PL238105B1 - Egzoszkielet kończyny górnej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest egzoszkielet kończyny górnej o siedmiu stopniach swobody. Egzoszkielet kończyny górnej według wynalazku ma zastosowanie w sterowaniu urządzeniami rzeczywistymi, wirtualnymi z wykorzystaniem stertowania z siłowym sprzężeniem zwrotnym oraz w rehabilitacji ludzkich kończyn górnych.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 7,410,338 B2 znany jest egzoszkielet o 16 stopniach swobody obejmujący swoją funkcjonalnością ramię, przedramię oraz nadgarstek. Kontakt z człowiekiem jest zapewniany poprzez pneumatyczne poduszki. Urządzenie montowane jest na płycie osadzonej na klatce piersiowej operatora w kształcie połowy zbroi. W rozwiązaniu wykorzystywane są przeguby obrotowe oraz przesuwne. Rozwiązanie cechuje się możliwością sterowania urządzeniem o korespondującej strukturze kinematycznej.

W publikacji PERRY, Joel C.; ROSEN, Jacob; BURNS, Stephen. Upper-limb powered exoskeleton design. IEEE/ASME transactions on mechatronics, 2007, 12.4: 408 zaprezentowano egzoszkielet o siedmiu stopniach swobody wyposażony w siedem niezależnych napędów elektrycznych. Rozwiązanie cechuje się trzema stopniami swobody w barku, dwoma stopniami swobody i w łokciu oraz dwoma stopniami swobody w nadgarstku. Pierwsze pięć stopni swobody realizowane jest z wykorzystaniem silników elektrycznych umieszczonych poza konstrukcją egzoszkieletu poprzez napęd cięgnowy z zastosowaniem przekładni cięgnowej umieszczonej na konstrukcji egzoszkieletu. Napęd kolejnych przegubów jest realizowany za pomocą napędów elektrycznych umieszczonych na konstrukcji egzoszkieletu. Urządzenie umożliwia sterowanie elementami w przestrzeni wirtualnej. Układ sterowania oparty jest o pomiar momentu generowanego przez napędy oraz o elektromiografię powierzchniową. Pomiar pozycji jest realizowany na silnikach napędzających egzoszkielet.

Wszystkie znane ze stanu techniki egzoszkielety kończyny górnej posiadają bardzo złożoną strukturę kinematyczną z uwagi na równoległy łańcuch kinematyczny do ludzkiej kończyny górnej lub nie umożliwiają pełnej ruchomości kończyny operatora, co może powodować dyskomfort w czasie pracy oraz ogranicza funkcjonalność tychże urządzeń. Prezentowane urządzenia nie umożliwiają także pomiaru siły interakcji operatora z maszyną.

