CN111465378A - 步行动作辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明的步行动作辅助装置具备以对小腿赋予将基于检测的大腿相位角的步行动作定时应用于输出模式保存数据而算出的辅助力的方式进行驱动体的工作控制的致动器单元、和能够与致动器单元的控制装置进行无线通信的终端装置。所述终端装置能够输入包括赋予辅助力的步行周期中的期间的辅助力设定值并且基于所述辅助力设定值生成表示步行动作定时与应对小腿赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式设定数据。所述控制装置与对所述终端装置的人为发送操作相应地将从所述终端装置接收到的输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存。

Description

步行动作辅助装置

技术领域

本发明涉及对穿戴了膝踝足支具的使用者赋予步行辅助力的步行动作辅助装置。

背景技术

作为腿不便利的人或由于中风等而有麻痹的人的步行辅助用或康复用的器具，利用了对膝关节进行支承的膝踝足支具，也提出了对腿的动作进行辅助的附设有包含电动马达等驱动体的致动器单元的带致动器的膝踝足支具(参照下述专利文献1～3)。

详细而言，以往的带致动器的膝踝足支具具备：大腿侧支具，所述大腿侧支具穿戴于使用者的大腿；小腿侧支具，所述小腿侧支具穿戴于使用者的小腿且以能够相对于所述大腿侧支具绕使用者的膝关节转动的方式与所述大腿侧支具连结；致动器，所述致动器安装于所述大腿侧支具并能够对所述小腿侧支具赋予绕膝关节的辅助力；小腿角度传感器，所述小腿角度传感器检测小腿相对于大腿的绕膝关节的转动角度；以及控制装置，所述控制装置掌管所述致动器的工作控制，所述控制装置构成为基于来自所述小腿角度传感器的检测信号来执行所述致动器的工作控制。

即，所述以往的带致动器的膝踝足支具利用所述小腿角度传感器来检测作为由所述致动器赋予辅助力的控制对象部位的小腿的动作(小腿相对于大腿的绕膝关节的角度)，以对小腿赋予基于小腿的动作而算出的大小及方向的辅助力的方式进行所述致动器的工作控制。

然而，在由于中风等而有麻痹的情况下，虽然能够比较正常地进行大腿的步行动作(绕髋关节的大腿的前后摆动动作)，但大多无法正常地进行小腿的步行动作(绕膝关节的小腿的前后摆动动作)。

在这样的情况下，在所述以往的带致动器的膝踝足支具中，基于无法进行正常的步行动作的小腿的动作来进行所述致动器的工作控制，有可能无法提供准确的步行辅助力。

另外，作为其他的步行辅助装置，提出了如下的步行辅助装置，所述步行辅助装置具备：赋予部，所述赋予部赋予辅助力；控制部，所述控制部进行所述赋予部的工作控制；检测部，所述检测部检测髋关节角度及髋关节角速度中的至少一方；以及算出部，所述算出部基于所述检测部的检测结果算出大腿的相位角，所述控制部构成为基于所述相位角来进行所述赋予部的工作控制(参照下述专利文献4)。

然而，所述专利文献4所记载的步行辅助装置也是检测应赋予辅助力的控制对象部位(大腿)的动作并基于该检测结果来进行对作为控制对象部位的大腿赋予辅助力的所述赋予部的工作控制的步行辅助装置，是基于与所述专利文献1～3所记载的带致动器的膝踝足支具共同的技术思想的步行辅助装置。

另外，一个步行周期包括：包含使脚后跟在比通过髋关节的铅垂轴靠前方侧的位置接地的脚后跟接地时间点的脚后跟接地期(踏出的脚接地的期间)、在脚后跟接地后使该脚后跟接地的腿在接地的状态下向后方侧相对移动的立腿期(接地的下肢相对于身体相对地向后方移动的期间)、以及从立腿期的结束时间点起使站立的腿提起并向前方侧相对移动的抬腿(自由腿)期。

在此，一个步行周期中的哪个定时成为脚后跟接地期、立腿期以及抬腿期按每个使用者而不同，另外，即使是同一使用者也根据恢复情况而不同。

因此，所述致动器(或所述赋予部)的辅助力的赋予定时及大小优选能够根据当前使用中的使用者的该时间点的状态而容易地变更，但关于这一点，在任何专利文献中均未进行充分的考虑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5724312号公报

专利文献2：日本专利第5799608号公报

专利文献3：日本专利第5386253号公报

专利文献4：日本特开2016-002408号公报

发明内容

本发明是鉴于该现有技术而完成的，其目的在于提供一种步行动作辅助装置，所述步行动作辅助装置具备致动器单元，该致动器单元能够安装于将小腿侧支具以能够相对于大腿侧支具绕支具侧摆动轴线转动的方式与大腿侧支具连结的膝踝足支具并能够对所述小腿侧支具赋予绕支具侧膝关节的辅助力，所述步行动作辅助装置即使对于难以使小腿正常地进行步行动作的使用者也能够对小腿赋予与步行周期中的步行状态相应的步行辅助力，而且能够根据期望容易地变更对小腿赋予的步行辅助力在步行周期中的赋予定时。

