(57)【要約】  本発明は、関節（１）に対して腕（２）を回動させるための装置（１０）に関する。装置は、腕の遠位端部（３）に取り付けられた少なくとも１つの人工的な腱（２０，２１）と、駆動機構（３０）とを有し、駆動機構は、腱に接続されており、腱と、腕の遠位端部とを引っ張るように適応させられている。装置を操作する方法にも関する。
2020524059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）であって、該装置は、前記関節を中心にトルクを発生させるために前記関節（１）を超えて前記身体部材の遠位部分（３）に配置された作動装置（２０，２０’，２１）と、
前記関節の前の前記身体部材の近位部分に配置された駆動機構（３０）と、
該駆動機構（３０）を駆動するためのモータ（３２）と、を備え、
前記作動装置は、第１の人工的な腱（２０，２０’）を有し、該第１の人工的な腱（２０，２０’）の遠位端部（２０１，２０１’）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に取り付けられておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材に沿った第１の経路において延びており、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の近位端部（２０２，２０２’）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられており、前記作動装置（２０，２０’，２１）は、第２の人工的な腱（２１）を有し、該第２の人工的な腱（２１）の遠位端部（２１１）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に取り付けられておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材の第２の経路に沿って延びており、前記第２の人工的な腱（２１）の近位端部（２１２）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられている、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）において、
前記駆動機構（３０）は、前記モータによって作動させられたとき、前記関節（１）を中心として第１の方向にトルクを発生させるために、前記第１の人工的な腱（２０）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第２の人工的な腱（２１）が前記第１の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、前記関節（１）を中心に第２の方向にトルクを発生させるために、前記第２の人工的な腱（２１）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第１の人工的な腱（２０）が前記第２の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、各腱が他方の腱の動きに追従するときに各腱が伸長させられているがひずまされないまま、前記身体部材（２）の二方向移動を提供するように、配置されており、前記モータ（３２）と前記駆動機構(３０)との間に付勢部材（４０）が配置されていることを特徴とする、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）。
【請求項２】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）を有し、前記付勢部材（４０）と、前記少なくとも１つのプーリ（５０，５０１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）が引っ張られると、前記プーリ（５０，５０１）またはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）および前記第２の人工的な腱（２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）が個々に取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）を有し、前記付勢部材（４０）と、前記少なくとも１つのプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項２記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記第１の経路は、前記関節の第１の側（２ａ）に配置されており、前記第２の経路は、少なくとも部分的に前記第１の側と反対の、前記関節の第２の側（２ｂ）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記モータ（３２）と、前記付勢部材（４０）との間に配置された自己抑制駆動部材（３１）をさらに備え、該自己抑制駆動部材は、前記モータが作動させられていないとき、不動である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作直径（Ｄ，Ｄ’）を備える第１のプーリ（５０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２の操作直径（ｄ，ｄ’）を備える第２のプーリ（５１）とを有し、前記第１の操作直径は前記第２の操作直径より大きい、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作アーム長さを備える第１のロータリアーム（６０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２のアーム長さを備える第２のロータリアーム（６１）とを有し、前記第１の操作アーム長さは前記第２のアーム長さより大きい、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項８】
前記モータ（３２）の位置を検出するためのセンサ（８１）と、各腱（２０，２１）の動きに応答して線形移動または回転角度を検出するためのセンサ（８０，８３）とをさらに備え、これは、前記身体部材（２）の位置を求めかつ前記付勢部材（４０）の付勢、ひいては各腱における引張力を求めるために利用される、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項９】
前記フリーホイール部材（１４０）は、前記付勢部材（４０）と係合した第１の端部（１４１）と、異なる方向への少なくとも一方の腱（２０，２１）の動きの結果として生じる前記プーリまたは前記ロータリアームのための２つの分離された／異なる角度／回転位置においてのみ前記駆動機構（３０）の少なくとも一方の前記プーリ（５０，５１）または前記ロータリアームと係合するように配置された第２の端部（１４２）と、を有する、請求項４から８が請求項２または３に従属するときの請求項２から８までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記フリーホイール部材（１４０）の前記第２の端部（１４２）は、前記腱（２０，２１）が１つの方向へ所定の距離だけ移動したときに前記少なくとも１つのプーリまたはロータリアームの第１の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリ（５０，５１）または前記ロータリアームのみと係合し、前記腱が反対方向に所定の距離だけ移動したときに第２の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリまたは前記ロータリアームのみと係合するように適応させられており、各プーリまたはロータリアームは、これらの２つの位置の間で自由に移動させられる、請求項９記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記第１の人工的な腱（２０，２０’）は、その遠位端部（２０１，２０１’）によって前記身体部材（２）の前記遠位部分（３）および指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられており、前記第２の人工的な腱（２１）は、その遠位端部（２１１）によって前記身体部材の前記遠位部分（３）および同じ指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられており、前記指先カバレッジ（３ａ）は、少なくとも部分的に指先の背側をカバーしている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１２】
前記第１のプーリ（５０）および前記第２のプーリ（５１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項６記載の装置（１０）。
【請求項１３】
前記第１のロータリアーム（６０）および前記第２のロータリアーム（６１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項７記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のプーリ（５０，５１）が共通してかつ取外し可能に連結されたプーリハブ（５２）を有し、前記第１および第２のプーリは、前記プーリハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記プーリハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１２記載の装置（１０）。
【請求項１５】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）が共通してかつ取外し可能に連結されたアームハブを有し、前記第１および第２のロータリアームは、前記アームハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記アームハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１３記載の装置（１０）。
【請求項１６】
前記第１および第２のプーリ（５０，５１）は、前記プーリハブ（５２）から分解されたとき少なくとも１つの付勢部分（４５）を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記プーリハブからの分解後に反対方向に前記プーリを押し付けるように配置されている、請求項１４記載の装置（１０）。
【請求項１７】
前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）は、前記アームハブから分解されたとき少なくとも１つの付勢部分を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記アームハブからの分解後に反対方向に前記アームを押し付けるように配置されている、請求項１５記載の装置（１０）。
【請求項１８】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有する、請求項６から１７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１９】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）は、前記プーリハブまたはその関連するプーリ（５０，５１）に回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連する腱（２０，２１）に連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連する腱との間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項１８記載の装置（１０）。
【請求項２０】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１のプーリ（５０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２のプーリ（５１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記プーリハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するプーリに連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するプーリとの間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項１８または１９記載の装置（１０）。
【請求項２１】
前記駆動機構（３０）は、前記アームハブと前記第１のロータリアーム（６０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記アームハブと前記ロータリアーム（６１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記アームハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するロータリアームに連結されており、各ロータリアームは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するロータリアームとの間のアンカリング力より小さい限り、前記アームハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項６から１７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２２】
前記各プーリ（５０，５１）と前記各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）との間のアンカリング（１３７，１３８）は、前記各トルクリミッタが、その腱（２０，２１）またはプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）とのそのアンカリングにおいて可撓性であるように達成され、これにより、あらゆる引っ張る腱(２０，２１)および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタの変形する／たわむ力より大きいとき、各トルクリミッタと、その関連する腱またはプーリまたはロータリアームとの間のアンカリングは、回転可能に切断される、請求項１９または２０記載の装置（１０）。
【請求項２３】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた第１のプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）と、少なくとも前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた第２のプーリ（５１）またはロータリアーム（６１）とを含む、対ごとに連結されたプーリのセットを有し、前記付勢部材（４０）と、両プーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１から２２までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２４】
前記駆動機構（３０）は、２つの第１の人工的な腱（２０，２０’）および２つの第２の人工的な腱（２１）が取り付けられた、対ごとに連結されたプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）の２つのセットを有し、一方の前記第１の人工的な腱がプーリの各対に、かつ一方の前記第２の人工的な腱がプーリの各対に取り付けられており、前記付勢部材（４０）と、前記対ごとに連結されたプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームの各セットとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、前記プーリまたはロータリアームの関連する対は、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項２３記載の装置（１０）。
【請求項２５】
人工的な腱（２０，２１）におけるたるみを提供するために前記人工的な腱（２０，２１）における弾性手段（４４）をさらに有する、請求項１から２４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか１項記載の装置を操作する方法であって、
−装置（１０）を備える少なくとも１つの身体部材（２，４）を、取り扱われる物体に関して適切な位置に配置するステップと、
−前記身体部材（２，４）を、前記取り扱われる物体と物理的に接触するように移動させるステップと、
−各腱が他方の腱の動きに追従するとき、各腱の所定のかつ制御された予荷重で前記身体部材（２）の二方向の移動を提供するために、前記装置（１０）の少なくとも１つの腱（２０，２１）の対応する動きを測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出するステップと、
−所望の接触力が達成されるまで、前記物体とよりしっかりと物理的に接触するように前記身体部材（２，４）を付勢するために、前記装置（１０）の駆動機構（３０，７０）を第１の方向に操作するステップと、
−前記所望の接触力が達成されたとき前記駆動機構（３０，７０）の操作を停止させるステップと、
−該駆動機構（３０，３１，７０）の自己抑制機能によって、前記物体と前記身体部材（２，４）との間の正確な接触力を維持するステップと、
−前記物体との物理的接触が消滅させられるまで、前記身体部材（２，４）の付勢をゼロに減じるために、前記駆動機構（３０，７０）を第２の方向へ操作するステップと、
−前記装置（１０）および少なくとも１つの前記身体部材（２，４）を、取り扱われる別のまたは同じ物体に関して別のまたは同じ適切な位置に配置するステップとを含む、
方法。
【請求項２７】
前記装置（１０）の前記少なくとも２つの腱（２０，２１）の対応する交互の移動を測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出する別のステップを含む、請求項２６記載の装置を操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間のまたは人工的な部材または肢である腕を関節に関して動かす、例えば、回動させるための装置および当該装置を操作する方法に関する。
【０００２】
背景技術
医療およびロボット工学分野において外骨格の部分および異なる領域などの、人体または人工的な体の１つまたは複数の部分を動かすために多くの公知の装置が存在する。
【０００３】
別の公知の技術は、異なるタイプの可動性無能力を備える人が、脚、腕および指などの肢を動かすことを助けるためにかつそのような人ができるだけ通常通り機能するために補助を必要とする手によって物体を掴みかつ保持することを助けるために、人工的な腱を使用することである。
【０００４】
少なくともある程度の可動性無能力を備える人間のための努力を低減するためのこのような人工的な腱の使用の例は、スウェーデン国特許出願公開第１５５０５３２号明細書およびスウェーデン国特許発明第５３０２９３号明細書に開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術は、少なくとも幾つかの欠点、例えば、必要とする人が物体を掴むまたは物体を放すことだけを助けるという欠点を有する。
【０００６】
発明の概要
したがって、本発明の目的は、上記に示したような従来技術の欠点を克服することである。
【０００７】
本発明の目的は、関節を有する腕、指または類似のものの両方向への人工的な回動のための装置および方法を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、関節を有する腕、指または類似のものの両方向への補助された回動のための装置および方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、腕、指または類似のものの両方向への訓練のための装置および方法を提供することである。
【００１０】
さらに別の目的は、電力消費が最小化された、電気モータによって駆動される装置および方法を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、腕または指の各側に少なくとも２つの人工的な腱を有し、それぞれの人工的な腱におけるたるみが少なくとも最小化されているまたはさらには回避されている、上述のような装置および方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、腱におけるたるみなしに付勢力を提供するための上述のような装置および方法を提供することであり、すなわち、各腱は、同時にいかなるひずみまたは予荷重もなしにまたはぎりぎりのひずみまたは予荷重のみと共にまたは各腱が原則的に伸長させられて維持されるほど低い最小限のひずみまたは予荷重と共に伸長させられて保持または維持されながら、あらゆるたるみが生じるように弛緩させられるまたは緩められることなく他方の腱の動きに追従しかつ同時に装置内へまたは装置の外へ移動させられるまたは出入させられたときにたるむ、すなわち長さが短縮または収縮させられるまたは長さが延長または延伸させられる。言い換えれば、別の腱に追従する各腱は、いかなる予荷重もなく伸長させられて維持されかつたるみ、すなわち各腱は、動き全体の間、たるまされないが、伸長させられて維持される。
【００１３】
本発明の別の目的は、腱を操作するためのモータを提供することであり、モータトランスミッションは、電力の消費なしに、生じた力または生じたひずみまたは生じた付勢力を維持するために自己抑制型である。
【００１４】
さらに別の目的は、人間の複数の関節、例えば、複数の指関節および／または複数の指／つま先および／または全ての指／つま先の、人工的なかつ／または補助された回動のための上述のような装置および方法を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、人間または人工的である腕または肢を少なくとも２つの方向へ動かし、一方の方向において、この第１の方向に腕／肢を収縮させかつ／または後退させかつ／または下方回転させかつ／または折り畳みかつ／または回動させ、他方の／第２の方向において、この他方のかつ／または反対の方向に腕／肢を伸ばしかつ／または上方回転させかつ／または広げかつ／または回動させるための、装置および装置を操作する方法を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、腕／肢に取り付けられた少なくとも２つの人工的な腱の使用によって、人間または人工的な腕／肢を少なくとも二方向に動かすための、装置および装置を操作する方法を提供することであり、それぞれの人工的な腱は、どちらの方向へ腕／肢が動かされているまたは動かされるかに応答して引っ張られるかつ／またはたるまされるように適応されている。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、一方の腱における不要なたるみと、他方の腱における大きすぎるひずみ／応力とを、この他方の腱が引っ張られたときに生じることなく、二方向の動きが生じるように、腕／肢に取り付けられた少なくとも２つの人工的な腱を使用することによって、人間または人工的である腕／肢を少なくとも２つの方向へ動かすための、装置および装置を操作する方法を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、少なくとも２つの人工的な腱によって人間のまたは人工的な腕／肢を二方向に動かすための装置および装置を操作する方法を提供することであり、各人工的な腱は、交互に引っ張られかつたるまされるように適応されており、これにより、別の腱がバイアス／バイアシングの使用によって引っ張られたかつ／またはたるまされたときに一方の腱において不要なたるみおよび／または伸長なく二方向の腕／肢の動きを可能にし、バイアス／バイアシングは、互いの動きに追従したときに各腱のたるみおよび伸長が制御された動きのために各腱の所定のかつ制御された予荷重を維持する。
【００１９】
本発明の別の目的は、少なくとも２つの人工的な腱によって人間のまたは人工的な腕／肢を二方向に動かすための装置および装置を操作する方法を提供することであり、各腱は、引っ張られかつたるみなしに他方の腱の動きに追従するように適応されており、互いの動きに追従したときに各腱のたるみのないかつ伸長が制御された動きのために各腱の所定のかつ制御された伸長／たるみを維持することによって、引っ張られる別の腱の動きに追従する一方の腱における不要なたるみおよび／または伸長なしに二方向の腕／肢の動きを交互に可能にする。
【００２０】
本発明の別の目的は、所定のかつ制御されたゼロのまたはぎりぎりの予荷重を維持するバイアス／バイアシングの使用によって引っ張られる別の腱の動きに追従する腱におけるいかなるたるみおよび／または伸長もなしにまたは少なくとも不要なたるみおよび／または伸長なしに各動きのための一方の人工的な腱の使用によって少なくとも２つの異なる方向に人間のおよび／または人工的な腕または肢を動かすことを可能にする装置および装置を操作する方法を提供することであり、各腱の同期した伸長およびたるみは、各腱が他方の腱の動きに追従したときに可能にされ、このバイアシングは、例えば、一例としてリハビリの間、運動不能および／またはより低い／悪い健康を有する人の１つまたは複数の弱い／微弱な身体部材、腕、首および／または指の筋肉を訓練するために、腕の手動での動きを可能にしながら、装置の駆動装置またはアクチュエータが静止している、すなわち操作されず、電力／電流を消費しないことを可能にする。この訓練は、１つまたは複数の弱い／微弱な身体部材、腕、首および／または指を一方向に、すなわち一方の腱において手動で引っ張ることによって行われてもよく、これにより、バイアシングは、引張りおよび次いでリリース／解放に対する抵抗を形成するアンビル／アンカ／保持ツール／カウンターステイとして働き、バイアシングは、引戻し力を生じさせる。このバイアシングは、場合によって、各個人の訓練およびその他の健康的かつ／または肉体的要求の必要性に適応することができる。
