JP7319665B2 - パワーアシスト装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0006—Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
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Description
好ましくは、前記摩擦部材は、前記ロック部材が挿通される挿通部を備え、前記挿通部の間隔は、調整可能に構成されている。
好ましくは、前記移動部材は、往復方向に移動可能に構成される。
好ましくは、前記移動部材は円盤状に形成され、中心軸を基準として円周方向に回転可能に構成される。
好ましくは、前記アクチュエータは、接触面において、前記ロック部材と接触し、前記ロック部材は、前記アクチュエータに対して突出した突出部を有する。
好ましくは、前記摩擦部材は、畜勢部を備え、前記蓄勢部は、前記ロック部材が前記移動部材と係合している際に蓄勢し、前記ロック部材によるロックが解除された際に、前記ロック部材を前記移動部材から離れた方向へ移動させる。
好ましくは、前記ロック部材は、前記移動の方向と垂直な方向に突出したフランジ部を備え、前記摩擦部材の蓄勢部は、前記フランジ部と接触する板バネで構成されている。
好ましくは、前記使用者の上半身に装着され、前記ロック機構は前記使用者の腕部の動きを制止する。
図1に、実施形態にかかるパワーアシスト装置Pの全体図を示す。パワーアシスト装置Pは、使用者の上半身に装着され、使用者の腕部の姿勢維持をアシストする。以下、各構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、パワーアシスト装置Pを装着する使用者の人体を基準として、上下左右および前後の方向を規定している。
パワーアシスト装置Pは、背面プレート1と、制御ボックス2と、アーム部3と、上腕固定部4と、取付部5と、ロック機構6を備える。背面プレート1は、パワーアシスト装置Pが使用者に装着される際に、使用者の背中に配置される。
図2~図4を参照し、ロック機構6の構成を説明する。なお、図3においては、可視性を考慮して一部の構成を点線で示している。図2に示すように、ロック機構6は、第1ソレノイド11a(特許請求の範囲における「アクチュエータ」の一例に相当)を有する第1ユニット10aと、第2ソレノイド11b(特許請求の範囲における「アクチュエータ」の他の例に相当)を有する第2ユニット10bを備える。
図5を参照し、パワーアシスト装置Pの制御機構の構成について説明する。図5に示すように、制御ボックス2は、制御装置21と、レギュレータ22と、バッテリー23と、トランジスタアレイ24と、音声センサ25を備える。
図6A~図6Cを参照し、ロック機構6の動作原理を説明する。説明の簡略のため、第1ユニット10aを例にして説明するが、第2ユニット10bについても同様である。
図7Aおよび図7Bを参照し、パワーアシスト装置Pの実施例を説明する。図7Aに示す関係に基づくと、ゲート部13とロック部14との間に発生する最大の静止摩擦力F2と、ロックを解除するために円盤12がロック部14を移動させるための解除力Fとの関係は、以下の(式1)で求められる。
以上、実施形態について説明したが、本願の技術的範囲の適用範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。
2 :制御ボックス
3 :アーム部
3a :アーム
4 :上腕固定部
4a :締結ボルト
5 :取付部
5a :締結ボルト
6 :ロック機構
10a :第1ユニット
10b :第2ユニット
11a :第1ソレノイド
11b :第2ソレノイド
12 :円盤
12a :凹部
12b :斜面
13 :ゲート部
13a :側部
13b :頂部
14 :ロック部
14a :凸部
14b :フランジ部
14c :突出部
15 :第1可動部
15a :接触面
16 :第2可動部
16a :接触面
17 :板バネ
21 :制御装置
22 :レギュレータ
23 :バッテリー
24 :トランジスタアレイ
25 :音声センサ
P :パワーアシスト装置
Claims (9)
- 使用者に装着されるパワーアシスト装置であって、
前記使用者の動きを制止するためのロック機構を備え、
前記ロック機構は、移動部材と、ロック部材と、摩擦部材と、アクチュエータを含み、
前記移動部材は、前記使用者の動きによって所定の移動方向に移動し、
前記ロック部材は、前記アクチュエータによって移動させられて前記移動部材に係合し、当該係合している部分における前記移動部材の前記所定の移動方向への移動をロックするよう構成され、且つ、前記所定の移動方向と前記ロック部材が前記移動部材に向かう方向とに垂直な方向から見た際に前記移動部材に向かう方向に向かって先細りとなる1対の斜面を備え、
前記摩擦部材は、前記所定の移動方向に離間する1対の側部を備え、当該1対の側部の間に前記ロック部材が挿通され、前記所定の移動方向において前記1対の側部と前記ロック部材との間には間隙が設けられるとともに、前記ロック部材と前記移動部材とが係合した状態における前記移動部材の移動に伴って前記ロック部材が前記1対の側部間で移動して当該1対の側部と接触することにより、前記移動部材をロックする摩擦力を発生させ、
前記移動部材がロックされることにより使用者の動きが制止され、
前記ロック部材によるロックは、前記移動部材に所定の閾値以上の力が前記移動方向に加わった場合に、前記移動部材により前記斜面が押されることで生じる前記ロック部材が前記移動部材から離れる方向への力によって、前記ロック部材が前記1対の側部との間の摩擦力に抗して移動することで解除される、パワーアシスト装置。 - 請求項1に記載のパワーアシスト装置であって、
前記ロック部材は前記一対の斜面の前記移動部材に向かう方向の端部に凸部を備え、前記移動部材に形成された凹部と係合する、パワーアシスト装置。 - 請求項1または請求項2に記載のパワーアシスト装置であって、
前記摩擦部材は、前記ロック部材が挿通される挿通部を備え、
前記1対の側部の間隔は、調整可能に構成されている、パワーアシスト装置。 - 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のパワーアシスト装置であって、
前記移動部材は、往復方向に移動可能に構成される、パワーアシスト装置。 - 請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のパワーアシスト装置であって、
前記移動部材は円盤状に形成され、中心軸を基準として円周方向に回転可能に構成される、パワーアシスト装置。 - 請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のパワーアシスト装置であって、
前記アクチュエータは、接触面において、前記ロック部材と接触し、
前記ロック部材は、前記アクチュエータに対して突出した突出部を有する、パワーアシスト装置。 - 請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のパワーアシスト装置であって、
前記摩擦部材は、蓄勢部を備え、
前記蓄勢部は、前記ロック部材が前記移動部材と係合している際に蓄勢し、前記ロック部材によるロックが解除された際に、前記ロック部材を前記移動部材から離れた方向へ移動させる、パワーアシスト装置。 - 請求項7に記載のパワーアシスト装置であって、
前記ロック部材は、前記移動の方向と垂直な方向に突出したフランジ部を備え、
前記摩擦部材の蓄勢部は、前記フランジ部と接触する板バネで構成されている、パワーアシスト装置。 - 請求項1~請求項8のいずれか1項に記載のパワーアシスト装置であって、
前記使用者の上半身に装着され、
前記ロック機構は前記使用者の腕部の動きを制止する、パワーアシスト装置。
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