(57)【要約】  本発明は、２つの部分の間の関節の近傍に位置決めするための装置に関し、この装置は、２つの部分の内の第１の部分によって担持される第１のインターフェイス１１と、２つの部分の内の第２の部分によって担持される第２のインターフェイス１２とを有し、この装置は、前記第１のインターフェイスと前記第２のインターフェイスとの間の少なくとも１つの接続部を有し、この接続部は、フローティングピストンによって互いに接続されている２つのチャンバを有する二重シリンダを有し、２つのチャンバの内の第１のチャンバは、第１のインターフェイスに接続され、２つのチャンバの内の第２のチャンバは、二重シリンダの出力ロッドに接続されている、装置に関する。また、本発明は上記装置を有するシステムに関する。【選択図】図２
2021534994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部分の間において関節の近傍に位置決めするための装置であって、
前記装置は、前記２つの部分の内の第１の部分によって担持される第１のインターフェイス（１１）と、前記２つの部分の内の第２の部分によって担持される第２のインターフェイス（１２）とを備え、前記装置は、前記第１のインターフェイスと前記第２のインターフェイスとの間の少なくとも１つの接続部（９）を有する、２つの部分の間の関節の近傍に位置決めするための装置において、
前記少なくとも１つの接続部は、フローティングピストン（２３）によって共に接続される２つのチャンバ（２１、２２）を有する二重シリンダ（１０）を備え、前記２つのチャンバの内の第１のチャンバは前記第１のインターフェイスに接続されており、前記２つのチャンバの内の第２のチャンバは前記二重シリンダの出力ロッド（２６）に接続されており、前記出力ロッド（２６）は、前記第２のインターフェイスに接続されており、前記第２のチャンバは、使用時において前記フローティングピストンを介して前記第１のチャンバに対して移動し、これにより、前記出力ロッドが前記関節の前記第２の部分を前記関節の前記第１の部分に対して移動させることができる、２つの部分の間の関節の近傍に位置決めするための装置。
【請求項２】
前記出力ロッド（２６）は、前記第２のインターフェイス（１２）上に直接的に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記出力ロッド（２６）は、前記第２のインターフェイス（１２）にヒンジ結合される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記出力ロッド（２６）は、前記第２のチャンバ（２２）に固定された状態で締結されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、前記第１のチャンバに対する前記第２のチャンバの摺動を案内するための少なくとも１つのガイドを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記ガイドは、少なくとも１つのブッシュ及びガイド軸のアセンブリを備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のチャンバ（２１）に対する前記第２のチャンバ（２２）の摺動を案内する２つのガイドを有し、前記２つのガイドは前記二重シリンダ（１０）の両側に配置されている、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記摺動を案内するためのガイドは、前記二重シリンダの外側にある、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は、関連部分に沿った前記第１のインターフェイス（１１）の望ましくない摺動のいかなるリスクを制限する少なくとも１つの二次接続部（２８）を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記二次接続部は、前記第１のインターフェイス及び前記第２のインターフェイスの内の少なくとも１つにその２つの端部の内の少なくとも１つで固定された状態で締結されたバー（２９）を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