CN103379881A - 穿戴式动作辅助装置、其接口装置及程序 - Google Patents

穿戴式动作辅助装置、其接口装置及程序 Download PDF

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Abstract

本发明的穿戴式动作辅助装置包括：驱动源（132），该驱动源（132）提供动力；随意控制单元（111），该随意控制单元（111）生成第1指令号，该第1指令号使所述驱动源产生与对生物电信号进行了包含滤波处理及放大在内的信号处理后的生物电信号相对应的动力；自律控制单元（112），该自律控制单元（112）将关节角度和基准参数进行比较，以确定穿戴者1的任务的阶段，并生成使所述驱动源产生与该阶段相对应的动力的第2指令信号；生成单元（131），该生成单元（131）基于所述第1及第2指令信号来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；显示单元（141），该显示单元（141）具有显示与所述动力的强弱相对应的坐标轴的画面；检测单元（143），该检测单元（143）检测出所述画面内的指定位置的坐标；以及设定单元（121），该设定单元（121）从规定了所述画面内的坐标和所述信号处理的参数之间的对应关系的表中、提取出与所述检测到的坐标相对应的参数，并对随意控制单元（111）设定所提取出的参数。

Description

穿戴式动作辅助装置、其接口装置及程序
技术领域
本发明涉及穿戴式动作辅助装置，特别涉及辅助或代替执行穿戴者动作的穿戴式动作辅助装置、其接口装置及程序。
背景技术
健全人能简单做到的动作，对于残疾人、老年人来说，很多情况下非常困难。因此，如今为了辅助或代替执行这些人们的动作，正在对各种动力辅助装置进行开发。
作为动力辅助装置，已知例如有穿戴在使用者（以下称为“穿戴者”）身上的穿戴式动作辅助装置（以下简称为“动作辅助装置”）（例如参照专利文献1、非专利文献1）。该动作辅助装置包括：肌电位传感器（生物体信号检测单元），该肌电位传感器检测伴随穿戴者的肌肉活动而产生的肌电位信号；关节角度检测单元，该关节角度检测单元检测穿戴者各个关节的角位移；驱动源，该驱动源提供穿戴者作为辅助力的扭矩，例如是电动机等；以及控制单元，该控制单元控制该驱动源。
在该动作辅助装置中，能够通过由控制单元基于肌电位传感器的检测结果、和关节角度检测单元的检测结果来适当地控制驱动电动机，从而提供该穿戴者与穿戴者的意愿相对应、且与当前动作相适合的扭矩。
将动作辅助装置穿戴于穿戴者身上时，为了提供穿戴者所希望的辅助力，对动作辅助装置进行各种参数设定。对于参数设定，需要专业知识，例如参数的变化量如何反映辅助力。因此，产生参数设定操作较为困难的问题。
现有技术文献
专利文献
特許文献1:日本专利特开2005－230099号公报
非专利文献
非专利文献1：Takao Nakai,Suwoong Lee,Hiroaki Kawamoto andYoshiyuki Sankai,“运用EMG和Linux的行步用电力辅助腿的开发（Development of Power Assistive Leg for Walking Aid using EMG andLinux）”，第二届亚洲工业自动化和机器人研讨会（Second Asian Symposiumon Industrial Automation and Robotics）,BITECH,Bangkok,Thailand,May17-18,2001
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能简单地进行参数设定的穿戴式动作辅助装置、其接口装置及程序。
为解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置，包括：驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；显示单元，该显示单元具有显示第1坐标轴的画面，该第1坐标轴与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱、或提供给所述穿戴者的动力对于所述生物电信号的变化而产生的变化的响应速度相对应；输入单元，该输入单元输入对所述画面内的任意位置的指定；第3检测单元，该第3检测单元检测出所述指定位置的坐标；第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了所述画面内的坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所述检测到的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数。
本发明的一个实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置的接口装置接收对穿戴式动作辅助装置的所述动力的调整指示，该穿戴式动作辅助装置包括：驱动源，该驱动源给予穿戴者动力；驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所提供的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数。该接口装置包括：显示单元，该显示单元具有显示与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱相对应的坐标轴的画面；输入单元，该输入单元输入对所述画面内的任意位置的指定；第3检测单元，该第3检测单元检测出所述指定位置的坐标；以及通信单元，该通信单元将所述检测出的坐标发送给所述设定单元。
本发明的一个实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置的接口程序是使计算机作为对穿戴式动作辅助装置的所述动力的调整指示进行接收的接口装置、来运行的程序，该穿戴式动作辅助装置包括：驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所提供的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数。该接口程序使计算机执行了以下步骤：在显示单元的画面中显示与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱相对应的坐标轴的步骤；对所述画面内的任意位置的指定进行输入的步骤；检测所述指定位置的坐标的步骤；以及将所述检测到的坐标发送到所述设定单元的步骤。
发明效果
根据本发明，能够简单地对穿戴式辅助装置的参数进行设定。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置的框图。
图2是表示任务及阶段的一个示例的图。
图3是表示接口装置的显示画面的一个示例的图。
图4是表示参数表的一个示例的图。
图5是从后侧观察将该实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置穿戴在身上后的状态的立体图。
图6是表示接口装置的显示画面的一个示例的图。
图7是表示接口装置的显示画面的一个示例的图。
图8是说明参数设定方法的流程图。
图9是表示参数表的一个示例的图。
图10是表示参数表的一个示例的图。
