ES1104783U - Roof walker with engines and actuation electronics (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
1. Andador órtico con motores y electrónica de actuación caracterizado por estar compuesto de: a) Una estructura con ruedas que proporciona estabilidad e incluye unos motores para su movilidad. b) Un arnés que integra unos bitutores para soportar al usuario y proporciona la movilidad de los miembros inferiores por medio de otros motores. c) Una electrónica que proporciona funciones de control. 2. Andador órtico con motores y electrónica de actuación, según la reivindicación 1, caracterizado porque dispone de una estructura que soporta de forma estable el arnés. 3. Andador órtico con motores y electrónica de actuación, según la reivindicación 1, caracterizado por comprender barras telescópicas que regulan la altura. 4. Andador órtico con motores y electrónica de actuación, según la reivindicación 1, caracterizado por integrar una electrónica de control que permite actuar sobre el entorno en función del software instalado, así como el control de los motores que permiten mover la estructura y los miembros inferiores del usuario.1. Arctic walker with motors and actuation electronics characterized by being composed of: a) A structure with wheels that provides stability and includes motors for mobility. b) A harness that integrates bitutors to support the user and provides the mobility of the lower limbs by means of other engines. c) An electronics that provides control functions. 2. An orthic walker with motors and actuation electronics, according to claim 1, characterized in that it has a structure that stably supports the harness. 3. An orthic walker with motors and actuation electronics, according to claim 1, characterized by comprising telescopic bars that regulate the height. 4. An orthic walker with motors and actuation electronics, according to claim 1, characterized by integrating a control electronics that allows to act on the environment depending on the installed software, as well as the control of the motors that allow the structure and members to be moved lower user.
Description
ANDADOR ÓRTICO CON MOTORES Y ELECTRÓNICA DE ACTUACIÓN. ORTICAL WALKER WITH MOTORS AND ELECTRONICS ACTUATION.
La presente invención se refiere a un dispositivo, en concreto un andador, para la ayuda a la movilidad de personas que tienen seriamente afectada su movilidad. El andador es una estructura externa que tiene unos motores que actúan sobre los miembros inferiores del usuario y sobre las ruedas de dicho andador de forma que permite los movimientos a personas que no tienen dicha capacidad. Además, tiene el complemento de una electrónica que permite unas acciones básicas que pueden ser configuradas. The present invention relates to a device, in particular a walker, for the mobility aid of people whose mobility is seriously affected. The walker is an external structure that has motors that act on the lower limbs of the user and on the wheels of said walker in a way that allows movements to people who do not have such capacity. In addition, it has the complement of an electronics that allows basic actions that can be configured.
El andador está compuesto por tres partes diferenciadas: una estructura con ruedas que proporciona estabilidad al usuario, junto con los motores correspondientes para desplazar esta estructura; un arnés que tiene integrados unos bitutores donde se soporta el niño, y unos motores en las articulaciones de los miembros inferiores, y, por último, una electrónica que proporciona funciones añadidas, así como el control de los movimientos de los motores para realizar los desplazamientos de forma correcta. The walker is composed of three distinct parts: a structure with wheels that provides stability to the user, together with the corresponding motors to move this structure; a harness that has integrated bitutors where the child is supported, and motors in the joints of the lower limbs, and, finally, an electronics that provides added functions, as well as the control of the movements of the motors to make the displacements correctly.
El andador descrito en esta memoria comparte técnicas propias de la mecánica dado que se trata de un diseño mecánico en cuya fabricación intervienen diferentes procesos de mecanizado y técnicas de desarrollo electrónico, que complementan la funcionalidad principal del mismo. Por otro lado, supone la utilización de electrónica con propósito específico para el control del mismo. The walker described in this report shares techniques of mechanics since it is a mechanical design whose manufacturing involves different machining processes and electronic development techniques, which complement its main functionality. On the other hand, it involves the use of electronics with a specific purpose for its control.
