CN108785022A - 辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种辅助装置包括身体穿戴单元和致动器单元(4R，4L)。身体穿戴单元包括：腰穿戴部(10)，该腰穿戴部被构造成穿戴在用户的腰部周围；上半身穿戴部，该上半身穿戴部被构造成穿戴在用户的上半身的位置处；以及框架部，该框架部将腰穿戴部(10)与上半身穿戴部彼此连接。在腰穿戴部(10)处设置有在穿戴着辅助装置的用户的左右方向上延伸的虚拟枢转轴线。框架部经由下述枢转机构连接至腰穿戴部(10)，该枢转机构支承框架部使得框架部能够绕虚拟枢转轴线相对于腰穿戴部(10)枢转。

Description

辅助装置

技术领域

本发明涉及对用户的辅助对象身体部分的运动进行辅助的辅助装置。

背景技术

例如，日本未审查专利申请公开第2016-119996(JP 2016-119996 A)公开了一种腿部力量辅助装置，其包括大腿枢转臂、小腿臂、与致动器相关构件附接的基座部、与基座部固定的腰穿戴部、以及肩带。大腿枢转臂穿戴在用户的大腿上以使大腿枢转，而小腿臂穿戴在用户的小腿上以使小腿枢转。腰穿戴部是绕在用户腰部周围的带状构件，并且腰穿戴部将基座部保持在用户的腰部侧。肩带将腰穿戴部悬挂在用户的腰部上。

发明内容

在JP 2016-119996A中描述的腿部力量辅助装置中，与基座部固定的带状腰穿戴部绕在用户的腰部周围并且由肩带悬挂，从而腰穿戴部未被牢固地固定在用户的腰部位置，而处于悬挂状态。因此，似乎腰穿戴部能够容易地例如相对于用户的腰部位置在上下方向上滑动。使穿戴在用户大腿上的大腿枢转臂绕设置在基座部处的枢转轴线枢转，以将辅助转矩传递到大腿，并且大腿枢转臂接收来自大腿的反作用力，该反作用力被传递到基座部。在本文中，当基座部(即腰穿戴部)未被牢固地固定在用户腰部位置时，反作用力使基座部例如在上下方向上滑动，结果，存在辅助转矩不能被有效地传递到大腿的可能性。

本发明提供了一种辅助装置，当该辅助装置由用户穿戴时难以在用户身体上移动，从而可以有效地将辅助转矩传递到用户的辅助对象身体部分。

本发明的一个方面涉及一种辅助装置，该辅助装置包括：身体穿戴单元，该身体穿戴单元构造成穿戴在用户的包括用户的辅助对象身体部分周围的区域的身体上；以及致动器单元，该致动器单元构造成附接至身体穿戴单元和辅助对象身体部分以辅助该辅助对象身体部分的运动。身体穿戴单元包括：腰穿戴部，该腰穿戴部构造成穿戴在用户的腰部周围；上半身穿戴部，该上半身穿戴部构造成穿戴在用户的上半身的位置处；以及框架部，该框架部将腰穿戴部与上半身穿戴部彼此连接。在腰穿戴部处设置有在穿戴着辅助装置的用户的左右方向上延伸的虚拟枢转轴线。框架部经由枢转机构连接至腰穿戴部，该枢转机构构造成支承框架部使得框架部能够绕该虚拟枢转轴线相对于腰穿戴部枢转。

根据上述方面，身体穿戴单元包括：腰穿戴部，该腰穿戴部构造成穿戴在用户的腰部周围；上半身穿戴部，该上半身穿戴部构造成穿戴在用户的上半身的位置处；以及框架部，该框架部将腰穿戴部与上半身穿戴部彼此连接。因此，腰穿戴部的穿戴位置相对于上半身穿戴部的穿戴位置被框架部可靠地定位。也就是说，即使在腰穿戴部能够例如在上下方向上相对于穿戴着辅助装置的用户滑动的状态下，当上半身穿戴部(或框架部)附接至用户使得上半身穿戴部(或框架部)无法例如在上下方向上滑动时，即使接收到抵抗辅助转矩的反作用力，腰穿戴部的位置也未移位。因此，辅助转矩可以被有效地传递到用户的辅助对象身体部分。此外，框架部被支承使得能够绕虚拟枢转轴线相对于腰穿戴部枢转。因此，例如，即使在用户作出向前或向后弯曲上半身的运动时，腰穿戴部也不在上下方向上相对于用户滑动，而框架部相对于腰穿戴部向前或向后枢转。从而，腰穿戴部可以被保持在用户的腰部。因此，辅助转矩可以被有效地传递到用户的辅助对象身体部分。

在上述方面中，身体穿戴单元的与致动器单元附接的部分可以是框架部；与致动器单元附接的辅助对象身体部分可以是大腿；并且致动器单元可以经由打开角度赋予机构附接至框架部，该打开角度赋予机构构造成：当穿戴着辅助装置的用户在左右方向上打开大腿时，使致动器单元根据大腿在左右方向上的打开状态而在左右方向上相对于框架部枢转。

在上述构造中，致动器单元经由打开角度赋予机构附接至框架部。因此，例如，即使在用户提起用户脚处的重物(重的物体)时在左右方向上打开每个大腿以蹲下时，因为致动器单元在左右方向上打开以跟随在左右方向上打开的对应大腿，所以辅助转矩可以被有效地传递到用户的辅助对象身体部分。