記二次接続部は、前記第１のインターフェイス及び前記第２のインターフェイスの内の少なくとも１つにその２つの端部の内の少なくとも１つでヒンジ結合された接続ロッドを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、使用時に使用者の足首の近傍において位置決めされるように整形されており、前記第１のインターフェイス（１１）は、前記使用者の脛上に位置決めされ、前記第２のインターフェイス（１２）は、前記使用者の足の上に位置決めされる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２のインターフェイス（１２）は、使用者のブーツのソールと接触するように整形されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置と、前記装置に流体を供給するための電源ユニット（３）とを備えるシステム。
【請求項１５】
前記電源ユニットは、少なくとも１つの磁性流体クラッチ（３３、３４）を有する、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節の近傍に位置決めするための装置に関する。
【０００２】
本発明は、また、上記装置を有する一般システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
エクゾスケルトン(exoskeleton)は、その人が特定の仕事をすることができるように、その人の身体能力を増強する役割を果たす。従って、エクゾスケルトンは、軍事、医療、工業等、及び、理学的治療、リハビリテーション、補助等の目的に関わらず、多数の用途に使用することができる。
【０００４】
それにもかかわらず、使用者の自然な動きに従うことができるエクゾスケルトンを作ること、特に足首又は膝型の複雑な関節に関しては、比較的複雑であることがわかる。従って、エクゾスケルトンは、使用者を効果的な方法で補助することができるようにするために、使用者の動きと同期して関節を作動させることができなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、関節を有効な方法で作動させることを可能にする装置と、上記装置を有する一般システムとの両方を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、２つの部分の間の関節の近傍に位置決めするための装置であって、この装置は、２つの部分の内の第１の部分によって担持される第１のインターフェイスと、２つの部分の内の第２の部分によって担持される第２のインターフェイスとを備え、この装置は、第１のインターフェイスと第２のインターフェイスとの間の少なくとも１つの接続部を有する、２つの部分の間の関節の近傍に位置決めするための装置が提供される。
【０００７】
本発明によれば、上記接続部は、フローティングピストンによって共に接続される２つのチャンバを有する二重シリンダを備え、該２つのチャンバの内の第１のチャンバは第１のインターフェイスに接続されており、２つのチャンバの内の第２のチャンバは該二重シリンダの出力ロッドに接続されており、該出力ロッドは、該第２のインターフェイスに接続されており、第２のチャンバは、使用時においてフローティングピストンを介して第１のチャンバに対して移動し、これにより、出力ロッドが関節の第２の部分を関節の第１の部分に対して移動させることができる。
【０００８】
従って、本発明により、特に二重シリンダの構成の結果として、単純かつ効果的な方法で関節の２つの部分が互いに対して移動することができる。
【０００９】
選択的に、出力ロッドは、第２のインターフェイス上に直接的に取り付けられる。
【００１０】
選択的に、出力ロッドは、第２のインターフェイスにヒンジ結合される。
【００１１】
選択的に、出力ロッドは、第２のチャンバに固定された状態で締結される。
【００１２】
選択的に、装置は、第１のチャンバに対する第２のチャンバの摺動を案内するための少なくとも１つのガイドを有する。
【００１３】
選択的に、ガイドは、少なくとも１つのブッシュ及びガイド軸のアセンブリを備える。
【００１４】
