CN108942882A - 辅助装置 - Google Patents

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CN108942882A
CN108942882A CN201810533356.XA CN201810533356A CN108942882A CN 108942882 A CN108942882 A CN 108942882A CN 201810533356 A CN201810533356 A CN 201810533356A CN 108942882 A CN108942882 A CN 108942882A
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大坪和义
太田浩充
佐藤久高
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JTEKT Corp
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Abstract

本发明涉及一种辅助装置，其包括：身体穿戴单元，该身体穿戴单元构造成用于穿戴在使用者的包括在使用者的辅助对象身体部分周围的区域在内的身体上；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对辅助对象身体部分的运动进行辅助。身体穿戴单元包括主框架和子框架，该主框架具有枢转轴部，该子框架连接至枢转轴部并且构造成围绕枢转轴部的轴线枢转。子框架能够枢转以适合于使用者的身体大小。

Description

辅助装置
技术领域
本发明涉及一种对使用者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，日本未经审查专利申请公报No.2015-208795(JP2015-208795A)中描述的运动辅助装置包括背面框架和腰支承部，其中，背面框架沿使用者的背的上下方向延伸，腰支承部设置在背面框架下方以环绕使用者的腰侧部和腰后部。在背面框架的上端中设置有肩带，并且在腰支承部的内侧设置有腰带。此外，设置在使用者的胯处的胯结构连接至腰支承部的后侧的下部。操作成对使用者的大腿的前侧进行限制的大腿限制部附接至腰支承部的右侧和左侧。
发明内容
在文献JP 2015-208795 A中描述的运动辅助装置中，腰支承部的形状是固定的。因此，在使用者具有较小体格或使用者较苗条的情况下，腰支承部不能紧密地佩戴至使用者。因此，在腰支承部与使用者的腰(即，在大腿限制部分与使用者的腰)之间可能形成有间隙，并且因此，运动辅助装置可以相对于使用者的身体沿多个方向移位。因此，不能高效地传递辅助转矩。
本发明提供一种辅助装置，该辅助装置更适当地紧密佩戴至使用者的身体，以高效地传递辅助转矩。
本发明的一方面涉及辅助装置，该辅助装置包括：身体穿戴单元，该身体穿戴单元构造成将要穿戴在使用者的包括在使用者的辅助对象身体部分周围的区域在内的身体上；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对辅助对象身体部分的运动进行辅助。身体穿戴单元包括主框架和子框架，该主框架具有枢转轴部，该子框架连接至枢转轴部并且构造成围绕枢转轴部的轴线枢转。子框架能够枢转成适合于使用者的身体大小。
在该构型中，子框架相对于主框架枢转以适合于使用者的身体大小。因此，辅助装置可以更适当地紧密佩戴至使用者的身体，并且因此，可以高效地传递辅助转矩。
在上述的方面中，主框架可以包括右枢转轴部和左枢转轴部，该右枢转轴部作为布置在使用者的背面的右侧的枢转轴部，该左枢转轴部作为布置在使用者的背面的左侧的枢转轴部；子框架可以包括连接至右枢转轴部的右子框架和连接至左枢转轴部的左子框架；并且子框架可以是可枢转的以适合于使用者的腰的宽度。
在该构型中，右子框架设置在主框架的右侧，左子框架设置在主框架的左侧，并且右子框架和左子框架相对于主框架枢转以适合于使用者的腰的宽度。因此，辅助装置可以更适当地紧密佩戴至使用者的身体(在该情况下，腰)。
在上述方面中，致动器单元可以包括右致动器单元和左致动器单元，该右致动器单元在使用者的右侧处穿戴在辅助对象身体部分上，该左致动器单元在使用者的左侧处穿戴在辅助对象身体部分上；右子框架可以构造成使得右子框架的第一端部连接至右枢转轴部，并且右子框架的第二端部设置有右子枢转轴部；右致动器单元可以经由右连接部连接至右子枢转轴部，该右连接部构造成围绕右子枢转轴部的枢转轴线枢转；左子框架可以构造成使得左子框架的第一端部连接至左枢转轴部，并且左子框架的第二端部设置有左子枢转轴部；并且左致动器单元可以经由左连接部连接至左子枢转轴部，该左连接部构造成围绕左子枢转轴部的枢转轴线枢转。
在该构型中，当使右子框架和左子框架根据使用者的腰的宽度枢转时，右致动器单元的取向和左致动器单元的取向可以设定为期望的取向。
在上述方面中，致动器单元可以包括右致动器单元和左致动器单元，该右致动器单元在使用者的右侧处穿戴在辅助对象身体部分上，该左致动器单元在使用者的左侧处穿戴在辅助对象身体部分上；右子框架可以构造成使得右子框架的第一端部连接至右枢转轴部，并且右致动器单元连接至右子框架的第二端部；右致动器单元可以固定至右子框架而不相对于右子框架枢转；左子框架可以构造成使得左子框架的第一端部连接至左枢转轴部，并且左致动器单元连接至左子框架的第二端部；并且左致动器单元可以固定至左子框架而不相对于左子框架枢转。
在该构型中，右致动器单元相对于右子框架不枢转，并且左致动器单元相对于左子框架不枢转。因此，能够防止由于在传递辅助转矩时右致动器单元和左致动器单元的不必要的枢转所导致的传递效率的降低。
在上述方面中，允许右子框架相对于主框架枢转的右枢转轴部和允许左子框架相对于主框架枢转的左枢转轴部可以是筒形阻尼器，筒形阻尼器中的每一个筒形阻尼器构造成当输入大于等于预先设定的载荷阈值的载荷时枢转。
在该构型中，需要大于等于载荷阈值的载荷以致使右子框架相对于主框架枢转，并且需要大于等于载荷阈值的载荷以致使左子框架相对于主框架枢转。因此，能够防止由于在传递辅助转矩时右子框架和左子框架的不必要的枢转所导致的传递效率的降低。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，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中示出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中示出的辅助装置中的致动器单元的外观的示例的立体图；
图4是用于说明作为身体穿戴单元的组成部分的框架部的外观的示例的立体图；
图5是用于说明框架部的结构的分解立体图；
图6是用于说明使右子框架和左子框架根据使用者的腰宽而枢转的状态的视图；
图7是用于说明作为身体穿戴单元的组成部分的腰支承部的外观的示例的立体图；
图8是用于说明腰支承部的结构的示例的展开图；
图9是用于说明腰支承部的侧上带和侧下带相对于使用者的骨盆的右上部的位置的视图；
图10是用于说明腰支承部的后上带、后中带和后下带相对于使用者的臀部的位置的视图；
图11是用于说明作为身体穿戴单元的组成部分的背包部的外观的示例的立体图；
图12是用于说明在作为身体穿戴单元的组成部分的护套部连接至背包部的状态下的外观的示例的立体图；
图13是用于说明护套部的结构的示例的展开图；
图14是用于说明护套部的第一示例紧密地佩戴至使用者的带牵拉状态的视图；
图15是用于说明护套部的第二示例紧密地佩戴至使用者的带牵拉状态的视图；
图16是用于说明在致动器单元的第一示例中大腿穿戴部可以上下或左右移动的视图；
图17是用于说明致动器单元的第二示例的立体图；
图18是用于说明在致动器单元的第二示例中大腿穿戴部可以上下或左右移动的视图；
图19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20是用于说明致动器单元的内部结构的示例的截面图；
图21是沿着穿过虚拟枢转轴线的ZY平面截取的辅助装置的截面图并且是用于说明枢转机构的结构的示例的截面图；
图22是用于说明穿戴辅助装置的使用者拉伸背部肌肉的状态的视图；
图23是用于说明使用者从图22中示出的状态进行前倾姿势使得框架部和上半身穿戴部围绕虚拟枢转轴线枢转的状态的视图；
图24是用于说明控制装置的输入和输出的视图；
图25是当运动种类为“物体抬起/放下”或“横向移动物体”时的控制装置的控制框图；
图26是当运动种类为“步行”时的控制装置的控制框图；
图27是用于说明基于图25和图26中示出的控制框图的整个处理顺序的流程图；
图28是用于说明图27中示出的流程图中的“用于右致动器单元的输入信号等的处理”的细节的流程图；
图29是用于说明图27中示出的流程图中的“用于左致动器单元的输入信号等的处理”的细节的流程图；
图30是用于说明图27中示出的流程图中的“步行/作业判定”的细节的流程图；
图31是用于说明图27中示出的流程图中的“计算右γ”的细节的流程图；
图32是用于说明图27中示出的流程图中的“计算右τss(t)”的细节的流程图；
图33是用于说明图31中示出的“计算右γ”的效果的视图；
图34是用于说明图32中示出的“计算右τss(t)”的效果的视图；
图35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36是用于说明图35中示出的辅助装置的护套部中的右腋带和左腋带被改变为围绕使用者的躯干部的紧密接触带的示例的视图；
图37是用于说明图35中示出的辅助装置中的身体穿戴单元的外观的示例的立体图；
图38是用于说明图35中示出的辅助装置中的致动器单元的外观的示例的立体图；
图39是图35中示出的辅助装置的分解立体图；
图40是用于说明图35中示出的辅助装置的框架部的立体图；
图41是用于说明图35中示出的辅助装置中的腰支承部的结构的示例的展开图；
图42是用于说明图35中示出的辅助装置中的背包部以及背包部周围的区域的放大图；
图43是用于说明图35中示出的辅助装置中的背包部、护套部以及背包部和护套部周围的区域的放大图；
图44是用于说明图35中示出的辅助装置中的护套部的结构的示例的展开图；
图45是图35中示出的辅助装置中的致动器单元(第三示例)的立体图；
图46是用于说明致动器单元的第四示例的立体图；
图47是用于说明大腿穿戴部(身体保持部)周围的结构的立体图；
图48是用于说明向图47中示出的身体保持部增加膝盖下带的示例的视图；
图49是用于说明将大腿穿戴部(身体保持部)的第三接头部设置在使用者的大腿的正面上的示例的视图；
图50是用于说明将大腿穿戴部(身体保持部)的第三接头部设置在使用者的大腿的外侧面上的示例的视图；以及
图51是用于说明将大腿穿戴部(身体保持部)的第三接头部设置在使用者的大腿的背面上的示例的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至图21对根据第一实施方式的辅助装置1的整体结构进行描述。辅助装置1例如是在使用者提起物体(例如，包裹或行李)时或者在使用者步行时辅助大腿相对于腰枢转的装置。在附图中，X轴、Y轴和Z轴彼此垂直，并且当从穿戴着辅助装置的使用者观察时，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。
图1示出了第一实施方式的辅助装置1的整体外观。辅助装置1包括身体穿戴单元2(参见图2)、右致动器单元4R(参见图3)和左致动器单元4L(参见图3)。身体穿戴单元2构造成穿戴在包括使用者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。右致动器单元4R和左致动器单元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、右致动器单元4R和左致动器单元4L将按此顺序相继地进行描述。
将对身体穿戴单元2的外观进行描述。如图2所示，身体穿戴单元2包括将要穿戴在使用者的腰周围的腰支承部10、将要穿戴在使用者的肩和胸周围的护套部20、构造成将腰支承部10连接至护套部20的框架部30、以及附接至框架部30的背包部37。框架部30设置在使用者的背和腰周围。
腰支承部10包括将要穿戴在使用者的右半身的腰周围的右腰穿戴部11R以及将要穿戴在使用者的左半身的腰周围的左腰穿戴部11L。此外，如图2所示，为了利于附接至使用者以及从使用者拆下，右腰穿戴部11R和左腰穿戴部11L分别包括设置在长度可调的右腰紧固带13RA中的腰带保持构件13RB(腰带扣)和设置在长度可调的左腰紧固带13LA上的腰带保持构件13LB(腰带扣)。此外，如图2所示，在腰支承部10中，虚拟枢转轴线15Y被设定成在腰支承部10附接至使用者时在使用者的髋关节附近的位置处沿使用者的左右方向延伸。在虚拟枢转轴线15Y与右腰穿戴部11R之间的交叉位置处，沿着虚拟枢转轴线15Y向右突出的枢转轴部15R被固定至右腰穿戴部11R的芯部12B(参见图21)。类似地，在虚拟枢转轴线15Y与左腰穿戴部11L之间的交叉位置处，沿着虚拟枢转轴线15Y向左突出的枢转轴部15L被固定至左腰穿戴部11L的芯部。应当指出的是，稍后将对腰支承部10的细节进行描述。应当指出的是，虚拟枢转轴线15Y被设定在使用者的髋关节与第五腰椎之间的位置处，并且被腰支承部10保持在规定范围内。
护套部20包括将要穿戴在使用者的右半身的胸周围的右胸穿戴部21R和将要穿戴在使用者的左半身的胸周围的左胸穿戴部21L。右胸穿戴部21R例如通过使用紧固件21F连接至左胸穿戴部21L，以便于将护套部20附接至使用者以及从使用者拆下护套部20。此外，右胸穿戴部21R包括右肩带24R和右腋带25R，其中，右肩带24R连接至固定至框架部30的背包部37的背接触部37C，右腋带25R连接至背接触部37C。此外，左胸穿戴部21L包括左肩带24L和左腋带25L(参见图12)，其中，左肩带24L连接至固定至框架部30的背包部37的背接触部37C，左腋带25L连接至背接触部37C。应当指出的是，稍后将对护套部20的细节进行描述。
背包部37附接至框架部30的上端。护套部20的右肩带24R、右腋带25R、左肩带24L和左腋带25L(参照图12)连接至背包部37。此外，在背包部37中容置有包括CPU的控制装置、动力供给单元、通信单元等。应当指出的是，稍后将对背包部37的细节进行描述。
框架部30包括主框架31、右子框架32R、左子框架32L(参见图4)、右连接部34R、左连接部34L、匣33RB、33LB等。如图4所示，右子框架32R以能够枢转的方式连接至主框架31，并且右连接部34R以能够枢转的方式连接至右子框架32R。类似地，如图4所示，左子框架32L以能够枢转的方式连接至主框架31，并且左连接部34L以能够枢转的方式连接至左子框架32L。此外，枢转轴部15R(参见图2、图7)穿过右连接部34R的轴孔36RC(参见图4、图5)，并且枢转轴部15L(参见图2、图7)穿过左连接部34L的轴孔36LC(参见图4、图5)。因此，框架部30和护套部20(及背包部37)可以相对于腰支承部10围绕虚拟枢转轴线15Y枢转(参见图22、图23)。此外，匣33RB、33LB具有多个输入部33RS，所述多个输入部33RS配置成例如提供关于辅助装置1的操作状态的指令，比如电源的开/关以及辅助装置1的辅助倍率。应当指出的是，稍后将对框架部30的细节进行描述。