图11是变形例所涉及的穿戴式动作辅助装置的框图。
图12是从后侧观察将变形例所涉及的穿戴式动作辅助装置穿戴在身上后的状态的立体图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置的控制系统的框图。穿戴式动作辅助装置100包括：生物电信号检测单元101、关节角度检测单元103、重心位置检测单元104、控制装置110、参数设定装置120、驱动信号生成单元131、驱动源（致动器）132、以及接口装置140。穿戴者1是穿戴着该穿戴式动作辅助装置100的人。
生物电信号检测单元101检测与穿戴者1所产生的肌力相对应的肌电位。在人要动作的情况下，其意愿会形成电信号通过体内的神经从大脑传达到肌肉。此时，生物电信号检测单元101检测出皮肤表面所产生的生物电信号。
关节角度检测单元103检测出穿戴者1的动作所对应的关节角度，并输出到控制装置110。
重心位置检测单元104检测出穿戴者1的动作所对应的重心位置，并输出到控制装置110。
控制装置110具有：随意控制单元111、自律控制单元112，数据保存单元113、以及指令信号合成单元114。
随意控制单元111对由生物电信号检测单元101检测到的生物电信号（肌电位信号）进行包含滤波处理（平滑处理）及放大在内的信号处理。此外，随意控制单元111利用实施了信号处理后的生物电信号来生成随意指令信号，该随意指令信号用于使驱动源（致动器）生成与穿戴者1意愿相符合的动力。另外，滤波处理的截止频率（时间常数）及放大的增益等信号处理的参数由参数设定装置120进行设定。关于参数的设定方法将在之后阐述。
数据保存单元113保存有：用于确定穿戴者1的任务阶段的基准参数数据库、以及用于根据所确定的阶段来辅助穿戴者1的动作的辅助参数。所谓的任务是对人主要的动作模式进行分类后生成的。所谓的阶段是指构成各个任务的一连串的最小动作单位。
图2中，示出了保存在基准参数数据库内的各个任务及各个阶段的一个示例。
如图2所示，关于对穿戴者1的动作进行分类而得到的任务，在基准参数数据库中例如保存有：具有从坐在座位上的状态转移至站立状态的起立动作数据的任务A、具有站立着的穿戴者1进行步行的步行动作数据的任务B、具有从站立的状态转移至坐到座位上的状态的坐下动作数据的任务C、以及具有从站立状态进行上下台阶的上下台阶动作数据的任务D。
另外，在各任务中，设定了多个阶段数据，例如，在进行步行动作的任务B中设定了以下阶段：阶段B1，该阶段B1具有在重心置于左脚、从站立的状态下将右脚向前迈出时的动作数据（关节角度、重心位置的轨迹、扭矩的变化，生物电信号的变化等）；阶段B2，该阶段B2具有从右脚向前迈出的状态到着地、重心发生移动时的动作数据；阶段B3，该阶段B3具有重心置于右脚、从站立的状态下将左脚向前迈出时的动作数据；以及阶段B4，该阶段B4具有从将左脚迈出到右脚前方的状态到着地、重心发生移动时的动作数据。
由此可知，若对人类通常的动作进行分析，则各个阶段中的各关节的角度、重心的移动等典型的动作模式将得以确定。因此，对于构成人的多个基本动作（任务）的各个阶段，根据经验求出典型的关节角度的位移、重心移动的状态等，并将它们保存到基准参数数据库内。
此外，对各个阶段分配多模式的辅助模式，使得即使同样的阶段在各个辅助模式中也有所不同。
例如，因人身体的大小、肌力的状态等的不同，另外还根据步行速度等的不同，而具有不同的步行模式。此外，还根据动作的目的（例如：复健目的、训练目的、步行姿态改善目的、动作（力）目的等）的不同，步行模式也有所不同。因此，各个穿戴者感觉最舒服的辅助是不同的，使得适合其目的的辅助也有所不同。因而，为了能够根据不同目的的辅助，来从多个辅助模式中选出最合适的辅助模式，对各阶段分配多个辅助模式。
自律控制单元112通过将由关节角度检测单元103检测出的关节角度及由重心位置检测单元104检测出的重心位置等表示穿戴者的动作状态的参数、与保存在数据保存单元113中的基准参数进行比较，从而确定穿戴者1的动作的任务及阶段。如果自律控制单元112根据穿戴者的动作状态确定了阶段，则根据预先所设定的目的，从该阶段所分配的辅助模式中，选择出最合适的辅助模式，并生成自律指令信号，该自律指令信号用于使驱动源（致动器）132产生与该辅助模式相对应的动力。
指令信号合成单元114将由随意控制单元111生成的随意指令信号和由自律控制单元112生成的自律指令信号进行合成，并将合成指令信号输出到驱动信号生成单元131。可以预先对各个任务的每个阶段设定随意指令信号和自律指令信号的合成比，并将其保存在数据保存单元113内。
合成指令信号的波形使驱动源132产生将从动作开始到结束为止进行变化的由随意性控制产生的动力、相加上每个阶段中由自律性控制产生的动力后的动力。
驱动信号生成单元131通过生成与合成指令信号相对应的驱动信号（驱动电流），并将其提供给驱动源132，从而对驱动源132进行驱动。驱动源132将与驱动信号相对应的辅助力（动力）提供给穿戴者1。
接口装置140具有：显示单元141、输入单元142、坐标检测单元143、以及通信单元144。接口装置140从穿戴者1等处接收关于辅助力的强弱、响应速度的指示。
例如，如图3所示，显示单元141上显示了以纵轴（y轴）对应辅助力，以横轴（x轴）对应响应速度的坐标系（坐标平面）。在穿戴者1希望通过输入单元142增大辅助力时，指定坐标系中纵轴的值较大的位置，在希望减小辅助力时，指定纵轴的值较小的位置。
此外，在穿戴者1希望通过输入单元142提高响应速度（希望所提供的辅助的响应较迅速）时，指定坐标系中横轴的值较小的位置（图中左侧），在希望降低响应速度（希望所提供的辅助的响应较平稳）时，指定横轴的值较大的位置（图中右侧）。
显示单元141及输入单元142例如由触摸屏构成。
坐标检测单元143检测通过输入单元142指定的位置的坐标。通信单元144将所检测出的坐标发送到参数设定装置120。
参数设定装置120具有：参数设定单元121、数据保存单元122、以及通信单元123。通信单元123接收由接口装置140的通信单元144发送的坐标。
数据保存单元122保存有参数表，该参数示出了显示在显示单元141中的坐标平面上的坐标、与随意控制单元111中的信号处理的参数（放大增益及滤波处理的截止频率）的设定值之间的对应关系。
图4示出了保存在数据保存单元122内、与图3中所示的坐标系相对应的参数表的一个示例。Gij表示的是在输入坐标为（Xi，Yj）的情况下，随意控制单元111中设定的放大增益。另外，Fij表示的是在输入坐标为（Xi，Yj）的情况下，随意控制单元111中设定的滤波处理的截止频率。
例如，x坐标的值越大，随意控制单元111中设定的滤波处理的截止频率Fij越小。截止频率越小，生物电信号的变化越平缓，使得提供给穿戴者1的辅助力的响应也越平稳。此外，y坐标的值越大，随意控制单元111中设定的放大增益Gij越大。增益越大，生物电信号的值越大，使得提供给穿戴者1的辅助力也越大。
参数设定单元121从保存在数据保存单元122内的参数表中、提取出与由通信单元123接收到的坐标相对应的参数。然后，参数设定单元121对随意控制单元111设定所提取出的参数。
此外，数据保存单元122存储了能在接口装置140的显示单元141中显示的关于多个坐标系、触摸按键的信息、与各个坐标系相对应的参数表。另外，数据保存单元122还存储了与显示在坐标上的输入向导相关的信息。对于输入向导将在之后阐述。
通信单元123从数据保存单元122内读取关于坐标系的信息，并发送给通信单元144。因此，接口装置140能够显示各种各样的坐标系及触摸按键。
