(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エクソスケルトン構造体のための連結装置（７）であって、
−腰ベルト（２）に取り付けることを目的とした支持体（７１）と、
−支持体（７１）に対して回転するように取り付けられ、エクソスケルトン構造体の機械的背面アセンブリ（５）に接続することが可能な入力部（７２）と、
−伝達装置（７３）と、
−支持体（７１）に対して回転するように取り付けられた第１の接続リンク（７４）であって、伝達装置（７３）によって入力部（７２）に接続された第１の端部（７４１）と、エクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリ（３）の第１の股継手（３４）に接続することが可能な第２の端部（７４２）とを有する第１の接続リンク（７４）と、
−支持体（７１）に対して回転するように取り付けられた第２の接続リンク（７５）であって、伝達装置（７３）によって入力部（７２）に接続された第１の端部（７５１）と、エクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリ（４）の第２の股継手（４４）に接続することが可能な第２の端部（７５２）とを有する第２の接続リンク（７５）と、
を備え、
伝達装置（７３）は、
−支持体（７１）に対して第１の回転方向（Ｄ）に入力部（７２）を枢動させるように入力部（７２）に荷重が加えられたとき、第１の接続リンク（７４）を枢動させるような力を第１の接続リンク（７４）に伝達して荷重をエクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリ（３）に伝達し、エクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリ（４）から荷重を取り除き、
−支持体に対して、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向（Ｅ）に入力部（７２）を枢動させるように入力部（７２）に荷重が加えられたとき、第２の接続リンク（７５）を枢動させるような力を第２の接続リンク（７５）に伝達して荷重をエクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリ（４）に伝達し、エクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリ（３）から荷重を取り除くように構成される、エクソスケルトン構造体のための連結装置（７）。
【請求項２】
入力部（７２）は、支持体（７１）に対して摺動するように取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
入力部（７２）は、スライダ（７１１）と、スライダ（７１１）内を摺動可能かつスライダ（７１１）に対して回動可能な円筒形のピン（７２１）とによって、支持体（７１）に対して摺動するように取り付けられている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
入力部（７２）は、一端（７２４）が伝達装置（７３）によって第１の接続リンク（７４）に接続された第１の分岐（７２２）と、一端（７２５）が伝達装置（７３）によって第２の接続リンク（７４）に接続された第２の分岐（７２３）とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
伝達装置（７３）がプーリ（７６〜７７）と、ケーブル（７８〜７９）の装置である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
伝達装置（７３）は、入力部（７２）を第１の接続リンク（７４）の第１の端部（７４１）に接続する第１のケーブル（７８）と、入力部（７２）を第２の接続リンク（７５）の第１の端部（７５１）に接続する第２のケーブル（７９）とを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
支持体（７１）上で回転するように取り付けられた第１のプーリ（７６）を備え、第１のケーブル（７８）が、それ自体を第１のプーリ（７６）の円周面（７６１）上で支持しつつ、入力部（７２）を第１の接続リンク（７４）の第１の端部（７４１）に接続する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
支持体（７１）上で回転するように取り付けられた第２のプーリ（７７）を備え、第２のケーブル（７９）が、それ自体を第２のプーリ（７７）の円周面（７７１）上で支持しつつ、入力部（７２）を第２の接続リンク（７５）の第１の端部（７５１）に接続する、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