【００２１】
本発明の別の目的は、腱における現在の力および対応するグリップ力およびあらゆる関連する関節／肢／腕／指の位置のためのあらゆる制御システムまたはユニットに直接的なフィードバックを同時に提供しながら、指と掴まれる物体との間のグリップまたは身体部材／腕／肢／指の動きに動的な感覚を付加することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、他方の腱の動きに追従したときに各腱のあらゆるバイアス／バイアシングが可能にされる前に存在するフリーホイール機能の使用によって、引っ張られる別の腱の動きに追従する腱におけるたるみおよび／または伸長なしに各動きのための１つの人工的な腱を使用することによって人間のおよび／または人工的な腕または肢を少なくとも２つの異なる方向へ移動させることを可能にする装置および装置を操作する方法を提供することであり、このフリーホイール機能も、バイアシング機能のように、ただしバイアシングが「キックイン」する前に、腕の手動での動き、例えば、リハビリの間にバイアシングに対処する人の場合よりもさらに弱い運動不能および／またはより低い／悪い健康を有する人の１つまたは複数の弱い／微弱な身体部材、腕、首および／または指の手動での動きを可能にしながら、装置の駆動装置またはアクチュエータが静止している、すなわち操作されず、電力／電流を消費しないことを可能にし、すなわち、このフリーホイール機能は、あらゆるバイアシングからの抵抗なしに、完全に曲げられた指から、幾つかの場合、例えば過剰運動性を有する人の場合、真っ直ぐな指を通過してまたは超えて他方の方向へさらに曲げられた、完全に伸長されかつ真っ直ぐな指への姿勢変化全体にわたってバイアシングを物理的に克服することができない人々のための動きを可能にする。このフリーホイール機能は、引っ張られた部材、腕、首および／または指における１つ／複数の怪我または少なくとも不要な苦痛または不快感のリスクを生じる、１つまたは複数の身体部材、腕、首および／または指をあまりに急速にかつ／または強く１つの方向へ、すなわち一方の腱へ引っ張るあらゆる予測されないまたは望ましくない外力または衝撃に対する安全策も提供する。これは、指／肢／身体部材が、バイアシングの抵抗が生じる前に、あるサイズのこの動きのための曲げられた位置／姿勢に向かって抵抗なしに自由に移動することができることにより可能にされ、これは、付勢部材がその後に係合される／作用する、原則的に「キックイン」したときに訓練効果を依然として可能にしながら、上記の損傷制御および極めて弱い指／肢／身体部材を有する人の両方による利点である。その後、フリーホイールの動きが終了した後または人が、物体を掴み始める前、例えば、その時、装置は、あらゆる残りの「フリーホイール能力」または動きが「追いつかれる」ように操作され、その後、バイアシングは、係合されるように生じ始め、指とあらゆる付勢部材との間のバイアシングを増大する（または減じる）ことによって所望の掴み力を調整することができる。
【００２３】
本発明のさらに別の目的は、各動きのために１つの人工的な腱を使用することによって少なくとも２つの異なる方向に人間のおよび／または人工的な腕または肢を動かすことを可能にする装置または装置を操作する方法を提供することであり、本発明の設計は、腱が互いの動きに追従するとき、例えば滑り出ることなどによって身体部材から緩むいかなるリスクもなしに腱が身体部材端部と常に安全かつ確実な接続および操作接触して維持されるように身体部材の端部に接続された、１つまたは複数の指、腕または肢などの、少なくとも１つの身体部材の異なる側においてまたは異なる経路に沿って少なくとも２つの腱を使用する。これは、指先が、その領域、特にその下側のほとんどにおいて開放したまま、すなわちカバーされないまま維持されることができ、指先の上側または背側または爪側のみをカバーする必要があることを意味する。したがって、腱がたるみなしに常に伸長させられたまま維持するこのソリューションにより、例えば、柔軟な指先カバレッジまたは小さな柔軟なシンブルのような部材などの形式における、指先における腱の端部の取付けは、腱が指先を動かすときにスライドするまたは滑り落ちることによって外れない。これは、さらに、本発明による腱の同時移動のバランスの取れたかつ最適化された調和によって改良されるが、ただし腱のプレースメントおよび配置により、すなわち、装置が動きを「助ける」ことが意図された身体部材／指に沿ってどのように腱がレイアウトされているかにより、指先が実際にはその下側においてほとんど完全に被覆されていないまたは露出している、すなわち、カバーされていないとしても外れないように、指先における腱の力と、シンブルにおいて誘発されたまたは加えられた引張りまたは押付けとの間の完全なバランスまたはカウンターバランスを達成し、これにより、原則的に、指先の指紋領域のみが、開放している／露出していることができるまたは開放している／露出している。しかしながら、幾つかの場合、指先の開放は、指先のサイズのみよりも大きいことができ、原則的に、指の下側全体が開放している／露出していることができる。
【００２４】
本発明の別の目的は、各動きのために１つの人工的な腱を使用することによって人間のおよび／または人工的な腕または肢を少なくとも２つの異なる方向へ移動させることを可能にする装置および装置を操作する方法を提供することであり、トルク制限効果は、装置を使用している使用者の身体部分、例えば、指またはその他の肢を損傷するリスクまたは装置が損傷されるリスクを排除するために達成され、その駆動機構および／またはモータが暴走するならばまたは身体部分が何かに引っかかるならばまたは外力を生じさせる何かによって衝撃を加えられるまたは外力を生じさせる何かと衝突するならば、暴走する駆動存在物または何かに引っ掛かり極めて強くかつ急速に引っ張られる腱のいずれかから、トルクリミッタは、原則的に、過剰な力が接続力を超過したときに、過剰な力を付与する部分と身体部材との間の物理的な接続を切断するまたは分解することによって生じる。別のソリューションは、ある外力が超過されたならば、影響される腱を単に緩めるまたは破壊させることであるが、このソリューションは、上記のトルクリミッタと比較して、再び装置を使用することができるようにする前にリセットすることがより困難でかつ面倒であり、上記のトルクリミッタによって、装置は、破壊された腱を新たな腱と交換するまたは腱を装置に再び再取付けする代わりに、特に使用者が手および／または指において弱くかつこのような修理を行うことができないならば、過剰な力が消滅するやいなや以前の状態へ戻るように調節されるだけでよい。
【００２５】
本発明のさらに別の目的は、各動きのために１つの人工的な腱を使用することによって人間のかつ／または人工的な腕または肢を少なくとも２つの異なる方向へ動かすことを可能にする装置および装置を操作する方法を提供することであり、この場合、異なるサイズの身体部材／手を有する使用者は、例えば、幾つかの場合、同じ使用者が、腫れなどにより時々異なるサイズの手を有し、依然として、極めて容易に使用されかつ頑丈でかつ手動でかつ／または自動的に達成される長さ調節可能性を提供することによって装置および腱の同じサイズを使用することができる。これにより、腱のための作動装置も、モジュールまたはパッケージとして腱および身体部材へのそれらのアタッチメントと一緒に装置から取外し可能である。作動装置は、幾つかの場合、装置に取り付けられたとき腱の長さの手動でのまたは自動的な調節を可能にすることができ、または、その他の場合、取り外されたとき、作動装置は、腱の長さを調節するために手動で操作することができまたはこれを自動的に行うことができ、例えば、装置が、少なくとも部分的に、柔軟な手袋としておよび／または指およびその指先の部分の柔軟なシンブルのようなカバレージのみとして形成されているならば、クリーニングを要求することがあるまたは摩耗したまたは同様の場合、容易に交換されるために、装置および腱から取外し可能であってもよい。この腱長さ調節も、手袋のフィットの少なくともマイナー調節を可能にする。
【００２６】
本発明のさらに別の目的は、各動きのために１つの人工的な腱を使用することによって人間のおよび／または人工的な腕または肢を少なくとも２つの異なる方向へ動かすことを可能にする装置および装置を操作する方法を提供することであり、それによって、上記のソリューション／モジュールの全ておよび下記の態様を組み合わせることができるまたはフリーホイール機能／モジュールのみを装置において使用することができるまたは開放した指先ソリューション／モジュールのみを装置において使用することができるまたはトルク制限機能／モジュールのみを装置において使用することができるまたは腱長さ調節機能／モジュールのみを装置において使用することができるまたはフリーホイール機能／モジュールを装置において開放指先ソリューション／モジュールと組み合わせることができるまたはフリーホイール機能／モジュールを装置においてトルク制限機能／モジュールと組み合わせることができるまたはフリーホイール機能／モジュールを装置において腱長さ調節機能／モジュールと組み合わせることができるまたはトルク制限機能／モジュールを装置において腱長さ調節機能／モジュールと組み合わせることができるまたは開放した指先ソリューション／モジュールを装置において上記の機能／モジュールのうちの１つまたは複数と組み合わせることができ、同じことが、装置の固有の／組み込まれたバイアシング効果に関する下記の１つの／複数のソリューションに当てはまる。
【００２７】
これらの目的は、関連する独立請求項に記載のような、関節に関して腕を回動させるための装置によって達成され、その好ましい態様は、関連する従属請求項に定義されている。
【００２８】
上記および下記および別の目的のうちの少なくとも１つは、関節を中心に腕を回動させるための装置であって、装置は、前記関節を中心にトルクを発生させるために関節を超えて腕の遠位部分に配置された作動装置と、関節の前の腕の近位部分に配置された駆動機構と、駆動機構を駆動するためのモータと、を備え、作動装置は、少なくとも第１の人工的な腱を有し、第１の人工的な腱の遠位端部は、腕の遠位部分に取り付けられておりかつ関節を超えて腕に沿った第１の経路において延びており、第１の人工的な腱の近位端部は、駆動装置に取り付けられており、作動装置は、少なくとも第２の人工的な腱を有し、第２の人工的な腱の遠位端部は、腕の遠位部分に取り付けられておりかつ関節を超えて腕の第２の経路に沿って延びており、第２の人工的な腱の近位端部は、駆動装置に取り付けられており、駆動機構は、モータによって作動させられたとき、関節を中心として第１の方向にトルクを発生させるために、第１の人工的な腱を引っ張りかつ同時に、第２の人工的な腱を第１の人工的な腱のこの動きに追従させ、関節を中心に第２の方向にトルクを発生させるために、第２の人工的な腱を引っ張りかつ同時に、第１の人工的な腱を第２の人工的な腱のこの動きに追従させ、各腱が他方の腱の動きに追従するときに各腱のために身体部材に対する所定のかつ制御された緊密さまたは近接性で身体部材の二方向の動きを提供するように、配置されており、モータと駆動機構との間に付勢部材が配置されている、関節を中心に腕を回動させるための装置によって達成される。第１の経路は、関節の第１の側に配置されていてもよく、第２の経路は、第１の側と反対の、関節の第２の側に配置されていてもよい。腱のためのこの緊密さまたは近接性とは、腱が、手袋または同様のものに縫い付けられるまたはその他の方法で取り付けられる必要なしに、身体部材、特に指の輪郭および形状に従うことができることを意味するが、手袋に縫い付けられると、この能力はさらに高められる。
【００２９】
本発明の別の目的および特徴は、発明の態様／実施例の以下の定義から明らかになるであろう。
【００３０】
下記による態様／実施の形態および上記の態様によれば、装置は、モータと、付勢部材との間に配置された自己抑制駆動部材をさらに備えてもよく、自己抑制駆動部材は、モータが作動させられていないとき、不動である。駆動部材は、例えばウォームドライブなど、本来的に自己抑制であってもよいまたはブレーキを有してもよく、ブレーキは、モータが静止しているとき、駆動部材の動きを抑制するために作動させられるまたは例えば、慣性質量または同様のものにより慣性であるまたは極めてゆっくりである１つのタイプのギヤ機構を使用し、これは、ギヤ機構が、しきい力／トルクに達する前に作動することが困難であることを意味する。
【００３１】
下記および上記の態様による別の実施の形態／態様によれば、駆動機構は、第１の人工的な腱のうちの少なくとも一方の近位端部が取り付けられている、少なくとも１つのプーリおよび／またはロータリアームを有してもよい。駆動機構は、第１の人工的な腱の近位端部が取り付けられた、第１の操作直径を備える第１のプーリと、第２の人工的な腱の近位端部が取り付けられた、第２の操作直径を備える第２のプーリとを有してもよく、第１の操作直径は第２の操作直径よりも大きい。代替的に、下記および上記の態様によれば、駆動機構は、第１の人工的な腱の近位端部が取り付けられた、第１の操作アーム長さを備える第１のロータリアームと、第２の人工的な腱の近位端部が取り付けられた、第２の操作アーム長さを備える第２のロータリアームとを有してもよく、第１の操作アーム長さは第２の操作アーム長さよりも大きい。上記の操作直径および長さは、下記および上記による幾つかの態様において、ギヤ機構が適用されているか否かまたはどのようなタイプのギヤ機構が適用されているかに応じて、ほとんど同じまたは全く同じであってもよい。
【００３２】
下記および上記による本発明の１つの態様において、腱のうちの１つまたは複数は、あらゆる駆動機構に直接的に取り付けられているのではなく、少なくとも１つのトランスミッション、例えばブロックおよびタックルシステムを介して取り付けられている。
【００３３】
下記および上記による別の実施の形態／態様によれば、少なくとも１つの腱は、駆動機構に直接的に取り付けられているのではなく、例えば、少なくとも１つの、ただし１つに限定されないタックルおよび固定の／固定された／不動の／取付け端部／点から成るタックルシステムに取り付けられている。
【００３４】
下記および上記による別の実施の形態／態様によれば、近位端部に取り付けられた１つまたは複数の腱と、駆動機構に取り付けられた１つまたは複数の腱との間の引張力を増大または減少させるために、少なくとも１つの腱は、駆動機構に直接的に取り付けられているのではなく、例えば、少なくとも１つの、ただし１つに限定されないタックルおよび固定の／固定された／不動の／取付け端部／点から成るタックルシステムを介して取り付けられている。
【００３５】
さらに別の態様／実施の形態によれば、下記および上記による装置は、さらに、人工的な腱においてたるみを提供するために人工的な腱において少なくとも１つの弾性手段を有してもよい。
【００３６】
別の実施の形態によれば、下記および上記による装置は、さらに、駆動機構の位置を検出するためのセンサと、付勢部材の付勢を検出するためのセンサとを有してもよい。付勢部材の付勢を検出するためのセンサは、板ばねの第１および第２の端部および／または側部の間の相対的な曲げ／位置を検出するための、板ばねに適用されたひずみゲージ、またはロータリばねの第１および第２の端部の間の相対的な位置を検出するための位置センサであってもよい。
【００３７】
前のおよび下記の実施の形態のうちのいずれか１つによる装置は、さらに、付勢部材の付勢を求める、すなわち付勢部材の付勢の検出／計算を可能にするために、駆動機構および／または１つまたは複数のプーリ／ロータリアームの位置を検出するためのセンサと、各腱の動きに応答して線形の動きまたは回転角度を検出するためのセンサとを有する。
【００３８】
上記および下記および別の目的は、関連する独立方法請求項に記載のような、関節に関して腕を回動させるための装置を操作する方法によっても達成され、その好ましい態様は、関連する従属請求項に定義されている。
【００３９】
上記および下記および別の目的のうちの少なくとも１つは、前の態様／実施の形態のうちのいずれかによる装置を操作する方法によっても達成され、この方法は、装置を備える少なくとも１つの身体部材を、取り扱われる物体に関して適切な位置に配置するステップと、身体部材を、取り扱われる物体と物理的に接触するように移動させるステップと、装置の少なくとも１つの腱の対応する動きを測定することによって身体部材の動きを検出するステップと、所望の接触力が達成されるまで、物体とよりしっかりと物理的に接触するように身体部材を付勢するために装置の駆動機構を第１の方向に操作するステップと、所望の接触力が達成されたとき駆動機構の操作を停止させるステップと、駆動機構の自己抑制機能によって物体と身体部材との間の正確な接触力を維持するステップと、物体との物理的接触が消滅させられるまで、身体部材の付勢をゼロに減じるために駆動機構を第２の方向へ操作するステップと、装置および少なくとも１つの身体部材を、取り扱われる別のまたは同じ物体に関して別のまたは同じ適切な位置に配置するステップとを含む。
【００４０】
本発明の別の目的および特徴は、発明の態様／実施例の以下の定義から明らかになるであろう。
【００４１】
幾つかの態様によれば、上記および下記による装置を操作する方法は、装置の少なくとも２つの腱の対応する交互の動きを測定することによって、身体部材の動きを検出する別のステップを含んでもよい。
【００４２】
これらの目的は、関節に関して腕を回動させるための以下の装置によっても達成される。その好ましい態様は、従属請求項および詳細な説明において定義されている。したがって、上記および下記および別の目的は、関節に関してかつ／または関節を中心に／関節の周りで腕を回動させかつ／または腕／肢の曲げ可能／折り曲げ可能な関節を曲げる／折り曲げるための装置であって、１つまたは複数の腕の少なくとも１つおよび／または複数の部材または部分またはセクションに取り付けられた少なくとも１つの人工的な腱を有し、前記部材または部分またはセクションは、例えば、腕の中間または腕の中間と関節との間および／または腕／肢のうちの１つまたは複数の遠位および／または自由端部と関節との間、すなわち、腕／肢のうちの１つまたは複数の遠位および／または自由端部と関節との間のあらゆる適切な位置において、１つまたは複数の関節のより近くにまたは１つまたは複数の関節からより離れて配置されてもよく、装置は、少なくとも１つの駆動機構を有し、この駆動機構は、腕／肢を曲げる／たわませるために腱および腕／肢の遠位端部に接続されておりかつ腱を少なくとも引っ張るように適応されている、装置によって達成される。この装置は、さらに、腕／肢の第１の側に沿って可動に延びておりかつ第１の端部において近位腕／肢端部に取り付けられた少なくとも１つの第１の腱と、腕／肢の少なくとも１つの第２の側に沿って可動に延びておりかつ第１の端部において遠位腕／肢端部に取り付けられた少なくとも１つの第２の腱とを有し、駆動機構は、腕／肢を伸ばすために第１の腱を引っ張りかつ第２の腱をたるませ、操作されたときに腕／肢を収縮させるために第２の腱を引っ張りかつ第１の腱をたるませるように適応させられており、装置は、さらに、駆動機構を操作することなく交互に腱の引張りおよびたるみを可能にするための中間部材として駆動機構および腱に操作的に接続された少なくとも１つの付勢部材を有する。少なくとも１つの腱は、２つ以上の端部に分割された少なくとも一方の端部を有してもよく、これらの端部は、１つまたは複数の腕の少なくとも１つおよび／または複数の部材／部分／セクションに取り付けられていてもよく、部材または部分またはセクションは、例えば、腕の中間または腕の中間と関節との間および／または腕／肢のうちの１つまたは複数の近位および／または遠位および／または自由端部と関節との間、すなわち、腕／肢のうちの１つまたは複数の近位および／または遠位および／または自由端部と関節との間のあらゆる適切な位置において、１つまたは複数の関節のより近くにまたは１つまたは複数の関節からより離れて配置されてもよい。少なくとも１つの腱は、２つ以上の端部に分割された少なくとも１つの端部を有してもよく、これらの端部は、個々に、対応する腕の少なくとも１つおよび／または複数の遠位部材／部分／セクションに取り付けられていてもよく、すなわち、各腱は、駆動機構に取り付けられた１つの分割されていない端部を有してもよく、分割されたその他方の端部は、各腕／肢の遠位および／または自由端部と関節との間のあらゆる適切な位置において、個々に、腕の対応する部分または腕全体に取り付けられたそれぞれのサブ端部を有する。
【００４３】
１つの態様によれば、上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置は、腕／肢の第２の側に対して反対側および／または下方および／または下側および／または側方／横方向に配置された第１の側を特徴とする。
【００４４】
別の態様において、上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置は、第１の腕／肢の第１の側に対して反対側および／または上方および／または側方／横方向に配置された別の側としての第２の側を特徴とする。別の態様において、上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置は、さらに、腕／肢の背側／上側に沿ってかつ遠位腕／肢端部まで可動に延びる少なくとも１つの第２の人工的な腱を特徴とする。
【００４５】
さらに別の態様において、上記および下記の態様のうちのいずれかによる少なくとも２つ以上の装置は、１つの同じ身体部材／腕／手／脚に設けられてもよい。さらに別の態様において、少なくとも１つまたは複数の腱が、身体部材／腕／脚／手または手の全ての指の複数または全ての部分に取り付けられた少なくとも１つのスプリット端部を有するならば、これらの存在物のうちの複数または全てを動かすために１つのモータのみを使用する利点が達成される。
【００４６】
もう１つの態様において、上記および下記の態様のうちのいずれかによる少なくとも２つ以上の装置は、１つの同じ身体部材／腕／手／脚／足に設けられてもよく、少なくとも１つの装置は、少なくとも１本の指、例えば、人差し指の収縮および延伸のために操作されるように適応／配置されているのに対し、少なくとも他方の装置は、少なくとも別の指、例えば、親指の収縮および延伸のために操作されるように適応／配置されている。装置のこの配置は、同様に、上腕対前腕に適用可能である。
【００４７】
下記および上記によるさらに幾つかの態様において、２つ以上の腱が、１つの同じ駆動機構および／または付勢手段に取り付けられてもよいかつ／または２つ以上、例えば複数の装置が、異なる身体部材／腕／肢／手／指を動かすために一緒に使用されてもよいかつ１つの同じ装置がそれ自体で、腕、肢、手および／または指などの複数の異なる身体部材を動かすために使用されてもよい。
【００４８】
下記および上記による１つの態様において、第１の腱は、身体部分／部材／指の下側に沿って延びておりかつこの存在物を曲げるように適応されているのに対し、第２の腱は、同じ身体部分／部材／指の上側に沿って延びておりかつこの存在物を延伸する、真っ直ぐにするかつ／または伸長するように適応されている。
【００４９】
上記および下記および別の目的のうちの少なくとも１つは、関節を中心に身体部材を回動させるための装置であって、装置は、関節を中心にトルクを発生させるために関節を超えて身体部材の遠位部分に配置された作動装置と、関節の前に身体部材の近位部分に配置された駆動機構と、駆動機構を駆動するためのモータと、を備え、作動装置は、第１の人工的な腱を有し、第１の人工的な腱の遠位端部は、身体部材の遠位部分に取り付けられておりかつ関節を超えて身体部材に沿った第１の経路において延びており、第１の人工的な腱の近位端部は、駆動機構に取り付けられており、作動装置は、第２の人工的な腱を有し、第２の人工的な腱の遠位端部は、身体部材の遠位部分に取り付けられておりかつ関節を超えて身体部材の第２の経路に沿って延びており、第２の人工的な腱の近位端部は、駆動機構に取り付けられている、関節を中心に身体部材を回動させるための装置において、駆動機構は、モータによって作動させられたとき、関節を中心として第１の方向にトルクを発生させるために、第１の人工的な腱を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、第２の人工的な腱が第１の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、関節を中心に第２の方向にトルクを発生させるために、第２の人工的な腱を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、第１の人工的な腱が第２の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、各腱が他方の腱の動きに追従するときに各腱が伸長させられているがひずまされないまま、身体部材の二方向移動を提供するように、配置されており、モータと駆動機構との間に付勢部材が配置されていることを特徴とする、関節を中心に身体部材を回動させるための装置によって達成される。
【００５０】
上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置において、駆動機構は、少なくとも第１の人工的な腱の近位端部が取り付けられた少なくとも１つのプーリまたはロータリアームを有し、付勢部材と、少なくとも１つのプーリまたはロータリアームとの間にフリーホイール部材が配置されており、これにより、第１の人工的な腱が引っ張られると、プーリまたはロータリアームは、あるサイズまたは距離または長さまたは程度の動きが達成されるまで、付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる。
