PL242832B1 - Egzoszkielet, zwłaszcza półpasywny - Google Patents

Abstract

Egzoszkielet ma pierwszy uchwyt na pierwszą część ciała, drugi uchwyt (3) na drugą część ciała przegubowe połączenie (5) obu uchwytów, co najmniej jeden pneumatyczny sztuczny mięsień (6) łączący swymi końcami oba uchwyty, oraz regulowane źródło nadciśnienia zasilające sztuczne mięśnie (6). Sztuczny mięsień (6), zawiera co najmniej jedną elastyczną komorę roboczą w postaci odcinka zaślepionej z obu końców okrągłej rurki z elastycznego tworzywa z nierozciągliwym oplotem. Oplot komory roboczej zatopiony jest w jej ściance bocznej wykonany jest nierozciągliwej nici przebiegającej po linii śrubowej o osi pokrywającej się z osią komory roboczej. Średnica oplotu wynosi od 100% do 200% wewnętrznej średnicy komory roboczej. Skok oplotu wynosi od 3% do 30% jego średnicy, a grubość nici oplotu wynosi od 1% do 5% jego średnicy. Średnica zewnętrzna komory roboczej wynosi od 100% do 200% średnicy jej oplotu. Długość każdej komory roboczej w stanie swobodnym wynosi od 100 do 6000% średnicy jej oplotu, natomiast twardość tworzywa sztucznego tworzącego komorę roboczą wynosi od 15 do 30 według skali A Shora.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest egzoszkielet, zwłaszcza półpasywny, wspomagający lub zastępujący działanie naturalnych mięśni człowieka, przy pomocy sztucznych mięśni pneumatycznych.

Egzoszkielet jest urządzeniem ortopedycznym wspomagającym zdolności ruchowe części ciała, na której jest zamocowany. Znane i stosowane są przede wszystkim egzoszkielety pasywne, które wspomagają szkielet naturalny w przenoszeniu obciążenia działającego na ciało pacjenta, oraz egzoszkielety aktywne, które wyposażone są w różnego rodzaju siłowniki, przez co mogą wspomagać lub nawet zastępować pracę mięśni pacjenta. Od pewnego czasu znane są także tzw. egzoszkielety półpasywne (ang. semi-passive), łączące funkcje egzoszkieletu pasywnego i aktywnego, dzięki zastosowaniu określonego rodzaju siłowników i ich sterowania. Wraz ze wzrostem liczby użytkowników egzoszkieletów, coraz bardziej istotna staje się potrzeba szybkiego dopasowania egzoszkieletu do konkretnego pacjenta oraz do jego stopnia zaawansowania w korzystaniu z takiego urządzenia. Przykład egzoszkieletu ręki ujawniono w publikacji EP1949873A1. Urządzenie to zawiera uchwyt mocowany na ramieniu oraz uchwyt mocowany na przedramieniu wspomaganej ręki. Oba te uchwyty są połączone przegubowo w rejonie stawu łokciowego. Wspomaganie ruchu w takim egzoszkielecie możliwe jest dzięki zastosowaniu znanych siłowników pneumatycznych, zwanych muskułami pneumatycznymi albo sztucznymi mięśniami McKibbena. Mięśnie McKibbena mają elastyczną, na przykład gumową, komorę otoczoną siatkowym nierozciągliwym oplotem. Mięsień McKibbena zachowuje się podobnie do naturalnego mięśnia dwugłowego. Po pobudzeniu ciśnieniem, sztuczny mięsień pęcznieje i zmniejsza swoją długość, przyciągając ku sobie elementy do których jest przymocowany. Przykład sztucznego mięśnia McKibbena ujawniono w publikacji WO2017/047208.

Znane są także tzw. manipulatory miękkie, czyli pneumatyczne siłowniki, mające komory robocze w postaci okrągłej rurki z elastycznego tworzywa, na przykład z silikonu. W ściance bocznej takiej komory znajduje się oplot wykonany z nierozciągliwej nici, która przebiega po linii śrubowej o osi pokrywającej się z osią komory roboczej. Dzięki wspomnianemu oplotowi rurka komory roboczej zasilona sprężonym powietrzem może się tylko wydłużać. Przykład takiego manipulatora oraz sposobu jego wykonania ujawniono w publikacji PL229119B1.

