JP6689144B2 - Assist suit - Google Patents
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Description
本発明は、作業者が装着して使用するもので、作業者の動作をアシストするアシストスーツに関する。 The present invention relates to an assist suit that is worn and used by a worker and that assists the worker's motion.
例えば、特許文献1に従来のアシストスーツが記載されている。このアシストスーツには、作業者の動作をアシストする補助力を発生させる駆動部(同文献では「アクチュエータ」)が備えられている。
For example,
ところで、アシストスーツは、熟練度の異なる複数の作業者が交代で使用する態様が想定されるため、駆動部によるアシスト作用の強弱の設定を作業者の意思に基づいて変更可能にしている場合がある。そのような場合、例えば、熟練した作業者により駆動部によるアシスト作用が最大となるように設定された状態のままで、不慣れな作業者が使用を開始すると、アシストスーツの動作に体の動きがついていかないおそれがあった。 By the way, since it is assumed that the assist suit is used alternately by a plurality of workers having different skill levels, the strength of the assist action by the drive unit may be changed based on the worker's intention. is there. In such a case, for example, if an unskilled worker starts using the machine while the assisting function of the drive unit is set to be maximized by a skilled worker, the movement of the body will be affected by the movement of the assist suit. There was a risk that I wouldn't keep up.
上記実情に鑑み、不慣れな作業者であってもスムーズに使用を開始できるアシストスーツを提供することが望まれていた。 In view of the above situation, it has been desired to provide an assist suit that even an inexperienced worker can smoothly start using.
本発明のアシストスーツは、
作業者の動作をアシストする補助力を発生させる駆動部と、
同じ動作に対するアシスト作用が異なる複数のモードの中から選択される使用モードに基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部と、が備えられ、
各前記モードには、夫々、アシスト作用を規定する種類の異なる複数のパラメータが関連付けされており、
各前記モードに関連付けられる前記パラメータは、脚部をアシストする際のアシストトルクと、アシストを行う範囲を規定する脚アームの上限角度および下限角度と、を含み、
前記使用モードを切り換える際に、前記複数のパラメータが一括で変更され、
前記使用モードを人為操作により切り換え可能なモーメンタリ式の切換スイッチが備えられ、
電源部が切状態から入状態になると、前記切状態になる直前に選択されたモードに関係なく、前記使用モードとして、前記複数のモードのうち当該モードに関連付けられた各パラメータが最大ではない特定モードを強制的に選択する強制選択部が備えられているものである。
The assist suit of the present invention is
A drive unit that generates an auxiliary force that assists the operation of the worker,
A control unit for driving and controlling the driving unit based on the use mode the assist action for the same operation is selected from among a plurality of different modes, are provided,
Each of the modes is associated with a plurality of different types of parameters that define the assist action ,
The parameter associated with each of the modes includes an assist torque when assisting the leg, and an upper limit angle and a lower limit angle of the leg arm that define a range in which the assist is performed,
When switching the use mode, the plurality of parameters are collectively changed,
A momentary type changeover switch that can change the use mode by human operation is provided .
When the power supply unit is switched from the OFF state to the ON state, the parameters associated with the mode among the plurality of modes are not the maximum as the usage mode regardless of the mode selected immediately before the switching to the OFF state. A forced selection unit for forcibly selecting a mode is provided .
本発明によれば、アシスト作用が異なる複数のモードが用意されており、複数のモードの中から選択された使用モードに対応するアシスト作用が発揮されるように、駆動部が駆動制御される。ここで、直前にどのようなモードが選択されていたかに関係なく、電源部が切状態から入状態になると、使用モードとして、駆動部によるアシスト作用が最大ではない特定モードが強制的に選択されるようになっている。このため、例えば、駆動部によるアシスト作用が最大となるモードが使用モードとして選択されたまま電源部が切状態にされ、次に不慣れな作業者が使用を開始する場合であっても、使用の開始前に電源部を切状態から入状態にした際に、駆動部によるアシスト作用が最大ではない特定モードが使用モードとして自動的に選択される。このため、不慣れな作業者であっても、使用の開始時に、アシストスーツの動作に体の動きをうまく追従させることができる。
したがって、本発明によれば、不慣れな作業者であってもスムーズに使用を開始できるものとなる。
本構成によれば、使用モードを切り換えるだけで、駆動部によるアシスト作用に関する複数のパラメータが一括で変更される。このため、対応するモードに予め適切なパラメータの組み合わせを関連付けしておくことが可能となり、作業者が変わる毎に、全てのパラメータを個別に設定し直す手間が不要となり、利便性に優れたものとなる。
例えば、切換スイッチがダイヤル操作式であると、強制選択部により使用モードが特定モードに強制的に切り換えられる際に、切換スイッチの操作位置を特定モードに対応する位置に変更操作する操作機構が別途必要になる。
しかし、本構成によれば、切換スイッチをモーメンタリ式にしているので、モードの切り換え(ソフトウェア)と切換スイッチ(ハードウェア)とが非連動の関係となり、切換スイッチをダイヤル操作式にした場合のような操作機構が不要となり、シンプルな構成を実現できる。
According to the present invention, a plurality of modes having different assist functions are prepared, and the drive unit is drive-controlled so that the assist function corresponding to the usage mode selected from the plurality of modes is exhibited. Here, regardless of what mode was selected immediately before, when the power supply unit goes from the OFF state to the ON state, the specific mode in which the assisting action by the drive unit is not maximum is forcibly selected as the use mode. It has become so. Therefore, for example, even when the power unit is turned off while the mode in which the assisting action by the drive unit is maximized is selected as the use mode, and the next unskilled worker starts the use, When the power supply unit is switched from the OFF state to the ON state before the start, the specific mode in which the assisting action of the drive unit is not the maximum is automatically selected as the use mode. Therefore, even an inexperienced operator can successfully follow the movement of the body of the assist suit at the start of use.