Egzoszkielet kończyny górnej, według wynalazku, o siedmiu stopniach swobody, wyposażony w nieruchomy zerowy człon i ruchome człony z korpusami i cięgnami, w tym człon z rękojeścią, aktuatory i układ sterowania, charakteryzuje się tym, że ma kolejno połączone za sobą nieruchomy człon zerowy i siedem ruchomych członów od pierwszego do siódmego, a pomiędzy każdym z członów ma po jednej osi przegubów napędzanych (każdy z przegubów napędzanych stanowi aktuator i przekładnia cięgnowa). Aktuator stanowi silnik elektryczny i/lub siłownik hydrauliczny i/lub siłownik elektryczny. W egzoszkielecie aktuatory mogą mieć tę samą postać, albo na każdym z napędów mogą być wykorzystane różne postacie aktuatorów. Każda z siedmiu osi przegubów napędzanych jest niezależna od pozostałych osi. Napędy przenoszone są poprzez cięgna (przeniesienie napędu wszystkich stopni swobody następuje przez przekładnie cięgnowe). Na każdej z osi przegubów napędzanych egzoszkielet ma przetwornik obrotowo-impulsowy. Egzoszkielet na pierwszej, drugiej, czwartej, szóstej i siódmej osi przegubów napędzanych ma linkowe koło współosiowe z osią przegubów napędzanych i wyposażone w tensometryczne czujniki wagowe. Egzoszkielet na trzeciej i piątej osi przegubów napędzanych ma po parze tensometrycznych czujników wagowych, przy czym każdy z nich połączony jest z jednym pancerzem cięgien przegubu, a pary tensometrycznych czujników wagowych połączone są z trzecim korpusem trzeciego członu i piątym korpusem piątego członu. Tensometryczne czujniki wagowe służą do pomiaru momentu generowanego przez aktuatory egzoszkieletu. Drugi człon ma drugi korpus połączony nieruchomo z parą łukowo-tocznych prowadnic wzajemnie równoległych. Trzeci człon ma trzeci korpus połączony nieruchomo z parą wózków łukowo-tocznych prowadnic drugiego członu. Korpus trzeciego członu połączony jest ruchomo z pierwszym pomiarowym kołem przetwornika obrotowo-impulsowego, które połączone jest obrotowo z czwartym korpusem i z zewnętrzną powierzchnią trzeciego korpusu. Drugie pomiarowe koło połączone jest obrotowo z piątym korpusem i z zewnętrzną powierzchnią szóstego korpusu. Czwarty człon ma czwarty korpus połączony nieruchomo z linkowym kołem i przegubowo z pomiarowym kołem przetwornika obrotowo-impulsowego. Egzoszkielet pomiędzy czwartym korpusem czwartego członu a piątym korpusem piątego członu ma węzeł łożyskowy ustalający piątej osi przegubu napędzanego. Człon zerowy, drugi człon, trzeci człon, czwarty człon, piąty człon i siódmy człon mają korpusy (zerowy korpus, drugi korpus, trzeci korpus, czwarty korpus, piąty korpus i siódmy korpus) połączone z parami pancerzy cięgien. Pierwszy człon i szósty człon są zbudowane z korpusu

PL 238 105 B1 pierwszego i szóstego, każdego połączonego na obu końcach z linkowymi kołami (po dwa na każdy człon). Zerowy człon z pierwszym członem, pierwszy człon z drugim członem, trzeci człon z czwartym członem, piąty człon z szóstym członem, szósty człon z ósmym członem połączone są przegubowo.

Korzystnie egzoszkielet na piątym korpusie piątego członu i/lub na czwartym korpusie czwartego członu ma sensory nacisku. Sensory te pozwalają na wykrycie siły nacisku i miejsca kontaktu człowieka (operatora) z egzoszkieletem. Sensory nacisku połączone są z układem sterowania.

Korzystnie na piątym korpusie piątego członu egzoszkielet ma cztery sensory nacisku. Korzystnie egzoszkielet na czwartym korpusie czwartego członu ma pięć sensorów nacisku.

Korzystnie sensor nacisku stanowi korpus połączony z elastyczną membraną, pomiędzy którymi jest ciecz elektroizolacyjna i rezystencyjny sensor siły.

Korzystnie w egzoszkielcie połączenie przegubowe stanowi wał i łożysko ślizgowe.

Korzystnie czwarty korpus czwartego członu i piąty korpus piątego członu mają pierścienie na węzeł łożyskowy ustalający. Operator egzoszkieletu wkłada przedramię w pierścienie.

Korzystnie drugi korpus drugiego członu i/lub piąty korpus członu piątego ma kompensator długości, który pozwala na dostosowanie tych członów, a co za tym idzie egzoszkieletu do gabarytów operatora.

Korzystnie przetworniki obrotowo-impulsowe połączone są nieruchomo z zerowym korpusem zerowego członu, drugim korpusem drugiego członu, trzecim korpusem trzeciego członu (ma dwa przetworniki), czwartym korpusem czwartego członu, piątym korpusem piątego członu i siódmym korpusem siódmego członu (po jednym przetworniku na każdy korpus).

Para pancerzy cięgien połączona jest z parą pancerzy cięgien od strony aktuatora poprzez napinacz i śruby napinające. Połączenie to stanowi przekładnię cięgnową łączącą człon egzoszkieletu z aktuatorem.

Układ sterowania egzoszkieletu połączony jest z aktuatorami, obrotowo-impulsowymi przetwornikami i parami tensometrycznych czujników wagowych.

Układ sterowania połączony jest z układem do elektromiografii powierzchniowej mięśni szkieletowych ludzkiej kończyny górnej oraz sensorami nacisku.

