特許 6791715 ジョイントアセンブリ及びこれを含む運動補助装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6791715

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】ジョイントアセンブリ及びこれを含む運動補助装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20201116BHJP

   A61H 3/00 20060101ALI20201116BHJP

   B25J 11/00 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B25J17/00 Z

   A61H3/00 B

   B25J11/00 Z

【請求項の数】26

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2016-204131(P2016-204131)

(22)【出願日】2016年10月18日

(65)【公開番号】特開2017-87415(P2017-87415A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2019年6月26日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0154621

(32)【優先日】2015年11月4日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】沈 榮 輔

(72)【発明者】

【氏名】李 鍾 源

【審査官】 石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０９２１６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０８０６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５２９５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ａ６１Ｈ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カムプロファイルを含むプロファイルリングと、
前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、
前記回転ロータと連結され、前記回転ロータが前記プロファイルリングに対して回転すると、前記カムプロファイルに対応する弾性位置エネルギーが蓄えられる弾性体と、
前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、
前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダと、
を含む、ジョイントアセンブリ。

【請求項2】

前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能であり、前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化し、
前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと１つの剛体運動をして前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化しない、
請求項１に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項3】

前記弾性体に連結される加圧部と、
前記加圧部に連結されて前記弾性体の弾性力によって前記カムプロファイルに接触するローラと、
をさらに含む、請求項１または２に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項4】

前記弾性体は、前記加圧部の両側に各々連結される第１弾性体及び第２弾性体を含み、
前記第２弾性体は、前記回転ロータの回転中心を基準として前記第１弾性体の反対側に配置される、
請求項３に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項5】

前記弾性体の一部は、前記回転ロータに形成されたシリンダホールに収容され、
前記弾性体と前記シリンダホールの内面との間に位置し、前記弾性体と前記回転ロータとの間の摩擦を減少させることができる摩擦低減部材をさらに含む、
請求項３に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項6】

前記回転ロータの回転中心から前記ローラ端部までの距離は、初期状態で最大になるように構成される、
請求項３に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項7】

前記回転ロータの回転中心から前記カムプロファイルの一部までの距離は、前記回転ロータの回転中心から前記ローラ端部までの最小距離より短く構成される、
請求項３に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項8】

前記カムプロファイルは、前記回転ロータの初期位置を基準として両側が非対称に形成される、
請求項１乃至７いずれか一項に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項9】

カムプロファイルを含むプロファイルリングと、
前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、
前記回転ロータが回転するにつれて前記カムプロファイルに沿って巻かれるケーブルと、
前記ケーブルと連結されて前記ケーブルが巻かれるにつれて弾性位置エネルギーが蓄えられる弾性体と、
前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、
前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダと、
を含む、ジョイントアセンブリ。

【請求項10】

前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能であり、前記ケーブルが前記カムプロファイルに沿って巻かれながら前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化し、
前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと１つの剛体運動をして前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化しない、
請求項９に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項11】

前記回転ロータに、円周方向に形成されたスラック防止スロットと、
前記プロファイルリングに、前記スラック防止スロットと対応する位置に円周方向に形成されたガイドスロットと、
前記ケーブルの一方に連結され、前記ガイドスロット及び前記スラック防止スロット内に位置し、前記ガイドスロットと前記スラック防止スロット内で移動可能なケーブルホルダと、
をさらに含む、請求項９または１０に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項12】

前記ガイドスロットの長さは、前記スラック防止スロットの長さよりも長く形成される、
請求項１１に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項13】

前記弾性体は、第１弾性体及び第２弾性体を含み、
前記ケーブルは、各々前記第１弾性体及び第２弾性体と連結される第１ケーブル及び第２ケーブルを含み、
前記ケーブルホルダは、各々前記第１ケーブル及び第２ケーブルと連結される第１ケーブルホルダ及び第２ケーブルホルダを含み、
前記ガイドスロットは、各々前記第１ケーブルホルダと第２ケーブルホルダとが位置する第１ガイドスロット及び第２ガイドスロットを含む、
請求項１１に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項14】

前記回転ロータは、
回転胴体部と、
前記回転胴体部の一方から延設する延長体と、を含み、
前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、前記延長体の両側に位置する、
請求項１３に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項15】

前記延長体と隣接するように配置される複数のアイドラーを含み、
前記ケーブルは、前記延長体と前記アイドラーとの間に位置して前記ケーブルの張力が調節されることができる、
請求項１４に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項16】

前記固定リングに形成されて前記回転ロータ又は前記プロファイルリングの回転を干渉することができるストッパをさらに含む、
請求項１１に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項17】

前記カムプロファイルは、前記回転ロータの初期位置を基準として両側が非対称に形成される、
請求項９乃至１６いずれか一項に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項18】

カムプロファイルを含むプロファイルリングと、
前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、
前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、
前記回転ロータが回転するにつれて前記カムプロファイルに沿って巻かれるケーブルと、
前記ケーブルと連結されて前記ケーブルが巻かれるにつれて弾性位置エネルギーが変化する弾性体と、
を含む、請求項９に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項19】

前記回転ロータに円周方向に形成されたスラック防止スロットと、
前記プロファイルリングに前記スラック防止スロットと対応する位置に円周方向に前記スラック防止スロットの長さよりも長く形成されたガイドスロットと、
前記ケーブルの一方に連結され、前記ガイドスロット及び前記スラック防止スロット内に位置し、前記ガイドスロットと前記スラック防止スロット内で移動可能なケーブルホルダと、をさらに含み、
前記回転ロータが回転して前記ケーブルホルダが前記ガイドスロットの一端に移動すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと共に回転可能になる、
請求項１８に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項20】

前記固定リングに形成されて前記回転ロータ又は前記プロファイルリングの回転を干渉することができるストッパをさらに含み、
前記ストッパによって前記プロファイルリングの回転が干渉されると、前記回転ロータは、単独で回転して前記弾性体の弾性位置エネルギーの大きさが変化する、
請求項１８または１９に記載のジョイントアセンブリ。

【請求項21】

ユーザの胴体部に取付ける固定モジュールと、
ユーザの一方側に取付けて、ユーザの一部の運動を補助することのできる支持モジュールと、
駆動力を提供するアクチュエータを含む駆動モジュールと、
前記固定モジュール及び前記支持モジュールを連結し、前記アクチュエータで発生する駆動力と弾性力による追加的な駆動力を前記支持モジュールに伝達できるジョイントアセンブリと、
を含み、
前記ジョイントアセンブリは、
前記固定モジュールに連結される固定リングと、
前記支持モジュールと連結されて前記アクチュエータから選択的に駆動力の供給を受けることができる回転ロータと、
カムプロファイルを含んで固定リング及び前記回転ロータと相対的に回転可能なプロファイルリングと、
前記回転ロータの回転により弾性位置エネルギーが変化する弾性体と、
前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダと、
を含む、
運動補助装置。

【請求項22】

前記ジョイントアセンブリは、少なくとも４つの作動モードを含み、
前記４つの作動モードは、
前記回転ロータが前記弾性体に蓄えられた弾性位置エネルギーによって駆動するパッシブ補助モードと、
前記回転ロータが前記回転ロータに連結されたアクチュエータから提供される動力によって駆動するアクティブ補助モードと、
前記回転ロータが前記弾性体に蓄えられた弾性位置エネルギー及び前記アクチュエータから提供される動力が全て伝達されて、駆動するハイブリッド補助モードと、
前記回転ロータがユーザが提供する力によってのみ駆動するフリーモードと、
を含む、請求項２１に記載の運動補助装置。

【請求項23】

前記パッシブ補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されないモードであり、
前記アクティブ補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されるモードであり、
前記ハイブリッド補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されるモードであり、
前記フリーモードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されないモードである、
請求項２２に記載の運動補助装置。

【請求項24】

アクチュエータがバインダを第１位置及び第２位置に移動させるように制御するコントローラをさらに含み、
前記第１位置は、バインダがプロファイルリングを回転ロータに結合する位置であり、
前記第２位置は、バインダがプロファイルリングを固定リングに結合する位置である、
請求項２１乃至２３いずれか一項に記載の運動補助装置。

【請求項25】

ユーザの動きに関する情報を検出する１つ以上のセンサをさらに含み、
前記コントローラは、ユーザの動きに関する情報を分析し、それに基づいて駆動モジュール又はジョイントアセンブリに前記４種類のモードの作動情報設定に対する命令を伝達する、
請求項２４に記載の運動補助装置。