Therefore, according to the present invention, even an inexperienced operator can smoothly start using.
According to this configuration, a plurality of parameters relating to the assisting action of the drive unit are collectively changed only by switching the use mode. Therefore, it is possible to associate an appropriate combination of parameters with the corresponding mode in advance, eliminating the need to individually reset all parameters each time the operator changes, which is highly convenient. Becomes
For example, if the changeover switch is of a dial operation type, an operation mechanism for changing the operation position of the changeover switch to a position corresponding to the specific mode when the use mode is forcibly switched to the specific mode by the forced selection unit is separately provided. You will need it.
However, according to this configuration, since the changeover switch is of the momentary type, the mode changeover (software) and the changeover switch (hardware) are in a non-interlocking relationship, and the changeover switch is of a dial operation type. A simple configuration can be realized because no special operating mechanism is required.
本発明において、
前記特定モードが、前記複数のモードのうちアシスト作用が最小である初級者モードであると好適である。
In the present invention,
It is preferable that the specific mode is a beginner mode in which the assisting action is the smallest among the plurality of modes.
本構成によれば、直前にどのようなモードが選択されていたかに関係なく、電源部が切状態から入状態になると、使用モードとして、駆動部によるアシスト作用が最小である初級者モードが強制的に選択される。このため、例えば、使用経験が殆どない(または全くない)初級者であっても、スムーズに使用を開始できるものとなる。 According to this configuration, when the power supply unit is switched from the OFF state to the ON state regardless of which mode was selected immediately before, the beginner mode in which the assist action by the drive unit is the minimum is forced as the use mode. Selected. Therefore, for example, even a beginner who has little (or no) experience in using can smoothly start using.
以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、基本的に、アシストスーツを装着した作業者の視点を基準にしている。 Hereinafter, an embodiment which is an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, “up”, “down”, “front”, “rear”, “left”, and “right” are basically based on the viewpoint of the worker wearing the assist suit. .
〔アシストスーツの基本構造について〕
図1、図2等に示すアシストスーツは、作業者の体に装着して使用され、作業者が荷物を持ち上げたり降ろしたりする動作をアシスト可能となっている。アシストスーツには、作業者の体に支持される本体部1、脚部の動作をアシスト可能な脚アシスト装置2、荷物の高さ位置の変更操作をアシスト可能な昇降装置3、脚アシスト装置2及び昇降装置3の制御を行う制御装置4、電装系に給電可能なバッテリ5等が備えられている。