Zaletą rozwiązania jest to, że wyposażony jest w sensory, które umożliwiają realizację siłowego sprzężenia zwrotnego oraz przetworniki obrotowo-impulsowe umieszczone na konstrukcji. Struktura kinematyczna egzoszkieletu jest tożsama ze strukturą kinematyczną ludzkiej kończyny górnej, co umożliwia wykonanie pomiaru siły i pozycji oraz interakcję z operatorem przy zastosowaniu tylko siedmiu osi sterowanych elektronicznie. Zgodnie z wynalazkiem pomiar położenia kątowego realizowany jest bezpośrednio na konstrukcji egzoszkieletu poprzez obrotowo-impulsowe przetworniki (w przeciwieństwie do znanych ze stanu techniki urządzeń, gdzie pomiar położenia kątowego przegubów był realizowany na napędach).

Egzoszkielet bliżej przedstawiony jest w poniższych przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 ilustruje schemat struktury kinematycznej egzoszkieletu, fig. 2 przedstawia egzoszkielet w widoku perspektywicznym, fig. 3 przedstawia egzoszkielet w innym widoku perspektywicznym, fig. 4 ilustruje egzoszkielet z rozłączonymi członami w widoku perspektywicznym, fig. 5 ilustruje zerowy człon i pierwszy człon w widoku perspektywicznym, fig. 6 ilustruje drugi człon w widoku perspektywicznym, fig. 7 ilustruje drugi człon w innym widoku perspektywicznym, fig. 8 ilustruje trzeci człon w widoku perspektywicznym, fig. 9 ilustruje czwarty człon w widoku perspektywicznym, fig. 10 ilustruje piąty człon w widoku perspektywicznym, fig. 11 ilustruje szósty człon i siódmy człon w widoku perspektywicznym, fig. 12 ilustruje przekładnię cięgnową łączącą człony egzoszkieletu z aktuatorami w widoku z przodu, fig. 13 ilustruje sensor nacisku w przekroju, fig. 14 ilustruje operatora z egzoszkieletem połączonym ze stelażem, Fig. 15 ilustruje schemat systemu sterowania egzoszkieletem.

P r z y k ł a d I

Egzoszkielet kończyny górnej ma kolejno połączone za sobą nieruchomy zerowy człon 1 i ruchome człony: pierwszy 2, drugi 3, trzeci 4, czwarty 5, piąty 6, szósty 7 i siódmy 8, pomiędzy którymi ma siedem osi napędów Zi niezależnych od siebie. Zerowy człon 1 stanowi zerowy korpus 9, który połączony jest nieruchomo z parą pancerzy 1 0i cięgien 11 pierwszej osi Zi i z obrotowo-impulsowy przetwornik 12i pierwszej osi Z1. Zerowy człon 1 połączony jest przegubowo (za pośrednictwem wału i łożyska ślizgowego) z pierwszym członem 2. Pierwszy człon 2 stanowi pierwszy korpus 13, który połączony jest na jednym końcu (od strony zerowego członu 1) z linkowym kołem 14i pierwszej osi Z1 przegubu napędzanego, a na drugim przeciwległym końcu z linkowym kołem 142 drugiej osi Z2 (od strony drugiego członu 3), które wyposażone jest w tensometryczne czujniki wagowe. Pierwszy człon 2

