CN105816301A - 辅助服、辅助服的控制部的控制方法 - Google Patents

辅助服、辅助服的控制部的控制方法 Download PDF

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    • A61H2230/605Muscle strain, i.e. measured on the user, e.g. Electromyography [EMG] used as a control parameter for the apparatus

Abstract

本发明涉及的辅助服是穿戴于人体(1)的部位的辅助服(4),具备:进行伸缩驱动的服装合身用致动器(5),其沿着服装主体(2)的至少一端部呈线状配置多条;进行伸缩驱动的辅助用致动器(6),其在服装主体上与合身用致动器交叉而呈线状配置多条;以及控制部,其分别控制辅助用致动器的驱动和合身用致动器的驱动。

Description

辅助服、辅助服的控制部的控制方法
技术领域
本发明涉及穿戴于生物体上辅助生物体的发力来支援生物体的动作的辅助服、辅助服的控制部的控制方法。
背景技术
以往,已知一种人体运动辅助装置,其通过将布等网状的人体穿戴部穿戴于人体膝盖等关节部位,并驱动设置于人体穿戴部的致动器来辅助人体的发力,从而能够支援日常生活中的动作(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-250842号公报
发明内容
然而,在以往技术中,例如需要用于使来自致动器的助力适当地作用于生物体的改善。
非限定性且例示性的一个技术方案是使助力适当地作用于生物体的辅助服。
从本说明书及附图中可知本发明的一个技术方案的附加的益处及优点。该益处和/或优点可以由本说明书及附图中公开的各种技术方案及特征单独提供,为了获得一个以上该益处和/或优点并不需要采用所有的技术方案及特征。
本发明的一个技术方案涉及的辅助服是一种穿戴于生物体的部位的辅助服,具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的肌肉的伸缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;以及
控制部,其分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动。
此外,这些概括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的记录介质来实现,也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序和计算机可读取的记录介质的任意组合来实现。计算机可读取的记录介质包括例如CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory)等非易失性的记录介质。
根据本发明,能够使来自辅助用致动器的助力适当地作用于例如生物体的肌肉。
附图说明
图1是表示用户穿上了本发明的第1实施方式涉及的辅助服的状态的说明图。
图2是图1的辅助服的立体图。
图3A是与辅助服相关的框图。
图3B是用于说明比较判定的说明图,
图3C是图3B中的判定所使用的时间响应模式的阶段E的信号的说明图。
图3D是基于图3B中的判定的阶段E中的辅助用致动器(作为代表例是致动器A~E)的驱动例的说明图。
图4是表示辅助服主体的表面的服装合身用致动器的配置状态的说明图。
图5是表示服装主体的表面的辅助用致动器的配置状态的说明图。
图6是以与肌肉的关系来表示服装主体的正面的传感器的配置状态的说明图。
图7是以与肌肉的关系来表示服装主体的背面的传感器的配置状态的说明图。
图8是致动器的说明图。
图9是致动器的放大说明图。
图10是另一致动器的说明图。
图11是变形例涉及的致动器的说明图。
图12是变形例涉及的致动器的说明图。
图13是变形例涉及的致动器的说明图。
图14是表示传感器的配置与肌肉的关系的说明图。
图15是表示模拟布线的情况下的从传感器引出的布线的说明图。
图16是表示数字布线的情况下的从传感器引出的布线的说明图。
图17是将轴向力传感器安装于用户的状态的平面说明图。
图18是将轴向力传感器安装于用户的状态的侧面说明图。
图19是将垂直方向力传感器安装于用户的状态的平面说明图。
图20是将垂直方向力传感器安装于用户的状态的侧面说明图。
图21是基于由控制部实现的传感器输出的服装合身用致动器的力控制动作的流程图。
图22是传感器的具体的配置位置的说明图。
图23是服装主体的第1构造例的截面图
图24是服装主体的第2构造例的截面图。
图25是服装主体的第3构造例的截面图。
图26是服装主体的第4构造例的截面图。
图27是传感器校准的说明图。
图28是传感器输出的处理方式的说明图。
图29是另一传感器输出的处理方式的说明图。
图30是表示服装辅助下的整体的动作流程的流程图。
图31是根据不同用户由于肌肉的位置不同而选择不同的辅助用致动器的情况的说明图。
图32是根据不同用户由于肌肉的位置不同而选择不同的辅助用致动器的情况的说明图。
图33是表示致动器校准的动作的流程的流程图。
图34是通过服装辅助而实现的步行辅助的工序的说明图。
图35是由控制部进行的辅助用致动器的驱动控制的流程图。
图36是将服装主体勒紧于用户时的一系列动作的说明图。
图37是另一方法的将服装主体勒紧于用户时的一系列动作的说明图。
图38是服装主体穿戴时的服装合身用致动器的动作步骤的流程图。
图39是服装主体的脱衣动作的说明图
图40是使服装主体相对于用户松开时的一系列动作的说明图。
图41是服装主体的脱衣动作的流程图。
图42是表示在服装主体产生了褶皱的状态的说明图。
图43是表示在服装主体产生了褶皱的状态的截面图。
图44是表示在服装主体产生了褶皱的状态下的传感器输出的说明图。
图45是对产生了褶皱这一情况进行自动检测的处理的流程图。
图46A是设置时间差而将多个服装合身用致动器依次驱动的处理的流程图。
图46B是接着图46A的、设置时间差而将多个服装合身用致动器依次驱动的处理的流程图。
图46C是接着图46B的、设置时间差而将多个服装合身用致动器依次驱动的处理的流程图。
图46D是接着图46C的、设置时间差而将多个服装合身用致动器依次驱动的处理的流程图。
图47是表示设置时间差而将多个服装合身用致动器依次驱动的处理中的、由服装合身用致动器产生的勒紧力与阈值的关系的说明图。
图48是在勒紧动作时由控制部判定为有褶皱的情况下,再次重新进行该区域的勒紧动作的动作的说明图。
图49是在勒紧动作时由控制部判定为有褶皱的情况下,再次重新进行该区域的勒紧动作的动作的流程图。
图50是遍及整个服装主体而配置相同的服装合身用致动器的情况的说明图。
图51是在服装主体配置两种服装合身用致动器的情况的说明图。
图52是肘部用的辅助服的说明图
图53是手指用的辅助服的说明图
附图标记说明
1人体(用户)
1a皮肤
1b肌肉
1d腿
1e目标肌肉
1f胳膊
1g肘部
1h手
1j手指
2、2B服装主体
2a上端部
2b大腿部的腿根部
2c下端部
2d从大腿部的前侧中央到腰部的部分
2e端部2a~2c以外的其他部分
2f部分2d以外的部分
2g与肌肉对应的区域
2h传感器目标区域
2k约束部
3控制器带
3a接合部
4辅助服
4B肘部用的辅助服
4C手指用的辅助服
5,5C,5D服装合身用致动器
5a电极
6,6A~6F辅助用致动器
7传感器
7A轴向力传感器
7B垂直方向力传感器
8控制部
8a存储部
8b运算部
8c判定部
8d驱动部
8e致动器选择部
9传感器用布线
15信息终端机
16输入输出装置
18操作装置
30橡胶管
31网眼状纤维
32McKibben型致动器
33凸缘
34配管
39褶皱
41第1层
42第2层
43第3层
44第4层
45第1构造例
46辅助用致动器固定部
47辅助用致动器的布线
51第1层
52第2层
53第3层
55第2构造例
56辅助用致动器固定部
57辅助用致动器的布线
61第1层
62第2层
63第3层
64第4层
65第3构造例
66辅助用致动器固定部
67辅助用致动器的布线
71第1层
72第2层
73第3层
75第4构造例
76辅助用致动器固定部
77辅助用致动器的布线
具体实施方式
以下,基于附图来详细说明本发明涉及的实施方式。
以下,在参照附图来详细说明本发明的实施方式之前,对本发明的各种技术方案进行说明。
本发明的第1技术方案涉及的辅助服是穿戴于生物体的部位的辅助服,具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的肌肉的伸缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;以及
控制部,其分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动。
如果像以往的辅助服那样仅使用了辅助用致动器,可能会在辅助用致动器的伸缩过程中在辅助服上产生不平的褶皱、导致产生辅助服与人体不合身的情况。因此,例如存在如下的问题:难以应对各种体型的人体,辅助服的合身状态或穿戴位置容易变得不适当,由致动器产生的助力不再充分作用于人体的肌肉。
根据本技术方案,除了辅助用致动器之外,还与辅助用致动器交叉地设置有合身用致动器。由此,不仅能够利用辅助用致动器使辅助服沿着肌肉的伸缩方向伸缩,还能够利用合身用致动器使辅助服沿着与辅助用致动器交叉的方向收缩。因此,利用合身用致动器,能够防止在辅助用致动器的伸缩过程中在辅助服上产生不平的褶皱,并且能够形成更适当地与生物体合身的状态。其结果是,能够使来自辅助用致动器的助力更适当地作用于生物体的肌肉。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述辅助用致动器沿着从辅助服主体的一端部向另一端部的方向呈线状配置多条,
所述合身用致动器沿着所述辅助服主体的所述一端部和所述另一端部的至少任一端部的周围方向呈线状配置多条。
根据本技术方案,对于从辅助服主体的一端部向另一端部的方向,通过辅助用致动器使助力起作用。另外,通过在沿着一端部和另一端部的至少任一端部的周围方向配置有合身用致动器的状态下使合身用致动器收缩,能够实现辅助服的端部与生物体更适当地合身的状态。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述合身用致动器在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的周围方向呈线状配置多条。
根据本技术方案,通过在沿着部位的周围方向配置有合身用致动器的状态下使合身用致动器收缩,能够实现辅助服整体与部位更适当地合身的状态。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述辅助服还具备多个传感器,所述多个传感器配置在分别配置有所述辅助用致动器和所述合身用致动器的位置或各个致动器的配置位置的周围,检测所述辅助服是否与所述生物体接触,
所述控制部基于来自所述传感器的检测结果,控制所述合身用致动器的驱动。
根据本技术方案,由于基于传感器的检测结果来控制合身用致动器的驱动,所以能够更切实地形成辅助服被勒紧了的状态。由此,能够实现与生物体更合身的状态,因此能够使来自辅助用致动器的助力作用于肌肉。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述传感器是检测在将要活动所述肌肉时产生的电压的肌电传感器,
所述控制部基于来自所述肌电传感器的检测结果,控制所述辅助用致动器的驱动。
在此,由肌电传感器检测的电压是在将要活动肌肉时产生的电压,即不是在实际活动肌肉之后产生的电压,而是在即将活动之前产生的电压。因此,根据本技术方案,能够基于在即将活动肌肉之前产生的电压的检测结果来控制辅助用致动器的驱动。其结果是,由辅助用致动器进行的辅助的跟随性提高。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:在与所述部位中的所述肌肉对应的区域配置所述传感器的密度,比在与所述肌肉对应的区域以外的区域配置所述传感器的密度大。
在此,与肌肉对应的区域是在活动了肌肉时穿戴辅助服的生物体的部位之中活动较大的区域。因此,例如在传感器为肌电传感器的情况下,根据本技术方案,通过在与肌肉对应的区域重点配置肌电传感器,能够更切实地检测肌肉的活动,能够进行更适当的辅助。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述控制部基于所述多个传感器的检测结果,对所述辅助用致动器之中与配置在与所述肌肉对应的区域的所述传感器接近的所述辅助用致动器进行驱动控制。
根据本技术方案,与肌肉所对应的区域接近的辅助用致动器被驱动控制。其结果是,能够使辅助用致动器的助力更切实地作用于肌肉。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:在与所述部位中的所述肌肉对应的区域配置所述辅助用致动器的密度,比在与所述肌肉对应的区域以外的区域配置所述辅助用致动器的密度大。
根据本技术方案,在与肌肉对应的区域重点配置辅助用致动器。其结果是,能够增加对肌肉作用助力的辅助用致动器的条数,并且能够从多个辅助用致动器之中选择更适当的辅助用致动器。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:在与辅助服主体的端部对应的区域配置所述合身用致动器的密度,比在与所述端部对应的区域以外的区域配置所述合身用致动器的密度大。