[Basic structure of assist suit]
The assist suit shown in FIGS. 1 and 2 is used by being attached to the body of an operator and can assist the operation of the operator lifting and lowering luggage. The assist suit includes a
図1、図2等に示すように、本体部1には、左右の縦フレーム6、左右の縦フレーム6の上部同士を連結する縦板状の第1支持板7、左右の縦フレーム6の上下中間部同士を連結する縦板状の第2支持板8、左右の縦フレーム6の下部同士を連結する横フレーム9、各縦フレーム6の上端部から延出されるアーム部10等が備えられている。つまり、本体部1は、略枠状に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本体部1の第1支持板7の後面には、昇降装置3のウインチ11が取り付け支持されている。本体部1の第2支持板8の後面には、制御装置4が取り付け支持されている。制御装置4の後側を覆うように第2支持板8に連結された支持体12に、バッテリ5が着脱可能に取り付け支持されている。
The
図1、図2等に示すように、本体部1には、作業者の腰部に巻き付けて固定可能な腰ベルト13、作業者の肩部に掛けられる肩ベルト14が備えられている。腰ベルト13は、差し込み式のバックル15により、左右のベルト部を互いに係合または係合解除することが可能となっている。腰ベルト13の長さは、作業者の体格に合わせて長さ調整可能となっている。肩ベルト14は、作業者の左右の肩部に対応して、左右一対で設けられている。各肩ベルト14は、夫々、作業者の体格に合わせて長さ調節可能になっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
脚アシスト装置2には、作業者の左右の脚部に対応して、作業者の太腿部に巻き付けて固定可能な脚ベルト16が備えられている。左右の脚ベルト16は、夫々、面ファスナ17により作業者の大腿部に対して着脱可能となっている。
The
作業者は、肩ベルト14を肩部に掛け、脚ベルト16を大腿部に巻き付けて固定し、腰ベルト13を腰部に巻き付けて固定することで、アシストスーツを装着可能となっている。これにより、作業者の背部に本体部1を背負うようにして、アシストスーツが装着される。アシストスーツや荷物の重量は、主に腰ベルト13を介して、作業者の腰部に支持される。左右の肩ベルト14は、作業者がしゃがんだ際等に、本体部1の上部が作業者の背部から離れることを防止する。
The worker can wear the assist suit by hanging the
〔脚アシスト装置について〕
図2等に示すように、脚アシスト装置2には、本体部1の横フレーム9に左右方向にスライドして位置調整可能に取り付けられる左右の基部18、各基部18に取り付けられ、ギヤ等を有する伝動機構を収容する伝動ケース19、各伝動ケース19の前部に位置する左右方向に沿った横軸心P周りに揺動可能な脚アーム20、脚アーム20を駆動する脚用モータ21(「駆動部」の一例)、脚アーム20に連結される上述の脚ベルト16等が備えられている。脚用モータ21は、作業者の立ち上がり動作を主にアシストする補助力を発生させる。脚用モータ21は、サーボモータ等の電気モータで構成されている。
[About leg assist device]
As shown in FIG. 2 and the like, the leg assist
脚アーム20、脚ベルト16の取り付け位置は、本体部1の横フレーム9に対する左右の基部18の取り付け位置を左右方向にスライドして調整することにより、作業者の体格に合わせて調整可能となっている。伝動ケース19及び脚アーム20は、作業者の大腿部の横外側に位置している。
The attachment positions of the
〔昇降装置について〕
図1、図2等に示すように、昇降装置3には、上述のウインチ11、ウインチ11に対して巻き取りと繰り出しが可能な左右のワイヤ22、ワイヤ22の先端部に取り付けられるハンド部23等が備えられている。ウインチ11は、サーボモータ等の電気モータで構成されているウインチ用モータ24(「駆動部」の一例)により駆動される。つまり、ウインチ用モータ24は、作業者の荷物の持ち上げ動作をアシストする補助力を発生させる。ウインチ用モータ24には、電磁ブレーキ機能が備えられている。
[About lifting device]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、左右のハンド部23は、互いに左右対称の形状となっている。左右のハンド部23は、夫々、荷物の持ち手部に引っ掛ける等して取り付けることが可能となっている。
As shown in FIG. 2, the left and
図1、図2等に示すように、左右のアーム部10は、作業者の背部から頭部の横外側を通過して斜め上方に延びている。左右のアーム部10は、前方に位置する程、互いの距離が離間するように延びている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the left and
