ロボット用の或いは触覚インターフェース用の継手付き肢部並びにそのような継手付き肢部を含むロボット及び触覚インターフェース
本発明の主要目的は、少なくとも第一（２）及び第二（４）の剛性セグメントと、継手（６）とを含む、ロボット又は触覚インターフェースのための継手付き及び器具付きリブであり、前記継手（６）は、繊維と、少なくとも１つの測定素子（１０１，１０２）とを含み、剛性セグメント（２，４）のそれぞれの内に固定される。本発明は、目的のために、少なくとも１つのそのような継手付き肢部を含むロボット又は感触インターフェースも有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのための或いは触覚インターフェース(haptic interface)のための継手付き肢部(jointed limb)に関し、少なくとも１つのそのような継手付き肢部を実施するロボット及び触覚インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
殆どの既知のロボット及び触覚インターフェースは、製造業者ロボットの場合には、固定ベースを１つ又はそれよりも幾つかの作動体に接続する継手によって互いに接続される、或いは、フォースフィードバックインターフェースの場合には、使用者によって把持される１つ又は幾つかの把持部に接続される、幾つかの移動式本体で構成される継手運動力学鎖を使用する。
【０００３】
これらの多継手鎖は、ベースに対する端部材の位置及び／又は向きを制御することを可能にする。
【０００４】
既存のロボットの殆どの継手は、玉軸受又はジャーナル軸受に基づいて実現される。この解決策は、力伝達性能を最適化することを可能にすると同時に、遊び及び摩擦を最小限化することも可能にする。しかしながら、この種類の継手は、継手の適切な動作を保証するために精密な調節を必要とする多くの機械的部分を実施する。従って、これらの継手は複雑であり、費用がかかる。その上、それらはロボットの大きさに対して概ね重く嵩張る。
【０００５】
その上、マイクロ技術及びメソ技術の分野では、この種類の玉軸受又はジャーナル軸受継手は、この分野において製造される装置の大きさの故に、実施が困難である。
【０００６】
小規模の製造及び組立ての問題から自分自身を自由にするために、一体成形継手が製造された。これらの一体成形継手は製造が容易であり、如何なる組立てをも必要としない。従って、それらは経済的観点から興味深い解決策を提示し、その上、それらは蝶番付き構造の欠点、具体的には、遊び及び摩耗を回避することを可能にする。
【０００７】
しかしながら、この種類の一体成形継手は、限定的な動作を有するという欠点を有する。その上、エネルギの一部は継手を変形するために使用されるので、それらはロボット用の巨視的スケールに特に良好に適合されず、効率は限定され、継手は多数の自由度を備えるバネのように挙動し、従って、人がそれらに課すことを探求する動作に対する抵抗をもたらすので、それらは触覚インターフェースにも適合されない。よって、戻り反応は、遠隔に制御される装置によって遂行される作用に関する情報を表さない。
【０００８】
これらの欠点を補うために、薄肉下方地域を備える継手を製造し、従って、動作に対するより少ない抵抗をもたらすことが提案されている。しかしながら、この薄肉化は、局所的な脆化を招く。その上、材料の弾性場内に留まることが必要であるので、移動は限定的なままである。
【０００９】
論文“Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ Ａｔｌａｓｅｓ ｏｆ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｆｌｅｘｕｒｅ Ｈｉｎｇｅ−ｂａｓｅｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｉｔｈ Ｌａｒｇｅ Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２００５ ＩＥＥＥ／ＲＳＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２−６ Ａｕｇｕｓｔ ２００５， Ｅｄｍｏｎｔｏｎ， Ａｌｂｅｒｔａ， Ｃａｎａｄａ， ｐｐ ７９６−８０１から同様に既知であることは、２つのネジ付き部分によって隣接する本体に接続される金属ロッドによってベースアクチュエータ及び移動式プラットフォームに接続される６つの枝部を含む平行ロボットである。しかしながら、使用される金属ロッドは、バネのように挙動し、力を伝達する働きを直接的にする。その上、それらは脆弱なままである。
【００１０】
文献“Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ ｆｏｒ Ｓｐａｃｅ Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ” Ｌ． Ｂｉａｇｏｔｔｉ ａｎｄ Ａｌ， ８ｔｈ ＥＳＡ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｕｇｏｍａｔｉｏｎ，＜＜ＡＳＴＲＡ ２００４＞＞，ＥＳＴＥＣ − Ｎｏｏｒｄｗｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄｓ， ２−４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００４から同様に既知であることは、可撓継手を備えるロボット化された手であり、継手は同様に動作に対する抵抗をもたらす螺旋バネによって形成される。
【００１１】
結論的には、従来技術の特定の継手は、他の部分に対する１つの部分の可動性を保証するために、幾つかの構成部品の組立体を使用する。１つは、もちろん、品質蝶番を得るが、それは複雑であり、有意な重さ及び嵩張りを伴う。
【００１２】
１つの部分のみを使用する可撓な一体成形構造もあるが、それらは、考慮される継手軸の周りの無ではない剛性の故に、移動に対する抵抗を引き起こす。その上、動作は限定され、それらは特定の脆弱さを被る。
【００１３】
バネ型の他の継手もあるが、それは移動に対する抵抗に対抗し、従って、触覚インターフェースに適合されない。
【００１４】
ロボット又は触覚インターフェース継手の他の欠点は、それらが移動測定値を殆ど統合しないことである。この測定値は概ね相殺され、モータのレベルで行われる。モータ及び測定値のこの共局所化は、閉ループ制御の調節を最適化することを可能にする。しかしながら、モータは、一般的には、利用可能な力のレベルを増大するために、減速歯車に接続され、１つのモータ回転に亘る測定は、ロボットの起動直後、その継手の構造を知ることを可能としない。何故ならば、減速歯車によって導入される歯車減速の故に、モータ上に配置される符号器の各位置に対応する幾つかの継手位置があるからである。よって、測定値は相対的であり、絶対値ではない。その結果は、システムを基準起動構造内に配置することによって、システムを初期化することが必要であり、この起動構造に体知る移動測定値を再較正することを可能にすることである。この手続はシステムの起動を遅らせ、従って、その人間工学に有害である。その上、モータ、受動（電動化されていない）継手で行われる測定は、一般的には、位置センサを備えない。平行ロボットでは、この欠落は、継手の位置に従うロボットの端部材の位置を決定するために、複雑な数理モデルの分解を必要とする。
【００１５】
文献ＦＲ２７５６０２８号は、応力板と粘弾性材料の層とを備える弾性ストリップで較正される自動自己係止関節継手を記載している。この継手は、２つの安定位置の間の通過を許容し且つこれらの２つの安定位置に継手を係止するよう設計されている。これらは、即ち、折畳み安定位置及び展開安定位置である。しかしながら、この継手は動作に対する抵抗をもたらし、従って、「透明的」(“transparent”)ではなく、従って、触覚インターフェースに適用され得ない。
【００１６】
その上、この種類の継手は、多位置継手を実現することを可能としない。何故ならば、この文献に記載される継手は、２つの安定位置だけを可能にするからである。その上、それは継手の位置を測定するための如何なる手段も統合せず、これはそれをその安定位置の一方又は他方に置くだけである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
結果的に、簡単な設計を備える継手付き肢部用の継手を提供し、大きな動作を可能にすると同時に、有意な剛率も提供し、継手の作動中に弱い抵抗力に対抗し、その変形を測定するための手段を統合することが本発明の目的である。
【００１８】
ロボット又は触覚インターフェース上でのこの種類の継手の使用を提案することも本発明の目的であり、それは、モータの移動に対する測定値に加え、ロボットの本体の位置の絶対値を有することによって、システムの初期化段階から自分自身を自由にし、この測定値は、能動及び受動継手のために得られ、それは平行ロボットのモデルを単純化する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前述された目的は、剛性材料で製造されるセグメントと異なる材料で実現される複合継手のお陰で得られ、それは他方に対して一方を接続し且つ蝶番付ける。継手材料は、その可撓性のために選択され、それによって、動作及びその剛率に対する抵抗を最小限化することを可能にする。
【００２０】
選択される材料は、繊維質材料である。この種類の材料は、特に繊維方向に、動作に対する極めて低い抵抗、大きな剛率のみをもたらす。その上、製造されるべき肢部のセグメントを用いて、それは製造が容易であり、組立てが容易である。
【００２１】
換言すれば、本発明に従った継手を含む肢部は、空間的に材料の特性を区別することによって製造される。つまり、可撓性肢部は複合材である。何故ならば、それは空間内に幾つかの別個の材料を含み、肢部のセグメントは剛性材料で製造されるのに対し、継手自体は可撓性材料で作成されるからである。
【００２２】
その上、継手は、接続体によって接続される剛性本体の間で継手自体の中に局所化される繊維材料の変形を測定するための素子を組み込む。
【００２３】
ケーブル型の繊維質材料、又は、織物材料若しくは非織物材料内での継手自体の製造は、継手軸の周りでの力の大きな透明性(transparency)を可能にする、即ち、この継手は、動作に対して極めて低い抵抗をもたらし、剛性(stiffness)又は減衰(damping)がないか或いは少ないと同時に、極めて大きな剛率(solidity)ももたらす。
【００２４】
測定素子自体は、動作に対する対向する抵抗がない測定を可能にすると当時に、継手の透明性を保存するために、繊維、ポリマ、又は、ゴム型の可撓性材料で作成される。
【００２５】
本発明によれば、継手及び測定素子は、肢部のセグメント内に固定され、それは、実現の大きな単純性、大きなコンパクト性、及び、継手付き肢部の２つのセグメント間の大きな接続剛率をもたらす。
【００２６】
セグメント内部の固定は、２つの主要な利点を有する。第一に、継手の軸は、繊維材料の中央平面内に見出され、従って、それはその中立繊維の周りで折り重なり、それはより少ない抵抗をもたらす。もしそれが外側に固定されるならば、繊維質材料の２つのストリップは、両方向に等しい剛性を得るために、隣接するセグメントの２つの面のそれぞれの上に必要であり、セグメントの面の１つの上での単一ストリップの使用は、１つの方向に好適である危険性がある。これらの条件の下で、隣接するセグメントが完全に向けられ得ないという事実に鑑みて、繊維質ストリップは、継手の軸からさらに先へ行き、それは、継手の動作、従って、他の方向へのより多くの寄生動作を保証し得るために、より大きな自由長さを必要とする。第二に、この構成は、継手の剛率を増大する。何故ならば、セグメントの縁部よりも、それらの中央部から繊維質ストリップを引っ張ることが、より困難だからである。
【００２７】
最後に、継手内への測定素子の固定は、極めてコンパクトな設計においてその動作を決定することを可能にする。
【００２８】
この種類の固定は、繊維質継手及び測定素子の周りに継手付き肢部のセグメントを成形することによって、或いは、継手付き肢部のセグメント内の繊維質継手及び測定素子の端部を固定することによって、締め付けることによって、或いは、クリンプ加工することによって得られ得る。これらの解決策の１つ又は他は、セグメントを製造するために使用される材料に従って選択される。その上、人は、接続の剛率をさらに向上するために、繊維質材料によって形成されるループ内に進入する挿入物で成形を遂行し且つ固定を確認することを考え得る。
【００２９】
繊維質材料は、例えば、ケーブルであり得るし、継手は、人が継手に与えることを欲する自由度の数に従って、並びに、２つのセグメント間の接続剛率に従って、１つ又は幾つかのケーブルを含み得る。
【００３０】
測定素子は、例えば、その変形が電極間の距離の、従って、装置の抵抗又は容量の変動を引き起こす、可撓性ポリマ内の微細素子上に蒸着される２つの微細電極であり得る。この原理は当業者によって既知であり、例えば、ポータブルコンピュータのパッドにおいて使用される。従って、それは詳細に記載されない。測定素子も、金属粒子で荷電された可撓性プラスチック材料、又は、抵抗がその変形に従って変化する導体ポリマからも作成され得る。それらは、光を送る容量が湾曲によって変更される、従って、光検出器によって間接的に検出され且つ測定される光エミッタ（ダイオード）に接続された、１つ又は幾つかの光ファイバを使用しても実現され得る。
【００３１】
継手は、理想的には、整然と配置された或いは整然と配列されない繊維の粘着によって製造される織物材料又は非織物材料において作成される。
【００３２】
繊維、具体的には、ケーブルの場合には、繊維の整列を伴う織物材料又は非織物材料の配列は、繊維が２つのセグメントの整列の方向に向けられて、２つのセグメントの間の牽引挙動を増大することを可能にする。
【００３３】
従って、本発明の主題は、主として、少なくとも第一及び第二の剛性セグメント及び継手を含むロボット又は触覚インターフェースのための継手付き肢部であり、前記継手は、繊維と測定素子とを含み、剛性セグメントのそれぞれの内に固定される。
【００３４】
この継手付き肢部は、製造が簡単で頑丈であり、大きな移動及び第二セグメントに対する第一セグメントの接合中の極めて少ない抵抗力をもたらし、よって、触覚インターフェースにおける実施の場合には、力は極めて良好な品質である。
【００３５】
１つの実施態様において、継手は、互いに平行な少なくとも２つのケーブルを含み、その１つのより大きな寸法は、継手の回転軸に対して直交し、ケーブルは固定される。継手は、それが形成する角度を測定するための素子も含み、この測定素子は、繊維（例えば、光ファイバ）、或いは、その抵抗又はその容量が継手の湾曲に従って変化するよう電極又は金属性粒子を統合する可撓性材料の繊細なシートの形態であり得る。この測定素子は、ケーブルの隣に或いはそれらの中間に配置され得る。この継手は、製造が極めて簡単であるという利点を有し、極めて長い寿命をもたらし、それはケーブルの屈曲の大きな可能性からも利益を享受する。その上、費用は従来技術の継手に対して極めて低い。
【００３６】
他の実施態様において、継手は、ボールを第一セグメントと第二セグメントとの間に嵌め得る単一のケーブルを含む。よって、簡単な方法で、２つの部分の間の精密な調節を必要とせずに、ボール及びソケット継手接続が実現される。
【００３７】
他の実施態様において、継手は、第一枝部の両端がケーブルを使用して２つの第一セグメント枝部上に接合され且つ第二枝部の両端がケーブルを使用して第二セグメントの２つの枝部上に接合される継手十字部を含む自在型であり得る。
【００３８】
他の実施態様において、継手は、ケーブルの１つのより大きな寸法が継手の回転軸に沿って延びるケーブルを含み、よって、ケーブルは、捩れて求められる。この場合には、人は、測定素子として、継手ケーブルと共直線的な或いは平行な並びに継手ケーブル付近の可撓性材料（ポリマ、ナイロン．．．）のワイヤを選択することができ、その物理的特性は、もしそれが継手と共直線的であるならば、その捩れに従って異なり、もしそれが平行であり或いは僅かに偏心するならば、その長さに従って異なる。ポリマは、例えば、その抵抗がその変形、従って、継手の移動に従って変化するよう、おそらく不均質に並びに好適な方向に金属性粒子で負荷される。
【００３９】
継手は、シート状の繊維も含み得る。有利に、このシートは織物繊維を含み、それはそれをより抵抗性にする。この場合には、ワイヤに基づく実施態様のように、測定素子は、シート状の繊維の隣に配置され得るし、或いは、その中に直接的に統合され得る。
【００４０】
その上、繊維は、セグメントの材料中に浸漬され得る。従って、本発明に従った継手付き肢部のこの製造は、極めて簡単である。
【００４１】
有利に、材料中に浸漬される継手の両端は、セグメント中の継手の締結具の機械的抵抗を向上するために、材料がその中を通るループを含むようにされ得る。
【００４２】
人は、軸がループを通り且つ材料中にも浸漬されるようにもし得る。
【００４３】
他の変形において、継手は、セグメント中で締付けによって固定され、それはそれを取り外し可能にする。
【００４４】
極めて有利に、その真向かいのセグメントの端部は傾斜され、セグメント間の角度的移動を増大する。
【００４５】
継手の繊維は、例えば、アラミド繊維、ケブラー、又は、ポリプロピレンであり、それはそれらに極めて良好な機械的挙動を与える。
【００４６】
本発明に従った継手付き肢部は、セグメントの一方を他方に対して作動するための手段も含むことができ、前記作動手段は、例えば、モータ及び減速歯車又はケーブルキャプスタンを接続する。作動手段は、例えば、ポテンシオメータ又は光学符号器のような、それらの独自の測定手段を備え得る。
【００４７】