【００５１】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、駆動機構は、少なくとも第１の人工的な腱および第２の人工的な腱の各近位端部が個々に取り付けられた少なくとも１つのプーリまたはロータリアームを有し、付勢部材と、少なくとも１つのプーリまたはロータリアームとの間にフリーホイール部材が配置されており、これにより、人工的な腱のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズまたは距離または長さまたは程度の動きが達成されるまで、付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる。
【００５２】
あらゆる上記および下記の態様による装置において、第１の経路は、関節の第１の側に配置されており、第２の経路は、少なくとも部分的にまたは部分的に第１の側と反対の、関節の第２の側に配置されている。
【００５３】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置は、モータの位置を検出するためのセンサと、各腱の動きに応答して線形移動または回転角度を検出するためのセンサとをさらに備え、これは、身体部材の位置を求めかつ付勢部材の付勢、ひいては各腱における引張力を求めるために利用される。
【００５４】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、フリーホイール部材は、付勢部材と係合した第１の端部と、異なる方向への少なくとも一方の腱の動きの結果として生じるプーリまたはロータリアームのための２つの分離されたおよび／または異なる角度／回転位置においてのみ駆動機構の少なくとも一方のプーリまたはロータリアームと係合しているようにまたは係合するように配置された第２の端部と、を有する。
【００５５】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、フリーホイール部材の第２の端部は、腱が１つの方向へ所定の距離だけ移動したときに少なくとも１つのプーリまたはロータリアームの第１の角度／回転位置において少なくとも１つのプーリまたはロータリアームのみと係合しておりまたは係合し、腱が反対方向に所定の距離だけ移動したときに第２の角度／回転位置において少なくとも１つのプーリまたはロータリアームのみと係合しているまたは係合するように適応させられており、各プーリまたはロータリアームは、これらの２つの位置の間で自由に移動させられる。
【００５６】
あらゆる上記および下記の態様による装置において、第１の人工的な腱は、その遠位端部によって身体部材の遠位部分および指先カバレッジに取り付けられており、第２の人工的な腱は、その遠位端部によって身体部材の遠位部分および同じ指先カバレッジに取り付けられており、この指先カバレッジは、少なくとも部分的にまたは部分的にまたは完全にまたは専ら指先の背側および／または上側および／または爪側をカバーしている。
【００５７】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、第１および第２のプーリは、対ごとに連結されかつ駆動機構に取外し可能に接続されるように配置されている。
【００５８】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、第１および第２のロータリアームは、対ごとに連結されかつ駆動機構に取外し可能に接続されるように配置されている。
【００５９】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、駆動機構は、第１および第２のプーリが共通してかつ取外し可能に連結されたプーリハブを有し、第１および第２のプーリは、プーリハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつプーリハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている。
【００６０】
あらゆる上記および下記の態様による装置において、駆動機構は、第１および第２のロータリアームが共通してかつ取外し可能に連結されたアームハブを有し、第１および第２のロータリアームは、アームハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつアームハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている。
【００６１】
あらゆる上記および下記の態様による装置において、第１および第２のプーリは、プーリハブから分解されたとき少なくとも１つの付勢部分を介して互いに対して回転可能であり、付勢部分は、腱において引っ張るまたは巻き取るまたは巻き付けるためにプーリハブからの分解後に反対方向にプーリを押し付けるように配置されている。
【００６２】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、第１および第２のロータリアームは、アームハブから分解されたとき少なくとも１つの付勢部分を介して互いに対して回転可能であり、付勢部分は、腱において引っ張る／巻き取るためにアームハブからの分解後に反対方向にアームを押し付けるように配置されている。
【００６３】
上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置において、駆動機構は、プーリハブと第１の腱との間に配置された第１のトルクリミッタと、プーリハブと第２の腱との間に配置された第２のトルクリミッタとを有する。
【００６４】
あらゆる上記および下記の態様による装置において、駆動機構は、プーリハブと第１の腱との間に配置された第１のトルクリミッタと、プーリハブと第２の腱との間に配置された第２のトルクリミッタとを有し、各トルクリミッタは、プーリハブまたはその関連するプーリに堅くまたは不動にまたは回転不能に取り付けられておりかつアンカリングによってその関連する腱に連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱および／またはモータからの力が、各トルクリミッタと、その関連する腱との間のアンカリング力より小さい限り、プーリハブと一緒に回転可能にロックされる。
【００６５】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、駆動機構は、プーリハブと第１のプーリとの間に配置された第１のトルクリミッタと、プーリハブと第２のプーリとの間に配置された第２のトルクリミッタとを有し、各トルクリミッタは、プーリハブに堅くまたは不動にまたは回転不能に取り付けられておりかつアンカリングによってその関連するプーリに連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱および／またはモータからの力が、各トルクリミッタと、その関連するプーリとの間のアンカリング力より小さい限り、プーリハブと一緒に回転可能にロックされる。
【００６６】
前のおよび下記の態様のうちのいずれかによる装置において、駆動機構は、アームハブと第１のロータリアームとの間に配置された第１のトルクリミッタと、アームハブとロータリアームとの間に配置された第２のトルクリミッタとを有し、各トルクリミッタは、アームハブに堅くまたは不動にまたは回転不能に取り付けられておりかつアンカリングによってその関連するロータリアームに連結されており、各ロータリアームは、あらゆる引っ張る腱および／またはモータからの力が、各トルクリミッタと、その関連するロータリアームとの間のアンカリング力より小さい限り、アームハブと一緒に回転可能にロックされる。
【００６７】
上記および下記の態様のうちのいずれかによる装置において、各プーリと各トルクリミッタとの間のアンカリングは、各トルクリミッタが、その腱またはプーリまたはロータリアームとのそのアンカリングにおいて変形可能または可撓性であるように達成され、これにより、あらゆる引っ張る腱および／またはモータからの力が、各トルクリミッタの変形するまたはたわむ力より大きいとき、各トルクリミッタと、その関連する腱またはプーリまたはロータリアームとの間のアンカリングは、回転可能に切断される。
【００６８】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、駆動機構は、少なくとも第１の人工的な腱の近位端部が取り付けられた第１のプーリまたはロータリアームと、少なくとも第２の人工的な腱の近位端部が取り付けられた第２のプーリまたはロータリアームとを含む、対ごとに連結されたプーリのセットを有し、付勢部材と、両プーリまたはロータリアームとの間にフリーホイール部材が配置されており、これにより、人工的な腱のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズまたは距離または長さまたは程度の動きが達成されるまで、付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる。
【００６９】
あらゆる前のおよび下記の態様による装置において、駆動機構は、２つの第１の人工的な腱および２つの第２の人工的な腱が取り付けられた、対ごとに連結されたプーリまたはロータリアームの２つのセットを有し、一方の第１の人工的な腱がプーリの各対に、かつ一方の第２の人工的な腱がプーリの各対に取り付けられており、付勢部材と、対ごとに連結されたプーリまたはロータリアームの各セットとの間にフリーホイール部材が配置されており、これにより、人工的な腱のいずれかが引っ張られると、プーリまたはロータリアームの関連する対は、あるサイズまたは距離または長さまたは程度の動きが達成されるまで、付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる。さらに、２つの第１の人工的な腱および２つの第２の人工的な腱が取り付けられ、一方の第１の人工的な腱がプーリの各対にかつ一方の第２の人工的な腱がプーリの各対に取り付けられた、上記の対ごとに連結されたプーリまたはロータリアームのうちの１つまたは複数または両方または全ては、相互の軸線を中心に回転するように適応されている。
【００７０】
前のおよび下記の態様のうちのいずれか１つによる装置は、人工的な腱におけるたるみを提供するために人工的な腱における弾性手段をさらに有する。
【００７１】
本発明の別の目的および特徴は、発明の態様／実施例の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００７２】
ここで、その態様を示す図面を参照しながら発明をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１Ａ、図２Ａ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉおよび図３Ｋは、本発明の態様による少なくとも１つ、２つまたはそれ以上の腕／肢の二方向の操作を達成する少なくとも１つ、２つまたはそれ以上の装置が装備された人間の手の１つの状態の図である。
【図２】図１Ｂおよび図２Ｂは、図１Ａ、図２Ａ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉおよび図３Ｋにおける本発明の態様による少なくとも１つ、２つまたはそれ以上の腕／肢の二方向の操作を達成する装置のうちの１つまたは複数が装備された人間の手の別の状態の図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｅ〜図３Ｇ、図３Ｈ、図３Ｊ、図３Ｌおよび図３Ｍは、本発明の態様による二方向の操作の間に少なくとも１つ、２つまたはそれ以上の腕／肢へかつ少なくとも１つ、２つまたはそれ以上の腕／肢から伝達される制御可能な力／トルクを達成するための、図１Ａ〜図２Ｂ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉおよび図３Ｋの装置のうちの１つまたは複数の異なる構成／態様の図である。
【図４】図３Ａにおける装置の構成／態様の斜視図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは、図１Ａ〜図４の装置の異なる構成／態様と、本発明の態様による腕／肢の弾性的／可撓性の二方向の操作を可能にする少なくとも１つの付勢機構とを示す図であり、そのうち図５Ａ〜図５Ｅは部分的に断面されている。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは斜視図であり、そのうち図６Ｂは、少なくとも１つのアクチュエータを備える図１Ａ〜図５Ｆの装置の内側の少なくとも一部を示すために部分的に切断されている。
【図７】本発明の態様による装置において使用される少なくとも１つのアクチュエータの１つの構成を示す、図８Ｃにおける装置の内側の部分的な断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、図６Ａおよび図６Ｂのアクチュエータソリューションの異なる構成の断面側面図である。
【図９】本発明による装置のアクチュエータのためのフィードバックおよび位置決めシステムの１つの態様を示す、図１Ａ〜図８Ｃにおける装置の概略的な分解斜視図である。
【図１０】上方から見た図９の装置を示す平面図である。
【図１１】線Ａ−Ａに沿った図１０の装置の断面側面図である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｋは、本発明による図１Ａ〜図１１の装置において使用されたトランスミッションおよび／または駆動ソリューションの異なる構成／態様を示す図である。
【図１３】本発明による図１Ａ〜図１２Ｋの装置の操作のためのシステムおよび方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃは、全ての特徴を備える本発明による装置の１つの態様の複数の図を示している。図１４Ａは、装置が５つの異なるモジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶおよびＶに分解されている本発明による装置の斜視図および分解された上側図において装置を示しており、図１４Ｂは、分解されたそれらの部分を表すために図１４Ａにおけるモジュールが分解された分解図を示している。図１４Ｃは、組み立てられた装置の上方から見た別の図の線Ａ−Ａに沿った断面図を示している。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置の別の態様の複数の図を示している。図１５Ａにおいて、左側の図は、さらに分解された図１４ＡのモジュールＩＩおよびＩＩＩを示す分解図であり、右上の図は、下方から見た図１４ＡのモジュールＩＶを示している。図１５Ｂは、組み立てられた装置の上方から見た１つの図と、組み立てられた装置のこのバージョンの線Ａ−Ａに沿った断面における１つの図とを示している。
【図１６】図１５におけるのと類似の特徴を備えるが、別の実施の形態におけるモジュールＩＩおよびＩＶを備え、分かりやすくするためにモジュールＩ、ＩＩＩおよびＶが排除された本発明による装置のさらに別の態様の複数の図を示しており、左上の図における僅かに上方から見た斜視図と、右上の図における僅かに下方から見た斜視図と、上方から見た図と、線Ａ−Ａに沿った断面図とで示されている。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは、モジュールＩＩおよびＩＶの機能および協力を明示するために図１５Ａおよび図１５Ｂにおける装置の複数の図を示しており、手／身体部材は、２つの異なる姿勢で示されている。
【図１８】図１８Ａおよび図１８Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置のもう１つの態様の３つの図を示している。図１８Ａにおいて、左側の図は、図１４ＡのモジュールＩＩおよびＩＩＩを示す分解された斜視図であり、上側中央の図は、上方からある角度で見た図１４ＡのモジュールＩＶの分解斜視図を示しており、右上の分解斜視図は、代わりに下方からある角度で見た図１４ＡのモジュールＩＶを示している。図１８Ｂにおいて、装置は、上方から見た、組み立てられた線Ａ−Ａに沿った断面図で示されている。
【図１９Ａ】左上の図における上方から見たモジュールＩＶと、左下の図における線Ａ−Ａに沿った断面図におけるこのモジュールとを示しており、このモジュールの機能は、線Ｂ−Ｂに沿って右側の３つの断面図において視覚化されている。
【図１９Ｂ】図１８および図１９ＡのモジュールＩＶの別のバージョンを左側の斜視分解図と、中央の断面図と、中央の図における線Ｃ−Ｃに沿った右側の図における上方から見た断面図とで示している。
【図２０】図２０Ａおよび図２０Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置のさらに別の態様の複数の図を示している。図２０Ａにおいて、左側は、図１４ＡのモジュールＩ〜Ｖを示す分解図であり、右側の図は、図１４ＡのモジュールＩＶの分解図を示している。図２０Ｂは、組み立てられた装置を上方から見た図と、組み立てられたときの線Ａ−Ａに沿った断面図とを示している。
【図２１Ａ】手袋に適用された図２０Ａおよび図２０Ｂにおける装置の取外し可能な部分の複数の図を示しており、すなわち、モジュールＩＶは、装置全体を構成する他のモジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩおよびＶから取り外されている。図２１Ｂにおいて、左上の図は、組み立てられたモジュールＩＶを斜視図で示しており、右上の図は、分解されたこのモジュールを分解図で示しており、中央の図は、このモジュールを上方から見た、線Ａ−Ａに沿った断面図で示している。図２１Ａにおいて、このモジュールＩＶの機能が、装置が左下の図において身体部材から脱着されたときおよび右下の図において着用されたときの図２１Ｂにおける中央下側の図の線Ｂ−Ｂに沿って見た左側の２つの部分的な断面図において視覚化されており、この機能は、モジュールＩＶが左下の図における装置から取り外されかつ図２１Ｂの２つの一番下の斜視図で見たときの右下の図における装置の他のモジュールＩおよびＩＩＩに取り付けられたときに開始される。図２１Ａの下の図における右を指した矢印は、モジュールＩＶが装置に再び取り付けられる前に着用されたときにどのように手袋が伸長させられるかを視覚化している。
【図２１Ｂ】手袋に適用された図２０Ａおよび図２０Ｂにおける装置の取外し可能な部分の複数の図を示しており、すなわち、モジュールＩＶは、装置全体を構成する他のモジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩおよびＶから取り外されている。図２１Ｂにおいて、左上の図は、組み立てられたモジュールＩＶを斜視図で示しており、右上の図は、分解されたこのモジュールを分解図で示しており、中央の図は、このモジュールを上方から見た、線Ａ−Ａに沿った断面図で示している。図２１Ａにおいて、このモジュールＩＶの機能が、装置が左下の図において身体部材から脱着されたときおよび右下の図において着用されたときの図２１Ｂにおける中央下側の図の線Ｂ−Ｂに沿って見た左側の２つの部分的な断面図において視覚化されており、この機能は、モジュールＩＶが左下の図における装置から取り外されかつ図２１Ｂの２つの一番下の斜視図で見たときの右下の図における装置の他のモジュールＩおよびＩＩＩに取り付けられたときに開始される。図２１Ａの下の図における右を指した矢印は、モジュールＩＶが装置に再び取り付けられる前に着用されたときにどのように手袋が伸長させられるかを視覚化している。
【図２２】図２２Ａおよび図２２Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置の別の態様の複数の図を示している。図２２Ａにおいて、左側は、さらに分解されたモジュールＩＩおよびＩＩＩを備える図１４ＡのモジュールＩ〜Ｖを示す分解図であり（モジュールＩＩのバージョンは、図１５Ａおよび図１５Ｂに示されているようなものである）、右上の図は、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１８Ａおよび図１８ＢのモジュールＩＶの別のバージョンの分解図を示している。図２２Ｂにおいて、組み立てられた装置を上方から見た図と、組み立てられた装置を側方から見たときのＡ−Ａ線に沿った断面図とを示している。
【図２３】図２３Ａおよび図２３Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置のさらに別の態様の複数の図を示している。図２３Ａにおいて、左側は、さらに分解されたモジュールＩＩおよびＩＩＩを備える図１４ＡのモジュールＩ〜Ｖを示す分解図であり、右上の図は、図１４Ａ、図１４Ｂ、図２０Ａおよび図２０ＢのモジュールＩＶのバージョンの分解図を示している。図２３Ｂにおいて、組み立てられた装置を上方から見た図と、組み立てられたときの線Ａ−Ａに沿った断面図とが示されている。
【図２４】図２４Ａおよび図２４Ｂは、全ての特徴のうちの幾つかを備える本発明による装置のもう１つの態様の複数の図を示している。図２４Ａにおいて、左側は、さらに分解されたモジュールＩＩおよびＩＩＩを備える（図１８Ａ、図１８Ｂ、図２０Ａおよび図２０Ｂに示されているようなモジュールＩＩのバージョンを備える）図１４ＡのモジュールＩ〜Ｖを示す分解図であり、右上の図は、図１４Ａ、図１４Ｂにおけるような、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図２２Ａ、図２２Ｂにおけるものとの図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２３Ａ、図２３Ｂにおけるものの組合せであるバージョンとしてのモジュールＩＶのバージョンの分解図を示している。図２４Ｂにおいて、組み立てられた装置を上方から見た図と、組み立てられた装置の断面図とが示されている。
【図２５】全ての発明の特徴のうちの１つまたは複数を備える本発明による装置のさらにもう１つの態様の２つの図を示している。ここでは、装置のこの態様の設計および機能は、２つの側面図において視覚化されており、すなわち、上側の図は、装置の発明による機能および設計を示しているのに対し、下側の図は、装置が、手／身体部材に設置／配置されかつ使用されたときに作動可能ではない装置の別の設計の一例を示している。
【図２６】右側において、図２５の上側の図に示された装置の２つの図を斜視図で示しているのに対し、一番左側の図において、作動不能な装置を斜視図で示している。ここでは、装置のこの態様の設計および機能は、２つの右側の図において視覚化されており、すなわち、中央の図は、１つのモードにおける装置の発明による機能および設計を示しており、一番右側の図は、親指から離れるように指先を動かすために装置が別のモードにおいて作動させられたとき手の指先のそのグリップを緩めないことによってこの装置が働くことを示している。
【００７４】
詳細な説明
発明の態様は、図１Ａ〜図２６を参照することによって以下に開示される。
【００７５】
図１Ａ〜図２Ｂ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉ、図３Ｋ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図２１Ａ、図２５および図２６は、例えば、少なくとも１つの関節１に対してかつ／または少なくとも１つの関節１を中心に、腕２、この場合、少なくとも１つまたは複数の指を回動させることによって動かすための、本発明による少なくとも１つまたは複数の装置１０が装備された、少なくとも２つの異なる姿勢における人間の手／身体部分／部材４を示している。腕２は、指、脚、腕、足または首などの人体の１つまたは複数の肢／部分、および／または人工的な身体、ロボットおよび／または外骨格の１つまたは複数の類似の部分であってもよい。関節１は、人体の１つまたは複数の関節、例えば、指関節、膝関節、肘関節、手首、足首および／または背骨、脊椎または同様のものの一部、および／または人工的な身体および／または外骨格における類似の機能を有する関節１であってもよい。本発明の装置１０によって誘発される動きは、用途に応じて、首における人間の頭部の回転運動、指２の延伸および／または収縮および／または折曲げおよび／または広げのための、１つまたは複数の関節１を中心とする１つずつのおよび／または２つ以上の関節１を中心とする多かれ少なかれ同時の、腕または部材または指２の回転および／または少なくとも回動（関節１を中心とする回転の軸線は、腕／指２の延びに対して垂直、すなわち、腕／指２の横方向延びに対して平行でありかつ／または腕／指の長手方向延びに対して平行であってもよい）および／またはこれらのタイプの動きの１つまたは複数の組合せであってもよい。
【００７６】
図１Ａ〜図２Ｂ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉ、図３Ｋ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図２１Ａ、図２５および図２６を参照すると、本発明は、身体／手４の１つまたは複数の肢／指２に設けられた少なくとも１つの装置１０に関する。装置１０は、少なくとも１つの作動装置を有し、この作動装置は、手４において指２に沿って異なる側２ａ，２ｂに可動に取り付けられた、少なくとも１つまたは複数の第１の人工的な腱２０（図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｋ、図４、図５Ａ〜図５Ｆ、図１２Ｊ〜図１２Ｋ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図１９Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂに実線で、かつ図１７Ａ、図１７Ｂ、図２１Ａ、図２５および図２６に破線／点線で示されている）と、少なくとも１つの第２の人工的な腱２１（図１Ａ、図１Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５および図２６に実線で、かつ図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｋ、図４、図５Ａ〜図５Ｆおよび図１２Ｊ〜図１２Ｋに点線／破線で示されている）とを有する。各腱２０，２１は、少なくとも１つの第１の端部２０１，２１１において指２の少なくとも１つの遠位または自由端部３および／または前側／面／部分３ａに、かつ少なくとも１つの第２の端部２０２，２１２によって少なくとも１つの駆動機構３０にそれぞれ接続されている。