Celem wynalazku było opracowanie konstrukcji egzoszkieletu półpasywnego, o większej niż dotychczas uniwersalności.

Cel ten spełnia egzoszkielet według wynalazku, który zwiera pierwszy uchwyt na pierwszą część ciała, drugi uchwyt na drugą część ciała, przegubowe połączenie obu uchwytów, co najmniej jeden pneumatyczny sztuczny mięsień oraz regulowane źródło nadciśnienia zasilające wnętrze komór roboczych sztucznego mięśnia. Sztuczny mięsień zawiera co najmniej jedną elastyczną komorę roboczą z nierozciągliwym oplotem i łączący swymi końcami oba uchwyty. Wynalazek polega na tym, że każda komora robocza każdego sztucznego mięśnia ma postać odcinka zaślepionej z obu końców okrągłej rurki z elastycznego tworzywa. Oplot komory roboczej zatopiony jest w jej ściance bocznej i wykonany jest z nierozciągliwej nici przebiegającej po linii śrubowej współosiowej z osią komory roboczej. Średnica oplotu wynosi od 100% do 200% wewnętrznej średnicy rurki komory roboczej. Skok oplotu wynosi od 3% do 30% jego średnicy, a grubość nici oplotu wynosi od 1% do 5% jego średnicy. Średnica zewnętrzna komory roboczej wynosi od 100% do 200% średnicy oplotu. Długość każdej komory roboczej w stanie swobodnym wynosi od 100 do 6000% średnicy jej oplotu.

W jednym z wariantów wynalazku pierwszy uchwyt egzoszkieletu ma postać ażurowego otwartego z boku rękawa otaczającego ramię, zaś drugi uchwyt egzoszkieletu ma postać ażurowego otwartego z boku rękawa otaczającego przedramię. Oba wspomniane uchwyty wykonane są ze sprężystego tworzywa sztucznego i połączone ze sobą za pomocą dwóch przegubów kulowych ulokowanych w rejonie łokcia.

W kolejnym wariancie wynalazku uchwyty egzoszkieletu wykonane są z poliamidu. W kolejnym wariacie wynalazku egzoszkielet zawiera dwa sztuczne mięśnie. Każdy z tych sztucznych mięśni ma od dwóch do pięciu równoległych, zasadniczo identycznych komór roboczych. Wnętrza komór roboczych jednego mięśnia są ze sobą połączone, a ich pierwsze końce połączone są z pierwszym środkiem mocującym, przytwierdzającym ten mięsień do pierwszego uchwytu egzoszkieletu. Drugie końce komór roboczych jednego mięśnia połączone są z drugim środkiem mocującym, przytwierdzającym ten mięsień do drugiego uchwytu egzoszkieletu.

W kolejnym wariancie wynalazku egzoszkielet także ma od dwóch do dziesięciu sztucznych mięśni, a każdy z tych sztucznych mięśni ma od dwóch do dziesięciu komór roboczych, których wnętrza są ze sobą połączone. W takim egzoszkielecie pierwsze końce komór roboczych jednego mięśnia połączone są z pierwszym środkiem mocujący, przytwierdzającym ten mięsień do pierwszego uchwytu, natomiast drugie końce komór roboczych jednego mięśnia mają swoje odrębne drugie środki mocujące, przytwierdzające ten mięsień do drugiego uchwytu.

W kolejnym wariancie wynalazku, każdy sztuczny mięsień egzoszkieletu ma dwie komory robocze z silikonu. Średnica wewnętrzna każdej komory roboczej wynosi 8 mm, a jej średnica zewnętrzna wynosi 12 mm. Długość komory roboczej w stanie swobodnym wynosi od 40 do 120 mm, a średnica oplotu każdej komory roboczej wynosi 10 mm.

W innym wariancie wynalazku pierwszy i drugi środek mocujący sztuczne mięśnie do uchwytów egzoszkieletu ma postać odcinka wiotkiej i nierozciągliwej taśmy z co najmniej jednym otworem na zaczep ulokowany na uchwycie.

W jeszcze innym wariancie wynalazku przegubowe połączenie pierwszego i drugiego uchwytu egzoszkieletu ma ogranicznik ruchu, a każdy uchwyt ma paski zabezpieczające go przed odłączeniem się do kończyny, którą otacza.