本発明の主題は、２つの端部を備える基部と、基部上に取り付けられ接合される可動支持体とを含み、支持体は、基部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成し、アームを含む継手付き平行四辺形と、アームと平行な接続ロッドと、第一及び第二の平行な小さい接続ロッドとを含み、アームは、可動支持体上に接合され、アーム及び可動支持体は、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第一の小さい接続ロッドは、アーム及び接続ロッド上に接合され、アーム及び第一の小さい接続ロッド、接続ロッド及び第一の小さい接続ロッドは、それぞれ、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッドは、接続ロッド及びアーム上に接合され、第二の小さい接続ロッド及びアームは、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッド及び接続ロッドは、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッドは、動作前腕部を形成するよう延びる継手構造でもある。
【００４８】
本発明の主題は、少なくとも１つの本発明に従った継手付き肢部を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００４９】
本発明の主題は、２つの動作前腕部の自由端が互いに向かい合い且つその上に本発明に従った継手付き肢部を形成する素子が接合されるよう頭尾配置される、本発明に従った２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００５０】
本発明の主題は、並んで配置される本発明に従った２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもあり、２つの動作前腕部の自由端は、本発明に従った継手付き肢部を形成する素子上に接合される。
【００５１】
本発明の主題は、軸の周りに角度的に、優先的には規則的に分配される、本発明に従った３つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもあり、前腕部の端部は、全て同じ側から方向付けられ、プラットフォームを支持し、それは、前腕部の端部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成する。
【００５２】
本発明の主題は、角度的に規則的に分配される３つの軸の周りで回転する３つの支持体がその上に可動に配置される基部を含み、各支持体は、基部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成するロボット又は触覚インターフェースでもあり、前記ロボットは、可動支持体上に３つの第一継手付きセグメントを含み、それらと共に本発明に従った継手付き肢部を形成し、第一端によって３つの第一セグメント上にそれぞれ接合される３つの第二セグメントを含み、前記第二セグメントは、前記第一セグメントと共に、本発明に従った継手付き肢部を形成し、前記第二セグメントは、それらの第二端でプラットフォームを支持し、それは本発明に従った継手付き肢部の第二セグメントの第二端と共に形成され得る。
【００５３】
本発明の主題は、２つの動作前腕部の自由端が２つ又は３つの指部の端部で操作されるよう、手部の廃部に固定される共通基部上に配置される本発明に従った２つ又は３つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００５４】
本発明は、以下の記載及び付属の図面の助けを受けてより良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】本発明に従った継手付き肢部の第一実施態様の第一実施例を示す斜視図であり、継手は固定されている。
【図１Ｂ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ａ】図１の継手付き肢部変形を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ｄ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図３Ａ１】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ２】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ３】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ４】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ５】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ６】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ１】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ２】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ３】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ４】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ５】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ６】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図４Ａ】図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の肢部の実施態様の変形を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の肢部の実施態様の変形を示す斜視図である。
【図５Ａ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｂ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｃ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｄ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図６Ａ】第二実施態様の変形を示す斜視図である。
【図６Ｂ】第二実施態様の変形を示す斜視図である。
【図７】本発明に従った自在継手を示す斜視図である。
【図８】本発明に従った継手付き肢部のアクチュエータの実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明に従った継手付き肢部のアクチュエータの実施例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に従った二重継手付き肢部の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明に従った継手付き肢部を実施する構造の実施例を示す斜視図である。
【図１２】アクチュエータが付加された図１１の構造と同一の構造を示す斜視図である。
【図１３】図１２からの２つの構造を実施するロボットの第一実施例を示す斜視図である。
【図１４】図１２からの２つの構造を実施するロボットの第二実施例を示す斜視図である。
【図１５】図１２からの３つの構造を実施するロボットの他の実施例を示す斜視図である。
【図１６】本発明に従った継手付き肢部を実施するロボットの実施態様の他の実施例を示す斜視図である。
【図１７】図１２の構造の変形を示す斜視図である。
【図１８】本発明に従った継手付き肢部を実施する可搬式インターフェースの実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
記載全体を通じて、同じ機能を果たす素子を指し示すために、同じ参照が使用される。
【００５７】
記載される装置は、如何なる空間的向きに従っても配置され得るので、「水平」、「垂直」、「下」...の用語は限定的ではない。
【００５８】
図１Ａ中に、人は本発明に従った肢部（リム）の実施態様の第一実施例を見ることができ、第一剛性セグメント２と、第二剛性セグメント４とを含み、軸Ｘ２及びＸ４は、それらの基部が継手６によって実質的に整列されるよう接続されている。
【００５９】
継手６は、この第一実施態様では、軸Ｘ２及びＸ４の方向に従ったそれらの長さの方向に配置された複数のケーブル６．１を含む。
【００６０】
この実施態様では、継手は５つのケーブル６．１を含むが、セグメントの大きさに依存して並びに２つのセグメント間の所望の接続抵抗に従って、より大きい或いはより小さい数のケーブルが使用され得る。
【００６１】
本出願によれば、ケーブルは、金属繊維、天然又は合成繊維のコーディングであり、それはストランドの組み合わせによって形成される。ストランド自体は、芯の周りに巻回され得る。
【００６２】
ケーブルは、鋼、アラミド繊維、ケブラー、ポリプロピレン、又は、そのような継手のための所望の器械抵抗及び疲労に対する大きな耐性をもたらし得る如何なる他の材料でもあり得る。
【００６３】
継手は、薄い可撓膜の形態の測定素子１０１も含む。この測定素子は、例えば、その変形が電極間の距離、従って、装置の抵抗又は容量の変動を引き起こす、可撓性ポリマ内の微細素子上に蒸着される２つの微細電極で構成され得る。それは、その抵抗がその変形に依存して変化する、可撓性プラスチック又は（例えば、金属粒子で荷電された）伝導性ポリマ材料から形成され得る。これらの原理は当業者によって既知であり、ここでは詳細に記載されない。我々は、装置の抵抗又は容量を表し、且つ材料の変形の画像、従って、継手の角度を再構築するために処理されなければならない信号のための電子及びコンピュータ処理素子を特に提示しない。単純化のために、これらの素子、並びに、側定素子の動力及びケーブル布線は例証されない。
【００６４】
この実施態様において、ケーブル及び側定素子の長手方向端部は、セグメント２及び４を形成する材料中に埋められている。これは、ケーブル６．１及び測定素子１０１及びそのケーブル布線（図示せず）を型内に配置することによって、セグメント２及び４の成形の間に得られる。
【００６５】
ケーブルは、大きな軸方向剛性と、大きな曲げ及び捩り能力とを有する。その場合には、それらは軸Ｘ２及びＸ４に対して垂直な軸ＹＹ’の周りで有意な回転運動を許容するが、他の運動を阻止する。その上、それらの固定は従来技術において使用されるジャーナル軸受及び玉軸受の固定よりもずっと簡単である。何故ならば、例えば、セグメントを形成する材料の質量中にそれらを埋めれば十分だからである。
【００６６】
測定素子は極めてコンパクトであり、継手の動作に対する抵抗をもたらさない。それは軸受の位置をいつ何時でも知ることを可能にする。ケーブルは、具体的には、軸ＹＹ’の周りの回転以外の寄生運動に対して継手の抵抗を増大するよう、測定素子の両側に配置される。
【００６７】
図１Ｂは、この実施態様の変形を提示している。この図面では、測定素子１０１は、剛性本体２及び４の一方の側から配置されているのに対し、ケーブル６．１は、他の側から配置されている。この構造は、ケーブル及び測定素子の統合を促進するためにも使用され得る。
【００６８】
図１Ｃは、図１Ａの継手の実施態様の他の変形を提示している。ここでは、測定素子１０２は、可撓性ワイヤの形態で存在している。それは、依然として、その抵抗が継手の動作に従って変化する金属粒子で荷電された、伝導性ポリマ又は可撓性材料で形成され得る。それは、送信器（例えば、ダイオード）及び受信器（例えば、光ダイオード）に接続される１つ又は幾つかの光ファイバによっても形成され得る。この場合には、ファイバを通じて透過される光の量は、その曲率に従って変化し、受信器によって受光される光の量の測定値は、継手の角度の画像を提供する。この種類の装置は当業者によって既知であり、この文書中では詳細に記載されない。具体的には、光源の出力に接続されるワイヤ並びに電気及び電子回路、受信器の信号の輸送は、図１Ｃ中に例証されていない。
【００６９】
図１Ｄは、装置の組立てを容易化するために測定素子１０２がケーブル６．１の隣に配置される、図１Ｃの装置の実施態様の変形を提示している。
【００７０】
人は、図２Ａ乃至２Ｄに例証されるように、ケーブル及び測定素子を各セグメントを形成する２つの素子の間に締め付けることも考え得る。
【００７１】
図２Ａ乃至２Ｄでは、各セグメントは、他のセグメントに接続されるよう設計されるその端部のレベルで、（例えば、ネジを使用して）セグメントの主本体１０上に固定される小板８を含み、ケーブル６．１及び測定素子１０１，１０２の端部は、次に、主本体１０と小板８との間に締め付けられる（ここでは、再び、明瞭性のために、測定素子１０１，１０２の出力及び処理のための電気及び電子又は光ケーブル布線並びに電子及びコンピュータ回路及び素子は、図２Ａ乃至２Ｄ中に例証されていない）。
【００７２】
人は、成形中に、ケーブルが、その両端部に、材料中の固体固着を保証するために、アイレットを形成するループを含むことも考え得る。人は、材料中の固着を実現するために、この種類のループに進入するよう、金属性部分、例えば、ピンを導入することも提供し得る。
【００７３】
ケーブルの両端部の締付けの場合には、人は、例えば、ショットブラストによって或いは打抜きによって摩擦を増大するよう、主本体及び小板の表面状態を加工することも提供し得る。人は、部分８及び１０が測定素子を傷付けたり或いは損傷したりしないよう適合される圧痕も局所的に提供し得る。
【００７４】
接続されるよう設計されるセグメントの２つの端部２．１及び４．１の間の距離は、軸ＹＹ’の周りの回転運動を許容するが、２つの端部２．１及び４．１の間の接触を可能な限り回避するよう最適化される。よって、２つのセグメントの間のケーブルの距離は無ではなく、軸ＹＹ’に沿う、軸Ｘ２及びＸ４に沿う、並びに、軸ＺＺ’に沿う寄生平行移動運動を回避し、軸Ｘ２及びＸ４及びＺＺ’の周りの回転運動も回避するよう決定される。軸ＺＺ’は、軸Ｘ２及びＸ４及びＹＹ’に対して直交する。
【００７５】
その上、それは、これらの端部２．１及び４．１の斜角プロファイルを実現するために、セグメントの端部２．１及び４．１の間の干渉を回避するよう設けられ得る。よって、継手の有意な折畳みの間、端部２．１及び４．１は接触せず、或いは、２つのセグメント２，４が有意な角度を形成するときにのみ。例えば、４５°にある斜角の場合には、セグメント２，４は、どんなに早くても、これらが互いに対して９０°に向けられるときに接触する。
【００７６】
側部から見られる端部２．１及び４．１のプロファイルは、三角形状或いは尖頭状であり得る。尖頭の角度は、応力に対する十分な抵抗をもたらすよう選択され、それはケーブルの周りに十分な材料を必要とする。その上、過剰に尖頭状なプロファイルは鋭利でもあり、従って、ケーブル及び測定素子を損傷し得る。
【００７７】
本体２及び４の間の距離並びに端部２．１及び４．１のプロファイルは、ケーブル及び測定素子１０１及び１０２の変形に対する衝撃を有する。後者は、特に、継手角度の測定の品質を最適化するよう、これらのパラメータに従って較正され得る（測定パラメータの識別、参照曲線、又は、計算図表．．．）。
【００７８】
図３Ａ１乃至３Ａ６並びに３Ｂ１乃至３Ｂ６中に、人は本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を見ることができる。
【００７９】
この実施態様は、継手６が、継手付き肢部のセグメント２，４のそれぞれに固定される繊維質材料の層から得られる点で、図１及び２中に例証される第一実施態様と異なる。ケーブルについては、この固定は、成形（図３Ｂ１乃至３Ｂ６）によって或いは締付け（図３Ａ１乃至３Ａ６）によって得られ得る。継手６を形成する繊維質材料は織物型である、即ち、それは緯糸と経糸とを織ることによって得られる。従って、それは緯糸の軸及び経糸の軸に沿って有意な抵抗をもたらす。
【００８０】
繊維質材料の層は、非織物材料によっても形成され得る。この場合には、それは、具体的には、摩擦及び／又は粘着及び／又は接着によって接続されて、指向性的に或いは無作為的に方向付けられる、個々の繊維のベール又は層から作成される。
【００８１】
有利に、繊維の向きは、牽引に対する抵抗の好適方向を決定することを可能にする。
【００８２】
繊維質材料の層６．２は、セグメント２及び４内に維持されるよう設計されるその端部で有利に穿孔され得るし、抵抗をさらに増大するために、金属性アイレットが穿孔に付加され得るし、人は、ケーブルについて、牽引に対する抵抗を強化するために、金属性素子の挿入も提供し得る。
【００８３】
成形の場合には、材料の層は透かし細工であり得る。それはセグメントを形成する材料が繊維質材料の層を通過し、従って、継手付き肢部の挙動を向上することを可能にする。
【００８４】
繊維質材料の層は、アラミド繊維、炭素繊維、又は、ガラス繊維の布であり得る。それは、ポリプロピレン型を備える、ポリエステル又は織物材料を備えるリボンの、浸漬された或いは塗工された織物材料でもあり得る。
【００８５】
測定素子は、膜１０１又は１つ或いは幾つかのワイヤ又は繊維１０２であり得る。それは図３Ａ１（３Ｂ１）及び３Ａ４（３Ｂ４）におけるように、繊維材料の層６．２の隣に配置され得る。人は、図３Ａ２（３Ｂ２）及び３Ａ５（３Ｂ５）におけるように、寄生運動に対する継手の抵抗を増大するために、繊維質材料６．２の２つの層を測定素子１０１，１０２の両側にも配置し得る。最後に、人は、図３Ａ３（３Ｂ３）及び３Ａ６（３Ｂ６）におけるように、繊維質材料の繊維の中心にある測定素子１０１，１０２に気付く。織物材料の場合には、人は、例えば、測定素子を２つの織物層の間に配置し得る。
【００８６】
図４Ａ及び４Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を見ることができる（図面の明瞭性のために、測定素子１０１，１０２は、図面４Ａ及び４Ｂ中に例証されていないが、それらはここでも同様に装置の一部である）。この場合には、継手は二重型である。セグメント２及び４のそれぞれは、実質的にＵ形状であり、Ｕ２．２、２．３、４．２、４．３の枝部は、本発明に従った継手を使用して、それらの自由端によって接続されるよう、それぞれ設計されている。例証されている変形では、これは、締付け（図４Ａ）によって或いは成形（図４Ｂ）によって維持された、繊維質材料の層を使用して製造される継手６．２である。人は、セグメント２のＵの自由端のそれぞれを、その真向かいのセグメント４のＵの自由端に接続する１つ又は幾つかのケーブルも使用し得る。