【００７７】
第１の腱２０の第１の端部２０１は、指２の指先３に取り付けられたまたは縫い付けられた部材３ａに取り付けられてもよく、この部材３ａは、多かれ少なかれ硬く／柔軟であり、指先上または指先の周囲に嵌められた小さな帽子またはシンブルまたはループまたはブラケットのように成形されており、これにより、腱がこのシンブル状の部材を引っ張ったとき、部材３ａにかつ／または部材３ａ内に配置された指先を動かすことができ、これにより、シンブル状の部材は、指を、物理的にそれに従わせることによって、部材３ａ内で指を動かす。しかしながら、指先は、好ましくは、指先の感覚を可能にするためにカバーされていない。このシンブル状の部材３ａへの同様の取付けは、第２の腱２１の第１の端部２１１のために行われてもよく、これにより、第２の腱２１に、指２を動かすために引っ張るための同じアンビルまたはアンカリング効果を提供するが、必ずしも第１の腱端部２０１と同じ位置においてではない。駆動機構３０は、指２が関節１のうちの少なくとも１つ（指２は、３つの関節１、すなわち自由端部３（＝指先）により近い１つの関節と、１つのミドルまたは中間の関節と、駆動機構３０に近いまたは駆動機構３０における１つの関節とを有する）を中心に収縮させられた／引き込まれた／曲げられた状態で、指２およびその遠位端部３を時計回りに、すなわち図１Ｂ、図２Ｂ、図１７Ｂおよび図２６に示された姿勢になるように下方へ動かす、伸ばすかつ／または回動させるときに指の第１の／他方の／下側および／または下側／内側２ａに沿って可動に延びている第１の腱２０の第２の端部２０２を引っ張るために接続されておりかつ適応させられている。腱２０，２１が１つまたは複数の指２を動かすために配置されながら装置１０が別の肢／身体部分、例えば手または前腕において適用されるならば、１つまたは複数の関節１および１つまたは複数の駆動機構３０は、腕／指および各腱のサイズ／長さおよび必要とする人に対する個々の適応に応じて互いからより離れてまたは互いにより近くに配置されてもよい。第１の腱２０が引っ張られると、第２のまたは他方の腱２１は、引張りに応答して、対応するが反対の形式／方向でたわまされるが、この動きは、むしろ一方の腱の能動的な引張りであるのに対し、他方の腱は、実際、引っ張られる一方の腱の動きに追従しているだけであり、これにより、他方の腱はたるみを有さず、すなわち、これは、互いに対する柔軟な腱のたるみのない二方向の案内および移動である。駆動機構３０は、指２が少なくとも関節１のうちの１つを中心に延伸させられたまま、指２およびその近位端部３（＝指先）を反時計回りに、すなわち図１Ａ、図２Ａ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉ、図３Ｋ、図１７Ａ、図２１Ａ、図２５および図２６に示された姿勢になるように上方へ動かす、延伸させるかつ／または回動させるときに、指の第２の／背面／上側２ｂに沿って可動に延びる第２の腱２１の第２の端部２１２を引っ張るように接続されておりかつ適応させられている。第２の腱２１が引っ張られると、第１のまたは他方の腱２０はたるまされるが、緩くならず、すなわち、曲げられないまたはしわにならず、僅かに弛緩されるまたはたるむだけであるが、依然としてきつく保持され、引っ張られたかのように、その全長、すなわちその長さおよび指の長さに沿って指にさらに近接して案内され、引張りに応答して、対応するが反対の形式／方向において指に沿って他方の腱に追従するだけでない。
【００７８】
腱２０，２１を交互にたるませかつ引っ張る程度は同期させられてもよく、これにより、同時のたるみが、引張りよりも「迅速に」生じ、抵抗または応力は、他方の腱における引張りの間、たるむ腱において生じず、またはたるみは、引張りよりも低速で行われてもよく、この場合、たるむ腱において生じる抵抗または応力は動的に制御可能であり、これにより、他方の腱において引っ張る間、指２に対してかつ指２に沿って腱を密着して保持するために低くまたはぎりぎりにのみ保持され、同じことが、引っ張られないが、引っ張られる腱に追従するときの他方の腱に当てはまり、これも、指２以外のあらゆるその他の肢または身体部材のために行われる。腱の交互の動きは、より、１つまたは複数の腱２０の等しく平衡させられたまたは釣り合わされた抗力のものであり、他方の腱２１のうちの１つまたは複数を、たるみなしに他方の動きに能動的に追従させる。たるんだ腱を少なくとも幾分付勢されたまま維持する目的は、主に、そのたるみを最小または好ましくはゼロに維持することであり、すなわち各腱は、動かされるとき伸長されたままである。関連した図面における腱２０，２１は、異なる直径を備える２つのプーリ５０および５１が統合されているとき、個々に付勢／プレロードされず、すなわち、図８Ｂのみが、各プーリに、各プーリが他方のプーリから独立して手動で可動にする自己の付勢手段４０が設けられている態様を示している。したがって、たるんだ腱は、少なくとも幾分伸長させられたままであるまたはさらにはきつく伸長させられたままである。互いの動きに応答した腱の引張りとたるみとの間のこの協力またはジョイント作用または相互作用は、装置１０の機械的設計によって制御され、駆動機構３０およびその駆動または作動部分の作動の制御および／またはその特定の設計および／またはこれらの態様の組合せを以下に説明する。しかしながら、ほとんどの態様において、駆動機構３０は、スペース節約およびより良い安全性のための自己抑制機能を生じるために、トランスミッション３１のウォームホイール３３、例えばウォームギヤを有し、モータ制御装置３２１に操作的に接続された電気モータ３２によって駆動される。
【００７９】
装置１０のための制御システムの１つの態様／例が、図１３に示されており、制御システムは、モータ制御装置３２１と、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）７２と、自己抑制ギヤ３１およびモータ３２と、付勢部材４０と、腱活性化／作動手段、例えば、プーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１とから成る。前記システムの制御は、信号獲得によって行われ、すなわち活性化信号７１が、ＭＣＵにおける制御アプリケーション７３へ送信される。付勢部材４０の緊張は、自己抑制ギヤ３１とプーリ／ロータリアーム５０，５１，６０，６１との角度差によって提供され、これは、制御ユニット８２において計算され、フィードバック信号２２としてＭＣＵ７２へ送信される。モータ３２のための位置制御装置７４は、内部電流制御装置７６，７７および速度制御装置７５を備えたモータ制御装置３２１への入力として作用することによって、制御アプリケーション７３およびモータ位置フィードバック７９から提供されたエラー信号に応答する。１つのその他の態様において、モータ制御装置３２１は、速度制御装置７５、電流制御装置７６、電流フィードバック７７および速度フィードバック７８を含む（図１３参照）。このモータ制御装置３２１は、制御アプリケーション７３と、位置制御装置７４とを含むマイクロコントローラ（ＭＣＵ）７２に操作的に接続されており、これらの制御装置７２，７３，７４は、信号入力装置／獲得装置７１およびモータ位置フィードバック７９にも操作的に接続されている。ＭＣＵ７２は、フィードバック信号２２のための腱張力センサにも操作的に接続されており、腱張力センサ自体は、巻取り部分、例えば、自己抑制存在物であるウォームギヤ／ねじ３１および／または少なくとも１つのモータ３２と、腱２０，２１が操作的に取り付けられた腱移動部分５０，５１，６０，６１との間の相対位置の検出および制御のために制御ユニット８２に操作的に接続されており、これにより、付勢部材４０の付勢の決定を可能にする。上記の構成要素の全ては、装置１０の制御ユニット７０によっても操作的に制御される（図１３参照）。
【００８０】
図３Ａ〜図４において、装置１０の異なる構成／態様または設計の様々な側面図／平面図、すなわち、腕／指２を動かすためにそれぞれ各腱２０および２１の第２の端部２０２，２１２へかつ／または第２の端部２０２，２１２から直接に力／トルクを伝達するソリューションが、示されている。図３Ａ〜図４および図１４Ａ〜図２６（図３Ｇを除く）において、駆動機構３０は、各腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が取り付けられた少なくとも１つのプーリ５０，５１を有する。腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２は、関連するプーリ５０，５１の外周に確実に取り付けられており、これにより、腱は、プーリの動きの方向、すなわち腕／指２の動きの方向に応答して、プーリに巻き付けられてもよいまたはプーリから繰り出されてもよく、この場合、１つまたは複数の腱が巻き付けられる一方で、１つまたは複数の他方の腱は、繰り出されるが、身体部材に対して直線的に／きつく維持される。図３Ｇにおいて、駆動機構３０が示されており、１つまたは複数のまたは各腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が取り付けられてもよい少なくとも１つのロータリアーム６０，６１を有する。腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２は、関連するロータリアーム６０，６１の自由端部６０１，６１１に確実に取り付けられており、これにより、腱は、プーリの動きの方向、すなわち腕／指２の動きの方向に応答してロータリアームの自由端部６０１，６１１によって引っ張られてもよいまたはたるまされてもよい。ロータリアームの他方の端部６０２，６１２は、１つの態様において、少なくとも１つのバイアス／付勢機構／部材４０および駆動機構３０のトランスミッション３１、すなわち自己抑制ギヤ／ねじ３１に固定されてまたは取外し可能に、ただし確実に取り付けられてもよい。少なくとも一方または両方のプーリ５０，５１は、１つの態様において、バイアス／付勢部材４０および自己抑制ギヤ３１に操作的に接続されてもよい。
【００８１】
図３Ｃおよび図３Ｄにおいて、駆動機構３０は、異なるサイズのかつ／またはほとんど同じまたは同じサイズの、すなわち異なる直径および／またはほとんど同じまたは同じ直径Ｄ，Ｄ’を備える少なくとも２つのより大きなプーリ５０と、異なるサイズのかつ／またはほとんど同じまたは同じサイズの、すなわち異なる直径および／またはほとんど同じまたは同じ直径ｄ，ｄ’を備える少なくとも２つのより小さなプーリ５１とを有する。図４における１つのより小さなプーリ５１のより小さな直径ｄと、１つのより大きなプーリのより大きな直径Ｄとは、図３Ｃおよび図３Ｄにおける、より小さなおよび／またはより大きなプーリ５０，５１のうちの、ツイン／対の、またはさらにより多数のプーリのためにも適用可能であり、すなわち、より小さなプーリ５１および／またはより大きなプーリ５０のうちの少なくとも一方は、それぞれ直径ｄおよびＤを有してもよく、他方の小さなプーリ５１および／または大きなプーリ５０のうちの少なくとも一方は、異なるサイズのかつ／またはほとんど同じまたは同じ直径ｄ’およびＤ’をそれぞれ有してもよい。これらの図において、各第１の腱２１の第２の端部２０２は、少なくとも１つの関連するより小さなプーリ５１のより小さな外周に取り付けられている。これらの図において、各第２の腱２０の第２の端部２１２は、少なくとも１つの関連するより大きなプーリ５０のより大きな外周に取り付けられている。上記の態様のうちのいずれかと組み合わされた１つの態様において、駆動機構３０は、腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が個々に取り付けられた、異なるサイズの、すなわち異なる直径の少なくとも２つのプーリ５０，５１を有する。
【００８２】
図３Ｇにおいて、駆動機構３０が示されており、１つまたは複数のまたは各第２の腱２１の第２の端部２１２が取り付けられた自由端部６０１を備える少なくとも１つのより長いロータリアーム６０を有する。ここでは、駆動機構３０が示されており、１つまたは複数のまたは各第１の腱２０の第２の端部２０２が取り付けられた自由端部６１１を備える少なくとも１つのより短いロータリアーム６１を有する。１つの態様において、駆動機構３０は、異なる長さの少なくとも２つのロータリアーム６０，６１を有し、各アームは、付勢部材４０に操作的に接続された第１の端部６０１，６１１と、少なくとも１つの腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２に取り付けられた第２の端部６０２，６１２とを有する。
【００８３】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｈ、図３Ｉ、図３Ｊ、図３Ｋ、図４、図５Ａ〜図１１および図１４Ａ〜図２６において、各プーリまたはスプール５０，５１は円形であるのに対し、図３Ｅおよび図３Ｆにおいて、各プーリ５０，５１はカム形状を有する。カム形状は、腱２０，２１を異なる形式で作動させ、例えば、迅速な「始動」の動きはより小さな力で開始され、この動きは、次いで、減速し、作動する「レバー長さ」、すなわちプーリ５０，５１の実際の直径が変化するにつれて、関連する腱において「よりハードに」／より大きな力で引っ張る。
【００８４】
図３Ａ〜図３Ｋの態様によれば、プーリ／ホイール／スプール／カムホイール５０，５１および／またはロータリアーム／リンク機構６０，６１が、スプロケットに取り付けられてもよい。その他の態様において、異なるストリング／腱／プーリ／アーム２０，２１，５０，５１，６０，６１は、１つの指２またはその他の関節を制御することができる（例えば、１本の指における異なる関節１を異なる形式で制御することができる）が、複数の指または関節を同じまたは異なる方向に押し付けることもでき、例えば、一方のプーリ５０，５１のみが回転するときまたは一方のアーム６０，６１が動くとき、全ての指を収縮させることができる。
【００８５】
図２Ａ、図２Ｂ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉおよび図３Ｋにおいて、装置１０の態様は、１つまたは複数の駆動機構３０を有し、駆動機構３０自体は、動力手段３２、好ましくは電気モータ３２によって駆動される少なくとも１つまたは複数の自己抑制またはセルフロッキングギヤ３１を有し、モータは、線形にまたは回転的に作動するモータである。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉおよび図３Ｋにおいて、１つの駆動機構３０を備える装置１０が示されている。図３Ｂにおいて、２つの駆動機構３０を備える装置１０が示されている。これにより、多くの態様において、技術的なソリューションは、ウォームホイール３３に配置されて描かれているが、ウォームギヤでなくてもよく、幾つかのその他の駆動手段／ホイール／プーリ５０，５１および／またはアーム６０，６１であることができる。図３Ｊおよび図３Ｋにおいて、一方のプーリ５０，５１および／またはアーム６０，６１に取り付けられた３つの第１の腱２０と、別のプーリおよび／またはアームに取り付けられた２つの第２の腱２１とを有する１つの駆動機構３０を備える装置１０が示されている。ここでは、腱２０，２１を、個々にまたはあらゆるその他の組合せにおいて１つの関連するプーリ５０，５１および／またはアーム６０，６１に取り付けることができ、例えば、２つの第１の腱２０を１つのプーリ５０および／またはアーム６０に取り付けることができるかつ／または第３の第１の腱２０を別のプーリ５１および／またはアーム６１に取り付けることができる。図３Ｈおよび図３Ｉにおいて、一方の大きなプーリ５０に取り付けられた１つの第１の腱２０と、別の／小さなプーリ５１に取り付けられた１つの第２の腱２１とを有する１つの駆動機構３０を備える装置１０が示されている。ここでは、腱２０，２１は、異なるまたはほとんど同じサイズ／直径ｄ，ｄ’，Ｄ，Ｄ’のセクションを備える１つの共通のプーリ５０，５１および／またはアーム６０，６１にまたはあらゆるその他の組合せにおいて取り付けることができ、例えば、第１の腱２０を、第２の腱２１が取り付けられているプーリ５１および／またはアーム６１と同じサイズの１つの別個のプーリ５０および／またはアーム６０に個々に取り付けることができる。
【００８６】
図３Ｌおよび図３Ｍは、発明の２つの態様を示しており、第１の腱２０のうちの１つまたは複数は、第１の端部２０１を介していずれかの肢／指２に直接に取り付けられているのではなく、例えば、中心点／軸線１２０を備える少なくとも１つのブロックおよびタックル／タリーシステム１００の周囲に巻き付けられ、１つまたは複数の肢／指２に直接に固定される代わりに、少なくとも１つの第１の腱２０の少なくとも１つまたは複数の第１の端部２０１が固定されている固定のまたは固定されたアタッチメントまたは点またはアンカ／アンビル１１０まで延びていることによって、少なくとも１つのトランスミッションを介して取り付けられている。同じ構造およびタックル配置を、同時にまたは代わりに第２の腱２１のために使用することができるが、このバージョンは図３Ｌに示されていない。ここでは、第１の腱２０の延長部として働く第２の部分／セクション２０’が、肢／指と第１の腱２０の第２の端部２０２との間のタックルシステム１００，１１０，１２０と一緒に、長尺化ピースとして、第２の端部２０２’によってタックル１００の中心軸線／点１２０に取り付けられており、かつ第１の端部２０１’によって１つまたは複数の肢／指２に直接に取り付けられている。図３Ｍにおいて、１つまたは複数の第１の腱２０は、代わりに、第１の端部２０１によって少なくとも１つのタックルシステム１００，１２０の中心軸線／点１２０に取り付けられており、その延長部２０’は、第２の端部２０２’によって、固定／固定されたアタッチメント／点／アンビル１１０に取り付けられかつタックル１００の周囲に巻き付けられかつ、肢／指と第１の腱２０の第２の端部２０２との間のタックルシステム１００，１１０，１２０と一緒に、長尺化ピースとして第１の端部２０１’によって１つまたは複数の肢／指２に取り付けられている。同じ構造およびタックル配置を、同時にまたは代わりに第２の腱２１のために使用することができるが、このバージョンは図３Ｍに示されていない。
【００８７】
別の態様によれば、少なくとも１つの腱２０’は、駆動機構３０に直接的に取り付けられているのではなく、少なくとも１つまたは複数のタックルシステム１００，１２０に取り付けられており、それらの間に、少なくとも１つの、すなわち１つに限定されないタックルと、固定の／固定された／不動のアタッチメント端部／点１１０とを有する。別の１つの態様によれば、少なくとも１つの腱２０’は、あらゆる駆動機構３０に直接的に取り付けられているのではなく、例えば、遠位端部３に取り付けられた１つまたは複数の腱２０’と、１つまたは複数の関連した駆動機構３０にそれらの第２の端部２０２，２１２によって直接的に取り付けられた１つまたは複数の腱２０，２１との間の引張力を増大または減少させるために、少なくとも１つのタックル１００および固定のまたは固定されたまたは不動のアタッチメント端部／点１１０とを含む１つまたは複数のタックルシステム１００，１２０を介して取り付けられている。これにより、第１の腱２０は、２つの腱部分、すなわち、第１の腱部分２０自体と、付加的な延長する第１の腱部分２０’とから構成することができ、かつ／または第２の腱２１は、２つの腱部分、すなわち、第２の腱部分２１自体と、延長する第１の腱部分２０’と同様の、余分な延長する第２の腱部分とから構成することができる。各タックルシステム１００，１２０は、駆動機構３０によって提供される作動機能の一部である。なぜならば、あらゆるタックルシステムは、このシステムおよび機構の関連する存在物の間の操作および伝達される力／トルクおよび動きのサイズに影響するからである。
【００８８】
図７において、駆動機構３０の１つの態様は、遊星歯車機構を有し、遊星歯車機構自体は、太陽歯車３４と、内歯歯車３５と、遊星歯車枠３６と、遊星歯車３７とを有する。第１のプーリ５０と第２のプーリ５１との間に遊星歯車機構を使用することにより、プーリにほとんど等しいまたは等しい直径を提供することができる。
【００８９】
駆動機構３０のほとんどの態様において、駆動機構３０は、底部プレート３８１と、上側プレート３８２と、中間プレート３８３と共に、ダスト／汚れ保護（図６、図８Ａ〜図８Ｃ、図９〜図１１、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａおよび図２４Ｂを参照）としての全ての構成要素を包囲するための外側ケーシング３８を有する。その他の図において、この外側ケーシング３８は、分かりやすくするために省略されている。中間プレートまたはハウジング３８３は、装置１０のための中間シーリング、保持および安定化部分として機能する。なぜならば、中間プレートまたはハウジング３８３は、異なるセクションまたはモジュールＩ〜Ｖ（図１４Ａおよび図１４Ｂを参照）を構成する複数の部分を有するからである。これらのモジュールは、装置を構成するために互いに分離可能に接続されており、モジュールＩ〜Ｖは、あらゆるその他のモジュールによって置換可能でもある。
【００９０】
図５Ａ〜図５Ｆにおいて、駆動機構３０の付勢機構／部材４０の異なる態様が示されており、そのうち１つまたは複数が、使用者、すなわち１つまたは複数のこのような補助装置１０を必要とする着用者に適用されてもよい。
【００９１】
図５Ａにおいて、付勢機構／部材４０は、一方の端部４１がプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１に接続されかつ他方の端部４２がギヤ／駆動ホイール３３に接続された、スパイラル／ウォッチ／クロック／モータばねの形式である。このばね４０は、二重に作用する、すなわち両回転方向にアクティブであり、そのばね特性は、用途および使用者、すなわち装置１０の着用者の個々の／個人的な要求に適合するように可変である／選択的に選択することができる。
【００９２】
図５Ｂにおいて、付勢機構／部材４０は、一方の端部４１がプーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１に接続されかつ他方の端部４２がギヤ／駆動ホイール３３に接続された、コイル／ヘリカル／ヘリコイダルばねの形式である。このばね４０は、ケーシング３８にはめ込むために曲げられ／湾曲させられ、伸長または弛緩および圧縮させることができかつ／または二重に作用することができ、そのばね特性は、用途および使用者、すなわち装置１０の着用者の個々の／個人的な要求に適合するように可変である／選択的に選択することができる。
【００９３】
図５Ｃにおいて、付勢機構／部材４０は、一方の端部４１がプーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１に接続されかつ他方の端部４２がギヤまたは駆動ホイール３３に接続された、ねじりばねの形式である。このばね４０は、ギヤホイール３３の中心軸線を中心に取り付けられており、また、二重に作用する、すなわち両回転方向にアクティブであり、そのばね特性は、用途および装置１０の使用者／着用者の個々の／個人的な要求に適合するように可変である／選択的に選択することができる。
【００９４】
図５Ｄにおいて、付勢機構／部材４０は、図５Ｂの態様と同様であるが、少なくとも２つのコイル／ヘリカル／ヘリコイダルばねの形式であり、そのうち一方は他方よりも大きく、より小さいばねは、用途に適合するように選択的に選択することができる二重ばねのばね特性を適応させるまたは変化させるために、より大きなばね内へ導入されるように適応されている。ばね４０は、一方の端部４１によってプーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１に、他方の端部４２によってギヤ／駆動ホイール３３に接続されている。この二重ばね４０は、また、ケーシング３８にはめ込むために曲げられ／湾曲させられ、対応して伸長／弛緩および圧縮させられてもよいかつ／または二重に作用してもよく、そのばね特性は、用途および装置１０の使用者／着用者の個々の／個人的な要求に適合するように可変である／選択的に選択することができる。
【００９５】
図５Ｅにおいて、付勢機構／部材４０は、一方の端部４１がプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１に接続されかつ他方の端部４２がギヤ／駆動ホイール３３に接続された、プレート／リーフ／リブ付き／ラミネートタイプ／リーフばねの形式である。このばね４０は、また、二重に作用する、すなわち両回転方向にアクティブであり、そのばね特性は、用途および使用者、すなわち装置１０の着用者の個々の／個人的な要求に適合するように可変である／選択的に選択することができるが、上記のばね態様と比較して一般的により剛性である。
【００９６】
