JP5229621B2 - 装着式動作補助装置の動作補助システム及び装着式動作補助装置及び装着式動作補助装置の動作補助方法 - Google Patents
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Description
(1)本発明は、装着者の動作に伴って発生する生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記装着者の動きに応じた物理現象を検出する物理現象検出手段と、
前記装着者に装着された動作補助装着具に補助動力を付与する駆動手段と、
前記物理現象検出手段により検出された検出信号に基づく演算処理を行なって補助動力を発生するように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する装着式動作補助装置の動作制御システムであって、
複数の装着式動作補助装置に搭載された複数の制御手段を通信可能に接続する通信手段と、
一の装着式動作補助装置で得られた各信号のデータのうち少なくとも何れか一つの信号のデータを前記通信手段を介して他の装着式動作補助装置に転送するデータ転送手段と、を備え、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記データ転送手段により転送されたデータに基づいて前記他の装着式動作補助装置の動作を前記一の装着式動作補助装置の動作と一致させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(2)本発明は、請求項1に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記一の装着式動作補助装置の制御手段は、前記通信手段を介して前記他の装着式動作補助装置の制御手段と相互にデータを送受信可能に接続されることを特徴とする。
(3)本発明は、請求項2に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記一の装着式動作補助装置の制御手段は、前記データ転送手段により転送されたデータに基づいて前記一の装着式動作補助装置の動作を前記他の装着式動作補助装置の動作と一致させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(4)本発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記物理現象検出手段は、前記駆動手段により駆動される前記装着者の関節の回動角度を検出する角度センサであることを特徴とする。
(5)本発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記物理現象検出手段は、前記装着者の関節に付与される前記駆動手段によるトルクを検出するトルクセンサであることを特徴とする。
(6)本発明は、請求項4に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記角度センサにより検出された前記一の装着式動作補助装置が装着された前記装着者の関節の回動角度に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(7)本発明は、請求項4に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記トルクセンサにより検出された前記一の装着式動作補助装置の前記駆動手段のトルクに基づいて前記他の装着式動作補助装置の前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(8)本発明は、請求項6に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記一の装着式動作補助装置の前記角度センサにより検出された関節の回動角度と前記他の装着式動作補助装置の前記角度センサにより検出された関節の回動角度との差が予め設定された閾値を超えた場合には、前記生体信号検出手段により検出された生体信号に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(9)本発明は、請求項7に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記一の装着式動作補助装置の前記トルクセンサにより検出された一のトルクと前記他の装着式動作補助装置の前記トルクセンサにより検出された他のトルクとの差が予め設定された閾値を超えた場合には、前記生体信号検出手段により検出された生体信号に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする。
(10)本発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記装着式動作補助装置の制御手段は、前記複数の装着式動作補助装置の中から任意の装着式動作補助装置の制御手段をマスタ制御手段として指定する指定手段を有することを特徴とする。
(11)本発明は、請求項1乃至10の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記装着式動作補助装置の制御手段は、前記物理現象検出手段により検出された検出信号を前記通信手段を介して他の装着式動作補助装置に送信し、
前記他の装着式動作補助装置は、前記通信手段を介して送信された前記検出信号に対応する物理現象を装着者に体感させる体感手段を有することを特徴とする。
(12)本発明は、第1の装着者の第1の装着式動作補助装置と、第2の装着者の第2の装着式動作補助装置との間で通信を行ない、第2の装着者の動作補助を行なう動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を受信し、この受信した第2の関節角度と、前記第1の装着式動作補助装置の前記受信した第2の関節角度に対応する第1の関節角度とに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の角度制御出力トルクを算出する第1の角度制御出力トルク算出手段と、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の力制御出力トルクを算出する第1の力制御出力トルク算出手段と、
前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度と、前記第1の装着者に発生する筋力に応じた第1の生体電位信号と、前記第1の装着式動作補助装置のフレームに作用する第1の相対力とに基づいて、第1のアシスト制御出力トルクを算出する第1のアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記第1の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の出力トルクを算出する第1の出力トルク算出手段と、
前記算出された第1の出力トルク及び前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を前記第2の装着式動作補助装置に送信する送信手段とを具備し、