【００８７】
この種類の二重継手は、継手付き肢部の剛率を増大することを可能にする。
【００８８】
図５Ａ及び５Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の実施態様の他の変形を見ることができる。そこでは、今回は、繊維質材料及び測定素子は、捩れるよう求められるが、曲がるようには求められない。
【００８９】
図５Ａでは、人は、第二セグメント４に接続されるよう設計される端部２．１を含む第一セグメント２を見ることができる。この端部２．１は、実質的にＵ形状である。第二セグメント４は、その端部４．１に、セグメント２の端部２．１のＵの２つの枝部２．２及び２．３の間に配置されるよう設計される突出部分４．４を含む。次に、本発明に従った継手６は、セグメント４の突出部分４．４で枝部２．２に固定され、且つ、セグメント２の第二枝部２．３に固定される。
【００９０】
従って、本発明に従った継手は、セグメント２及び４の軸Ｘ２及びＸ４に対して横方向に並びに回転の軸ＹＹ’と平行に延びる。この構成は、より有意な移動を可能にする。移動は、捩れ状態にあるワイヤ及び測定素子の容量によって、並びに、隣接するセグメントの形状によって限定されるだけである。図３Ａ及び３Ｂでは、移動は９０°の近傍にある。それはより多くの尖頭セグメントでより有意であり得る。それは、我々が以下に見るように、図５Ａ及び５Ｂでは１８０°より多くに達し、図６Ａ及び６Ｂでは３００°より多くに達する。
【００９１】
セグメント２及び４に本発明に従った継手を固定するモードは、前のように、締付け（図５Ａ）によって或いは成形（図５Ｂ）によって得られ得る。
【００９２】
互いから真向かいのセグメント２及び４の端部は、具体的には、傾斜形状を作成することによって、干渉を回避するよう、或いは、少なくとも干渉の危険性を減少するよう構成される。
【００９３】
有利に、実施態様のこの変形は、ケーブル形態の継手で実現される。１つ又は幾つかのケーブルが使用され得る。
【００９４】
図５Ｃでは、人はセグメント２との組立て前のセグメント４だけを見ることができる。人はケーブル継手６．１を見ることができ、１つ又は幾つかの素子が、突出部分４．４内に固定されるワイヤ１０２の形態で存在する。この場合には、ケーブル６．１及び幾つかのケーブルを含む測定素子１０２は、セグメント４の成形中に型内に配置される（前のように、図５Ｃ及び５Ｄにおける可読性の観点から、我々は、測定素子の処理のための電気ケーブル布線回路及び電子カードを例証しなかった）。
【００９５】
人は、ここでは、測定素子１０２として、金属性粒子で荷電され且つ関節の軸と共線的な可撓性材料（ポリマ、ナイロン．．．）のワイヤ、或いは、導体ポリマ内のワイヤを選択することができ、その物理的特性（抵抗）は、その捩れに従って異なる（図５Ｃ）。人は、継手付近並びに継手と平行にも、１つ又は幾つかのワイヤを配置し得る。この場合には、継手の角形成は、人が、例えば、角度の画像抵抗の変化を検出し得る、ワイヤの長さを変化させる。
【００９６】
図５Ｂの肢部のような肢部を製造するために、人は、例えば、前に図５Ｃ又は５Ｄに例証されたようなセグメント４を実現し、次に、人は、ケーブル６．１及び測定素子１０２の自由端を、枝部２．２，２．３で、セグメント２の型内部に配置する。
【００９７】
図６Ａ及び６Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の実施態様の変形を見ることができる。この肢部は、図４Ａ及び４Ｂに例証される肢部により接近する。この変形では、ケーブルは、図５Ａ及び５Ｂに例証される実施態様と同様に、回転の軸と平行に配置される（図面の明瞭性のために、測定素子１０１，１０２は、図６Ａ及び６Ｂ中に例証されていないが、それらも装置の一部である）。
【００９８】
その場合には、継手は２つの繊維質素子を含み、それぞれは、セグメント２の枝部２．２，２．３を、セグメント４の枝部４．２，４．３に横方向にそれぞれ接続している。例証されている実施態様において、セグメント２は、セグメント４よりも小さい幅を有し、特に、セグメント４の枝部２．２，２．３での外側幅は、セグメント４のＵ内へのセグメント２のＵの導入を可能にするために、セグメント４のＵの枝部４．２，４．３の間の内部幅よりも小さい。
【００９９】
今まで提示された継手は、軸ＹＹ’の周りで自由度をもたらす。図７には、幾つかの自由度をもたらす継手が例証されている。
【０１００】
図７では、人は、本発明に従った継手で作成される自在継手を見ることができる（明瞭性のために、ここでも、測定素子１０１，１０２は図７中に例証されていないが、それらは装置の一体的な部分である）。
【０１０１】
本発明に従った自在継手は、第一平面Ｐに沿って配置され且つＵ形状端部２．１を含むセグメント２と、第二平面Ｑに沿って配置され且つＵ形状端部４．１とを含む。
【０１０２】
平面Ｐ及びＱは、互いに対して直交して方向付けられ、第二セグメントのＵの枝部は、平面Ｐｎｏ両側に実質的に対称的に配置されている。
【０１０３】
本発明に従った自在継手は、互いに対して直交する第一枝部１２．１と第二枝部１２．２とを備えるジャーナル十字部も含む。枝部１２．１の両端部は、本発明に従った継手によって、第一セグメント２のＵの枝部に接続され、枝部１２．２の両端部は、本発明に従った継手によって、第二セグメント４のＵの枝部に接続されている。継手は、例えば、ジャーナル十字部に並びにセグメント２，４に成形することによって固定される単一のケーブル及び測定素子を使用して、或いは、ジャーナル十字部の各端をセグメント２及び４に接続するケーブルの幾つかのストランドを使用して実現され得る。
【０１０４】
よって、セグメント２は、軸ＹＹ’の周りで回転して移動し得るし、セグメント４は、軸ＺＺ’の周りで回転して移動し得る。
【０１０５】
図７中に例証される継手付き肢部は、例えば編組された、幾つかのケーブルを含み得ることが明らかに理解されよう。
【０１０６】
その上、それは、細長い形状を備える継手を形成するよう巻回された、織られた或いは織られない繊維質材料の板によって、ケーブルを交換するよう提供され得る。
【０１０７】
本発明に従った継手付き肢部は、セグメントの１つの上に取り付けられる装置を使用し且つ他のセグメントを回転させて活性化され得る。
【０１０８】
図９及び１０では、人は、本発明に従った継手付き肢部のための活性装置の１つのそのような実施例を見ることができる（これらの図面では、可撓性素子は、繊維質材料の層であり、測定素子は、金属性粒子又は電極を備える可撓性膜又は伝導性ポリマ膜の形態で存在し、容量又は抵抗は、継手によって形成される角度に従って変化するが、前に記載された如何なる他の装置も使用され得る）。
【０１０９】
例証されている実施例において、セグメント２は、
符号器Ｃを備えるモータＭを支持し、その回転軸からの出口で、歯付き歯車が、第二セグメント４と回転して一体的な歯付きセクタＳＣと噛合する。よって、モータの回転は、第二セグメント４の軸ＹＹ’の周りで運動を引き起こす。
【０１１０】
例証される実施例において、歯付きセクタＳＤは、セグメント４の側に固定され、よって、それはセグメント２に対するセグメント４の接合を妨げない、即ち、それは２つの剛性セグメント２，４の間の移動を減少しない。
【０１１１】
人は、本発明に従った継手アームを作動させるために、ケーブルキャプスタンも提供する。このために、一次プーリが、モータＭからの出口に固定され、二次プーリが、歯付きセクタＳＣの代わりに他のセグメントに固定される。ケーブルが二次プーリに固定され、その上で滑動しないよう一次プーリ上に巻回される。次に、モータの回転は一次プーリを駆動し、それは、ケーブルを介して、従って、セグメント２に対するセグメント４の回転を介して、二次プーリを駆動する。
【０１１２】
本発明に従った継手付き肢部を駆動するために、あらゆる他の種類のアクチュエータ、例えば、リニアアクチュエータが考えられ得ることが明らかに理解されるであろう。その両端は、それぞれ、セグメント又はモータと歯車とウォームシステムとを接続する装置に固定される。この解決策は、もちろん、システムを触覚インターフェース上で透明にするために応力センサを使用しながら、ロボットに極めて適する。
【０１１３】
モータ自体は、如何なる種類であってもよく、具体的には、直流モータ、ブラシレスモータ、圧電アクチュエータ、又は、形状記憶合金基アクチュエータであり得る。人は、ギアモータも使用し得る。触覚インターフェースには、人は、使用者の動作と対抗する制動装置、具体的には、電磁ブレーキ、粉末ブレーキ、又は、磁気流体学的或いは電気流動学的な流体も使用し得る。
【０１１４】
同様に、符号器は、あらゆる他の種類の位置センサ、具体的には、光学符号器、ホール効果センサ、磁気光学的センサと交換され得る。その上、センサは、モータ上に、継手上に直接的に配置され得るし、場外にされ得る。それは、例えば、モータ上にセンサを配置し、継手上に他のセンサを配置することによって倍加もされ得る。この重複性は装置により大きな信頼性を与える。
【０１１５】
最後に、測定素子１０１，１０２は、継手に組み込まれる如何なる種類のセンサと交換され得るし、その回転を測定することを可能にする。よって、人は、セグメント２上に配置されるダイオードや、セグメント４上に配置され且つ光ファイバによって接続される光ダイオードも使用することができ、その光損失は、湾曲半径と共に増大する。よって、光ダイオードによって受光される光は、それとダイオードとの間の距離、従って、セグメント２及び４の間の角度に依存する。同様に、人は、可撓性膜１０１に配置され且つ誘導結合がセグメント間の角度に依存するアンテナのように動作する２つのコイルを使用し得る。人は、可撓性膜上に配置される応力ゲージも使用することができ、その変形は継手の角度に従ってゲージ内に応力を引き起こす。
【０１１６】
全ての場合において、（１つのモータ回転に亘って）相対的情報を提供するモータ上の符号器に加えての継手内に配置される絶対測定素子１０１，１０２の使用は、システムの信頼性に有利な測定重複性を可能にし、起動時にシステムの初期化段階から自分自身を自由にすることを可能にし、それは極めて有利である。
【０１１７】
記載の続きとして、我々は、本発明に従った継手付き肢部の接続によって形成される構造について記載する。
【０１１８】
図１１には、人は、本発明に従った継手付き肢部を実施するロボットＲ１の第一実施例を見ることができる。
【０１１９】
ロボットＲ１は、２つの固定アーム３２，３４を備え、その端部と平行に、図１２中では実質的に垂直に、軸ＷＷ’の周りで回転する支持体３６が可動に取り付けられる。
【０１２０】
可動支持体３６は、図４Ａ及び４Ｂ中に例証されるものと同一の二重継手によって固定アーム３２，３４に取り付けられる。
【０１２１】
人は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に提示される種類の簡単な継手が適切であり得るが、その二重化が、（軸ＷＷ’の周りの回転以外の）寄生運動に対するその抵抗を増大することを可能にする。
【０１２２】
可動支持体３６は、実質的にＶ形状であり、Ｖの枝部４０，４２の両端部４０．１，４２．１で基部に接続される平坦な底部を備える。
【０１２３】
可動支持体は、図８及び９と関連して前記された種類のアクチュエータ４４を使用して軸ＷＷ’の周りで回転して作動される。例証される実施例において、モータＭ１は、基部３０に取り付けられ、その軸は、軸ＷＷ’と平行であり、その歯付き歯車は、可動支持体３６の端部４０．１に固定される歯付き角状セクタＳＤ１と噛合する。
【０１２４】
歯付き歯車の回転は、角状セクタＳＤ１の運動を引き起こし、それは軸ＷＷ’の周りで回転して可動支持体３６を駆動する。
【０１２５】
如何なる他の駆動解決策、具体的には、バンド、（キャプスタン内に取り付けられる）ケーブル、又は、摩擦ベルトローラも適切である。
【０１２６】
ロボットＲ１は、可動支持体３６のＶの枝部４０，４２の間の接合された平行四辺形も含む。
【０１２７】
平行四辺形は、アーム２２と、アーム２２と平行に配置され、且つ、２つの平行な２つの接続ロッド２６，２８によってそれらの端部によって接続ロッド２４とを含む。
【０１２８】
例証される実施例において、アーム２２及び接続ロッド２４は、完全な矩形を有し、小さい接続ロッドは、前から見られるときに、大文字Ｈ形状を有する。このＨ形状は例証的であり、十分な移動を可能にする如何なる他の形状も適切である。
【０１２９】
小さい接続ロッド２６は、その第一端部２６．１によって、可動支持体３６の枝部４２と一体的な２つのアーム４８上に接合され、枝部４２に対して実質的に垂直に延びる。小さい接続ロッド２６とアーム４８との間の継手は、図４Ａ及び４Ｂの継手と同一である。
【０１３０】
小さい接続ロッド２６は、図５Ａ及び５Ｂと類似する継手によって、その第二端部２６．２によって接続ロッド２４に接合される。次に、小さい接続ロッド２６は、支持体３６に対して軸Ｙ１の周りで回転して接合される。
【０１３１】
従って、小さい接続ロッド２６は、第一端部２６．１及び第二端部２６．２によってアーム２２及び接続ロッド２４にそれぞれ接合される。従って、小さい接続ロッド２６は、その第一端部２６．１でアーム２２の長手軸に対して直交する軸Ｙ１の周りで、並びに、その第二端部２６．２で接続ロッド２４の長手軸に対して直交する軸Ｙ２の周りで旋回し得る。
【０１３２】
アーム２２は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に例証される種類の継手によって枝部４０，４２の間のＶの基部から突出するアーム４６上の可動支持体３６上で、軸Ｙ１と組み合わされる軸の周りで接合されて取り付けられる。
【０１３３】
小さい接続ロッド２８は、図５Ａ及び５Ｂ中に例証される種類の継手を使用してその２つの長手端部２８．１，２８．２でアーム２２及び接続ロッド２４に接合される。
【０１３４】
従って、小さい接続ロッド２８は、第一端部２８．１及び第二端部２８．２によってアーム２２及び接続ロッド２４にそれぞれ接合される。従って、小さい接続ロッド２８は、その第一端部２６．１でアーム２２の長手軸に対して直交する軸Ｙ３の周りで、並びに、その第二端部２６．２で接続ロッド２４の長手軸に対して直交する軸Ｙ４の周りで旋回し得る。
【０１３５】
この構造のお陰で、小さい接続ロッド２６又は小さい接続ロッド２８の回転は、アーム２２と平行な接続ロッド２４の運動を引き起こす。
【０１３６】
その場合には、小さい接続ロッド又はアームに接続される物体の高精度の移動を実現することができる。
【０１３７】
小さい接続ロッド２６は、可動支持体３６上に取り付けられるモータＭ２（図１２）及び小さい接続ロッド２６の両側に固定されるプーリＰ１を使用して移動される。
【０１３８】
アーム２２は、可動支持体３６上に取り付けられるモータＭ３（図１２）及びアーム２２の両側に固定されるプーリＰ２を使用して作動される。
【０１３９】
アクチュエータは、モータとギア又はキャプスタン減速装置又はあらゆる他の伝動手段とを接続し得る。モータは、適切な伝動手段を使用することによって基部３０上にも配置され得る。
【０１４０】
小さい接続ロッド２８は、前腕部を形成するよう例証される実施例中で下向きに延びる。素子５２が、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続で前腕部の自由端５０．１上に蝶番付けされて取り付けられる。
【０１４１】
素子５２と前腕部５０との間の接続は、如何なる種類であってもよく、必ずしもボール型でなくてもよい。
【０１４２】
人は素子５２を作動することも考え得る。しかしながら、この場合には、競合する３つの旋回接続を使用してボール接続を実現することがより有利であり、電動化のより大きな容易さをもたらす。
【０１４３】
実施される異なる種類の継手は、実施例として与えられ、本発明に従った継手を使用する如何なる他の組み合わせも考えられ得る。
【０１４４】
同様に、セグメントの形状（Ｈ形状、Ｖ形状．．．）は実施例として提供される。如何なる他の種類のセグメント形状も使用され得る。本体３６は、具体的には、ここでは、軸ＷＷ’及びＹ１が一致するようＶ形状である。それは直線であってもよく、その場合には、これらの軸は必ずしも一致しない。
【０１４５】
素子５２は、特に、ロボット又は移動されるべき物体の遠隔制御における遠隔操作のために、触覚システムの場合には、ハンドルであり得る。
【０１４６】
よって、この構造は、６つの自由度を備えるロボットを形成する。図１１及び１２中に例証される実施例では、アクチュエータを使用して軸ＷＷ’、Ｙ１、及び、Ｙ２の周りの回転だけが作動されるが、上記されたように、人はアクチュエータによって素子５２の移動も提供し得る。
【０１４７】
我々は図１１及び１２に関してそのようなロボットの動作を今や記載する。
【０１４８】
モータＭ１の制御は、軸ＷＷ’の周りで可動支持体３６の移動を引き起こし、モータＭ２の制御は、可動支持体３６に対して軸Ｙ１の周りで小さい接続ロッド２８の回転を引き起こし、モータＭ３の作動は、軸Ｙ１の周りのアーム２２の回転を引き起こす。その場合には、平行四辺形４３は変形される。その場合には、前腕部５０、従って、素子５２は、平行四辺形を介した運動の伝達のお陰で、軸Ｙ３の周りで旋回し、降下され、上昇され、前方に移動され、且つ、後方に移動され得る。
【０１４９】
触覚インターフェースの１つの実施態様において、システムは、次に、インターフェースを形成するロボットＲ１を含み、素子５２は、操作者によって操作されるハンドルであり、アクチュエータは、その環境内の仮想物体の或いはそこでは素子５２が移動されるべき物体であるロボットＲ１と同一であり或いは同一でない構造を備えるロボットの動作を示す反作用を生成する。
【０１５０】
「ロボット」という総称は、短銃化のために、ロボット及び触覚インターフェースの両方を指すよう使用される。
【０１５１】
人は、成形中に全ての継手を得ることによって一体成形品内に図１１及び１２の構造の全てを実現することを考え得る。しかしながら、人は分解し得る構造を製造し得る。この場合には、継手の全部又は一部は、図２Ａ乃至２Ｄに従った組立体によって得られ得る。