第１のプーリ（７６）と第２のプーリ（７７）が一致する回転軸を有する、請求項７および８に記載の装置。
【請求項１０】
伝達装置（７３）は、前記支持体（７１）上で回転するように取り付けられた第１のプーリ（７６）と、入力部（７２）を第１のプーリ（７６）に接続する第１のケーブル（７８）と、第１のプーリ（７６）を第１の接続リンク（７４）の第１の端部（７４１）に接続する第３のケーブル（８８）とを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
第１のケーブル（７８）は、それ自体を第１のプーリ（７６）の第１の円周面（７６２）上で支持し、第３のケーブル（８８）は、それ自体を第１のプーリ（７６）の第３の円周面（７６４）上で支持し、第３の円周面（７６４）は、第１の円周面（７６２）の半径よりも小さい半径を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
伝達装置（７３）は、支持体（７１）上で回転するように取り付けられた第２のプーリ（７７）と、入力部（７２）を第２のプーリ（７７）に接続する第２のケーブル（７９）と、第２のプーリ（７７）を第２の接続リンク（７５）の第１の端部（７５１）に接続する第４のケーブル（８９）とを備える、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
第２のケーブル（８８）は、それ自体を第２のプーリ（７７）の第２の円周面（７７２）上で支持し、第４のケーブル（８９）は、それ自体を第２のプーリ（７７）の第４の円周面（７７４）上で支持し、第４の円周面（７７４）は、第２の円周面（７７２）の半径よりも小さい半径を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
第１のプーリ（７６）および／または第２のプーリ（７７）は、第１の接続リンク（７４）および／または第２の接続リンク（７５）の回転軸（７４３、７５３）と一致する回転軸（７６３、７７３）を有する、請求項７〜１３に記載の装置。
【請求項１５】
エクソスケルトン構造体（１）であって、
−使用者の腰を取り囲むことができる腰ベルト（２）と、
−使用者の第１の脚に沿って延びることができる第１の機械的脚アセンブリ（３）と、
−使用者の第２の脚に沿って延びることができる第２の機械的脚アセンブリ（４）と、
−荷重（６）を保持するために使用者の背中に沿って延びることができる機械的背面アセンブリ（５）と、
−請求項１〜１４のいずれか一項に記載された連結装置（７）であって、その入力部（７２）は機械的背面アセンブリ（５）に接続され、支持体（７１）は腰ベルト（２）に取り付けられ、第１の接続リンク（７４）は、第１の股継手（３４）を介して第１の機械的脚アセンブリ（３）に接続されたその第２の端部（７４２）を有し、第２の接続リンク（７５）は、第２の股継手（４４）を介して第２の機械的脚アセンブリ（４）に接続されたその第２の端部（７５２）を有する連結装置（７）と、
を備えるエクソスケルトン構造体（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エクソスケルトン構造体のための連結装置、およびこのタイプの装置を含むエクソスケルトン構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
軍事分野では、歩兵は現在バックパックを装備することで装備品を輸送することを可能にしている。歩兵が長期に亘る任務を遂行しているとき、バックパックの質量は５０キログラムに達することもある。バックパックの質量は歩兵の機動性を大幅に低下させ、より多くの代謝排出物を生み出す可能性がある。
【０００３】
さらに、バックパックは一般に使用者の肩または腰の上に載っており、それが肩の筋骨格の問題、皮膚への圧力、または神経圧迫による神経症状（チクチク感）の原因となることがある。
【０００４】
現在の解決策は、バックパックの質量を、ストラップにより肩の上と、腹側ベルトにより腰の上との両方に分配することで成り立っている。しかしながら、これらの解決策では、使用者を完全に楽にすることは不可能である。
【０００５】
力の補助のためのエクソスケルトンは、人間の骨格の構造を複製し、そして人体の身体的能力の改善を可能にする機械的構造体である。
【０００６】
バックパックの質量を地面の上に載荷することを可能にする特定のエクソスケルトン構造体が提案されている。
【０００７】