【請求項26】

前記コントローラは、ユーザが歩行に困難があるか否かを決定する情報を分析するように構成され、ユーザが歩行に困難がある場合は、作動モードをアクティブ補助モード又はハイブリッドモードのうちの１つに設定する、
請求項２５に記載の運動補助装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジョイントアセンブリ及びこれを含む運動補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

軍事用、産業用の目的で開発された運動補助装置は、高齢者、筋骨格系疾患者と障害者の日常生活及びリハビリをサポートすることに応用することができる。

【0003】

近年、高齢化社会が深刻化するにつれて、関節に問題が生じて苦痛や不便を訴える人が増加している。これにより、関節の不便な老人や患者の歩行を円滑にできる運動補助装置に対する関心が高まっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

運動補助装置を効率的に用いるためには、長時間着用しても不便を感じず、動きが制限されず、軽くて携帯し易く、充電後に長時間使用できることが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記のような一実施形態に係る目的は、下記のようなジョイントアセンブリ及びこれを含む運動補助装置を提供することによって達成される。

【0006】

一実施形態に係るジョイントアセンブリは、カムプロファイルを含むプロファイルリングと、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、前記回転ロータと連結され、前記回転ロータが前記プロファイルリングに対して回転すると、前記カムプロファイルに対応する弾性位置エネルギーが蓄えられる弾性体と、を含んでもよい。

【0007】

また、前記ジョイントアセンブリは、前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダと、をさらに含んでもよい。

【0008】

また、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能であり、前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化し、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと１つの剛体運動をして前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化しなくてもよい。

【0009】

また、前記ジョイントアセンブリは、前記弾性体に連結される加圧部と、前記加圧部に連結されて前記弾性体の弾性力によって前記カムプロファイルに接触するローラと、をさらに含んでもよい。

【0010】

また、前記弾性体は、前記加圧部の両側に各々連結される第１弾性体及び第２弾性体を含み、前記第２弾性体は、前記回転ロータの回転中心を基準として前記第１弾性体の反対側に配置されてもよい。

【0011】

また、前記弾性体の一部は、前記回転ロータに形成されたシリンダホールに収容され、前記ジョイントアセンブリは、前記弾性体と前記シリンダホールの内面との間に位置し、前記弾性体と前記回転ロータとの間の摩擦を減少させることができる摩擦低減部材をさらに含んでもよい。

【0012】

また、前記回転ロータの回転中心から前記ローラ端部までの距離は、初期状態で最大になるように構成してもよい。

【0013】

また、前記回転ロータの回転中心から前記カムプロファイルの一部までの距離は、前記回転ロータの回転中心から前記ローラ端部までの最小距離より短かったり同じに構成してもよい。

【0014】

また、前記カムプロファイルは、前記回転ロータの初期位置を基準として両側が非対称に形成されてもよい。

【0015】

他の実施形態に係るジョイントアセンブリは、カムプロファイルを含むプロファイルリングと、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、前記回転ロータが回転するにつれて前記カムプロファイルに沿って巻かれるケーブルと、前記ケーブルと連結されて前記ケーブルが巻かれるにつれて弾性位置エネルギーが変化する弾性体と、を含んでもよい。

【0016】

また、前記ジョイントアセンブリは、前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダと、をさらに含んでもよい。

【0017】

また、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能であり、前記ケーブルが前記カムプロファイルに沿って巻かれながら前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化し、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと１つの剛体運動をして前記弾性体の弾性位置エネルギーが変化しなくてもよい。

【0018】

また、前記ジョイントアセンブリは、前記回転ロータに、円周方向に形成されたスラック防止スロットと、前記プロファイルリングに、前記スラック防止スロットと対応する位置に円周方向に形成されたガイドスロットと、前記ケーブルの一方に連結され、前記ガイドスロット及び前記スラック防止スロット内に位置し、前記ガイドスロットと前記スラック防止スロット内で移動可能なケーブルホルダと、をさらに含んでもよい。

【0019】

また、前記ガイドスロットの長さは、前記スラック防止スロットの長さよりも長く形成されてもよい。

【0020】

また、前記弾性体は、第１弾性体及び第２弾性体を含み、前記ケーブルは、各々前記第１弾性体及び第２弾性体と連結される第１ケーブル及び第２ケーブルを含み、前記ケーブルホルダは、各々前記第１ケーブル及び第２ケーブルと連結される第１ケーブルホルダ及び第２ケーブルホルダを含み、前記ガイドスロットは、各々前記第１ケーブルホルダと第２ケーブルホルダとが位置する第１ガイドスロット及び第２ガイドスロットを含んでもよい。

【0021】

また、前記回転ロータは、回転胴体部と、前記回転胴体部の一方から延設する延長体と、を含み、前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、前記延長体の両側に位置してもよい。

【0022】

また、前記延長体と隣接するように配置される複数のアイドラーを含み、前記ケーブルは、前記延長体と前記アイドラーとの間に位置して前記ケーブルの張力が調節されてもよい。

【0023】

また、前記固定リングに形成されて前記回転ロータ又は前記プロファイルリングの回転を干渉することができるストッパをさらに含んでもよい。

【0024】

また、前記カムプロファイルは、前記回転ロータの初期位置を基準として両側が非対称に形成されてもよい。

【0025】

また他の実施形態に係るジョイントアセンブリは、カムプロファイルを含むプロファイルリングと、前記プロファイルリングに対して相対的に回転可能な回転ロータと、前記プロファイルリングが相対的に回転可能な固定リングと、前記回転ロータが回転するにつれて前記カムプロファイルに沿って巻かれるケーブルと、前記ケーブルと連結されて前記ケーブルが巻かれるにつれて弾性位置エネルギーが変化する弾性体と、を含んでもよい。

【0026】

また、前記回転ロータに円周方向に形成されたスラック防止スロットと、前記プロファイルリングに前記スラック防止スロットと対応する位置に円周方向に前記スラック防止スロットの長さよりも長く形成されたガイドスロットと、前記ケーブルの一方に連結され、前記ガイドスロット及び前記スラック防止スロット内に位置し、前記ガイドスロットと前記スラック防止スロット内で移動可能なケーブルホルダと、をさらに含み、前記回転ロータが回転して前記ケーブルホルダが前記ガイドスロットの一端に移動すれば、前記回転ロータは、前記プロファイルリングと共に回転可能にしてもよい。

【0027】

また、前記固定リングに形成されて前記回転ロータ又は前記プロファイルリングの回転を干渉することができるストッパをさらに含み、前記ストッパによって前記プロファイルリングの回転が干渉されると、前記回転ロータは、単独で回転して前記弾性体の弾性位置エネルギーの大きさが変化してもよい。

【0028】

一実施形態に係る運動補助装置は、ユーザの胴体部に取付ける固定モジュールと、ユーザの一方側に取付けて、ユーザの一部の運動を補助することのできる支持モジュールと、駆動力を提供するアクチュエータを含む駆動モジュール及び前記固定モジュール及び前記支持モジュールを連結し、前記アクチュエータで発生する駆動力と弾性力による追加的な駆動力を前記支持モジュールに伝達できるジョイントアセンブリと、を含んでもよい。

【0029】

また、前記ジョイントアセンブリは、前記固定モジュールに連結される固定リングと、前記支持モジュールと連結されて前記アクチュエータから選択的に駆動力の供給を受けることができる回転ロータと、カムプロファイルを含んで固定リング及び前記回転ロータと相対的に回転可能なプロファイルリングと、前記回転ロータの回転により弾性位置エネルギーが変化する弾性体と、を含んでもよい。

【0030】

また、前記ジョイントアセンブリは、少なくとも４つの作動モードを含み、前記４つの作動モードは、前記回転ロータが前記弾性体に蓄えられた弾性位置エネルギーによって駆動するパッシブ補助モード（ｐａｓｓｉｖｅ ａｓｓｉｓｔ ｍｏｄｅ）と、前記回転ロータが前記回転ロータに連結されたアクチュエータから提供される動力によって駆動するアクティブ補助モード（ａｃｔｉｖｅ ａｓｓｉｓｔ ｍｏｄｅ）と、前記回転ロータが前記弾性体に蓄えられた弾性位置エネルギー及び前記アクチュエータから提供される動力が全て伝達されて、駆動するハイブリッド補助モード（ｈｙｂｒｉｄ ａｓｓｉｓｔ ｍｏｄｅ）と、前記回転ロータがユーザが提供する力によってのみ駆動するフリーモード（ｆｒｅｅ ｍｏｄｅ）と、を含んでもよい。

【0031】

また、前記運動補助装置は、前記プロファイルリングを前記回転ロータ又は前記固定リングに固定することができるバインダをさらに含んでもよい。

【0032】

また、前記パッシブ補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されないモードであり、前記アクティブ補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されるモードであり、前記ハイブリッド補助モードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記固定リングに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されるモードであり、前記フリーモードは、前記バインダが前記プロファイルリングを前記回転ロータに固定して、前記アクチュエータから前記回転ロータに動力が伝達されないモードであってもよい。