選択的に、装置は、第１のチャンバにする第２のチャンバの摺動を案内するための２つのガイドを有し、これらの２つのガイドは、二重シリンダの両側に配置される。
【００１５】
選択的に、摺動を案内するためのガイドは、二重シリンダの外側にある。
【００１６】
選択的に、装置は、関連部分に沿った第１のインターフェイスの望ましくない摺動のいかなるリスクを制限する少なくとも１つの二次接続部を有する。
【００１７】
選択的に、二次接続部は、第１及び第２のインターフェイスの少なくとも１つにその端部の少なくとも１つで固定された状態で締結されたバーを備える。
【００１８】
選択的に、二次接続部は、第１及び第２のインターフェイスの少なくとも１つにその２つの端部の内の少なくとも１つでヒンジ結合された接続ロッドを備える。
【００１９】
選択的に、装置は、使用時に使用者の足首の近傍において位置決めされるように整形されており、第１のインターフェイスは、使用者の脛上に位置決めされ、第２のインターフェイスは、使用者の足の上に位置決めされる。
【００２０】
選択的に、第２のインターフェイスは、使用者のブーツのソールと接触するように整形される。
【００２１】
また、使用者によって装着される一般システムであって、上記装置と、上記装置のための電源ユニットを備える該一般システムが提供される。
【００２２】
選択的に、電源ユニットは、少なくとも１つの磁性流体クラッチを有する。
【００２３】
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の特定の非限定的な実施形態の以下の説明を読むことで明らかになる。
【００２４】
本発明は、添付の図面を参照して与えられる以下の説明に照らして、より良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、使用者が着用する一般システムであって、使用者の複数の関節の内の１つの近傍に位置決めされる、本発明の特定の実施形態の少なくとも１つの装置を有する、一般システムの斜視図である。
【図２】図２は、使用者が着用する、図１に示す装置の比較的に大きな尺度の斜視図である。
【図３】図３は、図２の装置自体の縦断面図であり、二重シリンダはその展開位置にある。
【図４】図４は、図３の図に類似した図であり、二重シリンダはその格納位置にある。
【図５】図５は、図１に示すシステムの電源ユニットの比較的に大きな尺度の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を参照すると、本発明の特定の実施形態において、上記一般システムは、使用者の右足首に関連する第１の装置１と、使用者の左足首に関連する第２の装置２と、第１の装置１及び第２の装置２に（気体又は選択的に粘性液体としうるが、粘性液体が気体より好ましい）流体を送達するための電源ユニット３とを備える。このように、システムは、電源ユニット３を第１の装置１に接続する第１のチャネル４と、電源ユニット３を第２の装置２に接続する第２のチャネル５とを有し、これらチャネル４及び５の両方が使用者によって装着される。さらに、電源ユニット３は、例えばストラップ、バックパック、ベルト、１つ又は複数の弾性バンドなどによって、使用者の腰上に配置される。
【００２７】
第１の装置１について図２〜図４を参照して以下に説明する。この例では、第２の装置２が第１の装置１と同一であるので、以下の説明は第２の装置２にも適用可能である。
【００２８】
装置１は、使用者の脛上に配置される第１のインターフェイス１１を有する（本明細書において、「脛」という用語は、膝と足首の間に延びる人体の部分を指すために使用されている）。一例として、第１のインターフェイス１１は、ストラップ（図示せず）によって又は任意の他の取り付け手段によって、脛に留められる。第１のインターフェイス１１は、好ましくは、使用者の脛骨を覆う脛の前部に配置される。その結果、第１のインターフェイス１１は、使用者の足の上方にある。
【００２９】
第１のインターフェイス１１は、有利的には脛の前部の形状に適合するように整形される。この目的のために、第１のインターフェイス１１はシェル６を有し、使用者と接触するシェル６の面は凹状であり、その面の形状は使用者の脛骨の形状に類似した形状である。
【００３０】