ワイヤ22は、左右の夫々について、2本で一組となるように設けられている。左右のアーム部10の先端部には、プーリ25が設けられている。左右のワイヤ22は、夫々、対応するプーリ25を介して、対応するアーム部10の先端部から吊り下げられている。
左のハンド部23には、上昇スイッチ26が設けられ、右のハンド部23には、下降スイッチ27が設けられている。
Two
A raising
図1、図2等に示される上昇スイッチ26と下降スイッチ27とは、夫々、ハーネス(図示なし)を介して制御装置4に接続されている。上昇スイッチ26、下降スイッチ27は、夫々、復帰型に構成されている。つまり、作業者が上昇スイッチ26または下降スイッチ27を押し操作していると、上昇スイッチ26または下降スイッチ27から操作信号が出力される。一方、作業者が上昇スイッチ26または下降スイッチ27の押し操作を止めると、上昇スイッチ26または下降スイッチ27から操作信号が出力されなくなる。
The raising
〔制御構成について〕
図3に示すように、アシストスーツには、上述の制御装置4に加えて、脚アシスト装置2における脚用モータ21の駆動を直接的に制御する脚用ドライバ28、昇降装置3におけるウインチ用モータ24の駆動を直接的に制御するウインチ用ドライバ29が備えられている。脚用ドライバ28、ウインチ用ドライバ29は、制御装置4の指令に基づいて動作するようになっている。
[Control configuration]
As shown in FIG. 3, in addition to the
図3に示すように、制御装置4には、電源管理を行う電源部30、各種のアシスト設定を記憶可能な設定記憶部31、アシスト設定を人為操作に基づいて設定可能な人為設定部32、アシスト設定を強制的に選択する強制選択部33、ウインチ用ドライバ29及び脚用ドライバ28に指令を送信する制御部34が備えられている。
As shown in FIG. 3, the
アシストスーツには、制御装置4に対する操作入力具として、電源部30の操作を行う電源スイッチ35、後述のモードの切り換え操作を行う切換スイッチ36、アシスト設定の変更操作を行う設定スイッチ37、上述の上昇スイッチ26、上述の下降スイッチ27が備えられている。電源スイッチ35、切換スイッチ36、設定スイッチ37は、いずれも、押し操作式(例えば、モーメンタリ式)のスイッチとなっている。
The assist suit includes, as operation input tools for the
アシストスーツには、センサ類として、伝動ケース19に対する左右の脚アーム20の相対角度であるアーム角度を検出する脚角度センサ38、脚用モータ21の回転数を検出する脚モータセンサ39、ワイヤ22の繰り出し量をウインチ11の回転数に基づいて検出する繰り出しセンサ40、ウインチ用モータ24の回転数を検出するウインチモータセンサ41が備えられている。脚角度センサ38、繰り出しセンサ40は、夫々、例えば、ポテンショメータで構成されている。また、脚モータセンサ39、ウインチモータセンサ41は、夫々、例えば、ロータリエンコーダで構成されている。脚角度センサ38、繰り出しセンサ40、脚モータセンサ39、ウインチモータセンサ41の夫々の出力信号は、制御装置4に入力されるようになっている。
The assist suit includes, as sensors, a
脚用モータ21によるアシストトルクは、制御装置4に入力される脚角度センサ38及び脚モータセンサ39の出力信号、各モードに対応する脚用モータ21の出力マップに基づいて、脚用ドライバ28から出力される電流値の大きさにより決定される。
The assist torque by the
ウインチ用モータ24によるアシスト速度は、制御装置4に入力される繰り出しセンサ40及びウインチモータセンサ41の出力信号、各モードに対応するウインチ用モータ24の出力マップに基づいて、ウインチ用ドライバ29から出力されるパルス周波数により決定される。
The assist speed of the
また、アシストスーツには、作業者に状態に関する情報を表示する表示装置として、電源部30の状態を表示可能な電源ランプ42、後述する使用モードを表示可能なモードランプ43、設定対象を表示可能な設定ランプ44が備えられている。電源ランプ42、モードランプ43、設定ランプ44は、夫々、LED等で構成されている。
In the assist suit, a
制御装置4、脚用ドライバ28、ウインチ用ドライバ29、ウインチ用モータ24、脚用モータ21、電源ランプ42、モードランプ43、設定ランプ44等は、夫々、電源部30の状態に応じて、バッテリ5からの給電を受けるようになっている。
The
〔アシストスーツの基本的な動作について〕
次に、図4、図5を用いて、アシストスーツの基本的な動作の一例として、床や地面等に置かれた荷物を作業者がしゃがんで手で持ち、棚やトラックの荷台等に荷物を持ち上げる場合について説明する。
[About the basic operation of the assist suit]
Next, using FIG. 4 and FIG. 5, as an example of the basic operation of the assist suit, an operator crouches a luggage placed on the floor, the ground, etc. and holds it by hand, and then loads the luggage on a shelf or a truck bed. The case of lifting will be described.