Egzoszkielet według wynalazku charakteryzuje się niższą masą i rozmiarami w porównaniu do rozwiązań znanych, co przekłada się na większy komfort użytkownika. Mniejsze rozmiary egzoszkieletu pozwalają na noszenie go pod ubraniem, zaś mniejsza masa wydłuża czas noszenia bez uczucia zmęczenia. Wynalazek zwiększa bezpieczeństwo pacjenta, gdyż siła wspomagająca nigdy nie przekracza wstępnego naciągu siłownika pneumatycznego, bez względu na poziom ciśnienia zasilającego. W przypadku awarii skutkującej utratą zasilania sprężonym powietrzem wspomagana egzoszkieletem ręka jest utrzymywana w stanie zagięcia. Wynalazek daje również oszczędności energetyczne, gdyż praca wykonywana jest tylko w jednym kierunku, zaś powrót następuje dzięki energii zgromadzonej w postaci energii sprężystości. Ponadto, odpowiednie zbalansowanie mechanizmu pozwala na redukcję wydatku energii w aktywniej części cyklu, ponieważ w przypadku egzoszkieletu ręki prostowanie jej jest wspomagane przez grawitację. Konstrukcja egzoszkieletu według wynalazku bardzo upraszcza regulację stopnia wspomagania, którą realizuje się poprzez regulację naciągu sztucznego mięśnia. Upraszcza to stosowanie wynalazku w rehabilitacji, gdyż egzoszkielety używane w rehabilitacji wymagają stałej regulacji, dopasowującej stopień wspomagania do bieżącego stanu pacjenta. Ponieważ głównym medium sterującym urządzenia według wynalazku jest sprężone powietrze, w rozwiązaniach stacjonarnych można korzystać ze stałej, np. szpitalnej, instalacji sprężonego powietrza. Egzoszkielet może być sterowany stopniowaniem nacisku na manipulator, a nie poprzez jego przemieszczanie, dzięki czemu przekazywanie przez niepełnosprawnego pacjenta sygnałów do sterownika odbywa się co najwyżej przy minimalnym ruchu jego ciała. Półelastyczne tworzywo elementów łączących egzoszkielet z ciałem pacjenta i przegubowego połączenia tych elementów daje lepsze niż dotychczas dopasowanie do naturalnego anatomicznie ruchu i kompensację nieznacznych niewspółosiowości. Możliwość modyfikacji sztucznych mięśni poprzez dobór liczby i rozmiarów ich komór roboczych oraz charakter zaślepek, pozwala zmniejszyć gabaryty egzoszkieletu i lepiej anatomicznie dopasować go do wspomaganej części ciała.

Wynalazek z przykładzie realizacji został uwidoczniony schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok aksonometryczny egzoszkieletu na ramię i przedramię w stanie swobodnym, w, natomiast fig. 2 przedstawia egzoszkielet z fig. 1 umieszczony na kończynie w widoku zboku. Fig. 3 przedstawia egzoszkielet z fig. 1 w widoku od przodu, natomiast fig. 4 przedstawia egzoszkielet z fig. 3 z oboma uchwytami w stanie rozchylonym, czyli umożliwiającym założenie go na kończynę. Fig. 5 przedstawia egzoszkielet z fig. 1 przy wyproście kończyny, a fig. 6 przedstawia egzoszkielet z fig. 5 w widoku z boku. Fig. 7 przedstawia w powiększeniu fragment widoku z fig. 5. Fig. 8 przedstawia egzoszkielet w widoku z boku przy maksymalnym zgięciu kończyny, zaś fig. 9 przedstawia ten sam egzoszkielet przy niezamierzonym wzroście ciśnienia w sztucznym mięśniu pneumatycznym. Fig. 10, fig. 11, fig. 12 i fig. 13 przedstawiają dwukomorowy sztuczny mięsień pneumatyczny zastosowany w egzoszkielecie z fig. 1, odpowiednio w widoku aksonometrycznym, z boku, od góry i w przekroju poprzecznym. Figury od fig. 14 do fig. 19 przedstawiają schematycznie sześć różnych konfiguracji pneumatycznego sztucznego mięśnia. Fig. 20 przedstawia schemat układu sterowania egzoszkieletu.

