CN111449918A - 步行辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种步行辅助装置，该步行辅助装置包括：框架(50)；轮，所述轮包括至少一个驱动轮；至少一个行进驱动单元；电池；左手柄和右手柄；手柄状态检测单元(21RS，21LS)；电子控制单元(40)，该电子控制单元(40)配置成基于手柄的状态来控制所述至少一个行进驱动单元，手柄的状态是基于来自相应的手柄状态检测单元(21RS，21LS)的检测信号而检测到的；左轴和右轴，所述左轴和右轴固定至相应的手柄并在框架前后方向上延伸；以及左管和右管，所述左管和右管附接至框架(50)以在框架前后方向上延伸，所述管构造成容纳相应的轴，以使轴能够在框架前后方向上移动。

Description

步行辅助装置

技术领域

本发明涉及步行辅助装置。

背景技术

为了使能够自主步行的使用者可以训练他/她自己以进行更高质量的自然步行，非常重要的是以使他/她的手臂与腿部同步地适当摆动的方式以适当的姿势步行，在该姿势下，身体躯干保持挺直而不倚靠在步行框架上。

例如，在日本未经审查专利申请公开No.2017-12546(JP 2017-12546A)中描述的手推车中，当使用者抓握并推动固定至该手推车并沿横向方向延伸的手柄时，根据用于推动手推车的手柄力的大小和方向在手推车中产生用于辅助沿行进方向的运动的辅助力。

例如，在日本未经审查专利申请公开No.8-280763(JP 8-280763A)中描述的电动四轮手推车在固定至该电动四轮手推车并沿横向方向延伸的可移动手持筒状件被抓握并向前且倾斜向下推动时通过电力向前移动。当可移动手持筒状件被释放时，电动四轮手推车自动停止。

发明内容

在JP2017-12546A中描述的手推车中，供使用者抓握的手柄固定至手推车。因此，手推车不能辅助使用者一边步行一边使他/她的手臂与腿部的运动同步地适当摆动的高质量的步行训练。

在JP8-280763A中描述的电动四轮手推车中，类似于JP2017-12546A，供使用者抓握的可移动手持筒状件固定至电动四轮手推车。因此，该电动四轮手推车不能辅助使用者一边步行一边使他/她的手臂与腿部的运动同步地适当摆动的高质量的步行训练。

本发明提供了一种步行辅助装置，其能够辅助使用者一边步行一边使他/她的手臂与腿部的运动同步地适当摆动的高质量的步行训练。

本发明的一个方面涉及一种步行辅助装置，该步行辅助装置包括：框架；多个轮，所述多个轮设置在框架上并且包括至少一个驱动轮；至少一个行进驱动单元，所述至少一个行进驱动单元配置成驱动所述至少一个驱动轮；电池，其配置成使所述至少一个行进驱动单元运行；一对左手柄和右手柄，所述一对左手柄和右手柄手柄构造成供使用者抓握以在框架前后方向上移动，框架前后方向是框架的前后方向；手柄状态检测单元，所述手柄状态检测单元配置成检测相应的手柄的状态；电子控制单元，该电子控制单元配置成基于手柄的状态来控制所述至少一个行进驱动单元，手柄的状态是基于来自相应的手柄状态检测单元的检测信号而检测到的；一对左轴和右轴，所述一对左轴和右轴固定至相应的手柄并在框架前后方向上延伸；以及一对左管和右管，所述一对左管和右管附接至框架以在框架前后方向上延伸，管构造成容纳相应的轴，使得轴能够在框架前后方向上移动。

利用上述结构，一对左轴和右轴分别固定至构造成供使用者抓握的一对左手柄和右手柄，并且一对左轴和右轴分别被容纳在一对左管和右管中并且能够在框架前后方向上移动。当使用者一边步行一边使他/她的手臂与被抓握的手柄一起前后摆动时，电子控制单元通过基于手臂摆动状态(手柄的状态)控制所述至少一个行进驱动单元来使步行辅助装置行进。因此，步行辅助装置能够辅助使用者一边步行一边使他/她的手臂与腿部的运动同步地适当摆动的高质量的步行训练。

在以上方面中，管和轴可以包括防止轴与管分离的保持结构。

利用上述结构，防止了轴与管的分离。因此，确保了较高的安全等级，并且使用者能够专注于手臂摆动步行而无需担心轴与管的分离。

在以上方面中，管和轴可以包括防旋转结构，该防旋转结构防止轴在管中绕沿框架前后方向延伸的轴中心轴线旋转。

利用上述结构，防止了轴在管中的旋转。因此，使用者可以专注于手臂摆动步行，而不会向手柄施加额外的力(用于转动(拧动)手柄的力)。

在以上方面中，可以针对轴中的每个轴设定基准轴位置，该基准轴位置是在框架前后方向上相对于容纳该轴的管的基准位置；并且管中的每个管可以设置有轴位置恢复部分，该轴位置恢复部分构造成使从基准轴位置向前或向后移动的轴和手柄返回至基准轴位置。

利用上述结构，当使用者在抓握手柄的同时前后摆动着他/她的手臂步行时，由轴位置恢复部分向轴施加用于使每个轴(即，每个手柄)自动返回至基准轴位置的力。也就是说，施加了用于使向前摆动的手臂向后返回的力或用于使向后摆动的手臂向前返回的力。因此，步行辅助装置能够辅助使用者在前后方向上摆动他/她的手臂。当使用者释放手柄时，轴(即，手柄)自动返回至基准轴位置。因此，步行辅助装置是有用的。

在以上方面中，管中的每个管可以设置有能够在锁定状态与解锁状态之间切换的锁定机构，在锁定状态中，轴在框架前后方向上被保持在前后极限范围内，使得轴位于基准轴位置附近；在解锁状态中，允许轴在框架前后方向上移动超出在框架前后方向上的前后极限范围。

利用上述结构，如果使用者不想摆动着他/她的手臂步行，则锁定机构被切换至锁定状态。因此，每个轴(即，每个手柄)在框架前后方向上的可移动范围能够被保持在基准轴位置附近的前后极限范围内。因此，步行辅助装置是有用的。

根据以上方面的步行辅助设备还可以包括行进速度检测单元，该行进速度检测单元配置成检测步行辅助设备相对于地面的行进速度。手柄状态检测单元可以配置成分别将取决于轴及手柄在框架前后方向上相对于管的位置的检测信号输出至电子控制单元。电子控制单元可以配置成：基于来自相应的手柄状态检测单元的检测信号来计算手柄前后位置，手柄前后位置是手柄在框架前后方向上相对于框架的位置；基于计算出的手柄前后位置来计算手柄移动速度，手柄移动速度是手柄相对于步行辅助装置的移动速度；以及基于i)手柄前后位置以及ii)手柄移动速度二者中的至少一者和行进速度来控制所述至少一个行进驱动单元以实现目标速度。

通过上述结构，使用i)手柄前后位置和ii)手柄移动速度中的至少一者作为用于确定目标速度的手柄状态。因此，能够基于行进速度和手柄的状态(手臂摆动状态)来适当地确定目标速度。

