JP3548139B2

JP3548139B2 - ３軸力センサシステムおよび動力操作装置

Info

Publication number: JP3548139B2
Application number: JP2001254939A
Authority: JP
Inventors: 克雄佐川
Original assignee: IBARAKI PREFECTURAL GOVERNMENT
Current assignee: IBARAKI PREFECTURAL GOVERNMENT
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP2003063800A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作者が加えているｘ，ｙおよびｚ方向力を検出することができる３軸力センサシステムおよび該３軸力センサシステムを応用した産業機器，福祉機器，輸送機器或いは開閉装置などのパワーアシスト装置を備えた動力操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクレーン装置や介護用リフターは、操作スイッチが移動する物体や被介護者から離れて設置されている。また、ｏｎ，ｏｆｆ用の押しボタンスイッチより構成されていることから、動作もｏｎ，ｏｆｆとなり操作者の感覚とかなりのずれが生じる。特に介護用リフターにおいては、介護者，被介護者が接して操作することが被介護者に安心感を与えること、動きが滑らかであることが重要な要素となるが、現状の介護用リフターはこれらのことに対応できない。
【０００３】
センサの公知例としては、変位や力を検出する操作装置や入力装置に関して特願平０５−２８２０２０号，特願平０９−３６２４２８号，特願平０８−０５７４５８号公報が知られている。
【０００４】
また、特開平１１−２８０３３２号には補助力でドアを開けるようにしたドア開閉システムが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、操作者の手の動作方向、すなわち持ち上げる，下ろす，横に移動する力を検出して、操作者の手の動きのままに小型クレーンや介護リフターのような動力操作装置について、操作者と機械とのインターフェイスの最適化を図って違和感なく操作できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
握り体をそれを取り付ける中心軸間に、棒状の歪検出部を中心軸の前後左右に４本（２対）設置し、その棒状の歪検出部に歪ゲージを表または／および裏２枚取り付け、操作者が加えているｘ，ｙおよびｚ方向力を検出することを特徴とする３軸センサを構成する。
【０００７】
力検出は、棒状の力検出部に発生する部材表面の曲げ歪より曲げモーメントを計算し、１対の棒状検出部よりｘもしくはｙ方向力を計算することによって行う。ｚ方向力は、１対もしくは２対の棒状力検出部よりｘもしくはｙ方向力と同様の手順で計算する。
【０００８】
操作者の力で床上の物体を動かす場合の物体移動速度にて吊り上げおよび横移動等の速度を決定して人と機械のインターフェイスとしての最適化を図る。
【０００９】
ワイヤロープ下端の荷物用フック等にて物体の吊り上げ移動を行う小型のクレーンなどの動力操作装置によってフック近傍に前述したセンサシステムを取り付け、ｘ，ｙ方向の移動並びにｚ方向の吊り上げ作業を行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施例に使用する３軸センタの縦断面を示し、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す。これらの図において、３軸力センサ１００は、筒状の握り体（握り部）２を有し、握り体２は、外筒２１と４本の棒状をなす歪（力）測定金物３（３１，３２，３３，３４）と外筒２１の中心を通り、歪測定金物３が固着された軸１から構成される。外筒２１は、上端部が開放され、軸１は横方向の傾動動作が許容される。また、外筒２１は、４本すなわち２対の棒状の歪測定金物３（３１，３２，３３，３４）によって軸１に固着され、保持される。
【００１２】