【０１５２】
有利に、より簡単な組立体を達成するために、継手は成形によって得られ、それは、具体的には、図１０中に例証されるように、ロボットセグメントにあるネジによって、実現のそれらの単純性を利用し且つ機械的組立てを遂行することを可能にし、図１０では、セグメント２は、成形によって得られるその２つの端部に本発明に従った継手６を含み、且つ、セグメント自体は、ネジ回し又はあらゆる他の接続手段によって２つの部分２．１，２．２で実現される。
【０１５３】
図１３では、人は、応力中に５つ自由度、即ち、ロボットのモータによって応力がその上に生成され得る５つの自由度をもたらす、本発明に従ったロボットＲ３の他の実施態様を見ることができる。
【０１５４】
ロボットＲ３は、頭尾の２つのロボットＲ１を含み、前腕５０，５０’の端部のそれぞれは、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続を使用して共通素子５２の両端部のそれぞれに接合されている。
【０１５５】
素子５２は、触覚システムのハンドル又は移動されるべき素子であり得る。
【０１５６】
図１４において、ロボットＲ４は、平行に配置された２つのロボットＲ１を含み、ロボットＲ１’は、ロボットＲ１より上に配置されている。
【０１５７】
素子５２は、例証される実施例では、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に提示するような回転継手と直列に接続された図７中に例証されるような自在型の継手５４によって前腕部５０，５０’のそれぞれに接合されている。
【０１５８】
その上、素子５２のアクチュエータ５８が設けられ、モータ５８は、自在継手５４の端部によって支持され、角状セクタＳＤ４は、素子５２と一体的である。
【０１５９】
図１４に従ったロボットＲ４は、応力における６つの自由度をもたらし、それは、素子５２がハンドルであるときに特に有利である。正に、ロボットＲ３の場合には、ハンドルは、複合ボール継手によって各副構造の前腕部に接続され、ハンドルは、ロボットの６つのモータで作動され得ず、頭尾構造は、応力における５つの自由度のみを有する。
【０１６０】
人は、３つの一致する旋回接続を備える少なくとも１つの構造を使用して素子５２を前腕部５０に接続することも考え得る。
【０１６１】
ロボットＲ３及びＲ４の実施例では、素子５２は、同じ種類の接続（ボール又は自在旋回組立体）によって２つの副構造に接続される。ロボットＲ１と素子５２との間の１つの種類の接続及びロボットＲ１’と素子５２との間の他の種類の接続を使用することは、もちろん可能である。
【０１６２】
図１５では、人は、６つの自由度を提供するロボットＲ５の実施態様の他の実施例を見ることができる。
【０１６３】
人が図１５中に見ることができるように、ロボットＲ５は、軸ＶＶ’の周りに角度的に配置される３つのロボットＲ１，Ｒ１’，Ｒ１”を含み、プラットフォーム６０が、前腕部５０，５０’，５０”の端部上で隣接する本体内に埋設されるケーブルによって行われるボール接続によって取り付けられる素子５２を支持している。
【０１６４】
図１５では、各ロボットＲ１，Ｒ１’，Ｒ１”の３つの軸は作動される。この重複性は、当業者によって周知であるように、ワークピースの中心から単一性を離間することを可能にする。
【０１６５】
人は、各ロボットの２つの軸だけを作動することも提供し得る。一般的には、作動されるのは平行四辺形の継手である。
【０１６６】
図１６では、人は、ロボット１５に近いロボットＲ６を見ることができ、そこでは、平行四辺形構造は取り除かれ、それはそのようなロボットの実現を単純化する。
【０１６７】
ロボットＲ６は、軸ＶＶ’の周りに角度的に配置される３つの副構造３０．１，３０．２，３０．３を含む共通基部３０を含む。３つの支持体３６，３６’，３６”が、図４Ａ及び４Ｂによって例証される種類の継手のお陰で、構造３０．１，３０．２，３０．３に対して可動である。これらの継手は、アクチュエータによって作動される。各可動支持体３６，３６’，３６”は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の種類のアクチュエータによって作動される継手によって可動支持体３６，３６’，３６”上に回転的に可動にアーム２２，２２’，２２”を支持し、図５Ａ乃至５Ｃ中に例証される種類の継手によってアーム２２上に回転的に可動に前腕部５０を支持する。
【０１６８】
前腕部５０，５０’，５０”は、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続によって素子５２を支持するプラットフォーム６０に接続される。
【０１６９】
アーム２２，２２’，２２”は、前記されたアクチュエータによってそれぞれ作動される。
【０１７０】
これらの実施態様は、実施例としてのみ提供され、例えば、文献ＦＲ２８６３５３５号中に記載されるような、外骨格の指部、手部、又は、手首部のための可搬式インターフェースのような、多くの他のシステムで複合接続を使用することも可能である。
【０１７１】
図１８は、そのような装置を例証している。この可搬式インターフェースＲ８は、医療副木で一般的に出くわされるようなストラップ、バンド、又は、他の適切な固定装置を介して手部に固定されるよう設計される共通基部Ｂ自体に固定される、図１７中に例証される種類の２つのロボットＲ７から構成される。そのような装置は当業者に既知であり、ここでは詳細に記載されない。可読性のために、それらは図１８中には例証されていない。このインターフェースは、例証されていない搬送ロボット上に取り付けられ得る。それは独立的にも使用され得る。次に、人は、空間内の人の動作を測定し且つその結果としてのフォースフィードバックを制御するために、６Ｄ動作捕捉システムを概ね使用する。そのような装置は、ハンドルが、位置が少なくとも２つのカメラによって空間的に測定される逆反射ボールを備えることを概ね必要とする。この種類の装置は当業者によっても既知であり、詳細には説明されず或いはここでは例証されない。ロボットＲ８は、親指部及び人差指部の端部でのフォースフィードバックを可能にする。本発明の外側に行くことなしに、基部Ｂ上にＲ７型の他のロボットを追加することによって、他の指部の端部でのフォースフィードバックを保証することも、もちろん可能である。
【０１７２】
図１７は、図１８中で使用されるようなロボットを例証している。ロボットＲ７は、図１２中に例証されるロボットＲ２と類似している。それは、本質的には、ここでは、捕捉部材が、人が指部をその中に挿入するシンブル５６である点で、後者と異なる。シンブル５６は固定して例証されているが、それは文献ＦＲ２８６３５３５号中に提示されるように調節可能であり得る。同様に、シンブルは、ここでは、ボールとして働くケーブルによってセグメント５０に接続されている。人は３つの一致する旋回接続も使用し得る。その場合には、旋回接続一致点は、理想的には、指部の遠位指骨の中心に配置される。ロボットＲ７は、基部３０が単一の固定アーム３２を備える点でも、ロボットＲ２と異なる。可動支持体は、１つの枝部４０のみも備える。ロボットＲ７の他の特徴は、ロボットＲ２の特徴と同じである。
【０１７３】
本発明に従った複合継手は、ロボット工学及び感覚インターフェースの分野において主として適用可能である。
【０１７４】
我々は、継手が減少された厚さで大きな抵抗をもたらす繊維質材料及び小さい厚さを備える測定素子の故に動作に対して低い抵抗を有する、継手及び計器を備えた肢部を正に実現した。その個体性のように、継手のセグメントの移動も増大される。
【０１７５】
その上、繊維質材料を剛性セグメントの外側ではなく内側に係合することは、移動の透明性、即ち、抵抗力の削減を改良することを可能にする。さらに、これは移動を増大することを可能にする。何故ならば、セグメントの端部は、セグメントの端部の周りに取り付けられる継手を備える２つのセグメントに対して改良されるからである。
【０１７６】
その上、そのような継手の実現は、特に成形による製造の場合には、極めて単純化され、その上、実現の単純性及び材料の選択の故に、費用は大いに減少され得る。
【０１７７】
この種類の構造の他の利点は、部分の精密な組立てを要求する継手に比べ、組立て、調節及び保守時間の著しい削減を可能にすることである。
【０１７８】
最後に、この種類のコネクタは、それらが能動的であれ受動的であれ、継手内への測定素子の組込みの故に、多くの利点をもたらす。それらは動作の絶対的測定を可能にし、初期化プロセスを回避することを可能にし、受動継手の測定は、平行ロボットのモデルを単純化することを可能にし、モータに接続されるセンサの測定と重複する測定は、より大きなシラン性を可能にする。
【０１７９】
この種類の接続は、単一の自由度を有する単純接続又は幾つかの自由度を有する複数接続を実現するために使用され得る。これらの接続は、受動的又は能動的（電動）でもあり得る。最後に、それらは、完全なロボット、外骨格型の可搬式構造を製造するために使用され得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのための或いは触覚インターフェース(haptic interface)のための継手付き肢部(jointed limb)に関し、少なくとも１つのそのような継手付き肢部を実施するロボット及び触覚インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
殆どの既知のロボット及び触覚インターフェースは、製造業者ロボットの場合には、固定ベースを１つ又はそれよりも幾つかの作動体に接続する継手によって互いに接続される、或いは、フォースフィードバックインターフェースの場合には、使用者によって把持される１つ又は幾つかの把持部に接続される、幾つかの移動式本体で構成される継手運動力学鎖を使用する。
【０００３】
これらの多継手鎖は、ベースに対する端部材の位置及び／又は向きを制御することを可能にする。
【０００４】
既存のロボットの殆どの継手は、玉軸受又はジャーナル軸受に基づいて実現される。この解決策は、力伝達性能を最適化することを可能にすると同時に、遊び及び摩擦を最小限化することも可能にする。しかしながら、この種類の継手は、継手の適切な動作を保証するために精密な調節を必要とする多くの機械的部分を実施する。従って、これらの継手は複雑であり、費用がかかる。その上、それらはロボットの大きさに対して概ね重く嵩張る。
【０００５】
その上、マイクロ技術及びメソ技術の分野では、この種類の玉軸受又はジャーナル軸受継手は、この分野において製造される装置の大きさの故に、実施が困難である。
【０００６】
小規模の製造及び組立ての問題から自分自身を自由にするために、一体成形継手が製造された。これらの一体成形継手は製造が容易であり、如何なる組立てをも必要としない。従って、それらは経済的観点から興味深い解決策を提示し、その上、それらは蝶番付き構造の欠点、具体的には、遊び及び摩耗を回避することを可能にする。
【０００７】
しかしながら、この種類の一体成形継手は、限定的な動作を有するという欠点を有する。その上、エネルギの一部は継手を変形するために使用されるので、それらはロボット用の巨視的スケールに特に良好に適合されず、効率は限定され、継手は多数の自由度を備えるバネのように挙動し、従って、人がそれらに課すことを探求する動作に対する抵抗をもたらすので、それらは触覚インターフェースにも適合されない。よって、戻り反応は、遠隔に制御される装置によって遂行される作用に関する情報を表さない。
【０００８】
これらの欠点を補うために、薄肉下方地域を備える継手を製造し、従って、動作に対するより少ない抵抗をもたらすことが提案されている。しかしながら、この薄肉化は、局所的な脆化を招く。その上、材料の弾性場内に留まることが必要であるので、移動は限定的なままである。
【０００９】
論文“Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ Ａｔｌａｓｅｓ ｏｆ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｆｌｅｘｕｒｅ Ｈｉｎｇｅ−ｂａｓｅｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｉｔｈ Ｌａｒｇｅ Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２００５ ＩＥＥＥ／ＲＳＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２−６ Ａｕｇｕｓｔ ２００５， Ｅｄｍｏｎｔｏｎ， Ａｌｂｅｒｔａ， Ｃａｎａｄａ， ｐｐ ７９６−８０１から同様に既知であることは、２つのネジ付き部分によって隣接する本体に接続される金属ロッドによってベースアクチュエータ及び移動式プラットフォームに接続される６つの枝部を含む平行ロボットである。しかしながら、使用される金属ロッドは、バネのように挙動し、力を伝達する働きを直接的にする。その上、それらは脆弱なままである。
【００１０】
文献“Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ ｆｏｒ Ｓｐａｃｅ Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ” Ｌ． Ｂｉａｇｏｔｔｉ ａｎｄ Ａｌ， ８ｔｈ ＥＳＡ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｕｇｏｍａｔｉｏｎ，＜＜ＡＳＴＲＡ ２００４＞＞，ＥＳＴＥＣ − Ｎｏｏｒｄｗｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄｓ， ２−４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００４から同様に既知であることは、可撓継手を備えるロボット化された手であり、継手は同様に動作に対する抵抗をもたらす螺旋バネによって形成される。
【００１１】
結論的には、従来技術の特定の継手は、他の部分に対する１つの部分の可動性を保証するために、幾つかの構成部品の組立体を使用する。１つは、もちろん、品質蝶番を得るが、それは複雑であり、有意な重さ及び嵩張りを伴う。
【００１２】
１つの部分のみを使用する可撓な一体成形構造もあるが、それらは、考慮される継手軸の周りの無ではない剛性の故に、移動に対する抵抗を引き起こす。その上、動作は限定され、それらは特定の脆弱さを被る。
【００１３】
バネ型の他の継手もあるが、それは移動に対する抵抗に対抗し、従って、触覚インターフェースに適合されない。
【００１４】
ロボット又は触覚インターフェース継手の他の欠点は、それらが移動測定値を殆ど統合しないことである。この測定値は概ね相殺され、モータのレベルで行われる。モータ及び測定値のこの共局所化は、閉ループ制御の調節を最適化することを可能にする。しかしながら、モータは、一般的には、利用可能な力のレベルを増大するために、減速歯車に接続され、１つのモータ回転に亘る測定は、ロボットの起動直後、その継手の構造を知ることを可能としない。何故ならば、減速歯車によって導入される歯車減速の故に、モータ上に配置される符号器の各位置に対応する幾つかの継手位置があるからである。よって、測定値は相対的であり、絶対値ではない。その結果は、システムを基準起動構造内に配置することによって、システムを初期化することが必要であり、この起動構造に体知る移動測定値を再較正することを可能にすることである。この手続はシステムの起動を遅らせ、従って、その人間工学に有害である。その上、モータ、受動（電動化されていない）継手で行われる測定は、一般的には、位置センサを備えない。平行ロボットでは、この欠落は、継手の位置に従うロボットの端部材の位置を決定するために、複雑な数理モデルの分解を必要とする。
【００１５】
文献ＦＲ２７５６０２８号は、応力板と粘弾性材料の層とを備える弾性ストリップで較正される自動自己係止関節継手を記載している。この継手は、２つの安定位置の間の通過を許容し且つこれらの２つの安定位置に継手を係止するよう設計されている。これらは、即ち、折畳み安定位置及び展開安定位置である。しかしながら、この継手は動作に対する抵抗をもたらし、従って、「透明的」(“transparent”)ではなく、従って、触覚インターフェースに適用され得ない。
【００１６】
その上、この種類の継手は、多位置継手を実現することを可能としない。何故ならば、この文献に記載される継手は、２つの安定位置だけを可能にするからである。その上、それは継手の位置を測定するための如何なる手段も統合せず、これはそれをその安定位置の一方又は他方に置くだけである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
結果的に、簡単な設計を備える継手付き肢部用の継手を提供し、大きな動作を可能にすると同時に、有意な剛率も提供し、継手の作動中に弱い抵抗力に対抗し、その変形を測定するための手段を統合することが本発明の目的である。
【００１８】
ロボット又は触覚インターフェース上でのこの種類の継手の使用を提案することも本発明の目的であり、それは、モータの移動に対する測定値に加え、ロボットの本体の位置の絶対値を有することによって、システムの初期化段階から自分自身を自由にし、この測定値は、能動及び受動継手のために得られ、それは平行ロボットのモデルを単純化する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前述された目的は、剛性材料で製造されるセグメントと異なる材料で実現される複合継手のお陰で得られ、それは他方に対して一方を接続し且つ蝶番付ける。継手材料は、その可撓性のために選択され、それによって、動作及びその剛率に対する抵抗を最小限化することを可能にする。
【００２０】
選択される材料は、繊維質材料である。この種類の材料は、特に繊維方向に、動作に対する極めて低い抵抗、大きな剛率のみをもたらす。その上、製造されるべき肢部のセグメントを用いて、それは製造が容易であり、組立てが容易である。
【００２１】
換言すれば、本発明に従った継手を含む肢部は、空間的に材料の特性を区別することによって製造される。つまり、可撓性肢部は複合材である。何故ならば、それは空間内に幾つかの別個の材料を含み、肢部のセグメントは剛性材料で製造されるのに対し、継手自体は可撓性材料で作成されるからである。