此外，数据保存单元122能够存储上次使用时显示在接口装置140的显示单元141中的坐标系、穿戴者1所指定的坐标。通信单元123在电源接通时等设定开始时，从数据保存单元122内读取出上次所使用的坐标系的信息，并发送给通信单元144。因此，接口装置140能够在显示单元141上显示上次所使用的坐标系。
通信单元144和通信单元123之间的通信可以是无线通信，也可以是有线通信。
图5是从后侧观察将本实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置穿戴在身上后的状态的立体图。
穿戴式动作辅助装置100是对如下人群的步行动作进行辅助的装置：例如，由于骨骼肌的肌力下降而使得步行不便的下肢运动功能残障者、或是像正处于步行运动复建的病人等那样靠自己的能力步行困难的人，穿戴式动作辅助装置100检测出利用脑信号产生肌力时生成的生物体信号（表面肌电位），并基于所检测出的生物体信号将来自致动器的驱动力提供给穿戴者1。
若穿戴上穿戴式动作辅助装置100的穿戴者1按照自身意愿进行步行动作，则此时产生的生物体信号所对应的驱动扭矩将作为辅助力由动作辅助装置100提供给该穿戴者1。由此，例如，可以以通常步行所需力量的一半来进行步行。因此，穿戴者1能利用自身的肌力与来自致动器的驱动扭矩的合力、来支撑整个体重并进行步行。
此时，对动作辅助装置100进行控制，以使得所提供的辅助力反映穿戴者1的意愿，该辅助力与伴随着步行动作的重心移动相对应。因此，对动作辅助装置100的致动器进行控制以使其不会产生与穿戴者1的意愿相反的作用力，从而不妨碍穿戴者1的动作。
如图5所示，动作辅助装置100具有：腰部框架10、脚部框架11～14、绑定带21～24、动力单元31～34、肌电位传感器41～44、鞋子51、52、以及控制单元60。此外，动作辅助装置100还具有供电给动力单元31～34、控制单元60等的电源（未图示）。电源可以安装于腰部框架10。
腰部框架10是用于支撑穿戴者1腰部的框架，被固定在穿戴者1的身体上。
腰部框架10与动力单元31、32相连结，并且该动力单元31、32可相对于腰部框架10自由转动。动力单元31、32经由脚部框架11、12与动力单元33、34相连结。动力单元33、34与脚部框架11、12相连结，并能相对于该脚部框架11、12自由转动。
鞋子51、52经由框架13、14与动力单元33、34相连接。动作辅助装置100的负荷全部由鞋子51、52支撑，因此不对穿戴者1产生负荷。
动力单元31～34分别被设置在属于大腿关节、小腿关节（髋关节、膝关节）的部分。框架11、12设置在沿着穿戴者1的大腿外侧的部分，框架13、14设置在沿着穿戴者1的小腿外侧的部分。因此，框架11～14能进行与穿戴者1的脚部相同的动作。
框架11、12通过绑定带21、22与穿戴者1的大腿绑定。另外，框架13、14通过绑定带23、24与穿戴者1的膝盖绑定。
动力单元31～34包含驱动电动机，驱动电动机的转轴通过齿轮将驱动扭矩传递到作为被驱动侧的框架11～14。该驱动扭矩通过绑定带21～24被传递到穿戴者1的脚上、以作为辅助力。
驱动电动机具有检测关节角度的角度传感器。角度传感器由例如对与关节角度成比例的脉冲数进行计数的本地编码器构成。角度传感器将所检测出的关节角度输出到控制单元60。
动力单元31～34相当于图1中的关节角度检测单元103、驱动信号生成单元131及驱动源132。
肌电位传感器41、42紧贴于穿戴者1的臀部，检测臀大肌的表面肌电位。由此，检测出例如与向后踢的力、上台阶时的肌力相对应的肌电位。
肌电位传感器43、44紧贴于穿戴者1的膝盖后侧，检测股二头肌的表面电位。由此，检测出与膝盖向后屈的肌力相对应的肌电位。
此外，虽未图示出，还设有：紧贴于穿戴者1的大腿根部前侧、通过检测髂腰肌的表面肌电位，来检测与脚向前跨出时的肌力相对应的肌电位传感器；以及紧贴于穿戴者1的膝盖前侧、检测股四头肌的表面肌电位，从而检测出与膝盖向前跨出时的肌力相对应的肌电位的肌电位传感器。
肌电位传感器将所检测出的肌电位输出到控制单元60。肌电位传感器41～44相当于生物电信号检测单元101。
鞋子51、52中设有鞋垫传感器（未图示）。鞋垫传感器例如包含对左脚、右脚的前侧、后侧的反作用力进行检测的反作用力传感器。反作用力传感器例如由压电元件组成，该压电元件输出与所施加的负荷相对应的电压，由此能检测出重心位置等。鞋垫传感器将检测结果输出到控制单元60。鞋垫传感器相当于重心位置检测单元104。
如上所述，穿戴者1能够使用接口装置140来进行调整，以使得辅助力、响应速度变为所希望的值。控制单元60相当于控制装置110及参数设定装置120。
接着，对使用接口装置140的辅助力等的调整方法进行说明。图6（a）是表示相当于接口装置140的显示单元141及输入单元142的触摸屏中显示的画面的示例。如图6（a）所示，触摸屏中，显示有以纵轴对应辅助力、以横轴对应响应速度的坐标系（坐标轴）。
若穿戴者1指定画面上的任意位置，则该位置上的坐标被检测出，并被发送到参数设定装置120。如上所述，参数设定装置从参数表中提取出坐标所对应的参数。
触摸屏中显示有：坐标切换键601、输入向导切换键602、动作选择键603、膝关节选择键604、髋关节选择键605、以及确定键606。
能够通过按压坐标切换键601来对所显示的坐标轴进行切换。例如，在图6（a）的显示画面中按压坐标切换键601，则切换成如图6（b）所示的坐标系。图6（b）所示的坐标系中，纵轴（y轴）对应辅助力，横轴（x轴）对应辅助的前后平衡。关于前后平衡，能够通过指示前侧（图中右侧），来增强对使关节向前方移动的力的响应；能够通过指示后侧（图中左侧），来增强对使关节向后方移动的力的响应。
触摸屏中，作为输入向导、显示有适合于穿戴者1的症状、状态的区域。图6（a）、（b）中分别显示了适合于症状A～C的区域。
症状A的区域是适合于处于将脚向前跨出的肌肉较弱的状态下的人的区域，将对髋关节的弯曲方向的辅助以及对膝关节的伸展方向的辅助设定得较强，以使其脚容易地跨出。
症状B的区域是适合于处于前后肌肉的衰弱程度相同、均较弱的状态下的人的区域，将双脚的膝关节及髋关节的辅助设定成相同的级别。
症状C的区域是适合于处于将脚向后踢出的肌肉较弱的状态下的人的区域，将对髋关节的伸展方向的辅助及对膝关节的弯曲方向的辅助设定得较强，以使得容易地将脚向后踢出。
如图6（a）、（b）可知，对于坐标系不同的图6（a）和图6（b），即使症状相同、适合的区域的位置也有所不同。穿戴者1可以通过根据自己的症状，指定输入向导中表示的区域，来获得合适的辅助力。
通过按压膝关节选择键604、髋关节选择键605，从而能够分别对各个关节的辅助力的强度等进行设定。在未指定关节的情况下，膝关节/髋关节的辅助将被设定成相同的级别。
如上所述，若按压确定键606，则参数设定单元121对随意控制单元111设定所提取出的参数。
通过按压输入向导切换键602，能够切换所显示的输入向导。例如，作为输入向导，图7（a）示出了与自行步行能力相对应的区域。通过在图7（a）的显示画面中按压输入向导键602，如图7（b）所示，会显示出与目的动作相对应的输入向导。
通过按压动作选择键603，能够选择作为参数设定对象的动作。例如，在图7（b）的显示画面中，能够选择起立动作或步行动作来作为参数的设定对象的动作。
利用图8中示出的流程图来对使用了这种接口装置140的参数设定方法进行说明。