作業者が、上昇スイッチ26と下降スイッチ27のいずれも押し操作していない場合は、昇降装置3は停止し、脚アシスト装置2の左右の脚用モータ21は、自由回転状態となる。このため、作業者が歩行したり、しゃがんだりする際に、脚アーム20が作業者の大腿部に追従して揺動するようになり、作業者の動作が妨げられないものとなる。
When the operator does not press either the
次に、図4の#101に示すように、作業者がしゃがんで荷物を手で持つ場合、作業者が下降スイッチ27を押し操作すると、昇降装置3がワイヤ22の繰り出し側に駆動され、左右のワイヤ22が繰り出され、左右のハンド部23が下降する。作業者が下降スイッチ27の押し操作を止めると、昇降装置3が停止し、左右のハンド部23の下降が停止する。これにより、作業者の意思に応じてワイヤ22を任意に長さだけ繰り出し、左右のハンド部23を荷物に取り付けることができる。また、左右のハンド部23の高さ位置が下限高さに達するまでワイヤ22が繰り出された場合には、作業者が下降スイッチ27を押し操作していたとしても、昇降装置3は停止される。
Next, as shown by # 101 in FIG. 4, when the operator squats down and holds the luggage with his / her hand, when the operator presses the lowering
次に、図4の#102に示すように、脚アシスト装置2における脚アーム20のアーム角度が下限位置と上限位置との間にある状態で、作業者が上昇スイッチ26を押し操作すると、左右の脚用モータ21が駆動され、左右の脚アーム20の駆動により、作業者の大腿部が下向きに押され、作業者の立ち上がりが補助される。この際、昇降装置3の電磁ブレーキ機能が発揮され、左右のハンド部23に荷物の重量が掛かっても、左右のハンド部23が下降しないようになっている。
Next, as shown by # 102 in FIG. 4, when the operator presses the raising
次に、図4の#103に示すように、作業者が上昇スイッチ26を押し操作を行い続けて、脚アシスト装置2における脚アーム20のアーム角度が上限角度に達したことが検出されると、作業者が完全に立ち上がったと判断されて、左右の脚用モータ21が停止されて自由回転状態となる。
Next, as shown by # 103 in FIG. 4, when it is detected that the worker continues to press the raising
次に、図5の#104、#105に示すように、作業者が上昇スイッチ26を押し操作し続けると、昇降装置3が巻き取り側に駆動され、左右のワイヤ22が巻き取られ、荷物を保持した左右のハンド部23が上昇する。そして、図5の#106に示すように、作業者が上昇スイッチ26の押し操作を止めると、昇降装置3が停止し、左右のハンド部23の上昇が停止する。この場合も、この際、昇降装置3の電磁ブレーキ機能が発揮され、左右のハンド部23に荷物の重量が掛かっても、左右のハンド部23が下降しないようになっている。これにより、作業者の意思に応じてワイヤ22を任意の長さだけ巻き取り、左右のハンド部23に取り付けた荷物を任意の高さ位置に上昇させることができる。また、左右のハンド部23の高さ位置が上限高さに達するまでワイヤ22が巻き取られた場合には、作業者が上昇スイッチ26を押し操作していても、昇降装置3は停止される。
Next, as shown by # 104 and # 105 in FIG. 5, when the operator continues to push and operate the raising
〔複数のモードについて〕
図3に示すように、アシストスーツには、アシスト作用の異なる複数のモードが備えられている。モードの切り換えを行うことにより、アシストスーツを装着する作業者の熟練度に応じた適切なアシストを行うことが可能となる。複数のモードとしては、例えば、アシスト作用が最小である初級者モードM1、アシスト作用が中程度である中級者モードM2、アシスト作用が最大である上級者モードM3が備えられている。これら初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3から選択された使用モードに基づいて、アシストが行われる。
[About multiple modes]
As shown in FIG. 3, the assist suit is provided with a plurality of modes having different assist functions. By switching the mode, it is possible to perform appropriate assist according to the skill level of the worker wearing the assist suit. As the plurality of modes, for example, a beginner mode M1 with a minimum assist action, an intermediate mode M2 with a moderate assist action, and an advanced mode M3 with a maximum assist action are provided. Assist is performed based on the use mode selected from the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3.