将对右致动器单元4R和左致动器单元4L的外观进行描述。图3示出了连接至设置在图2中示出的匣33RB下方的右马达连接部35R(参见图5)的右致动器单元4R的外观、以及连接至设置在匣33LB下方的左马达连接部35L(参见图5)的左致动器单元4L的外观。应当指出的是，左致动器单元4L相对于右致动器单元4R双侧对称，因此在以下描述中将不对左致动器单元4L进行描述。
如图3所示，右致动器单元4R包括作为转矩传递部的输出连杆50R和转矩产生部40R。转矩产生部40R包括致动器基部41R和罩41RB。稍后将对容纳在罩41RB中的构件进行描述。如图3所示，作为右致动器单元4R的连杆机构的输出连杆50R附接至辅助对象身体部分，以围绕辅助对象身体部分(在这种情况下为大腿)的关节(在这种情况下为髋关节)枢转。应当指出的是，通过输出连杆50R(50L)对辅助对象身体部分的枢转进行辅助的辅助转矩由转矩产生部40R中的具有输出轴47RA的电动马达47R(对应于致动器)产生，如图19所示。
输出连杆50R包括辅助臂51R(对应于第一连杆)、第二连杆52R、第三连杆53R和大腿穿戴部54R(对应于身体保持部)。借助于通过将由转矩产生部40R中的电动马达产生的辅助转矩与由使用者的大腿的运动产生的使用者转矩合成而获得的合成转矩使辅助臂51R围绕枢转轴线40RY枢转。第二连杆52R的第一端部以能够围绕枢转轴线51RJ枢转的方式连接至辅助臂51R的远端部，并且第三连杆53R的第一端部以能够围绕枢转轴线52RJ枢转的方式连接至第二连杆52R的第二端部。大腿穿戴部54R经由第三接头部53RS(在这种情况下为球形接头)连接至第三连杆53R的第二端部。
接下来，将参照图4至图6对框架部30的结构的细节进行描述。主框架31呈倒U形并且包括在使用者的背侧设置在右腰上的连接部31R(对应于右枢转轴部)和在使用者的背侧设置在左腰上的连接部31L(对应于左枢转轴部分)。右子框架32R和左子框架32L中的每一者均呈部分弯曲的棒状形状。如图4和图5所示，右子框架32R的第一端部以能够围绕枢转轴线31RJ枢转的方式连接至主框架31的第一端部中的连接部31R。此外，左子框架32L的第一端部以能够围绕枢转轴线31LJ枢转的方式连接至主框架31的第二端部中的连接部31L。此外，右连接部34R的右连接轴35RZ以能够围绕枢转轴线33RJ枢转的方式连接至右子框架32R的第二端部中的连接部33R(对应于右子枢转轴部)。此外，左连接部34L的左连接轴35LZ以能够围绕枢转轴线33LJ枢转的方式连接至左子框架32L的第二端部中的连接部33L(对应于左子枢转轴部)。
如图5所示，右马达连接部35R和右腰连接部36R被固定至右连接轴35RZ。图3中示出的右致动器单元4R的上端中的附接孔41RS与右马达连接部35R的附接孔35RC同轴设置，并且右致动器单元4R以能够围绕枢转轴线35RJ(围绕图3中的枢转轴线41RX)枢转的方式附接至附接孔35RC。类似地，左马达连接部35L和左腰连接部36L被固定至左连接轴35LZ。图3中示出的左致动器单元4L的上端的附接孔41LS与左马达连接部35L的附接孔35LC同轴设置，并且左致动器单元4L以能够围绕枢转轴线35LJ(围绕图3中的枢转轴线41LX)枢转的方式附接至附接孔35LC。枢转轴部15R(参照图2、图21)穿过右腰连接部36R的轴孔36RC。类似地，枢转轴部15L(参见图2)穿过左腰连接部36L的轴孔36LC。因此，右致动器单元4R经由围绕连接部33R的枢转轴线33RJ枢转的右连接部34R连接至连接部33R。此外，左致动器单元4L经由围绕连接部33L的枢转轴线33LJ枢转的左连接部34L连接至连接部33L。
应当指出的是，如图21所示，枢转轴部15R被固定至具有三个层即衬垫部12A、芯部12B以及罩部12C的右腰穿戴部11R的芯部12B。枢转轴部15R经由轴承15RB穿过右腰连接部36R的轴孔36RC，并且防脱环15RC附接至枢转轴部15R的远端部。因此，图4和图5中示出的轴孔36RC的轴线36RJ和轴孔36LC的轴线36LJ与虚拟枢转轴线15Y重叠。此外，在右腰连接部36R与致动器基部41R之间设置有缓冲垫36RD。当用于使用者的辅助转矩增加或者快速改变时，右致动器单元4R和左致动器单元4L可以固定成不绕枢转轴线35RJ、35LJ枢转。此时，由于右致动器单元4R和左致动器单元4L被固定，因此可以不设置缓冲垫36RD。
通过该构型，框架部30能够相对于图2中的腰支承部10围绕虚拟枢转轴线15Y枢转(参见图22、图23)。此外，如图6所示，右子框架32R能够围绕枢转轴线31RJ枢转，并且左子框架32L能够围绕枢转轴线31LJ枢转。因此，可以自由地调节右连接部34R与左连接部34L之间的在左右方向上的距离W30。因此，距离W30可以根据使用者的腰宽来调节，并且因此，辅助装置1可以更适当地紧密地佩戴至使用者的身体。因此，可以高效地传递辅助转矩。此外，右连接部34R能够围绕枢转轴线33RJ枢转，并且左连接部34L能够围绕枢转轴线33LJ枢转。因此，即使距离W30被改变，右致动器单元的辅助臂的摆动方向(即，右致动器单元的辅助臂摆动所沿的方向)和左致动器单元的辅助臂的摆动方向(即，左致动器单元的辅助臂摆动所沿的方向)可以被适当地设定至期望的方向。此外，如图6所示，主框架31能够围绕枢转轴线31RJ枢转并且能够围绕枢转轴线31LJ枢转。因此，即使使用者扭转上身以看到后面，也可以使主框架31、右子框架32R和左子框架32L中的每一者适当地枢转，以便不干扰使用者的运动。此外，主框架31中的枢转轴线31RJ与枢转轴线31LJ之间的空间(参见图5)扩大，以便不干扰使用者的背的弯曲运动。以彼此大致平行的方式设置在主框架31中的空间中的右侧和左侧上的框架从使用者的背的中央部分的右侧和左侧对致动器单元进行支承，以高效地传递辅助转矩。此外，右子框架32R和左子框架32L从使用者的背至腰弯曲(呈凹入形状)，以便不干扰使用者的肘部等的移动(以便不与使用者的肘部等相接触)。特别地，在物体抬起/放下运动中，有必要将辅助转矩高效地(具有小的损失)在腰周围传递至背和腿，这与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)。框架部30的结构可以高效地传递辅助转矩。
接下来，将参照图7至图10对腰支承部10的结构的细节进行描述。如图8的展开图所示，腰支承部10呈带状并且被划分成将要穿戴在使用者的右腰上的右腰穿戴部11R和将要穿戴在使用者的左腰上的左腰穿戴部11L。腰支承部10包括多个带。另外，如上所述，枢转轴部15R附接至右腰穿戴部11R，并且枢转轴部15L附接至左腰穿戴部11L。
例如，如图21所示，右腰穿戴部11R和左腰穿戴部11L中的每一者均具有三个层，即，具有预定厚度且围绕使用者的腰缠绕的衬垫部12A、设置在衬垫部12A的外周缘上的芯部12B、以及设置在芯部12B的外周缘上的罩部12C。衬垫部12A例如由弹性构件制成。芯部12B例如由树脂制成。罩部12C例如由布制成。在右腰穿戴部11R中在使用者的背面侧的位置处形成有切口部11RC，使得腰穿戴部11R被划分成右腰部11RA和右臀部11RB(参见图8)。在左腰穿戴部11L中在使用者的背面侧的位置处形成有切口部11LC，使得左腰穿戴部11L被划分成左腰部11LA和左臀部11LB(参见图8)。
包括在腰支承部10中的带包括背腰带16A、臀上带16B、臀下带16C、右骨盆上带17RA、右骨盆下带17RB、左骨盆上带17LA、左骨盆下带17LB、右腰紧固带13RA和左腰紧固带13LA。在如此附接至腰支承部10的带之中，至少两条带可以在使用者的右腰、左腰或臀附近的位置处沿使用者的腰的周向方向拉伸腰支承部10的宽度(图8中的Y轴方向上的长度)。
背腰带16A例如是具有伸缩性的弹性带，并且连接至右腰穿戴部11R的右腰部11RA和左腰穿戴部11L的左腰部11LA，以调节右腰穿戴部11R的右腰部11RA与左腰穿戴部11L的左腰部11LA之间的间隔(距离)。臀上带16B和臀下带16C例如是具有伸缩性的弹性带，并且连接至右腰穿戴部11R的右臀部11RB和左腰穿戴部11L的左臀部11LB，以调节右腰穿戴部11R的右臀部11RB与左腰穿戴部11L的左臀部11LB之间的间隔(距离)。此外，如图10所示，臀上带16B设置在与使用者的臀的上部相对应的位置处，并且臀下带16C设置在与使用者的臀的下部相对应的位置处。此外，如图10所示，背腰带16A设置在使用者的臀上方以及臀上带16B上方与腰相对应的位置处。腰支承部10通过使用背腰带16A、臀上带16B和臀下带16C紧密地佩戴至使用者的背面侧上的臀中及周围的区域(以便包围臀的上部、中间部和下部)以便不被移位。
右骨盆上带17RA例如是不可伸展的带。如图9所示，右骨盆上带17RA设置在使用者的右骨盆上端AR的上方并且附接至右腰穿戴部11R，使得右腰穿戴部11R的沿使用者的腰的周向方向的宽度是可扩展的。右骨盆下带17RB例如是不可伸展的带。如图9所示，右骨盆下带17RB设置在使用者的右骨盆上端AR的下方并且附接至右腰穿戴部11R，使得右腰穿戴部11R的沿使用者的腰的周向方向的宽度是可扩展的。此外，右上带保持构件17RC(右上调节器)连接至右骨盆上带17RA的远端部，右下带保持构件17RD(右下调节器)连接至右骨盆下带17RB的远端部，并且连接至腰带保持构件13RB(腰带扣)的右腰紧固带13RA穿过右上带保持构件17RC(右上调节器)和右下带保持构件17RD(右下调节器)。当使用者拉动右腰紧固带13RA的拉伸部13RAH时，右骨盆上带17RA、右骨盆下带17RB、背腰带16A、臀上带16B、臀下带16C和腰支承部10可以紧密地佩戴至使用者的身体。拉伸部13RAH从右上带保持构件17RC和右下带保持构件17RD延伸。此外，位于右骨盆上端AR的上方和下方的部分被包围，因此，腰支承部10几乎不会被移位。
左骨盆上带17LA例如是不可伸展的带。左骨盆上带17LA设置在使用者的左骨盆上端的上方并且附接至左腰穿戴部11L，使得左腰穿戴部11L的沿使用者的腰的周向方向的宽度是可扩展的。左骨盆下带17LB例如是不可伸展的带。左骨盆下带17LB设置在使用者的左骨盆上端的下方并且附接至左腰穿戴部11L，使得左腰穿戴部11L的沿使用者的腰的周向方向的宽度是可扩展的。此外，左上带保持构件17LC(左上调节器)连接至左骨盆上带17LA的远端部，左下带保持构件17LD(左下调节器)连接至左骨盆下带17LB的远端部，并且连接至腰带保持构件13LB(腰带扣)的左腰紧固带13LA穿过左上带保持构件17LC(左上调节器)和左下带保持构件17LD(左下调节器)。当使用者拉动从左上带保持构件17LC和左下带保持构件17LD延伸的左腰紧固带13LA的拉伸部13LAH时，左骨盆上带17LA、左骨盆下带17LB、背腰带16A、臀上带16B、臀下带16C和腰支承部10可以紧密地佩戴至使用者的身体。此外，位于左骨盆上端的上方和下方的部分被包围，因此，腰支承部10几乎不会被移位。特别地，在物体抬起/放下运动中，有必要将辅助转矩高效地(具有小的损失)在腰周围传递至背和腿，这与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)。腰支承部10的结构可以高效地传递辅助转矩。
参照图11和图12，将对背包部37的结构的细节进行描述。如图11所示，背包部37包括框架连接部37A、收纳部37B、背接触部37C、滑轨37D(相当于滑动机构)、缓冲垫37G等。如图2所示，主框架31的上端被插入到框架连接部37A中，因此框架连接部37A固定至框架部30的上端。应当指出的是，控制装置、动力供给单元、通信单元等被容置在收纳部37B中。
如图11所示，滑轨37D设置成在固定至框架部30的框架连接部37A的表面上以及在收纳部37B的面向使用者的背的表面上沿上下方向延伸。滑轨37D设置有背接触部37C，该背接触部37C能够沿着滑轨37D沿上下方向滑动。也就是说，背接触部37C经由支承背接触部37C的滑动机构(滑轨37D)连接至框架部30，使得背接触部37C能够相对于框架部30沿上下方向滑动。此外，缓冲垫37G设置在背接触部37C的表面上，该表面面向使用者的背。应当指出的是，可以省略缓冲垫37G。
如图11所示，背接触部37C在使用者的背侧上的右肩周围的位置处设置有带连接部37ER并且在左肩周围的位置处也设置有带连接部37EL。此外，背接触部37C在使用者的背侧上的右腋周围的位置处设置有带连接部37FR并且在左腋周围的位置处也设置有带连接部37FL。
如图12所示，护套部20被划分为将要穿戴在使用者的右肩和右胸周围的右胸穿戴部21R和将要穿戴在使用者的左肩和左胸周围的左胸穿戴部21L。右胸穿戴部21R能够通过使用紧固件21F连接至左胸穿戴部21L以及能够与左胸穿戴部21L分离。从右胸穿戴部21R中位于使用者的右肩周围的位置延伸的右肩带24R连接至带连接部37ER。此外，从右胸穿戴部21R中位于使用者的右腋周围的位置延伸的右腋带25R连接至带连接部37FR。此外，从左胸穿戴部21L中位于使用者的左肩周围的位置延伸的左肩带24L连接至带连接部37EL。此外，从左胸穿戴部21L中位于使用者的左腋周围的位置延伸的左腋带25L连接至带连接部37FL。
通过该构型，与护套部20连接的背接触部37C可以经由滑动机构(滑轨)相对于框架部30沿上下方向滑动。因此，由于护套部20相对于框架部30在上下方向上的位置根据使用者的身体大小(高度)进行自动调节，因此护套部20可以更适当地紧密地佩戴至使用者的身体，因此，可以高效地传递辅助转矩。特别地，在物体抬起/放下运动中，有必要将辅助转矩高效地(具有小的损失)在腰周围传递至背和腿，这与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)。背包部37的结构可以高效地传递辅助转矩。
参照图12至图15，将详细描述护套部20的结构。如图13的展开图所示，将要穿戴在使用者的肩和胸周围的护套部20被分成右胸穿戴部21R、左胸穿戴部21L、右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW，并且护套部20包括多条带。应当指出的是，右胸穿戴部21R与右腋穿戴部21RW在右肩部处彼此连接，并且左胸穿戴部21L与左腋穿戴部21LW在左肩部处彼此连接。右胸穿戴部21R被穿戴在使用者的右肩和右胸周围，左胸穿戴部21L被穿戴在使用者的左肩和左胸周围，右腋穿戴部21RW被穿戴在使用者的右背和右腋周围，并且左腋穿戴部21LW被穿戴在使用者的左背和左腋周围。右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW不一定需要通过带彼此分离和彼此连接。右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW可以彼此一体地连接而不被分离。此外，右胸穿戴部21R、左胸穿戴部21L、右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW可以彼此一体地连接而不会被分离。
例如，右胸穿戴部21R、左胸穿戴部21L、右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW中的每一者均具有包括衬垫部和罩部的两层，使得具有预定厚度的衬垫部(例如，弹性构件)的层设置在面向使用者的身体的一侧上，并且罩部(例如布)的层设置在衬垫部的外周缘上。此外，如图13所示，右腋穿戴部21RW通过长度可调的带22A、22B连接至左腋穿戴部21LW。