Son varios los sistemas de exo-esqueleto que se encuentran disponibles en el mercado, todos ellos suponen unos sistemas de estabilización muy complicados debido a que no utilizan ningún soporte que asegure esta estabilidad. There are several exo-skeleton systems that are available in the market, all of which involve very complicated stabilization systems because they do not use any support to ensure this stability.
Uno de ellos es el exo-esqueleto desarrollado por eksobionics, http://http://eksobionics.com/, donde el usuario tiene un arnés en los miembros inferiores y una especie de mochila en la que se alojan las baterías, US2013/0231595 A1. One of them is the exo-skeleton developed by eksobionics, http: // http: //eksobionics.com/, where the user has a harness in the lower limbs and a kind of backpack in which the batteries are housed, US2013 / 0231595 A1.
La investigación en entornos militares y universitarios también proporciona un buen número de referencias, pero ninguna de ellas utiliza una estructura externa al arnés que proporcione estabilidad. El desarrollo inicial en la Universidad de Tsukuba del HAL (HybridAssistiveLeg) se comercializa ahora a través de Cyberdyne (Tsukuba), www.cyberdyne.jp. El robot WEAR (Wearable Energetically Autonomous Robot) fue desarrollado por Sarcos Research Corporation bajo un programa de DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Research in military and university settings also provides a good number of references, but none of them uses an external structure to the harness that provides stability. The initial development at Tsukuba University of HAL (HybridAssistiveLeg) is now marketed through Cyberdyne (Tsukuba), www.cyberdyne.jp. The WEAR (Wearable Energetically Autonomous Robot) robot was developed by Sarcos Research Corporation under a program of DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
El dispositivo descrito en esta memoria consta de tres partes diferenciadas. The device described herein consists of three distinct parts.
La primera parte del dispositivo consiste en una estructura con ruedas motorizadas que proporcionan estabilidad y movilidad a la estructura. La propuesta supone un proceso de fabricación mayoritariamente con piezas planas, lo que supone una importante mejora para la fabricación, dado que permite la producción en serie mediante procedimientos de corte por agua o láser. The first part of the device consists of a structure with motorized wheels that provide stability and mobility to the structure. The proposal involves a manufacturing process mostly with flat parts, which is an important improvement for manufacturing, since it allows mass production by laser or water cutting procedures.
La segunda parte de este dispositivo será un arnés que llevará unas barras articuladas que permitan los movimientos de pies, piernas y caderas y que soportará en buena parte del peso del usuario. Las articulaciones están motorizadas de forma que se pueda realizar de forma autónoma el movimiento más parecido a la marcha humana. The second part of this device will be a harness that will have articulated bars that allow the movements of feet, legs and hips and that will support a good part of the user's weight. The joints are motorized so that the movement closest to human walking can be performed autonomously.
La tercera parte del dispositivo hace referencia a la electrónica añadida al andador y que permite diferentes configuraciones. Por ejemplo, se incluye un altavoz inalámbrico que permite dar mensajes o música a voluntad. La parte principal de la electrónica es la dedicada al control del movimiento que se incluye en el dispositivo, junto con las baterías para la electrónica y motores. The third part of the device refers to the electronics added to the walker and which allows different configurations. For example, a wireless speaker is included that allows you to give messages or music at will. The main part of the electronics is the one dedicated to the control of the movement that is included in the device, together with the batteries for the electronics and motors.
La siguiente descripción pretende dar una idea más clara del funcionamiento del dispositivo. En la figura 1 se muestra la vista delantera del andador, mientras que la figura 2 muestra la parte trasera. The following description is intended to give a clearer idea of the operation of the device. Figure 1 shows the front view of the walker, while Figure 2 shows the rear.
El andador está compuesto por tres partes. Una estructura con ruedas (1), las ruedas delanteras (2) están montadas sobre una horquilla que facilita su maniobrabilidad. La estructura permite un pequeño movimiento basculante regulado por un amortiguador (3) cuyo émbolo se configura con diferentes posiciones iniciales utilizando la parte roscada final del amortiguador (4) que permite su regulación. The walker is composed of three parts. A structure with wheels (1), the front wheels (2) are mounted on a fork that facilitates maneuverability. The structure allows a small tilting movement regulated by a shock absorber (3) whose piston is configured with different initial positions using the final threaded part of the shock absorber (4) that allows its regulation.