在上述方面中，腰穿戴部可以包括构造成穿戴在用户的右半身上的右腰穿戴部和构造成穿戴在用户的左半身上的左腰穿戴部；上半身穿戴部可以包括构造成穿戴在用户的右半身上的右上半身穿戴部和构造成穿戴在用户的左半身上的左上半身穿戴部；并且框架部可以包括将右腰穿戴部与右上半身穿戴部彼此连接的右框架部和将左腰穿戴部与左上半身穿戴部彼此连接的左框架部。

在上述构造中，身体穿戴单元可以通过右半身穿戴部和左半身穿戴部来适当地实现，该右半身穿戴部包括右腰穿戴部、右上半身穿戴部和右框架部并且构造成穿戴在用户的右半身上，该左半身穿戴部包括左腰穿戴部、左上半身穿戴部以及左框架部并且构造成穿戴在用户的左半身上。

在上述方面中，腰穿戴部可以包括构造成穿戴在用户的右半身上的右腰穿戴部和构造成穿戴在用户的左半身上的左腰穿戴部；并且框架部可以包括左右连杆框架部和后框架部，左右连杆框架部将右腰穿戴部中的枢转机构与左腰穿戴部中的枢转机构联接，后框架部将左右连杆框架部与上半身穿戴部彼此连接，并且后框架部设置在用户的背侧。

在上述构造中，可以适当地实现腰穿戴部和框架部。

在上述方面中，上半身穿戴部可以包括肩带，该肩带从穿戴着辅助装置的用户的上半身的前侧延伸通过用户的肩部上的位置到达用户的背侧。

在上述构造中，上半身穿戴部可以通过例如仅肩带或通过肩带、胸穿戴部等来适当地实现。

在上述方面中，肩带可以包括：右肩带，该右肩带从穿戴着辅助装置的用户的上半身的前侧的右侧延伸通过用户的右肩部上的位置到达用户的背侧的左侧；以及左肩带，该左肩带从穿戴着辅助装置的用户的上半身的前侧的左侧延伸通过用户的左肩部上的位置到达用户的背侧的右侧。

在上述构造中，因为肩带包括右肩带和左肩带并且右肩带和左肩带在用户的背侧相互交叉，所以即使在用户呈弯腰姿势时，也能够矫正弯腰姿势以使背部肌肉伸展。此外，右肩带和左肩带(上半身穿戴部)可以牢固地固定在用户的肩部周围。

在上述方面中，可以对肩带设置释放机构，该释放机构构造成：当大于预设释放载荷的载荷施加于附接至用户的肩带时，释放该肩带。

在上述构造中，即使在致动器单元变成锁定状态以使得用户固定在对于用户而言载荷较大的姿势时，因为设置有释放机构，所以可以适当地将用户从锁定状态下的辅助装置释放。

在上述方面中，上半身穿戴部可以包括胸穿戴部，该胸穿戴部从穿戴着辅助装置的用户的右腋窝经由用户的胸部延伸到用户的左腋窝。

在上述构造中，因为上半身穿戴部包括从右腋窝经由胸部延伸到左腋窝的胸穿戴部，所以上半身穿戴部可以适当地固定在用户的上半身上。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术意义和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是用于说明第一实施方式的辅助装置的整体构造的示例的立体图；

图2是用于说明图1所示的辅助装置中的身体穿戴单元的外观的示例的立体图；

图3是用于说明图1所示的辅助装置中的致动器单元的外观的示例的立体图；

图4是用于说明致动器单元的内部结构的示例的分解立体图；

图5是沿着通过虚拟枢转轴线的ZY平面所取的辅助装置的截面图，并且是用于说明枢转机构的结构和打开角度赋予机构的结构的示例的截面图；

图6是用于说明穿戴着第一实施方式的辅助装置的用户拉伸背部肌肉的状态的图；

图7是用于说明用户从图6所示的状态作出向前弯曲姿势使得框架部和上半身穿戴部绕虚拟枢转轴线枢转的状态的图；

图8是用于说明第二实施方式的辅助装置的整体构造的示例的立体图；

图9是用于说明图8所示的辅助装置中的身体穿戴单元的外观的示例的立体图；

图10是用于说明图9所示的身体穿戴单元中的框架部向右侧和左侧打开以利于附接至用户的状态的立体图；

图11是用于说明肩带的释放机构的结构的示例的示意图；

图12是用于说明图11所示的释放机构变成释放状态的示例的示意图；

图13是用于说明穿戴着第二实施方式的辅助装置的用户作出向前弯曲姿势使得框架部和上半身穿戴部绕虚拟枢转轴线枢转的状态的图；以及

图14是用于说明在图13所示的状态下在致动器单元变成处于锁定状态之后由肩带的释放机构释放用户的状态的图。

具体实施方式

在下文中，将参照图1至图7来描述根据第一实施方式的辅助装置1。根据第一实施方式的辅助装置1例如是在用户提起物体(例如，包裹或行李)时辅助大腿相对于腰部枢转的装置。在图1至图7中，X轴、Y轴和Z轴彼此垂直，并且当从穿戴着辅助装置1的用户看时，X轴方向对应于向前方向，Y轴方向对应于向左方向，以及z轴方向对应于向上方向。

将参照图1至图7描述第一实施方式的辅助装置1。图1示出了第一实施方式的辅助装置1的整体构造。辅助装置1包括身体穿戴单元2(参见图2)、致动器单元4R(参见图3)以及致动器单元4L。身体穿戴单元2被构造成穿戴在包括用户的辅助对象身体部分(在本实施方式的示例中是大腿)周围的区域的身体上。致动器单元4R(4L)附接至身体穿戴单元2和辅助对象身体部分以对辅助对象身体部分的运动进行辅助。在下文中，身体穿戴单元2和致动器单元4R将按此顺序来描述。