如图13所示，右肩带24R、23R和带26R附接至右胸穿戴部21R。如图12所示，右肩带24R的第一端部的长度是可调节的，并且右肩带24R的第一端部连接至背接触部37C的带连接部37ER。右肩带24R的第二端部穿过带承载件24RT，并且带扣24RB连接至右肩带24R的第二端部。连接至带扣24RB的带扣23RB连接至右肩带23R的第一端部，并且右肩带保持构件23RK(右肩调节器)连接至右肩带23R的第二端部。此外，带26R的第一端部连接至右胸穿戴部21R，带扣26RB连接至带26R的第二端部，并且右胸带保持构件26RC(右胸带扣)连接至带扣26RB。右胸带保持构件26RC设置在使用者的右胸周围的位置处。
类似地，如图13所示，左肩带24L、23L和带26L附接至左胸穿戴部21L。如图12所示，左肩带24L的第一端部的长度是可调节的，并且左肩带24L的第一端部连接至背接触部37C的带连接部37EL。左肩带24L的第二端部穿过带承载件24LT，并且带扣24LB连接至左肩带24L的第二端部。连接至带扣24LB的带扣23LB连接至左肩带23L的第一端部，并且左肩带保持构件23LK(左肩调节器)连接至左肩带23L的第二端部。此外，如图13所示，带26L的第一端部连接至左胸穿戴部21L，带扣26LB连接至带26L的第二端部，并且左胸带保持构件26LC(左胸带扣)连接至带扣26LB。左胸带保持构件26LC设置在使用者的左胸周围的位置处。
如图13所示，带27R附接至右腋穿戴部21RW，使得带27R的第一端部连接至右腋穿戴部21RW，并且右腋带保持构件27RK(右腋调节器)连接至带27R的第二端部。右腋带保持构件27RK设置在使用者的右腋周围的位置处。类似地，如图13所示，带27L附接至左腋穿戴部21LW，使得带27L的第一端部连接至左腋穿戴部21LW，并且左腋带保持构件27LK(左腋调节器)连接至带27L的第二端部。左腋带保持构件27LK设置在使用者的左腋周围的位置处。
如图12所示，从右胸穿戴部21R中位于使用者的右肩周围的位置延伸的右肩带24R的第一端部的长度是可调节的，并且右肩带24R的该第一端部连接至背接触部37C的带连接部37ER。从右胸穿戴部21R中位于使用者的右腋周围的位置延伸的右腋带25R的第一端部连接至背接触部37C的带连接部37FR。类似地，从左胸穿戴部21L中位于使用者的左肩周围的位置延伸的左肩带24L的第一端部的长度是可调节的，并且左肩带24L的该第一端部连接至背接触部37C的带连接部37EL。从左胸穿戴部21L中位于使用者的左腋周围的位置延伸的左腋带25L的第一端部连接至背接触部37C的带连接部37FL。
如图13所示，右胸紧固带也用作右腋带25R，并且右胸紧固带构造成使得其第一端部(即，被视为右腋带25R的一部分的右腋带25RD)连接至背接触部37C(参照图12)并且其第二端部依次穿过右胸带保持构件26RC、右腋带保持构件27RK、带承载件25RT和右肩带保持构件23RK。应当指出的是，右腋带25RD的第一端部连接至带扣25RC，并且右腋带25R的第一端部连接至带扣25RB。带扣25RC连接至带扣25RB。因此，右腋带25R和右腋带25RD经由带扣25RB、25RC彼此连接，并且因此，右腋带25RD可以被视为右腋带25R的一部分。应当指出的是，左胸紧固带也用作左腋带25L并且类似于右腋带穿过带扣等，因此本文中将省略对其的描述。如图14所示，当使用者(用力FR)拉动从右肩带保持构件23RK延伸的右胸紧固带(在这种情况下为右腋带25R)的第二端部时，使用者可以同时拉动右肩带24R、23R和右腋带25R。因此，如图14所示，在使用者的右肩和右腋周围的右胸穿戴部21R可以同时靠近背接触部37C(用力FR1和力FR3)，并且右腋穿戴部21RW可以靠近右胸穿戴部21R(用力FR2)。因此，右胸穿戴部21R和右腋穿戴部21RW可以紧密地佩戴至使用者的身体，并且右胸穿戴部21R和右腋穿戴部21RW可以靠近背接触部37C。类似地，当使用者(用力FL)拉动左胸紧固带(在这种情况下为左腋带25L)的第二端部时，左胸穿戴部21L和左腋穿戴部21LW可以紧密地佩戴至使用者的身体，并且左胸穿戴部21L和左腋穿戴部21LW可以靠近背接触部37C。此外，也可以通过向前(图14中的(FRA)的方向)拉动位于带承载件25RT前方的右腋带25R的前部来进行类似调节。甚至以这种方式，右胸穿戴部21R和右腋穿戴部21RW也可以通过简单的带调节操作而紧密地佩戴至使用者的身体。在这种情况下，(沿图14中的(FR)方向)拉动右腋带25R的第二端部以减小带承载件25RT前方的松弛，从而防止干扰使用者的工作。
图15示出了与图14中示出的护套部20不同的护套部20Z的示例。图15中示出的护套部20Z与图14中示出的护套部20相比未设置有右腋穿戴部21RW和左腋穿戴部21LW(参见图13)，并且图15中示出的护套部20Z在带保持构件的布置以及带布线状态方面与护套部20不同。下文将主要描述不同点。如图15所示，附接至右胸穿戴部21RZ的右肩带24R、23R、带扣24RB、23RB以及右肩带保持构件23RK(右肩调节器)与附接至图12中示出的右胸穿戴部21R的那些部件是相同的。
如图15所示，带扣28RB连接至从右胸穿戴部21RZ中位于使用者的右腋周围的位置延伸的右腋带28R的第一端部，并且带扣28RB经由带扣39RB和带39R连接至背接触部37C的带连接部37FR。右腋带保持构件28RK(右腋调节器)连接至右腋带28R的第二端部，并且右胸紧固带25RZ穿过右腋带保持构件28RK。左胸穿戴部的带、带扣、带保持构件等以相同的方式构造，因此本文中省略其详细描述。
如图15所示，右胸紧固带25RZ的第一端部连接至右胸穿戴部21RZ，并且右胸紧固带25RZ的第二端部依次穿过右腋带保持构件28RK、带承载件25RT和右肩带保持构件23RK。当使用者(用力FR)拉动从右肩带保持构件23RK延伸的右胸紧固带25RZ的第二端部时，使用者可以同时拉动右肩带24R、23R以及右腋带28R。因此，如图15所示，在使用者的右肩和右腋周围的右胸穿戴部21RZ可以同时靠近背接触部37C(用力FR1和力FR3)，并且右腋带28R可以靠近右胸穿戴部21R(用力FR2)。因此，右胸穿戴部21RZ可以紧密地佩戴至使用者的身体，并且右胸穿戴部21RZ可以靠近背接触部37C。类似地，应当指出的是，当使用者(用力FL)拉动左胸紧固带25LZ的第二端部时，左胸穿戴部21LZ可以紧密地佩戴至使用者的身体，并且左胸穿戴部21LZ可以靠近背接触部37C。此外，当使用者穿上护套部20时，使用者首先打开紧固件21F，使得使用者的右手和左手(手臂)穿过该紧固件，以将使用者的身体置于护套部20中，并且使用者关闭紧固件21F。通过使用诸如右腋带25R(右胸紧固带)和左腋带25L(左胸紧固带)的带，可以将框架部30紧密地佩戴至使用者的身体。此外，腋下方的调节机构比如护套部20的调节器根据使用者的身体大小被松开，以扩大手(手臂)插入的开口。因此，使用者可以容易地穿戴护套部20。在维护(清洁等)护套部20时，带扣23RB、24RB(23LB、24LB)被卸下(带承载件24RT(24LT)也被卸下)，并且扣环25RB、25RC(25LB、25LC)也被拆下，因此，护套部20可以从背包部37拆下。应当指出的是，例如，带承载件24RT(24LT)可以用环形紧固件以可拆卸的方式附接。特别地，在物体抬起/放下运动中，有必要将辅助转矩高效地(具有小的损失)在腰周围传递至背和腿，这与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)。护套部20的结构可以高效地传递辅助转矩。
参照图3以及图16至图18，下面对右致动器单元4R的连杆机构的细节进行描述。应当指出的是，左致动器单元4L的连杆机构以相同的方式构造，因此本文省略了对左致动器单元4L的连杆机构的描述。输出连杆50R(也称为输出连杆50L)构造成使得作为多个连接构件的辅助臂51R(对应于第一连杆)、第二连杆52R和第三连杆53R以及大腿穿戴部54R(对应于身体保持部)通过接头部彼此连接。此外，大腿穿戴部54R例如是弹性垫，并且垫55R经由带55RA、55RB连接至大腿穿戴部54R。
以下还描述了接头部的自由度。关于将第一连接构件连接至第二连接构件的接头部(联接部)，在第二连接构件能够相对于第二连接构件绕一个轴线枢转的连接结构被定义为具有一个自由度，并且在第二连接构件相对于第一连接构件沿着一个轴线以可滑动的方式往复运动的连接结构被定义为具有一个自由度。此外，在第二连接构件能够相对于第一连接构件绕两个轴线枢转的连接结构(例如，使用万向接头的连接结构，比如用于车辆的传动轴)被定义为具有两个自由度，并且在第二连接构件能够相对于第一连接构件绕三个轴线枢转的连接结构(例如，使用球形接头的连接结构)被定义为具有三个自由度。
在图3中，借助于通过将转矩产生部40R中产生的辅助转矩与由使用者的大腿的运动产生的使用者转矩合成而获得的合成转矩使辅助臂51R围绕枢转轴线40RY枢转。第二连杆52R的第一端部以能够围绕枢转轴线51RJ枢转的方式经由(第一)接头部51RS连接至辅助臂51R的远端部。因此，在辅助臂51R与第二连杆52R之间的(第一)接头部51RS具有一个自由度。此外，第三连杆53R的第一端部以能够围绕枢转轴线52RJ枢转的方式经由(第二)接头部52RS连接至第二连杆52R的第二端部。因此，在第二连杆52R与第三连杆53R之间的(第二)接头部52RS具有一个自由度。第三连杆53R的第二端部经由第三接头部53RS(在这种情况下为球形接头)连接至大腿穿戴部54R。因此，在第三连杆53R与大腿穿戴部54R之间的(第三)接头部具有三个自由度。因此，图3中的输出连杆50R中的接头部的自由度的总和为1+1+3＝5。应当指出的是，在图3中示出的示例中，输出连杆50R的自由度的总和为五个，然而自由度的总和应当为三个或更多个。例如，在第三连杆53R与大腿穿戴部54R之间的接头部可以包括具有一个自由度的连接结构或者可以包括具有两个自由度的连接结构。也就是说，在第三连杆53R与大腿穿戴部54R之间的接头部可以具有一个自由度至三个自由度。应当指出的是，为第三连杆53R与大腿穿戴部54R之间的接头部的第三接头部53RS(在这种情况下为球形接头)未设置在大腿穿戴部54R的横向侧上，而是设置在大腿穿戴部54R的前侧上。因此，大腿穿戴部54R可以在不相对于大腿移位的情况下更适当地传递辅助转矩。
如图16所示，输出连杆50R可以根据使用者的身体大小(根据大腿的长度)自由地改变从枢转轴线40RY至大腿穿戴部54R的在上下方向上的距离H54。此外，如图16所示，当使用者将大腿沿左右方向展开时，输出连杆50R可以自由地改变大腿穿戴部54R的相对于转矩产生部40R在左右方向(Y轴方向)上的位置。这允许大腿穿戴部54R更适当地紧密地佩戴至使用者的身体，从而使得能够高效地传递辅助转矩。此外，当使用者将腿(大腿)沿左右方向展开时，大腿穿戴部54R的位置适当地跟随如此展开的腿，因此能够高效地传递辅助转矩。
此外，在第二连接构件能够经由接头部相对于第一连接构件绕一个轴线枢转的连接结构中，可以设置限制枢转范围的止动件。在图16中，尽管未示出止动件的结构，但是可以设置限制第二连杆52R相对于辅助臂51R的枢转角度的止动件，或者可以设置限制第三连杆53R相对于第二连杆52R的枢转角度的止动件。
以下参照图17和图18对具有与图3中示出的输出连杆50R不同的结构的输出连杆50RA的示例进行描述。应当指出的是，在图17和图18中，相同的附图标记被分配给与图3的构件相同的构件。输出连杆50RA构造成使得作为多个连接构件的辅助臂51R(对应于第一连杆)、第二连杆52RA和第三连杆53RA以及大腿穿戴部54R通过接头部彼此连接。
第二连杆52RA的第一端部以能够绕枢转轴线51RJ枢转的方式经由(第一)接头部51RS连接至辅助臂51R的远端部。因此，辅助臂51R与第二连杆52R之间的(第一)接头部51RS具有一个自由度。此外，沿着其纵向方向以可滑动的方式往复运动的第三连杆53RA的第一端部经由(第二)接头部52RS连接至第二连杆52RA的第二端部。因此，在第二连杆52RA与第三连杆53RA之间的(第二)接头部52RS具有一个自由度。此外，第三连杆53RA的第二端部经由第三接头部53RS(在这种情况下为球形接头)连接至大腿穿戴部54R。因此，在第三连杆53RA与大腿穿戴部54R之间的(第三)接头部具有三个自由度。因此，图17和图18中的输出连杆50RA中的接头部的自由度的总和为1+1+3＝5。应当指出的是，自由度的总和应当为三个或更多个，例如，在第三连杆53RA与大腿穿戴部54R之间的接头部可以具有一个自由度至三个自由度。
如图18所示，输出连杆50RA可以根据使用者的身体大小(根据大腿的长度)自由地改变从枢转轴线40RY至大腿穿戴部54R的在上下方向上的距离H54。此外，如图18所示，当使用者将大腿沿左右方向展开时，输出连杆50RA可以自由地改变大腿穿戴部54R的相对于转矩产生部40R在左右方向(Y轴方向)上的位置。这允许大腿穿戴部54R更适当地紧密地佩戴至使用者的身体，从而使得能够高效地传递辅助转矩。此外，当使用者将腿(大腿)沿左右方向展开时，大腿穿戴部54R的位置适当地跟随如此展开的腿，因此能够高效地传递辅助转矩。特别地，在物体抬起/放下运动中，有必要将辅助转矩高效地(具有小的损失)在腰周围传递至背和腿，这与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)。连杆结构的结构可以高效地传递辅助转矩。
现在对右致动器单元4R中的转矩产生部40R的内部结构进行描述。换言之，参照图19和图20，将对容置在转矩产生部40R(参见图3)的罩41RB中的构件进行描述。应当指出的是，图20是沿着图19中的线XX-XX截取的截面图。如图19和图20所示，具有轴部51RA的辅助臂51R、减速器42R、滑轮43RA、传动带43RB、包括凸缘部43RD的带轮43RC、螺旋弹簧45R、轴承46R、电动马达47R(对应于致动器)、子框架48R等被容置在罩41RB内部。
如图19和图20所示，构造成对辅助臂51R相对于致动器基部41R的枢转角度进行检测的输出连杆枢转角度检测单元43RS(枢转角度传感器等)连接至带轮43RA，该带轮43RA连接至减速器42R的加速轴42RB。输出连杆枢转角度检测单元43RS例如是编码器或角度传感器，并且输出连杆枢转角度检测单元43RS向控制装置61(参照图24)输出与旋转角度相对应的检测信号。此外，电动马达47R设置有可以检测马达轴(对应于输出轴)的旋转角度的马达旋转角度检测单元47RS。马达旋转角度检测单元47RS例如是编码器或角度传感器，并且马达旋转角度检测单元47RS向控制装置61(参照图24)输出与旋转角度相对应的检测信号。
如图19所示，致动器基部41R设置有连接部41RC等。连接部41RC连接至右马达连接部35R(参见图1)，使得致动器基部41R可以围绕枢转轴线41RX枢转。
如图19所示，子框架48R具有通孔48RA和通孔48RB，减速器42R的减速器壳体42RC固定至通孔48RA，电动马达47R的输出轴47RA穿过通孔48RB。辅助臂51R的轴部51RA配装至减速器42R的减速轴42RA的孔42RD，并且减速器42R的减速器壳体42RC被固定至子框架48R的通孔48RA。因此，辅助臂51R被支承成能够相对于致动器基部41R绕枢转轴线40RY枢转，并且辅助臂51R与减速轴42RA一体地枢转。此外，电动马达47R固定至子框架48R，并且输出轴47RA穿过子框架48R的通孔48RB。子框架48R通过诸如螺栓的紧固构件固定至致动器基部41R的附接部41RH。