【００２２】
その上、継手は、接続体によって接続される剛性本体の間で継手自体の中に局所化される繊維材料の変形を測定するための素子を組み込む。
【００２３】
ケーブル型の繊維質材料、又は、織物材料若しくは非織物材料内での継手自体の製造は、継手軸の周りでの力の大きな透明性(transparency)を可能にする、即ち、この継手は、動作に対して極めて低い抵抗をもたらし、剛性(stiffness)又は減衰(damping)がないか或いは少ないと同時に、極めて大きな剛率(solidity)ももたらす。
【００２４】
測定素子自体は、動作に対する対向する抵抗がない測定を可能にすると当時に、継手の透明性を保存するために、繊維、ポリマ、又は、ゴム型の可撓性材料で作成される。
【００２５】
本発明によれば、継手及び測定素子は、肢部のセグメント内に固定され、それは、実現の大きな単純性、大きなコンパクト性、及び、継手付き肢部の２つのセグメント間の大きな接続剛率をもたらす。
【００２６】
セグメント内部の固定は、２つの主要な利点を有する。第一に、継手の軸は、繊維材料の中央平面内に見出され、従って、それはその中立繊維の周りで折り重なり、それはより少ない抵抗をもたらす。もしそれが外側に固定されるならば、繊維質材料の２つのストリップは、両方向に等しい剛性を得るために、隣接するセグメントの２つの面のそれぞれの上に必要であり、セグメントの面の１つの上での単一ストリップの使用は、１つの方向に好適である危険性がある。これらの条件の下で、隣接するセグメントが完全に向けられ得ないという事実に鑑みて、繊維質ストリップは、継手の軸からさらに先へ行き、それは、継手の動作、従って、他の方向へのより多くの寄生動作を保証し得るために、より大きな自由長さを必要とする。第二に、この構成は、継手の剛率を増大する。何故ならば、セグメントの縁部よりも、それらの中央部から繊維質ストリップを引っ張ることが、より困難だからである。
【００２７】
最後に、継手内への測定素子の固定は、極めてコンパクトな設計においてその動作を決定することを可能にする。
【００２８】
この種類の固定は、繊維質継手及び測定素子の周りに継手付き肢部のセグメントを成形することによって、或いは、継手付き肢部のセグメント内の繊維質継手及び測定素子の端部を固定することによって、締め付けることによって、或いは、クリンプ加工することによって得られ得る。これらの解決策の１つ又は他は、セグメントを製造するために使用される材料に従って選択される。その上、人は、接続の剛率をさらに向上するために、繊維質材料によって形成されるループ内に進入する挿入物で成形を遂行し且つ固定を確認することを考え得る。
【００２９】
繊維質材料は、例えば、ケーブルであり得るし、継手は、人が継手に与えることを欲する自由度の数に従って、並びに、２つのセグメント間の接続剛率に従って、１つ又は幾つかのケーブルを含み得る。
【００３０】
測定素子は、例えば、その変形が電極間の距離の、従って、装置の抵抗又は容量の変動を引き起こす、可撓性ポリマ内の微細素子上に蒸着される２つの微細電極であり得る。この原理は当業者によって既知であり、例えば、ポータブルコンピュータのパッドにおいて使用される。従って、それは詳細に記載されない。測定素子も、金属粒子で荷電された可撓性プラスチック材料、又は、抵抗がその変形に従って変化する導体ポリマからも作成され得る。それらは、光を送る容量が湾曲によって変更される、従って、光検出器によって間接的に検出され且つ測定される光エミッタ（ダイオード）に接続された、１つ又は幾つかの光ファイバを使用しても実現され得る。
【００３１】
継手は、理想的には、整然と配置された或いは整然と配列されない繊維の粘着によって製造される織物材料又は非織物材料において作成される。
【００３２】
繊維、具体的には、ケーブルの場合には、繊維の整列を伴う織物材料又は非織物材料の配列は、繊維が２つのセグメントの整列の方向に向けられて、２つのセグメントの間の牽引挙動を増大することを可能にする。
【００３３】
従って、本発明の主題は、主として、少なくとも第一及び第二の剛性セグメント及び継手を含むロボット又は触覚インターフェースのための継手付き肢部であり、前記継手は、繊維と測定素子とを含み、剛性セグメントのそれぞれの内に固定される。
【００３４】
この継手付き肢部は、製造が簡単で頑丈であり、大きな移動及び第二セグメントに対する第一セグメントの接合中の極めて少ない抵抗力をもたらし、よって、触覚インターフェースにおける実施の場合には、力は極めて良好な品質である。
【００３５】
１つの実施態様において、継手は、互いに平行な少なくとも２つのケーブルを含み、その１つのより大きな寸法は、継手の回転軸に対して直交し、ケーブルは固定される。継手は、それが形成する角度を測定するための素子も含み、この測定素子は、繊維（例えば、光ファイバ）、或いは、その抵抗又はその容量が継手の湾曲に従って変化するよう電極又は金属性粒子を統合する可撓性材料の繊細なシートの形態であり得る。この測定素子は、ケーブルの隣に或いはそれらの中間に配置され得る。この継手は、製造が極めて簡単であるという利点を有し、極めて長い寿命をもたらし、それはケーブルの屈曲の大きな可能性からも利益を享受する。その上、費用は従来技術の継手に対して極めて低い。
【００３６】
他の実施態様において、継手は、ボールを第一セグメントと第二セグメントとの間に嵌め得る単一のケーブルを含む。よって、簡単な方法で、２つの部分の間の精密な調節を必要とせずに、ボール及びソケット継手接続が実現される。
【００３７】
他の実施態様において、継手は、第一枝部の両端がケーブルを使用して２つの第一セグメント枝部上に接合され且つ第二枝部の両端がケーブルを使用して第二セグメントの２つの枝部上に接合される継手十字部を含む自在型であり得る。
【００３８】
他の実施態様において、継手は、ケーブルの１つのより大きな寸法が継手の回転軸に沿って延びるケーブルを含み、よって、ケーブルは、捩れて求められる。この場合には、人は、測定素子として、継手ケーブルと共直線的な或いは平行な並びに継手ケーブル付近の可撓性材料（ポリマ、ナイロン．．．）のワイヤを選択することができ、その物理的特性は、もしそれが継手と共直線的であるならば、その捩れに従って異なり、もしそれが平行であり或いは僅かに偏心するならば、その長さに従って異なる。ポリマは、例えば、その抵抗がその変形、従って、継手の移動に従って変化するよう、おそらく不均質に並びに好適な方向に金属性粒子で負荷される。
【００３９】
継手は、シート状の繊維も含み得る。有利に、このシートは織物繊維を含み、それはそれをより抵抗性にする。この場合には、ワイヤに基づく実施態様のように、測定素子は、シート状の繊維の隣に配置され得るし、或いは、その中に直接的に統合され得る。
【００４０】
その上、繊維は、セグメントの材料中に浸漬され得る。従って、本発明に従った継手付き肢部のこの製造は、極めて簡単である。
【００４１】
有利に、材料中に浸漬される継手の両端は、セグメント中の継手の締結具の機械的抵抗を向上するために、材料がその中を通るループを含むようにされ得る。
【００４２】
人は、軸がループを通り且つ材料中にも浸漬されるようにもし得る。
【００４３】
他の変形において、継手は、セグメント中で締付けによって固定され、それはそれを取り外し可能にする。
【００４４】
極めて有利に、その真向かいのセグメントの端部は傾斜され、セグメント間の角度的移動を増大する。
【００４５】
継手の繊維は、例えば、アラミド繊維、ケブラー、又は、ポリプロピレンであり、それはそれらに極めて良好な機械的挙動を与える。
【００４６】
本発明に従った継手付き肢部は、セグメントの一方を他方に対して作動するための手段も含むことができ、前記作動手段は、例えば、モータ及び減速歯車又はケーブルキャプスタンを接続する。作動手段は、例えば、ポテンシオメータ又は光学符号器のような、それらの独自の測定手段を備え得る。
【００４７】
本発明の主題は、２つの端部を備える基部と、基部上に取り付けられ接合される可動支持体とを含み、支持体は、基部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成し、アームを含む継手付き平行四辺形と、アームと平行な接続ロッドと、第一及び第二の平行な小さい接続ロッドとを含み、アームは、可動支持体上に接合され、アーム及び可動支持体は、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第一の小さい接続ロッドは、アーム及び接続ロッド上に接合され、アーム及び第一の小さい接続ロッド、接続ロッド及び第一の小さい接続ロッドは、それぞれ、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッドは、接続ロッド及びアーム上に接合され、第二の小さい接続ロッド及びアームは、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッド及び接続ロッドは、本発明に従った継手付き肢部を形成し、第二の小さい接続ロッドは、動作前腕部を形成するよう延びる継手構造でもある。
【００４８】
本発明の主題は、少なくとも１つの本発明に従った継手付き肢部を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００４９】
本発明の主題は、２つの動作前腕部の自由端が互いに向かい合い且つその上に本発明に従った継手付き肢部を形成する素子が接合されるよう頭尾配置される、本発明に従った２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００５０】
本発明の主題は、並んで配置される本発明に従った２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもあり、２つの動作前腕部の自由端は、本発明に従った継手付き肢部を形成する素子上に接合される。
【００５１】
本発明の主題は、軸の周りに角度的に、優先的には規則的に分配される、本発明に従った３つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもあり、前腕部の端部は、全て同じ側から方向付けられ、プラットフォームを支持し、それは、前腕部の端部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成する。
【００５２】
本発明の主題は、角度的に規則的に分配される３つの軸の周りで回転する３つの支持体がその上に可動に配置される基部を含み、各支持体は、基部と共に、本発明に従った継手付き肢部を形成するロボット又は触覚インターフェースでもあり、前記ロボットは、可動支持体上に３つの第一継手付きセグメントを含み、それらと共に本発明に従った継手付き肢部を形成し、第一端によって３つの第一セグメント上にそれぞれ接合される３つの第二セグメントを含み、前記第二セグメントは、前記第一セグメントと共に、本発明に従った継手付き肢部を形成し、前記第二セグメントは、それらの第二端でプラットフォームを支持し、それは本発明に従った継手付き肢部の第二セグメントの第二端と共に形成され得る。
【００５３】
本発明の主題は、２つの動作前腕部の自由端が２つ又は３つの指部の端部で操作されるよう、手部の廃部に固定される共通基部上に配置される本発明に従った２つ又は３つの構造を含むロボット又は触覚インターフェースでもある。
【００５４】
本発明は、以下の記載及び付属の図面の助けを受けてより良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】本発明に従った継手付き肢部の第一実施態様の第一実施例を示す斜視図であり、継手は固定されている。
【図１Ｂ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ａ】図１の継手付き肢部変形を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図２Ｄ】図２Ａの継手の変形を示す斜視図である。
【図３Ａ１】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ２】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ３】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ４】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ５】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ａ６】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ１】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ２】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ３】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ４】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ５】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図３Ｂ６】本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を示す斜視図である。
【図４Ａ】図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の肢部の実施態様の変形を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の肢部の実施態様の変形を示す斜視図である。
【図５Ａ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｂ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｃ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図５Ｄ】第二実施態様を示す斜視図である。
【図６Ａ】第二実施態様の変形を示す斜視図である。
【図６Ｂ】第二実施態様の変形を示す斜視図である。
【図７】本発明に従った自在継手を示す斜視図である。
【図８】本発明に従った継手付き肢部のアクチュエータの実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明に従った継手付き肢部のアクチュエータの実施例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に従った二重継手付き肢部の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明に従った継手付き肢部を実施する構造の実施例を示す斜視図である。
【図１２】アクチュエータが付加された図１１の構造と同一の構造を示す斜視図である。
【図１３】図１２からの２つの構造を実施するロボットの第一実施例を示す斜視図である。
【図１４】図１２からの２つの構造を実施するロボットの第二実施例を示す斜視図である。
【図１５】図１２からの３つの構造を実施するロボットの他の実施例を示す斜視図である。
【図１６】本発明に従った継手付き肢部を実施するロボットの実施態様の他の実施例を示す斜視図である。
【図１７】図１２の構造の変形を示す斜視図である。
【図１８】本発明に従った継手付き肢部を実施する可搬式インターフェースの実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
記載全体を通じて、同じ機能を果たす素子を指し示すために、同じ参照が使用される。
【００５７】
記載される装置は、如何なる空間的向きに従っても配置され得るので、「水平」、「垂直」、「下」...の用語は限定的ではない。
【００５８】
図１Ａ中に、人は本発明に従った肢部（リム）の実施態様の第一実施例を見ることができ、第一剛性セグメント２と、第二剛性セグメント４とを含み、軸Ｘ２及びＸ４は、それらの基部が継手６によって実質的に整列されるよう接続されている。
【００５９】
継手６は、この第一実施態様では、軸Ｘ２及びＸ４の方向に従ったそれらの長さの方向に配置された複数のケーブル６．１を含む。
【００６０】
この実施態様では、継手は５つのケーブル６．１を含むが、セグメントの大きさに依存して並びに２つのセグメント間の所望の接続抵抗に従って、より大きい或いはより小さい数のケーブルが使用され得る。
【００６１】
本出願によれば、ケーブルは、金属繊維、天然又は合成繊維のコーディングであり、それはストランドの組み合わせによって形成される。ストランド自体は、芯の周りに巻回され得る。
【００６２】
ケーブルは、鋼、アラミド繊維、ケブラー、ポリプロピレン、又は、そのような継手のための所望の器械抵抗及び疲労に対する大きな耐性をもたらし得る如何なる他の材料でもあり得る。
【００６３】
継手は、薄い可撓膜の形態の測定素子１０１も含む。この測定素子は、例えば、その変形が電極間の距離、従って、装置の抵抗又は容量の変動を引き起こす、可撓性ポリマ内の微細素子上に蒸着される２つの微細電極で構成され得る。それは、その抵抗がその変形に依存して変化する、可撓性プラスチック又は（例えば、金属粒子で荷電された）伝導性ポリマ材料から形成され得る。これらの原理は当業者によって既知であり、ここでは詳細に記載されない。我々は、装置の抵抗又は容量を表し、且つ材料の変形の画像、従って、継手の角度を再構築するために処理されなければならない信号のための電子及びコンピュータ処理素子を特に提示しない。単純化のために、これらの素子、並びに、側定素子の動力及びケーブル布線は例証されない。
【００６４】
この実施態様において、ケーブル及び側定素子の長手方向端部は、セグメント２及び４を形成する材料中に埋められている。これは、ケーブル６．１及び測定素子１０１及びそのケーブル布線（図示せず）を型内に配置することによって、セグメント２及び４の成形の間に得られる。
【００６５】