根据以上方面的步行辅助设备还可以包括行进速度检测单元，该行进速度检测单元配置成用于检测步行辅助装置相对于地面的行进速度。在锁定状态下，轴能够在前后极限范围内沿框架前后方向移动。手柄状态检测单元可以配置成分别将取决于轴及手柄在框架前后方向上相对于管的位置的检测信号输出至电子控制单元。电子控制单元可以配置成：基于来自相应的手柄状态检测单元的检测信号来计算手柄前后位置，手柄前后位置是手柄在框架前后方向上相对于框架的位置；并且在锁定状态下控制所述至少一个行进驱动单元，使得在手柄前后位置位于与基准轴位置相对应的位置前方时使步行辅助装置沿行进速度的方向加速。

利用上述结构，在手柄被保持在基准轴位置附近并且使用者不能摆动着他/她的手臂步行的锁定状态下，当手柄被向前推动时，步行辅助装置沿行进速度的方向加速。因此，即使使用者不想摆动着他/她的手柄步行，步行辅助装置也能够适当地行进。

在以上方面中，电子控制单元可以配置成：基于计算出的手柄前后位置来计算手柄移动速度，手柄移动速度是手柄相对于步行辅助装置的移动速度；并且在解锁状态下基于i)手柄前后位置以及ii)手柄移动速度二者中的至少一者和行进速度来控制所述至少一个行进驱动单元以实现目标速度。

利用上述结构，在轴(即，手柄)能够在框架前后方向上移动的解锁状态下，使用i)手柄前后位置以及ii)手柄移动速度二者中的至少一者作为用于确定目标速度的手柄状态。因此，能够基于行进速度和手柄的状态(手臂摆动状态)来适当地确定目标速度。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以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，并且在附图中：

图1是用于描述步行辅助装置的外观的立体图；

图2是在框架沿横向方向折叠之前处于展开状态的框架的说明性示图；

图3是处于沿横向方向折叠的状态下的框架的说明性示图；

图4是用于描述管、轴以及手柄的外观及结构的示例的立体图；

图5是管的沿图4中的方向V观察到的示意图；

图6是当轴被解锁时锁定机构的结构的示例的说明性示图；

图7是当轴被锁定时锁定机构的结构的示例的说明性示图；

图8是当轴被锁定时轴返回至(被保持在)基准轴位置的状态的说明性示图；

图9是当轴被锁定时使用者将轴和手柄相对于基准轴位置在前后极限范围内向前推动的状态的说明性示图；

图10是当轴被锁定时使用者将轴和手柄相对于基准轴位置在前后极限范围内向后拉动的状态的说明性示图；

图11是当轴被解锁时使用者将轴和手柄相对于基准轴位置向后拉动超出前后极限范围的状态的说明性示图；

图12是操作面板的外观的示例的说明性示图；

图13是用于描述步行辅助装置的控制装置的输入及输出的框图；

图14是用于描述步行辅助装置的控制装置的处理步骤(总体处理)的流程图；

图15是用于描述图14中所示的总体处理中的输入处理的处理程序的流程图；

图16是用于描述图15中所示的输入处理中的计算右(左)移动速度、移动方向和振幅的处理的处理程序的流程图；

图17是用于描述图14中所示的总体处理中的地面速度校正量计算处理的处理程序的流程图；

图18是用于描述图14中所示的总体处理中的中央位置速度校正量计算处理的处理程序的流程图；

图19是用于描述图14中所示的总体处理中的行进速度调节处理的处理程序的流程图；

图20是步行辅助装置的平面图，其用于描述手柄前后位置、手柄前后中央位置、虚拟前后基准位置等；

图21是前后偏差-中央位置速度校正量特性的示例的说明性示图；以及

图22是在抓握手柄的同时前后摆动着他/她的手臂步行的使用者的示例以及步行辅助装置和手柄的位置的说明性示图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施方式。附图中的X轴、Y轴和Z轴彼此正交。当从步行辅助装置10观察时，X轴方向是向前方向。当从步行辅助装置10观察时，Y轴方向是向左方向。当从步行辅助装置10观察时，Z轴方向是竖直向上的方向。在下文中，相对于步行辅助装置10，X轴方向被称为“向前方向”，与X轴方向相反的方向被称为“向后方向”，Y轴方向被称为“向左方向”，与Y轴方向相反的方向被称为“向右方向”，Z轴方向被称为“向上方向”，并且与Z轴方向相反的方向被称为“向下方向”。在下文中，框架的前后方向(换言之，向前及向后方向)被称为“框架前后方向”。

参照图1描述步行辅助装置10的整体结构。步行辅助装置10包括：框架50、前轮60FR和60FL、后轮60RR和60RL、行进驱动单元64R和64L、电池B、控制装置40、手柄20R和20L、轴21R和21L、管30R和30L以及袋50K。

框架50包括管支撑件51R和51L以及轮支撑件52R和52L。管支撑件51R和51L在上下方向上延伸，并且分别支撑管30R和管30L。轮支撑件52R和52L在框架前后方向、即框架50的前后方向上延伸并且相应地支撑车轮。轮支撑件52R固定至管支撑件51R的下部部分。轮支撑件52L固定至管支撑件51L的下部部分。图2示出了框架50在横向方向上(即，在左右方向上)展开的状态。图3示出了框架50在横向方向上折叠的状态。在图2和图3中，省略了袋50K。如图2和图3中所示，管支撑件51R和管支撑件51L通过连杆构件54R和54L以及连杆构件55R和55L连接。如图2和图3中所示，在不使用步行辅助装置10时，通过如图3中所示那样折叠步行辅助装置10来减小由步行辅助装置10占据的空间。因此，步行辅助装置10是有用的。

步行辅助装置10的状态可以容易地从图3中所示的横向折叠状态改变至图2中所示的横向展开状态。在管支撑件51R和管支撑件51L的上方设置有可弹性变形的联接件53。使用者从框架50的开放侧(后侧)进入管30R与管30L之间的空间，并且通过左手和右手抓握手柄20L和手柄20R以操纵步行辅助装置10。

管30L被保持在管支撑件51L的上端部处。轮支撑件52L固定至管支撑件51L的下侧部。管支撑件51L能够在上下方向上伸缩。因此，管30L的高度可以根据摆动着他/她的手臂步行的使用者的手的高度来调节。前轮60FL设置在轮支撑件52L的前侧部上，该前轮60FL是可转动的脚轮。由行进驱动单元64L驱动的后轮60RL设置在轮支撑件52L的后侧部上。这同样适用于管支撑件51R、管30R、轮支撑件52R、前轮60FR、行进驱动单元64R和后轮60RR。因此，省略了对那些部件的描述。如上所述，框架50设置有多个轮(前轮60FR和60FL以及后轮60RR和60RL)，并且至少一个轮(在这种情况下为后轮60RR和后轮60RL)是驱动轮。

例如，行进驱动单元64R是电动马达，并且基于来自控制装置40的控制信号来驱动后轮60RR旋转，该控制信号是基于从电池B供给的电力而产生的。例如，类似地，行进驱动单元64L是电动马达，并且基于来自控制装置40的控制信号来驱动60RL旋转，该控制信号是基于从电池B供给的电力而产生的。