如图19所示，带轮43RA连接至减速器42R的加速轴42RB，并且输出连杆枢转角度检测单元43RS连接至带轮43RA。固定至子框架48R的支承构件43RT连接至输出连杆枢转角度检测单元43RS。因此，输出连杆枢转角度检测单元43RS可以对加速轴42RB相对于子框架48R(也就是说，致动器基部41R)的枢转角度进行检测。此外，辅助臂51R的枢转角度是通过减速器42R的加速轴42RB而增大的枢转角度。因此，输出连杆枢转角度检测单元43RS和控制装置可以以更高的分辨率检测辅助臂51R的枢转角度。通过以更高的分辨率检测输出连杆的枢转角度，控制装置可以更高精度执行控制。应当指出的是，辅助臂51R的轴部51RA、减速器42R、带轮43RA以及输出连杆枢转角度检测单元43RS沿着枢转轴线40RY同轴设置。
减速器42R具有减速比n(1<n)。当使减速轴42RA枢转了枢转角θ时，减速器42R使加速轴42RB枢转了枢转角nθ。此外，当使加速轴42RB枢转了枢转角nθ时，减速器42R使减速轴42RA枢转了枢转角θ。传动带43RB设置在带轮43RA和带轮43RC上方，减速器42R的加速轴42RB连接至该带轮43RA。因此，来自辅助臂51R的使用者转矩经由加速轴42RB传递至带轮43RC，并且来自电动马达47R的辅助转矩经由螺旋弹簧45R和带轮43RC传递至加速轴42RB。
螺旋弹簧45R具有弹簧常数Ks，并且螺旋弹簧45R呈具有位于中央侧的内端部45RC和位于外周侧的外端部45RA的螺旋形状。螺旋弹簧45R的内端部45RC配装在形成于电动马达47R的输出轴47RA中的槽47RB中。螺旋弹簧45R的外端部45RA卷绕成圆筒状。设置在带轮43RC的凸缘部43RD中的传动轴43RE被配装在外端部45RA中，因此，外端部45RA由传动轴43RE支承(即，带轮43RC构造成使得凸缘部43RD与传动轴43RE成一体)。带轮43RC被支承成能够绕枢转轴线47RY枢转，并且朝向螺旋弹簧45R突出的传动轴43RE设置在与带轮43RC成一体的凸缘部43RD的外周缘附近。传动轴43RE配装在螺旋弹簧45R的外端部45RA中，以便围绕枢转轴线47RY移动外端部45RA的位置。此外，轴承46R设置在电动马达47R的输出轴47RA与带轮43RC之间。也就是说，输出轴47RA不固定至带轮43RC，因此，输出轴47RA可以相对于带轮43RC自由地旋转。带轮43RC经由螺旋弹簧45R被电动马达47R旋转地驱动。通过该构型，电动马达47R的输出轴47RA、轴承46R、具有凸缘部43RD的带轮43RC以及螺旋弹簧45R沿着枢转轴线47RY同轴设置。
螺旋弹簧45R存储从电动马达47R传递的辅助转矩，并且还存储由于使用者的大腿的运动而经由辅助臂51R、减速器42R、带轮43RA和带轮43RC所传递的使用者转矩。因此，螺旋弹簧45R存储通过将辅助转矩与使用者转矩合成而获得的合成转矩。因此存储在螺旋弹簧45R中的合成转矩经由带轮43RC、带轮43RA和减速器42R使辅助臂51R枢转。通过该构型，电动马达47R的输出轴47RA经由减小输出轴47RA的旋转角度的减速器42R连接至输出连杆(在图19的情况下为辅助臂51R)。
存储在螺旋弹簧45R中的合成转矩基于弹簧常数和来自无负载状态的角度变化量来计算。例如，存储在螺旋弹簧45R中的合成转矩基于辅助臂51R的枢转角度(由输出连杆枢转角度检测单元43RS检测)、电动马达47R的输出轴47RA的旋转角度(由马达旋转角度检测单元47RS检测)、以及螺旋弹簧45R的弹簧常数Ks来计算。然后，从计算出的合成转矩中得出使用者转矩，并且根据使用者转矩从电动马达输出辅助转矩。通过容纳在背包部37(参见图2)中的控制装置来执行角度变化量的计算、合成转矩的计算、使用者转矩的提取、辅助转矩的计算、朝向电动马达输出控制信号等。特别地，在物体抬起/放下运动中，与双足直立行走不同(双足步行用腿执行并且脊骨沿竖向直立)，相对较大的转矩作为辅助转矩输出(减速比也相对较大)。因此，有必要在不给使用者带来任何不适感的情况下执行控制(即，有必要执行使得使用者感觉到辅助转矩被平稳地改变的控制)。致动器单元结构(旋转角度(枢转角度)检测单元)可以提高控制的精度，从而能够执行使得使用者感觉到辅助转矩被平稳地改变的控制。
接下来，将对构造成使框架部30相对于腰支承部10枢转的枢转机构的结构(图21)以及枢转状态(图22和图23)进行描述。参照图21中示出的截面图，首先将对支承框架部30使得框架部30能够相对于腰支承部10绕虚拟枢转轴线15Y枢转的枢转机构的细节进行描述。图21是沿着穿过图1中的虚拟枢转轴线15Y的ZY平面截取的右致动器单元4R和腰支承部10的截面图，并且在沿着图20中的线XXI-XXI截取的截面图中示出了右致动器单元4R。以下参照图21对包括设置在右腰穿戴部11R中的枢转轴部15R的枢转机构进行描述。包括设置在左腰穿戴部11L(参见图2)中的枢转轴部15L(参见图2)的枢转机构也具有相同的构型，因此本文中不对包括枢转轴部15L的枢转机构进行描述。
枢转机构包括枢转轴部15R和设置在右腰连接部36R中的轴孔36RC(参见图5)，使得枢转轴部15R配装在轴孔36RC中。枢转轴部15R在与虚拟枢转轴线15Y交叉的位置处设置(固定)在具有三个层(即衬垫部12A、芯部12B和罩部12C)的右腰穿戴部11R的芯部12B上，因此，枢转轴部15R沿着虚拟枢转轴线15Y从右腰穿戴部11R向外突出。枢转轴部15R经由轴承15RB被配装到形成于框架部30的右腰连接部36R的下部中的轴孔36RC中。防脱环15RC配装在枢转轴部15R的远端部周围，该远端部从轴承15RB突出。虽然在本实施方式中枢转轴部15R固定至右腰穿戴部11R并且轴孔36RC设置在右腰连接部36R中，但是枢转轴部15R可以固定至右腰连接部36R并且轴孔可以设置在右腰穿戴部11R中。通过上述枢转机构，如图22和图23所示，根据使用者的运动使框架部30(框架部30和护套部20)相对于腰支承部10绕虚拟枢转轴线15Y枢转。因此，如图22和图23所示，例如，当使用者的姿势从直立姿势变为向前弯曲姿势时，腰支承部10不从使用者的腰的位置沿上下方向移动。因此，可以通过第三连杆53R等高效地传递辅助转矩。当使用者的上半身相对于图23中示出的竖向方向的倾斜角度为枢转角度(也就是说，实际的连杆角度θL，并且在这种情况下对应于姿势角度)时，可以通过输出连杆枢转角度检测单元43RS(参见图19)来检测枢转角度。
接下来将对构造成使右致动器单元4R相对于框架部30沿左右方向枢转(打开)的打开角度赋予机构进行描述。在下文中，尽管将描述附接至腰支承部10的右侧的右致动器单元4R的打开角度赋予机构，但是附接至腰支承部10的左侧的左致动器单元4L(参见图1)的打开角度赋予机构与右致动器单元4R的打开角度赋予机构相同，因此将省略对左致动器单元4L的打开角度赋予机构的描述。打开角度赋予机构包括第一打开角度赋予机构和第二打开角度赋予机构。第一打开角度赋予机构包括图21中的右马达连接部35R和连接部41RC，并且第二打开角度赋予机构包括图16和图18中的输出连杆50R、50RA。
在图21中，第一打开角度赋予机构包括右马达连接部35R和设置在右致动器单元4R的致动器基部41R中的连接部41RC。连接部41RC被支承成能够相对于右马达连接部35R绕沿前后方向延伸的枢转轴线41RX枢转。因此，右致动器单元4R能够相对于腰支承部10绕枢转轴线41RX枢转。通过该枢转，例如当使用者向右或向左打开大腿时，作为在图21中的右腰连接部36R的纵向方向与致动器基部41R的纵向方向之间形成的角度的第一打开角度改变。也就是说，第一打开角度赋予机构是使整个右致动器单元4R在左右方向上相对于腰支承部10打开(枢转)的机构(使整个左致动器单元4L在左右方向上打开(枢转)的机构)。
第二打开角度赋予机构是在图16和图18中的左右方向上打开(枢转)输出连杆50R、50R A的机构，并且其结构已经在自由度的描述中进行了描述，因此本文中不对第二打开角度赋予机构进行描述。例如，当使用者向右或向左打开大腿时，输出连杆50R、50RA沿左右方向枢转，以跟随如此向右或向左打开的大腿，如图16和图18所示。也就是说，第二打开角度赋予机构是用于使输出连杆50R、50RA在左右方向上相对于右致动器单元4R的转矩产生部40R打开(枢转)的机构(这同样适用于左致动器单元4L)。此外，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，以允许使用者进行使用者的大腿的髋关节的向外转动运动和向外枢转运动(向外移动)，另外还有使用者的大腿的髋关节的向内转动运动和向内枢转(向内移动)运动。因此，输出连杆50R、50RA能够以不妨碍使用者的运动的方式操作，并且因此，辅助转矩可以被高效地传递至大腿。
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两者时，第一打开角度和第二打开角度之和是打开角度。
当如图21所示由右马达连接部35R支承的连接部41RC和致动器基部41R平行于右腰连接部36R时(即，当第一打开角度为零时)，右致动器单元4R的枢转轴线40Y被设定为与虚拟枢转轴线15Y重合。因此，在致动器基部41R与右腰连接部36R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40RY保持彼此重合(参见图22和图23)。当例如使用者在左右方向上打开大腿以便站稳以抬起重物(重的物体)时，发生(右和左)致动器单元4R、4L(参见图1)绕枢转轴线41RX、41LX(参见图1)的枢转和输出连杆50R、50RA的枢转中的至少一者以向右侧或向左侧打开。以这种方式，右致动器单元和左致动器单元跟随在左右方向上如此打开的大腿而在左右方向上打开。因此，在使用者在左右方向上打开大腿的状态下，能够适当地将辅助转矩传递至大腿。
将参照图24对控制装置61的输入和输出进行描述。控制装置61被容置在背包部37的收纳部37B(参照图12)中，如图24所示。在图24中示出的示例中，控制装置61、马达驱动器62、动力供给单元63等被容纳在收纳部37B中。控制装置61例如包括CPU和存储装置(存储控制程序等)。控制装置61包括转矩确定单元61A(转矩确定单元)、动作种类确定单元61B(动作种类确定单元)、辅助转矩计算单元61C(辅助转矩计算单元)、校正单元61D(校正单元)、枢转角度控制单元61E(枢转角度控制单元)、通信单元64等，这将在稍后描述。马达驱动器62是基于来自控制装置61的控制信号而输出用于驱动电动马达47R的驱动电流的电子电路。动力供给单元63例如是锂电池，并且动力供给单元63向控制装置61和马达驱动器62供给电力。稍后将对通信单元64的操作等进行描述。
来自输入部33RS的输入信号、来自马达旋转角度检测单元47RS的检测信号(与电动马达47R的实际马达轴角度θrM相对应的检测信号)、来自输出连杆枢转角度检测单元43RS的检测信号(与辅助臂51R的实际连杆角度θL相对应的检测信号)等被输入至控制装置61。控制装置61基于输入信号来计算电动马达47R的旋转角度，并且控制装置61向马达驱动器62输出与计算出的旋转角度相对应的控制信号。输入部33RS例如是配置成允许使用者提供关于控制装置61的操作和停止的指令的电源开关、配置成允许使用者设定辅助倍率α(0<α)的调节盘、以及配置成允许使用者设定差分校正增益β(0≤β)的调节盘。基于辅助转矩输出和弹簧常数来确定辅助倍率α和差分校正增益β，并且当需要大的辅助转矩时，设定较大的值(例如，α>1)。
马达旋转角度检测单元47RS、输出连杆枢转角度检测单元43RS和螺旋弹簧45R对应于转矩检测单元，该转矩检测单元输出与通过合成使用者转矩和辅助转矩而获得的合成转矩有关的转矩相关信号。来自马达旋转角度检测单元47RS的检测信号(与电动马达47R的马达轴的旋转角度相对应的检测信号)和来自输出连杆枢转角度检测单元43RS的检测信号(与辅助臂51R的枢转角度相对应的检测信号)对应于转矩相关信号。
使用图27图示的流程图以及图25和图26图示的控制块，将描述控制装置61的处理顺序。图25中图示的控制块是当图27中的步骤S200处的步行/作业确定的结果是“抬升物体/放下物体”或“横向移动物体”时的控制块。图26中图示的控制块是当图27中的步骤S200处的步行/作业确定的结果是“步行”时的控制块。在图25和图26中图示的控制块是用于控制(右)致动器单元4R(参阅图1)的块。由于用于控制(左)致动器单元4L(参阅图1)的块是与图25和图26图示的控制块相同的控制块，因此省略了图示。图27中图示的流程图示出了控制(右)致动器单元4R和(左)致动器单元4L的处理顺序。图27中图示的处理以预定的时间间隔(例如，几毫秒的时间间隔)开始，并且当开始处理时，控制装置61进行至步骤S100R。
在步骤S100R处，控制装置61执行用于(右)致动器单元4R的输入信号等的处理，并且进行至步骤S100L。在步骤S100L处，控制装置61执行用于(左)致动器单元4L的输入信号等的处理，并且进行至步骤S200。稍后将详细描述步骤S100R和步骤S100L的处理。步骤S100R和步骤S100L的处理对应于图25中的节点N10的处理。执行对步骤S100R和步骤S100L进行处理的控制装置61用作转矩确定单元(图24中图示的转矩确定单元61A)，该转矩确定单元基于来自转矩检测单元的转矩相关信号(与电动马达47R的马达轴的旋转角度对应的检测信号和与辅助臂51R的枢转角度对应的检测信号)来确定包括合成转矩和使用者转矩的转矩相关信息。
在步骤S200处，控制装置61基于所确定的转矩相关信息确定使用者的运动类型并且进行至步骤S2A0。虽然稍后将描述步骤S200的处理的细节，然而所确定的运动类型是“步行”、“物体抬起/放下”或“横向移动物体”。在此，“步行”是使用者的步行运动，“物体抬起/放下”是使用者抬起重物的运动或使用者放下使用者持有的重物的运动，以及“横向移动物体”是使用者持有重物并从右向左或从左向右移动重物的运动。步骤S200的处理对应于图25中的块B10的处理。执行步骤S200的处理的控制装置61用作基于所确定的转矩相关信息来确定使用者的运动类型的运动类型确定单元(图24所示的运动类型确定单元61B)。
在步骤S2A0处，控制装置61判定所确定的运动类型是否是“物体抬起/放下”。当所确定的运动类型是“物体抬起/放下”时(是)，控制装置61进行到步骤S300R，而在所确定的运动类型不是“物体抬起/放下”时(否)，控制装置61进行到步骤S2B0。当控制装置61进行到步骤S2B0时，控制装置61判定所确定的运动类型是否是“横向移动物体”。当所确定的运动类型是“横向移动物体”时(是)，控制装置61进行到步骤S400R，而当所确定的运动类型不是“横向移动物体”时(否)，控制装置61进行到步骤S500R。
步骤S300R、S300L、S340R和S340L是当运动类型是“物体抬起/放下”时的处理。当控制装置61进行到步骤S300R时，控制装置61计算(右)γ并进行到步骤S300L。控制装置61在步骤S300L处计算(左)γ，并进行到步骤S340R。稍后将描述(右)γ的计算和(左)γ的计算的细节。在此，(右)γ是用于校正(右)致动器单元的辅助转矩的幅值的增益(系数)。类似地，(左)γ是用于校正(左)致动器单元的辅助转矩幅值的增益(系数)。(右)γ、(左)γ的计算对应于图25中的块B11和块B12的处理。