図５Ｆにおいて、腱２０，２１のうちの１つまたは複数に別個に配置された、別個のかつ／または一体化された弾性のまたは弾力的なまたは弾力のある付勢部材の形式の別個の付勢部材４４が示されており、それぞれの腱２０，２１の少なくとも一部または全体は、弾性または弾力的にまたは弾力があるようにまたは別個の付勢部材４４の最大長さまたは延びまで伸長可能に形成されている。弾性は、代替的にまたは付加的に、プーリのうちの１つまたは複数と、腱２０，２１のうちの１つまたは複数との間に操作的に配置された少なくとも１つのばねの性質において、プーリ５０，５１のうちの１つまたは複数に組み込まれてもよい。弾性は、それぞれの腱に弱い力を加え、この力は、腱に生じることがあるたるみを排除するまたは減じるために十分であるだけである。すなわち、それぞれの分離された付勢部材４４の弱い力は、付勢機構／部材４０によって生じる引張力よりも大幅に小さい。この弱い力は、引張力よりも１０倍〜１００倍だけ小さくてもよい。すなわち、引張力が腱に加えられると、別個の付勢部材はまずその最大長さまで伸長し、次いで、引張力が腱を引っ張り始める。同時に、別の腱の別個の付勢部材４４は、前記弱い力によって収縮してもよく、これにより、前記別の腱のあらゆるたるみを排除しかつ減じる。
【００９７】
図５Ａ〜図５Ｆにおいて、付勢部材４０の示された態様は、トルクおよび／または力が、駆動ホイール３３からあらゆるプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１へ直接的に伝達されるのではなく、代わりに、プーリ／アームと、駆動機構３０のトランスミッションとの間の動的な動きを可能にするばね機能において緩衝／蓄積されるという主な利点を有する。
【００９８】
図６Ａおよび図６Ｂは、駆動機構３０の態様を、斜視図と、ギヤ同士の間の係合のより良い理解のために分かりやすくするために部分的な断面図とで示している。
【００９９】
図８Ａにおいて、駆動機構３０の１つの態様が断面図で示されており、異なる直径のプーリセクション５０，５１を備える１つの共通のプーリを有し、異なる直径は、作動させられていないときにモータ３２から独立して、１つまたは複数の指２の収縮および延伸および／または１つまたは複数の関節１を中心とする回動を可能にする。ここでは、プーリ５０，５１のための１つの共通の付勢部材４０、すなわち、ウォームホイール３３とプーリとの間の１つの付勢部材４０が使用されており、プーリ５０，５１とウォームホイール３３との間のトルク／力の伝達のために、第１の／より大きなプーリ５０および第２の／より小さなプーリ５１の双方が１つに統合されている。
【０１００】
図８Ｂにおいて、駆動機構３０の１つの態様が断面図で示されており、プーリ５０，５１を有し、これらのプーリ５０，５１は、各プーリ５０，５１とウォームホイール３３との間のトルク／力の別々の伝達のために、各プーリ５０，５１のための１つまたは複数の付勢部材４０、例えば、ウォームホイール３３と第１の／より大きなプーリ５０との間の１つの付勢部材４０およびウォームホイール３３と第２の／より小さなプーリ５１との間の１つの付勢部材４０を使用することによって、互いにかつモータ３２から独立して、１つまたは複数の指２の収縮および延伸および／または１つまたは複数の関節１を中心とする回動を可能にする。図８Ｂにおいて、２つの付勢部材４０が使用されており、２つの相互接続されたプーリ５０，５１を付勢するために互いに反対方向に作用する。
【０１０１】
図８Ｃにおいて、駆動機構３０の１つの態様が断面図で示されており、２つのプーリ５０，５１を有し、これらのプーリ５０，５１は、プーリのうちの一方とウォームホイール３３との間でトルク／力を伝達する付勢部材４０の使用によって、互いにかつモータ３２と同時に、１つまたは複数の指２の収縮および延伸および／または１つまたは複数の関節１を中心とする回動を可能にする。両プーリ５０，５１は、一緒に図８Ｂにおけるように、ただし一方のプーリとギヤ３１との間のギヤチェンジ／変更とともに動くように適応させられている。付勢部材４０により、相互にかつ直接的に連結された移動は、駆動ギヤ３１とは異なる。ここでは、遊星歯車機構がプーリの間に配置されており、ほとんど同じまたは同じ直径のプーリを使用することを可能にしている。
【０１０２】
図９〜図１１において、駆動機構３０の態様が示されている。図９は、人工的な腱２０，２１（または複数の人工的な腱）の抽出／後退および／または指２／関節１（または人工的なまたは人間の、あらゆるその他の肢）のうちの少なくとも１つまたは複数または全ての位置を計算する可能性を可能にするために、モータ３２およびプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１の位置および速度を規定するためのセンサ８０，８１の配置の１つの態様を斜視分解図において示している。モータ３２が、既に、ブラシレス電気モータなどの組み込まれたセンサ／フィードバックシステムを有するならば、位置決めのためにあらゆるプーリ５０，５１および／またはアーム６０，６１の回転を測定することができるために、センサの１つの付加的なセットのみが必要とされる。さらに、付勢部材またはばね４０の特性が既知であるならば、腱２０，２１からの加えられた力および／または腱２０，２１におけるひずみを計算することも容易であり、これは、我々に例えば手の掴みの締付力を提供することができる。ここでは、２つのセンサ、例えば、光学式エンコーダ８０，８１が使用されている。１つのセンサ８０はプーリ５０または５１に配置されており、１つのセンサ８１はモータ３２のモータ軸（またはウォームギヤ３３）に配置されている。装置１０は、安全で、小さくかつエネルギを節約するシステムを得るために機械のために使用することもできる。装置１０におけるセンサ位置決めの利点は、非弾性の腱２０，２１および光学式エンコーダ８０，８１により指／腕２の位置を計算することが容易であり、例えば、腱２０，２１における力、また付勢部材４０の張力として物体の周囲の手の掴みを計算することが容易であり、これにより、あらゆる腱の力は、あらゆるプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１と、自己抑制ギヤ３１との間の角度差として容易に計算され、これを知ることにより、あらゆる腕／肢／１つの指／複数の指の位置を、付勢部材４０の既知のばね特性を用いて容易に計算することができ、装置１０に弾性的柔軟性を提供するばねによるより安全な使用および製品は、セルフロッキングウォームギヤトランスミッションにより、より長いバッテリ寿命を提供しかつこれにより装置１０の固有のばね式およびエネルギ蓄積効果において指／腕／肢２のより自然な動きを生じる、ということである。
【０１０３】
図２Ａ、図２Ｂ、図３Ｂ、図３Ｄ、図３Ｉ、図３Ｋ、図６Ａ、図６Ｂ、図８Ａ〜図１１、図１２Ａ〜図１２Ｅおよび図１２Ｇにおいて、１つまたは複数の自己抑制ギヤが、少なくとも１つのプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１を回動／回転させるためにロータリ電気モータ３２によって駆動されるウォームギヤまたはウォームギヤユニットまたはウォーム減速ギヤ３０として開示されている。
【０１０４】
図１２Ａ〜図１２Ｉにおいて、異なるプーリ／アーム５０，５１，６０，６１は、視覚化のために点線および破線で示されている。図１２Ｆにおいて、自己抑制ギヤ３１は、少なくとも１つのプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１を回動／回転させるためにリニア電気モータ３２によって駆動される、前後に軸方向に可動なラックユニットとして開示されている。
【０１０５】
図１２Ｇにおいて、駆動機構３０のこの態様は、ウォームホイール３３の他に１つまたは複数の付加的なギヤホイール３９を有する。ここでは、この態様は、用途および使用者、すなわち装置１０の着用者の個々の／個人的要求に応じて通常のギヤホイールの使用によって多かれ少なかれギヤチェンジ／変更を提供する。
【０１０６】
図１２Ｈにおいて、自己抑制ギヤ３１は、回転運動が妨げられたナット９１として開示されており、これにより、ナット９１は、少なくとも一方のプーリ５０，５１および／または少なくとも一方のロータリアーム６０，６１（図１２Ｈに破線で示されている）を回動／回転させる付勢部材４０の他方の端部４２に対する１つのタイプのバイアス／付勢機構／部材４０の第１の端部４１を介して少なくとも一方のプーリ５０，５１および／または少なくとも一方のロータリアーム６０，６１を回動または回転させるために、ロータリ電気モータ３２によって駆動されることによって、ナットの内部で回転するねじによって、線形に前後に移動させられることができるだけである。ここでは、付勢部材４０は、一方の端部４１においてナット９１に、他方の端部４２において、プーリおよび／またはロータリアームを備える巻取り機構に接続された、板ばねである。
【０１０７】
図１２Ｉにおいて、自己抑制ギヤ３１は、一方の端部においてリニア電気モータ３２によって駆動され、図１２Ｉに破線で示されたプーリ５０，５１および／またはロータリアーム６０，６１に接合部９３を介して回転可能／回動可能に接続された別の端部によって少なくとも一方のプーリ５０，５１および／または少なくとも一方のロータリアーム６０，６１を回動または回転させる、ピストン式ユニット９２として開示されている。
【０１０８】
図１２Ｊおよび図１２Ｋにおいて、装置１０の駆動機構３０は、付勢部材４０を介して１つのより長いロータリアーム６０および１つのより短いロータリアーム６１に操作的に接続された線形に作動する駆動モータ３２を使用する２つの異なる態様において示されている。付勢部材４０は、ケーシング４３内に配置されており、その第１の端部４１は、ケーシング内でピストン式ユニット９２の一方の端部に操作的に接続されており、その第２の端部４２は、コイルまたはヘリカルまたはヘリコイダルばねである付勢部材４０の作動および延伸および圧縮の間にアンビル／アンカとして働くケーシング４３の内側に押し付けられるように固定されて／不動に接続されている。リニア駆動モータ３２は、付勢部材ケーシング４３の第１の端部に接続されており、モータ３２は、作動させられると、ピストン９２およびアーム６０，６１と一緒にケーシング４３全体およびばね４０を移動させる。これにより、これは、モータ３２が作動させられていないとき、モータが自己抑制であることによってケーシング４３が１つの不動の位置に保持／静止、すなわち維持され、腕／指２があらゆる方向に移動させられたときピストン９２はアーム６０，６１によって可動である。
【０１０９】
これは、図１２Ｊおよび図１２Ｋにおいて時計回りに不動の接合部または軸線９４を中心に回転／回動するアーム６０，６１によって押し付けられることによって図１２Ｊおよび図１２Ｋにおいて左へ軸方向にピストン９２が移動すると延伸させられるようにばね４０も適応させられていることを意味する。ピストン９２は、接合部９３を介してより長いロータリアーム６０および／またはより短いロータリアーム６１に回転可能／回動可能に接続されている。図１２Ｊにおいて、アーム６０および６１は、１つのアームとして不動の接合部または軸線９４に固定されて接続されているが、アームは、まず別個の存在物として製造され、最後に、不動の接合部９４を介して互いに固定されて取り付けられてもよい。図１２Ｋにおいて、アーム６０および６１は、不動の接合部または軸線９４に回動可能／回転可能に接続された１つの固定されたアームとして形成／製造されている。図１２Ｊにおいて、上側の図は、駆動機構３０の１つの位置、例えば、腕または指２の自然な位置を開示している。図１２Ｊの下側の図は、アーム６０，６１をそれぞれ反時計回りまたは時計回りに回動／回転させ、これにより、モータ３２が駆動されるか否かにかかわらず、腕／指２を図１２Ｊの上側の図に示された状態または位置からまたはその状態または位置へ移動させるための、右または左へのピストン９２の移動を示している。
【０１１０】
図１２Ｊおよび図１２Ｋにおいて、これは、電気モータ３２がばね４０と共にケーシング４３を移動させると、ピストン９２も移動させられ、モータ３２が作動させられないと、すなわち静止していると、アーム６０および／またはアーム６１は、人間による腕／指２の手動による動きを介して腱２０，２１を引っ張るかつ／またはたるませることによって移動させられ、腱２０，２１は引っ張りかつたるみ、ケーシング４３を移動させることなく対応してその関連するアーム６０または６１を動かし、すなわち、動くアームに応答して、ばね４０のみがケーシング４３内で延伸または圧縮させられることを意味する。図１２Ｋにおいて、ピストン９２および腱２０は、同じ回転点９４を共有している。図１２Ｊおよび図１２Ｋにおいて、センサ８３は、ピストン９２までの距離が変化したかどうかを測定し、これにより、ばね４０の誘発されたかつ／または弛緩させられた力および１つまたは複数の肢／腕／指２の位置は容易に計算される。なぜならば、ばね特性は既知である／予定されているからである。
【０１１１】
モータ３２は、電気的である代わりに、液圧式、空圧式、ピエゾ電気式および／または熱的に駆動されることができる。さらに、２つ以上のモータ３２が各装置１０のために適用可能であってもよい。
【０１１２】
プーリ５０，５１の直径ｄ，ｄ’，Ｄ，Ｄ’およびアーム６０，６１の長さの異なる態様を示す図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ〜図３Ｆ、図４および図５Ａ〜図５Ｆにおいて、より小さいプーリとより大きなプーリおよびより長いアームとより短いアームとのサイズの差は、例えば、３倍または２倍またはそれより大きいまたは小さいことができる。これにより、より大きなプーリ５０は、より小さなプーリ５１の直径ｄ，ｄ’の３倍の直径Ｄ，Ｄ’を有する、すなわち、ＤまたはＤ’＝３×（ｄまたはｄ’）である。同じことがアーム６０，６１にも当てはまり、すなわち、長いアーム６０は、例えば、短いアーム６１より３倍または２倍またはさらに長い。これにより、例えば指２を延伸させようとする図１Ｂ、図２Ｂ、図１７Ｂおよび図２６に示された腱は、指を収縮させる反対側の腱より短い距離だけ移動し、これにより、プーリおよび／またはアームは、それらが同じ速度で回転／回動すると、それぞれ異なる直径および長さを有する。１つの態様または例において、装置１０が、手４、例えば、少なくとも人差し指２のために適用されている場合、人差し指の収縮の間（図１Ｂおよび図２Ｂ参照）、人差し指２の背側２ｂに沿った第２の腱２１が、約１０〜２０ｍｍ、例えば約１７ｍｍだけ動くまたは引っ張られる／引き出されるのに対し（もちろん、手４のサイズおよび／または指２の長さ、例えば、子供または大人に装置が提供されるかどうかに応じて）、人差し指２の反対側または下側２ａに沿った第１の腱２０は、約４０〜７０ｍｍ、例えば約５５ｍｍだけ動かされる／収縮させられる／引っ張られる／引き込まれる。
【０１１３】
図１３において、装置１０および駆動機構３０は、装置１０の操作のシステムおよび方法のフィードバックおよびビルドアップを視覚化するフローチャートとして他の構成要素と共に概略的に示されている。ここでは、装置は、制御ユニット７０および異なる制御装置７２，７４，７５，７６、制御ユニットに操作的に接続された様々なセンサ８０，８１，８２、制御装置、駆動機構３０、モータ３２およびプーリ／アーム５０，５１，６０，６１を有し、これにより、腱２０，２１の交互のローリングイン／引張りおよび移動追従／ローリングアウト／および装置１０および駆動機構３０の操作は、腕／肢／１つの指／または複数の指の位置と一緒に制御システムのその所望のエラー信号を提供する、付勢部材４０の張力およびひいては腱２０，２１の力から提供されるセンサ出力に応答して調整される。
【０１１４】
本発明の第１の態様において、少なくとも１つの関節１に対して少なくとも１つの腕２を回動させるための装置１０は、腕の近位端部３に取り付けられた少なくとも１つの人工的な腱２０，２１と、駆動機構３０とを有し、駆動機構は、腱、ひいては腕の近位端部に接続されておりかつ腕の近位端部を回動させるために腱、ひいては腕の近位端部を引っ張るように適応されており、装置１０は、さらに、腕２の少なくとも第１の側２ａに沿って可動に延びておりかつ第１の端部２０１において近位腕端部３に取り付けられた第１の腱２０と、腕２の少なくとも１つの第２の側２ｂに沿って可動に延びておりかつ第１の端部２１１において近位腕端部３に取り付けられた少なくとも第２の腱２１とを有し、駆動機構３０は、腕２を伸ばすために、第１の腱２０を引っ張りかつ同時に第２の腱２１をたるませ、操作されたときに腕を収縮させるために第２の腱を引っ張りかつ同時に第１の腱をたるませるように適応させられており、装置は、さらに、駆動機構を操作することなく腱の引張りおよびたるみを可能にするための中間部材として、駆動機構３０および腱２０，２１に操作的に接続された少なくとも１つの付勢部材４０を有することを特徴とする。発明の第２の態様において、第１の態様による装置１０は、付勢部材４０と駆動機構との間に操作的に接続されており、かつ駆動機構が操作されていないときに駆動機構に伝達される腱における引張りおよび／または弛緩／たるみによって生じる付勢部材の動きを妨げながら、駆動機構が操作されたときに駆動機構から付勢部材およびさらに腱２０，２１へ動きを伝達するように適応させられた自己抑制ギヤ３１を有する駆動機構３０を備える。発明の第３の態様において、前の態様のいずれかによる装置１０において、付勢部材４０は弾性または弾力的または弾力のある部材でありかつ／または少なくとも１つの腱２０，２１は弾性または弾力的または弾力のあるまたは伸長可能である。発明の第４の態様において、あらゆる前の態様による装置１０において、付勢部材４０は少なくとも１つのばねである。発明の第５の態様において、第４の態様による装置１０において、付勢部材４０は、らせん／腕時計ばね、コイル／ヘリカル／ヘリコイダルばね、プレート／リーフ／リブ付きばね、ラミネート状タイプ／リーフばね、ばねブレードおよび／またはねじりばねのうちの少なくとも１つである。発明の第６の態様において、あらゆる前の態様による装置１０において、駆動機構３０は、各腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が取り付けられた少なくとも１つのプーリ５０，５１を有する。発明の第７の態様において、あらゆる前の態様による装置１０において、駆動機構３０は、各腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が取り付けられた少なくとも１つのロータリアーム６０，６１を有する。発明の第８の態様において、第６の態様による装置１０において、駆動機構３０は、腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２が個々に取り付けられた異なるサイズ／直径の少なくとも２つのプーリ５０，５１を有する。発明の第９の態様において、第７の態様による装置１０において、駆動機構３０は、付勢部材４０に取り付けられた第１の端部６０１，６１１と、対応する腱２０，２１の関連する第２の端部２０２，２１２に取り付けられた第２の端部６０２，６１２とを有する、異なる長さの少なくとも２つのロータリアーム６０，６１を備える。発明の第１０の態様において、第８の態様による装置１０において、駆動機構は、他方のプーリ５１のサイズ／直径ｄ，ｄ’より大きなサイズ／直径Ｄ，Ｄ’を備える１つのプーリ５０を有し、より大きなプーリ５０は第１の腱２０の第２の端部２０２に操作的に接続されており、より小さなプーリ５は第２の腱２１の第２の端部２１２に操作的に接続されている。発明の第１１の態様において、第９の態様による装置において、一方のロータリアーム６１は、他方のロータリアーム６０より短い長さを有し、より短いアーム６１は、第１の端部６１１において第２の腱２１の第２の端部２１２に操作的に接続されており、より長いアーム６０は、第１の端部６０１において第１の腱２０の第２の端部２０２に操作的に接続されている。発明の第１２の態様において、前の態様のうちのいずれかによる装置１０は、装置１０を備える少なくとも１つの身体部材／腕／指２，４を、取り扱われる物体に関して適切な位置に配置し、身体部材２，４を取り扱われる物体と物理的に接触するように移動させ、装置１０の少なくとも１つの腱２０，２１の対応する動きを測定することによって身体部材２，４の動きを検出し、所望の接触力が達成されるまで、物体とよりしっかりと物理的に接触するように身体部材２，４を付勢するために装置１０の駆動機構３０，７０を第１の方向に操作し、所望の接触力が達成されたとき駆動機構３０，７０の操作を停止させ、駆動機構３０，３１，７０の自己抑制機能によって物体と身体部材２，４との間の正確な接触力を維持し、物体との物理的接触が消滅させられるまで、身体部材２，４の付勢をゼロに減じるために駆動機構３０，７０を第２の方向へ操作し、装置１０および少なくとも１つの身体部材２，４を、取り扱われる別のまたは同じ物体に関して別のまたは同じ適切な位置に配置するステップを含む方法によって操作される。発明の第１３の態様において、第１２の態様による方法は、少なくとも１つの腱２０，２１および／または装置１０の腱のうちの１つまたは複数の少なくとも２つのスプリット端部の対応する交互の動きを測定することによって、少なくとも１つの身体部材２，４の動きを検出する別のステップを含む。発明の第１４の態様において、第１２または第１３の態様による方法において、物体の所望の取扱いに応答して別の腱をたるませながら一方の腱を引っ張ることによって装置１０の少なくとも２つの腱２０，２１の二方向の動きを制御するために、信号および測定を用いることによって身体部材２，４の動きを検出する別のステップを含む。発明の第１５の態様において、第１２〜第１４の態様のうちのいずれかによる方法は、付勢部材４０に予荷重をかけ、物体との所望の接触力が達成されるまで少なくとも一方の腱２０，２１における引張力を増大させることによって身体部材２，４を動的に付勢するために、装置１０の駆動機構３０，７０を第１の方向に操作する別のステップを含む。発明の第１６の態様において、第１２〜第１５の態様のうちのいずれかによる方法は、物体との所望の接触力がゼロになり、装置と、身体部材と、物体との間の物理的接触が存在しなくなるまで、付勢部材４０の荷重を除去し／付勢部材４０を弛緩させ、少なくとも一方の腱２０，２１における引張力を減じることによって、身体部材２，４の付勢を動的に減じるために、装置１０の駆動機構３０，７０を第２の方向へ操作する別のステップを含む。発明の第１７の態様において、第１２〜第１６の態様のうちのいずれかによる方法は、駆動機構を不動に維持する駆動機構３０，３１，３２，７０の自己抑制機能によって物体と身体部材との間の正確な接触力を維持し、少なくとも第１の人工的な腱２０を有する作動装置２０，２１を操作し、第１の人工的な腱２０の遠位端部２０１は、身体部材２，４の遠位端部に取り付けられておりかつ関節１を超えて身体部材に沿った第１の経路において延びており、第１の人工的な腱の近位端部２０は駆動装置３０に取り付けられており、作動装置２０，２１は、少なくとも第２の人工的な腱２１を有し、第２の人工的な腱２１の遠位端部２１は、身体部材２，４の前記遠位部分３に取り付けられておりかつ前記関節１を超えて身体部材の第２の経路に沿って延びており、第２の人工的な腱２１の近位端部２１２は、前記関節１を中心に第１の方向にトルクを生じるために前記第１の人工的な腱２０を引っ張りかつ同時に前記第２の人工的な腱２１をたるませ、手動で前記関節１を中心に第２の方向にトルクを生じるために前記第２の人工的な腱２１を引っ張りかつ同時に前記第１の人工的な腱２０をたるませることによって、駆動装置から独立して、駆動装置３０に取り付けられており、少なくとも一方の腱２０，２１における引張力を減じるまたは増大させるために、前記モータ３２と前記駆動装置３０との間に配置された付勢部材４０の荷重を除去する／付勢部材４０を弛緩させるまたは付勢部材４０に荷重をかける／付勢部材４０を付勢することによって、身体部材の付勢を同時にかつ動的に減じるまたは増大させる別のステップを含む。
【０１１５】
装置１０は、その特徴の全て、すなわちフルシステムとしてのモジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶおよびＶと共に図１４Ａおよび図１４Ｂに示されており、モジュールは、上記のような対応する部分と、装置１０の能力およびユーザフレンドリネスのさらなる改良のための付加的な機能および単純化されたメンテナンスおよび修理と組み合わされた付加的なものを含む。装置１０は、機能および／またはモジュールＩ〜Ｖの異なる組合せに関する異なる実施の形態において図１５Ａ〜図２６に示されており、図面は、これらの関連する機能をより良く視覚化するためにかつ装置１０およびそのモジュールＩ〜Ｖの全てのこれらのバージョンの下記の詳細な説明のより良い理解のために両方の断面図、斜視図および平面図を含む。装置１０の上記のおよびここで説明された態様または実施の形態または実施例の全ては、上記および下記のモジュールＩ〜Ｖおよび／またはそれらの機能のうちの１つ、２つ、３つまたは４つ、すなわち全てを含むことができ、装置１０の異なる構成において他のモジュールＩＩ〜Ｖのうちの１つまたは複数または全てとのあらゆる組合せにおいて、その機能を備えるこれらのモジュールＩ〜Ｖのうちのいずれか、例えば、モジュールＩを含むことができる。
【０１１６】