在行进驱动单元64R上设置有比如编码器的行进速度检测单元64RE，并且行进速度检测单元64RE将根据行进驱动单元64R的旋转的检测信号输出至控制装置40。控制装置40能够基于来自行进速度检测单元64RE的检测信号来检测步行辅助装置10在地面上的行进速度(后轮60RR的行进速度)。类似地，在行进驱动单元64L上设置有比如编码器的行进速度检测单元64LE，并且行进速度检测单元64LE将根据行进驱动单元64L的旋转的检测信号输出至控制装置40。控制装置40能够基于来自行进速度检测单元64LE的检测信号来检测步行辅助装置10在地面上的行进速度(后轮60RL的行进速度)。

管30R具有在框架前后方向上延伸的管状形状，并且容纳在框架前后方向上延伸的轴21R，使得轴21R能够在框架前后方向上移动。类似地，管30L具有在框架前后方向上延伸的管状形状，并且容纳在框架前后方向上延伸的轴21L，使得轴21L能够在框架前后方向上移动。管30R和管30L在左侧和右侧处成对设置。

轴21R具有在框架前后方向上延伸的管状形状，并且轴21R的至少一部分是中空的(参见图4)。轴21R被容纳在管30R中并且能够在框架前后方向上移动。手柄20R固定至轴21R的后端部。类似地，轴21L具有在框架前后方向上延伸的管状形状，并且轴21L的至少一部分是中空的。轴21L被容纳在管30L中并且能够在框架前后方向上移动。手柄20L固定至轴21L的后端部。轴21R和轴21L在左侧和右侧处成对设置。

手柄20R是供使用者的右手抓握的部分，并且手柄20R固定至轴21R的后端部。手柄20R能够与轴21R一起相对于管30R(即，相对于框架50)在框架前后方向上与随着使用者的步行而摆动的右臂同步地移动。手柄20R设置有制动杆BKL，该制动杆BKL构造成使后轮60RR的旋转减速。类似地，手柄20L是供使用者的左手抓握的部分，并且手柄20L固定至轴21L的后端部。手柄20L能够与轴21L一起相对于管30L(即，相对于框架50)在框架前后方向上与随着使用者的步行而摆动的左臂同步地移动。手柄20L设置有制动杆BKL，该制动杆BKL构造成使后轮60RL的旋转减速。手柄20R和手柄20L在左侧和右侧处成对设置。

在管30L中设置有手柄状态检测单元21LS，并且手柄状态检测单元21LS可以检测手柄20L的状态。例如，手柄状态检测单元21LS是编码器，该编码器响应于轴21L在框架前后方向上的移动而旋转并且将根据轴21L在管30L内部在框架前后方向上的位置(即，手柄20L在框架前后方向上的位置)的检测信号输出至控制装置40。控制装置40可以基于来自手柄状态检测单元21LS的检测信号来确定(左)手柄前后位置，该位置是手柄20L在框架前后方向上相对于框架50(相对于管30L)的位置。

类似地，在管30R中设置有手柄状态检测单元21RS，并且手柄状态检测单元21RS可以检测手柄20R的状态。例如，手柄状态检测单元21RS是编码器，该编码器响应于轴21R在框架前后方向上的移动而旋转并且将根据轴21R在管30R内部在框架前后方向上的位置(即，手柄20R在框架前后方向上的位置)的检测信号输出至控制装置40。控制装置40可以基于来自手柄状态检测单元21RS的检测信号来确定(右)手柄前后位置，该位置是手柄20R在框架前后方向上相对于框架50(相对于管30R)的位置。

管30R(30L)设置有供使用者操纵的锁定部分31R(31L)。锁定部分31R(31L)将能够在框架前后方向上移动的轴21R(21L)和手柄20R(20L)设置成“锁定状态”或“解锁状态”。在“锁定状态”下，轴21R(21L)和手柄20R(20L)在框架前后方向上的移动范围被限制于基准轴位置附近的前后极限范围W1(参见图8至图10)。在“解锁状态”下，允许轴21R(21L)和手柄20R(20L)的移动范围超过前后极限范围W1(参见图11)。

例如，在管30R的上表面上设置有操作面板70。如图12中所示，操作面板70包括主开关72、电池指示器73、训练模式指示部分74、辅助模式指示部分75以及驱动转矩调节部分76。稍后将描述操作面板70的细节。

在框架50上设置有三轴加速度/角速度传感器50S。三轴加速度/角速度传感器50S测量X轴、Y轴和Z轴这三个轴线上的加速度、测量围绕这三个轴线旋转的角速度，并且将基于测量结果的检测信号输出至控制装置40。例如，如果步行辅助装置10沿着斜坡行进，则三轴加速度/角速度传感器50S将根据步行辅助装置10相对于X轴、Y轴和Z轴的倾斜角度的检测信号输出至控制装置40。例如，三轴加速度/角速度传感器50S检测施加在步行辅助装置10的本体上的加速度(例如，对本体的冲击)，并将根据检测到的加速度的检测信号输出至控制装置40。例如，三轴加速度/角速度传感器50S检测步行辅助装置10的本体的俯仰角速度(绕Y轴的角速度)、横摆角速度(绕Z轴的角速度)和侧倾角速度(绕X轴的角速度)，并且将根据检测到的角速度的检测信号输出至控制装置40。控制装置40能够基于来自三轴加速度/角速度传感器50S的检测信号来检测步行辅助装置10相对于X轴、Y轴和Z轴的的倾斜角度、加速度(冲击)的大小、俯仰角速度、横摆角速度以及侧倾角速度。

接下来，参照图4描述管和轴的结构的细节。由于管和轴(以及手柄)在左侧和右侧处成对设置，因此以位于右侧的管30R、轴21R、盖34R和手柄20R作为示例进行描述，并且省略对位于左侧的管30L、轴21L、盖和手柄20L(参见图1)的描述。图4是管30R、轴21R、盖34R和手柄20R的立体图。图5是管30R的沿图4中的方向V观察到的示意图。在图4和图5中，省略了与锁定部分31R互锁的锁定机构(参见图6和图7)。

管30R具有在框架前后方向上延伸的管状形状。在管30R中设置有导引轨道32R、导引滚子33R、手柄状态检测单元21RS、弹性单元35R4等。在管30R的上表面上设置有锁定部分31R、操作面板70等。轴21R具有手柄配装孔21R1、锁定孔21R2、中空部分21R3、被导引构件24R、轴侧弹性构件26R、保持构件25R等。盖34R具有供轴21R插入穿过的插入孔34R1。手柄20R具有轴配装部分20R1、制动杆BKL等。

如图8中所示，在轴21R插入穿过管30R之后，轴侧弹性构件26R(可以被视为轴位置恢复部分)的一个侧部(在X轴方向上的远端端部)固定至管30R。如图8中所示，轴侧弹性构件26R的另一侧部(在与X轴方向相反的方向上的远端端部)插入穿过轴21R的中空部分21R3并固定至轴21R。

如图8中所示，弹性单元35R4固定至管30R中的前端部(在X轴方向上的远端端部)。弹性单元35R4具有管侧弹性构件35R1(可以被视为轴位置恢复部分)、套环35R2、减震器35R3等。如图8中所示，管侧弹性构件35R1的一个侧部(在X轴方向上的远端端部)固定至弹性单元35R4。如图8中所示，管侧弹性构件35R1的另一侧部(在与X轴方向相反的方向上的远端端部)固定至套环35R2的前表面。减震器35R3附接至套环35R2的后表面并且吸收例如当轴21R的远端端部撞击减震器35R3时引起的冲击噪声。在图8中所示的基准轴位置处，轴21R的远端端部与减震器35R3的后侧部接触。