また、装置１は、使用者の足上に配置される第２のインターフェイス１２を有する。一例として、第２のインターフェイス１２は、使用者のブーツＣに取り付けるための４つの取り付けアーム８によって延長されたプレート７を備える。
【００３１】
取り付けアーム８は、好ましくは、第２のインターフェイス１２をブーツＣのソールＳに締結するのに適した大きさのものである。取り付けアーム８は、地面と接触するように延びてもよいし、あるいは、それ自体が地面と接触するソールＳまで延びうる。
【００３２】
取り付けアーム８は、好ましくは、ブーツＣの内側上及び外側上に対称に配設される。
【００３３】
これにより、ブーツＣの第２のインターフェイス１２によって加えられる力が、２つのインターフェイス１１とインターフェイス１２の間の相対的移動の間に良好に分散されることを保証する。
【００３４】
このように、第２のインターフェイス１２は、使用者の足の上面上及び側面上に配置される。
【００３５】
この例では、インターフェイス１１と１２の両方が強固であることを観察すべきである。
【００３６】
また、装置は、第１のインターフェイス１１と第２のインターフェイス１２とを互いに接続する主接続部９を有する。
【００３７】
この目的のために、主接続部９は、フローティングピストン２３によって互いに接続された２つのチャンバ２１及び２２を有する二重シリンダ１０を備えている。２つのチャンバ２１とチャンバ２２の間にシールを提供するために、２つの回転型ダイヤフラムが、フローティングピストン２３と、チャンバ２１及び２２のそれぞれとの間に配置される。このように、二重シリンダ１０は、「二重回転型ダイヤフラムシリンダ（double rolling diaphragm cylinder）」ともよく呼ぶことができる。
【００３８】
二重シリンダ１０は、軸線Ｘに沿って実質的に長手方向に延びる。この例では、装置は、前記軸線Ｘが実質的に垂直になるように配置されている。
【００３９】
２つのチャンバの内の第１のチャンバ２１は、第１のインターフェイス１１に接続される。この例では、第１のチャンバ２１は、第１のインターフェイス１１上に直接的に取り付けられる。
【００４０】
一例として、第１のチャンバ２１は、第１のインターフェイス１１上にヒンジ式で取り付けられる。
【００４１】
典型的には、第１のチャンバ２１は、ボールジョイントによって、又は他の場合にはピボットジョイントによって、第１のインターフェイス１１にヒンジ結合される。
【００４２】
典型的には、第１のチャンバ２１の上端部１３は、第１のインターフェイス１１の近位端部１４にヒンジ式に取り付けられる。
【００４３】
したがって、第１のチャンバ２１は、第１のインターフェイス１１に対して回動することができる。さらに、ピストン２３は、ピストン２３の基端部１６が第１のチャンバ２１の上端部１３と実質的に同じ高さである高位置（図４に示される）と、ピストン２３の基端部１６が第１のチャンバ２１の底端部１５と実質的に同じ高さである低位置（図３に示される）との間で、軸線Ｘに沿って第１のチャンバ２１内で並進移動可能である。
【００４４】
さらに、第２のチャンバ２２は、同様に、軸線Ｘに沿って第１のチャンバ２１に対して並進移動可能であり、かつ、第２のチャンバ２２が第１のチャンバ２１と接触しかつピストン２３の遠位端部１７が第２のチャンバ２２の底端部１８と実質的に同じ高さである、高位置（図４に示される）と、第２のチャンバ２２が第１のチャンバ２１と離間しておりかつピストン２３の遠位端部１７が第２のチャンバ２２の上端部１９と実質的に同じ高さである、低位置（図３に示される）との間において、軸線Ｘに沿ってピストン２３に対して並進移動可能である。
【００４５】
したがって、２つのチャンバ２１とチャンバ２２は、同じ二重シリンダ１０の部分を形成するが、２つのチャンバ２１とチャンバ２２が互いに相対的に移動することを可能にするために、２つのチャンバ２１とチャンバ２２のそれぞれが別個の構造に形成されることが観察されるべきである。
【００４６】
二重シリンダ１０に流体を供給する電源ユニット３により、フローティングピストン２３と第２のチャンバ２２とが第１のチャンバ２１に対して移動するようになっている。この目的のために、接続チャネル４は、第１のチャンバ２１の上端部１３において二重シリンダ１０内に通じている。第１のチャンバ２１、第２のチャンバ２２、及びフローティングピストン２３の３つ全てが中空であるので、流体は、これらの３つの部分２１、２２及び２３の間を流れることができ、これにより、フローティングピストン２３を展開させるか又は格納するようにすることができる。