歪測定金物３は左右の一対の歪測定金物３１，３２と前後の一対の歪測定金物３３，３４から構成され、棒状の歪（力）検出部に歪ゲージ４がそれぞれ表裏２枚取り付けてある。歪ゲージ４は各歪検出部に１つずつでもよいが表裏２枚取り付けとすることによって測定精度が向上する。５１は、溶接部分を示す。図２において、歪ゲージ４は左右の歪測定金物３１，３２にａ、ｂが、そして前記の歪測定金物３３，３４にｃ，ｄが取り付けられる。
【００１３】
軸１の上端には各種動力操作装置への取付部６が設けられ、下端には荷物用のフック取付部５が設けられる。
【００１４】
以上のように、３軸力センサ１００は、一端が開放され、他端側に前後左右にそれぞれ対をなす歪検出部を備え（２対の歪検出部を有する）、これらの歪検出部にそれぞれ歪ゲージ４を備えた筒状の握り体２を設け、筒状の握り体２を前記歪検出部を介して筒状方向に延在する軸（体）１に固着して構成される。前述の例にあっては、棒状の歪測定金物３１，３２，３３，３４を使用しているが、板状であってもよく、連結材上に歪ゲージを取り付けることによって歪検出部４が構成される。
【００１５】
尚、ここで「一端が開放される」とは、軸１に対して図３に示すように握り体２が傾動することを許容する為に開放されているということであり、傾動すれば、柔かい材料で塞ぐことがあっても開放されていると同じことであり、また外筒２１内に柔かい物を入れておくこともでき、この場合にも開放されているということである。
【００１６】
このようにして構成した３軸力センサ１００は、前述の例では上下方向に配設する構成としているが、逆のすなわち上下方向を逆に配設してもよいし、横方向配設としてもよい。したがって、ここで前後左右方向とは図１に示す例の場合のことを示す。
【００１７】
握り部用の３軸力センサ１００は、物を吊り上げる軸１と握り体２（すなわち外筒２１）に、それら軸１と握り体２を１ヵ所にて結合する歪測定金物３（棒状の力検出部を中心軸前後左右に設置）を設けることにより構成される。軸１の下端に物体を吊り下げ、上端を小型クレーン等の本体に締結する。歪測定金物３は、前後および左右の棒状部分が一対となっており、これにより歪検出部が構成される。個々の棒状の力検出部に歪ゲージ２枚を部材の表裏に取り付け、ｘあるいはｙ及びｚ方向の操作者が加えている力を電圧値として検出する。表裏２枚の歪ゲージを用いるのは、気温の変化による金物の熱膨張をキャンセルするためである。
【００１８】
力の検出方法は、握り体２に働く操作者の力（ｘ，ｙ，ｚ方向力）により歪測定金物３の前後左右の棒状力検出部に発生するモーメントを歪ゲージにて検出することによって行う。このモーメントには、ｘ，ｙおよびｚ方向の力が共に影響している。そこで、後述する方法にてｘ，ｙおよびｚ方向力を分離して求める。ｘ方向力は、歪測定金物３の左右一対の棒状部材に発生するモーメントを用いる。ｙ方向力は、歪測定金物３の前後一対の棒状部材に発生するモーメントを用いる。ｚ方向力は、歪測定金物３の前後左右部材より求められるｙ方向力およびｘ方向力の和となる。
【００１９】
尚、歪みゲージによる曲げモーメントの測定は、一般的に表裏に貼り付けることにより行われる。その理由は以下の通りである。
１．歪ゲージを表もしくは裏のどちらかに貼り付けても部材に発生する曲げ歪み量を測定することが出来る。しかし、気温等の変化による部材の伸び量も測定してしまい、正確な曲げ歪量とはならない場合があり得る。
２．歪ゲージを表裏に２枚貼ることは、１枚に比較して検出感度が２倍になること、及び温度による部材の伸び量を２枚の歪ゲージの抵抗の差とすることにより、キャンセルすることができ温度の影響なしに曲げ歪量のみ測定することが出来る。
【００２０】
次に、図３を参照して操作者の力検出方法について説明する。なお図３は、説明を分かり易くするため２次元モデルとしており、握り体は単に歪み測定金物３の左右に配された棒状部材としている。この棒状部材の上端は自由端とし下端のみ固定されているとしてモーメント図を示している。図３において、握り部２は、ほぼ手で握れるサイズに構成されており、手で握られてｘ，ｙおよびｚ方向に移動、すなわち押圧される。今、ｘ−ｚ座標でｘ方向にＦｘの力がそしてｚ方向にＦｚの力が作用しているものとする。Ｗは重量物の重量を示し、固定部５９（後述する図３（ｄ）に示す滑車９に相当する）を示す。この場合に、測定原理は、握り体２を横に押す力Ｆｘによって歪検出部と軸１との接続点（接点）に作用する曲げモーメント、および上方に持ち上げようとする力Ｆｚによって歪検出部に発生する曲げモーメントによりＦｘおよびＦｚを計算することにある。