在步骤S340R，控制装置61计算(右)τss(t)并进行到步骤S340L。控制装置61在步骤S340L处计算(左)τss(t)并进行到步骤S710。稍后将描述(右)τss(t)的计算和(左)τss(t)的计算的细节。在此，(右)τss(t)是为了进行校正以缩短(右)致动器单元的辅助转矩达到其峰值的时间(使相位提前)，而(左)τss(t)是为了进行校正以缩短(左)致动器单元的辅助转矩达到其峰值的时间(使相位提前)。(右)τss(t)、(左)τss(t)的计算对应于图25中的块B14的处理。
步骤S400R、S400L、S440R和S440L是当运动类型是“横向移动物体”时的处理。在控制装置61进行到步骤S400R之后，控制装置61计算(右)γ并进行到步骤S400L。控制装置61在步骤S400L处计算(左)γ，并进行到步骤S440R。(右)γ的计算和(左)γ的计算与步骤S300R和S300L相同，稍后将描述其细节。然后，在步骤S440R中，控制装置61用(右)τs(t)替换(右)τss(t)并将其存储，然后在步骤S440L中，控制装置61用(左)τs(t)替换(左)τss(t)并将其存储。该控制装置61随后进行到步骤S710。
步骤S500R和S500L是当运动类型是“步行”时的处理。在本实施方式中，对在“物体抬起/放下”或“横向移动物体”的情况下通过图25所示的控制块产生辅助转矩的示例提供描述，而在“步行”的情况下，由图26所示的控制块执行控制，使得不产生辅助转矩(ta_ref＝0)。在“步行”的情况下，控制装置61根据辅助臂51R的枢转角度来控制电动马达47R的旋转角度，使得螺旋弹簧45R不被伸展或收缩。
当控制装置61进行到步骤S500R时，控制装置61用1替换(右)γ并将其存储，并用(右)τs(t)替换(右)τss(t)并将其存储。另外，控制装置61用零替换(右)τa_ref_torq(t)、(右)τa_ref_ang(t)和(右)τa_ref(t)并将其存储。控制装置61随后进行到步骤S500L。在步骤S500L处，控制装置61用1替换(左)γ并将其存储，并用(左)τs(t)替换(左)τss(t)并将其存储。另外，控制装置61用零替换(左)τa_ref_torq(t)、(左)τa_ref_ang(t)和(左)τa_ref(t)并将其存储。控制装置61随后进行到步骤S740。
在步骤S710处，控制装置61使用下文给出的表达式1来计算(右)辅助转矩命令值(转矩可变型)τa_ref_torq(t)并将其存储，并且使用下述表达式2来计算(左)辅助转矩命令值(转矩可变型)τa_ref_torq(t)并将其存储。然后，控制装置61进行到步骤S720。步骤S710的处理对应于图25中的块B15、B16和B17、节点N20、块B21和节点N30的处理。
(右)τa_ref_torq(t)＝(右)τa_ref_torq(t-1)+(右)γ*α*(右)τss(t)+β*(右)Δτss(t) 表达式1
(左)τa_ref_torq(t)＝(左)τa_ref_torq(t-1)+(左)γ*α*(左)τss(t)+β*(左)Δτss(t) 表达式2
(右)τa_ref_torq(t)：(右)辅助转矩命令值(转矩可变型)
(左)τa_ref_torq(t)：(左)辅助转矩命令值(转矩可变型)
(右)γ：(右)转矩校正增益
(左)γ：(左)转矩校正增益
α：(右/左)辅助倍增因子
β：(右/左)差分校正增益
(右)τss(t)：(右)转矩变化量(在相位校正之后)
(左)τss(t)：(左)转矩变化量(在相位校正之后)
在步骤S720，控制装置61使用下述表达式3来计算(右)辅助转矩命令值(姿势角度可变型)τa_ref_ang(t)并将其存储，并且使用下述表达式4来计算(左)辅助转矩命令值(姿势角度可变型)τa_ref_ang(t)并将其存储。然后，控制装置61进行到步骤S730。步骤S720的处理对应于图25中的块B41的处理。姿势校正增益K例如是0至10范围内的值(0≤K≤10)并且是根据所需辅助量、处理的时间间隔(采样时间)、输出连杆枢转角度检测单元的检测分辨率、马达旋转角度检测单元的检测分辨率、使用者的高度和重量等而设置的增益(常量)。
(右)τa_ref_ang(t)＝K*sin(右)θL(t) 表达式3
(左)τa_ref_ang(t)＝K*sin(左)θL(t) 表达式4
(右)τa_ref_ang(t)：(右)辅助转矩命令值(姿势角度可变型)
(左)τa_ref_ang(t)：(左)辅助转矩命令值(姿势角度可变型)
K：(右/左)姿势校正增益
(右)θL(t)：(右)实际连杆角度
(左)θL(t)：(左)实际连杆角度
在步骤S730处，控制装置61使用下述表达式5来计算(右)总辅助转矩命令值τa_ref(t)并将其存储，并且使用下述表达式6来计算(左)总辅助转矩命令值τa_ref(t)并将其存储。然后，控制装置61进行到步骤S740。步骤S730的处理对应于图25中的节点N40的处理。
(右)τa_ref(t)＝(右)τa_ref_torq(t)+(右)τa_ref_ang(t) 表达式5
(左)τa_ref(t)＝(左)τa_ref_torq(t)+(左)τa_ref_ang(t) 表达式6
(右)τa_ref(t)：(右)总辅助转矩命令值
(左)τa_ref(t)：(左)总辅助转矩命令值
执行从上述步骤S2A0和S2B0到步骤S730的处理的控制装置61用作基于所确定的转矩相关信息来计算辅助转矩的辅助转矩计算单元(图24所示的辅助转矩计算单元61C)并且用作基于所确定的运动类型来校正所计算的辅助转矩的校正单元(图24所示的校正单元61D)。
在步骤S740处，控制装置61使用通过重新整理的下述表达式7而得到的表达式8根据(右)τa_ref(t)计算(右)马达旋转角度命令值θM(t)，并将其存储，并且使用通过重新整理下文给出的表达式9而获得的表达式10根据(左)τa_ref(t)计算(左)马达旋转角度命令值θM(t)并将其存储。然后，控制装置61进行到步骤S750。步骤S740的处理对应于图25中的块B42的处理。
(右)τa_ref(t)＝na*Ks*[na*(右)θL(t)-((右)θM(t)/nb)] 表达式7
(右)θM(t)＝[(na2*Ks*(右)θL(t)-(右)τa_ref(t))*nb]/(na*Ks) 表达式8
(左)τa_ref(t)＝na*Ks*[na*(左)θL(t)-((左)θM(t)/nb)] 表达式9
(左)θM(t)＝[(na2*Ks*(左)θL(t)-(左)τa_ref(t))*nb]/(na*Ks) 表达式10
Ks：螺旋弹簧45R的弹簧常数
(右)θM(t)：(右)马达旋转角度命令值
(左)θM(t)：(左)马达旋转角度命令值
na和nb：当减速器42R的减速轴42RA旋转na时，加速轴42RB旋转nb(na<nb)。
在步骤S750处，控制装置61控制(右)电动马达47R使得作为(右)电动马达47R的实际马达轴角度的(右)θrM(t)成为(右)θM(t)，并且控制(左)电动马达使得作为(左)电动马达的实际马达轴角度的(左)θrM(t)成为(左)θM(t)。然后，控制装置61结束处理。执行上述步骤S740和S750的处理的控制装置61用作枢转角度控制单元(图24所示的枢转角度控制单元61E)，其基于由校正单元校正的辅助转矩来控制每个电动马达的输出轴的枢转角度(旋转角度)。步骤S750的处理对应于图25中的节点N50、块B51、节点N60、块B61和B81、节点N70以及块B71和B72的处理。步骤S750的处理是如下执行的反馈控制：当旋转角度命令值被转换成命令电流并且通过将命令电流转换成PWM输出占空比而输出命令电流时，基于命令值与实际值之间的偏差进行比例积分微分(PID)控制。由于该控制与现有的控制相同，所以省略其描述。
图28示出了步骤S110R的处理，其是步骤S100R的处理(对(右)致动器单元4R的输入信号等的处理)(参见图27)的细节。如图28所示，在步骤S110R处，控制装置61基于来自输入部33RS(参见图2)的输入信号来确定并存储当前(右/左)辅助倍增因子α和当前(右/左)差分校正增益β。辅助倍增因子α和差分校正增益β共同地用于右致动器单元和左致动器单元。
此外，控制装置61将在上一处理定时计算的(右)辅助转矩命令值(转矩可变型)τa_ref_torq(t)存储作为上一(右)辅助转矩命令值(转矩可变型)τa_ref_torq(t-1)。另外，控制装置61将在当前处理定时检测到的(右)马达轴角度存储作为(右)实际马达轴角度θrM(t)。
另外，控制装置61将在上一处理定时计算的(右)实际连杆角度θL(t)存储作为上一(右)实际连杆角度θL(t-1)，并且将当前处理定时检测到的输出连杆(辅助臂51R)的枢转角度存储作为(右)实际连杆角度θL(t)。然后，控制装置61使用下述表达式11计算(右)连杆角度位移量ΔθL(t)并将其存储。
(右)ΔθL(t)＝(右)θL(t)-(右)θL(t-1) 表达式11
(右)θL(t)：(右)实际连杆角度
(右)ΔθL(t)：(右)连杆角度位移量
此外，控制装置61将上一处理定时计算的(右)合成转矩(t)存储作为上一(右)合成转矩(t-1)，并且利用以下给出的表达式2使用螺旋弹簧45R(参见图19)的弹簧常数Ks、当前(右)实际连杆角度θL(t)以及当前(右)实际马达轴角度θrM(t)来计算当前(右)合成转矩(t)并将其存储。可以基于电动马达47R的实际马达轴角度θrM(t)、输出连杆(辅助臂51R)的实际连杆角度θL(t)、螺旋弹簧45R的弹簧常数Ks、减速器42R的减速比等来计算合成转矩。
(右)合成转矩(t)＝Ks*(螺旋弹簧45R的伸展/压缩量) 表达式12
此外，控制装置61将上一处理定时计算的(右)转矩变化量τs(t)存储作为上一(右)转矩变化量τs(t-1)，并且使用下述表达式13计算当前(右)转矩变化量τs(t)并将其存储。
(右)τs(t)＝Ks*(右)ΔθL(t) 表达式13
(右)τs(t)：(右)转矩变化量
步骤S100L(参见图27)是在步骤S100R之后执行的处理，并且是对(左)致动器单元4L的输入信号等的处理。图29示出了步骤S110L的处理，即步骤S100L的处理(对(左)致动器单元4L的输入信号等的处理)的细节。由于步骤S110L的处理与作为对(右)致动器单元4R的输入信号等的处理的步骤S100R相同，所以将省略其描述。
步骤S200(参见图27)是确定使用者的运动类型的处理，即确定使用者的运动是“步行”、“物体抬起/放下”和“横向移动物体(从右向左(或从左向右)移动物体)”中的哪一个的处理。图30示出了步骤S210至S230C的处理，作为步骤S200的处理(步行/作业确定)的细节。
在步骤S210(参见图30)处，控制装置61判定[(右)θL(t)+(左)θL(t)]/2是否小于等于预设的第一角度阈值θ1，并且此外判定(右)合成转矩(t)*(左)合成转矩(t)是否小于预设的第一转矩阈值τ1。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61确定使用者的运动是“步行”，并且进行到步骤S230A，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61进行到步骤S215。
当控制装置61进行到步骤S215时，控制装置61判定(右)合成转矩(t)*(左)合成转矩(t)是否大于等于预设的第二转矩阈值τ2。在其大于等于第二转矩阈值τ2时(是)，控制装置61确定使用者的运动是“物体抬起/放下”，并且进行到步骤S230B，而在其不大于等于第二转矩阈值τ2时(否)，控制装置61进行到步骤S220。
当控制装置61进行到步骤S220时，控制装置61判定[(右)θL(t)+(左)θL(t)]/2是否大于预设的第一角度阈值θ1并且此外判定(右)合成转矩(t)*(左)合成转矩(t)是否小于预设的第一转矩阈值τ1。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61确定使用者的运动是“横向移动物体”，并且进行到步骤S230C，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61结束处理。
当控制装置61进行到步骤S230A时，控制装置61存储“步行”作为运动类型并且结束处理。当控制装置61进行到步骤S230B时，控制装置61存储“物体抬起/放下”作为运动类型并且结束处理。当控制装置61进行到步骤S230C时，控制装置61存储“横向移动物体”作为运动类型并且结束处理。
步骤S300R(参见图27)对应于图25所示的块B11和B12的处理并且是计算在块B15中使用的γ的处理。图31示出了步骤S314R至S324R的处理，其是步骤S300R(计算右γ)的处理的细节。而步骤S300R是对(右)致动器单元的处理，步骤S300L是对(左)致动器单元的处理。因为步骤S300L与步骤S300R相同，所以将省略对步骤S300L的处理的描述。
在步骤S314R(参见图31)处，控制装置61判定(右)τs(t-1)是否大于等于零，并且此外判定(右)τs(t)是否小于零。该判定确定当前时间点是否是在图33中辅助转矩从正变为负的Q1，图33具有表示时间的横坐标轴和表示辅助转矩的纵坐标轴，并且示出了物体抬起运动的示例。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61进行到步骤S320R，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61进行到步骤S316R。
应指出的是，图33中示出的[抬起参考运动]示出了为物体抬起运动预先设定的参考运动的示例。图33示出了在下述情况下(参考运动中)辅助转矩随着时间的流逝而变化的状态：在预设的第一参考时间Ta1中使用者从直立姿势弯曲腰并且将手放在使用者的脚处的物体上，然后在另一第一参考时间Ta1中使用者抬起物体并采取直立姿势。此外，“正侧(+侧)辅助转矩”表示辅助向前弯曲腰的运动的转矩，而“负侧(-侧)辅助转矩”表示辅助使向前弯曲的腰伸展的运动的转矩。此外，图33所示的[与抬起参考运动相比周期较长并且校正前的辅助转矩较小的情况]示出了以下示例：当使用者的运动比预设的[抬起参考运动]慢并且此外校正前的辅助转矩小于[抬起参考运动]中的辅助转矩。
当控制装置61进行到步骤S316R时，控制装置61判定(右)τs(t-1)是否小于零，并且此外判定(右)τs(t)是否大于等于零。该判断确定当前时间点是否是图33中辅助转矩从负变为正的Q2。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61进行到步骤S324R，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61结束处理。
当控制装置61进行到步骤S320R时(在图33中的Q1位置的情况下)，控制装置61使用下述表达式14计算(右)转矩变化量差分值Δτs(t)并将其存储，并且进行到步骤S322R。
(右)Δτs(t)＝(右)τs(t)-(右)τs(t-1) 表达式14