参照图2，将描述身体穿戴单元2的整体构造。如图2所示，身体穿戴单元2包括穿戴在用户的腰部周围的腰穿戴部10、穿戴在用户的上半身的任何位置(任意位置)处的上半身穿戴部20、以及将腰穿戴部10和上半身穿戴部20连接至彼此的框架部30。

腰穿戴部10包括穿戴在用户的右半身的腰部周围的右腰穿戴部11R以及穿戴在用户的左半身的腰部周围的左腰穿戴部11L。腰穿戴部10包括腰部施加部12D，腰部施加部12D具有三层，即，绕在用户腰部周围的具有预定厚度的腰衬垫部12A、围绕腰衬垫部12A的外围布置的腰织物部12B、以及具有预定厚度并且围绕腰织物部12B的外围布置的腰基座部12C中的每一个。腰衬垫部12A由例如弹性构件形成，而腰基座部12C由例如树脂制成。为了利于附接至用户以及从用户拆下，右腰穿戴部11R和左腰穿戴部11L分别包括设置在长度可调带13R上的带扣13RB和设置在长度可调带13L上的带扣13LB。

在腰穿戴部10中，虚拟枢转轴线15Y被设置成在用户穿戴腰穿戴部10时在用户的髋关节处沿用户的左右方向延伸。在虚拟枢转轴线15Y与右腰穿戴部11R之间的交叉位置，沿虚拟枢转轴线15Y向右突出的枢轴部15R被固定至腰基座部12C(参见图5)。类似地，在虚拟枢转轴线15Y与左腰穿戴部11L之间的交叉位置，沿虚拟枢转轴线15Y向左突出的枢轴部15L被固定至腰基座部12C。

上半身穿戴部20包括穿戴在用户的右上半身的任何位置(任意位置)处的右上半身穿戴部21R和穿戴在用户的左上半身的任何位置(任意位置)处的左上半身穿戴部21L。右上半身穿戴部21R包括右胸穿戴部26R、带23R和带扣23RB、带25R以及右肩带24R。类似地，左上半身穿戴部21L包括左胸穿戴部26L、带23L和带扣23LB、带25L以及左肩带24L。右肩带24R、左肩带24L和带23R、带23L、带25R、带25L在长度上能够调节，而带扣23RB、带扣23LB利于将上半身穿戴部20附接至用户以及从用户拆下。

右胸穿戴部26R和左胸穿戴部26L均包括两层，即，要被穿戴以覆盖用户的胸部的具有预定厚度的衬垫部22A(例如，弹性构件)和围绕衬垫部22A的外围布置的织物部22B。带25R的后侧连接至后框架部33，带25R的前侧连接至右胸穿戴部26R的后侧，以及带扣23RB经由带23R连接至右胸穿戴部26R的前侧。类似地，带25L的后侧连接至后框架部33，带25L的前侧连接至左胸穿戴部26L的后侧，以及带扣23LB经由带23L连接至左胸穿戴部26L的前侧。以这种方式，从用户的右腋窝经由用户的胸部延伸至用户的左腋窝的胸穿戴部(右胸穿戴部26R和左胸穿戴部26L)由以下路径形成：该路径包括带25R、右胸穿戴部26R、带23R(带扣23RB)、带23L(带扣23LB)、左胸穿戴部26L以及带25L。

右肩带24R的前侧连接到右胸穿戴部26R的前上侧，并且右肩带24R的后侧连接到后框架部33。以这种方式，当用户穿戴辅助装置1时，右肩带24R从用户的上半身的前侧(右前侧)延伸，然后在用户的肩部(右肩部)上，延伸到达用户的背侧(换言之，右肩带24R从用户的上半身的前侧(右前侧)延伸通过用户的肩部(右肩部)上的位置到达用户的背侧)。类似地，左肩带24L的前侧连接到左胸穿戴部26L的前上侧，并且左肩带24L的后侧连接到后框架部33。以这种方式，当用户穿戴辅助装置1时，左肩带24L从用户的上半身的前侧(左前侧)延伸，然后在用户的肩部(左肩部)上，延伸到达用户的背侧(换言之，左肩带24L从用户的上半身的前侧(左前侧)延伸通过用户的肩部(左肩部)上的位置到达用户的背侧)。右肩带24R的后侧可以连接到后框架部33的左侧，而左肩带24L的后侧可以连接到后框架部33的右侧，使得右肩带24R和左肩带24L在用户的背侧相互交叉。

框架部30包括左右连杆框架部32、盒体32RB、盒体32LB、枢转部32R、枢转部32L、衬垫32RP、衬垫32LP、盒体31、后框架部33等。左右连杆框架部32将虚拟枢转轴线15Y与右腰穿戴部11R之间的交叉位置(即枢轴部15R)以及虚拟枢转轴线15Y与左腰穿戴部11L之间的交叉位置(即枢轴部15L)彼此联接。也就是说，左右连杆框架部32将枢轴部15R与枢轴部15L联接。如图5和图2所示，左右连杆框架部32经由盒体32RB和枢转部32R连接到枢轴部15R。同样，如图2所示，左右连杆框架部32经由盒体32LB和枢转部32L连接到枢轴部15L。左右连杆框架部32是弯曲的以布置在用户的背侧并且将腰穿戴部10相对于框架部30定位。盒体31例如容置用于致动器单元4R、4L的控制装置和电池。后框架部33布置在用户的背侧，以将左右连杆框架部32和上半身穿戴部20彼此连接，并且竖直长度上能够调节。