【0033】

また、前記運動補助装置は、アクチュエータがバインダを第１位置及び第２位置に移動させるように制御するコントローラをさらに含み、前記第１位置は、バインダがプロファイルリングを回転ロータに結合する位置であり、前記第２位置は、バインダがプロファイルリングを固定リングに結合する位置であってもよい。

【0034】

また、ユーザの動きに関する情報を検出する１つ以上のセンサをさらに含み、前記コントローラは、ユーザの動きに関する情報を分析し、それに基づいて駆動モジュール又はジョイントアセンブリに前記４種類のモードの作動情報設定に対する命令を伝達してもよい。

【0035】

また、前記コントローラは、ユーザが歩行に困難があるか否かを決定する情報を分析するように構成され、ユーザが歩行に困難がある場合は、作動モードをアクティブ補助モード又はハイブリッドモードのいずれかに設定してもよい。

【発明の効果】

【0036】

実施形態によれば、弾性力を補助力として提供することにより、延長状態及び屈折状態の補助が可能であり、力が作用する区間を広く形成することができる。また、複数の作動モードを設定し、状況に合った補助力を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】一実施形態に係る運動補助装置を概略的に示す斜視図である。

【図2】一実施形態に係るジョイントアセンブリの内部構造を示す断面図である。

【図3a】カムプロファイルの例示的な形態を示す図である。

【図3b】カムプロファイルの例示的な形態を示す図である。

【図4】一実施形態に係るジョイントアセンブリの側面図である。

【図5】一実施形態に係る運動補助装置の作動モードの決定ステップを示すブロック図である。

【図6a】一実施形態に係る運動補助装置の作動モードに係るジョイントアセンブリの作動形態を示す断面図である。

【図6b】一実施形態に係る運動補助装置の作動モードに係るジョイントアセンブリの作動形態を示す断面図である。

【図6c】一実施形態に係る運動補助装置の作動モードに係るジョイントアセンブリの作動形態を示す断面図である。

【図6d】一実施形態に係る運動補助装置の作動モードに係るジョイントアセンブリの作動形態を示す断面図である。

【図7】一実施形態に係るハイブリッドモードの作動過程を示すブロック図である。

【図8a】他の実施形態に係るジョイントアセンブリの正面図である。

【図8b】他の実施形態に係るジョイントアセンブリの正面図である。

【図8c】他の実施形態に係るジョイントアセンブリの正面図である。

【図8d】他の実施形態に係るジョイントアセンブリの正面図である。

【図9】他の実施形態に係るジョイントアセンブリの側面図である。

【図10a】他の実施形態の係るバインダの動作に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【図10b】他の実施形態の係るバインダの動作に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【図11a】バインダを含まない異なる実施形態に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【図11b】バインダを含まない異なる実施形態に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【図11c】バインダを含まない異なる実施形態に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【図12】一実施形態に係るコントローラを示す。

【図13】一実施形態に係る運動補助装置の制御方法を示す図である。

【図14】一実施形態に係る運動補助装置の制御方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、実施形態を例示的な図面を使用して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加する場合において、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されたとしても、可能な限り同一の符号になるようにしていることに留意されたい。また、実施形態の説明において、関連する公知の構成又は機能に対する具体的な説明が実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

【0039】

また、実施形態の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのもので、その用語によって当該構成要素の本質や順番又は順序などが限定されることはない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は、その異なる構成要素に直接的に連結又は接続することができるが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」、又は「接続」され得ると理解するべきである。

【0040】

図１は、一実施形態に係る運動補助装置を概略的に示す斜視図である。図１を参照すると、一実施形態に係る運動補助装置１は、ユーザに着用されて、ユーザの運動を補助する。ユーザは、人、動物、又はロボットなどであってもよいが、これらに制限されることはない。

【0041】

また、図１は、運動補助装置１が、ユーザの太ももの部分の運動を補助する場合について示しているが、運動補助装置１は、対象体の手、上腕、前腕などの上半身の他の部分でも、尻、膝、足、ふくらはぎなどの下半身の他の部位を補助することも可能である。すなわち、運動補助装置１は、ユーザの一部分の運動を補助することができる。

【0042】

以下、説明の便宜のために運動補助装置１が人の下半身、具体的には太ももの部分の運動を補助する場合を例に挙げて説明することにする。

【0043】

一実施形態に係る運動補助装置１は、ジョイントアセンブリ１０、固定モジュール５０、支持モジュール３０及び駆動モジュール４０を含む。

【0044】

固定モジュール５０は、ユーザに取付けられる。固定モジュール５０は、ユーザの外面の少なくとも一部に接触する。固定モジュール５０は、ユーザの後面を支持し、固定モジュール５０の一部は、ユーザの外面に沿って覆う形状であってもよい。例えば、固定モジュール５０は、ユーザの背中に固定され、一部は、腰を覆うように構成してもよい。

【0045】

固定モジュール５０は、長さ調節手段（図示せず）を含み、長さ調節手段は、ユーザに合うように固定モジュール５０の長さを調節することができる。例えば、長さ調節手段は、バックル構造、ラックアンドピニオン（Ｒａｃｋ ａｎｄ ｐｉｎｉｏｎ）構造、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））構造又は弾性体構造を含んでもよい。

【0046】

ラックアンドピニオン構造を採用する場合、固定モジュール５０は、複数のフレームで構成され、それぞれのフレームが形成されたラック（Ｒａｃｋ）ギヤとピニオン（Ｐｉｎｉｏｎ）ギヤとが歯合してスライドしながら固定モジュール５０の長さが調節される。

【0047】

又は、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ）構造を含む場合、ベルクロ部材の接着位置を変更することにより、固定モジュール５０の長さを調節することができる。また他の例示として、弾性構造を含む場合、ユーザの着用部位の周縁に対応して弾性体の長さが伸張することにより、固定モジュール５０の長さが調節される。

【0048】

駆動モジュール４０は、後述されるジョイントアセンブリ１０に動力を提供することができ、電圧又は電流が提供されて動力を生成するアクチュエータを含む。

【0049】

駆動モジュール４０は、固定モジュール５０の一部分に装着され、駆動モジュール４０の少なくとも一部は、ボックス体に収容されて固定モジュール５０に装着される。

【0050】

駆動モジュール４０は、ユーザの近位部（Ｐｒｏｘｉｍａｌ Ｐａｒｔ）に装着され。ユーザの近位部は、腰又は胴など、のようなユーザの中心部を意味する。例えば、固定モジュール５０は、ユーザの腰を覆うように構成され、駆動モジュール４０は、固定モジュール５０に取付けられることによってユーザの近位部に装着される。

【0051】

支持モジュール３０は、ユーザの一部を支持することができ、ユーザの一部の運動を補助する。

【0052】

支持モジュール３０は、側面支持体３１を含む。側面支持体３１は、ユーザ下半身の側面に沿って延設され、複数が設けられてもよい。

【0053】

例えば、側面支持体３１は、各々の太もも及びふくらはぎに沿って配置され、側面支持体３１は、連結ジョイント３２に連結される。連結ジョイント３２は、関節部に隣接するように位置し、側面モジュールは、人体と同じような動きをすることができる。

【0054】

側面支持体３１は、後述されるジョイントアセンブリ１０と連結され、ジョイントアセンブリ１０から動力が伝達されて駆動する。ただし、これは例示的なものであって、支持モジュール３０の他の部分が駆動して、ユーザの運動を補助してもよい。

【0055】

正面支持体３３は、太もも又はふくらはぎに支持モジュール３０を固定する。例えば、正面支持体３３は、側面支持体３１から延設されて太もも又はふくらはぎを覆うように形成される。正面支持体３３は、側面支持体３１と共に駆動する。

【0056】

ただし、以上説明されてモジュール３０の構成は、これに限定されることなく、駆動モジュール４０又はジョイントアセンブリ１０から動力が伝達されて、ユーザの運動を補助することのできる異なる構造で形成されてもよい。

【0057】

ジョイントアセンブリ１０は、駆動モジュール４０と支持モジュール３０とを連結する。例えば、ジョイントアセンブリ１０の一方は、固定モジュール５０に固定されて、駆動モジュール４０と連結される。そして、ジョイントアセンブリ１０の他の一方は、支持モジュール３０と連結される。