しかしながら、既知のエクソスケルトン構造体（「ウォーキングロボット」と呼ばれることもある）は、非常に大きな嵩を生じさせ、使用者の機動性を低下させる。
【０００８】
特に、これらのエクソスケルトン構造体では、バックパックの荷重はエクソスケルトンの下部に載荷され、それは使用者の脚に沿って地面まで延びている。その結果、この荷重は、歩行時、特に使用者が自分の足を地面から離すように動かしたとき使用者の足の動きを妨害しがちになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、歩行中または走っているときに身体の下部の機動性を低下させることなく、使用者がバックパックの質量の大半の部分から解放されることを可能にする解決策を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、エクソスケルトン構造体のための連結装置によって本発明の範囲内で達成され、連結装置は、
−腰ベルトに取り付けることを目的とした支持体と、
−支持体に対して回転するように取り付けられ、エクソスケルトン構造体の機械的背面アセンブリに接続することが可能な入力部と、
−伝達装置と、
−支持体に対して回転するように取り付けられた第１の接続リンクであって、伝達装置によって入力部に接続された第１の端部と、エクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリの第１の股継手に接続することが可能な第２の端部とを有する第１の接続リンクと、
−支持体に対して回転するように取り付けられた第２の接続リンクであって、伝達装置によって入力部に接続された第１の端部と、エクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリの第２の股継手に接続することが可能な第２の端部とを有する第２の接続リンクと
を備え、
伝達装置は、
−支持体に対して第１の回転方向に入力部を枢動させるように入力部に荷重が加えられたとき、第１の接続リンクをその軸周りで枢動させるような力を第１の接続リンクに伝達して荷重をエクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリに伝達し、エクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリから荷重を取り除き、
−第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に入力部に荷重が加えられたとき、第２の接続リンクをその軸周りで枢動させるような力を第２の接続リンクに伝達して荷重をエクソスケルトン構造体の第２の機械的脚アセンブリに伝達し、エクソスケルトン構造体の第１の機械的脚アセンブリから荷重を取り除く
ように構成されている。
【００１１】
歩行サイクルの間、エクソスケルトン構造体の機械的脚アセンブリは交互に地面に接触する。提案される連結装置は、バックパックの重量によって発生した荷重が、地面と接触している機械的脚アセンブリに伝達され、地面と接触していない機械的脚アセンブリを荷重から解放することを可能にする。
【００１２】
より正確には、各々の機械的脚アセンブリに関して、
−足が地面と接触している時間に対応するスタンス段階の間、荷重は機械的脚アセンブリによって地面に伝達され、
−足を前後に動かす段階では、足がもはや地面と接触していないとき機械的脚アセンブリはバックパックによって発生したいかなる荷重からも自由であり、その結果前後に動いている足は自由に動く。
【００１３】
さらに、使用者が静止した状態で立っているとき、エクソスケルトン構造体の機械的脚アセンブリは同時に地面と接触している。提案される連結装置は、バックパックによって発生した負荷を２つの機械的脚アセンブリの両方に分配することによって、この負荷を分担することを可能にする。
【００１４】
連結装置はまた以下の特徴を有することもでき、すなわち、
−入力部は支持体に対して摺動するように取り付けられ、
−入力部は、スライダと、スライダ内を摺動可能かつスライダに対して回動可能な円筒形のピンとによって支持体に対して摺動するように取り付けられ、
−入力部は、一端が伝達装置によって第１の接続リンクに接続された第１の分岐と、一端が伝達装置によって第２の接続リンクに接続された第２の分岐とを有し、
−伝達装置はプーリとケーブルの装置であり、
−伝達装置は、入力部を第１の接続リンクの第１の端部に接続する第１のケーブルと、入力部を第２の接続リンクの第１の端部に接続する第２のケーブルとを備え、
−伝達装置は、支持体上で回転するように取り付けられた第１のプーリを含み、第１のケーブルが、それ自体を第１のプーリの円周面上で支持しつつ、入力部を第１の接続リンクの第１の端部に接続し、