枢转部32R和衬垫32RP附接到枢轴部15R，以便能够绕虚拟枢转轴线15Y枢转(参见图5)。盒体32RB设置在枢转部32R的与枢轴部15R相对的一侧的位置处。配置成保持致动器单元4R的保持部32RC设置在盒体32RB下方(参见图5)。盒体32RB具有多个输入部32RS，多个输入部32RS被配置成例如提供关于辅助装置1的操作状态的指示，例如电源的开/关和辅助装置1的辅助倍增因子。由于枢轴部15L、枢转部32L、盒体32LB等与上述部件相同，因此省略其描述。利用上述构造，框架部30和上半身穿戴部20可以绕虚拟枢转轴线15Y相对于腰穿戴部10枢转。之后将描述构造成支承框架部30(和上半身穿戴部20)使得框架部30(和上半身穿戴部20)可以绕虚拟枢转轴线15Y相对于腰穿戴部10枢转的枢转机构的结构的细节。

参照图3和图4，将描述致动器单元4R的外观和内部结构。图3示出了与设置在图2所示的盒体32RB下方的保持部32RC连接的(右侧)致动器单元4R的外观。由于与设置在盒体32LB下方的保持部32LC连接的(左侧)致动器单元4L(参见图1)与致动器单元4R对称，所以将省略其描述。

如图3所示，致动器单元4R包括转矩生成部40R和转矩传递部50R。转矩生成部40R包括致动器基座部41R和盖41RB。之后将描述容置在盖41RB中的构件。

转矩传递部50R包括大腿臂51R和大腿穿戴部52R。如图4所示，大腿臂51R经由连接部56R连接到辅助臂57R。在通过对由致动器单元4R生成的辅助转矩和由用户的大腿的运动生成的用户转矩进行合成而获得的合成转矩的作用下枢转辅助臂57R。如图3中的双点划线所示，连接部56R以使大腿臂51R可以相对于辅助臂57R枢转而沿向右方向打开的方式支承大腿臂51R。

如图3所示，大腿穿戴部52R包括调节部52RA、大腿基座部52RB、衬垫部52RC、带52RD、带52RE、带扣52RF以及带扣52RG。调节部52RA能够根据用户的大腿的长度来调节从致动器基座部41R到大腿穿戴部52R的距离L1。大腿基座部52RB和衬垫部52RC均由例如弹性构件形成。

接下来，参照图4，将描述容置在盖41RB中的构件。盖41RB容置具有轴部57RA的辅助臂57R、减速器42R、螺旋弹簧43R、从动带轮44R、传动带45RB、驱动带轮45RA、电动马达45R等。尽管未示出，但是在盖41RB中设置有配置成检测辅助臂57R相对于致动器基座部41R的枢转角度的臂枢转角度检测单元(枢转角度传感器等)。电动马达45R设置有能够检测马达轴的转动角度的马达转动角度检测单元(编码器等)。

致动器基座部41R设置有连接部41RC、枢轴支承孔41RA、马达支承孔41RM等。连接部41RC连接到保持部32RC(参见图2)，使得致动器基座部41R能够绕枢转轴线41RX相对于保持部32RC枢转。轴承57RB压配合到枢轴支承孔41RA中，而轴部57RA压配合到轴承57RB中。防脱环57RC配合在轴部57RA的从轴承57RB突出的末端部周围(参见图5)。因此，辅助臂57R被支承以能够绕枢转轴线40Y相对于致动器基座部41R枢转。辅助臂57R连接到减速器42R的第一输入/输出部42RA并且使辅助臂57R与第一输入/输出部42RA一起枢转。轴承57RB、轴部57RA、减速器42R、螺旋弹簧43R以及从动带轮44R沿着枢转轴线40Y同轴布置。

减速器42R具有减速比n。因此，当使第一输入/输出部42RA枢转了枢转角度θ时，减速器42R使第二输入/输出部42RB枢转了枢转角度nθ。当使第二输入/输出部42RB枢转了枢转角度nθ时，减速器42R使第一输入/输出部42RA枢转了枢转角度θ。减速器42R的第二输入/输出部42RB设置有槽42RC，而螺旋弹簧43R的内端部43RC配合到槽42RC中。

螺旋弹簧43R存储从电动马达45R传递的辅助转矩和通过用户的大腿的运动经由辅助臂57R和减速器42R传递的用户转矩，结果，螺旋弹簧43R存储通过将辅助转矩和用户转矩合成而获得的合成转矩。然后，存储在螺旋弹簧43R中的合成转矩经由减速器42R和辅助臂57R使大腿臂51R枢转。螺旋弹簧43R具有弹簧常数K，并且具有螺旋形状，其具有中心侧的内端部43RC和外周侧的外端部43RA。内端部43RC配合到在减速器42R的第二输入/输出部42RB中形成的槽42RC中以由第二输入/输出部42RB支承。设置在从动带轮44R中的传动轴44RA配合到外端部43RA中，使得外端部43RA由传动轴44RA支承。存储在螺旋弹簧43R中的合成转矩是基于从无负载状态起的角度变化量和弹簧常数K来计算的。例如，基于辅助臂57R的枢转角度(通过未示出的臂枢转角度检测单元获得)、电动马达45R的马达轴的转动角度(由未示出的编码器获得)和螺旋弹簧43R的弹簧常数K来计算存储在螺旋弹簧43R中的合成转矩。然后，从计算的合成转矩中提取用户转矩，从电动马达45R输出与用户转矩对应的辅助转矩。通过容置在盒体31(或盒体32RB、32LB)中的控制装置进行对角度变化量的计算、对合成转矩的计算、对用户转矩的提取、对辅助转矩的计算、向电动马达输出控制信号等。