本发明为了实现所述目的，提供一种步行动作辅助装置，所述步行动作辅助装置具备能够相对于膝踝足支具装卸的致动器单元、和终端装置，所述膝踝足支具具有分别穿戴于使用者的大腿及小腿的大腿侧支具及小腿侧支具且所述小腿侧支具以能够相对于所述大腿侧支具绕支具侧枢支轴线转动的方式与所述大腿侧支具连结，其中，所述致动器单元具有：上部支架及下部支架，所述上部支架及下部支架能够分别与所述大腿侧支具及所述小腿侧支具连结；致动器侧转动连结部，所述致动器侧转动连结部以使得所述下部支架能够相对于所述上部支架绕致动器侧枢支轴线转动的方式将所述两支架连结；驱动体，所述驱动体安装于所述上部支架并产生使所述下部支架绕致动器侧枢支轴线转动的驱动力；大腿姿势检测单元，所述大腿姿势检测单元能够检测与作为使用者的大腿的前后摆动角度的髋关节角度相关联的角度关联信号；以及致动器侧控制装置，所述致动器侧控制装置掌管所述驱动体的工作控制，所述致动器侧控制装置构成为，基于一个采样定时下的所述角度关联信号算出所述一个采样定时下的大腿相位角，并且基于所述大腿相位角算出所述一个采样定时的步行周期中的步行动作定时，对保存于该致动器侧控制装置的、表示步行周期中的步行动作定时与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式(英文：pattern)保存数据应用所述一个采样定时的步行动作定时，算出在所述一个采样定时下应对所述下部支架赋予的辅助力，以输出所述辅助力的方式执行所述驱动体的工作控制，所述终端装置具有显示部、输入部、终端侧控制部、以及在与所述致动器侧控制装置之间进行无线通信的无线通信部，并能够经由所述输入部输入包括使用步行周期中的步行动作定时来指定对所述下部支架赋予辅助力的期间的辅助力赋予期间的辅助力设定值，所述终端侧控制部基于经由所述输入部输入了的辅助力设定值，生成表示步行周期中的步行动作定时与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式设定数据，与经由所述输入部的人为发送操作相应地将所述输出模式设定数据经由所述无线通信部向所述致动器侧控制装置发送，所述致动器侧控制装置将从所述终端装置接收到的所述输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存。

根据本发明的步行动作辅助装置，具备能够相对于膝踝足支具装卸的致动器单元、和与所述致动器单元分离且能够进行无线通信的终端装置，所述致动器单元构成为，基于与在一个采样定时下检测出的髋关节角度相关联的角度关联信号算出大腿相位角，基于所述大腿相位角算出步行动作定时，对预先保存的输出模式保存数据应用所述步行动作定时算出在所述一个采样定时下应对小腿赋予的辅助力，以算出所述辅助力的方式进行驱动体的工作控制，因此，即使对于难以使小腿正常地进行步行动作的使用者，也能够对小腿赋予与步行周期中的步行状态相应的步行辅助力。

而且，根据本发明的步行动作辅助装置，所述终端装置构成为，能够输入包括使用步行动作定时来指定应对小腿赋予辅助力的期间的辅助力赋予期间的辅助力设定值并且基于所述辅助力设定值生成表示步行动作定时与应对小腿赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式设定数据，与人为发送操作相应地将所述输出模式设定数据向所述致动器单元中的致动器侧控制装置发送，所述致动器侧控制装置构成为将从所述终端装置接收的输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存，因此能够根据期望容易地变更对小腿赋予的步行辅助力的步行周期中的赋予定时。

在一个方案中，所述辅助力赋予期间为由以在使步行周期中的预先设定的基准步行动作定时为零点的条件下的相对于步行周期的百分率指定的辅助力开始定时及辅助力结束定时划出的期间。

在该情况下，所述输出模式设定数据为表示在使所述基准步行动作定时为零点的状态下的步行动作定时相对于步行周期的百分率与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的数据。

优选的是，所述终端装置经由所述输入部，除了能够输入所述辅助力赋予期间以外，还能够输入在所述辅助力赋予期间赋予的辅助力的大小作为所述辅助力设定值。

在一个方案中，能够作为所述辅助力设定值输入的辅助力的大小包括以相对于所述驱动体的预定基准输出值的百分率指定的输出值和表示所述下部支架的绕致动器侧枢支轴线的转动方向的所述驱动体的输出方向。

优选的是，在所述终端侧控制部中保存有多种由所述驱动体输出的辅助力的波形模式，所述终端装置能够经由所述输入部从所述多个波形模式中选择一个波形模式。

在该情况下，所述辅助力设定值包括经由所述输入部被选择的波形模式。

优选的是，所述终端侧控制部构成为将一个步行周期划分管理为预先设定的n个(n为2以上的整数)输出设定期间，所述终端装置能够经由所述输入部按n个输出设定期间中的每个输出设定期间输入辅助力设定值。

更优选的是，所述终端装置能够经由所述输入部，选择所述n个输出设定期间中的、使辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据的一个或多个输出设定期间。

优选的是，所述显示部具有显示用于进行人为操作的输入键的输入键显示区域、和对所述输出模式设定数据进行图表显示的数据显示区域。

更优选的是，所述终端侧控制部构成为，与经由所述输入部的人为读入操作相应地经由所述无线通信部从所述致动器侧控制装置读入输出模式保存数据，在所述数据显示区域作为输出模式设定数据进行图表显示。

优选的是，所述终端装置为具备作为所述显示部及所述输入部发挥作用的触摸面板的平板终端。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的步行动作辅助装置的示意图，所述步行动作辅助装置的致动器单元以安装于膝踝足支具的状态示出。