在图4中，手柄20R的轴配装部分20R1插入穿过盖34R的插入孔34R1，并且配装至轴21R的手柄配装孔21R1。因此，手柄20R和轴21R一起成一体。轴21R绕X轴顺时针转动90°、插入至管30R的上导引滚子33R与下导引滚子33R之间的空间中并被沿着X轴方向推动。在轴21R的远端端部处的保持构件25R穿过保持板36R到达导引轨道32R之前，轴21R绕X轴逆时针转动90°。当沿着X轴方向进一步推动轴21R时，轴21R的被导引构件24R插入至导引轨道32R的凹部中，并且轴21R沿着导引轨道32R被导引。将轴21R插入直至轴21R的前远端端部与减震器35R3接触为止，并且轴侧弹性构件26R的前远端端部由操作者固定至管30R。导引轨道32R和被导引构件24R可以被视为防止轴21R在管30R中绕着在框架前后方向上延伸的轴中心轴线21RJ(参见图4)旋转的结构。

接下来，参照图6和图7描述锁定机构的结构。如图6和图7中所示，锁定机构包括锁定部分31R、滑动件31R1、枢转构件31R2、锁定突出部31R3以及弹性构件31R4等。图6示出了锁定机构处于“解锁状态”的示例。图7示出了锁定机构处于“锁定状态”的示例。锁定机构在左侧和右侧处成对设置。因此，描述了用于管30R和轴21R的锁定机构，并且省略了对用于管30L和轴21L的锁定机构的描述。

图6和图7示出了下述状态：在该状态中，使用者未抓握手柄20R(参见图1)，轴21R被保持在基准轴位置处(参见图8)，并且锁定突出部31R3面向锁定孔21R2。锁定孔21R2优选地向下开口，从而不会沉积灰尘等。

锁定部分31R附接至形成在管30R上的孔30R1，并且能够沿着孔30R1在框架前后方向(X轴方向)上滑动。“解锁状态”是图6中所示的状态，其中，使用者沿X轴方向滑动锁定部分31R。“锁定状态”是图7中所示的状态，其中，使用者沿与X轴方向相反的方向滑动锁定部分31R。

滑动件31R1能够沿着导引构件31R5在上下方向上移动。从枢转构件31R2的一个端侧部和弹性构件31R4向滑动件31R1的下端部施加向上的推力。在图6中所示的“解锁状态”下，滑动件31R1通过受到来自枢转构件31R2的一个端侧部和弹性构件31R4的向上的推力而向上移动。在图7中所示的“锁定状态”下，滑动件31R1被锁定部分31R向下推动，并且滑动件31R1将枢转构件31R2的一个端侧部向下推动。

枢转构件31R2的一个端侧部与滑动件31R1的下端部接触，并且枢转构件31R2受到来自弹性构件31R4的向上的推力并且能够绕支点31R7枢转。枢转构件31R2的另一端侧部连接有锁定突出部31R3。由于滑动件31R1在图6中所示的“解锁状态”下向上移动，因此，枢转构件31R2的一个端侧部被弹性构件31R4向上推动，并且枢转构件31R2的另一端侧部向下移动。由于滑动件31R1在图7中所示的“锁定状态”下被向下推动，因此，枢转构件31R2的一个端侧部被滑动件31R1向下推动，并且枢转构件31R2的另一端侧部向上移动。

锁定突出部31R3能够沿着导引构件31R6在上下方向上移动。锁定突出部31R3的下端侧部连接至枢转构件31R2的另一端侧部。由于枢转构件31R2的该另一端侧部在图6中所示的“解锁状态”下向下移动，因此，锁定突出部31R3远离轴21R的锁定孔21R2定位。由于枢转构件31R2的该另一端侧部在图7中所示的“锁定状态”下向上移动，因此，锁定突出部31R3插入至轴21R的锁定孔21R2中。

提供了关于在锁定状态下(图8至图10)的轴21R的可移动范围和在解锁状态下(图11)的轴21R的可移动范围的描述。图8示出了使用者未抓握手柄20R并且锁定机构处于“锁定状态”的示例。图8示出了下述状态的示例：其中，轴21R和手柄20R在框架前后方向(X轴方向)上相对于管30R的位置被保持在基准轴位置处。在图8至图11中，省略了锁定机构的细节，并且由锁定突出部31R3指示“锁定状态”和“解锁状态”。如果没有向手柄20R施加前后方向(与X轴方向平行的方向)上的力，则无论锁定机构是处于“锁定状态”还是“解锁状态”，轴21R和手柄20R都被保持在图8中所示的基准轴位置处。在这种情况下，轴侧弹性构件26R(可以被视为轴位置恢复部分)和管侧弹性构件35R1(可以被视为轴位置恢复部分)将轴21R和手柄20R保持在图8中所示的基准轴位置处。

在图8中所示的基准轴位置处，轴侧弹性构件26R和管侧弹性构件35R1两者均具有自由长度(在该长度处不施加力)，或者均被设定成使得由轴侧弹性构件26R施加的用于向前拉动轴21R的力与由管侧弹性构件35R1施加的用于向后推动轴21R的力平衡。轴侧弹性构件26R的长度和管侧弹性构件35R1的长度调节成使得：在基准轴位置处，锁定突出部31R3位于前后极限范围W1内的大致中央位置处，该极限范围W1是设置在轴21R上的锁定孔21R2的前后长度的范围。弹簧刚度(即弹簧常数)被设定成使得管侧弹性构件35R1的弹簧刚度K35高于轴侧弹性构件26R的弹簧刚度K26。例如，如图8中所示，基准轴位置十分靠近于轴21R在框架前后方向上的可移动范围中的前端。

如图9中所示，当使用者抓握处于图8中所示的“锁定状态”的手柄20R并通过力Ff向前(X轴方向)推动手柄20R时，轴21R和手柄20R能够向前移动，直到锁定突出部31R3接触锁定孔21R2的后边缘为止。当使用者将手从处于图9中所示状态的手柄20R释放时，轴21R和手柄20R通过管侧弹性构件35R1的弹性力返回至图8中所示的基准轴位置。

如图10中所示，当使用者抓握处于图8中所示的“锁定状态”的手柄20R并通过力Fr向后(与X轴方向相反的方向)拉动手柄20R时，轴21R和手柄20R能够向后移动，直到锁定突出部31R3接触锁定孔21R2的前边缘为止。当使用者将手从处于图10中所示状态的手柄20R释放时，轴21R和手柄20R通过轴侧弹性构件26R的弹性力返回至图8中所示的基准轴位置。

如图11中所示，在“解锁状态”下，轴21R在框架前后方向上的移动范围不限于前后极限范围W1。因此，当使用者抓握手柄20R并通过力Fr向后拉动手柄20R时，手柄20R可以被向后拉动直到位于轴21R的远端端部处的保持构件25R与保持板36R干涉为止。也就是说，在图11中所示的“解锁状态”下，使用者可以通过使用步行辅助装置10而大幅度摆动着他/她的手臂步行。保持构件25R和保持板36R可以被视为防止轴21R与管30R分离的保持结构。

