JP7478024B2 - 装着式動作補助装置 - Google Patents
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Description
図1(A)および(B)は、本実施の形態による装着式動作補助装置1を示す。装着式動作補助装置1は、装着者の作業や動作を支援(アシスト)する装置であり、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号(表面筋電位)や当該装着者の股関節の動作角度を検出し、この検出信号に基づいて駆動機構(アクチュエータ)からの駆動力を付与するように作動する。
図7は駆動ユニット2、3の内部システム構成を示すブロック図である。図7に示されるように、駆動ユニット2、3の制御装置20は、例えば、メモリを有するCPU(Central Processing Unit)チップで構成され、随意的制御部40、自律的制御部41、フェーズ特定部42およびゲイン制御部43から構成されると統括制御部50と、電源ユニット8に対する電力制御用の電力増幅部51と、アクチュエータ10に対する駆動制御用のアクチュエータドライバ52と、基準パラメータデータベース53および指令信号データベース54から構成されるデータ格納部55とを有する。
本実施の形態における装着式動作補助装置1では、上述した駆動ユニット2、3は、腰フレーム4の左右にそれぞれ第1の筐体部2A、3Aを介して連結されるとともに、左右の大腿フレーム4にそれぞれ第2の筐体部2B、3Bを介して連結され、第1の筐体部2A、3Aおよび第2の筐体部2B、3Bをそれぞれ相対的に回転駆動するように駆動トルクを発生して、腰フレーム4および大腿フレーム5、6を駆動する。
以上の構成において、装着式動作補助装置1では、装着者が装置全体を保持したまま腰部の正面側から、固定保持具9を装着者自身の巻回留め具または衣服自体に固定保持するだけで装着を完了させることができる。
なお本実施の形態においては、装着式動作補助装置1として、腰フレーム4に固定された固定保持具9を体幹ベルトを用いて当該腰フレーム4を装着者の腰部の正面に装着し、装着者の腰部の動作をアシストする構成のものを適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、固定保持具9は、装着者が装着する体幹ベルト以外にも、装着者の腰部を中心とする衣服への巻回留め具(体幹ベルト、ガードル、ウエストバンド等)または当該衣服自体に対して着脱自在に固定保持するようにしてもよい。要は、腰フレーム4を装着者の腰の正面に保持することができれば、固定保持具9が固定保持される部位は自由に設定するようにしてもよい。
Claims (2)
- 装着者の腰部の動作をアシストする装着式動作補助装置において、
前記装着者の左右の股関節の側方にそれぞれ配置され、アクチュエータを収納する第1および第2の筐体部が当該アクチュエータの駆動に応じて相対的に回転駆動するように駆動トルクを発生する駆動ユニットと、
前記装着者の腰部の正面に装着され、左右両側でそれぞれ前記駆動ユニットの前記第1の筐体部に結合される腰フレームと、
左右の前記駆動ユニットの前記第2の筐体部にそれぞれ結合され、前記装着者の左右の大腿部の前側に当接させるための大腿カフをそれぞれ有する大腿フレームと、
前記腰フレームにおける左右の前記第1の筐体部にそれぞれ固定され、前記装着者の腰部を中心とする衣服への巻回留め具または当該衣服自体に対して着脱自在に固定保持する固定保持具と、
左右の前記駆動ユニットにそれぞれ設けられ、前記第1および第2の筐体部の間の回動角度を前記装着者の左右の股関節角度として検出する股関節角度計測部と、
前記装着者の左腿および右腿の動きに伴う大腿直筋および大殿筋の生体信号と、当該装着者の背中の広背筋の生体信号とを検出する生体信号検出部と、
前記股関節角度計測部による前記装着者の左右の前記股関節角度と、前記生体信号検出部から出力された生体信号とに基づいて、当該装着者の動作および姿勢を判定し、当該判定の結果に応じた駆動トルクを前記駆動ユニットの前記アクチュエータに発生させる制御部と
を備え、前記駆動ユニットの前記第2の筐体部と前記大腿フレームとの結合部位は、前記アクチュエータの出力軸に対して垂直方向に沿った回動軸を有し、
前記第2の筐体部および前記大腿フレームは、前記回動軸を中心として回動自在に結合されている
ことを特徴とする装着式動作補助装置。 - 左右の前記駆動ユニットのいずれか一方または両方における前記第1の筐体部に結合され、着脱自在に収納可能なバッテリを含む電源ユニットをさらに備え、
前記電源ユニットは、前記装着者の背面側に向けて突出するように前記第1の筐体部の結合部位に結合されるとともに、
前記電源ユニットへの前記バッテリの収納時に、前記第1の筐体部の内部空間を通じて当該バッテリと前記駆動ユニットとが電気的に接続される
ことを特徴とする請求項1に記載の装着式動作補助装置。
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