前記第2の装着式動作補助装置は、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を受信し、この受信した第1の関節角度と、前記第2の装着式動作補助装置の前記受信した第1の関節角度に対応する第2の関節角度とに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の角度制御出力トルクを算出する第2の角度制御出力トルク算出手段と、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された第1の出力トルクを受信し、この受信した第1の出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第2の力制御出力トルクを算出する第2の力制御出力トルク算出手段と、
前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度と、前記第2の装着者に発生する筋力に応じた第2の生体電位信号と、前記第2の装着式動作補助装置のフレームに作用する第2の相対力とに基づいて、第2のアシスト制御出力トルクを算出する第2のアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記第2の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の出力トルクを算出する第2の出力トルク算出手段と、
前記算出された第2の出力トルクに応じて前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段と
を具備することを特徴とする。
(13)本発明は、請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
前記算出された第1の出力トルクに応じて前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段をさらに具備することを特徴とする。
(14)本発明は、請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第2の装着式動作補助装置は、
前記算出された第2の出力トルク及び前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を前記第1の装着式動作補助装置に送信する送信手段をさらに具備することを特徴とする。
(15)本発明は、請求項14に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第2の装着式動作補助装置の送信手段は、
前記第2の装着者の状態を観測するためのモニタリング情報をさらに送信し、
前記動作補助システムは、
前記送信されたモニタリング情報を表示する表示手段をさらに具備することを特徴とする。
(16)本発明は、請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
制御モードを設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記第1の出力トルク算出手段は、
前記制御モード設定手段により、第1の制御モードが設定された場合に、前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記第1の力制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第3の制御モードが設定された場合に、前記算出された第1の角度制御出力トルク、前記第1の力制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置は、
制御モードを設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記第2の出力トルク算出手段は、
前記設定手段により、第1のモードが設定された場合に、前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出し、
前記制御モード設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記第2の力制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出し、
前記制御モード設定手段により、第3のモードが設定された場合に、前記算出された第2の角度制御出力トルク、前記第2の力制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出することを特徴とする。
(17)本発明は、他の装着者に装着された他の装着式動作補助装置と通信して、前記他の装着式動作補助装置に対して動作補助を指示或いは前記他の装着式動作補助装置からの指示に基づいて動作補助を行なう装着式動作補助装置であって、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の他の装着者の関節角度を受信し、この受信した他の装着者の関節角度と、前記装着式動作補助装置の前記受信した他の装着者の関節角度に対応する関節角度とに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する角度制御出力トルクを算出する角度制御出力トルク算出手段と、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する力制御出力トルクを算出する力制御出力トルク算出手段と、
前記装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記装着式動作補助装置の関節角度と、前記装着者に発生する筋力に応じた生体電位信号と、前記装着式動作補助装置のフレームに作用する相対力とに基づいて、アシスト制御出力トルクを算出するアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された角度制御出力トルク及び前記力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記他の装着者の装着式動作補助装置に対する出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、
前記算出された出力トルクに応じて前記装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段とを具備することを特徴とする。
(18)本発明は、請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
前記算出された出力トルク及び前記装着式動作補助装置の関節角度を前記他の装着式動作補助装置に送信する送信手段をさらに具備することを特徴とする。
(19)本発明は、請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
前記装着者の状態を観測するためのモニタリング情報を送信する手段と、
前記他の装着式動作補助装置から送信されたモニタリング情報を表示する表示手段とをさらに具備することを特徴とする。
(20)本発明は、請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
任意の制御モードを選択的に設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記出力トルク算出手段は、前記設定手段により、第1の制御モードが設定された場合に、前記算出された角度制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記力制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第3の制御モードが設定された場合に、前記算出された角度制御出力トルク、前記力制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出することを特徴とする。