如上所述，基准轴位置是为轴21R(轴21L)设定的。基准轴位置是在框架前后方向上相对于容纳轴21R(轴21L)的管30R(管30L)的基准位置。如果使用者没有抓握如图8中所示的手柄20R，则轴21R和手柄20R被轴位置恢复部分(轴侧弹性构件26R和管侧弹性构件35R1)保持在基准轴位置处。如果轴21R和手柄20R被保持在如图8中所示的基准轴位置处，则锁定突出部31R3面向锁定孔21R2中在框架前后方向上的大致中央位置。在“锁定状态”下，轴21R在框架前后方向上被保持在前后极限范围W1内，使得轴21R定位在基准轴位置附近。

在图8至图10中，为了清楚起见，相对地增大了从锁定突出部31R3至锁定孔21R2的前边缘或后边缘的距离。从锁定突出部31R3至锁定孔21R2的前边缘或后边缘的距离在该距离为大约1[mm]的情况下是足够的。在“解锁状态”下，使用者可以将轴21R从图8中所示的基准轴位置向后拉动例如约150[mm]。

接下来，参照图12描述操作面板70(的外观)。在本实施方式中描述的示例中，操作面板70设置在管30R的上表面上。如图12中所示，操作面板70包括主开关72、电池指示器73、训练模式指示部分74、辅助模式指示部分75以及驱动转矩调节部分76。

主开关72用于指示步行辅助装置10启动。当使用者打开主开关72时，电池B向控制装置40以及行进驱动单元64R和64L供应电力，从而实现步行辅助装置10的操纵和操作。电池指示器73指示电池B的剩余电量。

驱动转矩调节部分76是由使用者使用的用于在步行辅助装置10行进时调节行进驱动部分64R、64L的驱动转矩的大小的输入部分。例如，如果步行辅助装置10在向上的斜坡上使用，则使用者对驱动转矩调节部分76输入用以增大驱动转矩的指令。

在步行辅助装置10中准备有两种操作模式。第一模式是用于辅助“手臂摆动步行”的“训练模式”。在手臂摆动步行中，使用者摆动着他/她的手臂步行。第二模式是用于在使用者不摆动着他/她的手臂步行而仿佛使用者推着手推车(非手臂摆动步行)的情况下辅助使用者的“训练模式”。如果使用者期望“手臂摆动步行”，则使用者操纵训练模式指示部分74以将操作模式设置成“训练模式”、将锁定部分31R和31L操纵成“解锁状态”并抓握右手柄20R和左手柄20L，以摆动着他/她的手臂步行。从而，使用者开始“手臂摆动步行”。如果使用者期望“非手臂摆动步行”，则使用者操纵辅助模式指示部分75以将操作模式设置成“辅助模式”、将锁定部分31R和31L操纵成“锁定状态”并抓握右手柄20R和左手柄20L，从而以不摆动他/她的手臂的方式步行。从而，使用者开始“非手臂摆动步行”。

图13是示出控制装置40的输入和输出的框图。控制装置40包括比如中央处理单元(CPU)的控制单元(未示出)和存储单元44。也就是说，控制装置40是电子控制单元。来自行进速度检测单元64RE和64LE的检测信号、来自手柄状态检测单元21RS和21LS的检测信号以及来自三轴加速度/角速度传感器50S的检测信号被输入至控制装置40。此外，主开关72、训练模式指示部分74、辅助模式指示部分75和驱动转矩调节部分76的操纵状态从操作面板70输入至控制装置40。控制装置40将由操作面板70的电池指示器73指示的剩余电量信息输出至操作面板70，并将控制信号输出至行进驱动单元64R和64L。

控制装置40包括：装置地面速度计算单元40A、手柄前后位置计算单元40B、手柄移动速度计算单元40C、手柄地面速度计算单元40D、地面速度校正量计算单元40E、行进速度调节单元40F、手柄前后中央位置计算单元40G以及中央位置速度校正量计算单元40H。后文将描述那些部件。

描述了控制装置40的处理过程(图14至图19)。图14示出了控制装置40的处理过程中的总体处理。当使用者打开主开关72时，以预定的时间间隔(例如，几毫秒的间隔)开始图14中所示的处理。当图14中所示的处理开始时，控制装置40使处理进行至步骤S010。下面给出对使用者与步行辅助装置一起向前步行的示例的描述。

在步骤S010中，控制装置40执行SB100(输入处理)并使处理进行至步骤S040。SB100(输入处理)的细节将在后文描述。

在步骤S040中，控制装置40执行SB400(地面速度校正量计算处理)并使处理进行至步骤S050。SB400(地面速度校正量计算处理)的细节将在后文描述。

在步骤S050中，控制装置40执行SB500(中央位置速度校正量计算处理)并使处理进行至步骤S060。SB500(中央位置速度校正量计算处理)的细节将在后文描述。

在步骤S060中，控制装置40执行SB600(行进速度调节处理)并终止(返回)处理。SB600(行进速度调节处理)的细节将在后文描述。

接下来，参照图15描述SB100(输入处理)的细节。当在图14中所示的步骤S010中执行SB100时，控制装置40使处理进行至图15中所示的步骤SB010。

在步骤SB010中，控制装置40更新存储在存储单元中的模式切换、目标转矩、右手柄前后位置、右行进速度、左手柄前后位置、左行进速度、本体倾斜度、俯仰角速度、横摆角速度和侧倾角速度。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB020。

具体地，控制装置40基于从训练模式指示部分74和辅助模式指示部分75(参见图12)输入的信息存储“训练模式”或“辅助模式”作为模式切换。控制装置40基于从驱动转矩调节部分76(参见图12)输入的信息存储目标转矩。控制装置40存储手柄20R相对于框架50的位置(在框架前后方向上的位置)作为右手柄前后位置，该位置是基于来自手柄状态检测单元21RS(参见图1)的检测信号而确定的。控制装置40通过下述方式存储右行进速度：基于来自(右)行进驱动单元64R的(右)行进速度检测单元64RE的检测信号检测(右)行进驱动单元64R的旋转速度，以及基于后轮66RR(参见图1)的旋转速度检测后轮66R的行进速度。

类似地，控制装置40存储左手柄前后位置和左行进速度。控制装置40存储比如基于来自三轴加速度/角速度传感器50S(参见图1)的检测信号而确定的步行辅助装置10的本体的倾斜角度和倾斜方向之类的倾斜信息作为本体倾斜度。控制装置40存储步行辅助装置10绕Y轴的角速度作为俯仰角速度、存储步行辅助装置10绕Z轴的角速度作为横摆角速度、并且存储步行辅助装置10绕X轴的角速度作为侧倾角速度。那些角速度是基于来自三轴加速度/角速度传感器50S(参见图1)的检测信号而确定的。

执行步骤SB010的处理的控制装置40对应于手柄前后位置计算单元40B(参见图13)，该手柄前后位置计算单元40B配置成基于来自手柄状态检测单元21RS和21LS的检测信号来计算手柄前后位置(右手柄前后位置和左手柄前后位置)，手柄前后位置是手柄20R和20L在框架前后方向上相对于框架50(步行辅助装置10)的位置。

在步骤SB020中，控制装置40执行SBA00(计算右(左)移动速度、移动方向和振幅的处理)，并使处理进行至步骤SB030。SBA00(计算右(左)移动速度，移动方向和振幅的处理)的细节将在后文描述。