【００２１】
図３（ａ）は、上方に持ち上げる力Ｆｚの場合の曲げモーメント分布を示す。
【００２２】
図３（ｂ）は、横方向の力Ｆｘが作用する場合の曲げモーメント分布を示す。
【００２３】
図３（ｃ）は、Ｆｘ，Ｆｚが共に作用した場合の曲げモーメント分布を示し、この分布は図３（ａ）および図３（ｂ）の和である。
【００２４】
図３（ｄ）は、滑車９に握り体２を取り付けた場合の曲げモーメント分布を示す。
【００２５】
握り体２の二つの力の作用点１１にそれぞれＦｘ／２、及びＦｚ／２の力が作用すると、外筒２１上、歪測定金物３上、および軸１上には図３（ｃ）に示すような曲げモーメント分布が発生する。
【００２６】
歪ゲージ４を設置したａおよびｂ点に発生する歪によって求まる曲げモーメントＭａ，Ｍｂは、ＦｘとＦｚとの関係として次数１および２として表される。尚、測定された歪の値はＡ／Ｄを介してパソコンに入力され、計算に使用されることになる。
【００２７】
【数１】
Ｆｚ∝（Ｍｂ−Ｍａ） …数１
【数２】
Ｆｘ∝−（Ｍｂ＋Ｍａ） …数２
で表わされる。
【００２８】
ここで、比例定数は、握り体２の外筒２１の固定状況により異なる。
【００２９】
ｘ，ｙおよびｚ方向の移動の場合は、数１が
【数３】
Ｆｚ∝（Ｍｂ−Ｍａ＋Ｍｄ−Ｍｃ） …数３
となり、数２が
【数４】
Ｆｙ∝−（Ｍｄ＋Ｍｃ） …数４
となり、ｙ方向の力検出が算出される。尚、歪ゲージ４の取り付け位置については図２に示した通りである。
【００３０】
握り部用の３軸力センサ１００とシステムの制御方法は次のようになる。
【００３１】
握り部用の３軸力センサ１００を使用して操作者の力を機械力で補助する使い易い自然な感覚を操作者に与える人と機械のインターフェイスを実現する方法について説明する。一つの例として小型クレーン（図７）を考えると、クレーンのフック上部に握り部用の３軸力センサ１００を設置して操作者が握り体２を握って動かせば、物体より離れたところのスイッチ操作ではなく、人の動かす方向・速度等の意志が検出でき、この信号で小型クレーンを制御すれば上記のインターフェイスを実現できる。その方法は、図４において、小型クレーンなどのｘ，ｙ，ｚ方向に作用するアクチュエータ８（上下，前後，左右移動機構）に、制御装置１０内に仮想的に平面に物体を置いて力Ｆを作用させたときの摩擦を考慮し、物体の移動速度を求める運動モデル７を作成し、操作者の力に比例する力Ｆが運動モデル７の質量に作用したとして計算される速度を、比例定数ｋにて操作者が使い易いように調整し、各アクチュエータ８に速度指令を出力することにより行う。
【００３２】
力の加減等による使い易さのパラメータは、運動モデル７の質量，摩擦係数を適宜設定することにより対応する。具体的には、３軸力センサ１００よりの電圧出力を制御装置１０に取り込み、次の方法でｘ，ｙ，ｚ方向力を求め、これらの力を基にｘ，ｙ，ｚ方向成分の速度を運動モデル７を基に各実時刻の移動速度を数値計算し、各アクチュエータ８の制御装置３０へ各時刻毎に速度指令（例えば電圧値）を送出することにより行う。この方法は、例えば位置指令を入力とし出力としての位置（目標値）をＰＩＤ制御等を実施する方法と異なり、入力としての力による速度が運動モデル７により決定される方式であり、目標値を有しない特徴が有る。実際の物体の移動には、位置決めを行うが、この部分は人が行う人を含めたフィードバック制御系で構成している。なお、制御系の安定のためには、速度指令値とアクチュエータ８の速度が同じになるようなフィードバック制御をかけるのがよい。
【００３３】
図３を使用して３方向力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）の測定方法について説明する。
【００３４】