从动带轮44R被支承为可以绕枢转轴线40Y转动。朝向螺旋弹簧43R突出的传动轴44RA设置在从动带轮44R的外周缘附近。传动轴44RA配合到螺旋弹簧43R的外端部43RA中，以使外端部43RA的位置绕枢转轴线40Y移动。从动带轮44R经由传动带45RB和驱动带轮45RA由电动马达45R转动式驱动。由电动马达45R转动地驱动的从动带轮44R经由传动轴44RA将辅助转矩存储在螺旋弹簧43R中。

将描述枢转机构的结构(图5)和操作(图6和图7)以及打开角度赋予机构的结构(图5)。参照图5所示的截面图，将描述下述枢转机构的细节，该枢转机构被构造成支承框架部30使得框架部30能够绕虚拟枢转轴线15Y相对于腰穿戴部10枢转。尽管将参照图5描述包括设置在右腰穿戴部11R中的枢轴部15R的枢转机构，然而包括设置在左腰穿戴部11L(参见图2)中的枢轴部15L(参见图2)的枢转机构与图5中所示的相同。因此，将省略对包括枢轴部15L的枢转机构的描述。

枢转机构包括枢轴部15R和孔，所述孔被设置成延伸穿过枢转部32R使得枢轴部15R装配在孔中。枢轴部15R设置(固定)在虚拟枢转轴线15Y与右腰穿戴部11R的腰基座部12C交叉的位置以沿着虚拟枢转轴线15Y从右腰穿戴部11R向外突出。枢轴部15R经由轴承15RB配合到框架部30的枢转部32R的下部的孔中。防脱落环15RC配合在枢轴部15R的从轴承15RB突出的末端部周围。尽管在本实施方式的描述中枢轴部15R固定于右腰穿戴部11R并且孔设置在枢转部32R中，但也可以将枢轴部15R固定于枢转部32R并且可以将孔设置在右腰穿戴部11R中。通过上述枢转机构，如图6和图7所示，使得框架部30(框架部30和上半身穿戴部20)根据用户的运动绕虚拟枢转轴线15Y相对于腰穿戴部10枢转。结果，如图6和图7所示，例如，即使当用户的姿势从直立姿势改变成向前弯曲姿势时，腰穿戴部10也不会从用户的腰部的位置沿上下方向移动。由此，辅助转矩可以经由大腿臂51R被有效地传递。

接下来，将描述被构造成使致动器单元4R相对于框架部30在左右方向上枢转的打开角度赋予机构。在下文中，尽管将针对附接到腰穿戴部10的右侧的致动器单元4R来描述打开角度赋予机构，但是附接到腰穿戴部10的左侧的致动器单元4L(参见图1)的打开角度赋予机构与致动器单元4R的打开角度赋予机构相同，因此将省略对致动器单元4L的打开角度赋予机构的描述。打开角度赋予机构包括由图5中的保持部32RC和连接部41RC形成的第一打开角度赋予机构以及由图4中的连接部56R形成的第二打开角度赋予机构。

在图5中，第一打开角度赋予机构由设置在盒体32RB下方的保持部32RC和设置在致动器单元4R的致动器基座部41R中的连接部41RC形成。连接部41RC由保持部32RC支承，从而能够绕在前后方向上延伸的枢转轴线41RX相对于保持部32RC枢转。因此，致动器单元4R能够绕枢转轴线41RX相对于腰穿戴部10枢转。通过该枢转，例如在用户向右或向左打开大腿时，作为图5中枢转部32R的长度方向与致动器基座部41R的长度方向之间形成的角度的第一打开角度改变。即，第一打开角度赋予机构是使致动器单元4R的整体在左右方向上相对于腰穿戴部10打开(即，使整个致动器单元4R枢转)的机构，换言之，是在左右方向上相对于腰穿戴部10打开整个致动器单元4L(即，使整个致动器单元4L枢转)的机构。

在图4中，第二打开角度赋予机构由将辅助臂57R与大腿臂51R彼此连接的连接部56R形成。如图3所示，连接部56R将大腿臂51R连接至辅助臂57R使得大腿臂51R能够在左右方向上相对于辅助臂57R枢转。通过该枢转，例如在用户向右或向左打开大腿时，作为图4中的辅助臂57R的长度方向与大腿臂51R的长度方向之间形成的角度的第二打开角度改变。即，第二打开角度赋予机构是使大腿臂51R在左右方向上相对于辅助臂57R打开(即，使大腿臂51R枢转)的机构，换句话说，是使左大腿臂在左右方向上相对于左辅助臂打开(使左大腿臂枢转)的机构。第一打开角度赋予机构和第二打开角度赋予机构的允许开度(允许打开角度)是可调节的，以允许用户进行用户的大腿髋关节的向外转动运动和向外枢转(向外移动)运动，另外还有用户的大腿髋关节的向内转动运动和向内枢转(向内移动)运动。因此，大腿臂51R能够以不妨碍用户的运动的方式操作，从而辅助转矩可以被有效地传递到大腿。

打开角度赋予机构可以包括第一打开角度赋予机构和第二打开角度赋予机构二者，或者可以仅包括其中的一者。当打开角度赋予机构包括第一打开角度赋予机构和第二打开角度赋予机构二者时，第一打开角度和第二打开角度之和是打开角度。