（步骤S101）在接通电源，开始参数设定动作的情况下，检测参数设定装置120的数据保存单元122中是否保存有上次使用时的参数等。在保存的情况下，前进到步骤S102，在没有保存的情况下，前进到步骤S103。
（步骤S102）从数据保存单元122中读取出上次使用时、在接口装置140的显示单元141中显示的坐标系、所使用的参数表、参数等。
（步骤S103）从数据保存单元122中，读取出预先保存着的标准坐标系、参数表、参数等。
（步骤S104）在显示单元141中显示坐标系。
具体而言，通信单元123将在步骤S102或S103中从数据保存单元122中读取出的坐标系、输入向导、触摸键等信息发送到通信单元144。然后，显示单元141基于通信单元144所接收到的信息，来对坐标系、输入向导、触摸键等进行显示。
（步骤S105）在按压坐标切换键601的情况下，前进到步骤S106，在未按压的情况下，前进到步骤S107。
（步骤S106）在显示单元141中显示不同的坐标系。
具体而言，通信单元144通知通信单元123存在坐标切换指示。通信单元123从数据保存单元122中读取出与在显示单元141中显示的坐标系不同的坐标系的信息，并发送到通信单元144。然后，显示单元141基于通信单元144所接收到的信息，对不同的坐标系进行显示。
重复步骤S105及S106、直到显示单元141显示出所希望的坐标系。
（步骤S107）参数设定单元121读取出与显示在显示单元141中的坐标系相对应的参数表。例如，在显示单元141中显示有如图6（a）所示的坐标系的情况下，图4所示的参数表被读取出。
另外，在显示单元141中显示有如图6（b）所示的坐标系的情况下，图9所示的参数表被读取出。在输入坐标为（xi，yj）的情况下，KFij表示与随意控制单元111中的膝关节的弯曲相对应的肌电位的增幅（增益）。
在输入坐标为（xi，yj）的情况下，KEij表示与随意控制单元111中的膝关节的伸展相对应的肌电位的增幅（增益）。
另外，在输入坐标为（xi，yj）的情况下，HFij表示与随意控制单元111中的髋关节的弯曲相对应的肌电位的增幅（增益）。
另外，在输入坐标为（xi，yj）的情况下，HEij表示与随意控制单元111中的髋关节的伸展相对应的肌电位的增幅（增益）。
并且，如图10所示，参数设定单元121也可以读取记录有用于自律控制单元112的多个辅助模式的参数表。对各个阶段准备有这样的参数表。在图10中，f11（x，y）～fnn(x,y)是表示各辅助模式的函数，示出了扭矩的输出模式、关节角度的轨迹图案等。在自律控制单元112确定了阶段的情况下，读取出与所确定的阶段相对应的参数表。然后，基于输入坐标，从所读取出的参数表中选择辅助参数。自律控制单元112生成与所选择的辅助参数相对应的自律指令信号。
（步骤S108）在按压输入向导切换键602的情况下，前进到步骤S109，在未按压的情况下，前进到步骤S110。
（步骤S109）在显示单元141中显示不同的输入向导。
具体而言，通信单元144通知通信单元123存在有输入向导切换指示。通信单元123从数据保存单元122中读取出与显示在显示单元141中的输入向导不同的输入向导的信息，并发送到通信单元144。然后，显示单元141基于通信单元144所接收到的信息，对不同的输入向导进行显示。
（步骤S110）在按压膝关节选择键604/髋关节选择键605的情况下，前进到步骤S111，在未按压的情况下，前进到步骤S112。
（步骤S111）将对在步骤S110中选出的关节相对应的肌电位进行处理的随意控制单元111的放大增益、滤波处理的截止频率指定为参数设定对象。
（步骤S112）在按压动作选择键603的情况下，前进到步骤S113，在未按压的情况下，前进到步骤S114。
（步骤S113）指定作为参数设定对象的动作。所指定的动作例如是步行动作、起立动作、坐下动作等。
（步骤S114）由穿戴者1指定显示在显示单元141中的坐标系上的任意坐标。
（步骤S115）坐标检测单元143检测出在步骤S114中指定的坐标。然后，通信单元144将所检测到的坐标发送给通信单元123。
（步骤S116）参数设定单元121从通信单元123处接收到在步骤S115中检测到的坐标。然后，参数设定单元121参照参数表，提取出与坐标相对应的参数。
（步骤S117）在按压确定键606的情况下，前进到步骤S118，在未按压的情况下，返回步骤S105。
（步骤S118）参数设定单元121对随意控制单元111设定在步骤S116中提取出的参数。
穿戴者能够通过在接口装置140所显示的坐标系中、指定所希望的坐标，来调整并设定辅助力、辅助平衡、响应速度等。在穿戴者设定参数时，即使该穿戴者不具有参数的变化量怎样反映辅助力这样的专业知识，也能对参数进行设定。
由此，通过使用本实施方式所涉及的穿戴式动作辅助装置的接口装置，从而能够简单地对穿戴式动作辅助装置的参数进行设定。
在上述实施方式中，对接口装置的显示单元141及输入单元142是触摸屏的例子进行了说明，但也可以在作为显示单元141的液晶画面等中显示光标，并使用作为输入单元142的按钮来移动光标，从而指定坐标等。
如图11所示，在控制装置110和驱动信号生成单元131之间，设有调节从控制装置110输出的合成指令信号的调节单元133，参数设定装置120也可以对包含在调节单元133中的放大参数进行设定。根据这样的构成，也能调整辅助的强弱。
在上述实施方式中，数据保存单元122中保存有参数表，也可以保存用于计算参数的函数。若参数设定单元121从接口装置140接收到坐标，则将坐标的x，y值输入到函数中，计算出随意控制单元111中的设定参数。
上述实施方式中，显示单元141中显示有纵轴、横轴这2个轴，但也可以仅显示1个轴。例如，显示单元141仅显示调整辅助力强弱的轴。在该情况下，数据保存单元122中优选保存仅与1个轴的坐标相对应的参数表。或者，显示单元141可以仅显示追踪生物电信号的变化、对提供给穿戴者1的动力发生变化时的响应速度进行调整的轴。
上述实施方式中说明的接口装置140的至少一部分可以由硬件构成，也可以由软件构成。在由软件构成的情况下，实现接口装置140的至少一部分的功能的程序可以存储在软盘、CD－ROM等记录介质中，如图12所示，由计算机读取并执行。记录介质并不局限于磁盘、光盘等可装卸的记录介质，也可以是硬盘装置、存储器等固定式的记录介质。
此外，实现接口装置140的至少一部分的功能的程序也可以通过互联网等的通信回路（包括无线通信）进行发布。并且，可以对该程序进行加密、调制，或者在经压缩后的状态下，通过互联网等有线线路、无线线路，或存储在记录介质中，来进行发布。
另外，本发明并不局限于上述实施方式本身，在实施阶段能够在不脱离其要点的范围内、对构成要素进行变形以使其具体化。此外，通过将上述实施方式中所公开的多个构成要素进行适当组合，从而能够形成各种发明。例如，可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。另外，也可以将不同的实施方式中的结构要素进行适当组合。
标号说明
100  穿戴式动作辅助装置
101  生物电信号检测单元
103  关节角度检测单元
104  重心位置检测单元
110  控制装置
120  参数设定装置
131  驱动信号生成单元
132  驱动源（致动器）
140  接口装置

Claims (9)

1.一种穿戴式动作辅助装置，包括：
驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；
第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；