Przykładowy egzoszkielet według wynalazku przystosowany jest do wspomagania ruchu przedramienia jednej ręki człowieka. Egzoszkielet ma pierwszy uchwyt 1, zakładany na ramię 2, drugi uchwyt 3 zakładany na przedramię 4, oraz dwa przeguby 5 łączące ze sobą obrotowo uchwyty 1 i 3. Pomiędzy uchwytami 1 i 3 rozpięte są dwa pneumatyczny sztuczne mięśnie 6. Każdy sztuczny mięsień 6, zawiera dwie równoległe elastyczne rurkowe komory robocze 7 o średnicy wewnętrznej D1 wynoszącej 8 mm i grubości ścianki wynoszącej 2 mm, co daje średnicę zewnętrzną D3 komory 7 wynoszącą 12 mm. W praktyce średnica wewnętrzna D1 komory roboczej 7 może mieścić się w zakresie od 2 do 20 mm. Komory robocze 7 wykonane są w znany sposób, na przykład sposobem ujawnionym w publikacji numer PL229119B1. Opisywane tutaj komory 7 odlano z silikonu HCR o twardości 20 według skali A Shora. Długość komór 7 w stanie swobodnym wynosi 80 mm. W trakcie odlewania komory 7, w jej ściance zatopiono śrubowy oplot 8 z nierozciągliwej nici poliestrowej o grubości 0,25 mm. Oś oplotu 8 pokrywa się z osią komory 7, jego średnica D2 wynosi 10 mm, a skok oplotu 8 wynosi od 0,3 mm do 1 mm. Każda komora 7 jest na obu swych końcach zaślepiona, przy czym wnętrza dwóch komór 7 tworzących jeden mięsień 6 są połączone ze sobą na obu końcach, zaś do jednego zaślepienia wprowadzona jest poliuretanowa ciśnieniowa rurka zasilająca 9 o średnicy zewnętrznej wynoszącej 3 mm. Pierwsze końce 10 dwóch komór 7 tworzących jeden mięsień 6 połączone są z pierwszym środkiem mocującym 11, zaś drugie końce 12 wspomnianych komór 7 połączone są z drugim środkiem mocującym 13. Środki mocujące 11 i 13 mają postać odcinków wiotkiej i nierozciągliwej taśmy, z co najmniej jednym otworem 14 na zaczep 15, ulokowany na uchwycie egzoszkieletu. Pierwszy 1 i drugi 3 uchwyt wykonane są z poliamidu PA12 metodą druku 3D. Technologia ta pozwala w prosty sposób wykonać uchwyty 1 i 3 ściśle dopasowane do anatomii użytkownika. Materiał tworzący te uchwyty jest tak zwanym materiałem półelastycznym, charakteryzującym się modułem Younga z zakresu od 1500 do 1900 MPa, przez co egzoszkielet według wynalazku w bardziej naturalny anatomicznie sposób niż znane egzoszkielety zachowuje się w trakcie ruchu kończyny. Oba uchwyty 1 i 3 mają postać ażurowego, otwartego z boku rękawa o przeciętniej grubości około 2,5 mm, otaczającego odpowiednio 2 ramię i przedramię 4. Opisany wyżej materiał pozwala na sprężyste boczne rozgięcie obu uchwytów 1 i 3 (fig. 4) i włożenie przez powstałe luki ramienia 2 i przedramienia 4. Po zwolnieniu obciążenia rozchylającego uchwyty 1 i 3, wracają one do położenia pierwotnego, otaczając wspomaganą część kończyny. Aby uniknąć niezamierzonego rozchylenia się któregoś z uchwytów 1 i 3 w trakcie pracy egzoszkieletu, każdy z nich jest przed tym zabezpieczony za pomocą nieuwidocznionych na rysunku pasków z rzepami, przewleczonych przez podłużne otwory 16 w uchwytach 1 i 3. Uchwyty 1 i 3 połączone są ze sobą przegubowo w rejonie łokcia, przy pomocy dwóch przegubów kulowych 17, wykonanych z tworzywa sztucznego o nazwie handlowej Iglidur J. Połączenie to umożliwia naturalny ruch ręki w łokciu, gdyż ma jeden pełny stopień swobody (zgięcie ręki), oraz dwa stopnie swobody ograniczone zakresem ruchliwości przegubów 17 i elastycznością materiału podczas obracania przedramieniem 4. Aby zwiększyć bezpieczeństwo użytkowania egzoszkieletu, na etapie projektowania go dla indywidualnego użytkownika, wprowadzane są w przeguby ograniczniki krańcowe 18 i 19, zapobiegające nadmiernemu zgięciu i wyprostowi ręki.