PL 238 105 B1 połączony jest przegubowo z drugim członem 3, który stanowi drugi korpus 15 połączony nieruchomo z parą łukowo-tocznych prowadnic 16, z przetwornikiem obrotowo-impulsowym 122 drugiej osi Z2 i parą pancerzy 102 cięgien 11 drugiej osi Z2. Trzeci człon 4 stanowi trzeci korpus 17 połączony nieruchomo z parą wózków 18, z dwoma przetwornikami obrotowo-impulsowymi, jednym 123 trzeciej osi Z3 i drugim 124 czwartej osi Z4, z parą tensometrycznych czujników wagowych 193 trzeciej osi Z3, z dwiema parami pancerzy 103 cięgien 11 trzeciej osi Z3 i parami pancerzy 104 czwartej osi Z4. T rzeci korpus 17 połączony jest ruchomo z pierwszym pomiarowym kołem 203 (przetwornika obrotowo-impulsowego 123 trzeciej osi Z3). Połączenie drugiego członu 3 i trzeciego członu 4 stanowi połączenie pary łukowo-tocznych prowadnic 16 wzajemnie równoległych z parą wózków 17. Czwarty człon 5 stanowi czwarty korpus 21 połączony nieruchomo z linkowym kołem 144 czwartej osi Z4, parą tensometrycznych czujników wagowych 195 piątej osi Z5, z przetwornikiem obrotowo-impulsowym 125 piątej osi Z5, z parą pancerzy 105 cięgien 11 piątej osi Z5 i przegubowo z drugim pomiarowym kołem 205s (przetwornika obrotowo-impulsowego 125 piątej osi Z5). Piąty człon 6 ma piąty korpus 22 połączony nieruchomo z przetwornikiem impulsowym 126 szóstej osi Z6, z parą pancerzy 106 cięgien 11 szóstej osi Z6. Egzoszkielet pomiędzy czwartym korpusem 21 czwartego członu 5 a piątym korpusem 22 piątego członu 6 ma węzeł łożyskowy ustalający 23 piątej osi Z5. Węzeł łożyskowy ustalający 23 jest umieszczony pomiędzy pierścieniami, które są elementami korpusów czwartego 21 i piątego 22. Szósty człon 7 ma budowę analogiczną jak pierwszy człon 2, czyli ma szósty korpus 24, który połączony jest na jednym końcu (od strony piątego członu 6) z linkowym kołem 146 szóstej osi Z6 przegubu napędzanego, a na drugim przeciwległym końcu z linkowym kołem 147 i siódmej osi Z7 (od strony siódmego członu 8). Szósty człon 7 połączony jest z piątym członem 6 i siódmym członem 8 przegubowo. Siódmy człon 8 ma siódmy korpus 25 połączony nieruchomo z obrotowo-impulsowy przetwornikiem 127 siódmej osi Z7, z parą pancerzy 107 cięgien 11 siódmej osi Z7 i rękojeścią 26 egzoszkieletu. Każda z siedmiu osi Z1 ma przegub napędzany, który stanowi przekładnia cięgnowa i aktuator 27 w postaci siedmiu silników elektrycznych. Każda przekładnia cięgnowa to para pancerzy 10i’ cięgien 11 połączona jest z parą pancerzy 10i’ cięgien 11 od strony aktuatora 27 poprzez napinacz 28 i śruby 29. Śruby napinające 29 (połączone za pomocą gwintu z pancerzami 10i) umożliwiają regulację napięcia cięgien 11 i uczynienie przekładni cięgnowej bezluzową za pomocą wstępnego napięcia cięgien 11. Obrót koła aktuatora 27 powoduje pociągnięcie jednego z cięgien 11 i wykonanie ruchu obrotowego połączonego z aktuatorem 27 poprzez cięgna 11 przegubowego połączenia członów egzoszkieletu. W egzoszkielecie układ sterowania połączony jest ze wszystkimi aktuatorami 27, obrotowo-impulsowymi przetwornikami 12 i parami tensometrycznych czujników wagowych 19.

Schemat rozmieszczenia osi obrotu członów egzoszkieletu jest następujący (pokazany na fig. 1). Układ współrzędnych zerowy jest układem zerowego członu 1. Układ pierwszy jest powiązany z pierwszym członem 2 i realizuje obrót wokół osi Z1 o kąt Θ1, ruch ten odpowiada odwodzeniu i przywodzeniu w stawie ramiennym. Układ drugi jest powiązany z drugim członem 3 i realizuje obrót wokół osi Z2 o kąt Θ2, ruch ten odpowiada wyprostowi i zgięciu w stawie ramiennym. Układ trzeci jest powiązany z trzecim członem 4 i realizuje obrót wokół osi Z3 o kąt Θ3, ruch ten odpowiada rotacji do zewnątrz i wewnątrz w stawie ramiennym. Układ czwarty jest powiązany z czwartym członem 5 i realizuje obrót wokół osi Z4 o kąt Θ4, ruch ten odpowiada zginaniu i prostowaniu w stawie łokciowym. Układ piąty jest powiązany z piątym członem 6 i realizuje obrót wokół osi Z5 o kąt Θ5, ruch ten odpowiada odwracaniu i nawracaniu przedramienia. Układ szósty jest powiązany z szóstym członem 7 i realizuje obrót wokół osi Z6 o kąt Θ6, ruch ten odpowiada przywodzeniu łokciowemu, i odwodzeniu promieniowemu w stawie nadgarstkowym. Układ siódmy jest powiązany z siódmym członem 8 i realizuje obrót wokół osi Z7 o kąt Θ7, ruch ten odpowiada zginaniu grzbietowemu i zginaniu dłoniowemu w stawie nadgarstkowym.

