真っ直ぐに保つために姿勢を正すことも可能にする。かかるすべての力は実質的に同じ平面にあり、これは三角形構造の面である。
【００５４】
第２のハンドル７は、図３及び図４に関連して説明するように、連結部材が関節式に接合されている構成要素７０に取り付けられている。
【００５５】
アーム５は、この構成要素７０を貫通して、この構成要素７０上に、よって連結部材４上に摺動自在に取り付けられている。このため、２つのハンドル６、７の間の距離は、装置の使用中に変化しうる。
【００５６】
この構成要素７０の内側にアームを作動させる作動手段７１（詳細には図示せず）が設けられている。
【００５７】
これらの作動手段７１は、オペレータの意図を検出する検出手段７２によって制御される。
【００５８】
これらの検出手段７２は、例えば、労力センサの形態であり、ハンドル６に設けられている。
【００５９】
オペレータの意図を検出するこれらの検出手段は、検出された労力とその方向とに従って作動手段７１を制御するために、作動手段７１に公知の方法で連結されている。人感センサ７３は、例えば、赤外線バリアモードのセル型のものであり、意図がオペレータの手によって自動的に提供されるようにすることを可能にする。
【００６０】
よって、特に電気エネルギー７４によって駆動される作動手段７１は、オペレータの労力を例えば１０倍に増幅することによって、オペレータの労力を支援するように、地面の方向又はオペレータの方向のどちらかでのアーム５の直線並進運動を確実にすることを可能にする。
【００６１】
さらに、工具の高さで装置によって加えられる労力も、構造及びオペレータによって取り込まれない労力、すなわち、三角形構造によって定義される平面に属さない労力に起因する落下の危険を防止するために、同様に制限することができる。この制限は、例えば、オペレータの体重又は軸Ｚを中心とするレーキの角度掃引に比例する。
【００６２】
さらに、ロッド８は、アームの長手方向軸Ｙ（図４参照）を中心としてアーム５の内側で回転することができる。よってロッド８は、連結部材４に対して回転運動することができる。この回転は、オペレータが伝達手段７５を介して第１のハンドル６に働きかけることによって手動で得られる。またこの回転を、モータ駆動することもできる。この回転は、ロッドが半回転することを可能にし、かつ／又はブレード８１の向きの調整を可能にする。
【００６３】
次に、図３及び図４を参照して、連結部材４の機能、及び連結部材４に対するアーム５の異なる動きについて説明する。
【００６４】
連結部材４は、図４に概略的に示されている、ダブルカルダン継手構造によりいくつかの自由度を可能にする。
【００６５】
このダブルカルダン継手は、図４に２つの屈曲要素４００、４０１の形態で示されている第１の構成要素４０を有する。これらの２つの要素は、実際には単一の構成要素である。
【００６６】
このカルダン継手は、２つの屈曲要素４１０、４１１で形成された第２の構成要素４１を有する。屈曲要素４１０、４１１は、図４では２つの独立した要素の形態で示されているが、実際には単一の構成要素を構成する。
【００６７】
これらの要素４００、４０１の第１の端部は、アーム５が摺動自在に取り付けられている構成要素７０に連結されている。
【００６８】
第１の構成要素４０の屈曲要素４００、４０１はどちらも、その他端で、屈曲要素４１０、４１１の第１の端部に連結されている。
【００６９】
これらの要素４１０、４１１の第２の端部に関しては、他の屈曲要素２８、３８の一端に連結されており、屈曲要素２８、３８の他端は、脚部２、３の一方に固定されている。
【００７０】
第１の構成要素４０の要素４００、４０１と第２の構成要素４１の要素４１０、４１１との間の連結は、軸Ｚを中心とした回転を可能にする関節接合部４２によって提供される。
【００７１】
この軸Ｚは、２本の脚部２、３の間を通り、装置の使用中には実質的に垂直である。
【００７２】
よってこれらの関節接合部４２は、アーム５の、したがってブレード８１の角度掃引を行うために軸Ｚを中心としたアーム５の回転を可能にする。
【００７３】
さらに、第１の構成要素４０の屈曲要素４００、４０１と構成要素７０との間の連結は、２つの関節接合部４３によって実施されている。
【００７４】
これらの関節接合部４３は、軸Ｚとアームの長手方向軸Ｙの両方に対して直角な軸Ｘを中心とした要素４００、４０１と構成要素７０との間の回転を可能にする。
【００７５】
この回転運動は、装置の使用中にアーム５を傾けて、この傾きを実行されるべき作業に適合させることを可能にする。
【００７６】
図に示す実施形態では、この回転は、オペレータが構成要素７０に連結された第２のハンドル７に働きかけることによって手動で得られる。
【００７７】
特に、シャベルを用いた作業の状況では、この回転運動をモータ駆動にする手段を設けることもできる（シャベルを持ち上げることを可能にする連結）。
【００７８】
ここでは、軸Ｘを中心とするこの回転運動が、構成要素７０の内側のアーム５の並進運動から独立していることを強調する必要がある。
【００７９】
第２の構成要素４１の屈曲要素４１０、４１１と脚部２、３に連結された屈曲構成要素２８、３８との間の連結は、関節接合部４４によって提供される。
【００８０】
これらの関節接合部４４は、関節接合部が図４に示す停止位置にあるときに、第２の構成要素４１と脚部２、３の各々との間の軸Ｘを中心とした回転を可能にする。装置の使用中には、この回転は、軸Ｘを含み軸Ｚに対して直角な平面内に位置する軸Ｘ’を中心として行われる。軸Ｘと軸Ｘ’との間の角度は−４０°〜＋４０°である。
【００８１】