ケーブルは、大きな軸方向剛性と、大きな曲げ及び捩り能力とを有する。その場合には、それらは軸Ｘ２及びＸ４に対して垂直な軸ＹＹ’の周りで有意な回転運動を許容するが、他の運動を阻止する。その上、それらの固定は従来技術において使用されるジャーナル軸受及び玉軸受の固定よりもずっと簡単である。何故ならば、例えば、セグメントを形成する材料の質量中にそれらを埋めれば十分だからである。
【００６６】
測定素子は極めてコンパクトであり、継手の動作に対する抵抗をもたらさない。それは軸受の位置をいつ何時でも知ることを可能にする。ケーブルは、具体的には、軸ＹＹ’の周りの回転以外の寄生運動に対して継手の抵抗を増大するよう、測定素子の両側に配置される。
【００６７】
図１Ｂは、この実施態様の変形を提示している。この図面では、測定素子１０１は、剛性本体２及び４の一方の側から配置されているのに対し、ケーブル６．１は、他の側から配置されている。この構造は、ケーブル及び測定素子の統合を促進するためにも使用され得る。
【００６８】
図１Ｃは、図１Ａの継手の実施態様の他の変形を提示している。ここでは、測定素子１０２は、可撓性ワイヤの形態で存在している。それは、依然として、その抵抗が継手の動作に従って変化する金属粒子で荷電された、伝導性ポリマ又は可撓性材料で形成され得る。それは、送信器（例えば、ダイオード）及び受信器（例えば、光ダイオード）に接続される１つ又は幾つかの光ファイバによっても形成され得る。この場合には、ファイバを通じて透過される光の量は、その曲率に従って変化し、受信器によって受光される光の量の測定値は、継手の角度の画像を提供する。この種類の装置は当業者によって既知であり、この文書中では詳細に記載されない。具体的には、光源の出力に接続されるワイヤ並びに電気及び電子回路、受信器の信号の輸送は、図１Ｃ中に例証されていない。
【００６９】
図１Ｄは、装置の組立てを容易化するために測定素子１０２がケーブル６．１の隣に配置される、図１Ｃの装置の実施態様の変形を提示している。
【００７０】
人は、図２Ａ乃至２Ｄに例証されるように、ケーブル及び測定素子を各セグメントを形成する２つの素子の間に締め付けることも考え得る。
【００７１】
図２Ａ乃至２Ｄでは、各セグメントは、他のセグメントに接続されるよう設計されるその端部のレベルで、（例えば、ネジを使用して）セグメントの主本体１０上に固定される小板８を含み、ケーブル６．１及び測定素子１０１，１０２の端部は、次に、主本体１０と小板８との間に締め付けられる（ここでは、再び、明瞭性のために、測定素子１０１，１０２の出力及び処理のための電気及び電子又は光ケーブル布線並びに電子及びコンピュータ回路及び素子は、図２Ａ乃至２Ｄ中に例証されていない）。
【００７２】
人は、成形中に、ケーブルが、その両端部に、材料中の固体固着を保証するために、アイレットを形成するループを含むことも考え得る。人は、材料中の固着を実現するために、この種類のループに進入するよう、金属性部分、例えば、ピンを導入することも提供し得る。
【００７３】
ケーブルの両端部の締付けの場合には、人は、例えば、ショットブラストによって或いは打抜きによって摩擦を増大するよう、主本体及び小板の表面状態を加工することも提供し得る。人は、部分８及び１０が測定素子を傷付けたり或いは損傷したりしないよう適合される圧痕も局所的に提供し得る。
【００７４】
接続されるよう設計されるセグメントの２つの端部２．１及び４．１の間の距離は、軸ＹＹ’の周りの回転運動を許容するが、２つの端部２．１及び４．１の間の接触を可能な限り回避するよう最適化される。よって、２つのセグメントの間のケーブルの距離は無ではなく、軸ＹＹ’に沿う、軸Ｘ２及びＸ４に沿う、並びに、軸ＺＺ’に沿う寄生平行移動運動を回避し、軸Ｘ２及びＸ４及びＺＺ’の周りの回転運動も回避するよう決定される。軸ＺＺ’は、軸Ｘ２及びＸ４及びＹＹ’に対して直交する。
【００７５】
その上、それは、これらの端部２．１及び４．１の斜角プロファイルを実現するために、セグメントの端部２．１及び４．１の間の干渉を回避するよう設けられ得る。よって、継手の有意な折畳みの間、端部２．１及び４．１は接触せず、或いは、２つのセグメント２，４が有意な角度を形成するときにのみ。例えば、４５°にある斜角の場合には、セグメント２，４は、どんなに早くても、これらが互いに対して９０°に向けられるときに接触する。
【００７６】
側部から見られる端部２．１及び４．１のプロファイルは、三角形状或いは尖頭状であり得る。尖頭の角度は、応力に対する十分な抵抗をもたらすよう選択され、それはケーブルの周りに十分な材料を必要とする。その上、過剰に尖頭状なプロファイルは鋭利でもあり、従って、ケーブル及び測定素子を損傷し得る。
【００７７】
本体２及び４の間の距離並びに端部２．１及び４．１のプロファイルは、ケーブル及び測定素子１０１及び１０２の変形に対する衝撃を有する。後者は、特に、継手角度の測定の品質を最適化するよう、これらのパラメータに従って較正され得る（測定パラメータの識別、参照曲線、又は、計算図表．．．）。
【００７８】
図３Ａ１乃至３Ａ６並びに３Ｂ１乃至３Ｂ６中に、人は本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を見ることができる。
【００７９】
この実施態様は、継手６が、継手付き肢部のセグメント２，４のそれぞれに固定される繊維質材料の層から得られる点で、図１及び２中に例証される第一実施態様と異なる。ケーブルについては、この固定は、成形（図３Ｂ１乃至３Ｂ６）によって或いは締付け（図３Ａ１乃至３Ａ６）によって得られ得る。継手６を形成する繊維質材料は織物型である、即ち、それは緯糸と経糸とを織ることによって得られる。従って、それは緯糸の軸及び経糸の軸に沿って有意な抵抗をもたらす。
【００８０】
繊維質材料の層は、非織物材料によっても形成され得る。この場合には、それは、具体的には、摩擦及び／又は粘着及び／又は接着によって接続されて、指向性的に或いは無作為的に方向付けられる、個々の繊維のベール又は層から作成される。
【００８１】
有利に、繊維の向きは、牽引に対する抵抗の好適方向を決定することを可能にする。
【００８２】
繊維質材料の層６．２は、セグメント２及び４内に維持されるよう設計されるその端部で有利に穿孔され得るし、抵抗をさらに増大するために、金属性アイレットが穿孔に付加され得るし、人は、ケーブルについて、牽引に対する抵抗を強化するために、金属性素子の挿入も提供し得る。
【００８３】
成形の場合には、材料の層は透かし細工であり得る。それはセグメントを形成する材料が繊維質材料の層を通過し、従って、継手付き肢部の挙動を向上することを可能にする。
【００８４】
繊維質材料の層は、アラミド繊維、炭素繊維、又は、ガラス繊維の布であり得る。それは、ポリプロピレン型を備える、ポリエステル又は織物材料を備えるリボンの、浸漬された或いは塗工された織物材料でもあり得る。
【００８５】
測定素子は、膜１０１又は１つ或いは幾つかのワイヤ又は繊維１０２であり得る。それは図３Ａ１（３Ｂ１）及び３Ａ４（３Ｂ４）におけるように、繊維材料の層６．２の隣に配置され得る。人は、図３Ａ２（３Ｂ２）及び３Ａ５（３Ｂ５）におけるように、寄生運動に対する継手の抵抗を増大するために、繊維質材料６．２の２つの層を測定素子１０１，１０２の両側にも配置し得る。最後に、人は、図３Ａ３（３Ｂ３）及び３Ａ６（３Ｂ６）におけるように、繊維質材料の繊維の中心にある測定素子１０１，１０２に気付く。織物材料の場合には、人は、例えば、測定素子を２つの織物層の間に配置し得る。
【００８６】
図４Ａ及び４Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の第二実施態様を見ることができる（図面の明瞭性のために、測定素子１０１，１０２は、図面４Ａ及び４Ｂ中に例証されていないが、それらはここでも同様に装置の一部である）。この場合には、継手は二重型である。セグメント２及び４のそれぞれは、実質的にＵ形状であり、Ｕ２．２、２．３、４．２、４．３の枝部は、本発明に従った継手を使用して、それらの自由端によって接続されるよう、それぞれ設計されている。例証されている変形では、これは、締付け（図４Ａ）によって或いは成形（図４Ｂ）によって維持された、繊維質材料の層を使用して製造される継手６．２である。人は、セグメント２のＵの自由端のそれぞれを、その真向かいのセグメント４のＵの自由端に接続する１つ又は幾つかのケーブルも使用し得る。
【００８７】
この種類の二重継手は、継手付き肢部の剛率を増大することを可能にする。
【００８８】
図５Ａ及び５Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の実施態様の他の変形を見ることができる。そこでは、今回は、繊維質材料及び測定素子は、捩れるよう求められるが、曲がるようには求められない。
【００８９】
図５Ａでは、人は、第二セグメント４に接続されるよう設計される端部２．１を含む第一セグメント２を見ることができる。この端部２．１は、実質的にＵ形状である。第二セグメント４は、その端部４．１に、セグメント２の端部２．１のＵの２つの枝部２．２及び２．３の間に配置されるよう設計される突出部分４．４を含む。次に、本発明に従った継手６は、セグメント４の突出部分４．４で枝部２．２に固定され、且つ、セグメント２の第二枝部２．３に固定される。
【００９０】
従って、本発明に従った継手は、セグメント２及び４の軸Ｘ２及びＸ４に対して横方向に並びに回転の軸ＹＹ’と平行に延びる。この構成は、より有意な移動を可能にする。移動は、捩れ状態にあるワイヤ及び測定素子の容量によって、並びに、隣接するセグメントの形状によって限定されるだけである。図３Ａ及び３Ｂでは、移動は９０°の近傍にある。それはより多くの尖頭セグメントでより有意であり得る。それは、我々が以下に見るように、図５Ａ及び５Ｂでは１８０°より多くに達し、図６Ａ及び６Ｂでは３００°より多くに達する。
【００９１】
セグメント２及び４に本発明に従った継手を固定するモードは、前のように、締付け（図５Ａ）によって或いは成形（図５Ｂ）によって得られ得る。
【００９２】
互いから真向かいのセグメント２及び４の端部は、具体的には、傾斜形状を作成することによって、干渉を回避するよう、或いは、少なくとも干渉の危険性を減少するよう構成される。
【００９３】
有利に、実施態様のこの変形は、ケーブル形態の継手で実現される。１つ又は幾つかのケーブルが使用され得る。
【００９４】
図５Ｃでは、人はセグメント２との組立て前のセグメント４だけを見ることができる。人はケーブル継手６．１を見ることができ、１つ又は幾つかの素子が、突出部分４．４内に固定されるワイヤ１０２の形態で存在する。この場合には、ケーブル６．１及び幾つかのケーブルを含む測定素子１０２は、セグメント４の成形中に型内に配置される（前のように、図５Ｃ及び５Ｄにおける可読性の観点から、我々は、測定素子の処理のための電気ケーブル布線回路及び電子カードを例証しなかった）。
【００９５】
人は、ここでは、測定素子１０２として、金属性粒子で荷電され且つ関節の軸と共線的な可撓性材料（ポリマ、ナイロン．．．）のワイヤ、或いは、導体ポリマ内のワイヤを選択することができ、その物理的特性（抵抗）は、その捩れに従って異なる（図５Ｃ）。人は、継手付近並びに継手と平行にも、１つ又は幾つかのワイヤを配置し得る。この場合には、継手の角形成は、人が、例えば、角度の画像抵抗の変化を検出し得る、ワイヤの長さを変化させる。
【００９６】
図５Ｂの肢部のような肢部を製造するために、人は、例えば、前に図５Ｃ又は５Ｄに例証されたようなセグメント４を実現し、次に、人は、ケーブル６．１及び測定素子１０２の自由端を、枝部２．２，２．３で、セグメント２の型内部に配置する。
【００９７】
図６Ａ及び６Ｂでは、人は、本発明に従った継手付き肢部の実施態様の変形を見ることができる。この肢部は、図４Ａ及び４Ｂに例証される肢部により接近する。この変形では、ケーブルは、図５Ａ及び５Ｂに例証される実施態様と同様に、回転の軸と平行に配置される（図面の明瞭性のために、測定素子１０１，１０２は、図６Ａ及び６Ｂ中に例証されていないが、それらも装置の一部である）。
【００９８】
その場合には、継手は２つの繊維質素子を含み、それぞれは、セグメント２の枝部２．２，２．３を、セグメント４の枝部４．２，４．３に横方向にそれぞれ接続している。例証されている実施態様において、セグメント２は、セグメント４よりも小さい幅を有し、特に、セグメント４の枝部２．２，２．３での外側幅は、セグメント４のＵ内へのセグメント２のＵの導入を可能にするために、セグメント４のＵの枝部４．２，４．３の間の内部幅よりも小さい。
【００９９】
今まで提示された継手は、軸ＹＹ’の周りで自由度をもたらす。図７には、幾つかの自由度をもたらす継手が例証されている。
【０１００】
図７では、人は、本発明に従った継手で作成される自在継手を見ることができる（明瞭性のために、ここでも、測定素子１０１，１０２は図７中に例証されていないが、それらは装置の一体的な部分である）。
【０１０１】
本発明に従った自在継手は、第一平面Ｐに沿って配置され且つＵ形状端部２．１を含むセグメント２と、第二平面Ｑに沿って配置され且つＵ形状端部４．１とを含む。
【０１０２】
平面Ｐ及びＱは、互いに対して直交して方向付けられ、第二セグメントのＵの枝部は、平面Ｐｎｏ両側に実質的に対称的に配置されている。
【０１０３】
本発明に従った自在継手は、互いに対して直交する第一枝部１２．１と第二枝部１２．２とを備えるジャーナル十字部も含む。枝部１２．１の両端部は、本発明に従った継手によって、第一セグメント２のＵの枝部に接続され、枝部１２．２の両端部は、本発明に従った継手によって、第二セグメント４のＵの枝部に接続されている。継手は、例えば、ジャーナル十字部に並びにセグメント２，４に成形することによって固定される単一のケーブル及び測定素子を使用して、或いは、ジャーナル十字部の各端をセグメント２及び４に接続するケーブルの幾つかのストランドを使用して実現され得る。
【０１０４】
よって、セグメント２は、軸ＹＹ’の周りで回転して移動し得るし、セグメント４は、軸ＺＺ’の周りで回転して移動し得る。
【０１０５】
図７中に例証される継手付き肢部は、例えば編組された、幾つかのケーブルを含み得ることが明らかに理解されよう。
【０１０６】
その上、それは、細長い形状を備える継手を形成するよう巻回された、織られた或いは織られない繊維質材料の板によって、ケーブルを交換するよう提供され得る。
【０１０７】
本発明に従った継手付き肢部は、セグメントの１つの上に取り付けられる装置を使用し且つ他のセグメントを回転させて活性化され得る。
【０１０８】
図９及び１０では、人は、本発明に従った継手付き肢部のための活性装置の１つのそのような実施例を見ることができる（これらの図面では、可撓性素子は、繊維質材料の層であり、測定素子は、金属性粒子又は電極を備える可撓性膜又は伝導性ポリマ膜の形態で存在し、容量又は抵抗は、継手によって形成される角度に従って変化するが、前に記載された如何なる他の装置も使用され得る）。
【０１０９】
例証されている実施例において、セグメント２は、
符号器Ｃを備えるモータＭを支持し、その回転軸からの出口で、歯付き歯車が、第二セグメント４と回転して一体的な歯付きセクタＳＣと噛合する。よって、モータの回転は、第二セグメント４の軸ＹＹ’の周りで運動を引き起こす。
【０１１０】
例証される実施例において、歯付きセクタＳＤは、セグメント４の側に固定され、よって、それはセグメント２に対するセグメント４の接合を妨げない、即ち、それは２つの剛性セグメント２，４の間の移動を減少しない。
【０１１１】
人は、本発明に従った継手アームを作動させるために、ケーブルキャプスタンも提供する。このために、一次プーリが、モータＭからの出口に固定され、二次プーリが、歯付きセクタＳＣの代わりに他のセグメントに固定される。ケーブルが二次プーリに固定され、その上で滑動しないよう一次プーリ上に巻回される。次に、モータの回転は一次プーリを駆動し、それは、ケーブルを介して、従って、セグメント２に対するセグメント４の回転を介して、二次プーリを駆動する。
【０１１２】
本発明に従った継手付き肢部を駆動するために、あらゆる他の種類のアクチュエータ、例えば、リニアアクチュエータが考えられ得ることが明らかに理解されるであろう。その両端は、それぞれ、セグメント又はモータと歯車とウォームシステムとを接続する装置に固定される。この解決策は、もちろん、システムを触覚インターフェース上で透明にするために応力センサを使用しながら、ロボットに極めて適する。
【０１１３】
モータ自体は、如何なる種類であってもよく、具体的には、直流モータ、ブラシレスモータ、圧電アクチュエータ、又は、形状記憶合金基アクチュエータであり得る。人は、ギアモータも使用し得る。触覚インターフェースには、人は、使用者の動作と対抗する制動装置、具体的には、電磁ブレーキ、粉末ブレーキ、又は、磁気流体学的或いは電気流動学的な流体も使用し得る。
【０１１４】
同様に、符号器は、あらゆる他の種類の位置センサ、具体的には、光学符号器、ホール効果センサ、磁気光学的センサと交換され得る。その上、センサは、モータ上に、継手上に直接的に配置され得るし、場外にされ得る。それは、例えば、モータ上にセンサを配置し、継手上に他のセンサを配置することによって倍加もされ得る。この重複性は装置により大きな信頼性を与える。
【０１１５】
最後に、測定素子１０１，１０２は、継手に組み込まれる如何なる種類のセンサと交換され得るし、その回転を測定することを可能にする。よって、人は、セグメント２上に配置されるダイオードや、セグメント４上に配置され且つ光ファイバによって接続される光ダイオードも使用することができ、その光損失は、湾曲半径と共に増大する。よって、光ダイオードによって受光される光は、それとダイオードとの間の距離、従って、セグメント２及び４の間の角度に依存する。同様に、人は、可撓性膜１０１に配置され且つ誘導結合がセグメント間の角度に依存するアンテナのように動作する２つのコイルを使用し得る。人は、可撓性膜上に配置される応力ゲージも使用することができ、その変形は継手の角度に従ってゲージ内に応力を引き起こす。
【０１１６】
全ての場合において、（１つのモータ回転に亘って）相対的情報を提供するモータ上の符号器に加えての継手内に配置される絶対測定素子１０１，１０２の使用は、システムの信頼性に有利な測定重複性を可能にし、起動時にシステムの初期化段階から自分自身を自由にすることを可能にし、それは極めて有利である。