在步骤S322R处，控制装置61使用下述表达式15来计算(右)转矩校正增益γ并将其存储，并且结束处理。可以使用下述表达式16来计算(右)转矩校正增益γ并将其存储。在表达式15中，(右)Δτs,max是与图33所示的[抬起参考运动]对应的τs(t)的图在Q1位置处的倾斜度。在表达式15中，(右)Δτs是与使用者的实际运动对应的τs(t)的图在Q1位置处的倾斜度。在表达式16中，(d/dt)(右)ΔθL,max是与图33所示的[抬起参考运动]对应的在Q1位置处的(右)ΔθL的差分值。在表达式16中，(d/dt)(右)ΔθL是与使用者的实际运动对应的在Q1位置处的(右)ΔθL的差分值。
(右)γ＝√((右)Δτs,max/(右)Δτs) 表达式15
(右)γ＝√[((d/dt)(右)ΔθL,max)/((d/dt)(右)ΔθL)] 表达式16
应指出的是，(右)γ是下述增益，其用于进行校正使得：在图33所示的[与抬起参考运动相比周期较长并且校正前的辅助转矩较小的情况]下，从时间tb1至时间tb2的校正前的辅助转矩最大值(P)变成[抬起参考运动]中的辅助转矩最大值(Pbase)。
当控制装置61进行到步骤S324R时(在图33中的Q2位置的情况下)，控制装置61用1替换(右)γ并将其存储，并且结束处理。当(右)γ的值为1时，不执行对辅助转矩最大值的校正。
在图33所示的[与抬起参考运动相比周期较长并且校正前的辅助转矩较小的情况]下，使用通过上述顺序计算的(右)γ，从时间tb1到时间tb2即从抬起开始直到抬起完成为止的抬起时间段期间执行用于校正辅助转矩幅值的辅助转矩量校正。当进行该辅助转矩量校正时，如表达式15或表达式16所示，(右)γ的值根据Q1位置处的(右)τs(t)的倾斜度而变化。在Q1位置处的(右)τs(t)的倾斜度根据抬起时间段的长度而变化，使得当抬起时间段的长度短时，Q1位置处的(右)τs(t)的倾斜度变大，而在抬起时间段的长度长时，Q1位置处的(右)τs(t)的倾斜度变小。因此，通过根据抬起时间段的长度改变(右)γ的值来调节由辅助转矩量校正引起的增加率。具体地，在实际抬起时间段比图33所示的参考运动中的抬起时间段(Ta1)长时，实现了(右)γ＞1，因此辅助转矩增加。另一方面，当实际抬起时间段比图33所示的参考运动中的抬起时间段(Ta1)短时，实现了(右)γ<1，因此使得辅助转矩减小。因此，无论实际抬起时间段的长度如何，抬起时间段中的辅助转矩最大值变成图33的参考运动中的抬起时间段中的辅助转矩最大值(Pbase)。
步骤S340R(参见图27)对应于图25所示的块B14的处理，并且是计算此后要使用的(右)转矩变化量τss(t)的处理。图32示出了步骤S344R至S370R的处理，其是步骤S340R(计算右τss(t))的处理的细节。而步骤S340R是对(右)致动器单元的处理，步骤S340L是对(左)致动器单元的处理。由于步骤S340L与步骤S340R相同，所以将省略对步骤S340L的处理的描述。
在步骤S344R(参见图32)处，控制装置61用(右)τss(t)替换(右)τss(t-1)，并存储(右)τss(t-1)。
在步骤S346R处，控制装置61判定(右)τs(t-1)是否大于等于零，并且此外判定(右)τs(t)是否小于零(为负)。该判断确定当前时间点是否是在图34中辅助转矩从正变为负的Q1，图34示出了物体抬起运动的示例。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61进行到步骤S348R，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61进行到步骤S350R。
当控制装置61进行到步骤S348R时，控制装置61用1替换(右)操作状态标志并将其存储，并且进行到步骤S350R。
当控制装置61进行到步骤S350R时，控制装置61判定(右)操作状态标志是否是1，并且此外判定(右)τs(t)是否小于零(为负)。该判断确定当前时间点是否在图34中辅助转矩处于负状态的“抬起时间段”内，图34具有表示时间的横坐标轴和表示辅助转矩的纵坐标轴，并且示出了物体抬起运动的示例。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61进行到步骤S360R，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61进行到步骤S352R。
应该指出的是，图34中所示的[抬起参考运动]如图33所示的[抬起参考运动]那样示出了为物体抬起运动预先设定的参考运动的示例。图34示出了在预设的第一参考时间Ta1中使用者从直立姿势弯曲腰并且将手放在使用者脚处的物体上、然后在另一第一参考时间Ta1中使用者抬起物体并采取直立姿势的情况下辅助转矩随着时间推移的变化状态。此外，“正侧(+侧)的辅助转矩”表示辅助向前弯曲腰的运动的转矩，而“负侧(-侧)的辅助转矩”表示辅助使向前弯曲的腰伸展的运动的转矩。此外，图33所示的[与抬起参考运动相比周期较长并且校正前的辅助转矩较小的情况]示出了以下示例：当使用者的运动比预设的[抬起参考运动]慢并且此外校正前的辅助转矩小于[抬起参考运动]中的辅助转矩。
当控制装置61进行到步骤S352R时(在图34中从Q2位置到Q1位置的时间段的情况下)，控制装置61用零替换(右)操作状态标志并将其存储，并且进行到步骤S354R。然后，在步骤S354R处，控制装置61用(右)τs(t)替换(右)τss(t)并将其存储，并且进行到步骤S370R。
当控制装置61进行到步骤S360R时(在图34中的从Q1位置到Q2位置的抬起时间段的情况下)，控制装置61使用下述表达式17计算(估计)使用者的抬起运动的(右)收敛时间T并将其存储，并且进行到步骤S362R。应该指出的是，Tbase是图34的[抬起参考运动]中所示的“抬起时间段”的长度，图34的[抬起参考运动]是抬起运动的预设的参考运动。(右)收敛时间T表示从使用者持有物体并开始抬起物体直到完成物体抬起的时间，而Tbase表示在参考运动中从抬起物体开始直到完成抬起物体的时间。
(右)T＝(右)γ*Tbase 表达式17
(右)T：从使用者实际开始抬起物体直到完成抬起物体为止的估计时间((右)收敛时间)
Tbase：在参考运动中从物体抬起开始直到完成抬起物体的时间(＝参考运动中的抬起时间段)
在步骤S362R中，控制装置61使用下述表达式18计算(估计)使用者的抬起时间段中的(右)辅助转矩峰值P并将其存储，并且进行到步骤S364R。应指出的是，Pbase是图34的[抬起参考运动]中所示的“抬起时间段”中的辅助转矩的幅值的最大值。
(右)P＝Pbase/(右)γ 表达式18
(右)P：在使用者的实际抬起时间段中的辅助转矩的最大值(所估计的最大值)
Pbase：参考运动中在抬起时间段中的辅助转矩的最大值
在步骤S364R，控制装置61判定从(右)操作状态标志从0设定成1的(右)经过时间t是否短于通过将预设峰值到达参考时间T1乘以(右)γ而获得的值(γT1)。如果判断是肯定的(是)，则控制装置61进行到步骤S366R，而如果判断是否定的(否)，则控制装置61进行到步骤S368R。峰值到达参考时间T1是通过各种实验等确定的时间。作为各种实验的结果，发明人已发现，当使用者开始抬起物体时，根据抬起运动时间的长度(抬起运动的缓慢度)来调节辅助转矩的峰值的位置是有效的。峰值到达参考时间T1被设定为在参考运动中从抬起运动开始直到辅助转矩达到其峰值的最优时间。
当控制装置61进行到步骤S366R时，控制装置61使用下述表达式19计算(右)τss(t)并将其存储，并且进行到步骤S370R。
(右)τss(t)＝-(右)P*sin[2*(右)T*π*(右)t/(γ*T1)] 表达式19
(右)t：从(右)操作状态标志从0设定成1起的经过时间
T1：峰值到达参考时间
当控制装置61进行到步骤S368R时，控制装置61使用下述表达式20来计算(右)τss(t)并将其存储，并且进行到步骤S370R。
(右)τss(t)＝-(右)P*sin{[2*(右)T*π*((右)t-γ*T1)]/[(右)T-γ*T1]+π/2} 表达式20
当控制装置61进行到步骤S370R时，控制装置61使用下述表达式21来计算(右)Δτss(t)并将其存储，并且结束处理。
(右)Δτss(t)＝(右)τss(t)-(右)τss(t-1) 表达式21
使用通过上述顺序计算的(右)τss(t)，在图34所示的[与抬起参考运动相比周期较长并且校正前的辅助转矩较小的情况]下进行辅助转矩相位校正，其用于在抬起时间段内校正辅助转矩的峰的位置以便将峰的位置移动到在从抬起开始起经过了γT1之后的位置。当进行该辅助转矩相位校正时，由于(右)γ的值根据所估计的抬起时间段长度(T)而变化，所以从抬起开始到辅助转矩峰值的时间(γT1)根据所估计的抬起时间段长度(T)进行调节。
如上所述，根据本实施方式的辅助装置1可以产生根据使用者的运动(“步行”、“物体抬起/放下”或“横向移动物体”)被合适地校正的辅助转矩。例如，当使用者在“物体抬起”中的运动缓慢时，可以通过使用转矩校正增益γ适当地增加辅助转矩。另外，例如，当使用者在“物体抬起”中的运动缓慢时，通过使用τss(t)缩短到达辅助转矩峰值的时间，能够将辅助转矩的峰值的位置设定为合适的定时。
在身体穿戴单元2(参见图2)具有合适的结构时，使用者可以容易地穿戴它。此外，右致动器单元4R(和左致动器单元4L)具有如图19中所示的简单结构，并且不需要将生物信号检测传感器附接至使用者。由右致动器单元4R(和左致动器单元4L)的控制装置61所执行的控制也是利用图25至图34所述的相对简单的控制。
在本实施方式的描述中，待确定的运动类型是三种类型，即“步行”、“物体抬起/放下”和“横向移动物体”。然而，可以对包括“物体抬起/放下”但不包括“步行”的作业进行判定。替代性地，也可以对包括“物体抬起/放下”和“横向移动物体”但不包括“步行”的作业进行判定。
接下来，将参照图35至图51描述第二实施方式。将参照图35至图39描述辅助装置201的整体结构。图35图示了第二实施方式的辅助装置201的总体外观。此外，图39是辅助装置201被拆分成各部件的分解立体图。辅助装置201包括身体穿戴单元202(参见图37)、右致动器单元204R(参见图38)以及左致动器单元204L(参见图38)。身体穿戴单元202被配置成穿戴在使用者的包括辅助对象身体部分(在本实施方式的示例中是大腿)周围的区域在内的身体上。右致动器单元204R和左致动器单元204L附接至身体穿戴单元202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。应指出的是，在图35至图51中图示的第二实施方式中的辅助装置201、身体穿戴单元202、右致动器单元204R以及左致动器单元204L分别对应于图1至图34中图示的第一实施方式中的辅助装置1、身体穿戴单元2、右致动器单元4R以及左致动器单元4L。
参照图37和图39，将描述身体穿戴单元202的外观。如图37和图39中图示的，与第一实施方式类似，身体穿戴单元202包括：待穿戴在使用者的腰周围的腰支承部210、待穿戴在使用者的肩和胸周围的护套部220、与该护套部220连接的框架部230、以及附接至框架部230的背包部237。框架部230围绕使用者的背和腰布置，并且在背包部237与使用者的背之间的位置处布置有缓冲垫237G。稍后将描述每个部件的细节。
将参照图38和图39描述右致动器单元204R和左致动器单元204L的外观。与图3图示的第一实施方式的转矩产生部40R、40L和输出连杆50R、50L类似，图38中图示的第二实施方式的右致动器单元204R和左致动器单元204L包括转矩产生部240R、240L和输出连杆250R、250L。与第一实施方式类似，左致动器单元204L与右致动器单元204R两侧对称，因此，在下文描述中不描述左致动器单元204L。应指出的是，转矩产生部240R、240L的内部结构、控制的处理顺序等与第一实施方式中的转矩产生部40R、40L的内部结构和控制的处理顺序相同，因此省略了对此的描述。此外，用于驱动致动器、控制致动器、以及用于致动器的通信的线缆的出口233RS、233LS(连接开口)设置在致动器单元(204R、204L)中的靠近框架部230的相应部件中。连接至用于线缆的出口233RS、233LS的线缆(未示出)沿着框架部230布置以连接至背包部237。此外，出口233RS、233LS的布置位置根据致动器单元(204R、204L)的形状、在致动器单元(204R、204L)的内部的致动器的布置等而改变。因此，出口233RS、233LS布置在不阻碍使用者的运动的合适的位置处。此外，连接至出口233RS、233LS的线缆(未示出)可以容置在框架部230的内侧，并且考虑到致动器单元(204R、204L)的形状、设置在致动器单元(204R、204L)内的致动器的布置等，出口233RS、233LS可以布置在不阻碍使用者的运动的合适的位置处。
与第一实施方式类似，输出连杆250R包括辅助臂251R(对应于第一连杆)、第二连杆252R、第三连杆253R以及大腿穿戴部254R(对应于身体保持部)。稍后将描述输出连杆250R的细节。此外，图2中图示的第一实施方式的输入部33RS没有示出在图35中图示的第二实施方式中。
此外，如图35和图39所示，右致动器单元204R的连接部241RS固定至右子框架232R的下端部。因此，在第二实施方式中，右致动器单元204R没有相对于右子框架232R沿着左右方向枢转，并且右致动器单元204R不相对于右子框架232R沿着上下方向枢转。这使得能够防止由于在辅助转矩较大或需要快速改变辅助转矩的状态下在作业(运动)中致动器单元的不必要的枢转而导致的传递效率的降低。此外，还禁止在辅助转矩较大或辅助转矩的变化较快的情况下右致动器单元204R的上部沿上下方向的枢转。这使得能够进一步防止传递效率的降低。即，当辅助转矩较大或辅助转矩的改变较快时，右致动器单元204R被适当地支承，而不需要通过右子框架232R使背接触部237C(缓冲垫237G)和使用者的背(上身)枢转。通过从由此被适当地支承的右致动器单元204R输出辅助转矩(来自输出连杆250R(参见图38)的辅助转矩)，辅助转矩可以被适当地传递至使用者的大腿(这同样适于左致动器单元204L)。
将参照图39和图40描述框架部230的结构的细节。如图39和图40中所示，与第一实施方式类似，框架部230包括主框架231、右子框架232R、左子框架232L等。此外，右子框架232R的第一端部(上端部)连接至设置在主框架231的右侧的连接部(右枢转轴部)231R，并且左子框架232L的第一端部(上端部)连接至设置在主框架231的左侧的连接部(左枢转轴部)231L。连接部231R是所谓的筒形阻尼器。连接部231R包括彼此同轴地布置的内筒部和外筒部，并且在内筒部和外筒部之间布置有管状弹性体。外筒部固定至主框架231，并且右子框架232R的第一端部固定至内筒部。类似地，连接部231L的外筒部固定至主框架231，并且左子框架232L的第一端部固定至连接部231L的内筒部。