第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；
第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；
第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；
第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；
合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；
生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；
显示单元，该显示单元具有显示第1坐标轴的画面，该第1坐标轴与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱、或提供给所述穿戴者的动力对于所述生物电信号的变化而产生的变化的响应速度相对应；
输入单元，该输入单元输入对所述画面内的任意位置的指定；
第3检测单元，该第3检测单元检测出所述指定位置的坐标；
第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了所述画面内的坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及
设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所述检测到的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数。
2.如权利要求1中所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述第1坐标轴与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱相对应，
所述参数表规定了所述画面内的坐标、与所述第1控制单元中的放大增益之间的对应关系，
所述设定单元从所述参数表中提取出与所述检测到的坐标相对应的增益，并在所述第1控制单元中设定所提取出的增益。
3.如权利要求1中所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述第1坐标轴与提供给所述穿戴者的动力对于所述生物电信号的变化而产生的变化的响应速度相对应，
所述参数表规定了所述画面内的坐标、与所述第1控制单元中的滤波处理的截止频率之间的对应关系，
所述设定单元从所述参数表中提取出与所述检测到的坐标相对应的截止频率，并在所述第1控制单元中设定所提取出的截止频率。
4.如权利要求2中所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述显示单元还能进一步显示第2坐标轴，该第2坐标轴与提供给所述穿戴者的动力对于所述生物电信号的变化而产生的变化的响应速度相对应，
所述参数表规定了所述画面内的坐标、与所述第1控制单元中的滤波处理的截止频率之间的对应关系，
所述设定单元从所述参数表中提取出与所述检测到的坐标相对应的截止频率，并在所述第1控制单元中设定所提取出的截止频率。
5.如权利要求1至3中任一项所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述显示单元能进一步显示与提供给所述穿戴者的动力的前后平衡相对应的第2坐标轴，
所述参数表规定了所述画面内的坐标、和分别与所述穿戴者的膝关节的伸展、膝关节的弯曲、髋关节的伸展、髋关节的弯曲相对应的所述生物电信号的放大增益之间的对应关系，
所述设定单元从所述参数表中分别提取出与所述检测到的坐标相对应的所述膝关节的伸展、膝关节的弯曲、髋关节的伸展、以及髋关节的弯曲的增益，并在所述第1控制单元中设定所提取出的增益。
6.如权利要求4中所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述显示单元能显示第3坐标轴，该第3坐标轴与提供给所述穿戴者的动力的前后平衡相对应，
所述输入单元能够接收在所述第1至第3坐标轴中、切换显示在所述显示单元中的1个或2个坐标轴的指示，
所述参数表规定了所述画面内的坐标、和分别与所述穿戴者的膝关节的伸展、膝关节的弯曲、髋关节的伸展、髋关节的弯曲相对应的所述生物电信号的放大增益之间的对应关系，
在所述显示单元中显示有所述第3坐标轴的情况下，所述设定单元从所述参数表中分别提取出与所述检测到的坐标相对应的所述膝关节的伸展、膝关节的弯曲、髋关节的伸展、以及髋关节的弯曲的增益，并在所述第1控制单元中设定所提取出的增益。
7.如权利要求1至6中任一项所述的穿戴式动作辅助装置，其特征在于，
所述第2保存单元中保存有输入向导信息，该输入向导信息表示与多个症状或多个目的动作相对应的区域，
所述显示单元显示所述坐标轴、以及基于所述输入向导信息的区域。
8.一种穿戴式动作辅助装置的接口装置，接收对穿戴式动作辅助装置的所述动力的调整指示，该穿戴式动作辅助装置包括：
驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；
第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；
第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；
第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；
第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；
第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；
合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；
生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；
第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及
设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所提供的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数，
该穿戴式动作辅助装置的接口装置包括：
显示单元，该显示单元具有显示坐标轴的画面，该坐标轴与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱相对应；
输入单元，该输入单元输入对所述画面内的任意位置的指定；
第3检测单元，该第3检测单元检测出所述指定位置的坐标；
通信单元，该通信单元将所述检测到的坐标发送给所述设定单元。
9.一种使计算机执行的程序，使计算机作为接收对穿戴式动作辅助装置的所述动力的调整指示的接口装置、来运行，该穿戴式动作辅助装置包括：
驱动源，该驱动源提供穿戴者动力；
第1检测单元，该第1检测单元检测出伴随所述穿戴者的肌肉活动而产生的生物电信号；
第2检测单元，该第2检测单元检测出所述穿戴者的关节的角度；