【０１１７】
記載の続きとして、我々は、本発明に従った継手付き肢部の接続によって形成される構造について記載する。
【０１１８】
図１１には、人は、本発明に従った継手付き肢部を実施するロボットＲ１の第一実施例を見ることができる。
【０１１９】
ロボットＲ１は、２つの固定アーム３２，３４を備え、その端部と平行に、図１２中では実質的に垂直に、軸ＷＷ’の周りで回転する支持体３６が可動に取り付けられる。
【０１２０】
可動支持体３６は、図４Ａ及び４Ｂ中に例証されるものと同一の二重継手によって固定アーム３２，３４に取り付けられる。
【０１２１】
人は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に提示される種類の簡単な継手が適切であり得るが、その二重化が、（軸ＷＷ’の周りの回転以外の）寄生運動に対するその抵抗を増大することを可能にする。
【０１２２】
可動支持体３６は、実質的にＶ形状であり、Ｖの枝部４０，４２の両端部４０．１，４２．１で基部に接続される平坦な底部を備える。
【０１２３】
可動支持体は、図８及び９と関連して前記された種類のアクチュエータ４４を使用して軸ＷＷ’の周りで回転して作動される。例証される実施例において、モータＭ１は、基部３０に取り付けられ、その軸は、軸ＷＷ’と平行であり、その歯付き歯車は、可動支持体３６の端部４０．１に固定される歯付き角状セクタＳＤ１と噛合する。
【０１２４】
歯付き歯車の回転は、角状セクタＳＤ１の運動を引き起こし、それは軸ＷＷ’の周りで回転して可動支持体３６を駆動する。
【０１２５】
如何なる他の駆動解決策、具体的には、バンド、（キャプスタン内に取り付けられる）ケーブル、又は、摩擦ベルトローラも適切である。
【０１２６】
ロボットＲ１は、可動支持体３６のＶの枝部４０，４２の間の接合された平行四辺形も含む。
【０１２７】
平行四辺形は、アーム２２と、アーム２２と平行に配置され、且つ、２つの平行な２つの接続ロッド２６，２８によってそれらの端部によって接続ロッド２４とを含む。
【０１２８】
例証される実施例において、アーム２２及び接続ロッド２４は、完全な矩形を有し、小さい接続ロッドは、前から見られるときに、大文字Ｈ形状を有する。このＨ形状は例証的であり、十分な移動を可能にする如何なる他の形状も適切である。
【０１２９】
小さい接続ロッド２６は、その第一端部２６．１によって、可動支持体３６の枝部４２と一体的な２つのアーム４８上に接合され、枝部４２に対して実質的に垂直に延びる。小さい接続ロッド２６とアーム４８との間の継手は、図４Ａ及び４Ｂの継手と同一である。
【０１３０】
小さい接続ロッド２６は、図５Ａ及び５Ｂと類似する継手によって、その第二端部２６．２によって接続ロッド２４に接合される。次に、小さい接続ロッド２６は、支持体３６に対して軸Ｙ１の周りで回転して接合される。
【０１３１】
従って、小さい接続ロッド２６は、第一端部２６．１及び第二端部２６．２によってアーム２２及び接続ロッド２４にそれぞれ接合される。従って、小さい接続ロッド２６は、その第一端部２６．１でアーム２２の長手軸に対して直交する軸Ｙ１の周りで、並びに、その第二端部２６．２で接続ロッド２４の長手軸に対して直交する軸Ｙ２の周りで旋回し得る。
【０１３２】
アーム２２は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に例証される種類の継手によって枝部４０，４２の間のＶの基部から突出するアーム４６上の可動支持体３６上で、軸Ｙ１と組み合わされる軸の周りで接合されて取り付けられる。
【０１３３】
小さい接続ロッド２８は、図５Ａ及び５Ｂ中に例証される種類の継手を使用してその２つの長手端部２８．１，２８．２でアーム２２及び接続ロッド２４に接合される。
【０１３４】
従って、小さい接続ロッド２８は、第一端部２８．１及び第二端部２８．２によってアーム２２及び接続ロッド２４にそれぞれ接合される。従って、小さい接続ロッド２８は、その第一端部２６．１でアーム２２の長手軸に対して直交する軸Ｙ３の周りで、並びに、その第二端部２６．２で接続ロッド２４の長手軸に対して直交する軸Ｙ４の周りで旋回し得る。
【０１３５】
この構造のお陰で、小さい接続ロッド２６又は小さい接続ロッド２８の回転は、アーム２２と平行な接続ロッド２４の運動を引き起こす。
【０１３６】
その場合には、小さい接続ロッド又はアームに接続される物体の高精度の移動を実現することができる。
【０１３７】
小さい接続ロッド２６は、可動支持体３６上に取り付けられるモータＭ２（図１２）及び小さい接続ロッド２６の両側に固定されるプーリＰ１を使用して移動される。
【０１３８】
アーム２２は、可動支持体３６上に取り付けられるモータＭ３（図１２）及びアーム２２の両側に固定されるプーリＰ２を使用して作動される。
【０１３９】
アクチュエータは、モータとギア又はキャプスタン減速装置又はあらゆる他の伝動手段とを接続し得る。モータは、適切な伝動手段を使用することによって基部３０上にも配置され得る。
【０１４０】
小さい接続ロッド２８は、前腕部を形成するよう例証される実施例中で下向きに延びる。素子５２が、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続で前腕部の自由端５０．１上に蝶番付けされて取り付けられる。
【０１４１】
素子５２と前腕部５０との間の接続は、如何なる種類であってもよく、必ずしもボール型でなくてもよい。
【０１４２】
人は素子５２を作動することも考え得る。しかしながら、この場合には、競合する３つの旋回接続を使用してボール接続を実現することがより有利であり、電動化のより大きな容易さをもたらす。
【０１４３】
実施される異なる種類の継手は、実施例として与えられ、本発明に従った継手を使用する如何なる他の組み合わせも考えられ得る。
【０１４４】
同様に、セグメントの形状（Ｈ形状、Ｖ形状．．．）は実施例として提供される。如何なる他の種類のセグメント形状も使用され得る。本体３６は、具体的には、ここでは、軸ＷＷ’及びＹ１が一致するようＶ形状である。それは直線であってもよく、その場合には、これらの軸は必ずしも一致しない。
【０１４５】
素子５２は、特に、ロボット又は移動されるべき物体の遠隔制御における遠隔操作のために、触覚システムの場合には、ハンドルであり得る。
【０１４６】
よって、この構造は、６つの自由度を備えるロボットを形成する。図１１及び１２中に例証される実施例では、アクチュエータを使用して軸ＷＷ’、Ｙ１、及び、Ｙ２の周りの回転だけが作動されるが、上記されたように、人はアクチュエータによって素子５２の移動も提供し得る。
【０１４７】
我々は図１１及び１２に関してそのようなロボットの動作を今や記載する。
【０１４８】
モータＭ１の制御は、軸ＷＷ’の周りで可動支持体３６の移動を引き起こし、モータＭ２の制御は、可動支持体３６に対して軸Ｙ１の周りで小さい接続ロッド２８の回転を引き起こし、モータＭ３の作動は、軸Ｙ１の周りのアーム２２の回転を引き起こす。その場合には、平行四辺形４３は変形される。その場合には、前腕部５０、従って、素子５２は、平行四辺形を介した運動の伝達のお陰で、軸Ｙ３の周りで旋回し、降下され、上昇され、前方に移動され、且つ、後方に移動され得る。
【０１４９】
触覚インターフェースの１つの実施態様において、システムは、次に、インターフェースを形成するロボットＲ１を含み、素子５２は、操作者によって操作されるハンドルであり、アクチュエータは、その環境内の仮想物体の或いはそこでは素子５２が移動されるべき物体であるロボットＲ１と同一であり或いは同一でない構造を備えるロボットの動作を示す反作用を生成する。
【０１５０】
「ロボット」という総称は、短銃化のために、ロボット及び触覚インターフェースの両方を指すよう使用される。
【０１５１】
人は、成形中に全ての継手を得ることによって一体成形品内に図１１及び１２の構造の全てを実現することを考え得る。しかしながら、人は分解し得る構造を製造し得る。この場合には、継手の全部又は一部は、図２Ａ乃至２Ｄに従った組立体によって得られ得る。
【０１５２】
有利に、より簡単な組立体を達成するために、継手は成形によって得られ、それは、具体的には、図１０中に例証されるように、ロボットセグメントにあるネジによって、実現のそれらの単純性を利用し且つ機械的組立てを遂行することを可能にし、図１０では、セグメント２は、成形によって得られるその２つの端部に本発明に従った継手６を含み、且つ、セグメント自体は、ネジ回し又はあらゆる他の接続手段によって２つの部分２．１，２．２で実現される。
【０１５３】
図１３では、人は、応力中に５つ自由度、即ち、ロボットのモータによって応力がその上に生成され得る５つの自由度をもたらす、本発明に従ったロボットＲ３の他の実施態様を見ることができる。
【０１５４】
ロボットＲ３は、頭尾の２つのロボットＲ１を含み、前腕５０，５０’の端部のそれぞれは、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続を使用して共通素子５２の両端部のそれぞれに接合されている。
【０１５５】
素子５２は、触覚システムのハンドル又は移動されるべき素子であり得る。
【０１５６】
図１４において、ロボットＲ４は、平行に配置された２つのロボットＲ１を含み、ロボットＲ１’は、ロボットＲ１より上に配置されている。
【０１５７】
素子５２は、例証される実施例では、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６中に提示するような回転継手と直列に接続された図７中に例証されるような自在型の継手５４によって前腕部５０，５０’のそれぞれに接合されている。
【０１５８】
その上、素子５２のアクチュエータ５８が設けられ、モータ５８は、自在継手５４の端部によって支持され、角状セクタＳＤ４は、素子５２と一体的である。
【０１５９】
図１４に従ったロボットＲ４は、応力における６つの自由度をもたらし、それは、素子５２がハンドルであるときに特に有利である。正に、ロボットＲ３の場合には、ハンドルは、複合ボール継手によって各副構造の前腕部に接続され、ハンドルは、ロボットの６つのモータで作動され得ず、頭尾構造は、応力における５つの自由度のみを有する。
【０１６０】
人は、３つの一致する旋回接続を備える少なくとも１つの構造を使用して素子５２を前腕部５０に接続することも考え得る。
【０１６１】
ロボットＲ３及びＲ４の実施例では、素子５２は、同じ種類の接続（ボール又は自在旋回組立体）によって２つの副構造に接続される。ロボットＲ１と素子５２との間の１つの種類の接続及びロボットＲ１’と素子５２との間の他の種類の接続を使用することは、もちろん可能である。
【０１６２】
図１５では、人は、６つの自由度を提供するロボットＲ５の実施態様の他の実施例を見ることができる。
【０１６３】
人が図１５中に見ることができるように、ロボットＲ５は、軸ＶＶ’の周りに角度的に配置される３つのロボットＲ１，Ｒ１’，Ｒ１”を含み、プラットフォーム６０が、前腕部５０，５０’，５０”の端部上で隣接する本体内に埋設されるケーブルによって行われるボール接続によって取り付けられる素子５２を支持している。
【０１６４】
図１５では、各ロボットＲ１，Ｒ１’，Ｒ１”の３つの軸は作動される。この重複性は、当業者によって周知であるように、ワークピースの中心から単一性を離間することを可能にする。
【０１６５】
人は、各ロボットの２つの軸だけを作動することも提供し得る。一般的には、作動されるのは平行四辺形の継手である。
【０１６６】
図１６では、人は、ロボット１５に近いロボットＲ６を見ることができ、そこでは、平行四辺形構造は取り除かれ、それはそのようなロボットの実現を単純化する。
【０１６７】
ロボットＲ６は、軸ＶＶ’の周りに角度的に配置される３つの副構造３０．１，３０．２，３０．３を含む共通基部３０を含む。３つの支持体３６，３６’，３６”が、図４Ａ及び４Ｂによって例証される種類の継手のお陰で、構造３０．１，３０．２，３０．３に対して可動である。これらの継手は、アクチュエータによって作動される。各可動支持体３６，３６’，３６”は、図３Ａ１乃至３Ａ６及び３Ｂ１乃至３Ｂ６の種類のアクチュエータによって作動される継手によって可動支持体３６，３６’，３６”上に回転的に可動にアーム２２，２２’，２２”を支持し、図５Ａ乃至５Ｃ中に例証される種類の継手によってアーム２２上に回転的に可動に前腕部５０を支持する。
【０１６８】
前腕部５０，５０’，５０”は、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続によって素子５２を支持するプラットフォーム６０に接続される。
【０１６９】
アーム２２，２２’，２２”は、前記されたアクチュエータによってそれぞれ作動される。
【０１７０】
これらの実施態様は、実施例としてのみ提供され、例えば、文献ＦＲ２８６３５３５号中に記載されるような、外骨格の指部、手部、又は、手首部のための可搬式インターフェースのような、多くの他のシステムで複合接続を使用することも可能である。
【０１７１】
図１８は、そのような装置を例証している。この可搬式インターフェースＲ８は、医療副木で一般的に出くわされるようなストラップ、バンド、又は、他の適切な固定装置を介して手部に固定されるよう設計される共通基部Ｂ自体に固定される、図１７中に例証される種類の２つのロボットＲ７から構成される。そのような装置は当業者に既知であり、ここでは詳細に記載されない。可読性のために、それらは図１８中には例証されていない。このインターフェースは、例証されていない搬送ロボット上に取り付けられ得る。それは独立的にも使用され得る。次に、人は、空間内の人の動作を測定し且つその結果としてのフォースフィードバックを制御するために、６Ｄ動作捕捉システムを概ね使用する。そのような装置は、ハンドルが、位置が少なくとも２つのカメラによって空間的に測定される逆反射ボールを備えることを概ね必要とする。この種類の装置は当業者によっても既知であり、詳細には説明されず或いはここでは例証されない。ロボットＲ８は、親指部及び人差指部の端部でのフォースフィードバックを可能にする。本発明の外側に行くことなしに、基部Ｂ上にＲ７型の他のロボットを追加することによって、他の指部の端部でのフォースフィードバックを保証することも、もちろん可能である。
【０１７２】
図１７は、図１８中で使用されるようなロボットを例証している。ロボットＲ７は、図１２中に例証されるロボットＲ２と類似している。それは、本質的には、ここでは、捕捉部材が、人が指部をその中に挿入するシンブル５６である点で、後者と異なる。シンブル５６は固定して例証されているが、それは文献ＦＲ２８６３５３５号中に提示されるように調節可能であり得る。同様に、シンブルは、ここでは、ボールとして働くケーブルによってセグメント５０に接続されている。人は３つの一致する旋回接続も使用し得る。その場合には、旋回接続一致点は、理想的には、指部の遠位指骨の中心に配置される。ロボットＲ７は、基部３０が単一の固定アーム３２を備える点でも、ロボットＲ２と異なる。可動支持体は、１つの枝部４０のみも備える。ロボットＲ７の他の特徴は、ロボットＲ２の特徴と同じである。
【０１７３】
本発明に従った複合継手は、ロボット工学及び感覚インターフェースの分野において主として適用可能である。
【０１７４】
我々は、継手が減少された厚さで大きな抵抗をもたらす繊維質材料及び小さい厚さを備える測定素子の故に動作に対して低い抵抗を有する、継手及び計器を備えた肢部を正に実現した。その個体性のように、継手のセグメントの移動も増大される。
【０１７５】
その上、繊維質材料を剛性セグメントの外側ではなく内側に係合することは、移動の透明性、即ち、抵抗力の削減を改良することを可能にする。さらに、これは移動を増大することを可能にする。何故ならば、セグメントの端部は、セグメントの端部の周りに取り付けられる継手を備える２つのセグメントに対して改良されるからである。
【０１７６】
その上、そのような継手の実現は、特に成形による製造の場合には、極めて単純化され、その上、実現の単純性及び材料の選択の故に、費用は大いに減少され得る。
【０１７７】
この種類の構造の他の利点は、部分の精密な組立てを要求する継手に比べ、組立て、調節及び保守時間の著しい削減を可能にすることである。
【０１７８】
最後に、この種類のコネクタは、それらが能動的であれ受動的であれ、継手内への測定素子の組込みの故に、多くの利点をもたらす。それらは動作の絶対的測定を可能にし、初期化プロセスを回避することを可能にし、受動継手の測定は、平行ロボットのモデルを単純化することを可能にし、モータに接続されるセンサの測定と重複する測定は、より大きなシラン性を可能にする。
【０１７９】
この種類の接続は、単一の自由度を有する単純接続又は幾つかの自由度を有する複数接続を実現するために使用され得る。これらの接続は、受動的又は能動的（電動）でもあり得る。最後に、それらは、完全なロボット、外骨格型の可搬式構造を製造するために使用され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一及び第二の剛性セグメントと、継手とを含み、該継手は、繊維と、少なくとも１つの測定素子とを含み、前記剛性セグメントのそれぞれの内に固定される、ロボット又は触覚インターフェースのための継手付き肢部。
【請求項２】
互いに平行な少なくとも２つのケーブルを含み、そのより大きな寸法は、前記継手の回転軸に対して直交し、前記ケーブルは曲げられる、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項３】
前記継手は、繊維の層を含む、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項４】
前記層は、織られた層を含む、上記請求項に記載の継手付き肢部。
【請求項５】
前記継手は、自在型であり、ジャーナル十字部を含み、その第一枝部の両端は、ケーブルを使用して、前記第一セグメントの２つの枝部に接合され、その第二枝部の両端は、ケーブルを使用して、前記第二セグメントの２つの枝部に接合される、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項６】
前記継手は、ケーブルを含み、該ケーブルの１つのより大きな寸法は、前記継手の回転軸に沿って延び、前記ケーブルは、捩れるよう求められる、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項７】
