【手続補正書】
【提出日】令和1年6月12日(2019.6.12)
【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】
腕部支持外骨格において、
人の上腕に連結されるように構成された腕部リンク機構を有し、
上記腕部リンク機構は、
近位リンクと、
第１回転軸の周りで上記近位リンクに対して回転するように構成される遠位リンクと、
上記遠位リンクに取り付けられ、上記人の上記上腕を上記遠位リンクに連結するように適合化された少なくとも１つの腕部カプラと、
上記近位リンクと上記遠位リンクとに結合され、上記近位リンクと上記遠位リンクとの間にトルクを発生させるように構成された少なくとも１つのトルク発生器と、
実質的に上記第１回転軸の回転ジョイントに位置し、上記少なくとも１つのトルク発生器を拘束するように構成された突起とを有し、
上記近位リンクと上記遠位リンクとの間の角度がトグル角度より小さいとき、上記少なくとも１つのトルク発生器により上記近位リンクと上記遠位リンクとの間に発生させられるトルクが、第１のトルクモードのトルクか、またはそれを越えている状態を維持し、
上記近位リンクと上記遠位リンクとの間の角度が上記トグル角度より大きいとき、上記少なくとも１つのトルク発生器により上記近位リンクと上記遠位リンクとの間に発生させられるトルクが、第２のトルクモードのトルクか、またはそれを下回っている状態を維持することを特徴とする腕部支持外骨格。
【請求項２】
上記少なくとも１つのトルク発生器が引張力発生器を有し、上記引張力発生器が、第1端部と第２端部とを有し、上記引張力発生器が当該引張力発生器の上記第1端部において上記近位リンクに結合され、当該引張力発生器の上記第２端部において上記遠位リンクに結合され、
上記引張力発生器における引張力がトルクを発生させて上記遠位リンクを上記近位リンクに対して屈曲させる請求項1記載の腕部支持外骨格。
【請求項３】
上記引張力発生器は、コイルばね要素と、上記コイルばね要素を上記近位リンクに連結する線要素と、上記遠位リンクに結合されたプーリーとを有し、上記線要素が上記近位リンクに連結される前に、上記線要素は上記プーリーを少なくとも部分的に取り囲む請求項２に記載の腕部支持外骨格。
【請求項４】
上記近位リンクは、上記少なくとも１つのトルク発生器に連結された上部ブラケットを有し、上記上部ブラケットの位置は、上記少なくとも１つのトルク発生器によって付与されるトルクを調整するために上記近位リンクに沿って調整可能である請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項５】
上記遠位リンクが、上記少なくとも１つのトルク発生器に結合された下部ブラケットを有し、上記下部ブラケットの位置が上記少なくとも１つのトルク発生器によって付与されるトルクを調節するために上記遠位リンクに沿って調節可能である請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項６】
上記少なくとも１つの腕部カプラが、上記遠位リンクに結合され、かつ上記人の上記上腕に上向きの力を加えることができる耐荷重カプラを有する請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項７】
上記腕部リンク機構が上記人の上記上腕に連結されたときに、上記第１回転軸が上記人の関節窩上腕関節をほぼ通る、請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項８】
上記第１回転軸と実質的に直交する第２回転軸の周りに作用する少なくとも１つの水平回転ジョイントをさらに有する請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項９】
さらに、上記腕部リンク機構に結合されるように構成され、さらに上記人の体幹に結合されるように構成された肩部基部を有し、上記少なくとも１つのトルク発生器によって発生されたトルクが上記第１のトルクモードまたはそれを上回る状態のままであるとき、上記少なくとも１つの腕部カプラによって上記人の上記上腕に力が加えられ、反力およびトルクが肩部基部に加えられ、これによって、上記人の上記上腕を上げるために必要な人間の肩の力とトルクを減らし、かつ、上記少なくとも１つのトルク発生器によって発生されたトルクが上記第２のトルクモードまたはそれを下回る状態のままであるとき、上記人は自由に上記上腕を動かすことができる請求項１に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１０】
上記肩部基部が、上記腕部リンク機構を上記肩部基部に迅速に接続および切断するように動作可能な少なくとも１つの肩部ブラケットをさらに有する、請求項９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１１】
上記肩部基部は、
上記腕部リンク機構に結合されるように構成され、上記肩部基部に加えられる反力およびトルクを支持するようにさらに構成される、耐荷重構造体と、