在步骤SB030中，控制装置40存储步行辅助装置的行进速度并使处理进行至步骤SB050，步行辅助装置的行进速度是基于在步骤SB010中存储的右行进速度和左行进速度而确定的。例如，控制装置40基于表达式“行进速度＝(右行进速度+左行进速度)/2”来确定行进速度。

执行步骤SB030的处理的控制装置40对应于装置地面速度计算单元40A(参见图13)，该装置地面速度计算单元40A配置成基于来自行进速度检测单元的检测信号来计算步行辅助装置10在地面上的行进速度。

在步骤SB050中，控制装置40判定是否已执行切换至辅助模式的模式切换。当已执行切换至辅助模式的模式切换(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SB070A。当未执行切换至辅助模式的模式切换(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SB070B。

当处理进行至步骤SB070A时，控制装置40将辅助模式存储为操作模式，并终止(返回)处理。

当处理进行至步骤SB070B时，控制装置40将训练模式存储为操作模式，并终止(返回)处理。

接下来，参照图16描述SBA00(计算右(左)移动速度、移动方向和振幅的处理)的细节。当在图15中所示的步骤SB020中执行SBA00时，控制装置40使处理进行至图16中所示的步骤SBA05。

在步骤SBA05中，控制装置40判定操作模式是否为训练模式。当操作模式为训练模式(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SBA10。当操作模式不是训练模式(否)时，控制装置40终止(返回)处理。

当处理进行至步骤SBA10时，控制装置40存储下述速度作为右手柄移动速度：该速度是基于表达式“(当前处理中的右手柄前后位置(当前右手柄前后位置)-先前处理中的右手柄前后位置(先前右手柄前后位置))/时间”而确定的。然后，控制装置40使处理进行至步骤SBA15。在这种情况下，“时间”是开始图14的处理的时间间隔(例如，以10(ms)的间隔开始处理时，“时间”为10(ms))。如果当前右手柄前后位置在先前右手柄前后位置的前方，则右手柄移动速度为“正”速度。如果当前右手柄前后位置在先前右手柄前后位置的后方，则右手柄移动速度为“负”速度。

在步骤SBA15中，控制装置40判定先前处理中的右手柄移动速度(先前右手柄移动速度)是否为正(大于0)以及当前处理中的右手柄移动速度(当前右手柄移动速度)是否为负(等于或小于0)。当满足该条件(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SBA25A。当不满足该条件(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SBA20。

当处理进行至步骤SBA25A时，控制装置40将当前右手柄前后位置存储为右前端位置，并且使处理进行至步骤SBA30。

当处理进行至步骤SBA20时，控制装置40判定先前处理中的右手柄移动速度(先前右手柄移动速度)是否为负(小于0)以及当前处理中的右手柄移动速度(当前右手柄移动速度)是否为正(等于或大于0)。当满足该条件(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SBA25B。当不满足该条件(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SBB10。

当处理进行至步骤SBA25B时，控制装置40将当前右手柄前后位置存储为右后端位置，并且使处理进行至步骤SBA30。

当处理进行至步骤SBA30时，控制装置40将下述长度存储为右振幅：该长度是基于表达式“右前端位置-右后端位置(右前端位置>右后端位置)”而确定的。然后，控制装置40使处理进行至步骤SBB10。

步骤SBB10至SBB30的处理是确定左手柄20L的左移动速度、左前端位置、左后端位置和左振幅的处理，并且类似于确定右手柄20R的右移动速度、右前端位置、右后端位置和右振幅的步骤SBA10至SBA30。因此，省略了描述。

执行步骤SBA10和SBB10的处理的控制装置40对应于手柄移动速度计算单元40C(参见图13)，该手柄移动速度计算单元40C配置成基于手柄前后位置(右手柄前后位置和左手柄前后位置)来计算手柄移动速度(右手柄移动速度和左手柄移动速度)，所述手柄移动速度是手柄相对于步行辅助装置10的的移动速度。

接下来，参照图17描述SB400(地面速度校正量计算处理)的细节。当在图14中所示的步骤S040中执行SB400时，控制装置40使处理进行至图17中所示的步骤SB405。

在步骤SB405中，控制装置40判定操作模式是否为训练模式。当操作模式为训练模式(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SB410。当操作模式不是训练模式(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SB450B。

在步骤SB410中，控制装置40存储基于表达式“行进速度+右手柄移动速度”确定的右手柄地面速度以及基于表达式“行进速度+左手柄移动速度”确定的左手柄地面速度。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB420。“行进速度”是步行辅助装置相对于地面的速度。“右手柄移动速度”是(右)手柄20R在框架前后方向上相对于步行辅助装置的移动速度。“右手柄地面速度”是(右)手柄20R在框架前后方向上相对于地面的移动速度。“右手柄移动速度”在方向与“行进速度”的方向相同时被设定为“正”速度，而在方向与“行进速度”的方向相反时被设定为“负”速度”。也就是说，当行进速度为向前的速度时，向前的右手柄移动速度为“正”，并且向后的右手柄移动速度为“负”。左手柄地面速度以类似的方式确定。

执行步骤SB410的处理的控制装置40对应于手柄地面速度计算单元40D(参见图13)，该手柄地面速度计算单元40D配置成基于手柄的移动速度和行进速度来计算手柄地面速度(右手柄地面速度和左手柄地面速度)，所述手柄地面速度是手柄相对于地面的速度。

在步骤SB420中，控制装置40判定右手柄地面速度是否为负(小于0)。当右手柄地面速度为负(小于0)(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SB440。当右手柄地面速度不为负(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SB430。

当处理进行至步骤SB430时，控制装置40判定左手柄地面速度是否为负(小于0)。当左手柄地面速度为负(小于0)(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SB440。当左手柄地面速度不为负(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SB450B。

当处理进行至步骤SB440时，控制装置40根据行进速度来计算加权系数，并使处理进行至步骤SB450A。例如，加权系数被设定成随着行进速度增大而减小。

在步骤SB450A中，控制装置40将通过将预设的加速校正量乘以加权系数而获得的值存储为地面速度校正量并终止(返回)处理。加速校正量是基于各种实验或模拟而确定的。在这种情况下，地面速度校正量是大于0的值(校正量是正值并且是针对加速计算的)。

执行步骤SB440和SB450A的处理的控制装置40对应于地面速度校正量计算单元40E(参见图13)，该地面速度校正量计算单元40E配置成计算地面速度校正量，地面速度校正量用于在假设行进速度为“正”的情况下当手柄的手柄地面速度中的至少一个手柄地面速度为“负”时使步行辅助装置10沿行进速度的方向加速。

当处理进行至步骤SB450B时，控制装置40将预设的减速校正量存储为地面速度校正量，并终止(返回)处理。减速校正量是基于各种实验或模拟确定的。在这种情况下，地面速度校正量是等于或小于0的值(校正量是0或负值并且是针对减速计算的)。

当地面速度校正量是大于0的正值时，可以增大步行辅助装置的行进速度。当地面速度校正量是小于0的负值时，可以减小步行辅助装置的行进速度。当地面速度校正量为0时，步行辅助装置滑行，但是行进速度由于滚动阻力等而降低。

接下来，参照图18描述SB500(中央位置速度校正量计算处理)的细节。当在图14中所示的步骤S050中执行SB500时，控制装置40使处理进行至如图18中所示的步骤SB505。