根据本技术方案,在与穿戴辅助服的生物体的体轴向的端部对应的区域重点配置合身用致动器。其结果是,能够防止辅助服主体的下滑或上移。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述控制部,
在使所述多个合身用致动器的第1致动器收缩时,根据所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的配置位置或其周围的所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的配置位置或其整个周围是否与所述生物体接触,
在判断为所述第1致动器的配置位置或其整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述多个合身用致动器的第2致动器收缩。
根据本技术方案,多条合身用致动器不是全部一次性收缩,而是一条一条阶段性地收缩。由此,能够防止由于合身用致动器的收缩而在辅助服上产生不平的褶皱。因此,在所有合身用致动器的收缩完成时,能够实现各合身用致动器的周围全部与生物体接触的状态。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述第2致动器与所述第1致动器相邻地配置。
根据本技术方案,合身用致动器在一定的方向上阶段性地收缩,能够防止在辅助服上产生褶皱,并且能够更适当地使辅助服与生物体合身。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成,所述控制部从辅助服主体的轴向的一端部向另一端部依次使所述合身用致动器收缩。
根据本技术方案,合身用致动器从辅助服主体的轴向的一端部向另一端部依次收缩,能够防止在辅助服上产生褶皱,并且能够进一步使辅助服与生物体合身。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述辅助服还具备通知部,
所述控制部,在根据所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的配置位置或其周围的所述传感器的检测结果判断为所述第1致动器的配置位置或其整个周围未与所述生物体接触的情况下,利用所述通知部来通知所述辅助服未与所述生物体接触这一情况。
根据本技术方案,能够通知辅助服未与生物体接触这一情况,即能够通知在辅助服上产生了褶皱这一情况。由此,能够促使穿戴辅助服的生物体去消除褶皱,能够更适当地使辅助服与生物体合身。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:与由所述通知部进行的通知一起,所述控制部使所述第1致动器进行伸缩驱动来产生振动。
根据本技术方案,作为生物体的一例的用户能够掌握辅助服未与生物体接触的部位、即在辅助服上产生了褶皱的部位,能够更切实地促使消除褶皱。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述合身用致动器是通过施加热而收缩的线状的致动器。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述合身用致动器是通过调整气压而伸缩的线状的气压致动器。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述控制部首先使所述合身用致动器收缩驱动,在所述合身用致动器的收缩驱动完成后使所述辅助用致动器伸缩驱动。
根据本技术方案,首先通过合身用致动器使辅助服从宽松穿戴的状态成为勒紧的状态、即成为与生物体合身的状态。在该状态下,使辅助用致动器伸缩。因此,与仅使用了辅助用致动器的情况相比,能够防止在辅助用致动器的伸缩过程中在辅助服上产生不平的褶皱。其结果是,能够使辅助服与生物体合身,使来自辅助用致动器的助力更适当且切实地作用于生物体的肌肉。
根据本技术方案,除了辅助用致动器之外,还与辅助用致动器交叉地设置有合身用致动器。由此,不仅能够利用辅助用致动器使辅助服沿着肌肉的伸缩方向伸缩,还能够利用合身用致动器使辅助服沿着与辅助用致动器交叉的方向收缩。因此,利用合身用致动器,能够防止在辅助用致动器的伸缩过程中在辅助服上产生不平的褶皱,并且能够成为与生物体更适当地合身的状态。其结果是,能够使来自辅助用致动器的助力更适当地作用于生物体的肌肉。
另外,本发明的另一技术方案涉及的控制方法是一种辅助服的控制部的控制方法,所述辅助服具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于生物体的情况下沿着所述生物体的肌肉的收缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;
多个传感器,其配置在所述辅助用致动器和所述合身用致动器的周围;以及
控制部,其基于所述多个传感器的检测结果,分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动,
所述控制方法使所述控制部进行如下处理:
使所述合身用致动器中的第1致动器收缩,
利用所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的周围的所述传感器来检测所述辅助服是否与所述生物体接触,
根据所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的整个周围是否与所述生物体接触,
在判定为所述第1致动器的整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述合身用致动器之中的第2致动器收缩。
根据本技术方案,除了辅助用致动器之外,还与辅助用致动器交叉地设置有合身用致动器。由此,不仅能够利用辅助用致动器使辅助服沿着肌肉的伸缩方向伸缩,还能够利用合身用致动器使辅助服沿着与辅助用致动器交叉的方向收缩。因此,利用合身用致动器,能够防止在辅助用致动器的伸缩过程中在辅助服上产生不平的褶皱,并且能够成为与生物体更适当地合身的状态。其结果是,能够使来自辅助用致动器的助力更适当地作用于生物体的肌肉。
另外,在所述技术方案中,例如可以是一种在辅助服的控制部的计算机中执行的程序,所述辅助服具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于生物体的情况下沿着所述生物体的肌肉的收缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;
多个传感器,其配置在所述辅助用致动器和所述合身用致动器的周围;以及
控制部,其基于所述多个传感器的检测结果,分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动,
所述程序使所述控制部执行如下功能:
使所述合身用致动器中的第1致动器收缩的功能;
利用所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的周围的所述传感器来检测所述辅助服是否与所述生物体接触的功能;
根据所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的整个周围是否与所述生物体接触的功能;以及
在判定为所述第1致动器的整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述合身用致动器之中的第2致动器收缩的功能。
根据本技术方案,多条合身用致动器不是全部一次性地收缩,而是一条一条阶段性地收缩。由此,通过合身用致动器的收缩,能够防止在辅助服上产生不平的褶皱。因此,在所有合身用致动器的收缩完成时,能够实现各合身用致动器的周围全部与生物体接触的状态。
另外,本发明的另一技术方案涉及的辅助服包括相互不交叉的第1多个致动器、相互不交叉的第2多个致动器、多个传感器、以及控制部,所述控制部在结束所述第1多个致动器的收缩控制之后,基于来自所述多个传感器中所含的第1多个传感器的信息,确定所述第2多个致动器中所含的一个或多个致动器的收缩控制和/或伸展控制。
所述第1多个致动器包括第i-1个致动器群中所含的一个或多个致动器和第i个致动器群中所含的一个或多个致动器,
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:在所述控制部刚对所述第i-1个致动器群中所含的一个或多个致动器进行收缩控制之后,所述控制部对所述i个致动器群中所含的一个或多个致动器进行收缩控制,所述第i-1个致动器群与所述第i个致动器群相邻,i为2以上的自然数且为所述第1多个致动器的个数以下。
另外,在所述技术方案中,例如可以设置成:所述第1多个致动器的每一个与所述第2多个致动器交叉。
(第1实施方式)
以下,参照附图来详细说明本发明的第1实施方式。
(构成)
图1是表示用户1穿上了本发明的第1实施方式涉及的辅助服4的状态的说明图。图2是图1的辅助服4的立体图。图3A是与辅助服4相关的框图。图3B是用于说明后述的图34的通过辅助服4实现的步行辅助的工序(阶段A~G)之中的阶段E的用于判定步行状态的实际信号与存储于存储部8a的各阶段的信号(作为代表例图示了阶段E、F、G的信号)的比较判定的说明图。图3C是图3B中的判定所使用的时间响应模式的阶段E的信号的说明图。图3D是基于图3B中的判定的阶段E中的辅助用致动器6(作为代表例是致动器A~E)的驱动例的说明图。图4是表示主体2的表面的服装合身用致动器5的配置状态的说明图。图5是表示服装主体2的表面的辅助用致动器6的配置状态的说明图。
本发明的第1实施方式涉及的辅助服4,如图1所示,服装主体2至少具备多个线状的服装合身用致动器5、多个线状的辅助用致动器6、和控制部8,该辅助服4穿戴于作为生物体的一例的人体、用户1的下半身应辅助的部位例如用户1的腰、下半身,来进行肌肉活动的辅助。
多个服装合身用致动器5沿着服装主体2的至少一个端部与辅助用致动器6交叉而在服装主体2上呈线状配置多条。
多个服装合身用致动器5被收缩驱动,则使服装主体2相对于用户1的部位从宽松穿戴的状态变化为勒紧穿戴的状态。多个服装合身用致动器5被伸展驱动,则使服装主体2相对于用户1的部位从勒紧穿戴的状态变化为宽松穿戴的状态。
作为一例,在辅助服4被穿戴于用户1的某部位的情况下,服装合身用致动器5沿着该部位的周围方向呈线状配置有多条。例如,如图1所示,服装合身用致动器5沿着右大腿的周围方向配置多条,服装合身用致动器5沿着左大腿的周围方向也配置多条,服装合身用致动器5沿着腰的周围方向也配置多条。
多个辅助用致动器6在服装主体2上呈线状配置,与服装合身用致动器5交叉。在用户1穿上了服装主体2的情况下,多个辅助用致动器6沿着用户1的肌肉的伸缩方向配置,多个辅助用致动器6是进行伸缩驱动以辅助通过服装合身用致动器5成为勒紧状态的部位的肌肉的活动的致动器。肌肉的伸缩方向例如以服装主体2而言是指从一端部向另一端部的方向。
这种情况下,作为一例,服装合身用致动器5沿着服装主体2的一端部和另一端部的至少任一端部的周围方向呈线状配置有多条。但是,在图4中,服装合身用致动器5沿着两方的端部(上端部2a和下端部2c)的周围方向配置,并且还沿着其中间部(大腿部的腿根部2b)的周围方向配置。
作为一例,在图5中,多个辅助用致动器6在从作为服装主体2的一端部的上端部2a向作为服装主体2的另一端部的下端部2c的方向上配置。
此外,配置服装合身用致动器5的服装主体2的端部是线状或带状的被勒紧部(勒紧对象部),在辅助服4是裤子的情况下是腰部(上端部)或下端部,在辅助服4是穿戴于胳膊上的筒状部件的情况下是手腕部或肩关节侧的端部,在辅助服4是穿戴于躯干上的筒状部件的情况下是上侧或下侧的端部。另外,在辅助服4是穿戴在手上的筒状部件的情况下是指尖或指根的端部。总之,在作为穿戴于人体的部位的辅助服4而构成为筒状部件的情况下,意味着其中心轴向的任一端部。但是,在用于辅助腿的裤子或躯干用的辅助服的情况下,作为一例,在通过服装合身用致动器5进行勒紧前的时候,为了使服装主体2不会从人体1滑落,服装主体2的端部设为上侧的端部。此外,作为配置服装合身用致动器5的服装主体2上的配置位置,并不只限于端部。例如,在辅助服是夹着肋部从躯干部到一方的胳膊部而穿戴的用于辅助胳膊的抬起放下的辅助服的情况下,可以将夹着肋部的肩关节部和躯干的一部分设为配置位置,以使得能够对肋部的附近进行勒紧。
控制部8分别独立地控制服装合身用致动器5的驱动和辅助用致动器6的驱动。
作为更具体的一例,辅助服4具备多个传感器7。多个传感器7可以是多个肌电传感器。传感器7位于与用户1的部位的皮肤直接或间接接触的位置,检测用户1的信号而输出到控制部8。作为一例,传感器7在分别配置有辅助用致动器6以及服装合身用致动器5的位置或各个辅助用致动器6、服装合身用致动器5的配置位置的周围配置多个,检测辅助服4是否与用户1接触。可以使在与用户1的部位中的肌肉对应的区域2g配置传感器7的密度,比在与用户1的部位中的肌肉对应的区域2g以外的区域配置传感器7的密度大。
控制部8基于来自传感器7的输出,控制服装合身用致动器5的驱动。即,在控制部8判断为传感器7无法检测来自用户1的信号时,控制部8判定为服装主体2与用户1不合身,通过控制部8使输入输出装置16的扬声器、显示器或振动装置等发出警告。控制部8在判断为传感器7能够检测来自用户1的信号时,控制部8判断为服装主体2与用户1合身,等待辅助用致动器6的驱动开始信号。