【００４７】
このように、二重シリンダ１０は直列構成を有し、それによって、比較的に長いストロークを有することができる。
【００４８】
２つのチャンバ２１とチャンバ２２の間の相対移動を案内するために、二重シリンダ１０は、ガイド軸に沿って摺動可能な少なくとも１つのブッシュを有し、ブッシュ及びガイド軸は、２つのチャンバ２１及びチャンバ２２及びフローティングピストン２３の外側に配置されつつ、２つのチャンバ２１及びチャンバ２２に関連している。
【００４９】
本例では、二重シリンダ１０は、第１のチャンバ２１の両側で第１のチャンバ２１の外側に延びるように第１のチャンバ２１に強固に締結された２つのガイド軸２４（その内の１つのみが図で見える）を有し、これら２つのガイド軸２４は、第１のチャンバ２１に対して固定された状態で締結される。したがって、これら２つのガイド軸２４の両方が、それぞれ、二重シリンダ１０の右側及び左側において軸線Ｘと実質的に平行に延びている。対応する態様で、第２のチャンバ２２は、ガイド軸２４のそれぞれに沿って摺動可能な２つのブッシュ２５（その内の１つのみが図で見える）を有し、これらブッシュ２５は、第２のチャンバ２２に強固に締結されている。
【００５０】
さらに、二重シリンダ１０は、第２のチャンバ２２に接続された出力ロッド２６を有する。この例では、出力ロッド２６は、第２のチャンバ２２の底端部１８に強固に締結されている、第１の先端部を有している。
【００５１】
好ましい態様では、出力ロッド２６の第２の端部２７は、第２のインターフェイス１２上に直接的に取り付けられる。これにより、出力ロッド２６は、いかなる中間のアクチュエータ機構なしに、第２のインターフェイス１２を直接的に作動させることができる。
【００５２】
同様に、好ましくは、出力ロッド２６の第２の端部２７は、第２のインターフェイス１２にヒンジ結合される。
【００５３】
これにより、出力ロッド２６が第２のインターフェイス１２を押す際に、出力ロッド２６に損傷を与えるいかなるリスクも制限される。また、これにより、装置が使用者の足首の動きをより自然に追従することができる。
【００５４】
典型的には、出力ロッド２６は、例えばボールジョイントによって又は他の場合にはピボットジョイントによって、第２のインターフェイス１２にヒンジ結合される。
【００５５】
この例では、出力ロッド２６は、第２のインターフェイス１２のプレート７を介して、第２のインターフェイス１２上に取り付けられる。その結果、出力ロッド２６は、使用者の足首が自然に屈曲する軸線からオフセットされる状態で第２のインターフェイス１２に作用する。特に、出力ロッド２６は、取り付けアーム８に作用し、この取り付けアームは、（取り付けアーム８のサイズに応じて）地面又はソールＳに作用する。
【００５６】
また、駆動軸２６は、２つのインターフェイス１１とインターフェイス１２の間で良好な力の伝達を提供する剛構造を形成することが観察されるべきである。
【００５７】
使用時において、二重シリンダ１０が（図４に示されるように）格納された状態から始まり、電源ユニット３が二重シリンダ１０に流体を供給する時、潜在的に二重シリンダ１０が（図３に示されるような）その展開位置に到達するまで、フローティングピストン２３及び第２のチャンバ２２の両方が第１のチャンバ２２に対して漸進的に移動させられ、第２のチャンバ２２もフローティングピストン２３に対して移動させられる。
【００５８】
その結果、出力ロッド２６は、第２のインターフェイス１２に漸進的に推力を加え、第２のインターフェイス１２を第１のインターフェイス１１に対して回動させ、ひいては足首を回動させる。
【００５９】
このようにして、本装置は、歩行又は走行の移動時に、民間と軍事の両方であり得る用途で、使用者を補助することができる。
【００６０】
このように、上述の装置は比較的簡単な構造であり、二重シリンダ１０の駆動軸２６を介して第２のインターフェイス１２上で直接的に作用がとることができる。
【００６１】
これにより、非常に反応性が高いため有効な装置を有することが可能となる。特に、上記装置により、弾力性がありすぎる可能性のあるベルト及びプーリタイプの機構の使用を回避する。