【0058】

ジョイントアセンブリ１０は、ユーザの関節部に位置し、関節部と同様に作動する。図１は、ジョイントアセンブリ１０が大腿部に隣接するように位置する形態を示す。

【0059】

ジョイントアセンブリ１０は、支持モジュール３０に動力を伝達する。

【0060】

ジョイントアセンブリ１０は、駆動モジュール４０から動力が供給されたり、ジョイントアセンブリ１０で発生した弾性位置エネルギーを使用して、支持モジュール３０を駆動することができる。

【0061】

ジョイントアセンブリ１０は、外部動力及び弾性位置エネルギーの両方を使用するか、選択的に外部動力又は弾性位置エネルギーを使用してもよい。ただし、ジョイントアセンブリ１０が支持モジュール３０に動力を供給できないこともある。

【0062】

このために、ジョイントアセンブリ１０は、弾性位置エネルギーを蓄える構成を含んでもよい。

【0063】

以下、ジョイントアセンブリ１０の構造及びジョイントアセンブリ１０の作動モードを具体的に説明することにする。

【0064】

図２は、一実施形態に係るジョイントアセンブリの内部構造を示す正面断面図である。図２を参照すると、ジョイントアセンブリ１０は、回転ロータ１２０の回転に応じて弾性体１３０の弾性位置エネルギーが変化するように構成してもよい。

【0065】

ジョイントアセンブリ１０は、カムプロファイル（Ｃａｍ ｐｒｏｆｉｌｅ）１１１を含むプロファイルリング１１０及びプロファイルリング１１０に対して相対的に回転可能な回転ロータ１２０を含む。回転ロータ１２０の少なくとも一部は、カムプロファイル１１１によって形成されたプロファイルリング１１０の内部空間で回転する。

【0066】

弾性体１３０は、回転ロータ１２０と連結され、回転ロータ１２０がプロファイルリング１１０に対して回転すれば、弾性体１３０に弾性位置エネルギーが蓄えられる。

【0067】

例えば、回転ロータ１２０は、カムプロファイル１１１についてプロファイルリング１１０内で回転し、回転ロータ１２０と連結された弾性体１３０が圧縮されながら弾性体１３０にカムプロファイル１１１に対応する弾性位置エネルギーが蓄えられる。

【0068】

このために、回転ロータ１２０及び加圧部１６０の一方は、弾性体１３０に連結され、ローラ１７０は、加圧部１６０の他方に配置される。弾性体１３０の弾性力によってローラ１７０は、カムプロファイル１１１と接触する状態が保持される。

【0069】

回転ロータ１２０は、ユーザの動きによって、又は外部動力が伝達されて駆動する。例えば、回転ロータ１２０は、駆動モジュール（図示せず）及び支持モジュール（図示せず）と連結されてもよい。

【0070】

回転ロータ１２０がプロファイルリング１１０の内部で回転すると、加圧部１６０は、ローラ１７０によってカムプロファイル１１１に沿って移動し、それに応じて、弾性体１３０が圧縮又は伸張する。

【0071】

弾性体１３０は、第１弾性体１３０ａ及び第２弾性体１３０ｂを含み、第１弾性体１３０ａ及び第２弾性体１３０ｂは、各々加圧部１６０の両側に連結さる。

【0072】

このような構造により、加圧部１６０の位置が安定して保持され、弾性体１３０がどの方向に回転しても弾性位置エネルギーが効率的に蓄えられる。

【0073】

弾性体１３０の一部は、回転ロータ１２０内部に収容され、弾性体１３０の一部は、回転ロータ１２０外部に露出する。例えば、回転ロータ１２０には、弾性体１３０の個数に対応する数のシリンダホール１２１が形成され、弾性体１３０の一部分は、シリンダホール１２１に収容される。

【0074】

弾性体１３０は、シリンダホール１２１内で圧縮又は伸張し、摩擦低減部材１８０は、弾性体１３０とシリンダホール１２１の内面との間で発生する摩擦を減少させる。例えば、摩擦低減部材１８０は、リニアブッシュ（ｌｉｎｅａｒ ｂｕｓｈｉｎｇ）を含んでもよい。

【0075】

摩擦低減部材１８０は、弾性体１３０とシリンダホール１２１の内面との間に位置し、弾性体１３０を囲むように構成される。

【0076】

摩擦低減部材１８０は、弾性体１３０が圧縮される程度を考慮して形成してもよい。例えば、回転ロータ１２０が回転していない状態で、回転ロータ１２０及び加圧部１６０は、弾性体１３０によって離隔されて位置してもよい。すなわち、回転ロータ１２０が停止した状態で、摩擦低減部材１８０は、加圧部１６０と接してシリンダホール１２１の端部とは離隔するように構成することができる。

【0077】

弾性体１３０が圧縮されて回転ロータ１２０及び加圧部１６０が接するようになると、摩擦低減部材１８０がシリンダホール１２１の端部に接するように構成される。すなわち、摩擦低減部材１８０は、弾性体１３０の最大圧縮長さに対応するように形成される。

【0078】

このような構造により、摩擦低減部材１８０が弾性体１３０の圧縮を妨害することなく、弾性体１３０とシリンダホール１２１の内面との間の摩擦を減少させることができる。

【0079】

ただし、これは例示的なものであり、摩擦低減部材１８０がスライド構造を採択して弾性体１３０の圧縮又は伸長によって摩擦低減部材１８０の長さが変化する構成も可能である。

【0080】

カムプロファイル１１１は、プロファイルリング１１０の内面の形状を意味する。ローラ１７０がカムプロファイル１１１に沿って移動するにつれて弾性体１３０が圧縮されるため、弾性体１３０は、カムプロファイル１１１に対応する弾性位置エネルギーを蓄えることができる。カムプロファイル１１１については、下記に具体的に説明することにする。

【0081】

そして、ジョイントアセンブリ１０は、固定リング１４０を含む。例えば、固定リング１４０は、固定モジュール（図示せず）に固定されてジョイントアセンブリ１０の位置を固定する。プロファイルリング１１０は、固定リング１４０に対して相対的に回転する。

【0082】

また、後述するように固定リング１４０は、選択的にプロファイルリング１１０と締結される。固定リング１４０が選択的にプロファイルリング１１０と締結されると、回転ロータ１２０は、単独でプロファイルリング１１０に対して相対的に回転する。

【0083】

又は、プロファイルリング１１０は、選択的に回転ロータ１２０と締結されてもよい。プロファイルリング１１０が選択的に回転ロータ１２０と締結されると、プロファイルリング１１０と回転ロータ１２０は、固定リング１４０に対して１つの剛体運動をする。

【0084】

固定リング１４０、プロファイルリング１１０及び回転ロータ１２０の締結関係は、下記に具体的に説明することにする。

【0085】

図３ａ及び図３ｂは、カムプロファイルの例示的な形態を概略的に示す図である。図３ａは、カムプロファイルの直径が次第に狭くなる形態を示す。図３ｂは、カムプロファイルが左右非対称に形成された形態を示す。

【0086】

図３ａ及び図３ｂを参照すると、カムプロファイル１１１の形状は、回転ロータの回動角度と、それに伴うトルクと、回転ロータの回転中心からローラまでの距離などを考慮して決定される。

【0087】

例えば、回転ロータの回動角度に係る遠心力と、ローラ及びカムプロファイルの接触による半分力と、弾性体による弾性力を考慮してカムプロファイルの形状を決定する。これにより、回転ロータが予め設定された可動範囲で作動するか、十分な補助力を提供するか否かを反映してカムプロファイル１１１の形状を決定する。

【0088】

そして、カムプロファイル１１１は、ユーザ又は使用の用途などを考慮して形成してもよい。例えば、カムプロファイル１１１の形状は、ジョイントアセンブリ１０によって提供される好ましい弾性エネルギーの大きさによって決定してもよい。

【0089】

以下、カムプロファイル１１１の例示的な形態を説明するが、カムプロファイル１１１の形状は、下記に限定されるものではなく、上の事項を考慮して異なるように形成してもよい。

【0090】

図３ａを参照すると、カムプロファイル１１１は、一方の直径が他方の直径よりも長く形成されてもよい。

【0091】

例えば、回転ロータが回転していない状態を初期状態とし、回転ロータの回転中心Ｃからカムプロファイル１１１までの距離を中心距離Ｄ１とするとき、中心距離Ｄ１は、回転ロータが回転した状態で回転中心Ｃからローラ端部までの距離（Ｄ２、Ｄ３）より長いか等しくなるように構成してもよい。

【0092】

すなわち、回転中心Ｃからローラ端部までの距離は、初期状態で最大になるように構成してもよい。

【0093】

初期状態で回転ロータの回転中心Ｃからローラ端部までの距離が最も長いため、回転ロータＣが回転するにつれて弾性体が圧縮され、それにより、弾性体に弾性位置エネルギーを蓄えることができる。