図１４Ａ〜図１４Ｂにおいて、装置１０は、上記のモジュールＩ〜Ｖの全てを有するように示されている。モジュールＩは、ケーシング３８の底部プレート３８１と、駆動機構３０と、電気モータ３２と、回転運動のための軸受４８とを有する。モジュールＩＩは、ウォームホイール３３および付勢部材４０を有し、ウォームホイール３３は、その内側に、付勢部材４０の外端４１と係合するためのスロット３３１を有する。このモジュールＩＩは、幾つかの態様／実施の形態において、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１７Ａ、図１７Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａおよび図２３Ｂに示されているように、フリーホイール部材１４０を有する。このフリーホイール部材１４０は、１つの実施の形態において、図１４Ａ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａおよび図２３Ｂに示されているようにアクスルであり、別の実施の形態において、図１６に示されているようにプレートである。このフリーホイール部材１４０は、プーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１（図１４Ａ〜図２６には示されていない）への接続のための第１の端部１４１と、付勢部材４０の内側端部４２への接続のための第２の端部１４２とを有する。フリーホイール部材１４０の第２の端部１４２にはスロット１４３が設けられており、このスロット１４３に、内側付勢部材端部４２が、いかなる遊びもなく、少なくともこれらの存在物のための寸法公差が許容するよりも大きな遊びなく、はめ込まれている（図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６および図１７Ａ，図１７Ｂ参照）。フリーホイール部材１４０の第２の端部１４２と第１の端部１４１との間には突出部１４４が配置されている（図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６および図１７Ａ、図１７Ｂ参照）。突出部１４４は、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａおよび図２３Ｂにおいてフリーホイール部材１４０の中間部分に配置されているが、その他の実施の形態において、フリーホイール部材端部１４１，１４２のいずれかのより近くまたはより離れて、例えば、第１の端部１４１にまたは第１の端部１４１に隣接してまたは第１の端部１４１上にまたはその近くに配置することができる。このフリーホイール部材突出部１４４は、付勢部材４０と、プーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１との間に遊びを許容するという目的を有し、すなわち、プーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１のうちの少なくとも一方には、２つの位置のみにおいてフリーホイール部材突出部１４４と係合するように配置された突出部５０１，５１１が設けられており（図１５Ａ、図１５Ｂおよび図１６参照）、すなわち、組み立てられたときにフリーホイール部材スロット１４３および付勢部材４０によって行われるように常に係合しないようになっている。これにより、図１６および図１７Ａ，図１７Ｂに示されているように、プーリ５０，５１の突出部５０１，５１１およびフリーホイール部材突出部１４４は、組立て後に配列／配置／位置決めされ、これにより、プーリ５０，５１の回転は、その突出部５０１，５１１を１つの角度位置から別の角度位置へ、付勢部材４０に係合することなく、すなわち付勢部材からの抵抗なく（摩擦のみが克服されなければならない）移動させることを可能にする。この抵抗を受けない移動は、プーリ突出部５０１，５１１が、図１７Ａおよび図１７Ｂにおける円弧の長さとして示された角度αに対応する２つの位置の間の完全なスイングを達成するまたは行うまで、行うことができる。図１７Ａおよび図１７Ｂにおける別の角度βは、移動のための限界／境界を視覚化している。なぜならば、突出部５０１，５１１および突出部１４４は、順応のための最小限の物理的スペースを有する必要があるからである。第１または第２の人工的な腱２０，２０’，２１が引っ張られたとき、プーリ５０，５１およびその突出部５０１，５１１またはロータリアームは、あるサイズまたは距離または長さまたは程度の移動が達成されるまで、付勢部材４０に係合することなく自由に移動させられる。このサイズまたは距離は、図１７Ａおよび図１７Ｂにおける角度αまたは図１２Ｊおよび図１２Ｋに示された装置において行われるならば線形距離に対応する。このフリーホイール移動が他方の端部位置に到達し、プーリ突出部５０１，５１１がフリーホイール部材突出部１４４に係合すると、フリーホイール部材１４０が係合され、プーリ突出部５０１，５１１からの力がフリーホイール部材１４０の慣性質量モーメントを超過すると移動を開始し、その突出部１４４を介してフリーホイール部材を、また、フリーホイール部材のスロット１４３を介して付勢部材４０の内側端部４２をも移動させ始め、これにより、付勢部材４０からのより大きな抵抗が生じる。付勢部材４０からの抵抗／付勢は、異なるサイズの提供、すなわち、付勢部材４０の特徴に依存してかつ装置１０の使用者の要求に依存してより大きなまたはより小さな抵抗を提供するように適応されていることができる。フリーホイール移動のサイズは、図１７Ｂにおける完全収縮および図１７Ａに示されているように腕または指２の完全延伸に対応するように適応させられている。モジュールＩＩＩは、外側ケーシング３８の中間プレート３８３と、積層されたまたはメンブレン形状のポテンショメータの形式の角度／回転センサ８０とを有する。このモジュールＩＩＩは、装置１０の全ての態様／実施の形態のために同じである。モジュールＩＶは、作動装置を形成しており、この作動装置は、プーリ５０，５１と、腱２０，２１の第２の端部２０２，２１２のための取付け点とから成る腱操作部分を有し、このモジュールＩＶは、異なる機能／構成を有し、例えば、プーリ５０，５１は、装置１０に組み付けられたとき永久に回転可能にロックされるまたは回転方向でのみロックされ、すなわち、モジュールＩＶが装置１０から取り外されたまたは分解されたとき、プーリ５０，５１は互いに関して少なくともある程度回転可能であり、これは、腱の長さ調節可能性を可能にし、モジュールＩＶの別のバージョンにおいて、トルク制限機能を有し、この場合、あらゆる腱２０，２１が外力によってあまりに強くまたは急速に引っ張られるとまたはモータ３２が暴走し、装置１０および／または装置の使用者、例えば、指２などを損傷するリスクがあるならば、この強く引っ張る腱または「壊れた」モータ３２によって影響される各プーリ５０，５１は、トルク制限効果により切り離され、モータ３２は、プーリを回転させることなく、摩擦および抵抗を除き、自由に回転することができる。モジュールＶは、装置１０の全ての態様／実施の形態のために同じであり、底部プレート３８１および中間プレート３８３として装置から容易に取外し可能なケーシング３８の上側プレート３８２のみを有する。
【０１１７】
図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて、装置１０は、全てのそのモジュールＩ〜Ｖおよびそれらの機能および駆動機構３０と共に示されており、モータ３２（可能な第１のギヤボックスを備えるまたは備えない）は、組み込まれたまたは外部の第１の角度／回転センサ８１を有し、かつウォームスクリュ３１に直接的に接続された出力軸を有する。ウォームスクリュ３１は、組立て後にウォームホイール３３と直接的に係合するように適応されている。ウォームホイール３３は、付勢部材４０の外端４１と係合するための、ウォームホイールの内側における内側スロット３３１によって、すなわち、付勢部材の一方の側に、接続されており、これらの図面における付勢部材は、クロックばねの形状のねじりばねである。付勢部材４０の他方の端部４１または他方の側は、ウォームホイール３３と同じ軸線を中心に回転することができるフリーホイール部材１４０に接続されている。ここでは、フリーホイール部材１４０は、アクスルまたは軸シャフトである。フリーホイール部材１４０は、プーリまたはスプールコア５２に、ただし２つの部材の間にフリーホイールインターバルと共に接続するために適応されており、すなわち、フリーホイール運動は、上記で説明したようにそれらの間に、動きの遊びを提供する。このフリーホイールインターバルは、プーリコア５２が、α（例えば、約３２０°）のある角度インターバルだけフリーホイール部材１４０に対して自由に回転することを許容するが、このインターバルの最後および最初において、フリーホイール部材１４０およびプーリコア５２は、それらの突出部１４４および突出部５０１，５１１によって係合される。フリーホイール機能は、使用者が、作動させられた指／肢２を、妨げられることなく、あるインターバル／距離だけ動かすことを可能にする。ここでは、プーリコア５２の角度位置は、第２の角度／回転センサ８０によって読み取られる。モジュールＩＶのプーリコア５２は、一種のスプラインジョイント５３を介して、２つのプーリ５０，５１、すなわち大きなプーリ５０および小さなプーリ５１に接続されている。スプラインジョイントは、この実施の形態では、１つまたは複数のトルクリミッタ１３０に接続されるように適応されている。ここでは、２つの腱２０，２１は、それぞれ１つずつ、２つのプーリのうちの一方に取り付けられており、反対方向に巻き付けられている。プーリコア５２と、各プーリ５０，５１との間には、使用者および装置１０の安全のために取り付けられた、モジュールＩＶにおけるスプラインジョイントの形式の別個のトルク制限機能が設けられている。ここでは、スプラインジョイントは、装置１０の能動的な部分である。なぜならば、スプラインジョイントは、プーリ５０，５１のためのトルクリミッタ１３０として働くからである。これは、プーリコア５２の大きな外側スプラインジョイント５３にスプラインジョイント１３５を介してしっかりと、すなわち回転不能であるが取外し可能に取り付けられておりかつ大きなスプライン接続された変形リング１３１と大きなプーリ５０との間の操作および駆動の自動的な係合および切断を生じる大きなプーリ５０に対する可撓性のスプラインジョイント１３７を有する、大き��スプライン接続された変形リング１３１と、プーリコア５２の小さな内側スプラインジョイント５４にスプラインジョイント１３６を介してしっかりと、すなわち回転不能であるが取外し可能に取り付けられておりかつ小さなスプライン接続された変形リング１３３と小さなプーリ５１との間の操作および駆動の自動的な係合および切断を生じる小さなプーリ５１に対する可撓性のスプラインジョイント１３８を有する、小さなスプライン接続された変形リング１３２と、の使用によって行われる。腱２０，２１のいずれかにおける張力が高くなりすぎ、これにより、使用者または装置１０を損傷する可能性があるならば、操作プーリ（大きなプーリ５０または小さなプーリ５１）とプーリコア５２との間のトルクは、その許容された最大値より高くなる。これが起こると、その最大値を超えて応力が加えられた関連するスプライン接続された変形リング１３１，１３２（大きな変形リング１３１または小さな変形リング１３２）は、弾性的に変形して、関連するプーリ５０および／または５１における凹所に係合したそのスプライン接続された連結１３７，１３８を解放させ、トルクが許容された最大値より低下しかつスプライン接続された連結１３７，１３８がその関連するプーリ５０，５１と操作的に係合するまで、プーリ５０，５１を回転させる。モジュールＩＶにおけるトルク制限機能の別の態様／実施の形態／実施例は、図１９Ｂに示されており、ここでは、プーリコア５２と各プーリ５０，５１との間の連結が、プーリにおける凹所５５，５６と係合しかつプーリコア５２におけるばね１３４を備える孔に配置されたばね付勢されたボール１３３によって提供され、これにより、ばね力は、各ボール１３３をある力でプーリ凹所５５，５６に対して／プーリ凹所５５，５６内へ押し付けるように適応されており、これにより、いずれかの腱２０，２１またはモータ３２が過剰な力を生じたとき、ボール１３３は、プーリ凹所と係合しなくなるように移動させられ、スプライン接続された変形リング１３１，１３２と類似の切断を提供する。２つのプーリ５０，５１は、プーリコア５２に取り付けられていないときにプーリが落下することを防止するために一緒に取り付けられるが、同じ軸線を中心に互いに対して回転することができる。２つのプーリ５０，５１の間には、一方の内側端部４５１において小さなプーリ５１に取り付けられかつ他方の外側端部４５２において大きなプーリ５０に取り付けられた、予め緊張させられた付勢部材４５が設けられており、予め緊張させられた付勢部材４５は、腱２０，２１の長さのための調節ばねとして働く。調節ばね４５の内側端部４５１は、プーリの開口に挿入されることによって小さなプーリ５１に接続されており（図２１Ａおよび図２１Ｂ参照）、この開口は、スロットであることができるが、ここでは、細長い開口であり、その細長い開口に内側端部４５１がスナップ式にはめ込まれる。調節ばね４５の他方の外側端部４５２は、大きなプーリ５０における丸みづけられた端部に引っかかる曲げ部を備えて成形されている（図２１Ａおよび図２１Ｂ参照）。ここでは、長さ調節ばね４５は、一定トルクばねの形状のねじりばねである。プーリ５０，５１がプーリコ��５２に取り付けられると、長さ調節ばね４５は、システム、すなわち腱２０，２１に作用を及ぼさない。なぜならば、腱２０，２１は回転可能に互いにロックされるからである。しかしながら、２つのプーリ５０，５１が取り外され、プーリコア５２から持ち上げられると、そのプリテンションを有する長さ調節ばね４５は、プーリを比較的小さなトルクで互いに反対方向に回転させ、装置１０が手袋５に配置されているならば、手袋５の指を通って出ている腱２０，２１を伸ばす／緊張させる。次いで、使用者の手が手袋に挿入されると、長さ調節ばね４５は、腱２０，２１を僅かな間だけ同時に解放させる。なぜならば、腱２０，２１は伸長させられた状態にあるからである。これは、手袋５が手４およびあらゆる指２に適切に装着されるまで行われる。プーリ５０，５１が次いで再びプーリコア５２に組み付けられる／取り付けられると、長さ調節ばね４５は再び腱２０，２１に対して作用を及ぼさないが、腱２０，２１を備える手袋５は、使用者に良好にフィットするように正確に調節され、使用する準備が整う。これにより、図２１Ａの上側の図における固定された距離は、手４の異なるサイズおよび手袋フィッティングのための腱２０，２１の完全な収縮および延伸に適応させられるという意味において固定されている。調節ばね４５は、手袋５を「収縮」させるためにモジュールＩＶが装置１０から取り外されたとき、２つのプーリ５０および５１を２つの異なる、すなわち反対の回転方向に押し付ける。
【０１１８】
図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、１つまたは複数のフリーホイール部材１４０を備えるモジュールＩＩのみが、装置１０のためのアドオン特徴として使用される。装置１０に、モジュールＩＩにおいてフリーホール機能が提供されている場合（図１８〜図２６における装置１０の以下の態様／実施の形態の全てが、それらのモジュールＩＩにおいてフリーホイール機能を有するわけではない）、各プーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１の２つの異なる角度／回転位置は、プーリおよび／またはロータリアームの延びの平面において見られるように、互いから少なくとも２７０°、好ましくは互いから２７０°〜３６０°、または最も好ましくは互いから約３００°〜３５５°の角度αで位置決めされる（図１６および図１７参照）。これは、付勢部材４０が行われる前に、完全に延伸したまたは収縮した位置／姿勢の間における腱２０，２１および身体部材２の移動に対応する少なくとも一方のプーリ５０，５１またはロータリアーム６０，６１の対応するフリーホイール回転運動を可能にする。
【０１１９】
図１５Ａ〜図１７Ｂにおいて、装置１０は駆動機構３０を有し、モータ３２（可能な第１のギヤボックスを備えるまたは備えない）は、組み込まれたまたは外部の第１の角度／回転センサ８１を有し、かつウォームスクリュ３１に直接的に接続された出力軸を有する。ウォームスクリュ３１は、組立て後にウォームホイール３３と直接的に係合するように適応されている。ウォームホイール３３は、付勢部材４０の外端４１と係合するためのウォームホイールの内側における内側スロット３３１によって、すなわち、付勢部材の一方の側に接続されており、これらの図面における付勢部材は、クロックばねの形状のねじりばねである。付勢部材４０の他方の端部４１または他方の側は、ウォームホイール３３と同じ軸線を中心に回転することができるフリーホイール部材１４０に接続されている。図１５および図１７において、フリーホイール部材１４０は、アクスルまたは軸シャフトであり、図１６においてはプレートである。フリーホイール部材１４０は、プーリコア５２に、ただし２つの部材の間にフリーホイールインターバルと共に接続されており、すなわち、フリーホイール運動は、図１４Ａおよび図１４Ｂにおける装置１０に関して上記で説明したようにそれらの間に、動きの遊びを提供する。ここでも、プーリコア５２の角度位置は、図１４Ａおよび図１４Ｂにおけるように第２の角度／回転センサ８０によって読み取られる。プーリコア５２は、一種のスプラインジョイント５３を介して、２つのプーリ５０，５１、すなわち大きなプーリ５０および小さなプーリ５１に接続されている。図１５、図１６および図１７において、２つの腱２０，２１は、２つのプーリ５０，５１のそれぞれに１つずつ取り付けられており、反対方向に巻き付けられている。
【０１２０】
図１８Ａ〜図１９Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、１つまたは複数のトルク制限機構１３０を備えるモジュールＩＶのみが、装置１０のためのアドオン特徴として使用されている。図１８、図１９Ａおよび図１９Ｂにおいて、装置１０は駆動機構３０を有し、モータ３２（可能な第１のギヤボックスを備えるまたは備えない）は、組み込まれたまたは外部の第１の角度または回転センサ８１を有し、かつウォームスクリュ３１に直接的に接続された出力軸を有する。ウォームスクリュ３１は、組立て後にウォームホイール３３と直接的に係合するように適応されている。ウォームホイール３３は、外側付勢部材端部４１と係合するための内側における内側スロット３３１によって、すなわち、付勢部材の一方の側に接続されており、これらの図面における付勢部材は、クロックばねの形状のねじりばねである。この装置１０において、プーリ５０，５１は、プーリコア５２と、異なる直径を備える２つのプーリ５０，５１、すなわち大きなプーリ５０および小さなプーリ５１とに分割されたプーリまたはスプールパッケージの一部である。この装置は、安全性のために、各プーリ５０，５１とプーリコア５２との間にトルク制限機構１３０を有する。これにより、これらの２つのトルクリミッタ１３０のそれぞれは、プーリコア５２における剛性アンカリングおよび「ラチェット」のような、ただし滑らかな連結を備える２つの幾分可撓性のスプライン接続された変形リング１３１，１３２、すなわちそれらの間の操作および駆動のための各プーリ５０，５１への可撓性のアンカリングを有し、この変形リング１３１，１３２は互いに独立して働く。これは、それぞれ２つの異なるプーリ５０および５１およびそれらの腱２０，２１のための異なるトルク制限を有することを可能にする。モジュールＩＶのこのトルク制限機能は、モータ３２が故障し、安全であるという限界を超えて腱２０，２１のいずれかを緊張させ始めるならば安全性を提供するまたは外力が手袋／１つの指／複数の指／１つの腱／複数の腱を、装置１０または使用者を損傷する可能性がある力で引っ張るならば、１つのトルクリミッタ／複数のトルクリミッタが「作動し」、使用者または装置を損傷することなくプーリ５０および／または５１をプーリコア５２に対して回転させる。同じ安全性効果が、図１９Ｂにおけるトルクリミッタ１３０のためのボールおよびばねソリューションによって提供される。図１９Ａの、トルクリミッタ１３０，１３１，１３２の左上の断面図において、（能動的な／操作的な腱２０における）Ｆ1、およびトルク制限効果がアクティブであるための許容されたインターバル内で、すなわち、Ｆ1は、他の２つの下側の断面図においてＦmaxより低い。トルクリミッタの図１９Ａにおける左中央の断面図において、（能動的な／操作的な腱２０における）力Ｆ2は、トルクリミッタがそれらのアンカリングを緩め始めたとき、すなわちトルクリミッタが切断されようとするときの最も高い許容可能な力Ｆmaxと等しい。図１９Ａの一番下の断面図において、（能動的な／操作的な腱２０における）力Ｆ3は、Ｆmaxより高くまたは大幅に��く、これにより、（他方の腱２１が能動的／操作的であるならば）トルクリミッタ１３０，１３１または１３０，１３２は、力Ｆ3がＦmaxの大きさより低く低下させられるまたは衰弱させられるまで、関連するプーリ５０または５１またはロータリアームを回転させ、その後、トルク制限効果が再び作動させられる。
【０１２１】
図１８Ａ〜図１９Ｂにおいて、装置１０は駆動機構３０を有し、モータ３２（可能な第１のギヤボックスを備えるまたは備えない）は、組み込まれたまたは外部の第１の角度／回転センサ８１を有し、かつウォームスクリュ３１に直接的に接続された出力軸を有する。ウォームスクリュ３１は、組立て後にウォームホイール３３と直接的に係合するように適応されている。ウォームホイール３３は、付勢部材４０の外端４１と係合するためのウォームホイールの内側における内側スロット３３１によって、すなわち、付勢部材の一方の側に接続されており、これらの図面における付勢部材は、クロックばねの形状のねじりばねである。付勢部材４０の他方の端部４１または他方の側は、ウォームホイール３３と同じ軸線を中心に回転することができるプーリコア５２に接続されている。ここでも、プーリコア５２の角度位置は、第２の角度／回転センサ８０によって読み取られる。プーリコア５２は、一種のスプラインジョイント５３を介して、２つのプーリ５０，５１、すなわち大きなプーリ５０および小さなプーリ５１に接続されている。ここでは、２つの腱２０，２１は、２つのプーリ５０，５１のそれぞれに１つずつ取り付けられており、反対方向に巻き付けられている。プーリコア５２と、各プーリ５０，５１との間には、使用者および装置１０の安全のために取り付けられた、モジュールＩＶにおける別個のトルク制限機能が設けられている。ここで、トルクリミッタ１３０のスプラインジョイント５３，５４，１３５，１３６，１３７，１３８は、装置１０の能動的な部分である。なぜならば、これらは、実際、トルクリミッタ１３０を、図１４Ａおよび図１４Ｂにおける装置と同じ形式でプーリ５０，５１のために働かせるからである。２つのプーリ５０，５１は、プーリコア５２に取り付けられていないときにプーリが落下することを防止するために一緒に取り付けられるが、同じ軸線を中心に互いに対して回転することができる。
【０１２２】
図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２１Ａ、図２１Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、長さ調節可能性機能４５，４５１，４５２を備えるモジュールＩＶのみが、装置１０のためのアドオン特徴として使用されている。手４が不自由な人にとって、それらの装置１０を使用するのが容易であることが重要である。したがって、自動的な腱調節が開発されており、これにより、手袋５において腱２０，２１の長さを調節することが容易である。これは、例えば、炎症および腫れに応じて手４および指２のサイズが日ごとに異なる可能性がある関節炎の人になって重要である。ここでは、２つのプーリ５０，５１は、プーリコア５２に取り付けられていないときにプーリが落下することを防止するために一緒に取り付けられているが、同じ軸線を中心に互いに対して回転することができる。２つのプーリ５０，５１の間には、その内側端部４５１において小さなプーリ５１に取り付けられかつその外側端部４５２において大きなプーリ５０に取り付けられた、予め緊張させられた付勢部材４５が設けられている。予め緊張させられた付勢部材４５は、腱２０，２１の長さのための調節ばねとして働く。長さ調節ばね４５は、一定トルクばねの形状のねじりばねである。プーリ５０，５１がプーリコア５２に取り付けられると、長さ調節ばね４５は、システム、すなわち腱２０，２１に作用を及ぼさない。なぜならば、それらは回転可能に互いにロックされるからである。２つのプーリ５０，５１が取り外され、プーリコア５２から、ひいては装置１０から持ち上げられると、そのプリテンションを備える長さ調節ばね４５は、プーリを比較的小さなトルクで互いに反対方向に回転させ、装置１０が手袋５に配置されているならば、手袋５の１つまたは複数の指２を通って出ている腱２０，２１を伸ばす／緊張させる。次いで、使用者の手４が手袋に挿入されると、長さ調節ばね４５は、腱２０，２１を僅かな間だけ同時に解放させる。なぜならば、腱２０，２１は、延伸された状態にあるからである。これは、手袋５が手４およびあらゆる指２に適切に装着されるまで行われる。プーリ５０，５１が次いで再びプーリコア５２に組み付けられる／取り付けられると、長さ調節ばね４５は再び腱２０，２１に対して作用を及ぼさないが、腱２０，２１を備える手袋５は、使用者の手４および指２に良好にフィットするように正確に調節され、使用する準備が整う。
【０１２３】
図２０Ａ〜図２１Ｂにおいて、装置１０は駆動機構３０を有し、モータ３２（可能な第１のギヤボックスを備えるまたは備えない）は、組み込まれたまたは外部の第１の角度／回転センサ８１を有し、かつウォームスクリュ３１に直接的に接続された出力軸を有する。ウォームスクリュ３１は、組立て後にウォームホイール３３と直接的に係合するように適応されている。ウォームホイール３３は、付勢部材４０の外端４１と係合するためのウォームホイールの内側における内側スロット３３１によって、すなわち、付勢部材の一方の側に接続されており、これらの図面における付勢部材は、クロックばねの形状のねじりばねである。付勢部材４０の他方の端部４１または他方の側は、ウォームホイール３３と同じ軸線を中心に回転することができるプーリコア５２に接続されている。ここでは、プーリコア５２の角度位置は、第２の角度／回転センサ８０によって読み取られる。プーリコア５２は、一種のスプラインジョイント５３を介して、２つのプーリ５０，５１、すなわち大きなプーリ５０および小さなプーリ５１に接続されている。ここでは、２つの腱２０，２１は、２つのプーリ５０，５１のそれぞれに１つずつ取り付けられており、反対方向に巻き付けられている。２つのプーリ５０，５１は、プーリコア５２に取り付けられていないときにプーリが落下することを防止するために一緒に組み立てられているが、同じ軸線を中心に互いに対して回転することができる。
【０１２４】