−装置は、支持体上で回転するように取り付けられた第２のプーリを含み、第２のケーブルが、それ自体を第２のプーリの円周面上で支持しつつ、入力部を第２の接続リンクの第１の端部に接続し、
−第１のプーリと第２のプーリの回転軸が一致しており、
−伝達装置は、支持体上で回転するように取り付けられた第１のプーリと、入力部を第１のプーリに接続する第１のケーブルと、第１のプーリを第１の接続リンクの第１の端部に接続する第３のケーブルとを備え、
−第１のケーブルはそれ自体を第１のプーリの第１の円周面上で支持し、第３のケーブルはそれ自体を第１のプーリの第３の円周面上で支持し、第３の円周面は第１の円周面の半径よりも小さい半径を有し、
−伝達装置は、支持体上で回転するように取り付けられた第２のプーリと、入力部を第２のプーリに接続する第２のケーブルと、第２のプーリを第２の接続リンクの第１の端部に接続する第４のケーブルとを備え、
−第２のケーブルはそれ自体を第２のプーリの第２の円周面上で支持し、第４のケーブルは第２のプーリの第４の円周面上でそれ自体を支持し、第４の円周面は第２の円周面の半径よりも小さい半径を有し、
−第１のプーリおよび／または第２のプーリは、第１の接続リンクおよび／または第２の接続リンクの回転軸と一致する回転軸を有する。
【００１５】
本発明はまた、エクソスケルトン構造体に関し、該エクソスケルトン構造体は、
−使用者の腰を取り囲むことができる腰ベルトと、
−使用者の第１の脚に沿って延びることができる第１の機械的脚アセンブリと、
−使用者の第２の脚に沿って延びることができる第２の機械的脚アセンブリと、
−荷重を保持するために使用者の背中に沿って延びることができる機械的背面アセンブリと、
−その入力部が背面構造に接続される、先に定義されたライニング装置であって、支持体は腰ベルトに取り付けられ、第１の接続リンクは、第１の股継手を介して第１の機械的脚アセンブリに接続される第２の端部を有し、第２の接続リンクは、第２の股継手を介して第２の機械的脚アセンブリに接続される第２の端部を有するライニング装置と
を備える。
【００１６】
他の特徴および利点は、純粋に例示的なものであり、限定的なものではなく、添付の図面を参照して読む必要のある以下の説明によってさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるエクソスケルトン構造体を概略的に示す正面図である。
【図２】図１のエクソスケルトン構造体を概略的に示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による連結装置を概略的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による連結装置を概略的に示す図である。
【図５】図３および図４の連結装置の動作を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による連結装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１および図２において、エクソスケルトン構造体は、腰ベルト２、第１の機械的脚アセンブリ３、第２の機械的脚アセンブリ４および機械的背面アセンブリ５を備える。
【００１９】
腰ベルト２は、使用者の腰を取り囲むことができる。腰ベルト２は、使用者の腰に支持されて使用者の腰周りに配置されている。腰ベルトは、エクソスケルトン構造体の様々なアクチュエータに電力を供給することを可能にするバッテリと、様々なアクチュエータを制御するようにプログラムされた制御ユニットとを支持することができる。バッテリおよび制御ユニットは腰ベルトに取り付けられている。
【００２０】
第１の機械的脚アセンブリ３は、使用者の第１の下側部材（右脚）に沿って延びている。第１の機械的脚アセンブリ３は、歩行中または走っているときの第１の下側部材の動きを補助するために当該第１の下側部材に取り付けることができる。
【００２１】
第２の機械的脚アセンブリ４は、使用者の第２の下側部材（左脚）に沿って延びている。第２の機械的脚アセンブリ４は、歩行中または走っているときの第２の下側部材の動きを補助するために当該第２の下側部材に取り付けることができる。
【００２２】
第１の機械的脚３アセンブリと第２の機械的脚アセンブリ４とは互いに対称的であることに留意されたい。したがって、これらのアセンブリ３および４は、同一の、または類似の部分を備える。
【００２３】
第１の機械的脚アセンブリ３は、第１の大腿骨部３１、第１の脛骨部３２、および第１の足部３３を備える。
【００２４】