【0094】

そして、回転中心Ｃからローラ端部までの距離のうちの一部Ｄ３は、弾性体の収縮によって回転ロータと加圧部が接した状態で回転ロータの回転中心Ｃからカムプロファイル１１１の距離Ｄ２より短く形成される。

【0095】

すなわち、カムプロファイル１１１の直径のうち一部は、回転中心Ｃからローラ端部までの最小距離より短く形成され、回転ロータが所定の角度以上で回転するのを防止することができる。このような構成により、回転ロータが動作範囲を超えて誤作動するのを防止することができる。

【0096】

図３ｂを参照すると、カムプロファイル１１１は、初期位置を基準として両側が非対称に形成されてもよい。

【0097】

既に述べたように、弾性体は、カムプロファイル１１１に係る弾性位置エネルギーを蓄えるため、カムプロファイル１１１は、回転ロータの回転方向に応じて要求される動力を考慮して決定さる。このような構成では、回転ロータの回転方向に応じて蓄えられる弾性位置エネルギーの大きさが変わることがある。

【0098】

例えば、ジョイントアセンブリが人の下半身運動を補助する運動補助装置に使用される場合、ユーザの歩行段階ごとに要求される動力が異なる場合がある。

【0099】

まず、ジョイントアセンブリが位置するユーザの足が前方に移動して底面に接すると、回転ロータは、内部リングの一方に回転し、足と底面の接点を中心にユーザの身体を回転させる動きが開始される。

【0100】

ここで、ジョイントアセンブリが位置するユーザの足は、伸びた状態で回転動力を発生させる。これと同時に、反対の足は曲がりながら身体の後側に移動する。

【0101】

それから、身体が前方に移動しながら反対の足が前方に移動するようになり、反対の足が底面に接するようになる。これと同時に、ジョイントアセンブリが位置するユーザの足は、曲がった状態で身体の後側に移動する。

【0102】

この過程で、回転ロータは、内部リングの他方に回転しながら弾性位置エネルギーが増加し、これはユーザの足の動きを減速させる。

【0103】

最初の位置を基準としてユーザの足が回転すれば、弾性位置エネルギーは蓄えられ、ユーザの足が最初の位置に向かって移動するときに弾性位置エネルギーが補助力を提供する。

【0104】

ここで、ユーザの足が身体の前方に位置するときよりも、後方に位置するときに大きい補助力が要求される。又は、ユーザの足が身体の後方に位置するときに回動角度が大きいため、ユーザの足が身体の前方に位置するときよりも大きい弾性位置エネルギーを蓄える。

【0105】

これを考慮して、カムプロファイル１１１を非対称に形成することにより、回転ロータの回転方向に係る弾性位置エネルギーを異なるように決定することができる。

【0106】

例えば、回転ロータの中心Ｃを含む軸を基準として測定したカムプロファイル１１１の一方の傾斜度Ｔ１は、他方の傾斜度Ｔ２より小さく形成される。

【0107】

そして、これにより、回転ロータが中心から一方に所定の角度で回転した位置における回転ロータの中心Ｃからローラ端部までの距離Ｄ４は、他方に所定の角度で回転した位置における回転ロータの中心Ｃからローラ端部までの距離Ｄ５よりも長く形成される。

【0108】

図３ａ及び図３ｂと異なる例示として、中心距離Ｄ１の両側に所定の角度で回転した位置のカムプロファイル１１１の直径は、中心距離Ｄ１と同様に形成してもよい。このような構成では、回転ロータが最初の位置にて所定の角度で回転したとしても弾性体の弾性位置エネルギーは変化しない。したがって、自由運動が要求されたり補助力を要求しない区間において、ユーザが弾性力を受けずに移動できるように構成することができる。

【0109】

また他の例示として、カムプロファイル１１１に屈曲を与えて歩行段階ごとに他の補助力を提供したり、カムプロファイル１１１両側の長さを異なるように構成してもい。

【0110】

図４は、一実施形態に係るジョイントアセンブリの側面図である。

【0111】

回転ロータ１２０は、既に説明したように外部から動力の供給を受けて駆動してもよい。例えば、回転ロータ１２０の中心には、回転軸４３が連結され、回転軸４３は、駆動モジュールと連結されて回転ロータ１２０に動力を伝達する。

【0112】

又は、回転軸４３は、駆動ギヤ４２と連結され、駆動ギヤ４２は、アクチュエータ４１と連結され、アクチュエータ４１から回転ロータ１２０に動力が伝達される。

【0113】

動力は、回転ロータ１２０に選択的に供給される。すなわち、回転ロータ１２０は、外部動力の供給を受けて駆動するか、又は外部動力の供給を受けずにユーザの動きによって回転してもよい。

【0114】

回転ロータ１２０は、プロファイルリング１１０に対して相対的に回転可能であり、プロファイルリング１１０は、固定リング１４０に対して相対的に回転する。回転ロータ１２０とプロファイルリング１１０の回転を補助するために、回転ロータ１２０とプロファイルリング１１０との間と、プロファイルリング１１０と固定リング１４０との間にベアリング１９１、１９２が設けられる。

【0115】

バインダ１５０は、プロファイルリング１１０を回転ロータ１２０及び固定リング１４０のいずれか１つに選択的に固定することができる。

【0116】

例えば、回転ロータ１２０、プロファイルリング１１０、及び固定リング１４０の表面には、係止顎が形成されてもよい。バインダ１５０は、選択的にプロファイルリング１１０と回転ロータ１２０との間に形成された係止顎や、プロファイルリング１１０と固定リング１４０との間に形成された係止顎と締結される。ただし、バインダ１５０による締結方法は、これらに限定されない。

【0117】

まず、バインダ１５０がプロファイルリング１１０を固定リング１４０に固定すれば、ジョイントアセンブリ１０は、上記にて説明したように作動する。すなわち、回転ロータ１２０の回転に応じて弾性体に弾性位置エネルギーが蓄えられ、外部に補助力を提供することができる。

【0118】

そして、バインダ１５０がプロファイルリング１１０を回転ロータ１２０に固定すれば、回転ロータ１２０は、カムプロファイル１１１に沿って移動せずに、プロファイルリング１１０と共に移動する。したがって、回転ロータ１２０が回転しても弾性体１３０の弾性位置エネルギーは変化せず、外部に弾性力による補助力を提供しない。

【0119】

このような構成により、ユーザは、必要に応じて選択的に弾性力による補助力の提供を受けることができる。又は、バインダ１５０が自動的に制御されて、追加的な補助力が必要な場合に弾性力による補助力の提供をすることもできる。

【0120】

例えば、第２アクチュエータ（図示せず）は、バインダ１５０と連結されてもよく、第２アクチュエータは、バインダ１５０がプロファイルリング１１０と回転ロータ１２０とを結合する第１位置と、バインダ１５０がプロファイルリング１１０と固定リング１４０とを結合する第２位置の間でバインダ１５０の位置を切り替えてもよい。

【0121】

図５は、一実施形態に係る運動補助装置の作動モードの決定ステップを示すブロック図であり、図６ａ〜図６ｄは、一実施形態に係る運動補助装置の作動モードに係るジョイントアセンブリの作動形態を示す断面図である。

【0122】

図５及び図６ａ〜図６ｄを参照すると、バインダの操作及び外部動力の有無により作動モードが決定されてもよい。

【0123】

まず、バインダ１５０が固定リング１４０とプロファイルリング１１０との間に位置して固定リング１４０とプロファイルリング１１０とを締結すると、弾性力による補助力が提供される。

【0124】

ここで、アクチュエータから動力が供給されると、運動補助装置１は、弾性力による補助力Ｔｐとアクチュエータによる動力Ｔａの両方を使用するハイブリッド補助モードで作動することができる。図６ａは、ハイブリッド補助モードで作動するジョイントアセンブリ１０を示す。

【0125】

ただし、アクチュエータから動力が供給されないと、運動補助装置１は、弾性力による補助力Ｔｐだけが提供されるパッシブ補助モードで作動する。図６ｂは、パッシブ補助モードで作動するジョイントアセンブリ１０を示す。

【0126】

次に、バインダ１５０がプロファイルリング１１０と回転ロータ１２０との間に位置して固定リング１４０とプロファイルリング１１０とを締結すると、弾性力による補助力が提供されない。

【0127】

ここで、アクチュエータから動力が供給されると、運動補助装置１は、アクチュエータによる動力Ｔａだけが提供されるアクティブ補助モードで作動する。図６ｃは、アクティブ補助モードで作動するジョイントアセンブリ１０を示す。