El andador se puede regular según la altura del usuario con una barra vertical (5), y también se puede hacer algo más largo para aumentar su estabilidad con la extensión delantera (6). La estructura lleva además una barra delantera (7) donde el usuario podrá apoyar las manos y otra en la parte trasera, asa (8), que permite a un adulto guiar al niño. The walker can be adjusted according to the user's height with a vertical bar (5), and it can also be made somewhat longer to increase its stability with the front extension (6). The structure also has a front bar (7) where the user can support the hands and another on the back, handle (8), which allows an adult to guide the child.
La segunda parte es un arnés que viste el niño y el cual tiene un soporte (9) donde queda la espalda, del que salen unos brazos (10) que rodean al niño por la cadera y de la que cuelgan unos bitutores (11) que se fijan a las piernas. Estos bitutores acaban en unos soportes (12) que se fijan al calzado y unas extensiones (13) en la parte superior que permiten dar mayor rigidez al niño en la zona del tronco. Todos estos elementos están diseñados para permitir que se adapten a la altura del niño en su crecimiento. The second part is a harness that the child wears and which has a support (9) where the back is, from which some arms (10) come out that surround the child by the hip and from which hang bitutors (11) that They are fixed to the legs. These bitters end up in some supports (12) that are fixed to the footwear and some extensions (13) in the upper part that allow the child to be more rigid in the trunk area. All these elements are designed to allow them to adapt to the height of the growing child.
Por último, en la estructura se incluyen las baterías y la electrónica de control (14). Sobre la barra delantera (7) se colocan unos pulsadores (15) que permiten operar con la electrónica. Las ruedas traseras (16) de la estructura son las que permitirán desplazar la estructura, y unos motores en las articulaciones (17) permitirán los movimientos de las piernas. Finally, the structure includes batteries and control electronics (14). Push buttons (15) are placed on the front bar (7) that allow operation with the electronics. The rear wheels (16) of the structure are those that will allow to move the structure, and some motors in the joints (17) will allow the movements of the legs.
La realización considerada más eficiente consiste en maximizar la piezas que serán cortadas por algún mecanismo de corte ágil como puede ser corte por agua o por láser, por ello la mayoría de las piezas son planas y con prácticamente nula mecanización posterior. Además de estas piezas planas hay algunos elementos que son tubos macizos The embodiment considered more efficient is to maximize the pieces that will be cut by some agile cutting mechanism such as water or laser cutting, so most of the pieces are flat and with virtually no subsequent machining. In addition to these flat pieces there are some elements that are solid tubes
o huecos, pero estándar, que sólo requieren de un corte y los correspondientes orificios para encajar las piezas. Sin embargo hay algunas piezas que obligan a un mecanizado extra, como son el soporte de la espalda, para dar un diseño ligero y a la vez robusto, y las piezas que permiten bascular ligeramente a la estructura y que llevan unos rodamientos en su interior y por tanto es necesario mecanizar los espacios para alojarlos. Lo mismo ocurre con las piezas de las articulaciones de los bitutores, y las horquillas de las ruedas que también llevan unos rodamientos. Por tanto, la realización que se ha buscado es la que permita una producción muy económica que se obtiene por la producción casi completa con el corte de piezas planas. or holes, but standard, that only require a cut and the corresponding holes to fit the pieces. However, there are some pieces that require extra machining, such as the back support, to give a lightweight and robust design, and the pieces that allow the structure to be tilted slightly and that have bearings inside and by so much it is necessary to mechanize the spaces to lodge them. The same goes for the parts of the bitutors' joints, and the wheel forks that also have bearings. Therefore, the realization that has been sought is the one that allows a very economical production that is obtained by the almost complete production with the cutting of flat pieces.
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