图2是图1所示的所述致动器单元的放大分解立体图，示出从使用者宽度方向外侧观察到的状态。

图3是图1所示的所述致动器单元的放大分解立体图，示出从使用者宽度方向内侧观察到的状态。

图4仅是取下所述致动器单元的状态下的所述膝踝足支具的主视图。

图5是图4中的V部的立体图。

图6是使所述膝踝足支具中的使用者宽度方向外侧的第1大腿支架的第1连结片与使用者宽度方向外侧的第1支具侧连结部的外螺纹构件拆开了的状态的图5的放大立体图。

图7是图5的纵剖主视图。

图8是所述致动器单元安装于所述膝踝足支具的状态下的中间连结体附近的局部纵剖主视图。

图9是与图8对应的分解立体图，用截面仅示出一部分的构件。

图10是所述致动器单元安装于所述膝踝足支具的状态下的上部连结体附近的局部立体图，示出从使用者宽度方向内侧观察到的状态。

图11是与图10对应的剖视立体图，示出上部紧固连结构件位于夹持位置的状态。

图12是与图10对应的剖视立体图，示出上部紧固连结构件位于释放位置的状态。

图13是所述致动器单元安装于所述膝踝足支具的状态下的下部连结体附近的局部立体图，示出从使用者宽度方向内侧观察到的状态。

图14是与图13对应的剖视立体图，示出下部紧固连结构件位于夹持位置的状态。

图15是与图13对应的剖视立体图，示出下部紧固连结构件位于释放位置的状态。

图16是所述致动器单元的控制框图。

图17是通过将由所述致动器单元中的致动器侧控制装置算出的髋关节角度θ及髋关节角速度ω遍及一个步行周期进行标绘而得到的轨迹线图。

图18是表示步行周期中的动作定时与大腿相位角之间的关系的相位模式函数的图表。

图19是所述步行动作辅助装置中的平板的触摸面板的主视图。

图20是示出一个步行周期中的步行姿势的推移的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的步行动作辅助装置的一实施方式进行说明。

本实施方式的步行动作辅助装置对穿戴了膝踝足支具1的使用者提供步行辅助力，具备能够装卸地安装于所述膝踝足支具1的致动器单元100、和与所述致动器单元100分离且能够与所述致动器单元100进行无线通信的终端装置600。

图1是所述步行动作辅助装置的示意图，示出所述致动器单元100安装于膝踝足支具1的状态的示意图。

在图2及图3中分别示出从使用者的宽度方向外侧及内侧观察到的所述致动器单元100的分解立体图。

首先，对所述膝踝足支具1的构成进行说明。

所述膝踝足支具1是腿不便利的人或由于中风等而有麻痹的人为了辅助步行或者为了康复而穿戴的器具，与使用者的体格相匹配地定制。

如图1～图3所示，所述膝踝足支具1具有分别穿戴于使用者的大腿及小腿的大腿侧支具10及小腿侧支具30，所述小腿侧支具30以能够相对于所述大腿侧支具10绕支具侧枢支轴线X转动的方式与所述大腿侧支具10连结。

所述大腿侧支具10具有穿戴于使用者的大腿的大腿穿戴体11、和支承所述大腿穿戴体11的大腿支架20。

所述小腿侧支具30具有穿戴于使用者的小腿的小腿穿戴体31、和支承所述小腿穿戴体31的小腿支架40。

所述大腿穿戴体11及所述小腿穿戴体31各自只要能够分别穿戴于使用者的大腿及小腿，则能够采取各种方式。

在本实施方式中，如图1所示，所述大腿穿戴体11形成为具有能够供使用者的大腿插入且对于大腿来说合身那样的大小的穿戴孔的筒状。

同样地，所述小腿穿戴体31形成为具有能够供使用者的小腿插入且对于小腿来说合身那样的大小的穿戴孔的筒状。

如图1～图3所示，所述大腿支架20具有在使用者的宽度方向外侧沿着使用者的大腿上下延伸的第1大腿支架20(1)。

在本实施方式中，如图1～图3所示，所述大腿支架20还具有以夹着插入到所述大腿穿戴体11的使用者的大腿而与所述第1大腿支架20(1)相对的方式在使用者的宽度方向内侧沿着使用者的大腿上下延伸的第2大腿支架20(2)。

如图1～图3所示，所述小腿支架40具有在使用者的宽度方向外侧沿着使用者的小腿上下延伸的第1小腿支架40(1)。

在本实施方式中，如图1～图3所示，所述小腿支架40还具有以夹着插入到所述小腿穿戴体31的使用者的小腿而与所述第1小腿支架40(1)相对的方式在使用者的宽度方向内侧沿着使用者的小腿上下延伸的第2小腿支架40(2)。

图4示出所述膝踝足支具1的单独状态的主视图。

如前所述，所述大腿支架20及所述小腿支架40分别以沿着使用者的大腿及小腿的方式与使用者相匹配地定制。

即，所述大腿支架20相对于所述小腿支架40的在使用者宽度方向W上的倾斜角度和/或弯曲形状按与使用者的体格相匹配地定制的每个膝踝足支具而不同。

此外，在本实施方式中，如图1及图4所示，所述膝踝足支具1还具有供使用者载置脚的脚支架60。

在该情况下，所述小腿支架40的下端部与所述脚支架60连结。

图5示出图4中的V部的立体图。

所述膝踝足支具1还具有支具侧转动连结部50。

所述支具侧转动连结部50以使得所述小腿侧支具30能够相对于所述大腿侧支具10绕与使用者的膝关节的摆动轴线在同轴上的支具侧枢支轴线X转动的方式将两支具10、30连结。

如前所述，在本实施方式中，所述大腿侧支具10具有所述第1及第2大腿支架20(1)、20(2)，所述小腿侧支具30具有所述第1及第2小腿支架40(1)、40(2)。