具有大摩擦的管状弹性体布置在连接部(右枢转轴部)231R的内筒部与外筒部之间。因此，当施加大于摩擦力的转动力F(参照图40)时，右子框架232R围绕枢转轴线231RJ枢转。即，为了致使右子框架232R相对于主框架231围绕枢转轴线231RJ枢转，需要施加更大的转动力F(需要向右子框架232R输入等于或大于预先设定的载荷阈值的载荷)，并且载荷阈值被设定成使得在传递辅助转矩时在反作用力的作用下不会使右子框架232R枢转。因此，这使得能够限制右子框架232R不必要地枢转，并且因此，辅助转矩可以稳定地传递至使用者。即，能够防止在传递辅助转矩时由于右子框架和左子框架的不必要的枢转而导致的传递效率的降低。这同样还适于连接部(左枢转轴部)231L和左子框架232L，因此，在文中省略了对此的详细描述。
接下来，将参照图41描述腰支承部210的结构的细节。在图41中图示的第二实施方式的腰支承部210中，与图8中图示的第一实施方式的腰支承部10中的部件相同的部件标示有相同的附图标记。与图8中图示的第一实施方式的腰支承部10相比，图41中图示的第二实施方式的腰支承部210构造成使得凹口211RC、联接带219R和联接环219RS附加地设置在右腰穿戴部211R中，并且设置有联接孔215R，而不设置枢转轴部15R(参照图8)。类似地，在左腰穿戴部211L中附加地设置有凹口211LC、联接带219L和联接环219LS，并且设置有联接孔215L，而不设置枢转轴部15L(参照图8)。
联接孔215R是通过使用诸如螺钉之类的连接构件而与图38中图示的右致动器单元204R的联接部240RS联接的孔。类似地，腰支承部210的联接孔215L是通过使用诸如螺钉之类的连接构件而与图38中图示的左致动器单元204L的联接部240LS联接的孔。因此，腰支承部210稳固地固定至右致动器单元204R和左致动器单元204L。因此，这使得能够限制腰支承部210相对于使用者的移位，从而使得能够高效地传递辅助转矩。
如图41中所示，联接带219R的第一端部连接至右腰穿戴部211R，并且联接环219RS连接至联接带219R的第二端部。如图35中图示的，联接环219RS连接至设置在联接带229R、229RD的下端部中的联接部229RS，联接带229R、229RD设置在护套部220中。类似地，联接带219L的第一端部连接至左腰穿戴部211L，并且联接环219LS连接至联接带219L的第二端部。如图35中图示的，联接环219LS连接至设置在联接带229L、229LD的下端部中的联接部229LS，联接带229L、229LD设置在护套部220中。因此，腰支承部210与护套部220在使用者的正面或侧面经由联接带219R、219L彼此连接。这使得能够防止护套部220相对于腰支承部210向上移位，并且防止腰支承部210相对于护套部220向下移位。即，在辅助转矩的传递期间，限制了腰支承部210和护套部220相对于使用者的移位，从而使得能够高效地传递辅助转矩。应指出的是，在使用者的背面，腰支承部210和护套部220经由框架部230、右致动器单元204R和左致动器单元204L彼此连接。
如图35中图示的，护套部220的联接部229RS(参照图44)以可附接和可拆卸的方式连接至腰支承部210的联接环219RS(参照图41)，并且护套部220的联接部229LS(参照图44)以可附接和可拆卸的方式连接至腰支承部210的联接环219LS(参照图41)。因此，联接部229RS、229LS对应于护套-腰支承附接/拆卸机构，该护套-腰支承附接/拆卸机构使得护套部220与腰支承部210连接和分离(经由设置在腰支承部210中的联接环219RS、219LS和联接带219R、219L)。在护套部220构造成仅连接至腰支承部210而不连接至背接触部237C(或框架部230)的情况下，当设置有护套-腰支承附接/拆卸机构时，能够容易地改变护套部，使得护套部根据使用者的身体大小和体型具有合适的大小和形状。因此，能够进一步提高使用者能够穿戴护套部的容易度。
此外，例如当使用者使上身大幅度地向前倾斜时，凹口211RC和凹口211LC减小了对使用者的运动的阻力。
在第二实施方式中，右致动器单元204R和左致动器单元204L固定至框架部230的下部，使得不能相对于框架部230枢转。此外，背包部237固定至框架部230的上部，并且护套部220经由带连接至框架部230的上部。腰支承部210固定至右致动器单元204R和左致动器单元204L以不相对于右致动器单元204R和左致动器单元204L枢转。腰支承部210和护套部220经由联接带彼此连接。因此，当辅助转矩从右致动器单元204R和左致动器单元204L传递至使用者时，抵抗辅助转矩的反作用力可以可靠地由框架部230和腰支承部210接收，该右致动器单元204R和左致动器单元204L被固定至框架部230和腰支承部210，并且因此，能够高效地传递辅助转矩。
将参照图42和图43描述背包部237周围的结构的细节。背包部237具有简单的盒形形状，并且控制装置、动力供给单元、通信单元等被容纳在背包部237中，该背包部237与第一实施方式的收纳部37B类似。背包部237包括在主框架231的一侧的背接触部237C，如图42中图示。背接触部237C固定至主框架231，以使得不相对于主框架231沿上下方向移动。在主框架231中，在使用者的背侧面对肩部的位置处，设置有支承本体231SR、231SL。支承本体231SR、231SL中的每一者具有沿上下方向布置的多个带连接孔231H(对应于带连接部)。即，带连接孔231H(带连接部)设置成使得护套部220的相对于框架部230在高度方向上的位置可以根据使用者的身体大小来调节。因此，护套部220的高度可以根据使用者的身体大小被调节到合适的位置。与第一实施方式中的背接触部37C(参见图11)相比，背接触部237C不需要上下滑动机构，并且通过调节主框架231的面对背包部237的部分的长度、带连接孔231H的数量、和/或带连接孔231H的位置，可以使用于使用者的调节极限之间的范围变宽或可以使调节间隔变窄。因此，特别地对于高的人或矮小的人而言，护套部220的高度可以被容易地调节。在上下滑动机构的情况下，调节量通过滑动机构的行程极限来确定，并且难以改变行程极限。因此，在不具有任何复杂机构的简单结构中，护套部220的相对于框架部230在高度方向上的位置被简单且准确地调节。此外，由于与使用者的背相接触的缓冲垫237G(背接触部237C)被制成为在从使用者的肩至腰的方向上是长的，当使用者的上身向前倾斜时，输出辅助转矩的致动器单元(204R、204L)可以被适当地支承。此外，当使用者的上身向右或向左倾斜时，缓冲垫237G(背接触部237C)与使用者的背的弯曲中央部相接触，因此，可以更合适地支承用于输出辅助转矩的致动器单元(204R、204L)(支承刚度更高)。由于背包部237内部的部件以平面的方式布置，所以可以减小背包部237的(在与使用者的背的表面垂直的方向上)厚度。这使得能够减小在小的工作区域等中与使用者的背的干扰，并且从而提高工作效率。
此外，如图43所示，右肩带224R的带连接部224RS连接至支承本体231SR的带连接孔231H(带连接部)中的任意带连接孔。类似地，如图43所示，左肩带224L的带连接部224LS连接至支承本体231SL的带连接孔231H(带连接部)中的任意带连接孔。通过根据使用者的身体大小在合适的位置处选择带连接孔231H，紧密地佩戴至使用者的肩和胸的护套部可以适当地紧密附接至框架部。因此，能够限制护套部和框架部相对于使用者的移位，从而使得能够高效地传递辅助转矩。应指出的是，支承本体231SR、231SL可以设置在背包部237中。
在背包部237的下端部中在右侧和左侧设置有带连接部237FR、237FL。如图43中所示，右腋带225R的带连接部225RS连接至带连接部237FR。类似地，如图43中所示，左腋带225L的带连接部225LS连接至带连接部237FL。应指出的是，带连接部237FR、237FL可以设置在主框架231中。
接下来，将参照图43和图44描述护套部220的结构的细节。如图44中图示的，护套部220包括将要穿戴在使用者的肩和胸周围的右胸穿戴部221R和左胸穿戴部221L。右胸穿戴部221R和左胸穿戴部221L可以通过带扣221B彼此容易地连接和分离。
在右胸穿戴部221R的下方设置有固定部228R，并且右肩带223R的第一端部固定至固定部228R。此外，右腋带226R的第一端部和联接带229R的第一端部固定至固定部228R。右肩带223R的第二端部经由右肩带保持构件223RK(右肩调节器)连接至右肩带224R的第一端部。带连接部224RS连接至右肩带224R的第二端部。从固定部228R至带连接部224RS的距离通过右肩带保持构件223RK可调节。类似地，右腋带226R的第二端部经由右腋带保持构件226RK(右腋调节器)连接至右腋带225R的第一端部。带连接部225RS连接至右腋带225R的第二端部。从固定部228R至带连接部225RS的距离通过右腋带保持构件226RK可调节。类似地，联接带229R的第二端部经由联接带保持构件229RK(联接调节器)连接至联接带229RD的第一端部。联接部229RS连接至联接带229RD的第二端部。从固定部228R至联接部229RS的距离通过联接带保持构件229RK可调节。应指出的是，在左胸穿戴部221L中的左肩带223L、224L、左腋带226L、225L以及联接带229L、229LD如上类似地构造，因此在此省略对此的描述。
如图43中所示，右腋带225R的带连接部225RS连接至背包部237的带连接部237FR，并且左腋带225L的带连接部225LS连接至背包部237的带连接部237FL。此外，合适的带连接孔根据穿戴辅助装置的使用者的肩的位置选自沿上下方向布置的带连接孔231H，因此，右肩带224R的带连接部224RS和左肩带224L的带连接部224LS连接至如此选择的带连接孔231H。右肩带223R、224R和左肩带223L、224L的长度被调节并且右腋带225R、226R和左腋带225L、226L的长度被调节使得右胸穿戴部221R和左胸穿戴部221L被紧密地佩戴至使用者的肩和胸。此外，如图35中所示，联接带229RD的联接部229RS和联接带229LD的联接部229LS连接至设置在腰支承部210中的联接环219RS和联接环219LS(参见图41)。随后，联接带229R、229L的长度被调节。
应指出的是，如图43中所示，带连接部224RS、224LS以可附接和可拆卸的方式连接至带连接孔231H(对应于带连接部)。此外，带连接部225RS以可附接和可拆卸的方式连接至带连接部237FR，并且带连接部225LS以可附接和可拆卸的方式连接至带连接部237FL。因此，带连接部224RS、224LS、225RS、225LS对应于护套-框架附接/拆卸机构，该护套-框架附接/拆卸机构能够将护套部220连接至设置于背接触部237C(或框架部230)中的带连接部(231H、237FR、237FL)以及将护套部220与带连接部(231H、237FR、237FL)分离。此外，图43中图示的联接部229RS以如图35中图示的可附接和可拆卸的方式连接至腰支承部210的联接环219RS(参见图41)，并且图43中图示的联接部229LS以如图35中图示的可附接和可拆卸的方式连接至腰支承部210的联接环219LS(参见图41)。因此，联接部229RS、229LS对应于能够将护套部220连接至腰支承部210(设置在腰支承部210中的联接环219RS、219LS)以及将护套部220与腰支承部210分离的护套-腰支承附接/拆卸机构。由于设置有护套-框架附接/拆卸机构和护套-腰支承附接/拆卸机构，所以能够容易地改变护套部，使得护套部根据使用者的体型和身体大小具有合适的大小和形状。因此，还能够提高使用者可以穿戴护套部的容易度。
护套部220构造成通过非常简单和轻质的结构(通过右肩带、左肩带、右腋带和左腋带)紧密地佩戴至使用者的右肩、左肩、右腋以及左腋，并且还(通过联接带)限制护套部相对于腰支承部210移位。因此，护套部220可以合适地紧密佩戴至使用者并且可以更高效地传递辅助转矩。
此外，图36中图示的辅助装置201A图示了将图35中图示的辅助装置201的护套部220中的右腋带225R和左腋带225L改变为紧密接触带225RL的示例。如图36中图示的，省略了右腋带225R(参见图43)、左腋带225L(参见图43)、带连接部225RS、225LS(参见图43)以及带连接部237FR、237FL(参见图43)，而设置有通过使右腋带225R和左腋带225L成一体所获得的紧密接触带225RL。替代性地，代替使右腋带225R和左腋带225L成一体，通过将右腋带225R与左腋带225L连接而形成紧密接触带225RL。紧密接触带225RL围绕使用者的胸和腹部之间的躯干部分缠绕，使得护套部220A被紧密地佩戴至使用者的躯干部分。
图36中图示的紧密接触带225RL经由右腋带保持构件226RK(参见图43)连接至右腋带226R，并且经由左腋带保持构件226LK(在图43中的左胸穿戴部221L的背侧，参见图44)连接至左腋带226L。紧密接触带225RL的带长度通过调节右腋带保持构件226RK和左腋带保持构件226LK来调节。紧密接触带225RL致使护套部220A的下周缘紧密地佩戴在使用者的躯干部分周围。因此，当使用者在例如使用者的物体抬起/放下运动中向前倚靠(向前弯曲)或向后倚靠(向后弯曲)时，能够抑制护套部220A与使用者的躯干部分的接触程度的减小。因此，通过紧密接触带225RL，能够限制护套部220A的由于护套部220A的接触程度的降低所导致的拍击，并且能够高效地传递辅助转矩。此外，使用者的躯干部分的紧密地佩戴紧密接触带225RL的位置可以位于使用者的胸和腹部之间(围绕身体的躯干)。紧密接触带225RL可以围绕使用者的胸的下部(围绕下肋骨)紧密地佩戴。在该情况下，紧密接触带225RL在背包部237的下方围绕使用者的胸对骨头(下肋骨)进行保持，因此，使用者不会感觉到用于将使用者的腹部勒紧的压力。此外，由于护套部220A保持处于靠近背包部237的位置处，能够实现良好的穿戴感受并且高效地传递辅助转矩。应指出的是，当使用者感受到小的压力时，穿戴感受更好。而且，当在放下运动中保持辅助转矩时，能够抑制护套部220A与使用者的躯干部分的接触程度的降低，并且能够高效地传递辅助转矩，同时具有良好的穿戴感受。
参照图38、图45至图51，将详细描述右致动器单元204R(左致动器单元204L)的连杆机构。应指出的是，左致动器单元204L的连杆机构以同样的方式构造，因此省略了左致动器单元204L的连杆机构的描述。作为连杆机构的示例，将描述图45中图示的输出连杆250R的示例和图46中图示的输出连杆250RA的示例。
图45中图示的输出连杆250R包括多个连接构件，使得辅助臂251R(对应于第一连杆)、第二连杆252R、第三连杆253R和大腿穿戴部254R(对应于身体保持部)经由接头部彼此连接。在图45中图示的大腿穿戴部254R中，图47中图示的大腿带255R未图示。辅助臂251R在合成转矩的作用下围绕穿过辅助对象身体部分(在该情况下，髋关节)的枢转轴线240RY(枢转轴线215Y，参见图35)枢转，该合成转矩通过将转矩产生部240R中产生的辅助转矩与使用者的大腿的运动所产生的使用者转矩进行合成而获得。辅助臂251R对应于图19中图示的辅助臂51R并且能够通过使用图19中所示的电动马达47R(致动器)而围绕枢转轴线40RY枢转。