当如图5所示由保持部32RC支承的连接部41RC和致动器基座部41R平行于枢转部32R时(即，当第一打开角度为零时)，致动器单元4R的枢转轴线40Y被设置为与虚拟枢转轴线15Y重合。因此，在致动器基座部41R与枢转部32R平行(第一打开角度为零)的状态下，无论使框架部30绕虚拟枢转轴线15Y相对于腰穿戴部10如何枢转，虚拟枢转轴线15Y和枢转轴线40Y保持彼此重合(参见图6和图7)。当例如用户向右侧和向左侧打开大腿以便站稳以抬起重物时，发生致动器单元4R、4L(参见图1)——包括大腿臂51R以及左大腿臂——绕枢转轴线41RX、41LX(参见图1)的枢转和通过连接部56R和左连接部向右侧和向左侧打开的大腿臂的枢转中的至少一者。以这种方式，致动器单元4R、4L在大腿向右侧和向左侧(即在左右方向上)打开之后向右侧和向左侧(即在左右方向上)打开。因此，即使在用户向右侧和向左侧打开大腿的状态下，也能够合适地将辅助转矩传递到大腿。

参照图8至图14，将描述第二实施方式的辅助装置1B。图8示出了第二实施方式的辅助装置1B的整体构造。辅助装置1B包括身体穿戴单元2B(参见图9和图10)、致动器单元4R(参见图3)以及致动器单元4L。尽管第二实施方式的辅助装置1B(参见图8)与第一实施方式的辅助装置1(参见图1)不同之处在于身体穿戴单元2(参见图1)变成了身体穿戴单元2B(参见图8)，但致动器单元4R、4L与第一实施方式的致动器单元相同。在下文中，将主要描述不同点。

参照图9和图10，将描述身体穿戴单元2B的整体构造。如图9和图10所示，身体穿戴单元2B包括：穿戴在用户腰部周围的腰穿戴部10、穿戴在用户的上半身的任何位置(任意位置)处的上半身穿戴部60、以及将腰穿戴部10与上半身穿戴部60彼此连接的框架部30B。因为腰穿戴部10与第一实施方式的腰穿戴部10(参见图2)相同，所以将省略其描述。相应地，因为枢转机构的结构和打开角度赋予机构的结构也与第一实施方式的相同，所以将省略其描述。在腰穿戴部10中，图9所示的宽度W1可以根据用户来调节。在下文中，将主要描述上半身穿戴部60和框架部30B。

上半身穿戴部60包括穿戴在用户的右上半身的任何位置(任意位置)处的右上半身穿戴部61R和穿戴在用户的左上半身的任何位置(任意位置)处的左上半身穿戴部61L。右上半身穿戴部61R包括右胸穿戴部66R、带63R和带扣63RB、右肩带64R和带扣64RB等。类似地，左上半身穿戴部61L包括左胸穿戴部66L、带63L和带扣63LB、左肩带64L和带扣64LB等。右肩带64R、左肩带64L和带63R、63L在长度上能够调节(使用调节器、具有调节器的带扣等)。带扣63RB、63LB、64RB、64LB利于将上半身穿戴部60附接至用户和从用户拆下。

右胸穿戴部66R和左胸穿戴部66L中的每一个包括两层，即穿戴以覆盖用户的胸部的具有预定厚度的衬垫部62A(例如，弹性构件)和布置在衬垫部62A周围的织物部62B。带扣63RB经由带63R连接至右胸穿戴部66R的前侧。类似地，带扣63LB经由带63L连接至左胸穿戴部66L的前侧。以这种方式，从用户的右腋窝经由用户的胸部延伸至用户的左腋窝的胸穿戴部(右胸穿戴部66R和左胸穿戴部66L)由以下路径形成，该路径包括：右胸穿戴部66R、带63R(带扣63RB)、带63L(带扣63LB)以及左胸穿戴部66L。

右肩带64R的前侧经由带扣64RB配合到设置在右胸穿戴部66R的前上部的带扣64RC中。右肩带64R的后侧连接到左框架35L(或左胸穿戴部66L)的后上部。以这种方式，当辅助装置1B由用户穿戴时，右肩带64R从用户的上半身的前侧(右前侧)延伸，然后在用户的肩部(右肩部)上延伸到达用户的左背侧(换言之，右肩带64R从用户的上半身的前侧(右前侧)延伸通过用户肩部(右肩部)上的位置到达用户的左背侧)。类似地，左肩带64L的前侧经由带扣64LB配合到设置在左胸穿戴部66L的前上部处的带扣64LC中。左肩带64L的后侧连接至右框架35R(或右胸穿戴部66R)的后上部。以这种方式，当辅助装置1B被用户穿戴时，左肩带64L从用户的上半身的前侧(左前侧)延伸，然后在用户的肩部(左肩部)上延伸到达用户的右背侧(换言之，左肩带64L从用户的上半身的前侧(左前侧)延伸通过用户肩部(左肩部)上的位置到达用户的右背侧)。相应地，当辅助装置1B被用户穿戴时，右肩带64R和左肩带64L在用户的背侧相互交叉。因此，即使在用户呈弯腰姿势时，也可以矫正弯腰姿势以使背部肌肉伸展，并且进一步，右肩带和左肩带(上半身穿戴部)可以牢固地固定在用户肩部周围。右肩带64R可以连接至左胸穿戴部66L的带扣64LC，而左肩带64L可以连接至右胸穿戴部66R的带扣64RC。在这种情况下，右肩带64R和左肩带64L不在用户的背侧相互交叉。