(21)本発明は、第1の装着者に装着された第1の装着式動作補助装置と、第2の装着者に装着された第2の装着式動作補助装置との間で通信を行ない、第2の装着者の動作補助を行なう装着式動作補助装置の動作補助方法であって、
前記第1の装着式動作補助装置が、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を受信し、この受信した第2の関節角度と、前記第1の装着式動作補助装置の前記受信した第2の関節角度に対応する第1の関節角度とに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の角度制御出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の力制御出力トルクを算出し、
前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度と、前記第1の装着者が発生する筋力に応じた第1の生体電位信号と、前記第1の装着式動作補助装置のフレームに作用する第1の相対力とに基づいて、第1のアシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記第1の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の出力トルクを算出し、
前記算出された第1の出力トルク及び前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を前記第2の装着式動作補助装置に送信し、
前記第2の装着式動作補助装置が、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を受信し、この受信した第1の関節角度と、前記第2の装着式動作補助装置の前記受信した第1の関節角度に対応する第2の関節角度とに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の角度制御出力トルクを算出し、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された第1の出力トルクを受信し、この受信した第1の出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第2の力制御出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度と、前記第2の装着者が発生する筋力に応じた第2の生体電位信号と、前記第2の装着式動作補助装置のフレームに作用する第2の相対力とに基づいて、第2のアシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記第2の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の出力トルクを算出し、
前記算出された第2の出力トルクに応じて前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御することを特徴とする。
(22)本発明は、他の装着者に装着された他の装着式動作補助装置と通信して、前記他の装着式動作補助装置に対して動作補助を指示或いは前記他の装着式動作補助装置からの指示に基づいて動作補助を行なう当該装着式動作補助装置における動作補助方法であって、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の他の装着者の関節角度を受信し、この受信した他の装着者の関節角度と、前記他の装着式動作補助装置の前記受信した他の装着者の関節角度に対応する関節角度とに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する角度制御出力トルクを算出し、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する力制御出力トルクを算出し、
当該装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、当該装着式動作補助装置の関節角度と、前記装着者に発生する筋力に応じた生体電位信号と、当該装着式動作補助装置のフレームに作用する相対力とに基づいて、アシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された角度制御出力トルク及び前記力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する出力トルクを算出し、
前記算出された出力トルクに応じて当該装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御することを特徴とする。
実施の形態2. (患者→医者) 患者2が装着式動作補助装置10−2を装着した状態で、患者2の装着式動作補助装置10−2からデータ(関節角度、トルク、モニタリング情報など)を医者1の装着式動作補助装置10−1に送信し、装着式動作補助装置10−1に反映、或いは表示させることにより、医者1が患者2の診察を行なう場合(以下「第2の実施の形態」という)
なお、第2の実施の形態の場合、医者1の装着式動作補助装置10−1からは装着式動作補助装置10−2に対してはデータを送信しない。
なお、第3の実施の形態の場合、患者2の装着式動作補助装置10−2からモニタリング用の情報が医者1の装着式動作補助装置10−1に送られるが、他のデータは装着式動作補助装置10−1に送られない。
(第1の実施の形態)
本実施の形態は、医者1が装着式動作補助装置10−1を装着し、かつ患者2が装着式動作補助装置10−2を装着した状態でリハビリテーションを行なう場合の動作補助システム100について説明する。
但し、Gp,Gdはデータ格納部41から供給される制御パラメータである。なお、制御パラメータは、所定の値であっても、関数値であっても良い。また、角速度は角度情報から算出される。
但し、Gkはデータ格納部41から供給される出力トルク調整パラメータである。
(出力トルク)=(角度制御出力トルク)+(アシスト制御出力トルク)…(3)
力制御モードが設定されている場合には、
(出力トルク)=(力制御出力トルク)+(アシスト制御出力トルク)…(4)
ハイブリッド制御モードが設定されている場合には、
(出力トルク)=(角度制御出力トルク)+(力制御出力トルク)+(アシスト制御出力トルク)…(5)
なお、各モードにおいて、アシスト制御出力トルクを加算する場合について示しているが、アシスト制御出力トルクを加算しないとする設定としても良い。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る動作補助システムについて説明する。
角度制御出力トルク=Gp’*[自己側関節角度]+Gd’*[自己側関節角速度]…(1’)
但し、Gp’,Gd’はデータ格納部41から供給される制御パラメータである。なお、制御パラメータは、所定の値であっても、関数値であっても良い。また、角速度は角度情報から算出する。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る動作補助システムについて説明する。