３方向力測定と２方向力測定は、同一原理であるので、図３（ｄ）には小型クレーンに３軸力センサを適用した場合の力センサに発生するモーメント図を示した。本来操作者の握る行為によるＦｘ，Ｆｚの作用点は一定範囲に分布するが、簡単のために集中荷重として示す。操作者の力の作用点１１にＦｘ，Ｆｚの力が作用した場合には、握り体２を介して力検出用の歪測定金物３に曲げモーメントが発生する。Ｆｚのみ作用した場合は、Ｆｚと曲げモーメント測定点ａ，ｂに発生する曲げモーメントＭａ，Ｍｂの関係は、数１の関係となる。Ｆｘのみ作用した場合は、吊り下げロープ及び物体を吊り上げる軸１も傾き、軸１に曲げモーメントが発生する。ここで軸１に発生する曲げモーメントは、Ｆｘに関連する。また軸１に発生する曲げモーメントは、Ｆｚにより発生するＭａ，Ｍｂにアンバランスを発生させるが数１の関係はそのまま使える。このアンバランスを用いて、Ｆｘを数２より求める。ここでの図は、ワイヤロープに吊り下がっている形で示しているが、機械本体などの剛体に取り付けた場合も以上の数１、及び数２の関係が成立する。
【００３５】
ここで、歪ゲージ４を軸１に取り付けることを考えると、歪ゲージ４を軸１に発生する曲げモーメントと軸力を測定するようにセットする。これにて、ＦｘもしくはＦｙの測定は可能であるが、吊り上げる力の測定が困難である。その理由は、物体を床から吊り上げるときに物体重量が軸１に懸り、軸１が伸びて吊り上げる力が測定できないためである。このため、歪測定金物３を使って吊り上げる力を測定することを行う。
【００３６】
力Ｆ（ｔ）、物体（ｍ），摩擦（μ），速度（Ｖ）としたとき力（Ｆｔ）の時間変化に伴う各時刻の物体の速度（Ｖ）を次の運動方程式により決定する。
【数５】

【００３７】
歪測定金物３の形状について説明すると、歪測定金物の数量及び棒状形状にこだわる必要はない。例えば図１１に示すように円盤状の取り付け金物を用いても良い。この場合は、ｘ及びｚ方向力を分離すればよい。あるいは、実験的に前後左右に配置した歪ゲージ（部材の表裏）のｘ，ｙ，ｚ方向力と出力電圧の関係を求めるようにしてもよい。また、図１２に示すような長方形に握り体２を形成してもよい。更に図１３あるいは図１４に示すように握り体２を変形しても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図５は、操作者の力が働いたときの速度指令値を決定する制御フローを示す。曲げ歪測定用の歪ゲージ４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を使用して測定値を検出し（Ｓ１）、測定値を増幅器３１で増幅し（Ｓ２）、制御装置１０に入力する。測定値をＡ／Ｄ変換し（Ｓ３）、Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄを求め（Ｓ４）、式（１），式（２）からＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求め（Ｓ５）、運動方程式から速度パラメータＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚを決定する（Ｓ６）。速度パラメータをＤ／Ａ変換（Ｓ７）、速度指令値を出力して制御装置３０を介してアクチュエータ８に入力して（Ｓ８）、アクチュエータ８の制御を行う（Ｓ９）。
【００３９】
図６は、操作者の力が働いたときのアクチュエータ８の力を制御する方法を示す。Ｆｘ方向への力を例にとって説明する。制御装置１０において、Ｆｘおよびアシスト係数入力（Ｓ１２）によってモータトルク決定（アシスト係数×Ｆｘ）し（Ｓ１１）、エンコーダまたはタコジェネモータの回転数を入力して（Ｓ１３）、モータ回転数とトルクよりモータ印加電圧を計算し（Ｓ１４）、モータドライバ印加電圧を計算する（Ｓ１５）。求められた計算値をＤ／Ａ変換し（Ｓ７）、モータドライバを制御し（Ｓ１６）、パワーアシストによる移動を行う（Ｓ１７）。この移動は人力およびモータ力の総計でなされることになる。エンコーダまたはタコジェネモータの回転数取り込みを行う（Ｓ１３）。
【００４０】
速度は、操作者の意志（力）により決定し、操作者を介するフィードバック制御を行う（Ｓ１８）。この制御は、曲げ歪測定用の歪ゲージに反映される（Ｓ１）。
【００４１】
図７は、３軸力センサ１００を使用してパワーアシスト（補助）して物体を移動する例としての小型クレーン装置を示す。小型クレーンは、物体の移動時の操作性がよく、組み立て作業や高齢者の荷物の積み卸しに有効な動力操作装置の典型的な一例である。
【００４２】
図において、小型クレーン装置の本体１２にはワイヤ巻取装置１３（サーボモータ）が設けてあり、ワイヤ１４は中継滑車１５を介して滑車受部１７に接続され、吊上滑車９を上下方向に移動可能とする。ワイヤ１４の先端は本体の端部３１に接続される。