Długość mięśni pneumatycznych 6 oraz sprężystość materiału komór roboczych 7 powoduje, że w stanie spoczynku, czyli przy braku ciśnienia, wspomagana egzoszkieletem ręka jest zgięta w łokciu pod kątem około 90 stopni (fig. 2). Wraz ze wzrostem ciśnienia w komorach 7, ręka w egzoszkielecie opada pod własnym ciężarem, aż do pełnego jej wyprostu lub zadziałania ogranicznika 18. Dzieje się to dlatego, że oplot 8 zapobiega promieniowemu rozdymaniu się komory 7 i działanie ciśnienia pokonującego siłę sprężystości materiału komory 7 skutkuje jedynie jej wydłużeniem, a w konsekwencji wydłużeniem całego mięśnia 6. Inaczej mówiąc sztuczne mięśnie 6 działają odwrotnie niż mięśnie naturalne lub typowe siłowniki pneumatyczne, bo przy braku pobudzenie są w stanie największego skurczu i wiotczeją wraz ze wzrostem pobudzenia (wzrostem ciśnienia). W opisywanym przykładzie wykonania, końce biegnących równolegle komór 7 jednego mięśnia 6, osadzone są w silikonowych zaślepkach 20, w których zatopione są także poliestrowe taśmy 11 i 13 z trzema otworami mocującymi 14 zabezpieczonym metalowymi nitami oczkowymi. Otwory 14 bardzo ułatwiają szybkie dopasowanie charakterystyki egzoszkieletu do potrzeb pacjenta, szczególnie w początkowym okresie używania. Obie zaślepki 20 mają kanał pneumatyczny łączący ze sobą wnętrza obu komór 7, zaś jedna z nich posiada dodatkowo kanał dolotowy sprężonego powietrza z wetknięta weń rurką 9, doprowadzająca sprężone powietrze z opisanego niżej układu sterowania.

Schemat układu sterowania egzoszkieletem według wynalazku przedstawiono na fig. 20. Mięśnie pneumatyczne 6 zasilane są sprężonym powietrzem pobieranym z atmosfery 21 przez sprężarkę 22 i podawanym przez nią do zbiornika ciśnieniowego 23 poprzez zawór zwrotny 24. Na wyjściu ze zbiornika 23 znajduje się czujnik ciśnienia 25 oraz zawór regulacyjny 26, odpowiedzialny za ciśnienie w sztucznym mięśniu 6. Układem tym zarządza sterownik 27, kontrolujący ciśnienie w zbiorniku 23 za pomocą czujnika ciśnienia 25 i uruchamiający w miarę potrzeby sprężarkę 22. Ciśnienie w opisywanym układzie sterowania nie przekracza wartości 3 barów, przy czym ciśnienie robocze dla sztucznych mięśni 6 mieści się w zakresie od 0 do 2,5 bara. Sterownik 27 odbiera także sygnał sterujący z manipulatora