(第4の実施の形態)
装着式動作補助装置10−1(10−2)では、装着者112の意思に基づく補助動力を発生させる通常のアシスト制御処理(図7のフローチャートを参照)をメインの制御処理としている。そのため、本実施の形態では、リハビリテーションを行なう際は、予めモード設定部45により設定された角度制御モード、力制御モード、ハイブリッド制御モードの制御処理の何れかを実行することになるが、装着者112の体調に応じて無理な動力(モータトルク)をフレーム機構118に印加しないように生体信号(例えば、筋電位信号、神経伝達信号、脳波を含む)に基づくアシスト制御処理に自動的に切替えることも行えるようにしている。
20−1、20−2…スーツ機構部
21−1、21−2…生体情報測定部
22−1、22−2…相対力検出部
23−1、23−2…生体電位信号検出部
24−1、24−2…角度検出部
25−1、25−2…アクチュエータ部
26−1、26−2…制御装置
27−1、27−2…ドライバ
28−1、28−2 通信装置
29−2、29−1 体温検出部
41…データ格納部
42…角度制御部
43…力制御部
44…アシスト制御部
45…モード設定部
46…出力トルク結合部
47…トルク出力部
48…データ送信部
118 フレーム機構
120,122,124,126 モータ
138a,138b,140a,140b,142a,142b,144a,144b 生体信号検出センサ
130 腰締結部材
154 右足補助部
155 左足補助部
158 第1フレーム
160 第2フレーム
162 第3フレーム
164 第1関節
166 第2関節
168 第3関節
178 腿締結部材
180 締結部材
179,181 フィッティング部
301〜304 温度センサ
311〜314 温度調整手段
Claims (22)
- 装着者の動作に伴って発生する生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記装着者の動きに応じた物理現象を検出する物理現象検出手段と、
前記装着者に装着された動作補助装着具に補助動力を付与する駆動手段と、
前記物理現象検出手段により検出された検出信号に基づく演算処理を行なって補助動力を発生するように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する装着式動作補助装置の動作制御システムであって、
複数の装着式動作補助装置に搭載された複数の制御手段を通信可能に接続する通信手段と、
一の装着式動作補助装置で得られた各信号のデータのうち少なくとも何れか一つの信号のデータを前記通信手段を介して他の装着式動作補助装置に転送するデータ転送手段と、を備え、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記データ転送手段により転送されたデータに基づいて前記他の装着式動作補助装置の動作を前記一の装着式動作補助装置の動作と一致させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項1に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記一の装着式動作補助装置の制御手段は、前記通信手段を介して前記他の装着式動作補助装置の制御手段と相互にデータを送受信可能に接続されることを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項2に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記一の装着式動作補助装置の制御手段は、前記データ転送手段により転送されたデータに基づいて前記一の装着式動作補助装置の動作を前記他の装着式動作補助装置の動作と一致させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記物理現象検出手段は、前記駆動手段により駆動される前記装着者の関節の回動角度を検出する角度センサであることを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記物理現象検出手段は、前記装着者の関節に付与される前記駆動手段によるトルクを検出するトルクセンサであることを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項4に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記角度センサにより検出された前記一の装着式動作補助装置が装着された前記装着者の関節の回動角度に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項4に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記トルクセンサにより検出された前記一の装着式動作補助装置の前記駆動手段のトルクに基づいて前記他の装着式動作補助装置の前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項6に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記一の装着式動作補助装置の前記角度センサにより検出された関節の回動角度と前記他の装着式動作補助装置の前記角度センサにより検出された関節の回動角度との差が予め設定された閾値を超えた場合には、前記生体信号検出手段により検出された生体信号に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項7に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記他の装着式動作補助装置の制御手段は、前記一の装着式動作補助装置の前記トルクセンサにより検出された一のトルクと前記他の装着式動作補助装置の前記トルクセンサにより検出された他のトルクとの差が予め設定された閾値を超えた場合には、前記生体信号検出手段により検出された生体信号に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項1乃至9の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記装着式動作補助装置の制御手段は、前記複数の装着式動作補助装置の中から任意の装着式動作補助装置の制御手段をマスタ制御手段として指定する指定手段を有することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項1乃至10の何れかに記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記装着式動作補助装置の制御手段は、前記物理現象検出手段により検出された検出信号を前記通信手段を介して他の装着式動作補助装置に送信し、
前記他の装着式動作補助装置は、前記通信手段を介して送信された前記検出信号に対応する物理現象を装着者に体感させる体感手段を有することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 第1の装着者の第1の装着式動作補助装置と、第2の装着者の第2の装着式動作補助装置との間で通信を行ない、第2の装着者の動作補助を行なう動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を受信し、この受信した第2の関節角度と、前記第1の装着式動作補助装置の前記受信した第2の関節角度に対応する第1の関節角度とに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の角度制御出力トルクを算出する第1の角度制御出力トルク算出手段と、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の力制御出力トルクを算出する第1の力制御出力トルク算出手段と、