第1控制单元，该第1控制单元对所述生物电信号进行包含滤波处理及放大在内的信号处理，并生成第1指令信号，该第1指令信号用于使所述驱动源生成与经所述信号处理后的所述生物电信号相对应的动力；
第1保存单元，该第1保存单元保存有与构成任务的阶段相对应的所述穿戴者的关节角度的基准参数，该任务是对所述穿戴者的动作模式进行分类后得到的；
第2控制单元，该第2控制单元通过将由所述第2检测单元检测出的关节角度、与所述基准参数进行比较，从而确定所述穿戴者的动作模式的阶段，并生成第2指令信号，该第2指令信号用于使所述驱动源生成与该阶段相对应的动力；
合成单元，该合成单元将所述第1指令信号与所述第2指令信号进行合成、以生成合成指令信号；
生成单元，该生成单元基于所述合成指令信号、来生成驱动电流，并提供给所述驱动源；
第2保存单元，该第2保存单元保存有参数表，该参数表规定了坐标、与所述第1控制单元内的所述信号处理的参数之间的对应关系；以及
设定单元，该设定单元从所述参数表中提取出与所提供的坐标相对应的参数，并对所述第1控制单元设定所提取出的参数，
该程序使计算机执行如下步骤：
在显示单元的画面中显示与所述驱动源提供给所述穿戴者的动力的强弱相对应的坐标轴的步骤；
对所述画面内的任意位置的指定进行输入的步骤；
检测所述指定位置的坐标的步骤；以及
将所述检测到的坐标发送到所述设定单元的步骤。
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CN (1) CN103379881B (zh)
CA (1) CA2823155C (zh)
PL (1) PL2644168T3 (zh)
WO (1) WO2012091038A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104825257A (zh) * 2015-03-24 2015-08-12 华南理工大学 腰部可穿戴功能辅助机械臂
CN105899177A (zh) * 2013-11-29 2016-08-24 雷克斯生物有限公司 助行器
CN110111323A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 髋关节检测方法及装置
CN112809651A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 深圳市英汉思动力科技有限公司 一种助力外骨骼控制方法、控制系统和计算机设备
CN112996635A (zh) * 2018-11-13 2021-06-18 日本电气株式会社 负荷减轻辅助设备、负荷减轻辅助系统、负荷减轻辅助方法、程序以及用于存储程序的存储介质
CN113081429A (zh) * 2021-04-16 2021-07-09 西北工业大学 一种治疗膝骨关节炎的柔性智能辅助系统
CN113426081A (zh) * 2021-05-28 2021-09-24 杭州国辰迈联机器人科技有限公司 基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统
CN114732679A (zh) * 2021-01-07 2022-07-12 丰田自动车株式会社 电动辅助装置以及控制装置

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5974668B2 (ja) * 2012-06-25 2016-08-23 国立大学法人 筑波大学 マニピュレーションシステム
JP5974666B2 (ja) * 2012-06-25 2016-08-23 国立大学法人 筑波大学 マニピュレーションシステム
JP5986445B2 (ja) * 2012-07-20 2016-09-06 国立大学法人九州大学 歩行用遊脚振子運動補助具およびアシスト力の制御方法
KR102018706B1 (ko) * 2013-03-15 2019-09-05 에스알아이 인터내셔널 엑소수트 시스템
JP6284318B2 (ja) * 2013-08-30 2018-02-28 三菱重工業株式会社 パワーアシストスーツ
JP6284319B2 (ja) * 2013-08-30 2018-02-28 三菱重工業株式会社 パワーアシストスーツ
KR20150055958A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 삼성전자주식회사 착용형 로봇 및 그 제어 방법
KR102131277B1 (ko) 2013-12-30 2020-07-07 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법
JP6357628B2 (ja) * 2014-01-30 2018-07-18 国立大学法人 筑波大学 装着式動作補助装置、及び装着式動作補助装置の操作ユニット
JP6407539B2 (ja) * 2014-03-13 2018-10-17 株式会社東芝 膝関節動作支援装置
WO2015143157A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 Ekso Bionics, Inc. Ambulatory exoskeleton and method of relocating exoskeleton
JP6414664B2 (ja) * 2014-06-13 2018-10-31 国立大学法人 筑波大学 義肢装着式動作補助装置
KR102250260B1 (ko) * 2014-07-17 2021-05-10 삼성전자주식회사 연결 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102352338B1 (ko) * 2014-07-17 2022-01-18 삼성전자주식회사 연결 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102120960B1 (ko) 2014-07-17 2020-06-09 삼성전자주식회사 지지 프레임 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102250225B1 (ko) * 2014-07-24 2021-05-10 삼성전자주식회사 운동 보조 장치 및 그 제어 방법
KR102250265B1 (ko) * 2014-09-01 2021-05-10 삼성전자주식회사 토크 패턴을 조정하기 위한 장치 및 방법
JP6368792B2 (ja) * 2014-10-29 2018-08-01 村田機械株式会社 訓練装置及び力量の補正方法
CN105616042B (zh) * 2014-10-30 2017-10-10 中国科学院深圳先进技术研究院 一种智能假手控制系统
CN105902363B (zh) * 2015-02-19 2020-02-07 松下知识产权经营株式会社 辅助服、辅助服的控制部的控制方法
US10050700B2 (en) * 2015-03-18 2018-08-14 Cardiac Pacemakers, Inc. Communications in a medical device system with temporal optimization