在步骤SB505中，控制装置40判定操作模式是否为训练模式。当操作模式为训练模式(是)时，控制装置40使处理进行至步骤SB510。当操作模式不是训练模式(否)时，控制装置40使处理进行至步骤SB550。

当处理进行至步骤SB510时，控制装置40存储基于表达式“(右手柄前后位置+左手柄前后位置)/2”确定的手柄前后中央位置。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB520。

执行步骤SB510的处理的控制装置40对应于手柄前后中央位置计算单元40G(参见图13)，该手柄前后中央位置计算单元40G配置成确定手柄前后中央位置，该位置是手柄前后位置在框架前后方向上的中央。

图20是步行辅助装置10的平面图，用于描述(右)手柄20R的手柄前后位置(PmR)、(左)手柄20L的手柄前后位置(PmL)、虚拟前后基准位置(Ps)、手柄前后中央位置(Pmc)和可移动范围(轴21R和轴21L中的每一者在框架前后方向上的移动范围)的中央位置(Pc)。例如，手柄20R和手柄20L中的每一者在框架前后方向上的可移动范围L1被限定为从可移动范围L1的前端位置(Po)至可移动范围的后端位置(Pr)。中央位置(Pc)是可移动范围L1在框架前后方向上的中央位置。例如，将位于可移动范围L1的中央位置(Pc)后方预定距离La的位置设定为虚拟前后基准位置(Ps)，该虚拟前后基准位置是框架前后方向上的预定位置。在框架前后方向上右手柄前后位置(PmR)与左手柄前后位置(PmL)之间的中央位置是手柄前后中央位置(Pmc)。

在步骤SB520中，控制装置40存储基于表达式“手柄前后中央位置-虚拟前后基准位置”而确定的前后偏差。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB530。如图20中所示，前后偏差ΔL是手柄前后中央位置(Pmc)与虚拟前后基准位置(Ps)之间的偏差。

在步骤SB530中，控制装置40根据前后偏差确定中央位置速度校正量、存储所确定的中央位置速度校正量并终止(返回)处理。例如，存储单元存储图21中所示的前后偏差-中央位置速度校正量特性，并且控制装置40存储基于前后偏差-中央位置速度校正量特性和前后偏差来确定中央位置速度校正量。

当处理进行至步骤SB550时，控制装置40存储基于表达式“右手柄前后位置-基准手柄位置(与基准轴位置相对应的手柄20R的位置)”而确定的右偏差。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB560。当操作模式为“辅助模式”时，锁定机构处于“锁定状态”，并且因此，使用者不能在抓握手柄的同时摆动着他/她的手臂步行。在“辅助模式”中，当向前推动手柄时，通过步骤SB550至步骤SB580中的中央位置速度校正使步行辅助装置10向前加速。

在步骤SB560中，控制装置40存储基于表达式“左手柄前后位置-基准手柄位置(与基准轴位置相对应的手柄20L的位置)”而确定的左偏差。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB570。

在步骤SB570中，控制装置40存储基于表达式“(右偏差+左偏差)/2”确定的前后偏差。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB580。

在步骤SB580中，控制装置40根据前后偏差确定中央位置速度校正量、存储所确定的中央位置速度校正量并终止(返回)处理。例如，存储单元存储图21中所示的前后偏差-中央位置速度校正量特性，控制装置40存储基于前后偏差-中央位置速度校正量特性和前后偏差确定的中央位置速度校正量。更优选的是，即使锁定状态下的前后偏差与解锁状态下的前后偏差相同，锁定状态下的中央位置速度校正量(步骤SB580)也应当大于解锁状态下的中央位置速度校正量(步骤SB530)。

执行步骤SB520、SB530、SB570和SB580的处理的控制装置40对应于中央位置速度校正量计算单元40H(参见图13)，该中央位置速度校正量计算单元40H配置成计算中央位置速度校正量，中央位置速度校正量用于调节步行辅助装置10的行进速度，使得手柄前后中央位置移动成在框架前后方向上更靠近虚拟前后基准位置。

接下来，参照图19描述SB600(行进速度调节处理)的细节。当在图14中所示的步骤S060中执行SB600时，控制装置40使处理进行至图19中所示的步骤SB610。

在步骤SB610中，控制装置40存储基于表达式“行进速度+地面速度校正量+中央位置速度校正量”确定的右目标速度和基于表达式“行进速度+地面速度校正量+中央位置速度校正量”确定的左目标速度。然后，控制装置40使处理进行至步骤SB620。

在步骤SB620中，控制装置40控制(右)行进驱动单元64R以实现右目标速度和目标转矩，并且控制(左)行进驱动单元64L以实现左目标速度和目标转矩。然后，控制装置40终止(返回)处理。

执行步骤SB610和SB620的处理的控制装置40对应于行进速度调节单元40F(参见图13)，该行进速度调节单元40F配置成控制行进驱动单元以实现目标速度，该目标速度是基于行进速度和地面速度校正量(以及中央位置速度校正量)而确定的。

图22示出了下述状态的示例：在该状态中，使用者通过右手抓握(右)手柄20R、通过左手抓握(左)手柄20L，并且一边步行一边使他/她的左臂从前向后摆动(右臂从后向前摆动)。

当(左)手柄20L向后移动并且当(左)手柄地面速度即(左)手柄20L相对于地面的移动速度为“负”时，步行辅助装置10基于地面速度校正量而向前加速。因此，(左)手柄20L看起来相对于地面静止，如由图22中的点划线指示的那样。也就是说，步行辅助装置10一边调节行进速度一边行进，使得向后移动的(左)手柄20L看起来相对于地面静止。

描述了本发明的效果。如上所述，本实施方式中描述的步行辅助装置10能够通过使用地面速度校正量调节行进速度而模拟手臂摆动步行动作。因此，步行辅助装置10可以辅助使用者训练他/她自己在使他/她的手臂摆动并且使他/她的身体躯干保持挺直的情况下步行。在本实施方式中描述的步行辅助装置10使用中央位置速度校正量来调节行进速度，使得在步行辅助装置10行进时，使用者停留在虚拟前后基准位置附近。因此，可以适当地防止步行辅助装置的位置在前后方向上偏离使用者的位置。

由于管30R和30L以及轴21R和21L的缘故，手柄20R和20L能够在框架前后方向上移动。因此，步行辅助装置10能够以非常简单的结构适当地辅助使用者一边步行一边使他/她的手臂与腿部同步地适当摆动的高质量的步行训练。

本发明的步行辅助装置不限于在本实施方式中描述的构型、结构、形状、处理程序以及其他特征，并且在不改变本发明的范围的情况下，可以进行各种改型、增加或删除。

在本实施方式中，提供了关于下述示例的描述：其中，具有多个轮的步行辅助装置为设置有两个驱动轮的四轮装置。步行辅助装置可以是具有一个前轮和两个后轮的三轮装置，其中，前轮为驱动轮并且两个后轮为脚轮。也就是说，步行辅助装置需要具有至少一个驱动轮。在本实施方式中，提供了关于下述示例的描述：其中，在对行进驱动单元(电动马达)的控制中调节“行进速度”。本发明不限于“速度”控制。替代性地，可以采用“转矩”控制，并且可以通过控制马达转矩来调节行进速度。