如图1～图5所示，所述支具侧转动连结部50具有将位于使用者宽度方向外侧的所述第1大腿支架20(1)及所述第1小腿支架40(1)以能够绕支具侧枢支轴线X转动的方式连结的第1支具侧转动连结部50(1)、和将位于使用者宽度方向内侧的所述第2大腿支架20(2)及所述第2小腿支架40(2)以能够绕支具侧枢支轴线X转动的方式连结的第2支具侧转动连结部50(2)。

图6示出使所述第1大腿支架20(1)中的下述第1连结片21a与所述第1支具侧转动连结部50(1)中的下述外螺纹构件55拆开了的状态的图5的放大立体图。

此外，在图6中，为了容易理解化，省略了下述第1锁定构件70(1)的图示。

另外，图7示出图5的纵剖主视图。

在本实施方式中，如图5～图7所示，所述大腿支架20具有沿上下方向延伸的支架主体、和通过销连结或焊接等固定安装于所述支架主体的下端部的使用者宽度方向两侧的一对连结片21a、21b，所述小腿支架40的上部介于所述一对连结片21a、21b之间。

如图6所示，所述支具侧转动连结部50具有摆动连结件51，该摆动连结件51插入到支具侧支架安装孔并将所述大腿支架20及所述小腿支架40以能够绕支具侧枢支轴线X转动的方式连结，所述支具侧支架安装孔由在与支具侧枢支轴线X同轴上设置于所述大腿支架20的下部处的大腿支架安装孔20a及在与支具侧枢支轴线X同轴上设置于所述小腿支架40的上部处的小腿支架安装孔40a形成。

在本实施方式中，如前所述，所述大腿支架20具有一对连结片21a、21b。因此，所述大腿支架安装孔20a分别形成于所述一对连结片21a、21b。

如图5～图7所示，所述摆动连结件51具有在所述支具侧支架安装孔内互相能够分离地螺合的内螺纹构件52及外螺纹构件55。

所述内螺纹构件52具有从使用者宽度方向一方侧插入到所述支具侧支架安装孔的筒部53、和从所述筒部53的使用者宽度方向一方侧比所述支具侧支架安装孔向径向外侧延伸的凸缘部54，在所述筒部53形成有在自由端侧开放的螺纹孔。

另一方面，所述外螺纹构件55具有形成有从使用者宽度方向另一方侧向所述螺纹孔拧入的外螺纹的筒部56、和从所述筒部56的使用者宽度方向另一方侧比所述支具侧支架安装孔向径向外侧延伸的凸缘部57。

如图5～图7所示，在本实施方式中，所述内螺纹构件52从使用者宽度方向内侧插入到所述支具侧安装孔，所述外螺纹构件55从使用者宽度方向外侧与所述内螺纹构件52螺合。

此外，图6及图7中的附图标记54a是设置于所述凸缘部53的径向外侧突起，通过与形成于所述内侧连结片21b的凹部22(参照图6)卡合，从而所述内螺纹构件52被保持为不能相对于所述内侧连结片21b(即，所述大腿支架20)绕轴线相对旋转。

在本实施方式中，如图5～图7所示，所述膝踝足支具1还具有锁定构件70，该锁定构件70用于禁止所述小腿支架40相对于所述大腿支架20绕支具侧枢支轴线X的转动。

所述锁定构件70构成为能够采取锁定状态(图5所示的状态)和解除状态，所述锁定状态是围绕所述大腿支架20及所述小腿支架40地将两支架20、40连结而防止所述小腿支架40相对于所述大腿支架20绕支具侧枢支轴线X相对旋转的状态，所述解除状态是解除所述大腿支架20与所述小腿支架40的连结而容许所述小腿支架40相对于所述大腿支架20绕支具侧枢支轴线X相对旋转的状态。

此外，在本实施方式中，所述锁定构件70具有对所述第1大腿支架20(1)及所述第1小腿支架40(1)发挥作用的位于使用者宽度方向外侧的第1锁定构件70(1)、和对所述第2大腿支架20(2)及所述第2小腿支架40(2)发挥作用的位于使用者宽度方向内侧的第2锁定构件70(2)。

另外，在本实施方式中，如图6所示，所述小腿支架40的上端面45(与所述大腿支架20相对的端面)为随着绕支具侧枢支轴线X从一方侧去向另一方侧而距支具侧枢支轴线X的径向距离增大那样的倾斜面，所述大腿支架20的下端面25(与所述小腿支架40相对的端面)为与所述小腿支架40的上端面45对应的倾斜面。

通过该构成，所述小腿支架40相对于所述大腿支架20绕支具侧枢支轴线X仅向一方侧(使用者的小腿相对于大腿弯曲的方向)转动，而不向另一方侧(使用者的小腿相对于大腿伸展的方向)转动。

以下，对本实施方式的步行动作辅助装置中的所述致动器单元100进行说明。

如图1～图3所示，所述致动器单元100具备能够与所述大腿侧支具10连结的上部支架120、能够与所述小腿侧支具30连结的下部支架140、以使得所述下部支架140能够相对于所述上部支架120绕致动器侧枢支轴线Y转动的方式将两支架120、140连结的致动器侧转动连结部150(参照下述图8)、以及产生用于使所述下部支架140绕致动器侧枢支轴线Y转动的驱动力的电动马达等驱动体110。