上記肩部基部が上記人の上記体幹と一致して動くように動作可能であるように、上記耐荷重構造体を上記人の上記体幹に結合するように構成された結合機構とをさらに有する請求項９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１２】
上記耐荷重構造体は、
実質的に上記人の背中の後ろに位置するように構成された背中フレームと、
少なくとも１つの腰部負荷ベルトをと有し、
上記背中フレームは上部フレームと下部フレームとを有し、
さらに、上記上部フレームは上記腕部リンク機構に結合され、上記腕部リンク機構から上記肩部基部に加えられる反力およびトルクの少なくとも一部を支持するように構成され、上記下部フレームは上記上部フレームに結合され、上記上部フレームに加えられる上記反力および上記トルクの少なくとも一部を支持するように構成され、
上記少なくとも１つの腰部負荷ベルトは、上記下部フレームに連結されて、上記少なくとも１つの腰部負荷ベルトは、上記反力および上記トルクの少なくとも一部を上記背中フレームから上記人の腰に伝達するように構成されている請求項１１記載の腕部支持外骨格。
【請求項１３】
上記下部フレームに対する上記上部フレームの位置は、上記人の胴の高さに対応するように上記人の背骨に実質的に平行な軸に沿って調整可能である、請求項１２に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１４】
上記肩部基部が、体幹支持外骨格に結合されるように構成されている、請求項９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１５】
上記肩部基部が、脚部支持外骨格に連結されるように構成されている、請求項９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１６】
少なくとも１つの安全ハーネス取り付け点をさらに含み、上記肩部基部は、上記安全ハーネス取り付け点を使用して、上記人が着用する安全ハーネスに結合するように適合可能である、請求項９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１７】
人に結合されるように構成された腕部支持外骨格において、
上記腕部支持外骨格は、
上記人の体幹に連結されるように構成された肩部基部と、
人の上腕に連結されるように構成された腕部リンク機構と、
上記肩部基部に対する上記腕部リンク機構の位置を調整および固定するように構成されたオフセット調整ジョイントとを有し、
上記腕部リンク機構は、
近位リンクと、
第１回転軸の周りで上記近位リンクに対して回転するように構成された遠位リンクと、
上記遠位リンクに取り付けられ、上記人の上記上腕を上記遠位リンクに連結するように適合化された腕部カプラと、
第１端部と第２端部とを有し、上記第１端部が上記近位リンクに結合され、上記第２端部が上記遠位リンクに結合され、上記近位リンクと上記遠位リンクとの間にトルクを発生するように構成されたトルク発生器とを有することを特徴とする腕部支持外骨格。
【請求項１８】
上記オフセット調整ジョイントが、上記第１回転軸と平行な軸の周りで上記肩部基部に対して上記近位リンクを回転させるように構成される、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項１９】
上記オフセット調整ジョイントが、上記腕部支持外骨格が上記人に適用するように構成されているトルクプロファイルを調整するように構成されている、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２０】
上記トルクプロファイルのピーク位置が調整される、請求項１９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２１】
前記トルクプロファイルの中立ゾーンが調整される、請求項１９に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２２】
上記近位リンクが上記トルク発生器に連結された上部ブラケットを有し、上記上部ブラケットの位置が上記近位リンクに沿って調節可能であり、上記トルク発生器によって発生されるトルクを調節する、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２３】
上記遠位リンクが上記トルク発生器に結合された下部ブラケットを有し、上記下部ブラケットの位置が上記遠位リンクに沿って調節可能であり、上記トルク発生器によって発生されるトルクを調節する、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２４】
上記腕部支持外骨格は、上記近位リンクが上記第１回転軸に直交する第２回転軸の周りで上記肩部基部に対して回転することを可能にする水平回転ジョイントをさらに有する、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２５】
上記第２回転軸は、上記人が上記腕部支持外骨格を着用したときに上記人の関節窩上腕関節を通過するように配置される、請求項２４に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２６】