【００４３】
また、本体１２の上部には横移動装置１６であるサーボモータが設けてあり、横移動用タイミングベルト１８を駆動し、この横移動用タイミングベルト１８によって滑車受部１７を横移動可能としている。
【００４４】
荷物用フック１９には荷物が吊り下げられており、モータを含むパワーアシストシステムによって上下動および横移動される。
【００４５】
荷物用フック１９の軸１には３軸力センサ１００が取り付けてあり、測定値は制御装置１０であるパソコンに入力され、ここで前述したようにして曲げモーメントの算出によってｘ，ｙおよびｚ方向に働く力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚが求められ、指令信号が作られる。
【００４６】
指令信号はモータ制御装置２０に入力される。Ｆｚ方向の指令信号によりモータ制御装置２０ａはワイヤ１４を駆動して荷物用フック１９を上下方向に動かし、Ｆｘ方向の指令信号によりモータ制御装置２０ｂは横移動装置１６を制御し、横移動用タイミングベルト１８を駆動して荷物用フック１９をｘ軸方向に動かす。
【００４７】
ｙ軸方向に動かすには、もう１つのモータ制御装置を設けることによってｘ軸方向と同様にして駆動すればよい。
【００４８】
図８は、任意方向への移動のための制御装置を示す。
【００４９】
図において、３軸力センサ１００からの測定値（０〜５Ｖ）は、制御装置１０に入力され、制御装置１０は入力した値を使用して図４に示したようにして運動モデル７を作用して計算し、モータ制御装置２０に計算値を入力する。入力した値はパルス発信器３２によってパルスに変換され、動作方向の指示と共にドライバ３３に入力される。
【００５０】
ドライバ３３は、ｘ，ｙおよびｚ方向に加えるべきパワーアシスト力を指令値（速度指令）としてワイヤ巻取装置１３あるいは／および横移動装置１６に出力する。
【００５１】
以上のようにして、最大１０ｋｇｆ程度の部品の組み付け作業の省力化と作業者の疲労軽減、及び高齢者の就労を目的とした小型のパワーアシスト移載装置が提供される。
【００５２】
この装置は、Ｚ軸（縦方向）と横方向の２自由度を持つ。制御方法は前述した通りであり、同荷重においてスムーズに片手で軽く吊り上げ、そこに移動させ静かに設置させることが可能である。また、斜め上方及び斜め下方にも動かすことが可能となっている。既存のクレーンのようなスイッチ操作でないため、操作者の意志どおりに協調して動作する。人の自然な感覚に非常に良く合っている。また、スイッチ操作の煩雑さから解放される。
【００５３】
図９は、他の応用例としての介護リフターを示す。
【００５４】
介護用リフター４０は、本体４１，自在継ぎ手６９、自在継ぎ手６９によって吊り上げられる椅子４２，１軸アクチュエータ１３を備える。自在継ぎ手６９と椅子４２との間または／および椅子４２の下端部４３に３軸力センサ１００（１００ａ，１００ｂ）が設置される。２ヵ所にしたのは、介護用の椅子４２を持ち上げるに当っては椅子４２の上下部に力を加えるためである。前述したように、３軸力センサ１００によって介護用の椅子４２に加えられた力が検出される。
【００５５】
３軸力センサ１００ａ，１００ｂで検出された力信号は制御装置１０に入力され、図８に示すと同様にして、速度指令としてドライバ３３に出力され、ドライバ３３によってワイヤ巻取装置１３を駆動し、椅子４２を上下動させる。
【００５６】
介護用リフター４０に３軸力センサ１００ａ，１００ｂを被介護者の近傍もしくは接する場所に取り付け、介護者と被介護者が一体となった自然な感覚を被介護者に与えてベッドなどからの移動を行う。従来の装置は、離れたところにスイッチがあり、スイッチのみ操作すると、被介護者は、ものとして吊り上げられている感覚に陥り不安となる。また、人がやや離れて操作するために、介護リフターで設定されている非常に遅い一定速度で動く。この介護用リフター４０は、介護者が速度を自由に決められるので、移動時間の短縮が図られる。また、図９に示すような３軸力センサの配置とすれば、片手をセンサ、もしくは一方の手を被介護者に添える自然な姿勢で操作することができる。このために、介護者，被介護者共に人間の自然な感覚にあった介護リフターとなる。スイッチ操作の煩雑さからも開放される。
【００５７】