【0128】

ただし、アクチュエータから動力が供給されないと、運動補助装置１は、ユーザの動きによって作動するフリーモードで作動する。図６ｄは、フリーモードで作動するジョイントアセンブリ１０を示す。

【0129】

図７は、一実施形態に係るハイブリッドモードの作動過程を示すブロック図である。図７を参照すると、ハイブリッドモードは、アクチュエータによる動力及び弾性力による補助力の両方を使用するモードである。

【0130】

例えば、運動補助装置が人の歩行を補助する場合、ジョイントアセンブリは、ユーザの関節部に位置して関節部の動きによって作動する。

【0131】

ハイブリッドモードは、回転ロータの回転角度又は回転速度により、弾性力による補助力とアクチュエータによる動力を決定する。

【0132】

まず、回転角度によって弾性力による補助力とアクチュエータによる動力の作用区間を決定する。

【0133】

ハイブリッドモードは、弾性力による補助力を用いるため、ユーザの歩行によって回転ロータが回転しながら弾性位置エネルギーを蓄える。回転角度によって弾性位置エネルギーが決定され、弾性位置エネルギーの大きさは、弾性体の種類、プロファイルリングの形状によって変化する。

【0134】

そして、アクチュエータによる動力は、相対的に大きい補助力が要求される区間で提供される。

【0135】

例えば、回転ロータの最初の位置を基準にしたとき、回転角度が小さい区間では、アクチュエータによる動力が作用しないが、回転角度が増加すればアクチュエータによる動力が作用するようにしてもよい。

【0136】

又は、回転角度が増加するにつれて弾性位置エネルギーが増加し、弾性力によって回転に大きい力が要求されてもよい。ここで、アクチュエータによる動力が作用してユーザの運動を補助してもよい。

【0137】

次に、回転速度によりアクチュエータによる動力の大きさが決定される。ユーザが低速で歩行するときと高速で歩行するときに要求される動力が互いに異なるため、それに応じてアクチュエータによる動力が制御される。

【0138】

また、回転速度に応じてアクチュエータによる作用区間を決定する。例えば、ユーザが低速で歩行するときより、高速で歩行するときに広い区間でアクチュエータによる動力が作用してもよい。

【0139】

このような要素を考慮して、ハイブリッド補助モードでアクチュエータによる動力の大きさ及び速度が決定され、これに伴うアクチュエータによる動力及び弾性体による動力が共に作用してジョイントアセンブリが支持モジュールを駆動する。

【0140】

図８ａ〜図８ｄは、他の実施形態に係るジョイントアセンブリの正面図であり、図９は、他の実施形態に係るジョイントアセンブリの側面図である。

【0141】

図８ａは、ジョイントアセンブリが結合された状態を示す。図８ｂは、内部ロータの形態を示す。図８ｃは、プロファイルリングの形態を示し、図８ｄは、固定リングの形態を示す。

【0142】

以下、上記の実施形態に含まれた構成要素と共通の機能を含む構成要素に対して同一の名称を用いて説明することにする。反対の記載がない以上、上記の実施形態に対する説明は、以下の実施形態にも適用することができる。以下、具体的な説明は省略することにする。

【0143】

図８ａ〜図８ｄ及び図９を参照すると、ジョイントアセンブリ２０は、回転ロータ２２０がプロファイルリング２１０に対して相対的に回転するにつれてケーブル２３１がカムプロファイル２１１に巻かれるようになり、そのため、弾性体２３２の弾性位置エネルギーが変化するように構成される。

【0144】

回転ロータ２２０は、回転胴体部２２０ａ及び回転胴体部２２０ａの一方から延設される延長体２２０ｂを含む。

【0145】

回転胴体部２２０ａは、駆動モジュールと連結され、延長体２２０ｂは、支持モジュール（図示せず）と連結される。回転胴体部２２０ａは、回転軸４３及び駆動ギヤ４２を介してアクチュエータ４１と連結されて外部動力を選択的に伝達する。

【0146】

回転ロータ２２０は、プロファイルリング２１０に対して相対的に回転可能である。

【0147】

回転ロータ２２０には、スラック防止スロット２２２が形成され、プロファイルリング２１０には、ガイドスロット２１２が形成される。スラック防止スロット２２２及びガイドスロット２１２は、各々回転ロータ２２０及びプロファイルリング２１０の円周方向に形成される。

【0148】

スラック防止スロット２２２及びガイドスロット２１２は、互いに対応する位置に形成される。例えば、回転胴体部２２０ａ及びプロファイルリング２１０の中心を一致させた状態で、スラック防止スロット２２２及びガイドスロット２１２は、互いに一部が重なるように形成される。

【0149】

ガイドスロット２１２は、スラック防止スロット２２２の長さよりも長く形成される。したがって、初期状態において、ガイドスロット２１２は、スラック防止スロット２２２の両側に延びた形態で構成される。

【0150】

ジョイントアセンブリ２０は、ケーブル２３１及び弾性体２３２を含む。ケーブル２３１は、回転ロータ２２０の回転によりカムプロファイル２１１に巻かれ、これと連結された弾性体２３２を圧縮又は伸張させ、弾性体２３２の弾性位置エネルギーを変化させることができる。

【0151】

ケーブル２３１の一方は、延長体２２０ｂの一方に連結され、ケーブル２３１の他方は、ケーブルホルダ２５０に連結される。ケーブルホルダ２５０は、スラック防止スロット２２２及びガイドスロット２１２を貫通して配置される。

【0152】

延長体２２０ｂの一方には、ケーブル２３１の張力を調節するためのアイドラー２３３が形成され、回転プーリを含む。ケーブル２３１は、延長体２２０ｂとアイドラー２３３との間に位置する。

【0153】

アイドラー２３３の位置は、変更可能であり、アイドラー２３３を延長体２２０ｂ側に移動させることによってケーブル２３１の張力を増加させたり、アイドラー２３３を延長体２２０ｂから遠ざかるように移動させることによってケーブル２３１の張力を減少させることができる。

【0154】

回転ロータ２２０の回転方向と無関係に弾性体２３２が弾性位置エネルギーを蓄えるため、弾性体２３２は、回転ロータ２２０の両側に配置される。

【0155】

例えば、弾性体２３２は、第１弾性体２３２ａ及び第２弾性体２３２ｂを含む。第１弾性体２３２ａ及び第２弾性体２３２ｂは、各々延長体２２０ｂの両側に配置される。

【0156】

そして、ケーブル２３１は、第１弾性体２３２ａと連結される第１ケーブル２３１ａと、第２弾性体２３２ｂと連結される第２ケーブル２３１ｂとを含む。また、ケーブルホルダ２５０は、第１ケーブル２３１ａと連結される第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブル２３１ｂと連結される第２ケーブルホルダ２５０ｂを含む。これと共に、アイドラー２３３は、第１アイドラー２３３ａと第２アイドラー２３３ｂとを含み、第１アイドラー２３３ａ及び第２アイドラー２３３ｂは、延長体２２０ｂの両側に配置される。

【0157】

第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂは、各々スラック防止スロット２２２の両端部に接するように位置する。第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂは、弾性体２３２と連結されてケーブルホルダ２５０の位置が保持される。

【0158】

ガイドスロット２１２は、スラック防止スロット２２２よりも長く形成され、第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂがスラック防止スロット２２２の両端部に位置したとても、第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂは、ガイドスロット２１２の両端部と離隔して位置することができる。

【0159】

このような構成により、いずれか１つのケーブル２３１及び弾性体２３２が緩くなるのを防止することができる。

【0160】

例えば、回転ロータ２２０が時計方向に回転して第２弾性体２３２ｂが伸張しても、第１ケーブルホルダ２５０ａは、常にスラック防止スロット２２２の端部に位置するため、第１ケーブルホルダ２５０ａから延長体２２０ｂの一方までの最小距離が保証される。したがって、第１ケーブル２３１ａ及び第１弾性体２３２ａが緩くなるのを防止することができる。

【0161】

そして、ガイドスロット２１２は、第１ガイドスロット２１２ａ及び第２ガイドスロット２１２ｂを含む。例えば、第１ガイドスロット２１２ａ及び第２ガイドスロット２１２ｂは、断絶部２１２ｃによって区分され、第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂは、各々第１ガイドスロット２１２ａ及び第２ガイドスロット２１２ｂに位置する。