如图2及图3所示，所述上部支架120具有与所述第1大腿支架20(1)(20)相对的板状的上部支架主体121、从所述上部支架主体121的上下中间位置向使用者宽度方向外侧延伸的连结壁体122、以及从所述连结壁体122向下方延伸的外侧壁体123。

此外，在本实施方式中，所述上部支架主体121隔着内侧罩主体210与所述第1大腿支架21(1)相对。

即，如图1～图3所示，所述致动器单元100具有围绕所述上部支架120、所述驱动体110以及所述下部支架140的一部分的罩200。

所述罩200具有固定安装于所述上部支架主体121的使用者宽度方向内侧的内侧罩主体210、和以围绕包含所述上部支架主体121的所述上部支架120、所述驱动体110以及所述下部支架140的一部分的方式能够装卸地连结于所述内侧罩主体210的外侧罩主体220。

在该构成中，所述上部支架主体121隔着所述内侧罩主体210与所述第1大腿支架20(1)相对。

所述外侧壁体123在其与所述上部支架主体121中的比所述连结壁体122向下方延伸的下方延伸部位121a之间存在沿着使用者宽度方向的收容空间，并且与所述下方延伸部位121a相对。

图8示出所述致动器侧转动连结部150附近的局部放大纵剖视图。

另外，图9是与图8对应的局部分解立体图，示出仅对一部分的构件进行截面表示的分解立体图。

此外，在图8及图9中，省略了所述外侧罩主体220的图示。

所述致动器侧转动连结部150以使得所述下部支架140能够相对于所述上部支架120绕致动器侧枢支轴线Y转动的方式将所述两支架120、140连结。

所述致动器侧转动连结部150具有摆动轴151，该摆动轴151在支承所述下部支架140的状态下以沿着致动器侧枢支轴线Y的方式被支承于所述上部支架120。

在本实施方式中，如图8及图9所示，关于所述摆动轴151，以在使用者宽度方向上横穿所述收容空间而划出致动器侧枢支轴线的方式，使用者宽度方向内端部被支承于所述下方延伸部位121a且使用者宽度方向外端部被支承于所述外侧壁体123，并且在使用者宽度方向中间部处支承所述下部支架140。

此外，在本实施方式中，所述上部支架主体121具有固定安装于所述下方延伸部位121a的使用者宽度方向外侧的块体121b，在所述摆动轴151中，使用者宽度方向内端侧经由轴承构件152而以绕轴线旋转自如的方式被支承于所述块体121b，使用者宽度方向外端侧经由轴承构件153而以绕轴线旋转自如的方式被支承于所述外侧壁体123。

所述驱动体110具有电动马达等驱动源111、和将由所述驱动源111产生的驱动力向所述下部支架140传递的传动机构115。

所述驱动源111被支承于所述上部支架120。

在本实施方式中，如图2、图8及图9所示，所述驱动源111以输出轴111a向下方延伸的状态载置于所述上部支架120的连结壁体122。

在本实施方式中，如图8所示，所述传动机构115具有以不能相对旋转的方式被支承于所述输出轴111a的驱动侧锥齿轮116、和在不能绕致动器侧枢支轴线Y相对旋转地连结于所述下部支架140的状态下与所述驱动侧锥齿轮116啮合的从动侧锥齿轮117。

在本实施方式中，所述下部支架140以不能相对旋转的方式被支承于所述摆动轴151，在所述致动器单元100设置有检测所述摆动轴151的绕轴线的旋转角度的传感器190。

通过利用所述传感器190检测所述摆动轴151的绕轴线的旋转角度，能够识别所述下部支架140的摆动角度。

本实施方式的所述致动器单元100以上部、上下中间部以及下部这3处装卸自如地安装于所述膝踝足支具1。

详细而言，如图2、图3、图8及图9所示，所述致动器单元100具有：上部连结体250，所述上部连结体250使所述上部支架120与所述大腿侧支具10连结；中间连结体300，所述中间连结体300使所述致动器侧转动连结部150附近与所述支具侧转动连结部50附近连结；以及下部连结体350，所述下部连结体350以利用所述下部支架140相对于所述上部支架120绕致动器侧枢支轴线Y转动的动作而使得所述小腿侧支具30相对于所述大腿侧支具10绕支具侧枢支轴线X转动的方式使所述下部支架140与所述小腿侧支具30连结。

所述中间连结体300具有设置于所述膝踝足支具1和所述致动器单元100中的一方(以下，称为第1单元)的球头销310、和设置于所述膝踝足支具1和所述致动器单元100中的另一方(以下，称为第2单元)并供所述球头销310球接(日文：ボールジョイント)的收容凹部330。

在本实施方式中，如图8及图9所示，所述膝踝足支具1为设置有所述球头销310的所述第1单元，所述致动器单元100为设置有所述收容凹部330的第2单元。

所述球头销310具有与所述第1单元中的枢支轴线(在本实施方式中为支具侧枢支轴线X)在同心上地立起设置并朝向所述第2单元延伸的轴部311、和设置于所述轴部311的顶端部处的球头部313。

如前所述，在本实施方式中，所述膝踝足支具1为所述第1单元且所述致动单元100为所述第2单元，因此，所述轴部311以与支具侧枢支轴线X在同轴上地朝向所述致动器单元100延伸的方式立起设置于所述膝踝足支具1。