WO2016179275A1 (en) 2015-05-05 2016-11-10 Ekso Bionics, Inc. Ensuring operator engagement in an exoskeleton bionic device
KR102529617B1 (ko) 2015-07-23 2023-05-09 삼성전자주식회사 보행 보조 방법 및 이를 수행하는 장치들
KR102482436B1 (ko) 2015-09-02 2022-12-28 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 그 동작 방법
KR102503910B1 (ko) * 2015-11-09 2023-02-27 삼성전자주식회사 기립 보조 방법 및 장치
JP6754563B2 (ja) * 2015-11-20 2020-09-16 株式会社クボタ アシストスーツ
CN105496734A (zh) * 2016-01-15 2016-04-20 中国矿业大学 一种基于机械外骨骼动作状态的随动系统
CN105902368A (zh) * 2016-03-01 2016-08-31 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 连杆关节一体化液压驱动外骨骼控制系统及其控制方法
JP2017154210A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 パナソニック株式会社 動作支援装置、及び、動作支援システム
US10118291B2 (en) 2016-03-10 2018-11-06 Massachusetts Institute Of Technology Robotic systems for supporting a user
JP6742196B2 (ja) * 2016-08-24 2020-08-19 Cyberdyne株式会社 生体活動検出装置および生体活動検出システム
WO2018066151A1 (ja) * 2016-10-06 2018-04-12 Cyberdyne株式会社 歩行障害支援装置及び歩行障害支援方法
JP6650384B2 (ja) * 2016-11-02 2020-02-19 本田技研工業株式会社 動作補助装置
WO2019005945A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 Massachusetts Institute Of Technology PORTABLE ROBOTIC SYSTEMS FOR SUPPORTING A LOAD
DE102017123574A1 (de) * 2017-10-10 2019-04-11 Exoiq Gmbh System zur muskelkraftunterstützung
KR102505214B1 (ko) 2017-11-15 2023-03-02 삼성전자주식회사 운동 보조 장치
US20190240103A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Bionic Power Inc. Exoskeletal gait rehabilitation device
DE102018103300A1 (de) * 2018-02-14 2019-08-14 Noonee Ag Tragbare Sitzhaltungshilfevorrichtung
EP3979954A1 (de) * 2019-06-05 2022-04-13 Otto Bock Healthcare Products GmbH Verfahren zum betreiben einer orthopädietechnischen einrichtung und entsprechende einrichtung
KR102234788B1 (ko) 2020-07-01 2021-04-01 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법
WO2024057088A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-21 Able Human Motion, S.L. Terminal display for a system to assist walking

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230099A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置、及び装着式動作補助装置における駆動源の制御方法、及びプログラム
CN1929805A (zh) * 2004-03-11 2007-03-14 山海嘉之 安装式动作辅助装置、安装式动作辅助装置的校准装置以及校准程序
US20070129648A1 (en) * 2000-05-04 2007-06-07 Ralph Etienne-Cummings Biomorphic rhythmic movement controller
JP2010017390A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Univ Of Tsukuba 装着式動作補助装置、基準パラメータデータベース構築装置、装着式動作補助装置における駆動制御方法、基準パラメータデータベース構築方法、及びそのプログラム
JP2010263934A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Univ Of Tsukuba 動作補助装置、及び該動作補助装置を管理する情報管理装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001261142A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-12 Johns Hopkins University Biomorphic rhythmic movement controller
US7918808B2 (en) * 2000-09-20 2011-04-05 Simmons John C Assistive clothing
WO2002049534A2 (en) 2000-12-19 2002-06-27 Alorman Advanced Medical Technologies, Ltd. Method for controlling multi-function myoelectric prothesis
US7153242B2 (en) * 2001-05-24 2006-12-26 Amit Goffer Gait-locomotor apparatus
US7390309B2 (en) * 2002-09-23 2008-06-24 Honda Motor Co., Ltd. Human assist system using gravity compensation control system and method using multiple feasibility parameters