配置成检测手柄20R和20L的状态(位置)的手柄状态检测单元21RS和21LS以及配置成检测行进速度的行进速度检测单元64RE和64LE不限于编码器，而是可以采用各种结构和布置，而不限于本实施方式中描述的结构和布置。提供了关于下述示例的描述：其中，使用轴侧弹性构件26R和管侧弹性构件35R1作为轴位置恢复部分。轴位置恢复部分不限于那些构件。

在本实施方式中，提供了关于下述示例的描述：其中，通过使用地面速度校正量和中央位置速度校正量来调节行进速度。可以省略中央位置速度校正量，并且行进速度可以通过使用地面速度校正量来调节。替代性地，可以省略地面速度校正量，并且行进速度可以通过使用中央位置速度校正量来调节。在本实施方式中，提供了关于下述示例的描述：其中，地面速度校正量随行进速度增大而减小。本发明不限于该示例。

防止轴与管分离的保持结构(保持构件25R和保持板36R(参见图11))以及防止轴在管中旋转的防旋转结构(导引轨道32R和被导引构件24R(参见图4))可以采用各种结构，而不限于本实施方式中描述的结构。

短语“等于或大于(≥)”、“等于或小于(≤)”、“大于(>)”和“小于(<)”可以包括等号，并且也可以不包括等号。在本实施方式的描述中使用的数值是示例，并且本发明不限于那些数值。

Claims (10)

1.一种步行辅助装置，其特征在于，所述步行辅助装置包括：

框架(50)；

多个轮，所述多个轮设置在所述框架(50)上，并且所述多个轮包括至少一个驱动轮；

至少一个行进驱动单元，所述至少一个行进驱动单元配置成驱动所述至少一个驱动轮；

电池，所述电池配置成使所述至少一个行进驱动单元运行；

一对左手柄和右手柄，所述一对左手柄和右手柄构造成供使用者抓握以在框架前后方向上移动，所述框架前后方向是所述框架(50)的前后方向；

手柄状态检测单元(21RS，21LS)，所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)配置成检测相应的所述手柄的状态；

电子控制单元(40)，所述电子控制单元(40)配置成基于所述手柄的所述状态来控制所述至少一个行进驱动单元，所述手柄的所述状态是基于来自相应的所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)的检测信号而检测到的；

一对左轴和右轴，所述一对左轴和右轴固定至相应的所述手柄并在所述框架前后方向上延伸；以及

一对左管和右管，所述一对左管和右管附接至所述框架(50)以在所述框架前后方向上延伸，所述管构造成容纳相应的所述轴，使得所述轴能够在所述框架前后方向上移动。

2.根据权利要求1所述的步行辅助设备，其特征在于，所述管和所述轴包括防止所述轴与所述管分离的保持结构。

3.根据权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，所述管和所述轴具有防旋转结构，所述防旋转结构防止所述轴在所述管中绕沿所述框架前后方向延伸的轴中心轴线旋转。

4.根据权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于：

针对所述轴中的每个轴设定有基准轴位置，所述基准轴位置是在所述框架前后方向上相对于容纳所述轴的所述管的基准位置；并且

所述管中的每个管设置有轴位置恢复部分，所述轴位置恢复部分构造成使从所述基准轴位置向前或向后移动的所述轴和所述手柄返回至所述基准轴位置。

5.根据权利要求4所述的步行辅助装置，其特征在于，所述管中的每个管设置有能够在锁定状态与解锁状态之间切换的锁定机构，在所述锁定状态中，所述轴在所述框架前后方向上被保持在前后极限范围内，使得所述轴位于所述基准轴位置的附近；在所述解锁状态中，允许所述轴在所述框架前后方向上移动超出在所述框架前后方向上的所述前后极限范围。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的步行辅助装置，其特征在于，所述步行辅助装置还包括

行进速度检测单元，所述行进速度检测单元配置成检测所述步行辅助装置相对于地面的行进速度，其中：

所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)配置成分别将取决于所述轴及所述手柄在所述框架前后方向上相对于所述管的位置的检测信号输出至所述电子控制单元(40)；并且

所述电子控制单元(40)配置成：

基于来自相应的所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)的所述检测信号来计算手柄前后位置，所述手柄前后位置是所述手柄在所述框架前后方向上相对于所述框架(50)的位置，

基于计算出的所述手柄前后位置来计算手柄移动速度，所述手柄移动速度是所述手柄相对于所述步行辅助装置的移动速度，以及

基于i)所述手柄前后位置以及ii)所述手柄移动速度二者中的至少一者和所述行进速度来控制所述至少一个行进驱动单元以实现目标速度。

7.根据权利要求6所述的步行辅助装置，其特征在于：

所述至少一个驱动轮包括右驱动轮和左驱动轮；

所述至少一个行进驱动单元包括右行进驱动单元和左行进驱动单元，所述右行进驱动单元配置成驱动所述右驱动轮，所述左行进驱动单元配置成驱动所述左驱动轮；并且

所述电子控制单元(40)配置成基于所述手柄中的对应的一个手柄的i)所述手柄前后位置和ii)所述手柄移动速度二者中的至少一者以及所述行进速度来控制所述右行进驱动单元和所述左行进驱动单元中的每一者以实现针对右侧和左侧中对应的一侧的目标速度。

8.根据权利要求5所述的步行辅助装置，其特征在于，所述步行辅助装置还包括：

行进速度检测单元，所述行进速度检测单元配置成检测所述步行辅助装置相对于地面的行进速度，其中：

在所述锁定状态下，所述轴能够沿所述框架前后方向在所述前后极限范围内移动；

所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)配置成分别将取决于所述轴及所述手柄在所述框架前后方向上相对于所述管的位置的检测信号输出至所述电子控制单元(40)；并且

所述电子控制单元(40)配置成：

基于来自相应的所述手柄状态检测单元(21RS，21LS)的所述检测信号来计算手柄前后位置，所述手柄前后位置是所述手柄在所述框架前后方向上相对于所述框架(50)的位置，并且

在所述锁定状态下控制所述至少一个行进驱动单元，使得在所述手柄前后位置位于与所述基准轴位置相对应的位置的前方时使所述步行辅助装置沿所述行进速度的方向加速。

9.根据权利要求8所述的步行辅助设备，其特征在于，所述电子控制单元(40)配置成：

基于计算出的所述手柄前后位置来计算手柄移动速度，所述手柄移动速度是所述手柄相对于所述步行辅助装置的移动速度，并且

在所述解锁状态下基于i)所述手柄前后位置以及ii)所述手柄移动速度二者中的至少一者和所述行进速度来控制所述至少一个行进驱动单元以实现目标速度。

10.根据权利要求9所述的步行辅助装置，其特征在于：

所述至少一个驱动轮包括右驱动轮和左驱动轮；

所述至少一个行进驱动单元包括右行进驱动单元和左行进驱动单元，所述右行进驱动单元配置成驱动所述右驱动轮，所述左行进驱动单元配置成驱动所述左驱动轮；并且

所述电子控制单元(40)配置成基于所述手柄中的对应的一个手柄的i)所述手柄前后位置和ii)所述手柄移动速度二者中的至少一者以及所述行进速度来控制所述右行进驱动单元和所述左行进驱动单元中的每一者以实现针对右侧和左侧中对应的一侧的目标速度。

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