制御部34は、選択された使用モードに関連付けられた複数のパラメータを設定記憶部31から読み出して、脚用モータ21、ウインチ用モータ24の制御に用いるようになっている。
The
初級者モードM1では、脚用モータ21によるアシストトルクが小に設定されているとともに、ウインチ用モータ24によるアシスト速度が小に設定されている。また、中級者モードM2では、脚用モータ21によるアシストトルクが中に設定されているとともに、ウインチ用モータ24によるアシスト速度が中に設定されている。また、上級者モードM3では、脚用モータ21によるアシストトルクが大に設定されているとともに、ウインチ用モータ24によるアシスト速度が大に設定されている。
In the beginner mode M1, the assist torque by the
初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3には、夫々、脚部をアシストする際の脚用モータ21のアシストトルク、アシストを行う範囲を規定する脚アーム20の上限角度と下限角度、荷物の高さ位置の変更操作をアシストする際のウインチ用モータ24を駆動する(ワイヤ22の巻き取りや繰り出しを行う)速度であるアシスト速度、昇降装置3を停止する上限位置と下限位置、等の様々なパラメータを個別に設定可能となっている。
In the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3, the assist torque of the
ここで、アシストスーツの使用を開始する前に、作業者が電源スイッチ35を操作することにより電源部30が切状態から入状態になると、制御部34による制御に用いられる使用モードとして、強制選択部33により強制的に特定モードが選択されるようになっている。ここで、特定モードは、複数のモードのうちアシスト作用が最大ではないモードである。本実施形態では、特定モードは、複数のモードのうちアシスト作用が最小である初級者モードM1である。
Here, when the operator operates the
初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3の各モードには、夫々、ウインチ用モータ24及び脚用モータ21の駆動に関連する種類の異なる複数のパラメータが関連付けされている。切換スイッチ36の操作や強制選択部33の動作に基づいて、使用モードを切り換える際には、ウインチ用モータ24及び脚用モータ21の駆動に関連する複数のパラメータが一括で変更されるようになっている。
Each of the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3 is associated with a plurality of different types of parameters related to the driving of the
電源部30が切状態であるか入状態であるかの情報は、電源ランプ42で表示されるようになっている。
Information indicating whether the
制御部34は、アシスト作用が異なる複数のモード(初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3)の中から選択される使用モードに基づいて、ウインチ用ドライバ29によるウインチ用モータ24の駆動制御と、脚用ドライバ28による脚用モータ21の駆動制御とを行う。
The
電源部30が入状態になっている際には、モードランプ43により、初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3のうちどのモードが使用モードとして選択されているかの情報が表示される。電源部30を切状態から入状態にした際は、モードランプ43により、初級者モードM1が選択されていることが表示される。
When the
電源部30が入状態になった後は、使用モードの手動選択を、切換スイッチ36の操作により行うことができる。つまり、切換スイッチ36は、使用モードを人為操作により切り換え可能となっている。切換スイッチ36を押し操作する毎に、初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3が、循環して順繰りに切り換えられる。モードランプ43には、現在の使用モードが、初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3のいずれであるかの情報が表示される。
After the
初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3のうち選択されている使用モードにおいて、設定スイッチ37の操作に基づいて、人為設定部32により、設定記憶部31に記憶されている複数のパラメータの一部を、任意の値に変更できるようになっている。
In the selected use mode among the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3, based on the operation of the setting
具体的には、まず、設定スイッチ37を長押し操作すると、選択された使用モードにおける脚用モータ21のアシスト作用に関する設定を変更できる。この際、設定ランプ44により、脚用モータ21の設定変更中であることが表示される。この状態では、左右の脚用モータ21が自由回転状態となる。左右の脚アーム20を任意のアーム角度にした状態で、設定スイッチ37を短押し操作すると、設定記憶部31において使用モードにおける脚用モータ21を駆動させる範囲を規定する脚アーム20のアーム角度の上限角度または下限角度が上書き記憶される。設定スイッチ37を短押し操作した際のアーム角度は、角度に応じて上限角度または下限角度に自動的に振り分けられる。
Specifically, first, by long-pressing the setting
次に、設定スイッチ37を長押し操作すると、選択された使用モードにおけるウインチ用モータ24のアシスト作用に関する設定を変更できる。この際、設定ランプ44により、ウインチ用モータ24の設定変更中であることが表示される。この状態では、ウインチ用モータ24の電磁ブレーキ機能が発揮されなくなるとともに、ウインチ用モータ24は、ワイヤ22を巻き取る側に少しのトルクを発生させるようになっている。ワイヤ22を所望の繰り出し量だけ繰り出した状態で、設定スイッチ37を短押し操作すると、設定記憶部31において使用モードにおけるウインチ用モータ24の駆動を停止させる上限位置または下限位置が上書き記憶される。次に、設定スイッチ37を長押し操作をすると、設定の変更が終了となる。
Next, by long-pressing the setting
〔脚アシスト装置によるアシスト態様について〕
図6は、脚アシスト装置2において、脚アーム20のアーム角度と脚用モータ21のアシストトルクとの関係の一例を示した脚用モータ21の出力マップである。
[Regarding Assist Mode by Leg Assist Device]
FIG. 6 is an output map of the
図6に示すように、まず、脚部のアシストを開始するために、作業者が上昇スイッチ26を押し操作すると、脚アーム20のアーム角度が開始角度から所定角度を超えて増加するまでは、伝動機構のガタを抜くために、脚用モータ21にアシストトルクとして比較的小さな初期トルクを発生させる。次に、脚アーム20のアーム角度の増加に応じて、所定の上り勾配φ1で、初期トルクから設定トルクに至るまでアシストトルクを増加させる。