第１の大腿骨部３１は、使用者の第１の大腿部（右大腿部）に沿って延びるように意図された第１の大腿骨セグメント３１１と、大腿骨セグメント３１１を第１の大腿部に取り付けるために使用者の第１の大腿部を取り囲むことができる取付ストラップ３１２とを備える。
【００２５】
第１の脛骨部３２は、使用者の第１の脛（右脛）に沿って延びるように意図された第１の脛骨セグメント３２１と、脛骨セグメント３２１を第１の脛に取り付けるために使用者の第１の脛を取り囲むことができる取付ストラップ３２２とを備える。
【００２６】
第１の足部３３は、使用者の第１の靴３５、例えば靴３７の靴底３５１に取り付けられている。第１の足部３３は、ねじによって靴底３７１に取り付けることができる。
【００２７】
第１の大腿骨セグメント３１１は、第１の股継手３４によって腰ベルト２に接続された第１の端部３１３と、第１の膝継手３５によって第１の脛骨セグメント３２１に接続された第２の端部３１４とを備える。
【００２８】
第１の脛骨セグメント３２１は、第１の膝継手３５によって第１の大腿骨セグメント３１１に接続された第１の端部３２３と、第１の足首継手３６によって第１の足部３３に接続された第２の端部３２４とを備える。
【００２９】
第２の機械的アセンブリ４は第１の機械的アセンブリ３と対称的である。
【００３０】
第２の機械的アセンブリ４もまた、第２の大腿骨部４１、第２の脛骨部４２および第２の足部４３を備える。
【００３１】
第２の大腿骨部４１は、使用者の第２の大腿部（左大腿部）に沿って延びるように意図された第２の大腿骨セグメント４１１と、大腿骨セグメント４１１を第２の大腿部に取り付けるために使用者の第２の大腿部を取り囲むことができる取付ストラップ４１２とを備える。
【００３２】
第２の脛骨部４２は、使用者の第２のふくらはぎ（左ふくらはぎ）に沿って延びるように意図された第２の脛骨セグメント４２１と、脛骨セグメント４２１を第２のふくらはぎに取り付けるために使用者の第２のふくらはぎを取り囲むことができる取付ストラップ４２２とを備える。
【００３３】
第２の足部４３は、使用者の第２の靴４７、例えば靴４７の靴底４７１に取り付けられている。第２の足部４３は、ねじによって靴底４７１に固定することができる。
【００３４】
第２の大腿骨セグメント４１１は、第２の股継手４４によって腰ベルト２に接続された第１の端部４１３と、第２の膝継手４５によって第２の脛骨セグメント４２１に接続された第２の端部４１４とを備える。
【００３５】
第２の脛骨セグメント４２１は、第２の膝継手４５によって第２の大腿骨セグメント４１１に接続された第１の端部４２３と、第２の足首継手４６によって第２の足部４３に接続された第２の端部４２４とを備える。
【００３６】
股継手３４、４４および膝継手３５、４５は、腰あるいは膝の屈曲または伸展運動中に使用者を補助することを可能にするアクチュエータを含むことができる。
【００３７】
機械的背面アセンブリ５（図２に見える）は、荷重６、例えばバックパックを保持するために使用者の背中に沿って延びることができる。
【００３８】
エクソスケルトン構造体１はまた、機械的背面アセンブリ５を腰ベルト１および機械的脚アセンブリ３および４に接続することを可能にする連結装置７を備える。
【００３９】
荷重６が機械的背面アセンブリ５に装着されると、荷重６は、腰ベルト２ならびに機械的脚アセンブリ３および４を介して地面に伝達される。
【００４０】
図３および図４は、第１の実施形態による機械的背面アセンブリ５を腰ベルト２および機械的脚アセンブリ３および４に接続する連結装置７を概略的に示す。
【００４１】
連結装置７は、支持体７１、入力部７２、伝達装置７３、第１の接続リンク７４および第２の接続リンク７５を備える。
【００４２】
支持体７１は、腰ベルト２に取り付けられている。
【００４３】
入力部７２は、機械的背面アセンブリ５に接続されている。入力部７２は、スライダ７１１と、スライダ７１１内を摺動可能かつスライダ７１１に対して回動可能な円筒形のピン７２１とによって、支持体７１に対して摺動するように取り付けられている。より正確には、ピン７２１は入力部７２に固定式に取り付けられ、スライダ７１１は支持体７１に固定式に取り付けられる。したがってピン７２１およびスライダ７１１は、使用者が自身を起立姿勢に保持するとき、入力部７２を支持体７１に対して実質的に垂直方向に並進させることを可能にする。ピン７２１およびスライダ７１１はまた、使用者の矢状軸と平行な回転軸に沿った支持体７１に対する入力部７２の回転も可能にする。
【００４４】
入力部７２は、第１の分岐７２２と、第２の分岐７２３とを有する略Ｕ字形を有する。第１の分岐７２２は第１の端部７２４を有し、第２の分岐７２３は第２の端部７２５を有する。
【００４５】