よってこれらの関節接合部は、装置の使用中にアーム５の位置とオペレータの両脚の位置との間の独立性を可能にする。
【００８２】
アーム５と脚部とが回転整列する場合には第１の構成要素４０と第２の構成要素４１に強制される位置はないことに留意されたい。これは、各構成要素４０、４１が軽量であり、さほどの労力なしに再度それらの位置を取ることができる限り、重要ではない。
【００８３】
よって本発明による装置は、回転と並進の両方において多自由度を有する。それらの自由度により、ユーザは、レーキのような従来の工具を使用するときにユーザが通常行う動きを装置で再現することができる。
【００８４】
これは、詳細には、ハンドル６がユーザの腰の高さにある中間の作業位置（図６）と、工具がユーザの足の近くにある最も高い作業位置（図７）と、工具がユーザから最も離れている最も低い作業位置（図８）とを示す図６〜図８から明らかである。
【００８５】
さらに、すべての関節接合部は連結部材４の高さに位置しており、この高さはまた工具に加えられた労力と地面反力との集中点でもある。この連結部材は、それが脚部とともに形成する三角形構造の頂点であることが想起されよう。
【００８６】
オペレータに自分の位置を知らせて、オペレータが行うべき操作を支援する手段を設けることもできる。
【００８７】
さらに、この装置は、ユーザの労力、特に水平方向の労力のユーザ支援を与え、ユーザの可動性を保持しつつユーザが健全な姿勢を取ることを可能にする。
【００８８】
ユーザの労力に与えられる支援に関して、本発明による装置のアーキテクチャは、ユーザに負荷をかけるのではなく、代わりにユーザの体重を利用して、ユーザが装置と共に形成する構成のバランスを確保するという利点を有する。
【００８９】
このアーキテクチャは、工具保持アームを玉継手とオペレータの重心によって形成される平面内に位置決めし、特に装置の連結部材の高さに、装置自体への労力の伝達点（工具保持アームと脚部によって形成される三角形の頂点）を下げることによってバランスをうまく取る。
【００９０】
これは図９で概略的に示されており、図９には、本発明による装置の主な要素である、連結部材４、脚部２、３、及びユーザの足のための靴底２２、３２が再度示されている。
【００９１】
矢印Ｆ１は工具保持アームに加えられる労力を表しており、矢印Ｆ２はオペレータの体重及び地面との接触の摩擦力を表しており、矢印Ｆ３は装置に対する地面反力を表している。
【００９２】
この機構は、地面に対する装置とオペレータによって形成される構成の枢動の危険を抑制することを可能にし、公知の装置に優る少なからぬ利点を有する。
【００９３】
ユーザの姿勢の矯正に関して、本装置は、ユーザが背中を真っ直ぐにして作業し、ユーザが地面の上で自分自身を支える２点間の振動へのユーザの体重の移動を制限することを可能にする。
【００９４】
最後に、本装置の自由度は、オペレータが作業の遂行に必要な操作を行うことを十分に可能にする。
【００９５】
実際、掻き寄せる動作や広げる動作の場合には、これらの操作は本質的に横方向の動き及び片足を中心とする回転に関するものである。
【００９６】
また、本発明による装置は非常にコンパクトであり、オペレータによる使用が容易であることにも留意されたい。
【００９７】
本発明による装置は人間型として設計されておらず、そのため複雑さが低減され、したがってその原価が大幅に低減されることが分かる。
【００９８】
上記の説明では、本発明による装置は、人間の屈曲及び伸展の自由度を持たない。しかし、これはオペレータの動きを妨げるものではない。実際、本実施形態の状況では、そのロバスト性を高めるために構造が剛性であることが好まれている。
【００９９】
しかし、本発明による装置では、オペレータが実質的な動作を行う（速いペースで歩く）ときに動きやすいものではないが、オペレータが作業の遂行に必要な操作を行うことは可能である。
【０１００】
本実施形態の状況では、ユーザのより実質的な動きは、好ましくは、ユーザが本発明による装置を装着していないときに行われる。
【０１０１】
しかし、上述した装置は、ユーザの下肢に連結されて、実質的な動きを伴う歩行を容易にするはずのモータ駆動式の脚部スライドを用いて改変することもできる。先行技術の多数の装置について既に説明したように、ユーザの動きに従って関節式に接合された脚部を作動させる手段を設けることもできる。
【０１０２】
また、先行技術のエクソスケルトンの横断面における剛性を高め、よってモータ駆動式工具ホルダの水平方向の労力をより容易に取り込むために、先行技術の並列三角アーキテクチャのエクソスケルトンの脚部を取り付けることも考えられる。
【０１０３】
上記の説明では、装置はオペレータの前に位置決めされている。別の脚部の位置決め、例えば、オペレータの背後に位置決めすることも可能である。
【０１０４】
ハンドルに関して、１つの変形形態は、第１のハンドルを連結部材に固定することも伴い、アームは、連結部材から下方に延在し、その場合、例えば、望遠鏡型のものである。この変形形態では、アームの少なくとも一部が連結部材に固定的に取り付けられている。
【０１０５】
以上から明らであり、また理解されるように、本発明は、より詳細に記載された実施形態だけに限定されない。そうではなく、本発明は、そのすべての変形形態、特に、使用されるエネルギーが電気ではなく油圧及び／又は空気圧である変形形態を包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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