上記肩部基部が、
上記腕部リンク機構に結合され、上記肩部基部上の反力および反作用トルクを支持するように構成された耐荷重構造体と、
上記肩部基部が上記人の上記体幹と調和して動くように、上記耐荷重構造体を上記人の上記体幹に結合するように構成された結合機構とを有する、請求項１７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２７】
人に結合されるように構成された腕部支持外骨格において、
上記腕部支持外骨格は、
人の体幹に連結されるように構成された肩部基部であって、
腕部リンク機構に結合され、上記肩部基部上の反力および反作用トルクを支持するように構成された耐荷重構造体と、
上記肩部基部が上記人の上記体幹と一致して動くように、上記耐荷重構造体を上記人の上記体幹に結合するように構成された結合機構とを有する上記肩部基部を有し、
上記腕部リンク機構は、上記肩部基部に連結されるように構成され、
近位リンクと、
第１回転軸の周りで上記近位リンクに対して回転するように構成された遠位リンクと、
上記遠位リンクに取り付けられ、上記人の上記上腕を上記遠位リンクに連結するように構成された腕部カプラと、
上記近位リンクと上記遠位リンクとに結合され、上記近位リンクと上記遠位リンクとの間にトルクを発生するように構成されたトルク発生器と、
上記腕部リンク機構を上記肩部基部に取り外し可能に連結できるようにする肩部ブラケットとを有することを特徴とする腕部支持外骨格。
【請求項２８】
上記肩部ブラケットが上記肩部基部に連結されている、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項２９】
上記腕部カプラが上記人の上記上腕に結合されたときに、上記第１回転軸が上記人の関節窩上腕関節を通過する、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３０】
上記近位リンクが上記第１回転軸に直交する第２回転軸の周りで上記肩部基部に対して回転することを可能にする水平回転ジョイントをさらに備える、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３１】
上記第２回転軸は、上記腕部カプラが上記人の上記上腕に結合されたときに上記人の関節窩上腕関節をほぼ通過するように配置される、請求項３０に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３２】
上記水平回転ジョイントを中心とした上記近位リンクの回転はロック可能である、請求項３０に記載のアーム支持外骨格。
【請求項３３】
上記遠位リンクは、上記トルク発生器に連結された下部ブラケットを有し、
上記下部ブラケットの位置は、上記近位リンクと上記遠位リンクとの間で上記トルク発生器によって発生されるトルクを調節するために上記遠位リンクに沿って調節可能である、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３４】
上記近位リンクは、上記トルク発生器に連結された上部ブラケットを有し、
上記上部ブラケットの位置は、上記近位リンクと上記遠位リンクとの間で上記トルク発生器によって発生されるトルクを調節するために上記近位リンクに沿って調節することができる、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３５】
上記トルク発生器は、引張力発生器を有し、上記引張力発生器は第1端部および第２端部を有し、上記第1端部で上記近位リンクに結合され、上記第２端部で上記遠位リンクに結合され、
上記引張力発生器において発生した引張力が上記近位リンクと上記遠位リンクとの間にトルクを発生させて上記近位リンクに対して上記遠位リンクを屈曲させる、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３６】
上記引張力発生器がコイルばね要素を有する、請求項３５に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３７】
上記引張力発生器が、上記コイルばね要素を上記近位リンクに連結する線要素を有する、請求項３６に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３８】
上記線要素が上記近位リンクに結合される前に、上記線要素が、上記遠位リンクに結合された上記トルク発生器のプーリーを少なくとも部分的に取り囲む、請求項３７に記載の腕部支持外骨格。
【請求項３９】
上記耐荷重構造体は、実質的に上記人の背中の後ろに位置するように構成された背中フレームを有し、上記背中フレームは上部フレームと下部フレームとを有し、
上記上部フレームは上記腕部リンク機構に連結され、上記腕部リンク機構から上記肩部基部上への反力および反作用トルクの少なくとも一部を支持するように構成され、
上記下部フレームは上記上部フレームに連結され、上記上部フレーム上の反力および反作用トルクの少なくとも別の部分を支持するように構成され、