アシストトルクが設定トルクに達し、脚アーム20のアーム角度が上限角度に近付くと、脚アーム20のアーム角度の増加に応じて、所定の上り勾配φ1で、アシストトルクを減少させる。このように、脚用モータ21のアシストトルクの大きさは、脚アーム20のアーム角度に応じて台形的に変化するものになっている。
As shown in FIG. 6, first, when an operator pushes the raising
When the assist torque reaches the set torque and the arm angle of the
一方、脚アーム20のアーム角度が上限角度に達する前に、上昇スイッチ26の押し操作を止めると、押し操作を止めてから所定時間でアシストトルクが零になるように制御される。これにより、作業者の脚部にかかるアシストトルクが急に抜けることがなく、アシストスーツを装着する作業者に違和感を与えないものになる。
On the other hand, if the pushing operation of the raising
〔トルク制限について〕
脚用モータ21は、基本的にトルク制御を行っているため、荷物の重量が軽い程、脚用モータ21の回転速度が大きくなり、脚アーム20の揺動速度が速くなる。このため、脚用モータ21の回転速度が、駆動許容速度を超えると、脚用モータ21の駆動速度を制限するようにしている。
[About torque limit]
Since the
つまり、脚用モータ21の回転速度が、脚モータセンサ39の出力に基づいて監視されており、脚用モータ21の回転速度が、アシスト許容速度を超えると、出力マップに関係なく、アシストトルクを減少させるようになっている。これにより、脚アシスト装置2の駆動速度が速くなり過ぎることを回避できる。なお、この脚用モータ21の回転速度の監視は、PI制御により行われる。これにより、PID制御にする場合に比べて、アシストトルクの減少速度を緩やかなものにできる。
That is, the rotation speed of the
上述の初期トルク、設定トルク、上り勾配φ1、下り勾配φ2、アシスト許容速度等は、複数のパラメータの一部として、初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3毎に、夫々異なる値を予め設定しておくことができる。 The above-described initial torque, set torque, uphill slope φ1, downhill slope φ2, allowable assist speed, etc. are different values for each of the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3 as a part of a plurality of parameters. Can be set in advance.
以上のように、電源スイッチ35を切状態から入状態にした場合に、強制的にアシスト作用が最小である初級者モードM1に切り換わるので、使用に慣れた作業者が使用した後で、使用に不慣れな作業者が使用する場合であっても、切換スイッチ36でモードの切り換え操作を人為的に行うことなく、自動的に初級者モードM1に好適に切り換えることができる。また、モードの切り換えにより、アシスト作用に関する複数のパラメータを一括して切り換えることが可能であるので、複数のパラメータを個別に設定し直す手間がかからず、利便性に優れたものとなる。
As described above, when the
〔別実施形態〕
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態について説明する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、上記実施形態に複数組み合わせて適用できる。なお、本発明の範囲は、各実施形態で示している内容に限られるものではない。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment in which the above embodiment is modified will be described. The following other embodiments can be applied in combination with a plurality of the above embodiments as long as no contradiction occurs. The scope of the present invention is not limited to the contents shown in each embodiment.
(1)上記実施形態では、電源部30が切状態から入状態になると、強制選択部33により特定モードとして初級者モードM1が強制的に選択されるようになっているが、これに限られない。例えば、電源部30が切状態から入状態になると、強制選択部33により特定モードとして中級者モードM2が強制的に選択されるようにしてもよい。つまり、特定モードは、複数のモードのうちアシスト作用が最大ではないモードであればよい。
(1) In the above embodiment, when the
(2)上記実施形態では、複数のモードとして、初級者モードM1、中級者モードM2、上級者モードM3の3つのモードを備えることが例示されているが、これに限られない。
例えば、これら以外のモードを備えていてもよい。また、中級者モードM2が備えられていなくてもよい。
(2) In the above embodiment, it is illustrated that the plurality of modes include three modes of the beginner mode M1, the intermediate mode M2, and the advanced mode M3, but the mode is not limited to this.
For example, a mode other than these may be provided. Further, the intermediate person mode M2 may not be provided.
(3)上記実施形態では、各モードにおいて設定可能なパラメータとして、アシストトルク、アシスト速度、上限角度、下限角度、上限位置、下限位置、初期トルク、設定トルク、上り勾配φ1、下り勾配φ2、アシスト許容速度等を例示しているが、これに限られず、他のパラメータが設定可能になっていてもよい。 (3) In the above embodiment, as parameters that can be set in each mode, assist torque, assist speed, upper limit angle, lower limit angle, upper limit position, lower limit position, initial torque, set torque, uphill slope φ1, downhill slope φ2, assist Although the permissible speed and the like are illustrated, the present invention is not limited to this, and other parameters may be settable.