図２２Ａおよび図２２Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、１つまたは複数のトルク制限機構１３０を備えるモジュールＩＶおよび１つまたは複数のフリーホイール部材１４０を備えるモジュールＩＩのみが、装置１０．１のためのアドオン特徴として使用されている。したがって、図１８Ａ〜図１９Ｂの装置１０およびトルク制限機能、および図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１７Ａおよび図１７Ｂに関しておよびフリーホイール機能に関して説明されたのと同じ部分、機能、効果および改良が、図２２Ａおよび図２２Ｂにおけるこの装置１０にも当てはまる。
【０１２５】
図２３Ａおよび図２３Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、１つまたは複数の長さ調節可能性機能４５，４５１，４５２を備えるモジュールＩＶおよび１つまたは複数のフリーホイール部材１４０を備えるモジュールＩＩのみが、装置１０．１のためのアドオン特徴として使用されている。したがって、図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２１Ａ、図２１Ｂの装置１０および腱長さ調節可能性機能に関してならびに図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１７Ａおよび図１７Ｂおよびフリーホイール機能に関して説明されたのと同じ部分、機能、効果および改良が、図２３Ａおよび図２３Ｂにおけるこの装置１０にも当てはまる。
【０１２６】
図２４Ａおよび図２４Ｂにおいて、全てのそのモジュールＩ〜Ｖと共に、ただしそれらの機能の全てと共にではないが、装置１０が示されており、すなわち、１つまたは複数の長さ調節可能性機能４５，４５１，４５２および１つまたは複数のトルク制限機構１３０を備えるモジュールＩＶのみが、装置１０．１のためのアドオン特徴として使用されている。したがって、図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２１Ａ、図２１Ｂの装置１０および腱長さ調節可能性機能に関してならびに図１８Ａ〜図１９Ｂおよびトルク制限機能に関して説明されたのと同じ部分、機能、効果および改良が、図２４Ａおよび図２４Ｂにおけるこの装置１０にも当てはまる。
【０１２７】
図２５および図２６において、装置１０は、全てのそのモジュールＩ〜Ｖを備えて、ただしたとえモータが腱２０，２１を動かすとしても簡略化のためにモータを備えずに、上記で説明したようなモジュール機能のうちの少なくとも１つまたは複数または全てを備えて示されている。ここでは、作動させられる指２のそれぞれのために、指が曲げられる方向に対応する指２の２つの互いに反対の側２ａ，２ｂのそれぞれに１つまたは複数の腱２０，２１が設けられている。互いに反対側の腱２０，２１は、反対側の腱のためのスプールの異なる直径を備える、上記で説明された設計により、それぞれの他方の動きに追従し、たるまされない。この事実は、指先３，３ａのための著しく大きな開口を備える手袋５を設計するために、さらには、指２の内側／下側全体を開放または露出したままにしておくために、使用される。これは、腱が互いの動きに追従するとき、手袋５の指部分３の先端部３ａに固定された腱２０，２１が、手袋の指部分を常に所定の位置に保持するからである。例えば、指２をまっすぐにするために指の上側２ｂの先端部３ａが緊張させられると、手袋の指部分またはカバレッジ３ａを所定の位置に保持する、指２の下側２ａにおける腱２０が存在しないと、手袋の指部分３ａは指２からずれ落ちやすい。これは証明されており、すなわち、腱が、たるまされずに指２の上側および下側に保持されている限りは、指の下側２ａが手袋５の指部分カバレッジ３ａによってカバーされていないとしても、手袋の指部分カバレッジ３ａが指からずれ落ちることはない。
【０１２８】
図２５、図２６およびその他の図において、腱２０，２１および指先３，３ａに示された、文字Ｆを有する矢印および文字Ｆを有さない矢印の双方は、腱および身体部材２、すなわち、指先３および指先カバレッジ３ａの動き（および力の方向）を視覚化しており、これにより、指先カバレッジ３ａを引っ張り外すかもしれない１つの腱２１のみではなく、少なくとも２つの腱２０，２１を使用した、所定の位置に保持または維持する効果を明確化している。しかしながら、装置１０における両方の腱２０，２１のレイアウトおよび配置の発明による設計は、指先カバレッジ３ａの望ましくない引っ張り外しのこのリスクを排除する。
【０１２９】
さらに、角度αによって視覚化されたフリーホイール移動のサイズは、プーリ５０，５１の寸法、サイズ、すなわち直径およびロータリアーム６０，６１の長さに依存し、この場合、この角度は、規定された角度以外のあらゆるその他のサイズ、例えば、５°〜３５０°であることができる。
【０１３０】
１つの態様において、装置１０は、プーリ５０，５１の２つの対、すなわち、一対のプーリ５０，５１と、別の対のプーリ５０，５１とを有し、各対はプーリのセットである。プーリ５０，５１のこれらの２つの対またはセットは、プーリ５０，５１の各セットまたは対のための共通のまたは相互の回転軸および共通のまたは相互のフリーホイール機能またはプーリ５０，５１の各セットまたは対のための１つのフリーホイール部材を備えて、並列に組み立てることができるまたは固定されたプレートと同様に固定することができ、これにより、各プーリ対またはプーリのセットは、共通の軸線を中心にまたは共通の軸線の周りを互いにかつフリーホイール部材に対して自由に回転可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１：ジョイント、  ２：腕／指、  ２ａ：身体部材／部分／腕／指／肢の第１の／他の／下側および／または下側／内側、  ２ｂ：身体部材／腕／指の第２の／背の／上側、  ３：腕／指の近位／自由端部、  ３ａ：指先／爪カバレッジ、  ４：身体部材／手、  ５：手袋、  １０：装置、  ２０：第１の腱、  ２０’：（タックルを介した）第１の腱に関連した延伸／付加的な腱部分／セクション、  ２０１：第１の腱の１つの／第１の端部、  ２０１’：第１の腱部分を延長させる第１の端部、  ２０２：第１の腱の他方の／１つの／第２の端部、  ２０２’：第１の腱部分を延長させる第２の端部、  ２１：第２または第３または第４または第５の（またはさらに多くの）腱、  ２１１：第２の腱の１つの／第１の端部、  ２１２：第２／第３の腱の他方の／１つの／第２の端部、  ２２：腱張力センサ／ユニット／フィードバック信号、  ３０：駆動機構／自己抑制ギヤ、例えば、ウォームギヤ／ウォームギヤユニット／ウォーム減速ギヤ、  ３１：ウォームスクリュ、  ３２：例えば、線形にまたは回転するように電気的に駆動される、駆動機構に動力を提供するためのモータ、  ３２１：モータ制御装置、  ３３：ウォームホイール、  ３３１：外側の付勢部材端部４１と係合するためのウォームホイールの内側におけるスロット、  ３４：太陽歯車、  ３５：内歯歯車、  ３６：遊星歯車枠、  ３７：遊星歯車、  ３８：外側ケーシング、  ３９：ギヤホイール、  ３８１：ケーシング３８の底部／下側プレート、  ３８２：ケーシング３８の上側プレート、  ３８３：ケーシング３８のミドル／中間プレート、  ４０：バイアスまたは付勢機構／部材／部材、  ４１：バイアス／付勢機構または部材または部材４０の１つの／第１の／外側端部、  ４２：バイアス／付勢機構／部材／部材の別の／第２の／内側端部、  ４３：付勢部材のためのケーシング、  ４４：腱の可撓性の部分／部材／セクション、  ４５：調節ねじ、  ４５１：調節ねじの第１のまたは内側端部、  ４５２：調節ねじの第２の／外側端部、  ４６：圧力／ウェーブばね、  ４７：第１の軸受、  ４８：第２の軸受、  ５０：第１の／一次／大きなプーリ、  ５０１：フリーホイール部材１４０に係合するためのピン、  ５１：第２のまたは二次的な／小さなプーリ、  ５１１：フリーホイール部材１４０に係合するためのピン、  ５２：スプール／プーリコアまたはハブ、  ５３，５４：プーリにおけるスプラインジョイントに係合するための、プーリコアにおけるスプラインジョイント、  ５５，５６：リング１３１，１３２／ボール１３３を係合／分離させるためのプーリにおける凹所／へこみ／ディンプル、  ６０：１つの／第１の／一次／長いロータリアーム、  ６０１：第１のアームの１つの／第１の端部、  ６０２：第１のアームの他方の／１つの／第２の端部、  ６１：別の／第２の／二次的な／短いロータリアーム、  ６１１：第２のアームの１つの／第１の端部、  ６１２：第２のアームの他方の／第２の端部、  ７０：装置１０のための制御ユニット、  ７１：信号獲得／作動信号、  ７２：マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、  ７３：制御アプリケーション、  ７４：位置制御装置、  ７５：速度制御装置、  ７６：電流制御装置、  ７７：電流フィードバック、  ７８：速度フィードバック、  ７９：モータ位置フィードバック、  ８０：プーリ／スプール／アーム５０，５１，６０，６１，８１における第１のセンサ、例えば光学式エンコーダ、  ８１：モータ３２および／またはウォームギヤ３０における第２／第３のセンサ、例えば、光学式エンコーダ、  ８２：巻取り部分３１／付勢部材４０の間の相対位置の検出／制御のための制御ユニット、  ８３：付勢部材の動きおよび／または張力を測定することを可能にするためのモータおよび／または付勢機構における第４／第５のセンサ、例えばレーザセンサ、  ９０：ギヤホイールへの駆動機構の線形移動の伝達のためのラック、  ９１：スクリュからの回転運動を線形にウォームホイールへ伝達するナット、  ９２：リンク機構／アーム／リンク機構アーム／部材（剛性）、  ９３：ジョイント（回動／回転）、  ９４：それを中心に両アームが回転する、  アーム６０，６１の間のスタティックジョイント、  １００：タックル、  １１０：第１／第２／付加的な腱部分／セクションのための固定された／アタッチメントポイント、  １２０：タックルの中心軸線／点、  １３０：トルクリミッタ、  １３１：大きなトルクリミッタリング、  １３２：小さなトルクリミッタリング、  １３３：トルクリミッタボール、  １３４：トルクリミッタばね、  １３５：プーリコア５２におけるスプラインジョイント５３に係合するための、リング１３１におけるスプラインジョイント、  １３６：プーリコアジョイント５４に係合するための、リング１３２におけるスプラインジョイント、  １３７：プーリ凹所５５に係合するための、リング１３１におけるスプラインジョイント、  １３８：プーリ凹所５６に係合するための、リング１３２におけるスプラインジョイント、  １４０：フリーホイール部材／アクスル／プレート、  １４１：フリーホイール部材の第１の／上の／外の端部／側、  １４２：フリーホイール部材の第２の／下の／内の端部／側、  １４３：付勢部材端部４２に係合するための、第２のフリーホイール部材端部／側におけるスロット、  １４４：プーリ５０，５１またはアーム６０，６１に係合するための、第１のフリーホイール部材における突出部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図３Ｍ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１２Ｊ】
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【図１２Ｋ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
2020524059.tif 000049
【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
2020524059.tif 000051
【図１５Ｂ】
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【図１６】
2020524059.tif 000053
【図１７Ａ】
2020524059.tif 000054
【図１７Ｂ】
2020524059.tif 000055
【図１８Ａ】
2020524059.tif 000056
【図１８Ｂ】
2020524059.tif 000057
【図１９Ａ】
2020524059.tif 000058
【図１９Ｂ】
2020524059.tif 000059
【図２０Ａ】
2020524059.tif 000060
【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
2020524059.tif 000064
【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
2020524059.tif 000068
【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
2020524059.tif 000071
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月16日(2019.4.16)
【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】
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）であって、該装置は、前記関節を中心にトルクを発生させるために前記関節（１）を超えて前記身体部材の遠位部分（３）に配置されるように構成された作動装置（２０，２０’，２１）と、
前記関節の前の前記身体部材の近位部分に配置されるように構成された駆動機構（３０）と、
該駆動機構（３０）を駆動するためのモータ（３２）と、を備え、
前記作動装置は、第１の人工的な腱（２０，２０’）を有し、該第１の人工的な腱（２０，２０’）の遠位端部（２０１，２０１’）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に配置されるように構成されておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材に沿った第１の経路において延びており、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の近位端部（２０２，２０２’）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられており、前記作動装置（２０，２０’，２１）は、第２の人工的な腱（２１）を有し、該第２の人工的な腱（２１）の遠位端部（２１１）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に配置されるように構成されておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材の第２の経路に沿って延びており、前記第２の人工的な腱（２１）の近位端部（２１２）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられている、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）において、
前記駆動機構（３０）は、前記モータ（３２）に操作的に連結された駆動ホイール（３３）を有し、該駆動ホイールは、前記モータと前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に操作的に配置されており、前記駆動機構は、前記駆動ホイールを動かすために前記モータによって作動させられたとき、前記関節（１）を中心として第１の方向にトルクを発生させるために、前記第１の人工的な腱（２０）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第２の人工的な腱（２１）が前記第１の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、前記関節（１）を中心に第２の方向にトルクを発生させるために、前記第２の人工的な腱（２１）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第１の人工的な腱（２０）が前記第２の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、各腱が他方の腱の動きに追従するときに各腱が伸長させられているがひずまされないまま、前記身体部材（２）の二方向移動を提供するように、配置されており、前記駆動機構(３０)の前記駆動ホイール（３３）と前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に付勢部材（４０）が配置されていることを特徴とする、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）。
【請求項２】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）を有し、該少なくとも１つのプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）は、前記付勢部材（４０）と前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に操作的に配置されており、前記付勢部材（４０）と、前記少なくとも１つのプーリ（５０，５０１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）が引っ張られると、前記プーリ（５０，５０１）またはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）および前記第２の人工的な腱（２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）が個々に取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）を有し、前記付勢部材（４０）と、前記少なくとも１つのプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項２記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記第１の経路は、前記関節の第１の側（２ａ）に配置されるように構成されており、前記第２の経路は、少なくとも部分的に前記第１の側と反対の、前記関節の第２の側（２ｂ）に配置されるように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記モータ（３２）と、前記駆動機構（３０）の前記駆動ホイール（３３）との間に配置された自己抑制駆動部材（３１）をさらに備え、該自己抑制駆動部材は、前記モータが作動させられていないとき、不動である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作直径（Ｄ，Ｄ’）を備える第１のプーリ（５０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２の操作直径（ｄ，ｄ’）を備える第２のプーリ（５１）とを有し、前記第１の操作直径は前記第２の操作直径より大きい、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作アーム長さを備える第１のロータリアーム（６０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２のアーム長さを備える第２のロータリアーム（６１）とを有し、前記第１の操作アーム長さは前記第２のアーム長さより大きい、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項８】
前記モータ（３２）の位置を検出するためのセンサ（８１）と、各腱（２０，２１）の動きに応答して線形移動または回転角度を検出するためのセンサ（８０，８３）とをさらに備え、これは、前記身体部材（２）の位置を求めかつ前記付勢部材（４０）の付勢、ひいては各腱における引張力を求めるために利用される、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項９】
前記フリーホイール部材（１４０）は、前記付勢部材（４０）と係合した第１の端部（１４１）と、異なる方向への少なくとも一方の腱（２０，２１）の動きの結果として生じる前記プーリまたは前記ロータリアームのための２つの分離された／異なる角度／回転位置においてのみ前記駆動機構（３０）の少なくとも一方の前記プーリ（５０，５１）または前記ロータリアームと係合するように配置された第２の端部（１４２）と、を有する、請求項４から８が請求項２または３に従属するときの請求項２から８までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記フリーホイール部材（１４０）の前記第２の端部（１４２）は、前記腱（２０，２１）が１つの方向へ所定の距離だけ移動したときに前記少なくとも１つのプーリまたはロータリアームの第１の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリ（５０，５１）または前記ロータリアームのみと係合し、前記腱が反対方向に所定の距離だけ移動したときに第２の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリまたは前記ロータリアームのみと係合するように適応させられており、各プーリまたはロータリアームは、これらの２つの位置の間で自由に移動させられる、請求項９記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記第１の人工的な腱（２０，２０’）は、その遠位端部（２０１，２０１’）によって前記身体部材（２）の前記遠位部分（３）および指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられるように構成されており、前記第２の人工的な腱（２１）は、その遠位端部（２１１）によって前記身体部材の前記遠位部分（３）および同じ指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられるように構成されており、前記指先カバレッジ（３ａ）は、少なくとも部分的に指先の背側をカバーしている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１２】
前記第１のプーリ（５０）および前記第２のプーリ（５１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項６記載の装置（１０）。
【請求項１３】
前記第１のロータリアーム（６０）および前記第２のロータリアーム（６１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項７記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のプーリ（５０，５１）が共通してかつ取外し可能に連結されたプーリハブ（５２）を有し、前記第１および第２のプーリは、前記プーリハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記プーリハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１２記載の装置（１０）。
【請求項１５】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）が共通してかつ取外し可能に連結されたアームハブを有し、前記第１および第２のロータリアームは、前記アームハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記アームハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１３記載の装置（１０）。
【請求項１６】
前記第１および第２のプーリ（５０，５１）は、前記プーリハブ（５２）から分解されたとき少なくとも１つの付勢部分（４５）を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記プーリハブからの分解後に反対方向に前記プーリを押し付けるように配置されている、請求項１４記載の装置（１０）。
【請求項１７】
前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）は、前記アームハブから分解されたとき少なくとも１つの付勢部分を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記アームハブからの分解後に反対方向に前記アームを押し付けるように配置されている、請求項１５記載の装置（１０）。
【請求項１８】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有する、請求項６から１７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１９】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）は、前記プーリハブまたはその関連するプーリ（５０，５１）に回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連する腱（２０，２１）に連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連する腱との間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項１８記載の装置（１０）。