腰部荷重ベルトが上記下部フレームに連結され、上記腰部荷重ベルトは、上記反力および反作用トルクの少なくとも一部を上記後部フレームから上記人の腰部に伝達するように構成されている、請求項２７に記載の腕部支持外骨格。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
実施例において、人体に結合されるように構成された腕部支持外骨格は、人の胴体に結合されるように構成された肩部基部と；前記肩部基部に連結される腕部リンク機構とを有する。前記腕部リンク機構は：人が直立しているときに、重力線にほぼ直交する第１回転軸に沿って回転ジョイントの周りに相互に回動するように構成された近位リンクおよび遠位リンクと；人の上腕を前記遠位リンクに結合するように適合された少なくとも１つの腕部連結器と；引張力発生器であって、当該引張力発生器の第１端部で前記近位リンクに連結され、当該引張力発生器の第２端部で前記遠位リンクに結合され、前記遠位リンクを前記近位リンクに対して屈曲するようにトルクを供給する前記引張力発生器と；実質的に前記回転ジョイントに位置づけられる突起とを有する。前記遠位リンクがトグル角度を超えて延びるとき、前記突起は前記引張力発生器を拘束し、前記引張力発生器によって付与されるトルクは実質的に小さいままであり、前記突起が前記引張力発生器を拘束しないとき、人の上腕を上げるのに必要な人の肩の力およびトルクを減少させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】本発明の支援装置の背面斜視図であり、ユーザの腕を伸ばした状態を示す。
【図２】本発明の腕部リンク機構の拡大図である。
【図３】本発明の腕部リンク機構の拡大背面斜視図である。
【図４】第１角度がトグル角度未満である本発明の支援装置の側面図である。
【図５】第１角度がトグル角度より大きい本発明の支援装置の側面図である。
【図６】２つの腕部リンク機構を含む本発明の腕部支持外骨格の正面斜視図である。
【図７】正面平面および幅の寸法を示す人体の正面図である。
【図８】長さ寸法を示す人の背面図である。
【図９】幅寸法を示す人の側面図である。
【図１０】背部フレームと腰部装填ベルトとを含む本発明の荷重担持構造の背面図である。
【図１１】上側フレームおよび下側フレームを含む、本発明の背部フレームの背面図である。
【図１２】脊柱フレームを含む本発明の背部フレームの背面図である。
【図１３】幅および深さ調節器を含む、本発明の上側フレームおよび下側フレームの背面図である。
【図１４】ベルト、胸部ストラップ、およびアンカーストラップを含む、本発明の連結機構の正面斜視図である。
【図１５】ベルト、胸部ストラップ、およびアンカーストラップを含む本発明の連結機構の背面図である。
【図１６】ベルト、胸部ストラップ、およびアンカーストラップを含む、本発明の連結機構の背面斜視図である。
【図１７】ベルト、肩部ストラップ、および胸骨ストラップを含む、本発明の連結機構の正面斜視図である。
【図１８】ベルト、肩部ストラップ、および胸骨ストラップを含む、本発明の連結機構の背面図である。
【図１９】ベルト、肩部ストラップ、および胸骨ストラップを有する、本発明の連結機構の背面斜視図である。
【図２０】ベルトおよびベストを含む、本発明の連結機構の正面斜視図である。
【図２１】ベルトおよびベストを含む、本発明の連結機構の背面図である。
【図２２】ベルトおよびとベストを含む、本発明の連結機構の背面斜視図である。
【図２３】安全ハーネスに接続されたベストを含む、本発明の連結機構の正面斜視図である。
【図２４】安全ハーネスに接続されたベストを含む、本発明の連結機構の背面斜視図である。
【図２５】安全ハーネスに接続されたベルトを含む、本発明の連結機構の背面斜視図である。
【図２６】ユーザの肩関節（関節窩上腕関節）に整合する第１回転軸を示す、本発明の支援装置の背面拡大斜視図である。
【図２７】ユーザの肩関節に整合する第１回転軸を示す、本発明の支援装置の背面図である。
【図２８】第２回転軸を含む、本発明の腕部リンク機構の斜視図である。
【図２９】ユーザの肩関節に整合する、図２８の第２回転軸の背面拡大図である。
【図３０】肩部基部を腕部リンク機構に連結する肩部ブラケットの斜視図である。
【図３１】肩部基部から取り外された腕部リンク機構を示す、本発明の肩部ブラケットの斜視図である。
【図３２】腕部支持外骨格の肩幅を調整可能にする、本発明の肩部ブラケットの斜視図である。
【図３３】肩甲骨回転軸を示す、本発明の肩部ブラケットの斜視図である。
【図３４】格納位置にある、本発明の腕部支持外骨格を具備するユーザの正面斜視図である。
【図３５】本発明の腕部支持外骨格の作業位置における斜視図である。
【図３６】本発明の腕部支持外骨格の格納位置における斜視図である。
【図３７】腕部連結器を含む、本発明の腕部リンク機構の斜視図である。
【図３８】腕部連結器が腕部回転ジョイントを含む、本発明の腕部リンク機構の斜視図である。
【図３９】腕部連結器が平行移動ジョイントを含む、本発明の腕部リンク機構の斜視図である。
【図４０】平行移動ジョイントを含む、本発明の腕部連結器の断面図である。