図１０は、椅子４２への握り体２を使用した３軸力センサ１００の設置例を示す。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ｘ、ｙおよびｚ軸方向に加えられた力を手で握れるサイズの握り体２によって検出しており、パワーアシスト力を求めるようにしているので、操作者と機械とのインターフェイスの最適化を図ることができ、スムーズな動力操作装置の操作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である３軸力センサの縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】曲げモーメント分布図。
【図４】操作力で移動速度を決めるフローチャート図。
【図５】制御フローチャート図。
【図６】操作力でアクチュエータの力を制御するフローチャート図。
【図７】応用例としてのパワーアシスト移載装置の構成図。
【図８】任意方向に制御を行うための制御装置の構成図。
【図９】他の応用例としての介護リフターの構成図。
【図１０】３軸力センサの設置例を示す図。
【図１１】３軸力センサの変形例を示す図。
【図１２】３軸力センサの変形例を示す図。
【図１３】３軸力センサの変形例を示す図。
【図１４】３軸力センサの変形例を示す図。
【符号の説明】
１…軸、２…握り体（握り部）、３…歪（力）測定金物、４…歪ゲージ、５…荷物用のフック取付部、６…取付部、７…運動モデル、８…アクチュエータ、９…吊上滑車、１０…制御装置、１１…作用点、１２…本体、１３…ワイヤ巻取装置、１４…ワイヤ、１５…中継滑車、１６…横移動装置、１７…滑車受部、１８…横移動用タイミングベルト、１９…荷物用フック、２０…モータ制御装置、４０…介護用リフター、４１…本体、１００…３軸力センサ。

Claims

一端側が開放され、他端側に、前後左右にそれぞれ対をなし、前後左右に発生する歪を測定する歪ゲージを有する歪検出部を備え、かつ該歪検出部に筒状であって手で握れるサイズの握り体を設け、該筒状の握り体を前記歪検出部を介して筒状方向に延在する軸体に固着し、
前記歪ゲージに発生する歪に基づいて、ｘおよびｙ方向の曲げモーメントを計算し、これらの曲げモーメントから、ｘ，ｙおよびｚ方向の力を算出する処理装置を設けたこと
を特徴とする３軸力センサシステム。
請求項１において、
前記軸体を筒状の握り体の中心を貫通せしめ、該軸体と前記歪検出部との固着点を中心として前後左右対称に歪ゲージを設けたことを特徴とする３軸力センサシステム。
請求項１において、
前記処理装置は、前記歪検出部に発生する部材表面の曲げ歪により曲げモーメントを計算し、１対の歪検出部によってｘもしくはｙ方向力を計算し、２対の歪検出部によってｚ方向力を計算することを特徴とする３軸力センサシステム。
ワイヤロープ下端に吊り上げ装置が設けられ、かつ吊り上げ力をアシストするパワーアシスト装置が設けられた動力操作装置において、
一端側が開放され、他端側に、前後左右にそれぞれ対をなし、前後左右に発生する歪を測定する歪ゲージを有する歪検出部を備え、かつ該歪検出部に筒状であって手で握れるサイズの握り体を設け、該筒状の握り体を前記歪検出部を介して筒状方向に延在する軸体に固着し、
前記歪ゲージに発生する歪に基づいて、ｘおよびｙ方向の曲げモーメントを計算し、これらの曲げモーメントから、ｘ，ｙおよびｚ方向の力を算出する処理装置を設け、算出された力に応じて可変の補助力にて吊り上げ装置をｘ，ｙおよびｚ方向に操作するように前記パワーアシスト装置を構成したこと
を特徴とする動作操作装置。
本体と、該本体に介護用椅子を吊り上げる吊り上げ装置が設けられ、かつ吊り上げ力をアシストするパワーアシスト装置が設けられた介護リフターにおいて、
一端側が開放され、他端側に、前後左右にそれぞれ対をなし、前後左右に発生する歪を測定する歪ゲージを有する歪検出部を備え、かつ該歪検出部に筒状であって手で握れるサイズの握り体を設け、該筒状の握り体を前記歪検出部を介して筒状方向に延在する軸体に固着し、
前記歪ゲージに発生する歪に基づいて、ｘおよびｙ方向の曲げモーメントを計算し、これらの曲げモーメントから、ｘ，ｙおよびｚ方向の力を算出する処理装置を設け、算出された力に応じた可変の補助力にて吊り上げ装置をｘ，ｙおよびｚ方向に操作するように前記パワーアシスト装置を構成したこと
を特徴とする介護リフター。