【００６２】
また、この装置は堅固であることが見出されている。
【００６３】
特に、装置は、二重シリンダ１０が展開位置と格納位置との間の中間位置にあるとき、使用者の足が実質的に水平面内にあるように配置される。
【００６４】
好ましい実施形態では、出力ロッド２６が第２のインターフェイス１２に推力を与えるときに、反作用によって第１のインターフェイス１１が脛骨に沿って上方に移動するのを回避するために、装置は、この例では、第１のインターフェイス１１と使用者のブーツＣとの間に配置される少なくとも１つの二次接続部２８を有する。
【００６５】
好ましくは、装置は、２つの二次接続部２８（その内の１つのみが図で見える）を有し、その各々は、第１のインターフェイス１１と使用者のブーツＣとの間に配置される。各二次接続部２８は、典型的には、二重シリンダ１０の右側及び左側のそれぞれの一方に、二重シリンダ１０の外側に配置される。
【００６６】
典型的には、各二次接続部２８は、第１の先端部で第１のインターフェイス１１に強固に締結され、第２の先端部でブーツＣに強固に締結されたバー２９の形態である。
【００６７】
種々のバー２９が、主接続部９によって生成される力を吸収し、ひいては第１のインターフェイス１１の望ましくない動きを回避し、特に、第１のインターフェイス１１が使用者の脛骨に沿って上方に移動するのを回避する役割を果たす剛構造を形成する。
【００６８】
選択的に、種々のバー２９は、それらの第２の先端部でブーツＣに締結される。例えば、各バー２９は、第１のインターフェイス１１のいくつかの側縁のそれぞれに締結され、ブーツＣのいくつかの外側のそれぞれに締結されるように配置される。
【００６９】
また、各バー２９は、好ましくは、実質的に足首が屈曲する軸線上でブーツＣに締結されるように配置される。
【００７０】
これは、使用者に対する第１のインターフェイス１１の望ましくない動き、特にインターフェイス１１が使用者の脛骨に沿って摺動するような動きを最小化する役割を果たす。
【００７１】
図５を参照して、本発明の特定の実施形態における電源ユニット３について以下に説明する。
【００７２】
この例では、電源ユニット３は例えばモータなどの電源３０を有し、電源３０は、第１の装置１に関連する第１の電源部材３１に接続され、第２の装置２に関連する第２の電源部材３２に接続されており、同一の電源３０が電源部材３１及び３２の両方に電力を供給する。
【００７３】
これは、対応して、電源ユニット３の重量及びそのサイズの両方を制限する。本例では、単一の電源３０を使用することが有利である。というのは、使用者が歩行運動を行うのを補助するために、装置１及び２には、交互に電力を供給する必要があるが、同時に電力を供給する必要がないからである。
【００７４】
典型的には、各電源部材３１、３２は、電源３０に接続された入力軸と、出力軸とを有する磁性流体クラッチ３３、３４を有する。使用時において、入力軸は、電源３０からの回転駆動の下で、クラッチ３３、３４内に存在する磁性流体が十分に粘性であるとき、出力軸の回転を駆動する。磁性流体が過度に液状である場合、２つの軸は、回転において共に拘束されない。このように磁性流体の粘度を作用させることにより、２本の軸の間で伝達されるトルクを制御することができる。
【００７５】
これにより、装置１、２に供給される電力を細かく制御することができる。
【００７６】
各電源部材３１、３２は、また、関連する装置に流体を伝達するための出力機構を有する。この目的のために、各出力機構は、例えばベルト及びプーリシステムによって、及び／又は、ケーブル、ボーデンケーブル、チェーンなどの任意の他の伝達装置によって、関連するクラッチ３３、３４の出力軸に接続された出力アクチュエータ３５、３６を有する。
【００７７】
特に、出力軸と出力アクチュエータ３５、３６との間の伝達は、出力軸に留められた駆動プーリ３７、３８と、関連する従動プーリ３９、４０とを、一端部が駆動プーリ３７、３８に取り付けられかつ他端部が固定された構造に取り付けられたベルト４１、４２であって、従動プーリ３９、４０の周囲に巻回されるベルト４１、４２とを備えている。さらに、出力アクチュエータ３５、３６は、従動プーリ３９、４０に留められた作動アーム４３、４４を有し、出力軸の回転によってベルト４１、４２が移動し、その結果、作動アーム４３、４４を牽引する。例として、駆動プーリ３７、３８と従動プーリ３９、４０の間の比は２：１としうるが、他の比を用いることもできる。