【図４１】内部外部回転ジョイントを含む、本発明の腕部連結器の正面図である。
【図４２】伸長バネを備えた、本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図４３】本発明のトルク発生器の概略図である。
【図４４】伸長バネを備えた、本発明のトルク発生器の別の側断面図である。
【図４５】圧縮バネを備えた、本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図４６】圧縮バネを備えたトルク発生器の別の側面断面図である。
【図４７】上側ブラケットが上昇位置にある本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図４８】上側ブラケットが下降位置にある本発明のトルク発生器の側面断面図である。
【図４９】本発明の上側ブラケットの２つの位置に対するトルク発生器のトルクプロファイルのプロットである。
【図５０】下側ブラケットが伸長位置にある本発明のトルク発生器の側面断面図である。
【図５１】下側ブラケットが格納位置にある本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図５２】本発明の下側ブラケットの２つの位置に対するトルク発生器のトルクプロファイルのプロットである。
【図５３】第１角度がトグル角度よりも大きい突起を有するトルク発生器の側面断面図である。
【図５４】ジョイントピンを含む突起を含む、本発明のトルク発生器の拡大側面断面図である。
【図５５】近位リンクの一部である突起を含む、本発明のトルク発生器の拡大側面断面図である。
【図５６】突起のないトルク発生器のトルクプロファイルのプロットである。
【図５７】突起を有するトルク発生器のトルクプロファイルのプロットである。
【図５８】オフセット調整ジョイントを含む、本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図５９】増加させられたオフセット位置を示す、本発明のトルク発生器の側断面図である。
【図６０】オフセット調整ジョイントを示す、腕部リンク機構の分解斜視図である。
【図６１】オフセット調整角度の２つの値に対するトルク発生器のトルクプロファイルのプロットである。
【図６２】腕部重量トルクプロファイルと比較した、所望のトルク発生器の支持トルクプロファイルの例である。
【図６３】腕部重量トルクプロファイルと比較した、所望のトルク発生器の支持トルクプロファイルの代替例である。
【図６４】腕部重量トルクプロファイルと比較した、所望のトルク発生器の支持トルクプロファイルの代替例である。
【図６５】下肢外骨格に結合された本発明の背部フレームの正面斜視図である。
【図６６】胴体外骨格に結合された本発明の背部フレームの正面斜視図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図６６は、荷重担持構造１１２が、人２００の実質的に背後に位置する背部フレーム１３０と、背部フレーム１３０に結合された外骨格３０２を支持する胴部とを有する実施例を示す。米国特許および特許出願公開第２０１５／０２３０９６４号、同第２０１４／０３７８８８２号、米国特許第９，３０８，１１２号および同第９，２０２２，９５６号は、本発明の側面に従って腕部支持外骨格１００を支持する腕に結合することができる体幹支持外骨格のいくつかの例が記載されている。
以下、ここで説明した技術的特徴を非限定的に列挙する。
［技術的特徴１］
人体に結合されるように構成された腕部支持外骨格において、
人の胴体に結合されるように構成された肩部基部と、
前記肩部基部に連結される腕部リンク機構とを有し、
前記腕部リンク機構は、
前記人が直立しているときに、重力線と実質的に直交する第１回転軸に沿って回転ジョイントの周りに相互に回動するように構成された近位リンクおよび遠位リンクと、
前記人の上腕を前記遠位リンクに結合するように構成された少なくとも１つの腕部連結器と、
引張力発生器であって、当該引張力発生器の第１端部で前記近位リンクに連結され、前記引張力発生器の第２端部で前記遠位リンクに連結された前記引張力発生器と、
前記回転ジョイントに実質的に配置された突起とを有し、
前記遠位リンクがトグル角度を超えて延びるとき、前記突起は前記張力発生器を拘束し、前記張力発生器によって付与されるトルクは実質的に小さいままであり、
前記突起が前記張力発生器を拘束しないとき、前記トルクは、前記遠位リンクを前記近位リンクに対して撓ませる傾向があり、それによって前記人の前記上腕を引き上げるのに必要な前記人の肩の力およびトルクを低減することを特徴とする腕部支持外骨格。
［技術的特徴２］
人体に結合されるように構成された腕部支持外骨格において、
人の胴体に結合されるように構成された肩部基部と、
前記肩部基部に結合される腕部リンク機構とを有し、
前記腕部リンク機構は、
前記人が直立しているときに、重力線と実質的に直交する第１回転軸に沿って回転ジョイントの周りに相互に回動するように構成された近位リンクおよび遠位リンクと、
前記人の上腕を前記遠位リンクに結合するように構成された少なくとも１つの腕部連結器と、