伝達装置７３は、第１のプーリ７６、第２のプーリ７７、第１のケーブル７８および第２のケーブル７９を備える。
【００４６】
第１のプーリ７６は、第１の回転軸７６３周りに支持体７１上で回転するように取り付けられている。第１のプーリ７６は、第１の円周面７６２を有する第１のホイール７６１を備える。第１の円周面７６２は、第１のケーブル７８を収容し、案内するための第１の凹部を有することができる。
【００４７】
第２のプーリ７７もまた、第２の回転軸７７３周りに支持体７１上で回転するように取り付けられている。第２のプーリ７７は、第２の円周面７７２を有する第２のホイール７７１を備える。第２の円周面７７２は、第２のケーブル７９を収容し、案内するための第２の凹部を有することができる。
【００４８】
２つのプーリ７６、７７は、横並びに配置され、別個の平行な回転軸７６３および７７３を有してもよいし、それぞれの回転軸７６３および７７３を一致させて重ね合わせて配置されてもよい。
【００４９】
第１の接続リンク７４は支持体７１上で回転するように取り付けられている。好ましくは、第１の接続リンク７４は、使用者の第１の股継手（右股継手）の内転／外転軸と一致する回転軸７４３周りに回転するように取り付けられる。第１の接続リンク７４は、伝達装置７３によって入力部７２に接続された第１の端部７４１と、第１の機械的脚アセンブリ３の第１の股継手３４に接続された第２の端部７４２とを有する。
【００５０】
第２の接続ロッド７５は、支持体７１に対して回転するように取り付けられている。好ましくは、第２の接続リンク７５は、第１の接続リンク７４の回転軸７４３と平行で、使用者の第２の股継手（左股継手）の内転／外転軸と一致する回転軸７５３周りに回転するように取り付けられる。第２の接続リンク７５は、伝達装置７３によって入力部７２に接続された第１の端部７５１と、第２の機械的脚アセンブリ４の第２の股継手４４に接続された第２の端部７５２とを有する。
【００５１】
第１のケーブル７８は、入力部７２を第１の接続リンク７４に接続し、それ自体を第１のプーリ７６の円周面７６２上で支持する。より正確には、第１のケーブル７８は、入力部７２の第１の端部７２４に取り付けられた第１の端部７８１と、第１の接続リンク７４の第１の端部７４１に取り付けられた第２の端部７８２とを有する。
【００５２】
同様に、第２のケーブル７９は、入力部７２を第２の接続リンク７５に接続し、それ自体を第２のプーリ７７の円周面７７１上で支持する。より正確には、第２のケーブル７９は、入力部７２の第２の端部７２５に取り付けられた第１の端部７９１と、第２の接続リンク７５の第１の端部７５１に取り付けられた第２の端部７９２とを有する。
【００５３】
さらに、図４に見られるように、各接続リンク７４、７５は、連接セグメント８４、８５によってそれぞれ機械的脚アセンブリ３、４に接続させることができる。より正確には、第１のセグメント８４は、垂直軸周りでの互いに対するセグメント部分の回転を可能にするピボット接続部８４３によって連接された２つのセグメント部分８４１および８４３を備える。同様に、第２のセグメント８５は、垂直軸周りでの互いに対するセグメント部分の回転を可能にするピボット接続部８５３によって連接された２つのセグメント部分８５１および８５２を有する。ピボット接続部８４３および８５３は、使用者の腰の内旋および外旋運動に対応することを可能にする。
【００５４】
図５は連結装置７の動作原理を示す。
【００５５】
連結装置７は次のように動作する。
【００５６】
使用者が静止位置で両足で支持されて立っているとき、機械的背面アセンブリ５によって支持される荷重６の重量は入力部７２に伝達され（矢印Ａ）、重量は、第１のケーブル７８および第２のケーブル７９を伸張状態にする効果を有する。第１のケーブル７８に加わる張力は、第２のケーブル７９に加わる張力と同一である。この張力は荷重の半分に等しい。
【００５７】
これは、第１のケーブル７８が第１の接続リンク７４を第１の回転方向（矢印Ｂ）に枢動させるような第１の力を第１の接続リンク７４に及ぼすという結果をもたらす。
【００５８】
同様に、第２のケーブル７９は、第２の接続リンク７５を第１の回転方向とは反対の第２の回転方向（矢印Ｃ）に枢動させるような第２の力を第２の接続リンク７５に及ぼす。
【００５９】
したがって、第１の接続リンク７４は第１の力を第１の機械的脚アセンブリ３に伝達し、第２の接続リンク７５は第２の力を第２の機械的脚アセンブリ４に伝達する。第１の力は第２の力と同一であるので、２つの機械的脚アセンブリ３および４は荷重の半分に等しい同一の支持力を支える。
【００６０】
使用者が歩いている間、使用者は、自身を第１の脚（右脚）と第２の脚（左脚）で交互に支え、それにより入力部７２はその回転軸の周りでわずかに揺動する。