【００７８】
次いで、作動アーム４３、４４の移動によって、出力アクチュエータ３５、３６内の流体を移動させ、その結果、チャネル内の流体を、関連する装置１、２に移動させる。
【００７９】
一例として、出力アクチュエータ３５、３６は、単一の回転型ダイヤフラムシリンダ、回転型ダイヤフラムのないシリンダ等である。
【００８０】
電源ユニット３に関する詳細情報については、２０１８年５月１４日付で出願の国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１８／０５０５７０号に記載されている電源ユニットを参照することができ、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００８１】
当然、本発明は記載される実施形態に限定されるものではなく、変形実施形態は、請求項によって規定される発明の範囲を超えずに提供することができる。
【００８２】
典型的には、上記装置は一般システムと関連しているが、上記装置は独立式としうる。このように、上記装置は、１つ又は両方のインターフェイスの近傍にあり得る、１つ又は両方のインターフェイスによって担持され得る、又は他の方法で２つのインターフェイスから離れて配置され得る、それ自体の電源ユニットを有することができる。
【００８３】
さらに、上記装置は足首に関連しているが、装置は、例えば、膝、手首などの何らかの他の関節に関連することができる。
【００８４】
上記装置は、多数の用途に使用することができ、一例として、エクゾスケルトン、成形器具(orthosis)、プロテーゼ(prosthesis)、携帯システム、ロボットに組み込まれたシステムなどである又はそれらの一部をなすことができる。
【００８５】
同様に、上記装置は、人間が装着するが、ロボットが装置を装着しうる。
【００８６】
装置のいくつかのインターフェイスの一方又は両方を、上述したように、使用者の衣類又は履物に締結される代わりに、使用者の衣類又は履物の中に直接的に組み込むことができる。例えば、第２のインターフェイスは、使用者のブーツの一体部分としうる。
【００８７】
第１のチャンバは、第１のインターフェイスにヒンジ結合される代わりに、強固に締結することができる。このような状況下で、二重シリンダが１つ又は複数のガイド軸を有する場合、これらガイド軸は、第１のチャンバ及び／又は第１のインターフェイスに強固に締結され得る。このような状況下では、出力ロッドは、第２のチャンバに強固に締結される代わりに、ヒンジ結合されることが可能である。
【００８８】
出力ロッドは、第２のインターフェイスにヒンジ結合される代わりに、強固に締結することができる。同様に、出力ロッドは、第２のチャンバに強固に締結される代わりに、ヒンジ結合されうる。ロッドは、第２のチャンバ及び／又は第２のインターフェイスに直接的に接続される必要はない。一例として、ベルト及びプーリシステム（又は任意の他の接続機構）を、例えば、出力ロッドと第２のインターフェイス及び／又は第２のチャンバとの間に配置することができる。
【００８９】
装置は、２つのインターフェイスの間に他の数の接続部を有しうる。このように、装置は、１つの接続だけを有しうる。
【００９０】
装置が二次接続部を有する場合は、上記の説明とは異なる可能性がある。
【００９１】
例えば、強固に締結されるバーの代わりに、例えばピボットジョイントを介して又はボールジョイントを介して、一方又は両方の端部でヒンジ結合される接続ロッドを使用することが可能であろう。これにより、装置の柔軟性が向上する。例として、各接続ロッドは、第１の先端部で第１のインターフェイスにヒンジ結合され、第２の先端部でブーツにヒンジ結合され得る。例えば、２つの接続ロッドを使用する場合、各接続ロッドは、第１のインターフェイスのそれぞれの側縁にヒンジ結合され、ブーツの対応する外側にヒンジ結合されるように配置することができる。また、各接続ロッドは、実質的に足首が屈曲する軸線上でブーツにヒンジ結合されるように配置することができる。その後、種々のバーは、主接続部によって生成される力を吸収し、ひいては第１のインターフェイスの望ましくない動きを回避し、特に、第１のインターフェイスが使用者の脛骨に沿って上方に動くのを回避するように働く剛構造を形成するであろう。