框架部30B包括将右腰穿戴部11R和右上半身穿戴部61R彼此连接的右框架部以及将左腰穿戴部11L和左上半身穿戴部61L彼此连接的左框架部。右框架部包括右框架35R、右框架34R、盒体32RB、枢转部32R、衬垫32RP等。左框架部包括左框架35L、左框架34L、盒体32LB、枢转部32L、衬垫32LP等。因为盒体32RB、32LB、枢转部32R、32L以及衬垫32RP、32LP与第一实施方式的相同，所以将省略其描述。此外，由于设置在盒体32RB下方的保持部32RC和设置在盒体32LB下方的保持部32LC也与第一实施方式的相同，所以将省略其描述。在第二实施方式中，被配置成控制致动器单元4R、4L的控制装置和电源容置在盒体32RB、32LB中。控制装置和电源可以布置在除了盒体32RB、32LB之外的地方，只要控制装置和电源中的每一个不干扰用户的运动或辅助装置1B的操作即可。

如图9和图10所示，右框架34R被固定到盒体32RB。类似地，左框架34L固定到盒体32LB。如图10所示，右框架35R被构造成在与右框架34R的边界部分处相对于用户沿向右方向打开。类似地，左框架35L被构造成在与左框架34L的边界部分处相对于用户沿向左方向打开。右肩带64R可以使用带扣64RB从右胸穿戴部66R拆下，而左肩带64L可以使用带扣64LB从左胸穿戴部66L拆下。如图10所示，由于右框架35R和左框架35L被构造成向右侧和左侧大幅打开，所以利于辅助装置1B附接至用户。右框架35R和左框架35L在竖直长度上可以调节。

对右肩带64R和左肩带64L中的每一个设置有释放机构。该释放机构被构造成：当比预设释放载荷更大的载荷被施加到附接到用户的肩带时，释放肩带。在下文中，参照图11和图12，将使用右肩带64R作为示例来描述释放机构。由于用于左肩带64L的释放机构与用于右肩带64R的释放机构相同，所以将省略其描述。如图11所示，带扣64RC被设置在右胸穿戴部66R中的释放载荷设置构件64RD、64RE保持。也就是说，右肩带64R经由带扣64RC连接到释放载荷设置构件64RD、64RE。图11和图12示出了释放载荷设置构件64RD、64RE由球体和弹性构件形成的示例。当以大于预设释放载荷的力向上拉带扣64RC时，释放载荷设置构件64RD、64RE释放带扣64RC。图12示出了通过以大于预设释放载荷的力F1向上拉带扣64RC使带扣64RC从释放载荷设置构件64RD、64RE释放以从右胸穿戴部66R拆下的状态的示例。

考虑以下情况：例如，在穿戴着辅助装置的用户如图13所示作出向前弯曲姿势的状态下，致动器单元4R变成锁定状态(大腿臂51R被固定使得枢转角度不变)。在图13的示例中所示的向前弯曲姿势下，因为载荷施加至用户的腰部，所以用户想要通过将姿势从向前弯曲姿势改变成直立姿势来作出容易的姿势。然而，在致动器单元4R被锁定的状态下将姿势改变成直立姿势是不可能的。然而，使用上述释放机构的情况下，当用户通过将姿势从向前弯曲姿势改变成直立姿势来施加力使得力变得大于预设释放载荷时，右肩带64R和左肩带64L(参见图8)被释放。因此，如果致动器单元变成锁定状态，则穿戴着辅助装置的用户可以安全地从辅助装置释放。该释放机构可以应用于图2所示的带13R、13L和带23R、23L，并且当应用了释放机构时，穿戴着图1和图2所示的辅助装置的用户可以从辅助装置安全地释放。

将描述本发明的效果。在第一实施方式和第二实施方式中描述的辅助装置1和辅助装置1B中，腰穿戴部的穿戴位置相对于上半身穿戴部的穿戴位置由框架部可靠地定位。由于上半身穿戴部相对牢固地固定至用户，所以即使在接收到由致动器单元生成的辅助转矩的反作用力时，也能抑制腰穿戴部的位置的移位。此外，由于设置有枢转机构，所以使框架部绕虚拟枢转轴线相对于腰穿戴部枢转，因此，即使在用户作出向前或向后弯曲上半身的运动时，也能使框架部相对于腰穿戴部枢转使得抑制了腰穿戴部的位置相对于用户的移位。因此，辅助转矩可以被有效地传递到用户的辅助对象身体部分。

由于第一实施方式和第二实施方式中描述的辅助装置1和辅助装置1B均具有打开角度赋予机构，所以即使在用户向右侧和向左侧打开大腿(在左右方向上打开大腿)时，也可以允许大腿臂跟随向右侧和向左侧打开的大腿，从而，可以适当地传递辅助转矩。在左右方向上的打开角度(上述第一打开角度)为零的情况下，无论框架部相对于腰穿戴部如何枢转，腰穿戴部的虚拟枢转轴线15Y和致动器单元的枢转轴线40Y如图7和图13所示彼此重合。因此，辅助转矩可以被适当地传递到用户的辅助对象身体部分。

在第二实施方式中描述的辅助装置1B中，右框架和左框架被构造成向右侧和左侧打开，因此，利于辅助装置1B附接至用户和从用户拆下。在第二实施方式中描述的辅助装置1B中，右肩带64R和左肩带64L可以不在或可以在用户的背侧相互交叉。当右肩带64R和左肩带64L在用户的背侧相互交叉时，可以矫正用户的弯腰姿势，此外，上半身穿戴部可以牢固地固定至用户。在第一实施方式和第二实施方式的辅助装置1和辅助装置1B中，通过设置上述释放机构，即使在致动器单元变成锁定状态的情况下，也可以安全并容易地从辅助装置释放用户。