即,输入输出装置16的扬声器、显示器或振动装置作为通知部的一例发挥功能,在根据多个传感器7之中配置在服装合身用致动器5的配置位置或其周围的传感器7的检测结果判断为服装合身用致动器5的配置位置或其整个周围未与用户1接触的情况下,利用通知部向穿着辅助服4的用户1通知辅助服4未与用户1接触这一情况。
图1以及图2~图5示出了辅助服4的服装主体2是裤子的例子。图1示出了用户1将内置有控制部8的控制器带3扎在腰上,并穿着服装主体2的状态。在该服装主体2,作为一例如图2所示,在裤子的纵向上,换言之在用户1的人体轴向(图2的上下方向)上,例如作为多个传感器7的例子的多个肌电传感器和多个辅助用致动器6隔开预定间隔固定于服装主体2(参照图5)。即,连接有多个传感器7的传感器用布线9和辅助用致动器6交替地配置。另一方面,在裤子的横向,换言之在与人体轴向(图2的上下方向)正交的方向上,将多个服装合身用致动器5隔开预定间隔固定于服装主体2(参照图4)。此外,在图2中,虽然多个传感器7和多个传感器的布线9以实线描绘,但服装主体的构造例的详细内容,例如利用图23~图26稍后叙述。
作为具体的例子,如图4所示,在服装主体2的轴向的端部例如作为腰部的服装主体2的上端部2a、大腿部的腿根部2b和服装主体的下端部2c配置的服装合身用致动器5的密度,比在这些端部2a~2c(上端部2a、大腿部的腿根部2b、端部2c)以外的其他部分2e配置的服装合身用致动器5的密度高。这是为了使得服装主体2能够在上端部2a、大腿部的腿根部2b、下端部2c紧紧地贴合固定于用户1。即,构成为通过在服装主体2的上端部2a、大腿部的腿根部2b和服装主体2的下端部2c对服装合身用致动器5进行驱动或驱动停止,使服装合身用致动器5收缩或伸长,从而在贴合固定于用户1的勒紧状态和松开贴合固定而宽松的状态之间变化。根据该构成,能够将在使辅助用致动器6的发力作用于用户1时重要的部分即端部2a、2b、2c通过服装合身用致动器5而紧固地勒紧于用户1,因此能够使来自辅助用致动器6的助力更适当地作用于用户1的肌肉等。另外,服装合身用致动器5通过将端部2a~2c以外的其他部分2e勒紧于用户1,防止服装主体2的松弛。如此,在端部2a~2c以外的其他部分2e,也使得传感器7更适当地与用户1接触。
另外,作为具体的例子,如图5所示,在服装主体2的正反面的、从大腿部的前侧中央到腰部的部分2d以及与从大腿部的前侧中央到腰部的部分2d对应的从大腿部的后侧中央到腰部的部分(与肌肉对应的区域)所配置的辅助用致动器6的密度,比在这些部分2d以外的部分2f配置的辅助用致动器6的密度高。这是为了使得来自辅助用致动器6的助力容易作用于大腿部的肌肉(图6的肌肉1b)。如此,服装合身用致动器5和辅助用致动器6根据各自的功能、换言之以能够使各自的功能高效地发挥的方式或疏或密地配置在不同的位置。
(致动器)
各个线状的服装合身用致动器5使用与各个线状的辅助用致动器6相同的致动器,但也可以使用不同的致动器。
在该第1实施方式中,将相同构造的致动器用于线状的服装合身用致动器5以及线状的辅助用致动器6。
图8是作为服装合身用致动器5、辅助用致动器6而使用的致动器的说明图。图9是作为服装合身用致动器5、辅助用致动器6而使用的致动器的放大说明图。图10是另一致动器的说明图。图11~图13是变形例涉及的致动器的说明图。各致动器作为一例如图8的(a)所示,例如由直径0.233mm的卷成螺旋状的合成树脂的线状部件构成,如果对两端的电极5a施加电压而通电加热,则如图8的(b)所示,全长收缩。另一方面,如果解除通电而自然放热,则伸长至本来的长度。这是由于:如图9所示,拧成螺旋状的树脂的线状部件通过加热而在圆周方向上产生扭力,由此使全长收缩。如果通过自然放热等而冷却,则在圆周方向上扭力被解除,由此使全长伸长。各致动器可以以一条来使用,也可以如图11以及图12所示,根据作用的力的大小,并列配置多条致动器而同步地进行伸缩动作。另外,也可以如图13所示,在正交的2个轴向上分别并列配置多条致动器,配置成在正交的2个轴向上分别同步进行伸缩动作。
作为这样的致动器的例子,可以例示通过施加热而收缩的线状的致动器,具体是能够呈线状在轴向上伸缩的高分子致动器。更具体而言,可以使用如下的致动器:对用银涂敷表面而成的尼龙纤维进行加捻而线圈化的致动器,在对银涂层施加电流而通电加热时,产生转矩而收缩,另一方面,如果解除电流施加,则伸长恢复至本来的长度。这样的致动器容易驱动,并且能够增大每单位重量的输出。
作为致动器的另一例子,可以使用图10所示的通过调整气压而进行伸缩的线状的气压致动器。作为该气压致动器的一例,可以使用在橡胶管30的两端固定凸缘33并在橡胶管30的外周卷绕网状纤维31而构成的McKibben型致动器32。对于该McKibben型致动器32,如果从配管34使流体(空气等)通过一方的凸缘33流入到橡胶管30内,则橡胶管30被加压而膨胀,但由于被网状纤维31约束,所以橡胶管30以在半径方向(参照图10的(c))上膨胀而在中心轴方向上大幅收缩的方式进行动作(参照图10的(b))。另一方面,如果从配管34使流体(空气等)通过一方的凸缘33从橡胶管30内排出,则橡胶管30被减压,橡胶管30以在半径方向(参照图10的(c))上与网状纤维31一起收缩而在中心轴方向上大幅伸长的方式进行动作。作为具体的一例,已经开发了外径1.2mm的McKibben型致动器32。对于这样的致动器,通过对流体出入橡胶管30内进行截断,能够容易地实现保持动作。
作为服装合身用致动器5的功能,沿着与用户1的部位的轴向交叉(例如正交)的方向配置,从而作用有使辅助用致动器6向用户1侧接触的力。作为服装合身用致动器5,至少配置在服装主体2的轴向的两端部的区域,将服装主体2在两端部紧紧地固定于用户1。进而,作为一例,在服装主体2是裤子的情况下,在腿根区域等也配置服装合身用致动器5,将服装主体2紧紧地固定于用户1。例如,在跨越关节将服装主体2穿戴于用户1时,在关节两侧的区域也配置服装合身用致动器5,将服装主体2紧紧地固定于用户1。通过驱动服装合身用致动器5,消除服装主体2的宽松而成为勒紧状态。消除服装主体2的宽松而成为勒紧状态,也能够解释为对用户1进行服装主体2的尺寸调整。即,如果通过驱动服装合身用致动器5而成为将服装主体2勒紧于用户1的状态,则能够消除因服装主体2的尺寸或用户1的体型导致的勒紧状态的差异。另外,在穿戴服装主体2之前,不驱动服装合身用致动器5,在宽松状态下易于穿戴。在穿戴上服装主体2之后,驱动服装合身用致动器5而变更为勒紧状态,将服装主体2与辅助用致动器6一起紧紧地固定于用户1。其结果是,能够将来自辅助用致动器6的助力切实且更适当地传达到肌肉1b。另一方面,在脱下服装主体2时,停止服装合身用致动器5的驱动,使服装主体2再次成为宽松状态,能够易于脱下。
辅助用致动器6示出了在用户1的部位的轴向(换言之该部位的肌肉的轴向)上配置的一例,但并不限于此,也可以在与部位的轴向交叉的方向(例如,正交的方向或斜向等任意方向)上配置。作为一例,如果沿着图6的肌肉1b的活动使辅助用致动器6伸缩,则能够辅助肌肉1b的活动。
(传感器)
传感器7例如是作为生物体的信号的例子测定将要活动肌肉时产生的电压即肌电的肌电传感器。肌电传感器能够检测大脑对肌肉的指令,因此对肌肉动作的辅助的跟随性提高。但是,作为传感器7,并不限于此,例如可以使用应变传感器、加速度传感器或陀螺仪传感器。另外,在作为传感器7使用肌电传感器的情况下,也具有能够检测合身动作时的褶皱39的优点,详细内容在后面叙述。
将传感器7的配置与肌肉1b的关系示于图14。作为各传感器7的位置,设为能够测定肌肉1b的活动的位置,例如如果配置在与肌肉1b对应的位置中的与肌肉的活动最大的位置对应的位置,则容易由传感器7检测肌肉1b的活动。具体而言,例如图6以及图7所示,在服装主体2的正反两面的与肌肉1b对应的区域2g配置一个或多个传感器7,从而容易由传感器7测定肌肉1b的活动。更具体而言,在服装主体2的正面,在与股直肌等大腿肌肉对应的位置或区域2g配置传感器7。在服装主体2的反面,在与臀部的肌肉和腘绳肌对应的位置或区域2g配置传感器7。
另外,从各个传感器7引出的传感器用布线9,在模拟布线的情况下成为图15所示那样的布线。这样的构成能够独立地检测各传感器7的信号。另一方面,从各个传感器7引出的传感器用布线9,在数字布线的情况下成为图16所示那样的作为共用布线利用了数字通信总线的布线。这样的构成能够减少布线。
另外,作为传感器7的另一例,有用于检测合身状态的轴向力传感器7A和垂直方向力传感器7B。
图17以及图18是将轴向力传感器7A安装于用户1的状态的平面说明图以及侧面说明图。图19以及图20是将垂直方向力传感器7B安装于用户1的状态的平面说明图以及侧面说明图。
轴向力传感器7A,如图17以及图18所示,在穿戴于用户1的腿1d的情况下,轴向力传感器7A被固定在服装合身用致动器5的中间部,能够由轴向力传感器7A直接测定(检测)服装合身用致动器5伸缩时的力。图17的1d所示的面是腿的横向的截面。
如图19以及图20所示,垂直方向力传感器7B,配置成在穿戴于用户1的腿1d的情况下,在服装合身用致动器5的用户侧与用户1接触,通过垂直方向力传感器7B,能够测定(检测)通过服装合身用致动器5的伸缩动作而作用于用户侧的垂直力。图19的1d所示的面是腿的横向的截面。
由传感器7例如轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B检测出的力输出到控制部8,用于服装合身用致动器5的伸缩动作控制。
例如,将由控制部8进行的基于传感器输出的服装合身用致动器5的力控制动作的流程图示于图21。
如图21所示,首先,在步骤S1中,通过控制部8确定力阈值。该力阈值考虑对传感器7的信号检测而言充分的按压压力、对于抑制辅助用致动器6的浮动或端部的偏离而言充分的压力等而设定。
接着,在步骤S2中,通过传感器7检测力而输出到控制部8。此外,在通过传感器7未检测到力的情况下,待机直到检测到力。
接着,在步骤S3中,由控制部8判定在步骤S2中检测到的力是否超过了在步骤S1中确定的阈值。在由控制部8判定为在步骤S2中检测到的力超过了在步骤S1中确定的阈值的情况下,进入步骤S4,通过控制部8停止服装合身用致动器5的驱动,返回步骤S2。另一方面,在通过控制部8判定为在步骤S2中检测到的力未超过在步骤S1中确定的阈值的情况下,进入步骤S5,继续驱动服装合身用致动器5。然后,返回步骤S2。
如此,如果基于传感器7的输出,通过控制部8驱动服装合身用致动器5,则由服装合身用致动器5对服装主体2的用户产生的穿戴力不会过度作用于用户1,能够安全地使用,并且能够确保适当的穿戴状态和穿戴解除状态。
作为传感器7的具体的配置位置,如图22所示,可以构成为:在服装主体2的上端部2a、大腿部的腿根部2b、服装主体的下端部2c和除了作为服装主体2的上端部2a、大腿部的腿根部2b、和服装主体的下端部2c以外的部分的其他部分2e分配配置的服装合身用致动器5处,配置传感器7(作为传感器7,例如是轴向力传感器7A或垂直方向力传感器7B),发挥所述的效果。
传感器用布线9汇集于作为裤子上端部的腰部,汇集的传感器用布线9与环状的控制器带3连接。
在辅助用致动器6是图8所示那样的致动器的情况下,辅助用致动器6的通电加热用的布线汇集于作为裤子上端部的腰部,汇集的布线与环状的控制器带3连接。
在服装合身用致动器5是图8所示那样的致动器的情况下,服装合身用致动器5的通电加热用的布线汇集于作为裤子上端部的腰部(未图示),汇集的布线与环状的控制器带3连接。
在辅助用致动器6是图10所示那样的致动器的情况下,向辅助用致动器6的配管汇集于作为裤子上端部的腰部,集中起的配管连接于环状的控制器带3。
在服装合身用致动器5是图10所示那样的致动器的情况下,向服装合身用致动器5的配管汇集于作为裤子上端部的腰部(未图示),汇集的配管与环状的控制器带3连接。
控制器带3具有两端的接合部3a,能够嵌合于用户1的腰部,通过接合部3a接合而穿戴于腰部上。可以构成为在接合部3a设置开关,如果使接合部3a接合,则服装合身用致动器5的开始信号被输入到控制部8。另外,也可以由用户1从下述所示的输入输出装置16向控制部8输入服装合身用致动器5的开始信号。
控制器带3具备操作装置18。如图3A所示,该操作装置18例如具备输入输出装置16和与输入输出装置16连接的控制部8,所述输入输出装置16能够与智能手机即信息终端机15通信,并且具有操作按钮、扬声器、LED、显示器和无线通信设备等。此外,输入输出装置16也可以不具备用于与智能手机等信息终端机15通信的无线通信设备,而受理通过输入输出装置16的直接输入。用户1例如将辅助开始的指示直接输入到输入输出装置16或经由信息终端机15间接输入到输入输出装置16,通过控制部8控制服装合身用致动器5和辅助用致动器6各自的驱动。
向输入输出装置16中输入合身动作(服装合身用致动器5的驱动)开始以及结束、辅助动作(辅助用致动器6的驱动)开始以及结束、应对褶皱的对策完成信号等指示,并传递给控制部8。合身动作(服装合身用致动器5的驱动)开始以及结束信号的输入,例如可以通过控制器带3的接合部3a的接合动作以及接合解除动作而自动地输入。另外,根据来自控制部8的警告指示,通过输入输出装置16实施警告动作(从扬声器产生警告声、由显示器显示警告、由振动装置产生警告用振动等)。
作为信息终端机15的一例的智能手机,从作为人体1的用户受理例如合身动作(服装合身用致动器5的驱动)开始指示、合身动作(服装合身用致动器5的驱动)结束指示、辅助动作(辅助用致动器6的驱动)开始指示、辅助动作(辅助用致动器6的驱动)结束指示、应对褶皱的对策完成指示。输入到信息终端机15的这些指示从信息终端机15经由输入输出装置16传递到控制部8。