【請求項２０】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１のプーリ（５０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２のプーリ（５１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記プーリハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するプーリに連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するプーリとの間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項１８または１９記載の装置（１０）。
【請求項２１】
前記駆動機構（３０）は、前記アームハブと前記第１のロータリアーム（６０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記アームハブと前記ロータリアーム（６１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記アームハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するロータリアームに連結されており、各ロータリアームは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するロータリアームとの間のアンカリング力より小さい限り、前記アームハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項６から１７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２２】
前記各プーリ（５０，５１）と前記各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）との間のアンカリング（１３７，１３８）は、前記各トルクリミッタが、その腱（２０，２１）またはプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）とのそのアンカリングにおいて可撓性であるように達成され、これにより、あらゆる引っ張る腱(２０，２１)および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタの変形する／たわむ力より大きいとき、各トルクリミッタと、その関連する腱またはプーリまたはロータリアームとの間のアンカリングは、回転可能に切断される、請求項１９または２０記載の装置（１０）。
【請求項２３】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた第１のプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）と、少なくとも前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた第２のプーリ（５１）またはロータリアーム（６１）とを含む、対ごとに連結されたプーリのセットを有し、前記付勢部材（４０）と、両プーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１から２２までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２４】
前記駆動機構（３０）は、２つの第１の人工的な腱（２０，２０’）および２つの第２の人工的な腱（２１）が取り付けられた、対ごとに連結されたプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）の２つのセットを有し、一方の前記第１の人工的な腱がプーリの各対に、かつ一方の前記第２の人工的な腱がプーリの各対に取り付けられており、前記付勢部材（４０）と、前記対ごとに連結されたプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームの各セットとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、前記プーリまたはロータリアームの関連する対は、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項２３記載の装置（１０）。
【請求項２５】
人工的な腱（２０，２１）におけるたるみを提供するために前記人工的な腱（２０，２１）における弾性手段（４４）をさらに有する、請求項１から２４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか１項記載の装置を操作する方法であって、
−装置（１０）を備える少なくとも１つの身体部材（２，４）を、取り扱われる物体に関して適切な位置に配置するステップと、
−前記身体部材（２，４）を、前記取り扱われる物体と物理的に接触するように移動させるステップと、
−各腱が他方の腱の動きに追従するとき、各腱の所定のかつ制御された予荷重で前記身体部材（２）の二方向の移動を提供するために、前記装置（１０）の少なくとも１つの腱（２０，２１）の対応する動きを測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出するステップと、
−所望の接触力が達成されるまで、前記物体とよりしっかりと物理的に接触するように前記身体部材（２，４）を付勢するために、前記装置（１０）の駆動機構（３０，７０）を第１の方向に操作するステップと、
−前記所望の接触力が達成されたとき前記駆動機構（３０，７０）の操作を停止させるステップと、
−該駆動機構（３０，３１，７０）の自己抑制機能によって、前記物体と前記身体部材（２，４）との間の正確な接触力を維持するステップと、
−前記物体との物理的接触が消滅させられるまで、前記身体部材（２，４）の付勢をゼロに減じるために、前記駆動機構（３０，７０）を第２の方向へ操作するステップと、
−前記装置（１０）および少なくとも１つの前記身体部材（２，４）を、取り扱われる別のまたは同じ物体に関して別のまたは同じ適切な位置に配置するステップとを含む、
方法。
【請求項２７】
前記装置（１０）の前記少なくとも２つの腱（２０，２１）の対応する交互の移動を測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出する別のステップを含む、請求項２６記載の装置を操作する方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月19日(2020.2.19)
【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】
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）であって、該装置は、前記関節を中心にトルクを発生させるために前記関節（１）を超えて前記身体部材の遠位部分（３）に配置されるように構成された作動装置（２０，２０’，２１）と、
前記関節の前の前記身体部材の近位部分に配置されるように構成された駆動機構（３０）と、
該駆動機構（３０）を駆動するためのモータ（３２）と、を備え、
前記作動装置は、第１の人工的な腱（２０，２０’）を有し、該第１の人工的な腱（２０，２０’）の遠位端部（２０１，２０１’）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に配置されるように構成されておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材に沿った第１の経路において延びており、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の近位端部（２０２，２０２’）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられており、前記作動装置（２０，２０’，２１）は、第２の人工的な腱（２１）を有し、該第２の人工的な腱（２１）の遠位端部（２１１）は、前記身体部材の前記遠位部分（３）に配置されるように構成されておりかつ前記関節（１）を超えて前記身体部材の第２の経路に沿って延びており、前記第２の人工的な腱（２１）の近位端部（２１２）は、前記駆動機構（３０）に取り付けられている、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）において、
前記駆動機構（３０）は、前記モータ（３２）に操作的に連結された駆動ホイール（３３）を有し、該駆動ホイールは、前記モータと前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に操作的に配置されており、前記駆動機構は、前記駆動ホイールを動かすために前記モータによって作動させられたとき、前記関節（１）を中心として第１の方向にトルクを発生させるために、前記第１の人工的な腱（２０）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第２の人工的な腱（２１）が前記第１の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、前記関節（１）を中心に第２の方向にトルクを発生させるために、前記第２の人工的な腱（２１）を引っ張りかつ同時にかつ能動的に、前記第１の人工的な腱（２０）が前記第２の人工的な腱のこの動きに追従することを可能にし、各腱が他方の腱の動きに追従するときに各腱が伸長させられているがひずまされないまま、前記身体部材（２）の二方向移動を提供するように、配置されており、前記駆動機構(３０)の前記駆動ホイール（３３）と前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に付勢部材（４０）が配置されていることを特徴とする、
関節（１）を中心に身体部材（２）を回動させるための装置（１０）。
【請求項２】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）を有し、該少なくとも１つのプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）は、前記付勢部材（４０）と前記腱（２０，２０’，２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）との間に操作的に配置されている、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）および前記第２の人工的な腱（２１）の各近位端部（２０２，２０２’，２１２）が個々に取り付けられた少なくとも１つのプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）を有する、請求項２記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記第１の経路は、前記関節の第１の側（２ａ）に配置されるように構成されており、前記第２の経路は、少なくとも部分的に前記第１の側と反対の、前記関節の第２の側（２ｂ）に配置されるように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記モータ（３２）と、前記駆動機構（３０）の前記駆動ホイール（３３）との間に配置された自己抑制駆動部材（３１）をさらに備え、該自己抑制駆動部材は、前記モータが作動させられていないとき、不動である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作直径（Ｄ，Ｄ’）を備える第１のプーリ（５０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２の操作直径（ｄ，ｄ’）を備える第２のプーリ（５１）とを有し、前記第１の操作直径は前記第２の操作直径より大きい、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記駆動機構（３０）は、前記第１の人工的な腱（２０）の前記近位端部（２０２）が取り付けられた、第１の操作アーム長さを備える第１のロータリアーム（６０）と、前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた、第２のアーム長さを備える第２のロータリアーム（６１）とを有し、前記第１の操作アーム長さは前記第２のアーム長さより大きい、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項８】
前記モータ（３２）の位置を検出するためのセンサ（８１）と、各腱（２０，２１）の動きに応答して線形移動または回転角度を検出するためのセンサ（８０，８３）とをさらに備え、これは、前記身体部材（２）の位置を求めかつ前記付勢部材（４０）の付勢、ひいては各腱における引張力を求めるために利用される、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項９】
前記装置（１０）内にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記第１の人工的な腱（２０，２０’）が引っ張られると、前記プーリ（５０，５０１）またはロータリアームは、あるサイズの自由な移動が達成されるまで、前記付勢部材（４０）に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記装置（１０）内に前記フリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームは、あるサイズの自由な移動が達成されるまで、前記付勢部材（４０）に係合することなく、自由に移動させられる、請求項９記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記フリーホイール部材（１４０）は、前記付勢部材（４０）と、前記少なくとも１つのプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間に配置されている、請求項９または１０記載の装置（１０）。
【請求項１２】
前記フリーホイール部材（１４０）は、前記付勢部材（４０）と係合した第１の端部（１４１）と、異なる方向への少なくとも一方の腱（２０，２１）の動きの結果として生じる前記プーリまたは前記ロータリアームのための２つの分離された／異なる角度／回転位置においてのみ前記駆動機構（３０）の少なくとも一方の前記プーリ（５０，５１）または前記ロータリアームと係合するように配置された第２の端部（１４２）と、を有する、請求項９から１１までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１３】
前記フリーホイール部材（１４０）の前記第２の端部（１４２）は、前記腱（２０，２１）が１つの方向へ所定の距離だけ移動したときに前記少なくとも１つのプーリまたはロータリアームの第１の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリ（５０，５１）または前記ロータリアームのみと係合し、前記腱が反対方向に所定の距離だけ移動したときに第２の角度／回転位置において前記少なくとも１つのプーリまたは前記ロータリアームのみと係合するように適応させられており、各プーリまたはロータリアームは、これらの２つの位置の間で自由に移動させられる、請求項１２記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記第１の人工的な腱（２０，２０’）は、その遠位端部（２０１，２０１’）によって前記身体部材（２）の前記遠位部分（３）および指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられるように構成されており、前記第２の人工的な腱（２１）は、その遠位端部（２１１）によって前記身体部材の前記遠位部分（３）および同じ指先カバレッジ（３ａ）に取り付けられるように構成されており、前記指先カバレッジ（３ａ）は、少なくとも部分的に指先の背側をカバーしている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項１５】
前記第１のプーリ（５０）および前記第２のプーリ（５１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項６記載の装置（１０）。
【請求項１６】
前記第１のロータリアーム（６０）および前記第２のロータリアーム（６１）は、対ごとに連結されかつ前記駆動機構（３０）に取外し可能に接続されるように配置されている、請求項７記載の装置（１０）。
【請求項１７】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のプーリ（５０，５１）が共通してかつ取外し可能に連結されたプーリハブ（５２）を有し、前記第１および第２のプーリは、前記プーリハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記プーリハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１５記載の装置（１０）。
【請求項１８】
前記駆動機構（３０）は、前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）が共通してかつ取外し可能に連結されたアームハブを有し、前記第１および第２のロータリアームは、前記アームハブに組み付けられたとき回転可能に一緒にロックされるように配置されており、かつ前記アームハブから分解されたとき互いに対して回転可能であるように配置されている、請求項１６記載の装置（１０）。
【請求項１９】
前記第１および第２のプーリ（５０，５１）は、前記プーリハブ（５２）から分解されたとき少なくとも１つの付勢部分（４５）を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記プーリハブからの分解後に反対方向に前記プーリを押し付けるように配置されている、請求項１７記載の装置（１０）。
【請求項２０】
前記第１および第２のロータリアーム（６０，６１）は、前記アームハブから分解されたとき少なくとも１つの付勢部分を介して互いに対して回転可能であり、前記付勢部分は、前記腱（２０，２１）を引っ張る／巻き取るために、前記アームハブからの分解後に反対方向に前記アームを押し付けるように配置されている、請求項１８記載の装置（１０）。
【請求項２１】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有する、請求項６から２０までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２２】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１の腱（２０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２の腱（２１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）は、前記プーリハブまたはその関連するプーリ（５０，５１）に回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連する腱（２０，２１）に連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連する腱との間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項２１記載の装置（１０）。
【請求項２３】
前記駆動機構（３０）は、前記プーリハブ（５２）と前記第１のプーリ（５０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記プーリハブと前記第２のプーリ（５１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記プーリハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するプーリに連結されており、各プーリは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するプーリとの間のアンカリング力より小さい限り、前記プーリハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項２１または２２記載の装置（１０）。
【請求項２４】
前記駆動機構（３０）は、前記アームハブと前記第１のロータリアーム（６０）との間に配置された第１のトルクリミッタ（１３１）と、前記アームハブと前記ロータリアーム（６１）との間に配置された第２のトルクリミッタ（１３２）とを有し、各トルクリミッタは、前記アームハブに回転不能に取り付けられており（１３５，１３６）かつアンカリング（１３７，１３８）によってその関連するロータリアームに連結されており、各ロータリアームは、あらゆる引っ張る腱（２０，２１）および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタと、その関連するロータリアームとの間のアンカリング力より小さい限り、前記アームハブと一緒に回転可能にロックされる、請求項６から２０までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２５】
前記各プーリ（５０，５１）と前記各トルクリミッタ（１３０，１３１，１３２）との間のアンカリング（１３７，１３８）は、前記各トルクリミッタが、その腱（２０，２１）またはプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）とのそのアンカリングにおいて可撓性であるように達成され、これにより、あらゆる引っ張る腱(２０，２１)および／または前記モータ（３２）からの力が、各トルクリミッタの変形する／たわむ力より大きいとき、各トルクリミッタと、その関連する腱またはプーリまたはロータリアームとの間のアンカリングは、回転可能に切断される、請求項２２または２３記載の装置（１０）。
【請求項２６】
前記駆動機構（３０）は、少なくとも前記第１の人工的な腱（２０，２０’）の前記近位端部（２０２，２０２’）が取り付けられた第１のプーリ（５０）またはロータリアーム（６０）と、少なくとも前記第２の人工的な腱（２１）の前記近位端部（２１２）が取り付けられた第２のプーリ（５１）またはロータリアーム（６１）とを含む、対ごとに連結されたプーリのセットを有し、前記付勢部材（４０）と、両プーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、関連するプーリまたはロータリアームは、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項１から２５までのいずれか１項記載の装置（１０）。
【請求項２７】
前記駆動機構（３０）は、２つの第１の人工的な腱（２０，２０’）および２つの第２の人工的な腱（２１）が取り付けられた、対ごとに連結されたプーリ（５０，５１）またはロータリアーム（６０，６１）の２つのセットを有し、一方の前記第１の人工的な腱がプーリの各対に、かつ一方の前記第２の人工的な腱がプーリの各対に取り付けられており、前記付勢部材（４０）と、前記対ごとに連結されたプーリ（５０，５０１，５１，５１１）またはロータリアームの各セットとの間にフリーホイール部材（１４０）が配置されており、これにより、前記人工的な腱（２０，２０’，２１）のいずれかが引っ張られると、前記プーリまたはロータリアームの関連する対は、あるサイズの移動が達成されるまで、前記付勢部材に係合することなく、自由に移動させられる、請求項２６記載の装置（１０）。
【請求項２８】
人工的な腱（２０，２１）におけるたるみを提供するために前記人工的な腱（２０，２１）における弾性手段（４４）をさらに有する、請求項１から２７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
請求項１から２８までのいずれか１項記載の装置を操作する方法であって、
−装置（１０）を備える少なくとも１つの身体部材（２，４）を、取り扱われる物体に関して適切な位置に配置するステップと、
−前記身体部材（２，４）を、前記取り扱われる物体と物理的に接触するように移動させるステップと、
−各腱が他方の腱の動きに追従するとき、各腱の所定のかつ制御された予荷重で前記身体部材（２）の二方向の移動を提供するために、前記装置（１０）の少なくとも１つの腱（２０，２１）の対応する動きを測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出するステップと、
−所望の接触力が達成されるまで、前記物体とよりしっかりと物理的に接触するように前記身体部材（２，４）を付勢するために、前記装置（１０）の駆動機構（３０，７０）を第１の方向に操作するステップと、
−前記所望の接触力が達成されたとき前記駆動機構（３０，７０）の操作を停止させるステップと、
−該駆動機構（３０，３１，７０）の自己抑制機能によって、前記物体と前記身体部材（２，４）との間の正確な接触力を維持するステップと、
−前記物体との物理的接触が消滅させられるまで、前記身体部材（２，４）の付勢をゼロに減じるために、前記駆動機構（３０，７０）を第２の方向へ操作するステップと、
−前記装置（１０）および少なくとも１つの前記身体部材（２，４）を、取り扱われる別のまたは同じ物体に関して別のまたは同じ適切な位置に配置するステップとを含む、
方法。
【請求項３０】
前記装置（１０）の前記少なくとも２つの腱（２０，２１）の対応する交互の移動を測定することによって、前記身体部材（２，４）の動きを検出する別のステップを含む、請求項２９記載の装置を操作する方法。
【国際調査報告】
2020524059.tif 000072
2020524059.tif 000073
2020524059.tif 000074