(4)上記実施形態では、押し操作式の切換スイッチ36が備えられているものが例示されているが、これに限られない。例えば、ダイヤル操作式(ボリューム操作式)の切換スイッチ36であってもよい。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記実施形態では、上昇スイッチ26を押し操作し続けることにより、脚アシスト装置2によるアシストからハンド部23のアシストにスムーズに移行するものが例示されているが、これに限られない。例えば、作業者はハンド部23に設けられた上昇スイッチ26の押し操作を一旦中止し、脚用モータ21の駆動を停止させ、次に上昇スイッチ26の押し操作を行うことで、ハンド部23のアシストに移行するようなものであってもよい。
(5) In the above-described embodiment, it is exemplified that the assist operation of the leg assist
(6)上記実施形態では、脚用モータ21を基本的にトルク制御するようにしているものを例示しているが、これに限られない。例えば、脚用モータ21を基本的に回転数制御するようにしてもよい。この場合、アシストトルクが過大にならないように、トルク制限値が設けられ、アシストトルクがトルク制限値に達すると、アシストトルクを減少させるように制御するとよい。
(6) In the above-described embodiment, the one in which the
(7)上記実施形態では、左のハンド部23に上昇スイッチ26が設けられ、右のハンド部23に下降スイッチ27が設けられているものが例示されているが、これに限られない。例えば、左のハンド部23に下降スイッチ27が設けられ、右のハンド部23に上昇スイッチ26が設けられていてもよい。
(7) In the above embodiment, the
(8)上記実施形態では、左右の脚アシスト装置2が同様に駆動するように構成されているものが例示されているが、これに限られない。例えば、左右の脚アシスト装置2が、夫々、独立して駆動するように構成することも可能である。
(8) In the above embodiment, the left and right leg assist
(9)上記実施形態では、「駆動部」として、脚用モータ21とウインチ用モータ24との両方を備えたものが例示されているが、これに限られない。例えば、「駆動部」として、脚用モータ21とウインチ用モータ24とのうちいずれか一方のみを備えたものであってもよい。つまり、脚アシスト装置2のみが備えられているものや昇降装置3のみが備えられているものであってもよい。
(9) In the above-described embodiment, the "driving portion" is exemplified to include both the
本発明は、作業者による荷物の積み降ろし動作等をアシストするアシストスーツに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an assist suit that assists an operator in loading and unloading luggage.
21 :脚モータ(駆動部)
24 :ウインチ用モータ(駆動部)
30 :電源部
33 :強制選択部
34 :制御部
36 :切換スイッチ
M1 :初級者モード(特定モード、モード)
M2 :中級者モード(モード)
M3 :上級者モード(モード)
21: Leg motor (drive unit)
24: Motor for winch (drive unit)
30: Power supply unit 33: Forced selection unit 34: Control unit 36: Changeover switch M1: Beginner mode (specific mode, mode)
M2: Intermediate level mode
M3: Advanced mode
Claims (2)
同じ動作に対するアシスト作用が異なる複数のモードの中から選択される使用モードに基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部と、が備えられ、
各前記モードには、夫々、アシスト作用を規定する種類の異なる複数のパラメータが関連付けされており、
各前記モードに関連付けられる前記パラメータは、脚部をアシストする際のアシストトルクと、アシストを行う範囲を規定する脚アームの上限角度および下限角度と、を含み、
前記使用モードを切り換える際に、前記複数のパラメータが一括で変更され、
前記使用モードを人為操作により切り換え可能なモーメンタリ式の切換スイッチが備えられ、
電源部が切状態から入状態になると、前記切状態になる直前に選択されたモードに関係なく、前記使用モードとして、前記複数のモードのうち当該モードに関連付けられた各パラメータが最大ではない特定モードを強制的に選択する強制選択部が備えられているアシストスーツ。 A drive unit that generates an auxiliary force that assists the operation of the worker,
A control unit for driving and controlling the driving unit based on the use mode the assist action for the same operation is selected from among a plurality of different modes, are provided,
Each of the modes is associated with a plurality of different types of parameters that define the assist action ,
The parameter associated with each of the modes includes an assist torque when assisting the leg, and an upper limit angle and a lower limit angle of the leg arm that define a range in which the assist is performed,
When switching the use mode, the plurality of parameters are collectively changed,
A momentary type changeover switch that can change the use mode by human operation is provided .
When the power supply unit is switched from the OFF state to the ON state, the parameters associated with the mode among the plurality of modes are not the maximum as the usage mode regardless of the mode selected immediately before the switching to the OFF state. An assist suit equipped with a forced selection unit that forcibly selects a mode .
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