第二连杆252R的第一端部经由第一接头部251RS连接至辅助臂251R的远端部，以可以围绕枢转轴线251RJ枢转。即，第一接头部251RS包括具有一个自由度的连接结构，其中第二连杆252R相对于辅助臂251R围绕设定在辅助臂251R中的枢转轴线251RJ(对应于第一接头枢转轴线)可枢转。此外，第三连杆253R的第一端部经由第二接头部252RS连接至第二连杆252R的第二端部，以围绕枢转轴线252RJ可枢转。即，第二接头部252RS包括具有一个自由度的连接结构，其中第三连杆253R相对于第二连杆252R围绕设定在第二连杆252R中的枢转轴线251RJ(对应于第二接头枢转轴线)可枢转。此外，第三连杆253R的第二端部经由第三接头部253RS(在图45的示例中，球形接头)连接至大腿穿戴部254R。因此，位于第三连杆与大腿穿戴部254R(身体保持部)之间的第三接头部253RS包括具有三个自由度的连接结构。因此，图45中图示的输出连杆250R的自由度总和为1+1+3＝5。在第三接头部253RS为具有三个自由度的球形接头的情况下，容易地使紧密地佩戴至使用者的大腿的身体保持部在例如使用者分开腿时适当地跟随大腿，同时身体保持部保持紧密地佩戴至以如上方式分开的大腿。
应指出的是，输出连杆250R的自由度的总和应该是三个或更多个。例如，如图47中图示的，第三接头部253RS可以构造成允许大腿穿戴部254R相对于第三连杆253R的第二端部围绕枢转轴线253RJ枢转。在图47的示例中，第三枢转部253RS包括具有一个自由度的连接结构，其中，大腿穿戴部254R相对于第三连杆253R围绕设定在第三连杆253R中的枢转轴线253RJ(对应于第三接头枢转轴线)可枢转。由于第一接头部251RS的自由度是“1”并且第二接头部252RS的自由度是“1”，输出连杆在该情况下的自由度总和为1+1+1＝3。与第三接头部是具有三个自由度的接头的情况相比，在第三接头部253RS是具有一个自由度的接头的情况下，身体保持部的紧密地佩戴至使用者的大腿的位置例如当使用者分开腿时几乎不会移位。因此，能够高效地传递辅助转矩。
当自由度之和是三个或更多个时，大腿穿戴部254R的位置可以根据使用者的身体大小和运动(例如，分开右腿和左腿的运动)如图45所示沿上下方向和左右方向移动，而且大腿穿戴部254R可以旋转或倾斜。因此，大腿穿戴部254R可以紧密地佩戴至使用者的大腿。因此，这使得能够高效地传递辅助转矩。应指出的是，可以提供对第二连杆或第三连杆的枢转范围进行限制的止动件。
应指出的是，如图47中所示，身体保持部包括大腿穿戴部254R和大腿带255R，大腿穿戴部254R连接至第三连杆253R并且穿戴在使用者的大腿上，该大腿带255R可伸展并且设置在大腿穿戴部254R中并围绕使用者的大腿。大腿带255R由伸缩(可伸展)弹性体制成并且构造成使得：大腿带255R的第一端部固定至大腿穿戴部254R，并且大腿带255R的第二端部形成为环紧固件255RM。此外，在大腿穿戴部254R的面对大腿带255R的第二端部的位置处设置有环紧固件254RM。因此，在大腿上穿戴该大腿穿戴部254R的使用者轻微地拉动大腿带255R并且将该大腿带255R围绕大腿缠绕，以将位于大腿带255R的第二端部的环紧固件255RM安置在大腿穿戴部254R的环紧固件254RM上。因此，使用者可以容易地将大腿穿戴部254R紧密地佩戴至大腿，使得大腿穿戴部254R不被移位。
此外，图47图示了身体保持部包括大腿穿戴部254R和大腿带255R的示例，而图48图示了身体保持部包括大腿穿戴部254R、大腿带255R和膝盖下带257R的示例。如图48中图示的，大腿带255R设置在大腿穿戴部254R中以围绕作为使用者的膝盖上方的部分的大腿。此外，膝盖下带257R设置成围绕使用者的膝盖以下的部分。而且，膝盖下带257R由与大腿带255R的材料相同的材料制成，并且膝盖下带257R包括环紧固件以紧密地佩戴至膝盖以下的部分，这与大腿带255R类似。大腿带255R和膝盖下带257R经由连接构件256R彼此连接，该连接构件256R在使用者的膝盖的背侧从使用者的大腿沿朝向脚趾的方向延伸。连接构件256R布置在使用者的膝盖的背部上并且由允许连接构件256R跟随使用者的膝盖的弯曲和伸直而弯曲的材料制成。因此，大腿带255R被保持成紧密地佩戴至使用者的膝盖上方的部分，并且膝盖下带257R被保持成紧密地佩戴至使用者的膝盖以下的部分。即，身体保持部紧密地佩戴至使用者使得使用者的膝盖从上侧和下侧被大腿带255R和膝盖下带257R夹置。因此，在发生膝盖的快速运动(弯曲和伸直)或者在使用者的步行或物体抬起/放下运动中需要大的辅助转矩的情况下，可以对紧密地佩戴至使用者的大腿(膝盖上方的部分)和膝盖以下的部分的身体保持部的移位进行限制，并且因此能够高效地传递辅助转矩。
图46中图示的输出连杆250RA包括多个连接构件，使得辅助臂251R(对应于第一连杆)、第二连杆252RA(以及第二接头部252RS)、第三连杆253RA和大腿穿戴部254R(对应于身体保持部)经由接头部彼此连接。在图46中图示的大腿穿戴部254R中，图47中图示的大腿带255R未示出。辅助臂251R在合成转矩的作用下围绕穿过辅助对象身体部分(在该情况下，髋关节)的枢转轴线240RY(枢转轴线215Y，参见图35)枢转，该合成转矩通过将转矩产生部240R产生的辅助转矩与由使用者的大腿运动所产生的使用者转矩合成而获得。辅助臂251R对应于图19中图示的辅助臂51R，并且通过使用图19中图示的电动马达47R(致动器)可以使辅助臂251R围绕枢转轴线40RY枢转。
第二连杆252RA的端部经由第一接头部251RS连接至辅助臂251R的远端部，以围绕枢转轴线251RJ可枢转。即，第一接头部251RS包括具有一个自由度的连接结构，其中，第二连杆252RA相对于辅助臂251R围绕设定在辅助臂251R中的枢转轴线251RJ(对应于第一接头枢转轴线)可枢转。此外，第二连杆252RA和第二接头部252RS彼此成一体，并且第三连杆253RA的沿着滑动轴线252RSJ以可滑动的方式往复移动的第一端部经由第二接头部252RS连接至第二连杆252RA，其中，该滑动轴线252RSJ沿着第三连杆253RA的纵向方向设置。即，第二接头部252RS包括具有一个自由度的连接结构，其中，第三连杆253RA相对于第二连杆252RA沿着设定在第二连杆252RA中的滑动轴线252RSJ(对应于第二接头滑动轴线)可滑动。此外，第三连杆253RA经由第三接头部253RS(图46的示例中的球形接头)连接至大腿穿戴部254R。因此，位于第三连杆与大腿穿戴部254R(身体保持部)之间的第三接头部253RS包括具有三个自由度的连接结构。因此，在图46中图示的输出连杆250RA的自由度之和是1+1+3＝5。自由度之和应该是三个或更多个，并且因此，如图47中图示的，第三接头部可以包括具有一个自由度的连接结构，使得大腿穿戴部254R围绕枢转轴线253RJ可枢转。
当自由度的总和为三个或更多个时，大腿穿戴部254R的位置可以根据使用者的身体大小和运动(例如，使右腿和左腿分开的运动)如图46中图示地沿上下方向和左右方向移动并且大腿穿戴部254R也能够旋转或倾斜。因此，大腿穿戴部254R可以紧密地佩戴至使用者的大腿。因此，这使得能够高效地传递辅助转矩。可以提供对第二连杆的枢转范围或第三连杆的滑动范围进行限制的止动件。此外，在图45中所示的输出连杆250R的情况下，当使用者分开腿并且弯曲膝盖以使腰降低(蹲下)时，第二接头部252RS、第三连杆253R等突出到使用者的腿的外侧。然而，在图46中所示的输出连杆250RA的情况下，第二接头部252RS、第三连杆253RA等被限制向外突出。因此，当使用者在小型工作场所工作时，限制了输出连杆250RA的干扰并且使用者可以高效地工作。
此外，如以上参照图47所述，大腿带255R设置在大腿穿戴部254R中，并且通过使用大腿带255R可以容易地将大腿穿戴部254R紧密佩戴至使用者的大腿，使得大腿穿戴部254R不移位。
图49至图51是相对于图46中图示的连杆机构用于图示如下示例的图：作为第三连杆253RA与大腿穿戴部254R之间的联接部的第三接头部253RS的位置布置在使用者的大腿的前面的示例(图49)；第三接头部253RS的位置布置在使用者的大腿的外侧面的示例(图50)；以及第三接头部253RS的位置布置在使用者的大腿的背面的示例(图51)。
在图49的示例中，第二连杆252RA的下部朝向使用者的前侧延伸，因此，第二接头部252RS和第三连杆253RA布置在使用者的前面以将第三接头部253RS的位置安置在使用者的大腿的前面。在这种情况下，在传递辅助转矩时，布置在使用者的前面的第三接头部253RS(施加辅助转矩的作用点)从前面侧朝向背面侧按压，或者从背面侧朝向前面侧拉动，因此，能够高效地传递辅助转矩。然而，根据使用者的运动类型(例如，物体抬起/放下运动)，布置在使用者的前面的第二接头部252RS和第三连杆253RA可以阻碍该运动。
在图50的示例中，第二接头部252RS和第三连杆253RA设置在使用者的侧面上，以将第三接头部253RS的位置安置在使用者的大腿的外侧面上。在该情况下，在传递辅助转矩时，布置在使用者的侧面上的第三接头部253RS(施加辅助转矩的作用点)从前面侧朝向背面侧按压，或者从背面侧朝向前面侧拉动。与图49的示例相比较，例如在物体抬起/放下运动的情况下，布置在使用者的侧面上的第二接头部252RS和第三连杆253RA不太可能阻碍使用者的运动。然而，由于施加辅助转矩的作用点位于使用者的侧面上，穿戴在使用者的大腿上的大腿穿戴部254R可以在施加辅助转矩时围绕使用者的大腿旋转。这可以致使辅助转矩的传递效率降低。
在图51的示例中，第二连杆252RA的下部朝向使用者的后侧延伸，因此，第二接头部252RS和第三连杆253RA布置在使用者的背面上，以将第三接头部253RS的位置布置在使用者的大腿的背面上。在该情况下，在传递辅助转矩时，布置在使用者的背面的第三接头部253RS(施加辅助转矩的作用点)从前面侧朝向背面侧拉动，或者从背面侧朝向前面侧按压，因此，能够高效地传递辅助转矩。然而，例如，在物体抬起/放下运动的情况下，布置在使用者的背面的第二接头部252RS和第三连杆253RA不太可能阻碍使用者的运动，但会在使用者坐在椅子上等时造成阻碍。
在不背离本发明的范围的情况下，可以对本发明的辅助装置的结构、构型、形状、外观、处理顺序等作出各种改型、添加和删除。例如，控制装置的处理顺序不限于图27至图32图示的流程图。此外，虽然在本实施方式中描述了使用螺旋弹簧45R(参见图19)的示例，代替螺旋弹簧，可以替代性地使用扭转弹簧(扭杆或扭杆弹簧)。
在本实施方式中描述的辅助装置1中，调节器或带扣可以用作带保持构件。已经描述了通过使用带扣来执行带与类似物的连接和分离的示例。然而，带与类似物可以通过使用与带扣不同的带保持构件来连接和分离。此外，带穿过调节器，以防止被拉动的带变得松弛，但可以使用除了调节器之外的带保持构件。此外，可以使用具有调节器和带扣的功能的带保持构件。
在本实施方式中描述的辅助装置1中，关于辅助倍增因子α和差分校正增益β的指示由输入部33RS提供。然而，通信单元64(参见图24)(配置成执行无线或有线通信)可以设置在控制装置61中以允许使用者通过与手机等进行通信而设定辅助倍增因子α和差分校正增益β。替代性地，通信单元64(参见图24)(构造成执行无线或有线通信)可以设置在控制装置61中，并且各种数据可以通过控制装置61收集并且随后在预定的时刻(例如，不断地、以预定的时间间隔、或者在辅助操作结束之后)处传递至分析系统。例如，所收集的数据包括使用者信息和辅助信息。使用者信息包括例如使用者转矩、使用者的姿势等，即关于使用者的信息。辅助信息包括例如辅助转矩、电动马达(致动器)的旋转角度(在图24中的实际马达轴角度θrM)、输出连杆的枢转角度(图24中的实际连杆角度θL)、辅助倍增因子α、差分校正增益β等，即关于右致动器单元和左致动器单元的输入和输出的信息。分析系统是与辅助装置分离地设置的系统，并且分析系统例如是外部嵌入式系统，比如个人计算机、服务器、可编程数字控制器(PLC)或计算机数字控制(CNC)装置，该外部嵌入式系统经由网络(LAN)连接。专属于辅助装置1(即专属于使用者)的最优设定值(辅助倍增因子α、差分校正增益β等的最优值)可以通过分析系统来分析(计算)，并且包括作为分析结果(计算的结果)的最优设定值的分析信息可以传输至辅助装置1的控制装置61(通信单元64)。通过使用分析系统来分析使用者的运动、辅助力等，可以输出考虑到使用者的工作类型(重复、提升高度等)和使用者的能力的最优辅助转矩。基于从分析系统接收到的分析信息(例如，辅助倍增因子α和差分校正增益β)，右致动器单元和左致动器单元调节其自身的操作(例如，右致动器单元和左致动器单元将辅助倍增因子α和差分校正增益β改变为所接收到的辅助倍增因子α和差分校正增益β)。

Claims (5)

1.一种辅助装置，其特征在于包括：
身体穿戴单元，所述身体穿戴单元构造成用于穿戴在使用者的包括所述使用者的辅助对象身体部分周围的区域在内的身体上；以及
致动器单元，所述致动器单元构造成附接至所述身体穿戴单元并且用于附接至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主框架和子框架，所述主框架具有枢转轴部，所述子框架连接至所述枢转轴部并且构造成围绕所述枢转轴部的轴线枢转；以及
所述子框架能够枢转以适合于所述使用者的身体大小。
2.根据权利要求1所述的辅助装置，其中：
所述主框架包括右枢转轴部和左枢转轴部，所述右枢转轴部作为布置在所述使用者的背面的右侧处的枢转轴部，所述左枢转轴部作为布置在所述使用者的背面的左侧处的枢转轴部；
所述子框架包括连接至所述右枢转轴部的右子框架和连接至所述左枢转轴部的左子框架；并且
所述子框架能够枢转以适合于所述使用者的腰的宽度。
3.根据权利要求2所述的辅助装置，其中：
所述致动器单元包括右致动器单元和左致动器单元，所述右致动器单元用于在所述使用者的右侧处穿戴在所述辅助对象身体部分上，并且所述左致动器单元用于在所述使用者的左侧处穿戴在所述辅助对象身体部分上；
所述右子框架构造成使得所述右子框架的第一端部连接至所述右枢转轴部，并且所述右子框架的第二端部设置有右子枢转轴部；
所述右致动器单元经由右连接部连接至所述右子枢转轴部，所述右连接部构造成围绕所述右子枢转轴部的枢转轴线枢转；
所述左子框架构造成使得所述左子框架的第一端部连接至所述左枢转轴部，并且所述左子框架的第二端部设置有左子枢转轴部；并且
所述左致动器单元经由左连接部连接至所述左子枢转轴部，所述左连接部构造成围绕所述左子枢转轴部的枢转轴线枢转。
4.根据权利要求2所述的辅助装置，其中：
所述致动器单元包括右致动器单元和左致动器单元，所述右致动器单元用于在所述使用者的右侧处穿戴在所述辅助对象身体部分上，所述左致动器单元用于在所述使用者的左侧处穿戴在所述辅助对象身体部分上；
所述右子框架构造成使得所述右子框架的第一端部连接至所述右枢转轴部，并且所述右致动器单元连接至所述右子框架的第二端部；
所述右致动器单元固定至所述右子框架而相对于所述右子框架不枢转；
所述左子框架构造成使得所述左子框架的第一端部连接至所述左枢转轴部，并且所述左致动器单元连接至所述左子框架的第二端部；以及
所述左致动器单元固定至所述左子框架而相对于所述左子框架不枢转。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的辅助装置，其中：
允许所述右子框架相对于所述主框架枢转的所述右枢转轴部和允许所述左子框架相对于所述主框架枢转的所述左枢转轴部是筒形阻尼器，所述筒形阻尼器中的每一个筒形阻尼器构造成当输入大于等于预先设定的载荷阈值的载荷时枢转。
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