【0162】

ガイドスロット２１２の長さは、第１ガイドスロット２１２ａ、第２ガイドスロット２１２ｂ、及び断絶部２１２ｃを含む長さを意味する。

【0163】

回転ロータ２２０の回転によりガイドスロット２１２、ケーブルホルダ２５０、及びスラック防止スロット２２２が干渉されることによって回転ロータ２２０の回転が制限される。例えば、第１ガイドスロット２１２ａ及び第２ガイドスロット２１２ｂは、その長さが異なるように形成されて回転ロータの回転方向により回転角度が別に制限される。これについては、下記に具体的に説明することにする。

【0164】

カムプロファイル２１１は、プロファイルリング２１０の一方に形成される。例えば、回転ロータ２２０の位置をプロファイルリング２１０の正面にするとき、カムプロファイル２１１は、プロファイルリング２１０の後面に形成される。又は、プロファイルリング２１０は、複数の面で構成され、カムプロファイル２１１は、複数の面の間に位置する。

【0165】

ケーブル２３１がカムプロファイル２１１に巻かれながら、弾性体２３２の弾性位置エネルギーが変化する。すなわち、弾性位置エネルギーは、カムプロファイル２１１の形状によって決定される。したがって、図３ａ及び図３ｂに示されたカムプロファイル１１１と同様に、カムプロファイル２１１は、左右非対称に形成されたり、屈曲を含む。

【0166】

固定リング２４０は、固定モジュールに固定され、ジョイントアセンブリ２０の位置を固定する。そして、プロファイルリング２１０は、固定リング２４０に対して相対的に回転する。

【0167】

固定リング２４０は、プロファイルリング２１０又は回転ロータ２２０の回転を干渉することができるストッパ２４１を含む。プロファイルリング２１０又は回転ロータ２２０の角度が所定の角度に到達すると、ストッパ２４１によってその移動が制限される。

【0168】

例えば、ストッパ２４１は、固定リング２４０の表面から突出して形成され、プロファイルリング２１０及び回転ロータ２２０の少なくとも一部は、外側に突出して、プロファイルリング２１０及び回転ロータ２２０がストッパ２４１と干渉するように構成される。

【0169】

プロファイルリング２１０又は回転ロータ２２０がストッパ２４１と干渉する面には、衝撃緩和部材２１３が形成される。衝撃緩和部材２１３は、スポンジ材質を含む。

【0170】

衝撃緩和部材２１３は、プロファイルリング２１０又は回転ロータ２２０がストッパ２４１と衝突して損傷するのを防止する。図８は、衝撃緩和部材２１３がプロファイルリング２１０に形成された形態を示す。

【0171】

バインダ２６０は、プロファイルリング２１０を回転ロータ２２０及び固定リング２４０のいずれか１つに選択的に固定する。バインダ２６０の作動に係るジョイントアセンブリ２０の作動は、下記に具体的に説明することにする。

【0172】

図１０ａ〜図１０ｂは、他の実施形態の係るバインダの動作に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【0173】

図１０ａは、バインダがプロファイルリング２１０を固定リング２４０に固定した状態でジョイントアセンブリ２０が作動する形態を示す。図１０ｂは、バインダがプロファイルリング２１０を回転ロータ２２０に固定した状態でジョイントアセンブリ２０が作動する形態を示す。

【0174】

図１０ａを参照すると、バインダによってプロファイルリング２１０が固定リング２４０に固定されると、回転ロータ２２０は、プロファイルリング２１０に対して回転する。以下、回転ロータ２２０が時計方向に回転する場合を例示的に説明することにする。

【0175】

最初のケーブルホルダ２５０は、図８に示すように、スラック防止スロット２２２の両側に位置する。

【0176】

回転ロータ２２０が回転しながら第２ケーブルホルダ２５０ｂが第２ガイドスロット２１２ｂの一端部ｅ１に接する前まで、第２ケーブルホルダ２５０ｂ及び回転ロータ２２０は共に回転するため、第２弾性体２３２ｂは伸張しない。

【0177】

すなわち、これは自由回転区間であり、この区間では、回転ロータ２２０が回転しても第２弾性体２３２ｂの弾性位置エネルギーは変わらない。

【0178】

そして、第１ケーブルホルダ２５０ａの位置は、スラック防止スロット２２２の端部ｅ２に固定されるため、第１ケーブル２３１ａ又は第１弾性体２３２ａは、緩くならない。

【0179】

第２ケーブルホルダ２５０ｂが第２ガイドスロット２１２ｂの一端部ｅ１に位置する状態で回転ロータ２２０が追加的に回転すると、プロファイルリング２１０は、回転しないために第２ケーブルホルダ２５０ｂの位置は、第２ガイドスロット２１２ｂの端部ｅ１に固定された状態で回転ロータ２２０が回転する。

【0180】

したがって、第２弾性体２３２ｂが伸張し、第２弾性体２３２ｂの弾性位置エネルギーが増加する。

【0181】

回転ロータ２２０の最大回転角度は、第１ガイドスロット２１２ａ又はストッパ２４１によって決定される。例えば、回転ロータ２２０に一部がストッパ２４１と接触すれば、回転ロータ２２０の回転が制限される。

【0182】

又は、回転ロータ２２０が回転しながら第１ケーブルホルダ２５０ａが断絶部２１２ｃに接触すると、回転ロータ２２０の回転は、固定されたプロファイルリング２１０によって干渉されるため、回転ロータ２２０の回転が制限される。

【0183】

したがって、ストッパ２４１又はガイドスロット２１２の長さを調節して回転ロータ２２０の回転半径を制限する。

【0184】

このようなジョイントアセンブリ２０は、既に説明されたハイブリッド補助モード又はパッシブ補助モードに用いることができる。

【0185】

次に図１０ｂを参照すると、バインダ２６０によってプロファイルリング２１０が回転ロータ２２０に固定されると、回転ロータ２２０は、プロファイルリング２１０と共に回転する。

【0186】

例えば、ユーザの関節動きにより回転ロータ２２０及びプロファイルリング２１０が共に固定リング２４０に対して回転する。以下、回転ロータ２２０が時計方向に回転する場合を例示的に説明することにする。

【0187】

回転ロータ２２０及びプロファイルリング２１０が共に回転すると、ケーブル２３１及び弾性体２３２の長さは変化しない。すなわち、回転ロータ２２０が回転しても弾性体２３２及びケーブル２３１の長さは保持されるため、弾性体２３２の弾性位置エネルギーは変化しない。回転ロータ２２０の回動角度は、ストッパ２４１によって制限される。

【0188】

このようなジョイントアセンブリ２０は、既に説明されたアクティブ補助モード又はフリーモードに使用してもよい。

【0189】

図１１ａ〜図１１ｃは、バインダを含まない異なる実施形態に係るジョイントアセンブリの作動形態を示す図である。

【0190】

図１１ａは、回転ロータ２２０が回転する形態を示す。図１１ｂは、回転ロータ２２０及びプロファイルリング２１０が共に回転する形態を示し、図１１ｃは、回転ロータ２２０が回転して弾性体２３２の弾性位置エネルギーが変わる形態を示す。

【0191】

図１１ａ〜図１１ｃを参照すると、ジョイントアセンブリ２０は、回転ロータ２２０、プロファイルリング２１０及び固定リング２４０を含む。回転ロータ２２０は、プロファイルリング２１０に対して相対的に回転可能であり、プロファイルリング２１０は、固定リング２４０に対して相対的に回転可能である。

【0192】

回転ロータ２２０の回転程度によって、回転ロータ２２０だけが回転したり、回転ロータ２２０及びプロファイルリング２１０が共に回転したり、回転ロータ２２０だけが回転しながら弾性体２３２の弾性位置エネルギーを変化させることができる。

【0193】

以下、回転ロータ２２０が時計方向に回転する場合を例示として、各ステップ別に具体的に説明することにする。

【0194】

図１１ａを参照すると、回転ロータ２２０は、図８に示した最初の位置から回転する。第１ケーブルホルダ２５０ａ及び第２ケーブルホルダ２５０ｂは、弾性力によって各々スラック防止スロット２２２の両側に位置し、弾性力によってその位置が固定される。

【0195】

第２ケーブルホルダ２５０ｂがガイドスロット２１２の端部に接触する前まで、回転ロータ２２０は単独で回転する。この状態において、弾性位置エネルギーは変化しない。図１１ａは、回転ロータ２２０が回転し、第２ケーブルホルダ２５０ｂがガイドスロット２１２の端部ｅ１に位置する状態を示す。ここで、ガイドスロット２１２の端部ｅ１は、スラック防止スロット２２２の端部と同一線上に位置する。

【0196】

図１１ｂを参照すると、次に回転ロータ２２０は、図１１ａの位置から追加的に回転する。ここで、第２ケーブルホルダ２５０ｂは、ガイドスロット２１２の端部ｅ１でプロファイルリング２１０を加圧して回転ロータ２２０は、プロファイルリング２１０と共に回転する。