Zerowy człon 1 egzoszkieletu połączony jest przegubowo z członem pierwszym egzoszkieletu 2 realizując obrót wokół osi Z1 schematu kinematycznego. Pierwszy człon 2 połączony jest z cięgnami 11 przegubu napędzanego pierwszej osi Z1 poprzez koło linkowe 14i oraz z cięgnami przegubu napędzanego drugiej osi Z2 poprzez koło linkowe 142 i przegubowo z drugim członem 3 realizując obrót wokół osi Z2 schematu kinematycznego. Drugi człon 3 połączony jest przegubowo z trzecim członem egzoszkieletu 4 poprzez parę prowadnic łukowo-tocznych 16 i parę wózków 18 realizując obrót wokół osi Z3 schematu kinematycznego. Trzeci człon 4 połączony jest z cięgnami 11 przegubu napędzanego trzeciej osi Z3 egzoszkieletu oraz przegubowo z czwartym członem 5 realizując obrót wokół osi Z4 schematu kinematycznego. Czwarty człon 5 połączony jest z cięgnami 11 przegubu napędzanego czwartej osi Z4 poprzez koło linkowe 144 czwartej osi Z4 oraz przegubowo z piątym członem 6 realizując obrót wokół osi Z5 schematu kinematycznego. Piąty człon 6 połączony jest z cięgnami 11 przegubu napędzanego

PL 238 105 B1 piątej osi Z5 oraz przegubowo z szóstym członem 7 realizując obrót wokół osi Ze schematu kinematycznego. Szósty człon 7 połączony jest z cięgnami 11 przegubu napędzanego szóstej osi Ze, poprzez koło linkowe 14e szóstej osi Ze oraz z cięgnami 11 przegubu napędzanego siódmej osi Z7 poprzez koło linkowe 147 i przegubowo z siódmym członem 8 realizując obrót wokół osi Z7 schematu kinematycznego.

Zadaniem operatora jest przemieszczenie w środowisku wirtualnym przedmiotu o ustalonej masie. Egzoszkielet stawia opór ruchu zależny od sił wymaganych do transportu przedmiotu, zatem podczas kontaktu z w/w przedmiotem w środowisku wirtualnym operator odczuwa estymowaną siłę kontaktu z tym przedmiotem oraz jego bezwładność w postaci sprzężenia siłowego egzoszkieletu z kończyną górną człowieka. Interakcja operatora z maszyną jest zależna od wykonywanego zadania tak aby operator miał odczucie kontaktu z realnym przedmiotem.

Sposób sterowania egzoszkieletem kończyny górnej polega na tym, że wymaganą trajektorię do wykonania przez aktuatory 27 egzoszkieletu kończyny górnej wyznacza się, za pomocą modelu dynamiki odwrotnej 36 egzoszkieletu z sygnału 37, który stanowi różnicę pomiędzy wartościami nominalnych momentów 38 obciążeń aktuatorów 27 a wartościami momentu napędowego 39 generowanego przez przeguby napędzane egzoszkieletu. Wartości nominalnych momentów 38 obciążenia aktuatorów 27 wyznacza się na podstawie modeli dynamiki 40 i kinematyki prostej 41 (macierze przekształceń jednorodnych) z sygnałów 42 z przetworników obrotowo-impulsowych 12. Wartość momentu napędowego 39 generowanego przez przeguby napędzane egzoszkieletu mierzy się za pomocą linkowych kół 14 oraz tensometrycznych czujników wagowych 19.

Otrzymana trajektoria realizowana jest przez aktuatory 27 i jest przekazywana na konstrukcję egzoszkieletu za pomocą cięgien 11.