【００６１】
歩行サイクルの第１段階の間、使用者が第１の脚で支えられるとき、入力部７２は、支持体７１に対してその回転軸の周りを第１の回転方向（矢印Ｄ）に枢動する傾向にある。
【００６２】
第１の方向への入力部７２の回転は、第１のケーブル７８を伸張させ、第２のケーブル７９を弛緩させる効果を有する。つまり、第１のケーブル７８の張力が第２のケーブル７９の張力よりも大きくなる。第１の７８は、第１の接続リンク７４をその回転軸７４３の周りで第１の回転方向（矢印Ｂ）に支持体７１に対して枢動させるような力を第１の接続リンク７４に伝達する。これは、機械的背面アセンブリ５に及ぼされる荷重の総量が第１の接続リンク７４によって第１の股継手３４を介して第１の機械的脚アセンブリ３に伝達されるという効果を有する。
【００６３】
逆に、第２の機械的脚アセンブリ４に伝達される荷重の割合は大幅に減少し、それにより使用者は過度の力を加えることなく自分の第２の脚を地面から持ち上げることが可能になる。
【００６４】
歩行サイクルの第２段階の間、使用者が第２の脚で自分を支えるとき、入力部７２はその回転軸の周りで第１の回転方向と反対の第２の回転方向（矢印Ｅ）に支持体７１に対して枢動する傾向にある。
【００６５】
第２の方向への入力部７２の回転は、第２のケーブル７９を伸張させ、第１のケーブル７８を弛緩させる効果を有する。つまり、第２のケーブル７９の張力が第１のケーブル７８の張力よりも大きくなる。第２のケーブル７９は、第２の接続リンク７５を、その回転軸７５３の周りで第２の回転方向（矢印Ｃ）に支持体７１に対して枢動させるような力を第２の接続リンク７５に伝達する。これは、機械的背面アセンブリ５に及ぼされる荷重の総量が、第２の接続リンク７５によって第２の股継手４４を介して第２の機械的脚アセンブリ４に伝達されるという効果を有する。
【００６６】
逆に、第１の機械的脚アセンブリ３に伝達される荷重の割合は大幅に減少し、これにより、使用者は過度の力無しで第１の脚を地面から持ち上げることが可能になる。
【００６７】
したがって、歩行サイクル中、荷重は第１の機械的脚アセンブリ３と第２の機械的脚アセンブリ４とに交互に伝達される。提案される連結装置によって、荷重は常に地面と接触している機械的脚アセンブリ３または４に伝達される。他方の機械的脚アセンブリは、使用者が対応する脚を容易に持ち上げることができるように、荷重のごく一部しか支持しないこととなる。
【００６８】
図６は、第２の実施形態による連結装置７を概略的に示している。
【００６９】
第１の実施形態と同様に、連結装置７は、支持体７１、入力部７２、伝達装置７３、第１の接続リンク７４および第２の接続リンク７５を備える。
【００７０】
支持体７１は、腰ベルト２に取り付けられている。
【００７１】
入力部７２は、機械的背面アセンブリ５に接続されている。入力部７２は、スライダ７１１と、スライダ７１１内を摺動可能かつスライダ７１１に対して回動可能なピン７２１とによって、支持体７１に対して摺動するように取り付けられている。
【００７２】
この第２の実施形態では、入力部７２は、第１の分岐７２２および第２の分岐７２３を有する逆Ｔ字型の全体的な形状を有する。第１の分岐７２２は第１の端部７２４を有し、第２の分岐７２３は第２の端部７２５を有する。
【００７３】
伝達装置７３は、第１のプーリ７６、第２のプーリ７７、第３のプーリ８６、第４のプーリ８７、第１のケーブル７８、第２のケーブル７９、第３のケーブル８８、および第４のケーブル８９を備える。
【００７４】
第１のプーリ７６は、第１の回転軸７６３周りに支持体７１上で回転するように取り付けられている。第１のプーリ７６は、異なる半径を有する２つの円周面７６２および７６４を有する第１のホイール７６１を備える。円周面７６４の半径は、円周面７６２の半径より小さい。円周面７６２は、第１のケーブル７８を収容し、案内するための凹部を有することができる。円周面７６４もまた、第３のケーブル８８を収容し、案内するための凹部を有することができる。
【００７５】
第２のプーリ７７もまた、第２の回転軸７７３周りに支持体７１上で回転するように取り付けられている。第２のプーリ７７もまた２つの円周面７７２および７７４を有する第２のホイール７７１を備える。円周面７７４の半径は、円周面７７２の半径よりも小さい。円周面７７２は、第２のケーブル７９を収容し、案内するための凹部を有することができる。第４の円周面７６４は、第４のケーブル８９を収容し、案内するための凹部を有することができる。
【００７６】
第１の接続リンク７４は支持体７１に対して回転するように取り付けられている。より正確には、第１の接続リンク７４は、第１のプーリ７６の回転軸７６３と一致する回転軸の周りを回転するように取り付けられている。第１の接続リンク７４は、伝達装置７３によって入力部７２に接続された第１の端部７４１と、第１の機械的脚アセンブリ３の第１の股継手３４に接続された第２の端部７４２とを有する。