前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度と、前記第1の装着者に発生する筋力に応じた第1の生体電位信号と、前記第1の装着式動作補助装置のフレームに作用する第1の相対力とに基づいて、第1のアシスト制御出力トルクを算出する第1のアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記第1の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の出力トルクを算出する第1の出力トルク算出手段と、
前記算出された第1の出力トルク及び前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を前記第2の装着式動作補助装置に送信する送信手段とを具備し、
前記第2の装着式動作補助装置は、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を受信し、この受信した第1の関節角度と、前記第2の装着式動作補助装置の前記受信した第1の関節角度に対応する第2の関節角度とに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の角度制御出力トルクを算出する第2の角度制御出力トルク算出手段と、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された第1の出力トルクを受信し、この受信した第1の出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第2の力制御出力トルクを算出する第2の力制御出力トルク算出手段と、
前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度と、前記第2の装着者に発生する筋力に応じた第2の生体電位信号と、前記第2の装着式動作補助装置のフレームに作用する第2の相対力とに基づいて、第2のアシスト制御出力トルクを算出する第2のアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記第2の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の出力トルクを算出する第2の出力トルク算出手段と、
前記算出された第2の出力トルクに応じて前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段と
を具備することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
前記算出された第1の出力トルクに応じて前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段をさらに具備することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第2の装着式動作補助装置は、
前記算出された第2の出力トルク及び前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を前記第1の装着式動作補助装置に送信する送信手段をさらに具備することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項14に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第2の装着式動作補助装置の送信手段は、
前記第2の装着者の状態を観測するためのモニタリング情報をさらに送信し、
前記動作補助システムは、
前記送信されたモニタリング情報を表示する表示手段をさらに具備することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 請求項12に記載の装着式動作補助装置の動作補助システムであって、
前記第1の装着式動作補助装置は、
制御モードを設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記第1の出力トルク算出手段は、
前記制御モード設定手段により、第1の制御モードが設定された場合に、前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記第1の力制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第3の制御モードが設定された場合に、前記算出された第1の角度制御出力トルク、前記第1の力制御出力トルク及び前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置は、
制御モードを設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記第2の出力トルク算出手段は、
前記設定手段により、第1のモードが設定された場合に、前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出し、
前記制御モード設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記第2の力制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出し、
前記制御モード設定手段により、第3のモードが設定された場合に、前記算出された第2の角度制御出力トルク、前記第2の力制御出力トルク及び前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の出力トルクを算出することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助システム。 - 他の装着者に装着された他の装着式動作補助装置と通信して、前記他の装着式動作補助装置に対して動作補助を指示或いは前記他の装着式動作補助装置からの指示に基づいて動作補助を行なう装着式動作補助装置であって、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の他の装着者の関節角度を受信し、この受信した他の装着者の関節角度と、前記装着式動作補助装置の前記受信した他の装着者の関節角度に対応する関節角度とに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する角度制御出力トルクを算出する角度制御出力トルク算出手段と、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する力制御出力トルクを算出する力制御出力トルク算出手段と、
前記装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記装着式動作補助装置の関節角度と、前記装着者に発生する筋力に応じた生体電位信号と、前記装着式動作補助装置のフレームに作用する相対力とに基づいて、アシスト制御出力トルクを算出するアシスト制御出力トルク算出手段と、
