JP2007130172A - 歩行補助制御方法とその歩行補助制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
下肢運動障害者の歩行運動を補助することを目的とした従来の装置は、あらかじめ脚の動きがプログラムされており、自ら、歩幅や脚の速度を調整することができないという問題があった。本発明は下肢運動障害者が自ら動かすことができない下肢の運動を、下肢運動障害者が自ら調整可能な下肢運動補助装置の制御装置とその制御法を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、下肢運動障害者が自ら動かすことの可能な部位の運動を計測するセンサのデータからその部位の移動距離と運動時間を決定する手段を備え、この移動距離と運動時間に基づいて、下肢運動障害者の下肢に取り付けられた動力に軌道追従制御を行うことによって、下肢運動障害者の下肢の運動を引き起こす.本発明に依れば、下肢運動障害者は自ら動かすことが可能な部位の運動によって下肢の運動を調整しながら歩行することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
102制御装置
103動力
104動力によって生じる下肢の動きを計測可能なセンサ
105残存部位の運動信号
106制御信号
107動力より生じた下肢の運動
108下肢の運動信号
S201残存部位の運動データ入力部
S202残存部位の運動の検出部
S203運動時間計算部
S204移動距離計算部
S205目標軌道計算部
S206制御指令計算部
S207制御指令出力部
S208下肢制御終了条件判定部
S209プログラム終了条件判定部
301加速度データ
302運動を検出した時刻
303運動の終了を検出した時刻
304運動の開始を検出した時刻
305ゼロクロス点
306第1閾値
307第2閾値
501下肢運動障害者
502バックパック
503加速度センサ
504DCモータ
505ポテンショメータ
506下肢装具
507足底圧センサ
508AD変換器
509計算機
510モータ駆動装置
511バッテリ
513加速度センサ
517足底圧センサ
520駆動装置とDCモータをつなぐケーブル
521加速度センサとAD変換器をつなぐケーブル
522加速度センサとAD変換器をつなぐケーブル
523ポテンショメータとAD変換器をつなぐケーブル
524足底圧センサとAD変換器をつなぐケーブル
525足底圧センサとAD変換器をつなぐケーブル
530加速度計を保持するための円筒形の物
531円筒形の土台に加速度センサを置く土台
532平行棒
801左手に保持された加速度センサのデータ
802右手に保持された加速度センサのデータ
803動力の目標軌道
804動力の実軌道
Claims (5)
- 下肢運動障害者の下肢運動を制御可能な動力と、下肢の動作を検出可能なセンサと、下肢運動障害者が自ら動かすことが可能な部位の運動を計測することが可能なセンサと、下肢を動かす動力を制御する装置を備え、下肢を自ら動かすことが困難な下肢運動障害者の下肢の動作を補助することを特徴とする歩行運動補助制御装置。
- 請求項1に記載の歩行運動補助制御装置において、下肢運動障害者が自ら動かすことが可能な部位の運動を計測することが可能なセンサのデータから移動距離と運動時間を決定する手段と、当該の移動距離および運動時間から下肢運動の目標軌道を決定する手段と、目標軌道を実現するための動力への制御指令を決定する手段を備える歩行補助制御方法と、その歩行補助制御方法を備えることを特徴とする歩行運動補助制御装置。
- 請求項1および請求項2に記載の歩行補助制御方法および歩行運動補助制御装置において、前記の下肢運動障害者が自ら動かすことが可能な部位の運動を計測する手段として、加速度センサにより下肢運動障害者の腕の運動を計測する歩行補助制御方法と、その歩行補助制御方法を備えることを特徴とする歩行運動補助制御装置。
- 請求項1および請求項2および請求項3に記載の歩行補助制御方法および歩行運動補助制御装置において、加速度センサのデータの中から、腕運動が生じていることを検出する手段と、腕運動の開始時刻を検出する手段と、腕運動の終了時刻を検出する手段から構成される腕運動時間の決定手段を備える歩行補助制御方法と、その歩行補助制御方法を備えることを特徴とする歩行運動補助制御装置。
- 請求項1および請求項2および請求項3および請求項4に記載の歩行補助制御方法および歩行運動補助制御装置において、腕運動が生じている時間範囲における加速度データを、運動の開始時刻と終了時刻の速度と加速度が0という境界条件の下で多項式近似を行うことによって、腕運動の移動距離を決定する歩行補助制御方法と、その歩行補助制御方法を備えることを特徴とする歩行運動補助制御装置。
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