在本发明的范围内，可以对本发明的辅助装置的结构、构造、形状、外观等进行各种修改、添加和删除。例如，致动器单元4R的结构不限于图4的示例所示的结构。另外，尽管在第一实施方式和第二实施方式中描述了使用螺旋弹簧43R(参见图4)的示例，但也可以使用扭转弹簧(扭杆或扭杆弹簧)代替螺旋弹簧。

尽管针对第一实施方式和第二实施方式中的辅助装置1和辅助装置1B描述了使用带扣进行带的连接和释放的示例，但是可以使用与带扣不同的构件来进行带的连接和释放。此外，上半身穿戴部不一定由肩带和胸穿戴部二者形成，而是可以由仅其中之一形成。

尽管针对第一实施方式和第二实施方式中的辅助装置1和辅助装置1B描述了致动器单元4R、4L被附接到身体穿戴单元的右侧和左侧的示例，但是辅助装置可以被构造成使得仅致动器单元4R附接到身体穿戴单元的右侧，或者仅致动器单元4L附接到身体穿戴单元的左侧。

Claims (9)

1.一种辅助装置，其特征在于，所述辅助装置包括：

身体穿戴单元，所述身体穿戴单元构造成穿戴在用户的包括所述用户的辅助对象身体部分周围的区域的身体上；以及

致动器单元(4R，4L)，所述致动器单元构造成附接至所述身体穿戴单元和所述辅助对象身体部分以辅助所述辅助对象身体部分的运动，

其中，

所述身体穿戴单元包括：腰穿戴部(10)，所述腰穿戴部构造成穿戴在所述用户的腰部周围；上半身穿戴部，所述上半身穿戴部构造成穿戴在所述用户的上半身的位置处；以及框架部，所述框架部将所述腰穿戴部(10)与所述上半身穿戴部彼此连接；

在所述腰穿戴部(10)处设置有在穿戴着所述辅助装置的用户的左右方向上延伸的虚拟枢转轴线；并且

所述框架部经由枢转机构连接至所述腰穿戴部(10)，所述枢转机构构造成以使得所述框架部能够绕所述虚拟枢转轴线相对于所述腰穿戴部(10)枢转的方式支承所述框架部。

2.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，

所述身体穿戴单元的与所述致动器单元(4R，4L)附接的一部分是所述框架部；

与所述致动器单元(4R，4L)附接的所述辅助对象身体部分是大腿；并且

所述致动器单元(4R，4L)经由打开角度赋予机构附接至所述框架部，所述打开角度赋予机构构造成：当穿戴着所述辅助装置的用户沿左右方向打开大腿时，使所述致动器单元(4R，4L)根据所述大腿沿左右方向的打开状态而沿左右方向相对于所述框架部枢转。

3.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，

所述腰穿戴部(10)包括构造成穿戴在所述用户的右半身上的右腰穿戴部和构造成穿戴在所述用户的左半身上的左腰穿戴部；

所述上半身穿戴部包括构造成穿戴在所述用户的右半身上的右上半身穿戴部和构造成穿戴在所述用户的左半身上的左上半身穿戴部；并且

所述框架部包括将所述右腰穿戴部与所述右上半身穿戴部彼此连接的右框架部和将所述左腰穿戴部与所述左上半身穿戴部彼此连接的左框架部。

4.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，

所述腰穿戴部(10)包括构造成穿戴在所述用户的右半身上的右腰穿戴部和构造成穿戴在所述用户的左半身上的左腰穿戴部；并且

所述框架部包括左右连杆框架部和后框架部，所述左右连杆框架部将所述右腰穿戴部中的所述枢转机构与所述左腰穿戴部中的所述枢转机构联接，所述后框架部将所述左右连杆框架部与所述上半身穿戴部彼此连接，并且所述后框架部设置在所述用户的背侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的辅助装置，其中，所述上半身穿戴部包括肩带，所述肩带从穿戴着所述辅助装置的用户的上半身的前侧延伸通过所述用户的肩部上的位置到达所述用户的背侧。

6.根据权利要求5所述的辅助装置，其中，

所述肩带包括：

右肩带，所述右肩带从穿戴着所述辅助装置的用户的上半身的前侧的右侧延伸通过所述用户的右肩部上的位置到达所述用户的背侧的左侧；以及

左肩带，所述左肩带从穿戴着所述辅助装置的用户的上半身的前侧的左侧延伸通过所述用户的左肩部上的位置到达所述用户的背侧的右侧。

7.根据权利要求5所述的辅助装置，其中，针对所述肩带设置有释放机构，所述释放机构构造成：当大于预设释放载荷的载荷施加于附接至所述用户的所述肩带时，释放所述肩带。

8.根据权利要求7所述的辅助装置，其中，

所述释放机构包括设置在所述上半身穿戴部处的释放载荷设置构件(64RD，64RE)以及由所述释放载荷设置构件(64RD，64RE)保持的带扣；

所述肩带经由所述带扣连接至所述释放载荷设置构件(64RD，64RE)；并且

所述释放载荷设置构件(64RD，64RE)构造成：当大于所述预设释放载荷的载荷施加于所述肩带时，释放所述带扣。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的辅助装置，其中，所述上半身穿戴部包括胸穿戴部，所述胸穿戴部从穿戴着所述辅助装置的用户的右腋窝经由所述用户的胸部延伸到所述用户的左腋窝。