P r z y k ł a d II

Egzoszkielet kończyny górnej wykonany analogicznie jak w przykładzie I, przy czym drugi korpus 15 drugiego członu 3 i piąty korpus 22 piątego członu 6 mają po kompensatorze długości 301 i 305. Egzoszkielet na piątym korpusie 22 ma cztery sensory nacisku 31, a na czwartym korpusie 21 ma pięć sensorów nacisku 31. Aktuatory 27 stanowią siłowniki hydrauliczne i elektryczne.

W sposobie sterowania odejmuje się również od wartości nominalnych momentów 38 obciążeń aktuatorów 27 wartości sygnałów obciążeń 43 napędów egzoszkieletu pochodzących od kontaktu z operatorem. Sygnały obciążeń 43 napędów egzoszkieletu pochodzące od kontaktu z operatorem są transformowane za pomocą jakobianu 44 egzoszkieletu z sygnałów 45 z sensorów nacisku 31.

P r z y k ł a d III

Egzoszkielet kończyny górnej wykonany analogicznie jak w przykładzie II, przy czym sensor nacisku 31 stanowi korpus 32 połączony z elastyczną membraną 33, pomiędzy którymi jest ciecz elektroizolacyjna 34 i rezystancyjny sensor siły 35.

P r z y k ł a d IV

Egzoszkielet kończyny górnej wykonany analogicznie jak w przykładzie II, przy czym wyposażony jest w układ do elektromiografii powierzchniowej, połączony z układem sterowania. W sposobie sterowania od wartości nominalnych momentów 38 obciążeń aktuatorów 27 odejmuje się również wartości momentów sił 46 generowanych w poszczególnych stawach ludzkiej kończyny górnej, które estymuje się z sił generowanych przez mięśnie szkieletowe, które wyznacza się z sygnałów napięcia aktywacji mięśni otrzymanych z systemu pomiaru 47 sygnału układu do elektromiografii powierzchniowej oraz sygnałów 43 z przetworników obrotowo-impulsowych 12. System pomiaru 47 jest składnikiem układu sterowania egzoszkieletu.

P r z y k ł a d V

Egzoszkielet kończyny górnej wykonany analogicznie jak w przykładzie III, przy czym od wartości nominalnych momentów 38 obciążeń aktuatorów 27 odejmuje się również wartość momentów sił i sił zewnętrznych 48. Zadaniem operatora jest przemieszczenie w środowisku wirtualnym przedmiotu o ustalonej masie. Egzoszkielet stawia opór ruchu zależny od sił wymaganych do transportu przedmiotu, zatem podczas kontaktu z w/w przedmiotem w środowisku wirtualnym operator odczuwa estymowaną siłę kontaktu z tym przedmiotem oraz jego bezwładność w postaci sprzężenia siłowego egzoszkieletu z kończyną górną człowieka. Siła i momenty bezwładności uwzględniane są w układzie stertowania jako siły i momenty zewnętrzne 48.

Claims (12)