【００９２】
全ての状況下で、各二次接続部は、固定された状態でその第２の端部をブーツのソールにヒンジ結合されるか又は締結され、図示のようにブーツ上部には留めないようにすることができる。同様にして、各二次接続部は、図示されているように、ブーツに直接ではなく、その第２の先端部を第２のインターフェイスにヒンジ結合されるか又は固定された状態で締結されることができる。例として、第２のインターフェイスは、少なくとも１つの二次接続部が足首が屈曲する軸線上で第２のインターフェイスに取り付けられることを潜在的に可能にするように、足首が屈曲する軸線の周りまで少なくとも延びることができるであろう。
【００９３】
二次接続部は、好ましくは、そのいくつかの端部の少なくとも１つでいくつかのインターフェイスの少なくとも１つに連結させるべきである。
【００９４】
二次接続部は、バー又は接続ロッドなどの剛構造の代わりにシリンダを備えることができ、もしくは、ばね又は弾性タイプのストラップ又は戻し部材を備えることができる。
【００９５】
二次接続部は、第１のインターフェイスによって、及び／又は、第２のインターフェイスによって、及び／又は、使用者の衣類によって又は使用者の履物によって担持することができる。従って、二次接続部は、二つのインターフェイスのそれぞれによって、そのいくつかの端部のそれぞれにおいて直接的に担持され得る。
【００９６】
二重シリンダは、上述したブッシュ及びガイド軸のアセンブリ以外のガイドを有することができる。例えば、ガイドは、入れ子式（伸縮式）のシリンダ又はベルト及びプーリアセンブリとしうる。二重シリンダはガイドを有している必要はない。もしくは、上記以外のいくらかの数のガイドを有しうる。
【００９７】
二重シリンダは、（足が地面に完全に戻るときに）自然に、及び／又は、二重シリンダから流体を吸い出すことによって及び／又はバネなどの戻し部材によって制御される方法で、格納位置に戻ることができる。電源ユニットは、戻し部材によって生成される任意の力を補償するためのトルクを選択的に生成することができる。
【００９８】
本装置は、例えば、使用者の足が地面に及ぼす力、又は、第２のインターフェイスがブーツに及ぼす力、又は、出力ロッドが第２のインターフェイスに対して推力を与えるゾーンに及ぼす力を測定するための１つ又は複数のセンサなどの、上記以外の要素を有することができ、センサは、温度、圧力、加速度、位置などの他のパラメータを測定することができる。
【００９９】
インターフェイスは、上記以外の形状としうる。例えば、各インターフェイスは、スリーブの形状としうる。ストラップ以外の手段は、弾性バンド、（ベルクロ社の商標で販売される製品などの）フック及びループタイプの取り付けストリップなどの、インターフェイスを使用者に取り付けるために使用することができる。
【０１００】
同様に、装置に関連する電源ユニットは、上記とは異なる場合がある。例えば、電源ユニットは、モータと主アクチュエータとの間にクラッチを有する必要はなく、例えば、磁性流体クラッチでないクラッチなどの、異なるクラッチを有することもできる。同様に、電源ユニットは、出力アクチュエータ、モータ、及び／又は、装置に直接的に電力を供給するクラッチを有する必要はない。電源ユニットは、同じように、１つ又は複数の減速機を有することができる。したがって、電源ユニット内の要素の数は、変動し得る。例えば、異なるモータを各装置に関連付けることができ、又は、単一のクラッチを複数の装置に関連付けることができる。
【０１０１】
電源装置ユニットの全て又は一部は、装置によって担持されるか、又は、装置の一部を形成することができる。
【０１０２】
本システムは、上記とは異なる数の装置を有することができ、例えば、単一の装置を有することができる。
【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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【国際調査報告】
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