也可以根据来自控制部8的警告指示,由信息终端机15实施所述的警告动作。
控制部8具备存储部8a、运算部8b、判定部8c、致动器选择部8e和驱动部8d。控制部8按照来自输入输出装置16的指示,基于传感器7的信号,控制服装合身用致动器5和辅助用致动器6各自的驱动。
在存储部8a中存储有服装勒紧时的判定所使用的阈值(第1阈值、第2阈值、误差检测用阈值等),并且存储有辅助的力的强度或辅助的时机等不同的多个或单个辅助动作模式等。辅助动作模式例如包括步行模式或台阶升降模式等。在存储部8a中,对于每个辅助动作模式存储有与由运算部8b运算出的传感器7的值的时间变化相对应的变化模式。进而,在存储部8a中也存储有由判定部8c确定辅助用致动器6的动作所使用的程序等。另外,在存储部8a中也预先存储有各传感器7的位置信息、与各传感器7对应的服装合身用致动器5的位置信息、以及与各传感器7对应的辅助用致动器6的位置信息。
运算部8b根据需要来实施从来自传感器7的多个输出信号之中提取最强的信号或较强的信号、或对来自传感器7的多个输出信号进行加权之后平均化的传感器校准的运算。另外,运算部8b也可以对传感器7的输出信号进行增益调整或除噪等运算。运算部8b的运算结果从运算部8b传递到判定部8c。
在服装勒紧时,判定部8c对由运算部8b运算出的传感器7的值和从存储部8a读出的阈值的大小进行比较判定。在传感器7是轴向力传感器7A或垂直方向力传感器7B的情况下,判定部8c根据勒紧力是否超过了第1阈值或第2阈值来确定服装合身用致动器5的动作,根据需要向致动器选择部8e传达指示。另外,在传感器7是肌电传感器的情况下,判定部8c根据检测电位是否超过了误差检测用阈值来实施褶皱检测,基于其结果来确定服装合身用致动器5的动作,根据需要向致动器选择部8e传达指示,或者根据需要向操作装置18传达警告指示。
另一方面,在辅助阶段的情况(辅助用致动器6被驱动的情况)下,判定部8c对由运算部8b运算出的传感器7的输出值的时间变化和与从存储部8a读出的辅助动作模式相应的传感器7的输出变化模式进行比较来判定用户的动作或状态。另外,判定部8c基于存储部8a预先存储的程序等来确定辅助用致动器6的动作,根据需要向致动器选择部8e传达指示。
作为一例,在图3B中,示出了在图34的由辅助服4进行的步行辅助的工序(阶段A~G)之中的阶段E的用于步行状态判定的传感器7的实际的信号(当前测出的传感器7的信号、即作为判定对象的传感器7的信号)和存储于存储部8a的各阶段的传感器7的信号(作为代表例,图示了阶段E、F、G的传感器7的信号)。
作为图3B所示的“存储于存储部8a的各阶段的传感器7的信号”的一例,将阶段E的第1传感器信号值、阶段E的第2传感器信号值示于图3C。在图3C中,将信号值用数字值0、1、2、3表示,数字值越大,传感器信号值就越大。图3D中示出了阶段E的辅助用致动器6(作为代表例,仅图示了致动器A~E)的驱动例。在图3D中,将致动器的驱动等级表示为0、1、2、3,驱动等级的数值越大,致动器的收缩就越大。
在图34中,在判定用户的动作或状态时,通过判定部8c对传感器7的实际的信号与存储于存储部8a的各阶段的传感器7的信号进行比较。于是,传感器7的实际的信号与图3C所示的时间响应模式的阶段E的传感器7的信号最一致,因此能够通过判定部8c判定用户的步行状态为阶段E。基于该判定部8c的判定结果和预先存储于存储部8a的程序(在此为步行用程序),判定部8c如图3D所示,基于阶段E的辅助用致动器6(作为代表例,仅图示致动器A~E)的驱动例,确定辅助用致动器6的动作,经由致动器选择部8e向驱动部8d传达指示。驱动部8d基于来自判定部8c的指示,驱动对应的辅助用致动器6(作为代表例是致动器A~E)。
(服装主体)
作为服装主体2的第1构造例45,如图23所示,首先,在最接近用户1的一侧的第1层41配置有传感器7及其传感器用布线9。在第1层41上的第2层42配置有服装合身用致动器5。在第2层42上的第3层43配置有具有与服装合身用致动器5的轴向交叉的轴向的辅助用致动器6。在最外层的第4层44配置有全部覆盖第3层43的布等覆盖物。其结果是,第1构造例45作为整体设为4层构造。此外,图23的46是对辅助用致动器6的两端进行固定的辅助用致动器固定部,47是辅助用致动器6的布线。
根据该第1构造例45,构造简单,另外,所有的辅助用致动器6配置在服装合身用致动器5的外侧,辅助用致动器6没有被服装合身用致动器5按压,因此能够减少服装合身用致动器5和辅助用致动器6的伸缩动作时的摩擦。
作为服装主体2的第2构造例55,如图24所示,首先,在最接近用户1的一侧的第1层51配置有传感器7及其传感器用布线9。在第1层51上的第2层52,配置有辅助用致动器6,并且配置有具有与辅助用致动器6的轴向交叉的轴向的服装合身用致动器5。在第2层52中,在辅助用致动器6的两端部附近将服装合身用致动器5配置在后述的第3层侧,在除此以外的部分将服装合身用致动器5配置在第1层侧。在第2层52上的最外层的第3层53,配置有全部覆盖第2层52的布等覆盖物。其结果是,第2构造例55作为整体设为3层构造。此外,图24的56是对辅助用致动器6的两端进行固定的辅助用致动器固定部,57是辅助用致动器6的布线。
根据该第2构造例55,将辅助用致动器6的两端通过服装合身用致动器5向用户1紧紧地按压,由此使从辅助用致动器6向肌肉1b的助力的传递效率提高,另一方面,在除此以外的部分,服装合身用致动器5配置于比辅助用致动器6更靠近用户1的位置,因此辅助用致动器6不会被服装合身用致动器5按压,因此能够减少服装合身用致动器5和辅助用致动器6的伸缩动作时的摩擦。
作为服装主体2的第3构造例65,如图25所示,首先,在最接近用户1的一侧的第1层61,配置有传感器7及其传感器用布线9。在中间的第2层62配置有辅助用致动器6。在第2层62上的第3层63,配置有服装合身用致动器5。在第3层63上的作为最外层的第4层64,配置有全部覆盖第3层63的布等覆盖物。其结果是,第3构造例65作为整体设为4层构造。此外,图25的66是对辅助用致动器6的两端进行固定的辅助用致动器固定部,67是辅助用致动器6的布线。
根据该第3构造例65,构造简单,并且服装合身用致动器5配置于辅助用致动器6的外侧,因此能够通过服装合身用致动器5将辅助用致动器6向用户1紧紧地按压。
作为服装主体2的第4构造例75,如图26所示,首先,在最接近用户1的一侧的第1层71配置有传感器7及其传感器用布线9。在第1层71之上的第2层72,将辅助用致动器6配置成锯齿状,并且将具有与辅助用致动器6的轴向交叉的轴向的服装合身用致动器5相对于辅助用致动器6交替地配置在第1层侧和后述的第3层侧。在第2层72上的最外层的第3层73,配置有全部覆盖第2层72的布等覆盖物。其结果是,第4构造例75作为整体设为3层构造。此外,图26的76是对辅助用致动器6的两端进行固定的辅助用致动器固定部,77是辅助用致动器6的布线。
根据该第4构造例75,交替地配置服装合身用致动器5和辅助用致动器6,因此服装合身用致动器5和辅助用致动器6被牢固地固定,不容易产生位置偏离。此外,在第4构造例75中,服装合身用致动器5相对于辅助用致动器6位于上方的情况和位于下方的情况交替地穿插,但并不限于此,可以按任意的次数进行穿插。
(传感器校准)
图27是传感器校准的说明图。图28是传感器输出的处理方式的说明图。图29是与图28所示的处理方式不同的传感器输出的处理方式的说明图。
根据用户的特性(体型、男女、年龄等)或服装主体2相对于用户1的合身情况等,实际上传感器7的位置会因每个用户或每次穿戴而不同。在这样的情况下,也能够由控制部8自动地进行传感器校准,以使得用户1不用自己逐一调整。
例如,如图27所示,首先,通过与要被辅助肌肉动作的肌肉即目标肌肉1e对应而配置的传感器目标区域2h附近的传感器7,取得肌电等生物体信号。传感器目标区域可以是目标肌肉1e的信号电平比从接近目标肌肉1e的肌肉产生的噪声水平高的区域。例如,股直肌的传感器目标区域可以是股直肌上的点且骨盆(髂前下棘)与膝盖(胫骨粗隆)的中间点附近,例如以该中间点为中心的半径1cm的区域。此外,在该图27中,相对于服装主体2整体而均匀地配置传感器7。
接着,通过控制部8的运算部8b从由传感器7取得的生物体信号中提取最强的信号。作为一例,如图28所示,在将来自4个传感器7即传感器7-1、7-2、7-3、7-4的输出信号设为(1)、(2)、(3)、(4)时,来自传感器7-4的输出信号(4)为最强的信号。
其结果是,通过控制部8将检测出该最强信号即输出信号(4)的传感器7作为传感器目标区域2h的传感器7来进行处理。如此,即使仅通过传感器目标区域2h内的传感器7有可能无法充分检测力而发生误动作,但通过考虑来自传感器目标区域2h附近的多个传感器7的输出信号,由控制部8提取最强的信号而将对应的传感器7选择为应该使用的适当的传感器7,由此能够进行修正即传感器校准。
作为该传感器校准的另一处理方式,也可以并不是仅提取最强的信号,而如图29所示,在控制部8的运算部8b中,对输出信号(1)、(2)、(3)、(4)分别乘以加权系数,将它们全部相加之后再除以输出信号的个数,由此算出输出信号的平均值。取得这样算出的输出信号的平均值作为修正后的输出信号,通过使用该平均值也能进行传感器校准。
作为一例,该校准在下面的时机来进行。图30是表示服装辅助的整体动作的流程的流程图。
即,如图30所示,首先,在步骤S11中,在将服装主体2穿戴于用户1之后,驱动服装合身用致动器5使服装主体2与用户1合身。
然后,在步骤S12中,如所述那样进行传感器校准。
最后,在步骤S13中,通过辅助用致动器6进行辅助动作。此时,例如,在辅助动作模式有多个可选的情况下,可以通过输入输出装置16选择任一个模式。例如,在有步行模式以及台阶升降模式的情况下,在选择了任一个模式之后开始辅助。
(致动器校准)
图31以及图32是根据不同用户由于肌肉的位置不同而选择不同的辅助用致动器的情况的说明图。图33是表示致动器校准的动作的流程的流程图。
如果在上述的来自多个传感器7的输出信号中提取出信号最强的传感器7之后,通过控制部8进一步选择与该传感器7对应配置的(例如,配置在该传感器7附近的)辅助用致动器6,则能够从辅助用致动器6对目标肌肉1e适当地传递来自辅助用致动器6的助力。例如,如图31所示,对于某用户1,在服装主体2的纵向上配置的辅助用致动器6中的与大腿部及其附近对应的辅助用致动器6A~6F中,使用与其他的辅助用致动器6A、6B、6E、6F相比信号更强的2个辅助用致动器6C和6D即可。与此相对,如图32所示,对于某另一用户1,由于肌肉的位置与先前的用户不同,所以在服装主体2的纵向上配置的辅助用致动器6中的与大腿部及其附近对应的辅助用致动器6A~6F中,使用与其他的辅助用致动器6A、6D、6E、6F相比信号更强的2个辅助用致动器6B和6C即可。如此,能够基于传感器7的输出数据,通过控制部8检测肌肉1b相对于服装主体2的位置,并通过控制部8适当地选择与肌肉1b最接近的辅助用致动器6。此外,各传感器7的位置信息以及与各传感器7对应的辅助用致动器6的位置信息,预先存储于控制部8的存储部8a中。
例如,可以基于与信号最强的传感器7之间的距离来确定要使用的辅助用致动器6。
例如,可以选择与信号最强的传感器7之间的距离最短的辅助用致动器6和与信号最强的传感器7之间的距离第二短的辅助用致动器6来使用。
此外,存储部8a可以存储有与各传感器7和辅助用致动器6的距离关联的信息。例如,可以与用于确定各传感器7的信息相关联地,存储有用于确定与该传感器7距离最短的辅助用致动器6的信息和用于确定与该传感器7距离第二短的辅助用致动器6的信息。
作为一例,该致动器校准在下面的时机来进行。
即,如图33所示,首先,在步骤S15中,在将服装主体2穿戴于用户1之后,驱动服装合身用致动器5使服装主体2与用户1合身,然后通过控制部8从传感器目标区域2h附近的多个传感器7取得检测数据。
然后,在步骤S16中,作为一例,通过控制部8将多个传感器7的检测数据之中信号最强的传感器7确定为要使用的传感器7。
最后,在步骤S17中,通过控制部8将与已确定的传感器对应的辅助用致动器6确定为要使用的辅助用致动器6。例如,控制部8参照存储部8a保持的用于确定与各传感器7距离最短的辅助用致动器6的信息和用于确定与信号最强的传感器7距离第二短的辅助用致动器6的信息,确定与信号最强的传感器7距离最短的辅助用致动器6和与信号最强的传感器7距离第二短的辅助用致动器6。
(步行辅助)
图34是由辅助服4实现的步行辅助的工序的说明图。
如图34所示,控制部8的控制下的、辅助用致动器6对右侧大腿部前后的肌肉1b的辅助,作为一例如下进行。该辅助通过产生与由传感器7检测的肌肉1b的活动联动的助力来进行。在此,为了便于说明,仅对与右侧大腿部前后的肌肉1b对应的辅助用致动器6进行说明,而对于与左侧大腿部前后的肌肉1b对应辅助用致动器6而言也同样。
首先,在从G状态向A状态移动时,用户1开始使右脚向前迈出一步。此时,使与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助增加,而与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助逐渐减少。所谓“使辅助增加”可以意味着在肌肉收缩时使辅助用致动器6收缩,或者在肌肉伸展时使辅助用致动器6伸展。
图34中,在辅助右腿的大腿部前侧时,在B中,辅助用致动器6的收缩增大,在E中,辅助用致动器6的伸展增大。图34中,在辅助右腿的大腿部后侧时,在G中,辅助用致动器6的收缩增大。