【0197】

すなわち、第２ケーブルホルダ２５０ｂは、弾性力によってその位置がスラック防止スロット２２２の端部に固定され、スラック防止スロット２２２の端部とガイドスロット２１２の端部ｅ１と同一線上に位置する場合、第２ケーブルホルダ２５０ｂは、プロファイルリング２１０を回転させる。

【0198】

図１１ｂに示すように、ストッパ２４１は、プロファイルリング２１０に接してストッパ２４１がプロファイルリング２１０の回転を干渉する。すなわち、ストッパ２４１によってプロファイルリング２１０の回転角度が制限される。

【0199】

次に、図１１ｃを参考すれば、図１１ｂの位置で回転ロータ２２０がさらに回転することにより、第２弾性体２３２ｂが伸張して弾性位置エネルギーが変化する。

【0200】

具体的には、第２ケーブルホルダ２５０ｂは、第２ガイドスロット２１２ｂ及びスラック防止スロット２２２の端部ｅ１に位置し、プロファイルリング２１０の位置がストッパ２４１によって固定されるため、第２ケーブルホルダ２５０ｂの位置は、第２ガイドスロット２１２ｂの端部で固定される。

【0201】

この状態で回転ロータ２２０が追加的に回転すれば、第２ケーブルホルダ２５０ｂから延長体２２０ｂの一方までの距離が増加し、そのため、弾性体２３２が伸張して弾性位置エネルギーが増加する。

【0202】

図１１ｃに示すように、第２ケーブル２３１ｂが最大に伸張すると、第１ケーブルホルダ２５０ａは、断絶部２１２ｃに接し、回転ロータ２２０の一部がストッパ２４１に接して回転ロータ２２０の回転が制限される。

【0203】

回転ロータ２２０が回転する間、第１ケーブルホルダ２５０ａは、常にスラック防止スロット２２２の端部に位置する。したがって、第１ケーブル２３１ａ又は第１弾性体２３２ａが緩くなるのを防止する。

【0204】

図１２は、一実施形態に係るコントローラを示す。

【0205】

図１２を参照すると、コントローラ１２００は、メモリ１２２０、プロセッサ１２３０、入出力装置１２１０及びこれを含むバス１２４０を含む。例えば、コントローラ１２００は、固定モジュール５０上に装着される。

【0206】

入出力装置１２１０は、送信部及び／又は受信部を含む。送信部は、ハードウェア及び信号を送信するために必要なソフトウェアを含む。例えば、送信される信号は、駆動モジュール４０及び／又はジョイントアセンブリ１０に伝達するためのデータ信号及び／又は制御信号である。

【0207】

受信部は、ハードウェア及び信号を受信するために必要なソフトウェアを含む。例えば、受信される信号は、１つ以上のセンサ、例えば、センサから受信されるデータ信号及び／又は制御信号である。

【0208】

プロセッサ１２３０には、以下のように図１３及び図１４のうちの１つ以上に示したステップを行う命令がプログラムされ、プロセッサ１２３０は、運動補助装置１の作動モードを変更するように構成される。

【0209】

例えば、プロセッサ１２３０は、入出力装置１２１０を介してセンサで伝達された情報に基づいて駆動モジュール４０又はジョイントアセンブリ１０に制御信号を伝達する。例えば、プロセッサ１２３０は、ジョイントアセンブリ及び／又は駆動モジュール４０に制御信号を伝達でき、制御信号は、運動補助装置１の作動モードをパッシブ補助モード、アクティブ補助モード、ハイブリッド補助モード及びフリーモードの中で作動モードを変更する。そして、このような作動は、例えば１つ以上のセンサ及び／又はユーザの入力によって提供される。

【0210】

そして、プロセッサ１２３０は、入出力装置１２１０を介して、１つ以上のセンサから伝達されたユーザの動きに関する情報を含む信号を受信する。例えば、センサは、ユーザの足の裏に位置する圧力センサ、ジョイント角度、又はジョイント角速度を特定するポテンショメータ（ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）又はユーザが歩行する間の加速度を測定する慣性測定装置（ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ、ＩＭＵ）を含んでもよい。

【0211】

プロセッサ１２３０は、例えば、センサの情報からユーザが普段より遅く歩いているか否かを判断して、ユーザが歩行に困難があるかを決定することができる。そして、ユーザが歩行に困難があると判断した場合、プロセッサ１２３０は、ジョイントアセンブリ１０及び／又は駆動モジュール４０に作動モードをパッシブ補助モード、アクティブ補助モード、ハイブリッド補助モード、及びフリーモードの中で作動モードを変更する制御信号を伝達する。

【0212】

図１３は、一実施形態に係る運動補助装置の制御方法を示す。

【0213】

図１３を参照すると、開始ステップ１３１０においてコントローラ１２００が初期化される。

【0214】

データ受信ステップ１３２０において、コントローラ１２００は、１つ以上のセンサからデータを受信する。例えば、コントローラ１２００は、入出力装置１２１０を介してセンサからデータを受信する。

【0215】

データ分析ステップ１３３０において、コントローラ１２００は、ジョイントアセンブリ１０及び／又は駆動モジュールの好ましい作動モードを決定するためにデータを分析する。好ましい作動モードを決定する詳しい方法は、以下にて図１４を参照しながら説明する。

【0216】

命令伝達ステップ１３４０において、コントローラ１２００は、好ましい作動モードに基づいてジョイントアセンブリ１０及び／又は駆動モジュール４０の制御命令を伝達する。例えば、コントローラ１２００は、好ましい作動モードに基づいて運動補助装置１がパッシブ補助モード、アクティブ補助モード、ハイブリッド補助モード及び自由モードの中から１つを設定するように、入出力装置１２１０を介してジョイントアセンブリ１０に命令を伝達する。

【0217】

図１４は、一実施形態に係る運動補助装置の制御方法を示す。

【0218】

図１４を参照すると、決定ステップ１４３１において、コントローラ１２００は、センサ情報に基づいてユーザ歩行サイクルの現在の歩行段階及び／又は歩行速度を決定する。

【0219】

判断ステップ１４３２において、コントローラ１２００は、決定ステップ１４３１でセンサから受信したデータに基づいてユーザが歩行に困難があるか否かを決定する。

【0220】

もしコントローラ１２００がユーザが歩行に困難がないと判断した場合、設定ステップ１４３３において、コントローラ１２００は、作動モードをパッシブ補助モード及び自由モードのうちの１つに設定してコントローラ１２００がアクチュエータ４１を駆動させないことにより、電力消費を減少させる。

【0221】

もしコントローラ１２００がユーザが歩行に困難があると判断した場合、設定ステップ１４３４において、コントローラ１２００は、作動モードをアクティブ補助モード及びハイブリッド補助モードのいずれか１つに設定して弾性補助力Ｔｐ、又は弾性補助力Ｔｐ及び電力Ｔｐの両方がアクチュエータ４１からジョイントアセンブリ１０に供給される。

【0222】

決定ステップ１４３５において、コントローラ１２００は、例えばユーザの歩行速度に基づいてアクティブ補助モード又はハイブリッド補助モードでアクチュエータ４１から供給される電力の大きさを決定する。

【0223】

命令伝達ステップ１４４０において、コントローラ１２００は、好ましい作動モード及び／又はユーザの歩行速度に基づいてジョイントアセンブリ１０及び／又は駆動モジュール４０に１つ以上の命令を伝達する。

【0224】

コントローラ１２００からの命令により、アクチュエータ４１は、選択的に電力を伝達したり、バインダ１５０と連結されたアクチュエータがバインダ１５０の位置を第１位置又は第２位置に設定して運動補助装置１を好ましいモードに置くことができる。

【0225】

運動補助装置１がパッシブ補助モード又はハイブリッド補助モードで作動するとき、カムプロファイル１１１の形状によって弾性補助力Ｔｐは、回転ロータ１２０の回転によって変化する。例えば、弾性力は、ユーザジョイントの延長又は屈折値に応じて比例して増加する。

【0226】

そして、運動補助装置１がアクティブ補助モード又はハイブリッド補助モードで作動するとき、アクチュエータ４１によって供給される力の大きさは、ユーザの歩行速度によって変化する。

【0227】

上述したように実施形態は、限定された図面によって説明されたが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わせたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えて、適切な結果が達成されるようにする。

【符号の説明】

【0228】

１０、２０ ジョイントアセンブリ
５０ 固定モジュール
３０ 支持モジュール
４０ 駆動モジュール

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図8d】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図11a】

【図11b】

【図11c】

【図12】

【図13】

【図14】