US6966882B2 (en) * 2002-11-25 2005-11-22 Tibion Corporation Active muscle assistance device and method
JP4465993B2 (ja) * 2003-06-30 2010-05-26 東洋インキ製造株式会社 電極腐蝕を起こさない非水性インクジェットインキ
JP4503311B2 (ja) * 2004-02-25 2010-07-14 本田技研工業株式会社 脚体運動補助装具の発生トルク制御方法
US8437844B2 (en) * 2006-08-21 2013-05-07 Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital Method, system and apparatus for real-time classification of muscle signals from self-selected intentional movements
US8585620B2 (en) * 2006-09-19 2013-11-19 Myomo, Inc. Powered orthotic device and method of using same
JP5098114B2 (ja) * 2007-02-08 2012-12-12 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 駆動力算出装置、駆動力算出方法、筋力補助装置、駆動力算出プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP5283401B2 (ja) * 2007-03-22 2013-09-04 国立大学法人 筑波大学 リハビリテーション支援装置
JP5229621B2 (ja) 2007-08-20 2013-07-03 国立大学法人 筑波大学 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
WO2009084387A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 University Of Tsukuba 重心位置検出装置及び重心位置検出装置を備えた装着式動作補助装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070129648A1 (en) * 2000-05-04 2007-06-07 Ralph Etienne-Cummings Biomorphic rhythmic movement controller
JP2005230099A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置、及び装着式動作補助装置における駆動源の制御方法、及びプログラム
CN1929805A (zh) * 2004-03-11 2007-03-14 山海嘉之 安装式动作辅助装置、安装式动作辅助装置的校准装置以及校准程序
JP2010017390A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Univ Of Tsukuba 装着式動作補助装置、基準パラメータデータベース構築装置、装着式動作補助装置における駆動制御方法、基準パラメータデータベース構築方法、及びそのプログラム
JP2010263934A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Univ Of Tsukuba 動作補助装置、及び該動作補助装置を管理する情報管理装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105899177A (zh) * 2013-11-29 2016-08-24 雷克斯生物有限公司 助行器
CN104825257A (zh) * 2015-03-24 2015-08-12 华南理工大学 腰部可穿戴功能辅助机械臂
CN104825257B (zh) * 2015-03-24 2017-06-16 华南理工大学 腰部可穿戴功能辅助机械臂
CN112996635A (zh) * 2018-11-13 2021-06-18 日本电气株式会社 负荷减轻辅助设备、负荷减轻辅助系统、负荷减轻辅助方法、程序以及用于存储程序的存储介质
CN110111323A (zh) * 2019-05-13 2019-08-09 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 髋关节检测方法及装置
CN110111323B (zh) * 2019-05-13 2021-08-10 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 髋关节检测方法及装置
CN112809651A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 深圳市英汉思动力科技有限公司 一种助力外骨骼控制方法、控制系统和计算机设备
CN112809651B (zh) * 2019-11-15 2021-10-29 深圳市英汉思动力科技有限公司 一种助力外骨骼控制方法、控制系统和计算机设备
CN114732679A (zh) * 2021-01-07 2022-07-12 丰田自动车株式会社 电动辅助装置以及控制装置
CN114732679B (zh) * 2021-01-07 2024-04-26 丰田自动车株式会社 电动辅助装置以及控制装置
CN113081429A (zh) * 2021-04-16 2021-07-09 西北工业大学 一种治疗膝骨关节炎的柔性智能辅助系统
CN113426081A (zh) * 2021-05-28 2021-09-24 杭州国辰迈联机器人科技有限公司 基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2644168A4 (en) 2017-07-19
PL2644168T3 (pl) 2019-08-30
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US20140012164A1 (en) 2014-01-09
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CN103379881B (zh) 2015-12-09
KR101742350B1 (ko) 2017-06-15
EP2644168A1 (en) 2013-10-02
CA2823155A1 (en) 2012-07-05
JP2012135486A (ja) 2012-07-19
WO2012091038A1 (ja) 2012-07-05
US9943458B2 (en) 2018-04-17
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JP5642534B2 (ja) 2014-12-17

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