接着,在从A状态向B状态移动时,用户1使右脚支承体重,并且开始将左脚离开地面。在移至该B状态时,最大限度地进行与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助,直到达到峰值辅助值。此时,仅稍微进行与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
接着,在从B状态向C状态移动时,用户1使右脚支承全部体重而将左脚完全离开地面。此时,与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助逐渐减少,仅稍微进行与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
接着,在从C状态向D状态移动时,用户1进而开始使左脚向前迈出一步。此时,仅稍微进行与右侧大腿部前侧和后侧这两侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
接着,在从D状态向E状态移动时,用户1使左脚支承体重,并且开始将右脚离开地面。在从该D状态移至E状态时,使与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助增加。此时,仅稍微进行与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
接着,在从E状态向F状态移动时,用户1使左脚支承全部体重而将右脚完全离开地面。此时,与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助逐渐减少,仅稍微进行与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
接着,在从F状态向G状态移动时,用户1再开始使右脚向前迈出一步。在从该F状态移至G状态时,使与右侧大腿部后侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助最大限度地增加,直到达到峰值辅助值。此时,仅稍微进行与右侧大腿部前侧的肌肉1b对应的辅助用致动器6的辅助。
以上,在本辅助例中,与肌肉1b的活动联动地使助力逐渐变化,但并不限于此,也可以在需要辅助的时机脉冲式地产生助力等。另外,在仅稍微进行辅助的情况等,也可以一概不进行辅助。
(辅助阶段)
图35是由控制部8进行的辅助用致动器6的驱动控制的流程图。
如图35所示,由控制部8进行的辅助用致动器6的驱动控制如下来进行。在此,根据用户1的步行状态,进行辅助的辅助用致动器6不同。从传感器7能够得到对应的各个肌肉1b的活动作为信息,因此通过由控制部8将这些信息与例如人的步行模式进行对照,能够识别用户1的步行状态。由此,在控制部8中,能够选择与被驱动的肌肉1b对应的辅助用致动器6,与肌肉1b同步地进行辅助。
首先,在步骤S21中,由用户1使用输入输出装置16选择输入任一模式(例如,步行模式)。
接着,在步骤S22中,开始辅助。即,控制部8基于预先存储于存储部8a的程序,开始驱动控制辅助用致动器6。
接着,在步骤S23中,在控制部8实际开始驱动控制辅助用致动器6之前,控制部8取得来自所有传感器7的数据。
接着,在步骤S24中,基于控制部8取得的来自所有传感器7的数据,控制部8确定用户1的动作或状态。控制部8例如确定当前是否处于步行中,如果处于步行中,则确定是处于何种状态等。
接着,在步骤S25中,基于已确定的用户1的动作或状态,通过控制部8确定各辅助用致动器6的目标动作。辅助用致动器的目标动作可以是使辅助用致动器6“何时以何种程度收缩”或者使辅助用致动器6“何时以何种程度伸展”。
接着,在步骤S26中,基于步骤S25中已确定的目标动作,通过控制部8进行辅助用致动器的驱动控制。
接着,在步骤S27中,通过控制部8判定是否通过输入输出装置16等存在指示变更。如果通过控制部8判定为有指示变更,则进入步骤S28。如果通过控制部8判定为没有指示变更,则返回步骤S23。
接着,在步骤S28中,通过控制部8判定指示变更是否为结束指示。如果通过控制部8判定为指示变更不是结束指示,则进入步骤S30。如果通过控制部8判定为指示变更是结束指示,则进入步骤S29。
接着,在步骤S29中,结束一系列动作处理。
在步骤S30中,在通过控制部8进行基于指示变更的设定变更之后,返回步骤S23。
(服装主体的勒紧)
图36是将服装主体2勒紧于用户1时的一系列动作的说明图。图37是采用与图36所示的方法不同的方法的将服装主体2勒紧于用户1时的一系列动作的说明图。
基于图36以及图37,对将服装主体2勒紧于用户1时的一系列动作进行说明。
图36对在用户1穿上了服装主体2之后从服装主体2的下端部向上端部进行勒紧的方法进行说明。图37对在用户1穿上了服装主体2之后反过来从服装主体2的上端部向下端部进行勒紧的方法进行说明。都是从服装主体2的轴向(纵向)任意一方的端部向另一方的端部进行勒紧。
首先,图36对在用户1穿上了作为服装主体2的一例的裤子之后从服装主体2的下端部向上端部进行勒紧的方法进行说明。图36的上部的(1)~(5)的状态表示服装主体2的外观,下部的(11)~(15)的状态表示服装主体2的服装合身用致动器5的状态。(1)~(5)的状态以及(11)~(15)的状态分别按时间顺序排列。(1)的状态与(11)的状态对应,(2)的状态与(12)的状态对应,(3)的状态与(13)的状态对应,(4)的状态与(14)的状态对应,(5)的状态与(15)的状态对应。在(11)~(15)的状态中,服装合身用致动器5未被驱动而未收缩的状态由虚线表示,服装合身用致动器5被驱动而收缩了的状态由实线表示。此外,在由控制部8驱动服装合身用致动器5时,以使服装合身用致动器5逐渐收缩的方式进行驱动控制。另外,服装主体2的外形由波状线表示的部分表示宽松的状态的部分,外形由直线表示的部分表示勒紧的状态的部分,向上的箭头表示从宽松的状态向勒紧的状态变化的方向。
在图36的(1)以及(11)的状态下,是用户1刚穿上服装主体2之后的状态,服装主体2整体上是宽松穿着的。在该阶段中,所有的服装合身用致动器5都未被驱动。
接着,在图36的(2)以及(12)的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于服装主体2的下端部2c的多个服装合身用致动器5而使其收缩,对服装主体2的下端部2c进行勒紧。其他部分由于服装合身用致动器5未被驱动所以处于宽松的状态。以下,同样,在状态(3)以及(13)、状态(4)以及(14)、状态(5)以及(15)下,仅说明勒紧状态的部分,未被说明的部分为宽松的状态。
接着,在图36的(3)以及(13)的状态下,在驱动配置于服装主体2的下端部2c的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置在比下端部2c进一步向上的上方的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使直到服装主体2的比下端部2c进一步向上的上方的部分为止成为勒紧状态。接着,通过控制部8依次或一齐驱动配置于大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的下端部2c~大腿部的腿根部2b成为勒紧状态。
接着,在图36的(4)以及(14)的状态下,在驱动配置于服装主体2的下端部2c~大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于大腿部的腿根部2b的上方的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的下端部2c~大腿部的腿根部2b的上方的部分成为勒紧状态。
接着,在图36的(5)以及(15)的状态下,在驱动配置于服装主体2的下端部2c~大腿部的腿根部2b的上方的部分的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于服装主体2的上端部2a的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的下端部2c~服装主体2的上端部2a、即服装主体2整体成为勒紧状态。
其结果是,能够一边将服装主体2从下端部2c向上端部2a逐渐抚平褶皱一边使服装主体2从宽松的状态变化为勒紧状态,能够使服装主体2对用户1合身。
接着,图37对在用户1穿上了作为服装主体2的一例的裤子之后反过来从服装主体2的上端部向下端部进行勒紧的方法进行说明。图37的上部的(21)~(26)的状态表示服装主体2的外观,下部的(31)~(36)的状态表示服装主体2的服装合身用致动器5的状态。(21)~(26)的状态以及(31)~(36)的状态分别按时间顺序排列。(21)的状态与(31)的状态对应,(22)的状态与(32)的状态对应,(23)的状态与(33)的状态对应,(24)的状态与(34)的状态对应,(25)的状态与(35)的状态对应。在(31)~(36)的状态下,服装合身用致动器5未被驱动而未收缩的状态由虚线表示,服装合身用致动器5被驱动而收缩了的状态由实线表示。此外,在通过控制部8驱动服装合身用致动器5时,进行驱动控制以使服装合身用致动器5逐渐收缩。另外,服装主体2的外形由波状线表示的部分表示宽松的状态的部分,外形由直线表示的部分表示勒紧的状态的部分,向上的箭头表示从宽松的状态向勒紧的状态变化的方向。
在图37的(21)以及(31)的状态下,是用户1刚穿上服装主体2之后的状态,服装主体2整体上是宽松穿着的。在该阶段,所有的服装合身用致动器5都未被驱动。
接着,在图37的(22)以及(32)的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于服装主体2的上端部2a的多个服装合身用致动器5而使其收缩,对服装主体2的上端部2a进行勒紧。关于其他部分,由于服装合身用致动器5未被驱动,所以处于宽松的状态。以下,同样地,在状态(23)以及(33)、状态(24)以及(34)、状态(25)以及(35)、状态(26)以及(36)下,仅说明勒紧状态的部分,未被说明的部分处于宽松的状态。
接着,在图37的(23)以及(33)的状态下,在驱动配置于服装主体2的上端部2a的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于比上端部2a进一步向下的下方的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使直到服装主体2的比上端部2a进一步向下的下方的部分为止成为勒紧状态。
接着,在图37的(24)以及(34)的状态下,通过控制部8驱动配置于大腿部的腿根部2b的上方的服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b的上方成为勒紧状态。
接着,在图37的(25)以及(35)的状态下,在驱动配置于服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b的上方的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b成为勒紧状态。
接着,在图37的(26)以及(36)的状态下,在驱动配置于服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而收缩了的状态下,通过控制部8依次或一齐驱动配置于服装主体2的下端部2c的多个服装合身用致动器5而使其收缩,使服装主体2的上端部2a~服装主体2的下端部2c、即服装主体2整体成为勒紧状态。
其结果是,能够一边将服装主体2从上端部2a向下端部2c逐渐抚平褶皱一边使服装主体2从宽松的状态变化为勒紧状态,能够使服装主体2对用户1合身。
(服装主体的穿戴时的服装合身用致动器的动作步骤)
图38是服装主体2的穿戴时的服装合身用致动器5的动作步骤的流程图。
接着,基于图38对服装主体2的穿戴时的服装合身用致动器5的动作步骤进行说明。
首先,在步骤S41中,通过将控制器带3的接合部3a闭合接合,进行待机直到服装合身用致动器5的开始信号被输入到控制部8。当开始信号被输入到控制部8时,进入步骤S42。
接着,在步骤S42中,作为服装合身用致动器5,通过控制部8选择第i=1个服装合身用致动器5。
接着,在步骤S43中,在控制部8的控制下,开始由控制部8选择出的第i=1个服装合身用致动器5的驱动,使第i=1个服装合身用致动器5稍稍收缩而开始勒紧。在将服装合身用致动器5没有收缩的状态下的服装合身用致动器的长度设为L1,将服装合身用致动器5最大收缩的状态下的服装合身用致动器的长度设为L2时,在勒紧开始时,可以在(L1-L2)×0.10以下范围内收缩服装合身用致动器的长度。
接着,在步骤S44中,通过控制部8基于轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7的信息来判定第i=1个服装合身用致动器5的收缩是否完成。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的收缩未完成,则返回步骤S43。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的收缩已完成,则进入步骤S45。
接着,在步骤S45中,通过控制部8判定所有的服装合身用致动器5的驱动即收缩是否完成。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的收缩未完成,则进入步骤S47。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的收缩已完成,则进入步骤S46而结束。