在本实施方式中，所述球头销310通过所述摆动连结件51而立起设置于所述膝踝足支具1。

详细而言，如图8所示，所述球头销310通过代替所述摆动连结件51的所述内螺纹构件52及所述外螺纹构件55中的位于使用者宽度方向外侧的外侧螺纹构件(在本实施方式中为所述外螺纹构件55)，与所述内螺纹构件52及所述外螺纹构件55中的位于使用者宽度方向内侧的内侧螺纹构件(在本实施方式中为所述内螺纹构件52)螺纹连结，从而立起设置于所述膝踝足支具1。

具体而言，如图8所示，在所述球头销310形成有在轴线方向上贯通的轴线孔315，所述球头销310经由插通于所述轴线孔315的螺栓等紧固连结构件317而与所述内侧螺纹构件螺纹连结。

详细而言，所述轴线孔315具有在轴线方向上在所述球头部313所在侧开口的大径孔315a、在轴线方向上在与所述球头部313相反侧开口的小径孔315b、以及将所述大径孔315a与所述小径孔315b相连的台阶部315c。

所述紧固连结构件317具有卡入于所述大径孔315a的头部317a、和从所述头部317a经由径向延伸部317c而缩径并贯通所述小径孔315b地向外侧延伸的轴部317b。

所述径向延伸部317c能够与所述台阶部315c抵接，在所述轴部317b中的、在所述径向延伸部317c与所述台阶部315c抵接的状态下向外侧延伸的部位形成有与所述内侧螺纹构件螺合的螺纹构造。

根据该构成，能够容易地使所述球头销310在与支具侧枢支轴线X同轴上立起设置于现有的膝踝足支具1。

本实施方式的所述致动器单元100为了防止所述球头销310从所述收容凹部330违背意愿地脱出而具有下述构成。

详细而言，如图9所示，所述球头部313具有：具有最大直径的大径部313a、随着从所述大径部313a去向顶端侧而直径变小的顶端侧球面部313b、以及随着从所述大径部313a去向基端侧而直径变小的基端侧球面部313c。

在所述收容凹部330中，在所述球头部313收容于所述收容凹部330的状态下与所述球头部313中的所述基端侧球面部313c相对的部位设置有环状卡合槽，防脱构件340卡入于所述环状卡合槽。

所述防脱构件340为因所述球头部313欲在轴线方向上移动的动作而对该防脱构件340作用有使该防脱构件向径向外侧扩径的力那样的形状，并以在基于所述球头部313的轴线方向移动的所述力为预定值以下的情况下防止所述球头部313的最大直径部313a的通过、并且在所述力超过预定值时因所述球头部313而向径向外侧弹性变形从而容许所述球头部313的最大直径部313a通过的方式，卡入于所述环状卡合槽。

所述防脱构件340例如通过将截面为圆形的长条体在呈螺旋状地旋转的状态下卡入于所述环状卡合槽并被保持为圆环状而形成，由此，能够在卡入于所述环状卡合槽的状态下向径向外侧弹性变形。

根据具备该构成的所述中间连结体300，通过以使得所述球头销310收容于所述收容凹部330的方式使所述致动器单元100相对于所述膝踝足支具1向使用者宽度方向内侧移动，能够以不使支具侧枢支轴线X与致动器侧枢支轴线Y严格一致的方式、维持使所述致动器单元100的所述致动器侧转动连结部150附近与所述膝踝足支具1的所述支具侧转动连结部50附近连结的状态，并且，通过使所述致动器单元100从所述膝踝足支具1向使用者宽度方向外侧移动(在具备防脱构成的情况下，通过以超过所述预定值的力使所述致动器单元100向使用者宽度方向外侧移动)，能够使所述致动器侧转动连结部150附近与所述支具侧转动连结部50附近的连结状态解除。

图10示出从使用者宽度方向内侧观察所述上部连结体250附近所观察到的立体图。

此外，在图10中，为了理解容易化，省略了所述大腿穿戴体11的图示。

如图10所示，所述上部连结体250具备：上部转动轴251，所述上部转动轴251以向使用者宽度方向内侧延伸的方式(在本实施方式中以贯通所述内侧罩主体210的状态)设置于所述上部支架120；和上部紧固连结构件260，所述上部紧固连结构件260以能够绕轴线251a转动的方式被支承于所述上部转动轴251。

图11示出在图10所示的状态下将所述上部紧固连结构件260的一部分切除后的局部剖视立体图。

如图11所示，所述上部紧固连结构件260具有被支承于所述上部转动轴251的轴承部261、和从所述轴承部261向径向外侧延伸的凸轮部263。

所述凸轮部263构成为，外周面与所述上部转动轴251的轴线251a之间的径向距离随着绕所述上部转动轴251的轴线251a去向第1侧A1而变长。

如图11所示，所述上部连结体250还具备上部承受构件270，该上部承受构件270在从所述上部转动轴251沿使用者前后方向离开了在与所述上部转动轴251之间能够介有所述大腿支架20的距离的位置处(在本实施方式中以贯通所述内侧罩主体210的状态)被支承于所述上部支架20。

在本实施方式中，所述上部连结体250具备上部承受轴275，所述上部承受轴275以向使用者宽度方向内侧延伸的方式(在本实施方式中以贯通所述内侧罩主体210的状态)设置于所述上部支架120，被支承于所述上部承受轴275的弹性辊271作为所述上部承受构件270发挥作用。

图12是与图11对应的局部剖视立体图，示出所述上部紧固连结构件260绕所述上部转动轴251位于预定的释放位置的状态。

如图12所示，通过在所述上部紧固连结构件260绕所述上部转动轴251位于释放位置的状态下使所述上部支架120与所述大腿支架20在使用者宽度方向上向互相接近的方向相对移动，能够使所述大腿支架20位于所述上部紧固连结构件260与所述上部承受构件270之间的空间内，并且，通过在所述大腿支架20位于所述空间内的状态下使所述上部支架120与所述大腿支架20在使用者宽度方向上向互相分离的方向相对移动，能够使所述大腿支架20从所述空间退出。