1. Egzoszkielet kończyny górnej o siedmiu stopniach swobody, wyposażony w nieruchomy człon zerowy i ruchome człony z korpusami i cięgnami, w tym człon z rękojeścią, aktuatory i układ sterowania, znamienny tym, że ma kolejno połączone ze sobą nieruchomy człon zerowy (1) i ruchome człony- pierwszy człon (2), drugi człon (3), trzeci człon (4), czwarty człon (5), piąty człon (6), szósty człon (7), siódmy człon (8), pomiędzy którymi ma siedem osi (Zi) przegubów napędzanych niezależnych od siebie, przy czym momenty napędowe przekazywane są poprzez cięgna (11i) z aktuatorów, które stanowią silniki elektryczne i/lub siłowniki hydrauliczne i/lub siłowniki elektryczne, a na każdej z osi (Zi) przegubu napędzanego ma przetwornik obrotowo- impulsowy (12i) oraz na pierwszej osi (Zi), drugiej osi (Z2), czwartej osi (Z4), szóstej osi (Ze) i siódmej osi (Z7) ma linkowe koło (14i) współosiowe z osią (Zi) przegubów napędzanych i wyposażone w tensometryczne czujniki wagowe, zaś na trzeciej osi (Z3) i piątej osi (Z5) ma po parze tensometrycznych czujników wagowych (19i), przy czym każdy z nich połączony jest z jednym pancerzem (10i) cięgna (11i) przegubu, a pary tensometrycznych czujników wagowych (19i) połączone są nieruchomo z trzecim korpusem (17) trzeciego członu (4) i piątym korpusem (22) piątego członu (6), przy czym drugi człon (3) ma drugi korpus (15) połączony nieruchomo z parą łukowo-tocznych prowadnic (16) wzajemnie równoległych, a trzeci człon (4) ma trzeci korpus (17) połączony nieruchomo z parą wózków (18) łukowo-tocznych prowadnic (16) i ruchomo z pierwszym pomiarowym kołem (2O3) pierwszego przetwornika obrotowoimpulsowego (12i), które połączone jest obrotowo z czwartym korpusem (21) i z zewnętrzną powierzchnią trzeciego korpusu (17), zaś drugie pomiarowe koło (205) połączone jest obrotowo z piątym korpusem (22) i z zewnętrzną powierzchnią szóstego korpusu (24), a czwarty człon (5) ma czwarty korpus (21) połączony nieruchomo z linkowym kołem (144) i przegubowo z pomiarowym kołem (204) przetwornika obrotowo-impulsowego (124), natomiast pomiędzy czwartym korpusem (21) a piątym korpusem (22) piątego członu (6) ma węzeł łożyskowy ustalający (23) przegubu napędzanego piątej osi (Z5), przy czym człon zerowy (1), drugi człon (3), trzeci człon (4), czwarty człon (5), piąty człon (7) i siódmy człon (8) mają korpusy- zerowy korpus (9), drugi korpus (15), trzeci korpus (17), czwarty korpus (21), piąty korpus (22), siódmy korpus (25) połączone z parami pancerzy (10i) cięgien (11i), zaś pierwszy człon (2) i szósty człon (7) są zbudowane odpowiednio z korpusu pierwszego (13) i szóstego korpusu (24), a każdy połączony jest na obu końcach z linkowymi kołami (141, 142 i 14e, 14?), przy czym zerowy człon (1) z pierwszym członem (2), pierwszy człon (2) z drugim członem (3), trzeci człon (4) z czwartym członem (5), piąty człon (6) z szóstym członem (7), szósty człon (7) z ósmym członem (9) połączone są przegubowo.

2. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że na piątym korpusie (22) piątego członu (6) i/lub na czwartym korpusie (21) czwartego członu (5) ma sensory nacisku (31), połączone z układem sterowania.

3. Egzoszkielet według zastrz. 2, znamienny tym, że na piątym korpusie (22) piątego członu (6) ma cztery sensory nacisku (31).

4. Egzoszkielet według zastrz. 2, znamienny tym, że na czwartym korpusie (21) czwartego członu (5) ma pięć sensorów nacisku (31).

5. Egzoszkielet według zastrz. 2, znamienny tym, że sensor nacisku (31) stanowi korpus (32) połączony z elastyczną membraną (33), pomiędzy którymi jest ciecz elektroizolacyjna (34) i rezystencyjny sensor siły (35).

6. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że połączenie przegubowe stanowi wał i łożysko ślizgowe.

7. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że czwarty korpus (21) czwartego członu (5) i piąty korpus (22) piątego członu (6) mają pierścienie na węzeł łożyskowy ustalający (23).

8. Egzoszkielet według zastrz.1, znamienny tym, że drugi korpus (15) drugiego członu (3) i/lub piąty korpus (22) członu piątego ma kompensator długości (30).

9. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że przetworniki obrotowo-impulsowe (12i) połączone są nieruchomo z zerowym korpusem (9) zerowego członu (1), drugim korpusem (15) drugiego członu (3), trzecim korpusem (17) trzeciego członu (4), czwartym korpusem (21) czwartego członu (5), piątym korpusem (22) piątego członu (6), i siódmym korpusem (25) siódmego członu (8).

PL238 105 Β1

10. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że para pancerzy (10) cięgien (11 i) połączona jest z parą pancerzy (1 Os’) cięgien (11 i) od strony aktuatora poprzez napinacz (28) i śruby (29).

11. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że układ sterowania połączony jest z aktuatorami (27) przetwornikami obrotowo-impulsowymi (12) i parami tensometrycznych czujników wagowych (19).

12. Egzoszkielet według zastrz. 1 znamienny tym, że układ sterowania połączony jest z układem do elektromiografii powierzchniowej.