前記算出された角度制御出力トルク及び前記力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記他の装着者の装着式動作補助装置に対する出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、
前記算出された出力トルクに応じて前記装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御する手段とを具備することを特徴とする装着式動作補助装置。 - 請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
前記算出された出力トルク及び前記装着式動作補助装置の関節角度を前記他の装着式動作補助装置に送信する送信手段をさらに具備することを特徴とする装着式動作補助装置。 - 請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
前記装着者の状態を観測するためのモニタリング情報を送信する手段と、
前記他の装着式動作補助装置から送信されたモニタリング情報を表示する表示手段とをさらに具備することを特徴とする装着式動作補助装置。 - 請求項17に記載の装着式動作補助装置であって、
任意の制御モードを選択的に設定する制御モード設定手段をさらに具備し、
前記出力トルク算出手段は、前記設定手段により、第1の制御モードが設定された場合に、前記算出された角度制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第2の制御モードが設定された場合に、前記力制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出し、
前記設定手段により、第3の制御モードが設定された場合に、前記算出された角度制御出力トルク、前記力制御出力トルク及び前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記出力トルクを算出することを特徴とする装着式動作補助装置。 - 第1の装着者に装着された第1の装着式動作補助装置と、第2の装着者に装着された第2の装着式動作補助装置との間で通信を行ない、第2の装着者の動作補助を行なう装着式動作補助装置の動作補助方法であって、
前記第1の装着式動作補助装置が、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度を受信し、この受信した第2の関節角度と、前記第1の装着式動作補助装置の前記受信した第2の関節角度に対応する第1の関節角度とに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の角度制御出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置から送られた前記第2の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の力制御出力トルクを算出し、
前記第1の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度と、前記第1の装着者が発生する筋力に応じた第1の生体電位信号と、前記第1の装着式動作補助装置のフレームに作用する第1の相対力とに基づいて、第1のアシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された第1の角度制御出力トルク及び前記第1の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第1のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第1の出力トルクを算出し、
前記算出された第1の出力トルク及び前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を前記第2の装着式動作補助装置に送信し、
前記第2の装着式動作補助装置が、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された前記第1の装着式動作補助装置の第1の関節角度を受信し、この受信した第1の関節角度と、前記第2の装着式動作補助装置の前記受信した第1の関節角度に対応する第2の関節角度とに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の角度制御出力トルクを算出し、
前記第1の装着式動作補助装置から送信された第1の出力トルクを受信し、この受信した第1の出力トルクに基づいて、前記第2の装着式動作補助装置に対する第2の力制御出力トルクを算出し、
前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、前記第2の装着式動作補助装置の第2の関節角度と、前記第2の装着者が発生する筋力に応じた第2の生体電位信号と、前記第2の装着式動作補助装置のフレームに作用する第2の相対力とに基づいて、第2のアシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された第2の角度制御出力トルク及び前記第2の力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出された第2のアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記第1の装着式動作補助装置に対する第2の出力トルクを算出し、
前記算出された第2の出力トルクに応じて前記第2の装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助方法。 - 他の装着者に装着された他の装着式動作補助装置と通信して、前記他の装着式動作補助装置に対して動作補助を指示或いは前記他の装着式動作補助装置からの指示に基づいて動作補助を行なう当該装着式動作補助装置における動作補助方法であって、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の他の装着者の関節角度を受信し、この受信した他の装着者の関節角度と、前記他の装着式動作補助装置の前記受信した他の装着者の関節角度に対応する関節角度とに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する角度制御出力トルクを算出し、
前記他の装着式動作補助装置から送られた前記他の装着式動作補助装置の出力トルクを受信し、この受信した出力トルクに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する力制御出力トルクを算出し、
当該装着式動作補助装置のアクチュエータ部の出力トルクと、当該装着式動作補助装置の関節角度と、前記装着者に発生する筋力に応じた生体電位信号と、当該装着式動作補助装置のフレームに作用する相対力とに基づいて、アシスト制御出力トルクを算出し、
前記算出された角度制御出力トルク及び前記力制御出力トルクのうちの少なくとも1つと、前記算出されたアシスト制御出力トルクとに基づいて、前記他の装着式動作補助装置に対する出力トルクを算出し、
前記算出された出力トルクに応じて当該装着式動作補助装置のアクチュエータ部を制御することを特徴とする装着式動作補助装置の動作補助方法。
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