28, a zawór regulacyjny 26 współpracuje ze sterownikiem 27 w układzie sprzężenia zwrotnego. Dzięki temu można precyzyjnie dopasowywać ciśnienie powietrza w mięśniu 6, do sygnału z manipulatora 28. Manipulator 28 przekazuje do sterownika 27 informację o sile jaką pacjent wywiera na ten manipulator i jej zwrocie. Ruch manipulatora 28 w jednym kierunku powoduje spadek ciśnienia w sztucznym mięśniu 6 i w konsekwencji podniesienie przedramienia 4 pod wpływem sił sprężystości materiału komór roboczych 7. Ruch manipulatora 28 w stronę przeciwną powoduje wzrost ciśnienia w komorach roboczych 7, w wyniku czego wydłużają się one i przedramię 4 opada pod własnym ciężarem, nawet do pełnego wyprostu, przy czym w tym przykładzie realizacji prędkość ruchu egzoszkieletu, czyli inaczej prędkość podnoszenia lub opuszczania przedramienia 4 zależy od wartości siły przyłożonej przez pacjenta do manipulatora 28. Zaprzestanie oddziaływania na manipulator 28 powoduje utrzymywanie zadanego nim ciśnienia, a tym samym utrzymanie żądanego położenia przedramienia 4. Jak uwidoczniono na fig. 9, wynalazek zabezpiecza pacjenta przed nieoczekiwanym wzrostem ciśnienia w komorach 7 sztucznych mięśni 6, gdyż wysokie ciśnienie jedynie luzuje mięśnie 6. Możliwe jest także zastosowanie dwóch manipulatorów 28 aktywowanych różnymi częściami ciała, z których wzbudzenie jednego manipulatora spowoduje zgięcie ręki a drugiego - jej wyprost. Bardziej skomplikowane sekwencje ruchu w kilku osiach, możliwe do wykonania na przykład barkiem, mogą być realizowane przy wykorzystaniu więcej niż dwóch manipulatorów, których wpływ na poszczególne mięśnie 6 jest ważony. Konstrukcja manipulatora 28 umożliwia wykorzystanie do sterowania nim tę część ciała pacjenta, w której naturalne funkcje ruchowe zostały choćby częściowo zachowane, np. barkiem, palcem, żuchwą albo nogą.

Funkcję manipulatora 27 może także pełnić urządzenie z ekranem dotykowym, na przykład typowy smartfon połączony bezprzewodowo łączem Bluetooth ze sterownikiem 27, po zainstalowaniu na tym urządzeniu dedykowanej aplikacji. W takim przykładzie różnicowanie siły nacisku można zastąpić przesuwaniem wirtualnego suwaka na ekranie smartfonu.

W opisywanym przykładzie sterownik 27 może obsłużyć do pięciu manipulatorów 28 i do pięciu zaworów regulacyjnych 26, czyli pojedynczy układ sterowania może sterować nawet pięcioma egzoszkieletami wspomagającymi jednego pacjenta. Układ sterowania ma swoje autonomiczne źródło zasilania oraz interfejs komunikacyjny 29 sterownika 27. Interfejs 29 ma wyświetlacz i przycisk, a także złącze USB umożliwiającego podłączenie sterownika 27 do komputera. Zaślepki 20 mogą być przystosowane do łączenia z więcej niż dwiema komorami roboczymi 7, a same komory 7 mogą mieć różne długości. Pozwala to budować pneumatyczne sztuczne mięśnie podobne do mięśni naturalnych, w tym także mających więcej niż dwa zaczepy, czyli na przykład odpowiedników naturalnych mięśni czworogłowych, oraz dopasowanie sumarycznej grubości sztucznego mięśnia do indywidualnych potrzeb poprzez decydowanie o przebiegu jego poszczególnych komór roboczych 7. Na rysunku przedstawiono schematycznie różne przykładowe konfiguracje sztucznego mięśnia mogącego mieć zastosowanie w egzoszkielecie według wynalazku. Fig.14 przedstawia dwukomorowy mięsień dwugłowy będący odpowiednikiem opisanego wyżej sztucznego mięśnia 6, fig. 15 przedstawia jednokomorowy mięsień dwugłowy, zaś fig. 16 przedstawia mięsień dwugłowy z trzema nierównoległymi komorami roboczymi. Fig. 17 przedstawia przykład dwukomorowego mięśnia trójgłowego, mającego pierwszy środek mocujący 11 i dwa drugie środki mocujące 13 i 13’. Fig.18 przedstawia przykład sztucznego mięśnia czworogłowego z dwoma pierwszymi środkami mocującymi 11 i 11’ i dwoma drugimi środkami mocującymi 13 i 13’, zaś fig. 19 przedstawia inny wariant sztucznego mięśnia czworogłowego, z trzema drugimi środkami mocującymi 13, 13’ i 13’’.