【００７７】
第２の接続リンク７５は支持体７１に対して回転するように取り付けられている。より正確には、第２の接続リンク７５は、第２のプーリ７７の回転軸と一致する回転軸７５３の周りで回転するように取り付けられている。第２の接続リンク７５は、伝達装置７３によって入力部７２に接続された第１の端部７５１と、第２の機械的脚アセンブリ４の第２の股継手４４に接続された第２の端部７５２とを有する。
【００７８】
第１のケーブル７８は、それ自体を第１のプーリ７６の円周面７６２上で支持しつつ、入力部７２を第１のプーリ７６に接続する。第３のケーブル８８は、それ自体を第１のプーリ７６の円周面７６４上および第３のプーリ８６の円周面８６２上で支持しつつ、第１のプーリを第１の接続リンク７４に接続する。
【００７９】
より正確には、第１のケーブル７８は、入力部７２の第１の端部７２４に取り付けられた第１の端部７８１と、第１のプーリ７６の第１の円周面７６２に取り付けられた第２の端部７８２とを有する。
【００８０】
第３のケーブル８８は、第１のプーリ７６の円周面７６４に取り付けられた第１の端部８８１と、第１の接続リンク７４の第１の端部７４１に取り付けられた第２の端部８８２とを有する。
【００８１】
同様に、第２のケーブル７９は、それ自体を第２のプーリ７７の円周面７７２上で支持しつつ、入力部７２を第２のプーリ７７に接続する。第４のケーブル８９は、それ自体を第２のプーリ７７の円周面７７４上および第４のプーリ８７の円周面８７２上で支持しつつ、第２のプーリ７７を第２の接続リンク７５に接続する。
【００８２】
より正確には、第２のケーブル７９は、入力部７２の第２の端部７２５に取り付けられた第１の端部７９１と、第２のプーリ７７の円周面７７２に取り付けられた第２の端部７９２とを有する。
【００８３】
第４のケーブル８９は、第２のプーリ７７の円周面７７４に取り付けられた第１の端部８９１と、第２の接続リンク７５の第１の端部７５１に取り付けられた第２の端部８９２とを有する。
【００８４】
各プーリ７６（それぞれ７７）は異なる半径を有する２つの円周面７６２および７６４（それぞれ７７２および７７４）を有するので、伝達装置７３は、第３のケーブル８８（それぞれ第４のケーブル８９）に伝達される、第１のケーブル７８（それぞれ第２のケーブル８８）によって及ぼされる張力を増倍させることを可能にする。
【００８５】
このような構成により、特にコンパクトな伝達装置７３を獲得することができる。
【００８６】
動作中、第１の回転方向（矢印Ｄ）への入力部７２の回転は、第１のケーブル７８を伸張させる効果を有する。第１のケーブル７８は、第１のプーリ７６をその回転軸７６３周りで第１の回転方向（矢印Ｂ）に支持体７１に対して枢動させるような力を第１のプーリ７６に伝達する。
【００８７】
第１のプーリ７６の第１の回転方向への回転は、第３のケーブル８８を第１のプーリ７６の周りに巻きつける効果を有する。しかしながら、円周面７６４の半径は円周面７６２の半径よりも小さいので、第３のケーブル８８に伝達される張力は、第１のケーブル７８によって及ぼされる張力よりも大きい。
【００８８】
逆に、第２の回転方向（矢印Ｅ）での入力部７２の回転は、第２のケーブル７９を伸張させる効果を有する。第２のケーブル７９は、その回転軸７７３周りで第２の回転方向（矢印Ｃ）に支持体７１に対して第２のプーリ７７を枢動させるような力を第２のプーリ７７に伝達する。
【００８９】
第２のプーリ７７の第２の回転方向への回転は、第４のケーブル８９を第２のプーリ７７の周りに巻きつける効果を有する。しかしながら、円周面７７４の半径は円周面７７２の半径よりも小さいので、第４のケーブル８９に伝達される張力は、第２のケーブル７９によって及ぼされる張力よりも大きい。
【００９０】
第１の実施形態と同様に、歩行サイクル中に、荷重は第１の機械的脚アセンブリ３と第２の機械的脚アセンブリ４とに交互に伝達される。提案される連結装置７によって、荷重は常に地面と接触している機械的脚アセンブリ３または４に伝達される。他方の機械的脚アセンブリは、使用者が対応する脚を容易に持ち上げることができるように荷重のごく一部しか支持しない。
【図１】
0006719680.tif 000002
【図２】
0006719680.tif 000003
【図３】
0006719680.tif 000004
【図４】
0006719680.tif 000005
【図５】
0006719680.tif 000006
【図６】
0006719680.tif 000007