引張力発生器であって当該引張力発生器の第１端部で前記近位リンクに結合され、前記引張力発生器の第２端部で前記遠位リンクに結合された前記引張力発生器とを有し、
前記腕部支持外骨格が前記人体に連結され、前記近位リンクと前記遠位リンクとの間の角度がトグル角度よりも小さいとき、前記トルクは、前記近位リンクに対して前記遠位リンクを撓ませる傾向があり、これによって前記人の上腕を持ち上げるために必要な前記人の肩部の力およびトルクを低減させ、前記肩部基部に反作用力およびトルクを加え、
前記近位リンクと前記遠位リンクとの間の前記角度が前記トグル角度より大きいとき、前記近位リンクと前記遠位リンクとの間に実質的に小さなトルクを付与し、前記人が前記人の前記上腕を自由に動かせるようにすることを特徴とする腕部支持外骨格。
［技術的特徴３］
人体に結合されるように構成された腕部支持外骨格において、
人の胴体に結合されるように構成された肩部基部と、
前記肩部基部に連結される腕部リンク機構とを有し、
前記腕部リンク機構は、
前記人が直立しているときに、重力線と実質的に直交する第１回転軸に沿って回転ジョイントの周りに相互に回動するように構成された近位リンクおよび遠位リンクと、
前記人の上腕を前記遠位リンクに結合するように適合された少なくとも１つの腕部連結器と、
前記近位リンクと前記遠位リンクとの間にトルクを生成するように構成された少なくとも１つのトルク発生器とを有し、
前記腕部支持外骨格が前記人体に連結され、前記近位リンクと前記遠位リンクとの間の角度がトグル角度よりも小さいとき、前記トルクは、前記近位リンクに対して前記遠位リンクを撓ませる傾向があり、これによって前記人の上腕を持ち上げるために必要な前記人の肩部の力およびトルクを低減させ、前記肩部基部に反作用力およびトルクを加え、
前記近位リンクと前記遠位リンクとの間の前記角度が前記トグル角度より大きいとき、前記近位リンクと前記遠位リンクとの間に実質的に小さなトルクを付与し、前記人が前記人の前記上腕を自由に動かせるようにすることを特徴とする腕部支持外骨格。
［技術的特徴４］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記肩部基部は、
前記肩部基部上の前記反作用力およびトルクを支持する、前記腕部リンク機構に結合された荷重担持構造と、
前記肩部基部が前記人の前記胴体胴と一体的に動くように、前記負荷暗示構造を前記人の前記胴体に結合するように構成された連結機構とを有する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴５］
技術的特徴４に記載の腕部支持外骨格において、
前記荷重担持構造は、
前記腕部リンク機構に連結され、前記腕部リンク機構からの前記反作用力およびトルクの少なくとも一部を支持する背部フレームと、
前記背部フレームに結合された少なくとも１つの腰部装填ベルトであって、前前記背部から前記反力およびトルクの少なくとも一部を前記人の腰部に伝達する、前記腰部装填ベルトとを有する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴６］
技術的特徴４に記載の腕部支持外骨格において、
前記荷重担持構造は、
前記人の背部の実質的に後方に位置付けられるように構成された背部フレームであって、前記腕部リンク機構に結合され、前記腕部リンク機構からの前記反作用力およびトルクの少なくとも一部を支持する、前記背部フレームと、
前記背部フレームおよび前記人の脚部に結合されるように構成された下肢外骨格であって、前記腕部リンク機構からの前記反作用力およびトルクの少なくとも一部を、前記人が直立している支持表面に伝達する、前記下肢外骨格とを有する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴７］
技術的特徴５に記載の腕部支持外骨格において、
前記背部フレームは、
前記腕部リンク機構に結合された上側フレームと、
前記腰部装填ベルトに結合された下側フレームと、
脊柱フレームとを有し、
前記脊柱フレームは、当該脊柱フレームの上端で前記上側フレームに結合され、当該脊柱フレームの下端で前記下側フレームに回転可能に結合され、前記上側フレームが前記下側フレームに対して前記人の前面平面において回動可能である、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴８］
技術的特徴５に記載の腕部支持外骨格において、
前記背部フレームは、
前記腕部リンク機構に結合された上側フレームと、
前記腰部装填ベルトに結合された下側フレームと、
脊柱フレームとを有し、
前記脊柱フレームは、当該脊柱フレームの下端で前記下側フレームに結合され、当該脊柱フレームの上端で前記上側フレームに回転可能に結合され、前記上側フレームが前記下側フレームに対して前記脊柱フレームの主軸に沿って回動可能である、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴９］
技術的特徴４に記載の腕部支持外骨格において、
前記連結機構は、
前記人の胸部を少なくとも部分的に包囲するように構成され、前記人の実質的に後方の位置において前記上側フレームに結合される胸部ストラップと、