在步骤S47中,在作为服装合身用致动器5而通过控制部8选择了第i=i+1个服装合身用致动器5之后,进入步骤S43。第i=i+1个服装合身用致动器5可以是与第i=i个服装合身用致动器5相邻的服装合身用致动器5。第i=1个服装合身用致动器5可以是最上端部的服装合身用致动器5或最下端部的服装合身用致动器5。
通过如此进行处理,能够一条一条地依次驱动控制从服装主体2的上端部2a向下端部2c或从下端部2c向上端部2a依次配置的服装合身用致动器5。在如此构成的情况下,当驱动服装合身用致动器5使服装主体2勒紧于用户1而使其合身时,由于一条一条地使其合身,所以用户自己容易掌握无法适当勒紧用户的位置。其结果是,即使不向用户提示错误位置,也能够促使用户自身进行错误位置的修正(服装主体2的褶皱抚平等)。
(服装主体的脱衣动作)
图39是服装主体2的脱衣动作的说明图。图40是使服装主体2相对于用户1放松时的一系列动作的说明图。
在从用户1脱掉服装主体2时,如图39所示,有停止服装主体2的所有的服装合身用致动器5的驱动而一起放松的方法。该情况下,服装主体2的所有部分的勒紧状态放开而成为宽松的状态,能够将服装主体2从用户1身上快速脱下。
另外,在用户1通过除此以外的方法脱掉服装主体2的方法中,如图40所示,有从上端部2a向下端部2c依次停止服装主体2的服装合身用致动器5的驱动而逐渐放松的方法。即,图40对在将作为服装主体2的一例的裤子穿在用户1身上并勒紧之后从服装主体2的上端部向下端部逆向放松的方法进行说明。图40的上部的(41)~(45)的状态表示服装主体2的外观,下部的(51)~(56)的状态表示服装主体2的服装合身用致动器5的状态。(41)~(45)的状态以及(51)~(55)的状态分别按时间顺序排列。(41)的状态与(51)的状态对应,(42)的状态与(52)的状态对应,(43)的状态与(53)的状态对应,(44)的状态与(54)的状态对应,(45)的状态与(55)的状态对应。在(51)~(55)的状态下,服装合身用致动器5未被驱动而未收缩的状态由虚线表示,服装合身用致动器5被驱动而收缩了的状态由实线表示。此外,在通过控制部8驱动服装合身用致动器5时,进行驱动控制以使服装合身用致动器5逐渐收缩。另外,服装主体2的外形由波状线表示的部分表示宽松的状态的部分,外形由直线表示的部分表示勒紧的状态的部分,向上的箭头表示从宽松的状态向勒紧的状态变化的方向。
在图40的(41)以及(51)的状态下,是用户1穿上了服装主体2之后勒紧的状态,服装主体2整体上与用户1合身而勒紧。在该阶段中,所有的服装合身用致动器5都被驱动。
接着,在图40的(42)以及(52)的状态下,通过控制部8依次或一齐停止驱动配置于服装主体2的上端部2a的多个服装合身用致动器5而使其伸长,使服装主体2的上端部2a宽松。其他部分由于维持服装合身用致动器5被驱动的状态,所以处于勒紧的状态。以下,同样地,在状态(43)以及(53)、状态(44)以及(54)、状态(45)以及(55)下,仅说明宽松的状态的部分,未被说明的部分处于勒紧的状态。
接着,在图40的(43)以及(53)的状态下,在停止驱动配置于服装主体2的上端部2a的多个服装合身用致动器5而放松的状态下,通过控制部8依次或一齐停止驱动配置于比上端部2a进一步向下的下方的大腿部的腿根部2b的上方的多个服装合身用致动器5而使其伸长,使直到服装主体2的比上端部2a进一步向下的下方的部分为止成为宽松的状态。
接着,在图40的(44)以及(54)的状态下,在停止驱动配置于服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b的上方的多个服装合身用致动器5而放松的状态下,通过控制部8依次或一齐停止驱动配置于大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而使其伸长,使服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b成为宽松的状态。
接着,在图40的(45)以及(55)的状态下,在停止驱动配置于服装主体2的上端部2a~大腿部的腿根部2b的多个服装合身用致动器5而放松的状态下,通过控制部8依次或一齐停止驱动配置于服装主体2的下端部2c的多个服装合身用致动器5而使其伸长,使服装主体2的上端部2a~服装主体2的下端部2c、即服装主体2整体成为宽松的状态。
其结果是,能够使服装主体2从上端部2a向下端部2c逐渐从勒紧的状态变化为宽松的状态,用户1容易了解到服装主体2依次被放松,便于脱下。另外,也不会与用户1的意愿无关地使服装主体滑落。
此外,脱衣方法不限于此,反过来使服装主体2的服装合身用致动器5的驱动从下端部2c向上端部2a依次停止而逐渐放松,也能够起到同样的作用效果。
(服装主体的脱衣动作时的服装合身用致动器的动作步骤)
图41是服装主体2的脱衣动作的流程图。
接着,基于图41对服装主体的脱衣动作时的服装合身用致动器的动作步骤进行说明。
首先,在步骤S51中,进行待机直到服装主体2的脱衣开始信号被输入到输入输出装置16。当脱衣开始信号被输入到控制部8,则进入步骤S52。
接着,在步骤S52中,作为服装合身用致动器5,通过控制部8选择第i=1个服装合身用致动器5。
接着,在步骤S53中,在控制部8的控制下,开始停止驱动由控制部8选择出的第i=1个服装合身用致动器5,使第i=1个服装合身用致动器5稍稍伸长而开始解除勒紧。
接着,在步骤S54中,通过控制部8基于轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7的信息来判定第i=1个服装合身用致动器5的伸长是否完成。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的伸长未完成,则返回步骤S53。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的伸长已完成,则进入步骤S55。
接着,在步骤S55中,通过控制部8判定所有的服装合身用致动器5的驱动停止即伸长是否完成。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的伸长未完成,则进入步骤S57。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的伸长已完成,则进入步骤S56而结束。
在步骤S57中,在作为服装合身用致动器5而通过控制部8选择了第i=i+1个服装合身用致动器5之后,进入步骤S53。第i=i+1个服装合身用致动器5可以是与第i=i个服装合身用致动器5相邻的服装合身用致动器5。第i=1个服装合身用致动器5可以是最上端部的服装合身用致动器5或最下端部的服装合身用致动器5。
通过如此进行处理,能够对从服装主体2的上端部2a向下端部2c或从下端部2c向上端部2a依次配置的服装合身用致动器5一条一条地依次进行驱动停止控制。
(褶皱产生时的解决方案)
图42以及图43是表示在服装主体2上产生了褶皱39的状态的说明图以及截面图。图44是表示在服装主体2上产生了褶皱39的状态下的传感器输出的说明图。
对在使服装主体2穿戴于用户1时,如果在服装主体2上产生了褶皱39的情况下的处理进行说明。
如图42所示,在将服装主体2穿戴于用户1时,假设在从服装主体2的上端部到大腿部的腿根部2b附近产生了褶皱39。在该情况下,如图43所示,在褶皱39的部分,传感器7未与用户1的皮肤1a接触,通过该传感器7无法检测肌电等生物体信号。图44的(a)是传感器7与用户1的皮肤1a接触的情况下的传感器7的输出信号,与此相对,图44的(b)是传感器7未与用户1的皮肤1a接触的情况下的传感器7的输出信号,没有输出任何信号。
基于图45对这样的对产生褶皱39进行自动检测的处理进行说明。
在图45中,步骤S41~步骤S45以及S47,进行与图38的步骤S41~步骤S45以及S47相同的步骤。即,在图38的服装主体2的穿戴时的服装合身用致动器5的动作步骤结束之后,在步骤S61中通过控制部8检测所有的传感器7的输出。
接着,对于步骤S62中各传感器7的输出,通过控制部8判定检测电位是否正常。例如,在传感器7为肌电传感器的情况下,判定相对于用户1的活动是否产生肌电信号(即,检测电位是否正常)。关于检测电位是否正常,例如,如果来自传感器7的输出为误差检测用阈值以下的输出,则可通过控制部8判定为不正常。当通过控制部8判定为检测电位正常时,在步骤S65中结束处理。如果在通过控制部8判定为检测电位不正常时,进入步骤S63。
在步骤S63中,在控制部8的控制下,通过输入输出装置16的扬声器、显示器或振动装置等进行存在褶皱39这一情况的警告。此外,作为振动装置,除了特别设置公知的振动装置之外,还可以在控制部8的控制下,使服装合身用致动器小幅度地伸缩驱动来产生振动。
接着,在步骤S64中,通过控制部8判定对策是否完成。如果对策完成,则在步骤S65中结束处理。在对策未完成的情况下,持续发出警告。在此,作为对策的例子,有如下方法:用户1用手抚平有褶皱39的部分,去除褶皱39而使所有的传感器7与皮肤1a接触。另外,也有如下方法:操作输入输出装置16,经由控制部8使配置于服装主体2的有褶皱39的部分的服装合身用致动器5的驱动暂时停止之后再次驱动,消除褶皱39。也可以通过实施任意的方法来消除褶皱39,使得控制部8判定为检测电位变为正常。另外,还可以由用户1操作输入输出装置16来向控制部8输入对策完成信号。
(效果)
以往,在将服装穿戴于人体时,由于服装的褶皱等,服装浮离人体,在服装与人体之间产生间隙而未很好地合身,来自设置于服装的致动器的力不能适当地传递到人体,无法适当地进行辅助。
与此相对,在第1实施方式中,在通过服装合身用致动器5使服装主体2与人体1合身之后,驱动辅助用致动器6,因此来自辅助用致动器6的助力切实地被传达到人体1,能够更适当地进行辅助。即,通过服装合身用致动器5使服装主体2从宽松穿戴的状态成为勒紧的状态,成为与人体1适当合身的状态,能够使来自辅助用致动器6的助力更适当地作用于人体1的肌肉1b等。
(服装穿戴动作的变形例1)
作为服装主体2的穿戴时的服装合身用致动器5的动作步骤,示出了一条一条地驱动服装合身用致动器5的情况以及同时驱动多条服装合身用致动器5的情况,但作为另一方法,也可以设置时间差来依次驱动多个服装合身用致动器5。图46A~图46D是设置时间差来依次驱动多个服装合身用致动器5的处理的流程图。图47是表示此时的服装合身用致动器5的勒紧力与阈值的关系的说明图。
以下,使用图46A~图46D对该变形例进行说明。首先,在步骤S71中,在控制部8的控制下,例如开始第1个服装合身用致动器5的驱动。此时,例如,在控制部8的控制下,对第1个服装合身用致动器5施加电压。
接着,在步骤S72中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第1个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第1阈值,则在步骤S73中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S72中通过控制部8判断勒紧力是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第1阈值,则进入步骤S74。
接着,在步骤S74中,在控制部8的控制下,例如开始第2个服装合身用致动器5的驱动。这意味着在第1个服装合身用致动器5的勒紧力达到某程度以上之后开始第2个服装合身用致动器5的驱动。
接着,在步骤S75中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第1个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第2阈值,则在步骤S76中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S75中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第2阈值,则进入步骤S77。
接着,在步骤S77中,在控制部8的控制下,停止第1个服装合身用致动器5的驱动。由此,在步骤S78中,结束第1个服装合身用致动器5的驱动动作。这意味着在开始了第2个服装合身用致动器5的驱动之后,如果第1个服装合身用致动器5的勒紧力达到预定值则使驱动停止。在此,“使驱动停止”意味着“控制部8进行保持第1个服装合身用致动器5的勒紧力为预定值的控制”。
另一方面,在步骤S79中,在这一系列的步骤S71~步骤S77的期间,通过控制部8判定是否开始了第2个服装合身用致动器5的驱动。在第2个服装合身用致动器5的驱动未开始时,待机直到第2个服装合身用致动器5的驱动开始。当与步骤S74联动地开始第2个服装合身用致动器5的驱动时,进入步骤S80。
在步骤S80中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第2个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第1阈值,则在步骤S81中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S80中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第1阈值,则进入步骤S82。
