Resumen
Robotic exoskeleton with self-adjusting sliding elbow support for human arm. The invention relates to a robotic exoskeleton that allows the user to move comfortably and perform medical therapies, assisted orthotic forces, activities related to sports practices or specialized training that require sequences of movements, daily tasks, or services of firemen, police, military, etc. Assisted in force by the exo-skeleton. The system consists of a vest (1), to which are attached the exo-arm (8), the exo-forearm (7), a support structure (2, 3, 4, 5), with sliding parts (5)., 31) and hinges (10) actuated, which allows to track the displacements of the shoulder with respect to the body and offers a solid mobile support point in addition to a passive weight compensation system using spindles (22), with power actuators (9) that allow to move the articulated arm in a controlled manner. The device also comprises an autonomous power supply system (11) and a control unit. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, que comprende: 3. 5 4. - una empuñadura con al menos un soporte semicircular (59) y un asidero o exo-muñeca (13) para situar la mano y movilizar la muñeca del usuario o permitir que esta ejerza control sobre el exoesqueleto; 5. - un exo-antebrazo (7), unido a la exo-muñeca y encargado de soportar el antebrazo 10 del usuario; 6. - un exo-brazo (8) encargado de soportar el brazo del usuario, unida al exo-antebrazo (7) mediante una articulación móvil (6) para permitir el giro del codo del usuario; 7. 15 8. - una unión del exo-brazo (8) con una estructura de soporte deslizante (2,3,4,5) que permite el movimiento del brazo respecto al hombro y de este respecto al cuerpo; 9. - una pluralidad de actuadores de potencia (9) para actuar los elementos del exoesqueleto; 20 10. caracterizado por que comprende: 11. - una estructura de soporte (2,3,4,5), que une el exo-brazo (8) al tronco permitiendo el deslizamiento del brazo sobre ella, encargada de proporcionar la movilidad del brazo y 25 del hombro con respecto al tronco haciendo un seguimiento de los desplazamientos del hombro respecto al cuerpo, permitiendo un ajuste permanente del movimiento del codo respecto al cuerpo, que comprende al menos una estructura deslizante vertical (4) y una plataforma deslizante radial (31) sobre la que irá el sistema de articulación del codo o exo-codo(35). 30 12. 2ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según la reivindicación 1ª, caracterizado por que incluye un sistema de compensación de gravedad que comprende al menos uno de los siguientes 35 13. elementos: 14. - un tornillo sin fin (22) actuado que soporta el brazo apoyándose en la estructura de soporte del exo-brazo (8). 15. 5 16. - un amortiguador inferior que soporte el brazo apoyándose en la estructura de soporte del exo-brazo (8). 17. 3ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la 10 estructura de articulación del codo se desplaza sobre la estructura de soporte y permite tener el antebrazo y codo del usuario permanentemente ajustado al exo-antebrazo (7) y exo-codo (35) del robot, independientemente de la posición del hombro, brazo y codo. 18. 15 19. 4ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tanto el exo-antebrazo (7) como el exo-brazo (8) comprenden, para mantener el brazo del usuario sujeto al exoesqueleto, una pieza de apoyo con forma de semicilindro hueco que deja fácil acceso al brazo, unos acolchamientos que hacen cómodo el 20 espacio y unas fijaciones ajustables para sujetar el brazo o antebrazo. 20. 5ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rotación del brazo en el hombro se efectúa mediante un actuador situado en el codo-25 deslizante, que se desplaza con este sobre la estructura de soporte. 21. 6ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rotación de la muñeca se efectúa mediante la empuñadura (13) fijada sobre un 30 semicilindro hueco o exo-muñeca(59) cuyo actuador está situado en el exo-antebrazo (7). 22. 7ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la 35 23. flexión del codo se efectúa mediante un actuador situado en el codo deslizante que se desplaza con él sobre la estructura de soporte. 24. 8ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que 5 comprende una serie de sensores (64 a 73) que permiten conocer la posición, velocidad y aceleración de cada una de las partes del exo-esqueleto, pudiendo algunos de dichos sensores materializarse en “encoders” o potenciómetros para medir el avance, la elevación y la flexión del codo, asi como la rotación del hombro, la elevación del hombro, la elevación del brazo, el avance de la plataforma deslizante 10 radial respecto a su guía, la rotación de la muñeca y la orientación del brazo y antebrazo. 25. 9ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los 15 medios portadores comprenden un chaleco (1). 26. 10ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los actuadores de potencia (9) pueden ser lineales, rotacionales o una combinación de los 20 mismos. 27. 11ª.- Exoesqueleto robotizado con soporte de codo deslizante autoajustable para brazo humano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por 25 que dispone de medios de almacenamiento de datos, medios de entrada para selección de un modo de funcionamiento del exoesqueleto y de una unidad de control configurada para, en función de dicha selección, seleccionar uno de los siguientes modos de funcionamiento del exoesqueleto: 28. 30 29. - modo de grabación de trayectorias, para registrar los movimientos realizados por el exoesqueleto en los medios de almacenamiento de datos; 30. - modo de seguimiento de trayectoria grabada, para seleccionar una trayectoria deseada, previamente grabada en los medios de almacenamiento de datos, y repetir 35 31. dicha trayectoria de manera automática o permitir que el usuario intente seguirla y corregirle cuando se salga de ella; 32. - modo de seguimiento de sensores externos, para permitir el control del movimiento del exoesqueleto a través de los sensores externos. Los sensores externos pueden 5 ser manejados por el propio usuario en aplicaciones de asistencia en fuerza o por un tutor o médico que guía los movimientos del alumno o paciente respectivamente.