而且，如图11所示，当在所述大腿支架20位于所述空间内的状态下将所述上部紧固连结构件260绕所述上部转动轴251从释放位置绕轴线向与第1侧A1相反侧的第2侧A2转动操作时，通过所述凸轮部263与所述上部承受构件270协作在使用者前后方向上夹持所述大腿支架20，由此，出现所述上部支架120与所述大腿支架20连结的状态。

如图10～图12所示，在本实施方式中，所述上部紧固连结构件260具有在周向上与所述凸轮部263不同的位置处从所述轴承部261向径向外侧延伸的操作臂265。

所述操作臂265构成为，自由端与所述上部转动轴251的轴线251a之间的径向长度比所述凸轮部263的径向最外端与所述上部转动轴251的轴线251a之间的径向长度大。

根据该构成，能够经由所述操作臂265使所述上部紧固连结构件260绕所述上部转动轴251容易地转动，并且，在所述大腿支架20与所述上部支架120违背意愿地相对移动了的情况下，能够有效地防止所述上部紧固连结构件260经由所述凸轮部263绕所述上部转动轴251转动而解除所述上部支架120与所述大腿支架20的连结状态的情况。

另外，如图10～图12所示，在本实施方式中，所述上部紧固连结构件260具有在比所述凸轮部263靠使用者宽度方向内侧处从所述轴承部261向径向外侧延伸的卡合臂267。

此外，在图11及图12中，用假想线(双点划线)示出所述卡合臂267。

所述卡合臂267以位于比位于所述上部紧固连结构件260与所述上部承受构件270之间的空间内的状态的所述大腿支架20靠使用者宽度方向内侧的方式设置于所述上部紧固连结构件260。

在所述卡合臂267设置有卡合槽267a，在将所述上部紧固连结构件260绕所述上部转动轴251从释放位置绕轴线向第2侧A2转动操作而使得所述凸轮部263与所述上部承受构件270协作在使用者前后方向上夹持所述大腿支架20时，所述卡合槽267a与所述上部承受轴275中的比所述上部承受构件270向使用者宽度方向内侧延伸的部位卡合，通过使所述上部承受轴275的内侧延伸部位卡入于所述卡合槽267a，从而防止所述上部支架120与所述大腿支架20的违背意愿的沿使用者宽度方向的相对移动。

此外，图11及图12中的附图标记280是如下的间隔件，该间隔件用于在使所述大腿支架20位于所述上部紧固连结构件260与所述上部承受构件270之间的空间内的状态下使所述上部紧固连结构件260位于夹持位置时填补所述大腿支架20与所述上部支架120(在本实施方式中为所述内侧壳体主体210)之间的使用者宽度方向上的间隙，优选为橡胶体。

接着，对所述下部连结体350进行说明。

图13示出从使用者宽度方向内侧观察所述下部连结体350附近所观察到的立体图。

此外，在图13中，为了理解容易化，省略了所述小腿穿戴体30的图示。

如图13所示，所述下部连结体350具备以向使用者宽度方向内侧延伸的方式设置于所述下部支架40的下部转动轴351、和以能够绕轴线351a转动的方式被支承于所述下部转动轴351的下部紧固连结构件360。

图14示出在图13所示的状态下将所述下部紧固连结构件360的一部分切除后的局部剖视立体图。

如图14所示，所述下部紧固连结构件360具有被支承于所述下部转动轴351的轴承部361、和从所述轴承部361向径向外侧延伸的凸轮部363。

所述凸轮部363构成为，外周面与所述下部转动轴351的轴线351a之间的径向距离随着绕所述下部转动轴351的轴线351a去向第1侧B1而变长。

如图14所示，所述下部连结体350还具备下部承受构件370，该下部承受构件370在从所述下部转动轴351沿使用者前后方向离开了在与所述下部转动轴351之间能够介有所述小腿支架40的距离的位置处被支承于所述下部支架40。

在本实施方式中，所述下部连结体350具备以向使用者宽度方向内侧延伸的方式设置于所述下部支架40的下部承受轴375，被支承于所述下部承受轴375的弹性辊371作为所述下部承受构件370发挥作用。

图15是与图14对应的局部剖视立体图，示出所述下部紧固连结构件360绕所述下部转动轴351位于预定的释放位置的状态。

如图15所示，通过在所述下部紧固连结构件360绕所述下部转动轴351位于释放位置的状态下使所述下部支架140与所述小腿支架40在使用者宽度方向上向互相接近的方向相对移动，能够使所述小腿支架40位于所述下部紧固连结构件360与所述下部承受构件370之间的空间内，并且，通过在所述小腿支架40位于所述空间内的状态下使所述下部支架140与所述小腿支架40在使用者宽度方向上向互相分离的方向相对移动，能够使所述小腿支架40从所述空间退出。

而且，如图14所示，当在所述小腿支架40位于所述空间内的状态下将所述下部紧固连结构件360绕所述下部转动轴351从释放位置绕轴线向与第1侧B1相反侧的第2侧B2转动操作时，所述凸轮部363与所述下部承受构件370协作在使用者前后方向上夹持所述小腿支架40，由此，出现所述下部支架140与所述小腿支架40连结的状态。