接着,在步骤S82中,在控制部8的控制下,例如开始第3个服装合身用致动器5的驱动。这意味着在第2个服装合身用致动器5的勒紧力达到了某程度以上之后开始第3个服装合身用致动器5的驱动。
接着,在步骤S83中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第2个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第2阈值,则在步骤S84中持续驱动预定间之后,再次在步骤S83中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第2阈值,则进入步骤S85。
接着,在步骤S85中,在控制部8的控制下,停止第2个服装合身用致动器5的驱动。由此,在步骤S86中,结束第2个服装合身用致动器5的驱动动作。这意味着在开始了第3个服装合身用致动器5的驱动之后,如果第2个服装合身用致动器5的勒紧力达到预定值则使驱动停止。在此,“使驱动停止”意味着“控制部8进行保持第2个服装合身用致动器5的勒紧力为预定值的控制”。
另外,在步骤S87中,在这一系列的步骤S71~步骤S86的期间,通过控制部8判定是否开始了第3个服装合身用致动器5的驱动。在第3个服装合身用致动器5的驱动未开始时,待机直到第3个服装合身用致动器5的驱动开始。当与步骤S82联动地开始第3个服装合身用致动器5的驱动时,进入步骤S88。
在步骤S89中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第3个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第1阈值,则在步骤S90中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S89中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第1阈值,则进入步骤S91。
接着,在步骤S91中,在控制部8的控制下,例如开始第4个服装合身用致动器5的驱动。这意味着在第3个服装合身用致动器5的勒紧力达到了某程度以上之后开始第4个服装合身用致动器5的驱动。
接着,在步骤S92中,通过控制部8判定因第3个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力且由传感器7检测出的勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第2阈值,则在步骤S93中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S92中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第2阈值,则进入步骤S94。
接着,在步骤S94中,在控制部8的控制下,停止第3个服装合身用致动器5的驱动。由此,在步骤S95中,结束第3个服装合身用致动器5的驱动动作。这意味着在开始了第4个服装合身用致动器5的驱动之后,如果第3个服装合身用致动器5的勒紧力达到预定值则使驱动停止。在此,“使驱动停止”意味着“控制部8进行保持第3个服装合身用致动器5的勒紧力为预定值的控制”。
以下,同样,针对总数N个服装合身用致动器5,在步骤S96中,通过控制部8判定在直到S96之前的一系列的步骤为止的期间,是否开始了第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动。在第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动未开始时,待机直到第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动开始。当第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动开始时,进入步骤S97。
在步骤S97中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第1阈值,则在步骤S98中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S97中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第1阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第1阈值,则进入步骤S99。
接着,在步骤S99中,在控制部8的控制下,开始第N个服装合身用致动器5的驱动。这意味着在第(N-1)个服装合身用致动器5的勒紧力达到了某程度以上之后开始第N个服装合身用致动器5的驱动。
接着,在步骤S100中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第2阈值,则在步骤S101中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S100中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第2阈值,则进入步骤S102。
接着,在步骤S102中,在控制部8的控制下,停止第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动。由此,在步骤S103中,结束第(N-1)个服装合身用致动器5的驱动动作。这意味着在开始了第N个服装合身用致动器5的驱动之后,如果第(N-1)个服装合身用致动器5的勒紧力达到预定值则使驱动停止。在此,“使驱动停止”意味着“控制部8进行保持第(N-1)个服装合身用致动器5的勒紧力为预定值的控制”。
在步骤S104中,通过控制部8判定S104之前的一系列的步骤之前的期间是否开始了第N个服装合身用致动器5的驱动。在第N个服装合身用致动器5的驱动未开始时,待机直到第N个服装合身用致动器5的驱动开始。当第N个服装合身用致动器5的驱动开始时,进入步骤S105。
在步骤S105中,通过轴向力传感器7A、垂直方向力传感器7B等传感器7检测因第N个服装合身用致动器5的驱动进行的收缩而产生的勒紧力,通过控制部8判定其大小是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力未超过第2阈值,则在步骤S106中持续驱动预定时间之后,再次在步骤S105中通过控制部8判定勒紧力是否超过了第2阈值。如果通过控制部8判定为勒紧力超过了第2阈值,则进入步骤S107。
接着,在步骤S107中,在控制部8的控制下,停止第N个服装合身用致动器5的驱动。由此,在步骤S108中,结束第N个服装合身用致动器5的驱动动作。这意味着如果第N个即最后的服装合身用致动器5的勒紧力达到预定值则使驱动停止。在此,“使驱动停止”意味着“控制部8进行保持第N个服装合身用致动器5的勒紧力为预定值的控制”。
作为所述的第1阈值的例子,设为预定值的80%的值,作为第2阈值的例子,设为预定值的100%的值。将表示此时的驱动状态的坐标图示出在图47中。在此,示出了第1条~第3条的服装合身用致动器5依次错开时间差被驱动。
根据如此构成,能够设置时间差来依次驱动第1个~第N个服装合身用致动器5这多个服装合身用致动器5。根据如此构成,与以比一条一条地驱动大量的服装合身用致动器5的情况相比,能够以更短的时间进行不会产生褶皱39的合身。
此外,在本实施方式中,从服装主体2的一端向另一端进行了合身,但也可以从中央开始合身而向两端同时进行合身。由此,能够进一步缩短用于合身的时间。
(服装穿戴动作的变形例2)
接着,针对服装主体穿戴时的错误对应,示出变形例。使用图37以及图38示出的穿戴时的动作步骤,在服装合身用致动器5的合身完成之后进行褶皱的检测。但是,也可以在服装穿戴时,在从服装主体2的一端依次合身的过程中检测褶皱等错误,促使用户1进行褶皱抚平等应对。
对此,基于图48进行详细说明。图48是在勒紧(合身)动作时通过判定部8判定为有褶皱39的情况下再次重新进行该区域的勒紧动作的动作的说明图。图48的(1)的状态是用户1穿上了服装主体2的状态且整体宽松的状态。然后,在进行与服装主体2的上端部的区域2g1对应配置的服装合身用致动器5的驱动而成为勒紧状态之后,通过控制部8检测该区域的传感器7的输出来判定有无褶皱39。
在通过控制部8判定为有褶皱39的情况下,如图48的(2)的状态所示,在将配置于上端部的区域2g1的服装合身用致动器5的驱动停止之后再次进行驱动,重新进行勒紧动作。或者,在控制部8的控制下,通过输入输出装置16的扬声器、显示器或振动装置等进行有褶皱39这一情况的警告。然后,在用户1用手伸展服装主体2等而去除了褶皱39等之后,可以再次通过控制部8检测该区域的传感器7的输出来判定有无褶皱39。该褶皱去除动作可以进行到没有褶皱为止,也可以在进行了多次但还有褶皱39的情况下进行错误显示而移至辅助动作。
此外,在该图48中,通过控制部8判定为无褶皱39的区域的传感器7由黑点表示,尚未判定有无褶皱39的区域的传感器7由白圈表示。
在去除了褶皱39之后,如果通过控制部8检测该区域的传感器7的输出而判定为无褶皱39(参照图48的(3)的状态),则依次进行接下来的区域2g2的勒紧动作以及有无褶皱39的判定(参照图48的(4)的状态)。如果按顺序将2g3、2g4的区域的勒紧以及褶皱39的确认进行到左右的下端部2c(参照图48的(5)~(6)的状态),则成为服装主体2的整体无褶皱39的状态(参照图48的(6)的状态)。
接着,基于图49的流程图来详细说明这一系列动作。
首先,在步骤S120中,如果通过控制部8接收到来自用户1的脱掉服装主体2的指示,则开始以下的处理。
接着,在步骤S121中,作为服装合身用致动器5,通过控制部8选择第i=1个服装合身用致动器5。
接着,在步骤S122中,在控制部8的控制下,开始驱动由控制部8选择出的第i=1个服装合身用致动器5,使第i=1个服装合身用致动器5稍稍收缩来开始勒紧。
接着,在步骤S123中,通过控制部8判定第i=1个服装合身用致动器5的收缩是否完成。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的收缩未完成,则返回步骤S122。如果通过控制部8判定为第i=1个服装合身用致动器5的收缩已完成,则进入步骤S124。
接着,在步骤S124中,通过控制部8检测传感器7的输出。此时,通过控制部8仅提取配置有第i=1个服装合身用致动器5的区域内的传感器7的输出,通过控制部8判定检测电位是否正常。此外,存储部8a可以预先存储用于确定服装合身用致动器5的信息和用于确定与服装合身用致动器5对应的传感器7的信息。并且,控制部8可以参照该存储的信息,提取与着眼的服装合身用致动器5(在此为第i=1个服装合身用致动器5)对应的传感器的输出。例如,在传感器7为肌电传感器的情况下,判定针对用户1的活动是否产生了肌电信号。在通过控制部8判定为检测电位正常时,进入步骤S125。如果通过控制部8判定为检测电位不正常时,进入步骤S128。
在步骤S128中,在控制部8的控制下,通过输入输出装置16的扬声器、显示器或振动装置等进行有褶皱39这一情况的警告。作为警告的方式,可以例示通过输入输出装置16的扬声器、LED或无线通信设备通知给用户1的信息终端机15等。作为警告的方式,也可以不仅警告褶皱39的产生,还基于传感器7的输出将产生了褶皱39的区域通知给用户1。
接着,在步骤S129中,通过控制部8判定对策是否完成。如果对策完成,则返回步骤S124。在对策未完成的情况下,继续输出警告。在此,作为对策的例子,有如下方法:用户1用手伸展有褶皱39的部分,去除褶皱39,使所有的传感器7与皮肤1a接触。另外,也有如下的方法:操作输入输出装置16,经由控制部8将配置于服装主体2的有褶皱39的部分的服装合身用致动器5的驱动暂时停止后再次驱动,使得消除褶皱39。例如,可以将服装主体2预先分成上端部2a的区域(2g1)、上端部2a与大腿部的腿根部2b之间的区域(2g2)、大腿部的腿根部2b的区域(2g3)、左侧的下端部2c的区域(2g4)和右侧的下端部2c的区域(2g4),在将与产生了褶皱39的区域对应配置的服装合身用致动器5的驱动暂时停止之后再次驱动,使得消除褶皱39。也可以通过实施任意的方法来消除褶皱39,通过控制部8判定检测电位是否变为正常。另外,也可以是用户1操作输入输出装置16,向控制部8输入对策完成信号。
在步骤S125中,通过控制部8判定所有的服装合身用致动器5的驱动即收缩是否完成。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的收缩未完成,则进入步骤S127。如果通过控制部8判定为所有的服装合身用致动器5的收缩已完成,则进入步骤S126而结束。
在步骤S127中,在作为服装合身用致动器5而通过控制部8选择了第i=i+1个服装合身用致动器5之后,返回步骤S122。第i=i+1个服装合身用致动器5可以是与第i=i个服装合身用致动器5相邻的服装合身用致动器5。第i=1个服装合身用致动器5可以是最上端部的服装合身用致动器5或最下端部的服装合身用致动器5。
根据以上所述,在服装穿戴时产生了褶皱39的阶段,可以立即使得用户1注意到褶皱39的产生。由此,用户1可以不用等到所有的服装合身用致动器5的动作完成而立即消除褶皱39,并且也能够容易地认识到哪个区域产生了问题。
(变形例)