Claims (8)

1. Egzoszkielet, zwierający pierwszy uchwyt na pierwszą część ciała, drugi uchwyt na drugą część ciała, przegubowe połączenie obu uchwytów, co najmniej jeden pneumatyczny sztuczny mięsień, zawierający co najmniej jedną elastyczną komorę roboczą z nierozciągliwym oplotem i łączący swymi końcami oba uchwyty, oraz regulowane źródło nadciśnienia zasilające wnętrze komór roboczych sztucznego mięśnia, znamienny tym, że każda komora robocza (7) każdego sztucznego mięśnia (6) ma postać odcinka zaślepionej z obu końców okrągłej rurki z elastycznego tworzywa, oplot (8) zatopiony jest w ściance bocznej komory roboczej (7) i wykonany jest nierozciągliwej nici przebiegającej po linii śrubowej o osi pokrywającej się z osią komory roboczej (7), średnica (D2) oplotu (8) wynosi od 100% do 200% wewnętrznej średnicy (D1) komory roboczej (7), skok oplotu (8) wynosi od 3% do 30% jego średnicy (D2), a grubość nici oplotu (8) wynosi od 1% do 5% jego średnicy (D2), średnica zewnętrzna (D3) komory roboczej (7) wynosi od 100% do 200% średnicy (D2) oplotu (8), a długość każdej komory roboczej (7) w stanie swobodnym wynosi od 100 do 6000% średnicy (D2) oplotu (8).

2. Egzoszkielet według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy uchwyt (1) ma postać ażurowego otwartego z boku rękawa otaczającego ramię (2), drugi uchwyt (3) ma postać ażurowego otwartego z boku rękawa otaczającego przedramię (4), oba uchwyty (1, 3) wykonane są ze sprężystego tworzywa sztucznego i połączone ze sobą za pomocą dwóch przegubów kulowych (17), ulokowanych w rejonie łokcia.

3. Egzoszkielet według zastrz. 2, znamienny tym, że tworzywo sztuczne, z którego wykonane są uchwyty (1, 3) jest poliamidem.

4. Egzoszkielet według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że zawiera dwa sztuczne mięśnie (6), każdy sztuczny mięsień (6) ma od dwóch do pięciu równoległych, zasadniczo identycznych komór roboczych (7), których wnętrza są ze sobą połączone, pierwsze końce (10) komór roboczych (7) jednego mięśnia (6) połączone są z pierwszym środkiem mocującym (11), przytwierdzającym ten mięsień (6) do pierwszego uchwytu (1), zaś drugie końce (12) komór roboczych (7) jednego mięśnia (6) połączone są z drugim środkiem mocującym (13), przytwierdzającym ten mięsień (6) do drugiego uchwytu (3).

5. Egzoszkielet według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że ma od dwóch do dziesięciu sztucznych mięśni (6), każdy ze sztucznych mięśni (6) ma od dwóch do dziesięciu komór roboczych (7), których wnętrza są ze sobą połączone, pierwsze końce (10) komór roboczych (7) jednego mięśnia (6) połączone są z pierwszym środkiem mocującym (11), przytwierdzającym ten mięsień (6) do pierwszego uchwytu (1), zaś drugie końce (12) komór roboczych (7) jednego mięśnia mają swoje odrębne drugie środki mocujące (13, 13’) przytwierdzające ten mięsień do drugiego uchwytu (3).

6. Egzoszkielet według zatrz. 4, znamienny tym, że każdy sztuczny mięsień (6) ma dwie komory robocze (7) z silikonu, średnica wewnętrzna (D1) każdej komory roboczej (7) wynosi 8 mm, jej średnica zewnętrzna (D3) wynosi 12 mm, zaś jej długość w stanie swobodnym wynosi od 40 do 120 mm, natomiast średnica (D2) oplotu (8) każdej komory (7) wynosi 10 mm.

7. Egzoszkielet według zastrz. 4 albo 5 albo 6, znamienny tym, że pierwszy (11) i drugi (13) środek mocujący ma postać odcinka wiotkiej i nierozciągliwej taśmy z co najmniej jednym otworem (14) na zaczep (15) ulokowany na uchwycie (1, 3).

8. Egzoszkielet według zastrz. 2 albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że przegubowe połączenie (17) pierwszego (1) i drugiego (3) uchwytu ma ogranicznik ruchu (18, 19), a każdy uchwyt (1, 3) ma paski zabezpieczające go przed odłączeniem się do kończyny (2, 4), którą otacza.