前記測定素子は、薄膜の形態であり、その１つの電気特性は、その変形に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項８】
前記測定素子は、その上方面及び下方面に電極を備える可撓性膜であり、その容量は、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項９】
前記測定素子は、その上方面及び下方面に電極を備える可撓性膜であり、その抵抗は、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項１０】
前記測定素子は、応力ゲージを備える可撓性膜であり、その求めは、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項１１】
前記測定素子は、１つ又は幾つかのワイヤ、ケーブル、又は、繊維の形態であり、その１つの電気特性（容量、抵抗）、従って、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度は、その変形に従って変形する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１２】
前記測定素子は、導体ポリマであり、その抵抗は、その変形に従って変形する、請求項７乃至９のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１３】
前記測定素子は、光送信器及び受信器に接続される光ファイバであり、光を伝える容量は、その変形、従って、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１４】
前記測定素子は、前記セグメントを接続する前記膜の構造内に配置される１つ又は幾つかのアンテナの形態であり、その誘導結合は、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１５】
前記材料中に埋設される前記継手の両端は、前記材料が通るループを含む、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１６】
軸が前記ループを通り、前記材料中にも埋設される、上記請求項に記載の継手付き肢部。
【請求項１７】
前記継手は、前記セグメント内で締付けによって固定される、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１８】
前記対向するセグメントの端部は、傾斜される、請求項１乃至１７のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１９】
前記繊維は、アラミド繊維、ケブラー、又は、ポリプロピレンである、請求項１乃至１８のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項２０】
他方のセグメントに対する一方のセグメントのための作動手段を含む、請求項１乃至１９のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項２１】
前記作動手段は、ギア減速装置又はケーブルキャプスタンに接続される、請求項２１に記載の継手付き肢部。
【請求項２２】
１つ又は幾つかのアームを備える基部と、該基部上に接合されて取り付けられる可動支持体とを含み、該可動支持体は、前記基部と共に請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、アームを含む接合された平行四辺形と、前記アームと平行な接続ロッドと、第一及び第二の平行な小さい接続ロッドとを含み、前記アームは、前記可動支持体に接合され、前記アーム及び前記可動支持体は、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第一の小さい接続ロッドは、前記可動支持体又は前記アーム及び前記第一接続ロッドに接合され、前記支持体又は前記アーム及び前記第一の小さい接続ロッド、前記接続ロッド及び前記第一の小さい接続ロッドは、それぞれ、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッドは、前記接続ロッド及び前記アームに接合され、前記第二の小さい接続ロッド及び前記アームは、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッド及び前記接続ロッドは、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッドは、動作前腕部を形成するために、それ自体が延びる、継手付き構造。
【請求項２３】
請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つの継手付き肢部を含む、ロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２４】
前記２つの動作前腕部の自由端が互いに面し合うよう頭尾状に配置され、前記前腕部は、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続を使用して動作素子にそれぞれ接合される、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２５】
互いに重なり合って配置され、前記２つの動作腕部の自由端が、請求項５に記載の継手付き肢部を形成する動作素子に接合される、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２６】
軸の周りに角度的に規則的に分配され、前記前腕部の端部は、全て同じ側から方向付けられ、動作素子を支持するプラットフォームを支持する、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２７】
基部を含み、該基部上には、３つの軸の周りで角度的に規則的に周り得る可動の３つの支持体が配置され、各支持体は、前記基部と共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成するロボットであって、当該ロボットは、前記可動支持体に接合される３つの第一セグメントを含み、それらと共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、第一端によって前記３つの第一セグメントにそれぞれ接合される３つの第二セグメントを含み、該第二セグメントは、前記第一セグメントと共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二セグメントは、それらの第二端で、動作素子を支持するプラットフォームを支持する、ロボット。
【請求項２８】
前記動作素子は、スタイラスであることを特徴とする、請求項２４乃至２７のうちのいずれか１項に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２９】
前記動作素子は、指部の端部を受け入れるよう設計されるシンブルである、請求項２４乃至２７のうちのいずれか１項に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【請求項３０】
手部の上に配置される共通基部の上に配置される、請求項２２に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【請求項１】
少なくとも第一及び第二の剛性セグメントと、継手とを含み、該継手は、繊維と、少なくとも１つの測定素子とを含み、前記剛性セグメントのそれぞれの内に固定される、ロボット又は触覚インターフェースのための継手付き肢部。
【請求項２】
互いに平行な少なくとも２つのケーブルを含み、そのより大きな寸法は、前記継手の回転軸に対して直交し、前記ケーブルは曲げられる、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項３】
前記継手は、繊維の層を含む、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項４】
前記層は、織られた層を含む、上記請求項に記載の継手付き肢部。
【請求項５】
前記継手は、自在型であり、ジャーナル十字部を含み、その第一枝部の両端は、ケーブルを使用して、前記第一セグメントの２つの枝部に接合され、その第二枝部の両端は、ケーブルを使用して、前記第二セグメントの２つの枝部に接合される、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項６】
前記継手は、ケーブルを含み、該ケーブルの１つのより大きな寸法は、前記継手の回転軸に沿って延び、前記ケーブルは、捩れるよう求められる、請求項１に記載の継手付き肢部。
【請求項７】
前記測定素子は、薄膜の形態であり、その１つの電気特性は、その変形に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項８】
前記測定素子は、その上方面及び下方面に電極を備える可撓性膜であり、その容量は、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項９】
前記測定素子は、その上方面及び下方面に電極を備える可撓性膜であり、その抵抗は、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項１０】
前記測定素子は、応力ゲージを備える可撓性膜であり、その求めは、その変形に従って変化する、請求項７に記載の継手付き肢部。
【請求項１１】
前記測定素子は、１つ又は幾つかのワイヤ、ケーブル、又は、繊維の形態であり、その１つの電気特性（容量、抵抗）、従って、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度は、その変形に従って変形する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１２】
前記測定素子は、導体ポリマであり、その抵抗は、その変形に従って変形する、請求項７乃至９のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１３】
前記測定素子は、光送信器及び受信器に接続される光ファイバであり、光を伝える容量は、その変形、従って、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１４】
前記測定素子は、前記セグメントを接続する前記膜の構造内に配置される１つ又は幾つかのアンテナの形態であり、その誘導結合は、前記継手によって接続される前記セグメント間の角度に従って変化する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１５】
前記材料中に埋設される前記継手の両端は、前記材料が通るループを含む、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１６】
軸が前記ループを通り、前記材料中にも埋設される、上記請求項に記載の継手付き肢部。
【請求項１７】
前記継手は、前記セグメント内で締付けによって固定される、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１８】
前記対向するセグメントの端部は、傾斜される、請求項１乃至１７のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項１９】
前記繊維は、アラミド繊維、ケブラー、又は、ポリプロピレンである、請求項１乃至１８のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項２０】
他方のセグメントに対する一方のセグメントのための作動手段を含む、請求項１乃至１９のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部。
【請求項２１】
前記作動手段は、ギア減速装置又はケーブルキャプスタンに接続される、請求項２１に記載の継手付き肢部。
【請求項２２】
１つ又は幾つかのアームを備える基部と、該基部上に接合されて取り付けられる可動支持体とを含み、該可動支持体は、前記基部と共に請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、アームを含む接合された平行四辺形と、前記アームと平行な接続ロッドと、第一及び第二の平行な小さい接続ロッドとを含み、前記アームは、前記可動支持体に接合され、前記アーム及び前記可動支持体は、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第一の小さい接続ロッドは、前記可動支持体又は前記アーム及び前記第一接続ロッドに接合され、前記支持体又は前記アーム及び前記第一の小さい接続ロッド、前記接続ロッド及び前記第一の小さい接続ロッドは、それぞれ、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッドは、前記接続ロッド及び前記アームに接合され、前記第二の小さい接続ロッド及び前記アームは、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッド及び前記接続ロッドは、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二の小さい接続ロッドは、動作前腕部を形成するために、それ自体が延びる、継手付き構造。
【請求項２３】
請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つの継手付き肢部を含む、ロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２４】
前記２つの動作前腕部の自由端が互いに面し合うよう頭尾状に配置され、前記前腕部は、隣接する本体内に埋設されるケーブルによって実現されるボール接続を使用して動作素子にそれぞれ接合される、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２５】
互いに重なり合って配置され、前記２つの動作腕部の自由端が、請求項５に記載の継手付き肢部を形成する動作素子に接合される、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２６】
軸の周りに角度的に規則的に分配され、前記前腕部の端部は、全て同じ側から方向付けられ、動作素子を支持するプラットフォームを支持する、請求項２２に記載の２つの構造を含むロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２７】
基部を含み、該基部上には、３つの軸の周りで角度的に規則的に周り得る可動の３つの支持体が配置され、各支持体は、前記基部と共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成するロボットであって、当該ロボットは、前記可動支持体に接合される３つの第一セグメントを含み、それらと共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、第一端によって前記３つの第一セグメントにそれぞれ接合される３つの第二セグメントを含み、該第二セグメントは、前記第一セグメントと共に、請求項１乃至２１のうちのいずれか１項に記載の継手付き肢部を形成し、前記第二セグメントは、それらの第二端で、動作素子を支持するプラットフォームを支持する、ロボット。
【請求項２８】
前記動作素子は、スタイラスであることを特徴とする、請求項２４乃至２７のうちのいずれか１項に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【請求項２９】
前記動作素子は、指部の端部を受け入れるよう設計されるシンブルである、請求項２４乃至２７のうちのいずれか１項に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【請求項３０】
手部の上に配置される共通基部の上に配置される、請求項２２に記載のロボット又は触覚インターフェース。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ１】
【図３Ａ２】
【図３Ａ３】
【図３Ａ４】
【図３Ａ５】
【図３Ａ６】
【図３Ｂ１】
【図３Ｂ２】
【図３Ｂ３】
【図３Ｂ４】
【図３Ｂ５】
【図３Ｂ６】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ１】
【図３Ａ２】
【図３Ａ３】
【図３Ａ４】
【図３Ａ５】
【図３Ａ６】
【図３Ｂ１】
【図３Ｂ２】
【図３Ｂ３】
【図３Ｂ４】
【図３Ｂ５】
【図３Ｂ６】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２００９−５４５４５９（Ｐ２００９−５４５４５９Ａ）
【公表日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２２２３８（Ｐ２００９−５２２２３８）
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５７７９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１５１７８
【国際公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（５０８３６７７２８）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５７７９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１５１７８
【国際公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（５０８３６７７２８）
【Ｆターム（参考）】
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