在先前的实施方式中,服装合身用致动器5全部使用了相同的构造以及使力发挥作用的部件,但并不限于此。
例如,在图50中,是遍及服装主体2的整体配置相同的服装合身用致动器5,并根据服装主体2的部分改变了配置密度的例子。该情况下,能够使服装主体2对用户1的部位整体均匀地施加勒紧力,适合于均匀地合身。
根据如此构成,能够使所有的传感器7的接触状态均匀,能够进行稳定的测定。该例子例如在图23的服装主体2的第1构造例45中特别有效。
与此相对,在图51中,使用了能够以强力进行勒紧的服装合身用致动器5和能够以微力进行勒紧的服装合身用致动器5。作为一例,配置有收缩时能够发挥100%张力的服装合身用致动器5C和收缩时能够发挥60%张力的服装合身用致动器5D这2种服装合身用致动器5C、5D。具体而言,能够发挥100%张力的服装合身用致动器5C配置在服装主体2的上端部2a、大腿部的腿根部2b和服装主体的下端部2c,以紧紧地合身。与此相对,能够发挥60%张力的服装合身用致动器5D配置在服装主体2的上端部2a与大腿部的腿根部2b之间的部分以及大腿部的腿根部2b与服装主体的下端部2c之间的部分,以稍微宽松地合身。
根据如此构成,能够使用服装合身用致动器5C重点固定约束辅助用致动器6所必需的部分,防止位置偏离,在除此以外的部分,通过使用服装合身用致动器5D进行放松,能够使得辅助用致动器6容易伸缩。该例例如在图25的服装主体2的第3构造例65中特别有效。
(变形例)
在所述实施方式中,作为服装主体2的例子是裤子,但并不限于此,也可以如图52以及图53分别所示,是戴在胳膊1f上来辅助肘部1g的屈伸动作的肘部用的辅助服4B以及戴在手1h上来辅助各手指1j的屈伸动作的手指用的辅助服4C。另外,不限于如图1所示与服装主体2分开地设置控制器带3的例子,也可以如图52所示,在肘部用的辅助服4B上穿戴的服装主体2B的前端部具备操作装置18。
如图52所示,肘部用的辅助服4B沿着胳膊1f的轴向配置多个辅助用致动器6,而沿着与轴向交叉的方向配置多个服装合身用致动器5。
另外,如图53所示,手指用的辅助服4C沿着胳膊1f以及手指1j的轴向配置多个辅助用致动器6,而沿着与轴向交叉的方向配置多个服装合身用致动器5。
此外,图52以及图53中的黑色的带部是橡胶带等约束部2k。
此外,除此以外也可以同样适用于膝、脚尖、脚指等。
此外,基于第1实施方式以及变形例说明了本发明,但本发明当然不限于所述的第1实施方式以及变形例。以下的情况也包含在本发明中。
所述控制部8的一部分或全部具体是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。在所述RAM或硬盘单元中存储有计算机程序。通过所述微处理器按照所述计算机程序进行工作,使各部分实现其功能。在此计算机程序是为了实现预定的功能而组合了多个表示对计算机的指令的命令码而构成的。
例如,通过CPU等程序执行部读出硬盘或半导体存储器等记录介质所记录的软件程序并执行,可以实现各构成要素。
此外,实现构成所述实施方式或变形例中的控制部的要素的一部分或全部的软件为以下的程序。
即,该程序是在辅助服的所述控制部的计算机中执行的程序,所述辅助服穿戴于生物体的部位,该辅助服具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于生物体的情况下沿着所述生物体的肌肉的收缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;
多个传感器,其配置在所述辅助用致动器以及所述合身用致动器的周围;以及
控制部,其基于所述多个传感器的检测结果,分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动,
所述程序用于使所述控制部执行如下功能:
使所述合身用致动器中的第1致动器收缩的功能;
利用所述多个传感器之中的配置在所述第1致动器周围的所述传感器来检测所述辅助服是否与所述生物体接触的功能;
根据所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的整个周围是否与所述生物体接触的功能;以及
在判定为所述第1致动器的整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述合身用致动器中的第2致动器收缩的功能。
另外,作为另一程序,是在辅助服的所述控制部中执行的程序,所述辅助服穿戴于生物体的部位,所述辅助服具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的肌肉的伸缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;以及
控制部,其分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动,
所述程序用于使所述控制部的计算机执行如下功能:
使所述合身用致动器收缩驱动的功能;和
接着使所述辅助用致动器伸缩驱动的功能。
另外,该程序可以通过从服务器等下载来执行,也可以通过读出预定的记录介质(例如,CD-ROM等的光盘、磁盘或半导体存储器等)所记录的程序来执行。
另外,执行该程序的计算机可以是一个,也可以是多个。即,可以进行集中处理,或者也可以进行分散处理。
此外,也可以将本发明的所述技术方案以另外的表现形式如以下这样表现。即,本发明的另一技术方案涉及的辅助服是穿戴于生物体的部位的辅助服,所述辅助服具备:
进行伸缩驱动的合身用致动器,其沿着所述辅助服主体的至少一端部的周围呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其与所述合身用致动器交叉而呈线状配置多条;以及
控制部,其分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动。
另外,在这样的技术方案中,所述辅助用致动器在穿戴于所述部位的情况下可以沿着所述部位的肌肉的伸缩方向而配置。
此外,通过适当组合所述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例,能够起到各自所具有的效果。另外,能够进行实施方式彼此的组合、实施例彼此的组合或实施方式与实施例的组合,并且也能够进行不同的实施方式或实施例中的特征彼此的组合。
本发明涉及的辅助服、辅助服的控制部的控制方法以及控制程序,能够通过服装合身用致动器使所述服装主体从宽松穿戴的状态成为勒紧的状态,能够成为与人体更适当地合身的状态,能够使来自辅助用致动器的助力更适当地作用于人体的肌肉等。其结果是,能够利用于各种动作的辅助,例如:为了减轻体力劳动,进行通过对肱二头肌、背肌、臀大肌或大腿肌肉等进行辅助而实现的重物的举起或搬运工作等的辅助动作;为了康复、肌力下降的辅助,进行辅助手指屈伸的握力辅助或辅助臀大肌或大腿肌肉等的步行辅助动作;为了按摩,进行头、肩或腰等周边肌肉的辅助动作;为了技能辅助,进行辅助全身肌肉的高尔夫挥杆的练习用的肌肉辅助动作;或为了训练,进行向与肌肉的动作相反方向施加负荷来锻炼肌肉的肌肉辅助动作等。

Claims (21)

1.一种辅助服,是穿戴于生物体的部位的辅助服,具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的肌肉的伸缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;以及
控制部,其分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动。
2.根据权利要求1所述的辅助服,
所述辅助用致动器沿着从辅助服主体的一端部向另一端部的方向呈线状配置多条,
所述合身用致动器沿着所述辅助服主体的所述一端部和所述另一端部的至少任一端部的周围方向呈线状配置多条。
3.根据权利要求1所述的辅助服,
所述合身用致动器在穿戴于所述部位的情况下沿着所述部位的周围方向呈线状配置多条。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的辅助服,
所述辅助服还具备多个传感器,所述多个传感器配置在分别配置有所述辅助用致动器和所述合身用致动器的位置或各个致动器的配置位置的周围,检测所述辅助服是否与所述生物体接触,
所述控制部基于来自所述传感器的检测结果,控制所述合身用致动器的驱动。
5.根据权利要求4所述的辅助服,
所述传感器是检测在将要活动所述肌肉时产生的电压的肌电传感器,
所述控制部基于来自所述肌电传感器的检测结果,控制所述辅助用致动器的驱动。
6.根据权利要求4或5所述的辅助服,
在与所述部位中的所述肌肉对应的区域配置所述传感器的密度,比在与所述肌肉对应的区域以外的区域配置所述传感器的密度大。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的辅助服,
所述控制部基于所述多个传感器的检测结果,对所述辅助用致动器之中与配置在与所述肌肉对应的区域的所述传感器接近的所述辅助用致动器进行驱动控制。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的辅助服,
在与所述部位中的所述肌肉对应的区域配置所述辅助用致动器的密度,比在与所述肌肉对应的区域以外的区域配置所述辅助用致动器的密度大。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的辅助服,
在与辅助服主体的端部对应的区域配置所述合身用致动器的密度,比在与所述端部对应的区域以外的区域配置所述合身用致动器的密度大。
10.根据权利要求4~9中任一项所述的辅助服,
所述控制部,
在使所述多个合身用致动器的第1致动器收缩时,根据所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的配置位置或其周围的所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的配置位置或其整个周围是否与所述生物体接触,
在判断为所述第1致动器的配置位置或其整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述多个合身用致动器的第2致动器收缩。
11.根据权利要求10所述的辅助服,
所述第2致动器与所述第1致动器相邻地配置。
12.根据权利要求10或11所述的辅助服,
所述控制部从辅助服主体的轴向的一端部向另一端部依次使所述合身用致动器收缩。
13.根据权利要求4~12中任一项所述的辅助服,
所述辅助服还具备通知部,
所述控制部,在根据所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的配置位置或其周围的所述传感器的检测结果判断为所述第1致动器的配置位置或其整个周围未与所述生物体接触的情况下,利用所述通知部来通知所述辅助服未与所述生物体接触这一情况。
14.根据权利要求13所述的辅助服,
与由所述通知部进行的通知一起,所述控制部使所述第1致动器进行伸缩驱动来产生振动。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的辅助服,
所述合身用致动器是通过施加热而收缩的线状的致动器。
16.根据权利要求1~14中任一项所述的辅助服,
所述合身用致动器是通过调整气压而伸缩的线状的气压致动器。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的辅助服,
所述控制部首先使所述合身用致动器收缩驱动,在所述合身用致动器的收缩驱动完成后使所述辅助用致动器伸缩驱动。
18.一种辅助服的控制部的控制方法,所述辅助服具备:
进行伸缩驱动的辅助用致动器,其在穿戴于生物体的情况下沿着所述生物体的肌肉的收缩方向呈线状配置多条;
进行伸缩驱动的合身用致动器,其与所述辅助用致动器交叉而呈线状配置多条;
多个传感器,其配置在所述辅助用致动器和所述合身用致动器的周围;以及
控制部,其基于所述多个传感器的检测结果,分别控制所述辅助用致动器的驱动和所述合身用致动器的驱动,
所述控制方法使所述控制部进行如下处理:
使所述合身用致动器之中的第1致动器收缩,
利用所述多个传感器之中配置在所述第1致动器的周围的所述传感器来检测所述辅助服是否与所述生物体接触,
根据所述传感器的检测结果,判断所述第1致动器的整个周围是否与所述生物体接触,
在判断为所述第1致动器的整个周围与所述生物体接触的情况下,使所述合身用致动器之中的第2致动器收缩。
19.一种辅助服,包括:
相互不交叉的第1多个致动器;
相互不交叉的第2多个致动器;
多个传感器;以及
控制部,
所述控制部在结束所述第1多个致动器的收缩控制之后,基于来自所述多个传感器中所含的第1多个传感器的信息,确定所述第2多个致动器中所含的一个或多个致动器的收缩控制和/或伸展控制。
20.根据权利要求19所述的辅助服,
所述第1多个致动器包括第i-1个致动器群中所含的一个或多个致动器和第i个致动器群中所含的一个或多个致动器,
在所述控制部刚对所述第i-1个致动器群中所含的一个或多个致动器进行收缩控制之后,所述控制部对所述i个致动器群中所含的一个或多个致动器进行收缩控制,
所述第i-1个致动器群与所述第i个致动器群相邻,
i为2以上的自然数且为所述第1多个致动器的个数以下。
21.根据权利要求20所述的辅助服,
所述第1多个致动器的每一个与所述第2多个致动器交叉。
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