前記胸部ストラップを前記人の対応する肩部を越えて前記上側フレームに結合するように適合化された第１および第２のアンカーストラップとを有し、
前記胸部ストラップおよび前記第１および第２のアンカーストラップを前記上側フレームに結合することによって前記上側フレームが前記人の前記胸部および前記化ｔ部と一体的に動くことができる、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１０］
技術的特徴４に記載の腕部支持外骨格において、
前記連結機構は、前記肩部基部を前記人に連結させるように適合化された第１および第２の肩部ストラップを有する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１１］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記トルク発生器は、引張力発生器を有し、当該引張力発生器は、当該引張力発生器の第１端部からの前記近位リンクに結合され、当該引張力発生器の第２端部からの前記遠位リンクに結合され、前記引張力発生器における引張力が、前記遠位リンクを前記近位リンクに対して屈曲させるトルクを形成する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１２］
技術的特徴１１に記載の腕部支持外骨格において、
前記回転ジョイントに実質的に位置付けられる突起をさらに有し、
前記遠位リンクが前記トグル角度を越えて伸びるときに、前記突起が、前記引張力発生器を拘束して、前記引張力発生器による付与されるトルクが実質的に小さなままに維持されるようにする、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１３］
技術的特徴１１に記載の腕部支持外骨格において、
前記近位リンクの配位が、前記肩部基部に対して、前記第１回転軸に実質的に平行な軸に沿って、調整され、その位置に維持でき、前記トグル角度の位置を前記肩部基部に対して調整できる、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１４］
技術的特徴１１に記載の腕部支持外骨格において、
前記近位リンクは前記引張力発生器に結合された上側ブラケットを有し、前記上側ブラケットの位置が前記近位リンクに沿って調整可能であって前記引張力発生器により付与される前記トルクを調整する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１５］
技術的特徴１１に記載の腕部支持外骨格において、
前記遠位リンクは前記引張力発生器に結合された下側ブラケットを有し、前記下側ブラケットの位置が前記遠位リンクに沿って調整可能であって前記引張力発生器の前置荷重力を調整する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１６］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記腕部リンク機構は、少なくとも１つの水平回転ジョイントを拘束し、前記水平回転ジョイントは、前記人の肩関節を実質的に通り抜ける、前記第１回転軸と実質的に直行する第２回転軸の周りに、前記近位リンクを、前記肩部基部に対して回動させることができる、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１７］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記肩部基部は、少なくとも１つの肩部ブラケットを有し、前記肩部ブラケットは、前記腕部リンク機構を前記肩部基部に迅速に着脱することができる、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１８］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記肩部基部は、少なくとも１つの肩部ブラケットを有し、前記肩部ブラケットは、前記腕部リンク機構の位置を前記肩部基部に対して調整できる態様で、前記腕部リンク機構を前記肩部基部に結合する、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴１９］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記腕部リンク機構は、少なくとも１つの回転ジョイントを拘束し、前記回転ジョイントは、重力繊維実質的に著効する少なくとも１つの肩甲骨回転軸に沿って上記近位リンクを前記肩部基部に対して回動可能にする、前記腕部支持外骨格。
［技術的特徴２０］
技術的特徴３に記載の腕部支持外骨格において、
前記肩部基部は、少なくとも１つの肩部ブラケットを有し、前記肩部ブラケットは、前記肩部基部に回転可能に結合され、前記腕部リンクに結合され、前記肩部ブラケット格納軸に沿って回転し、静止状態に維持可能であり、前記人の作業空間の実質的な外部である、前記人の後方に前記腕部リンク機構を収容できる、前記腕部支持外骨格。