如图13～图15所示，在本实施方式中，所述下部紧固连结构件360具有在周向上与所述凸轮部363不同的位置处从所述轴承部361向径向外侧延伸的操作臂365。

所述操作臂365构成为，自由端与所述下部转动轴351的轴线351a之间的径向长度比所述凸轮部363的径向最外端与所述下部转动轴351的轴线351a之间的径向长度大。

通过该构成，能够经由所述操作臂365使所述下部紧固连结构件360绕所述下部转动轴361容易地转动，并且，在所述小腿支架40与所述下部支架140违背意愿地相对移动了的情况下，能够有效地防止所述下部紧固连结构件360经由所述凸轮部363绕所述下部转动轴351转动而解除所述下部支架140与所述小腿支架40的连结状态的情况。

另外，如图13～图15所示，在本实施方式中，所述下部紧固连结构件360具有在比所述凸轮部363靠使用者宽度方向内侧处从所述轴承部361向径向外侧延伸的卡合臂367。

此外，在图14及图15中，用假想线(双点划线)示出所述卡合臂367。

所述卡合臂367以位于比位于所述下部紧固连结构件360与所述下部承受构件370之间的空间内的状态的所述小腿支架40靠使用者宽度方向内侧的位置的方式设置于所述下部紧固连结构件360。

在所述卡合臂367设置有卡合槽367a，在将所述下部紧固连结构件360绕所述下部转动轴351从释放位置绕轴线向第2侧B2转动操作而使得所述凸轮部363与所述下部承受构件370协作在使用者前后方向上夹持所述小腿支架40时，所述卡合槽367a与所述下部承受轴375中的比所述下部承受构件370向使用者宽度方向内侧延伸的部位卡合，通过将所述下部承受轴375的内侧延伸部位卡入于所述卡合槽367a，从而防止所述下部支架140与所述小腿支架40的违背意愿的沿使用者宽度方向的相对移动。

此外，在所述下部连结体350也设置有如下的间隔件380(参照图3)，所述间隔件380用于在使所述小腿支架40位于所述下部紧固连结构件360与所述下部承受构件370之间的空间内的状态下使所述下部紧固连结构件360位于夹持位置时填补所述小腿支架40与所述下部支架140之间的使用者宽度方向上的间隙。

而且，本实施方式的致动器单元100能够在安装于所述膝踝足支具1的状态下对所述下部连结体350的使用者宽度方向位置进行调整，由此，能够有效地安装于各种形状·尺寸的膝踝足支具。

即，如图8、图9及图13～图15等所示，所述下部支架140具备经由所述致动器侧转动连结部150而以能够绕致动器侧枢支轴线Y转动的方式与所述上部支架120连结的第1下部支架141、和直接或间接地支承所述下部转动轴351及所述下部承受构件370的第2下部支架142，所述第2下部支架142以能够绕沿着使用者前后方向的摆动轴145转动的方式与所述第1下部支架141连结。

通过具备该构成，能够变更所述致动器单元100的安装姿势，能够将所述致动器单元100以适当的状态安装于与使用者的体格相匹配地定制的各种形状的膝踝足支具1。

即，所述膝踝足支具1是与使用者的体格相匹配地定制的器具，所述大腿支架20相对于所述小腿支架40的在使用者宽度方向W(参照图4)上的倾斜角度和/或弯曲形状按每个膝踝足支具1而不同。

关于这一点，通过采用将直接或间接地支承所述下部转动轴351及所述下部承受构件370的所述第2下部支架142以能够相对于所述第1下部支架141绕沿着使用者前后方向的摆动轴145转动的方式与所述所述第1下部支架141连结的构成，从而能够使所述致动器单元100有效地安装于所述大腿支架20相对于所述小腿支架40的在使用者宽度方向W上的倾斜角度和/或弯曲形状不同的各种膝踝足支具1，所述第1下部支架141经由所述致动器侧转动连结部150以能够绕致动器侧枢支轴线Y转动的方式与所述上部支架120连结。

在此，对所述致动器单元100的控制构造进行说明。

所述致动器单元100基于大腿相位角识别步行周期中的步行状态，以赋予适合于该步行状态的步行辅助力的方式进行所述驱动体110的工作控制。

如前所述，所述致动器单元100对小腿赋予步行辅助力。

即，所述致动器单元100构成为，不检测作为控制对象部位的小腿的动作而是检测作为与小腿不同的部位的大腿的动作，并基于该大腿的动作对作为控制对象部位的小腿赋予步行辅助力。

图16示出所述致动器单元100的控制框图。

具体而言，所述致动器单元100具备能够检测与作为使用者的大腿的前后摆动角度的髋关节角度相关联的角度关联信号的大腿姿势检测单元510、基于所述角度关联信号算出大腿相位角的大腿相位角算出单元550、将所述大腿相位角变换为步行周期中的步行状态(步行动作定时)的步行动作定时算出单元560、算出在所述步行动作定时下应输出的转矩值的辅助转矩算出单元570、以及掌管所述驱动体110的工作控制的驱动体控制单元580。

如图1所示，所述致动器单元具备致动器侧控制装置500。

如图16所示，在本实施方式中，所述致动器侧控制装置500作为所述大腿相位角算出单元550、所述步行动作定时算出单元560、所述辅助转矩算出单元570以及所述驱动体控制单元580发挥作用。

详细而言，如图16所示，所述致动器侧控制装置500具有：致动器侧控制部501，所述致动器侧控制部501包括基于从所述大腿姿势检测单元510、人为操作构件等输入的信号执行运算处理的控制运算单元；致动器侧存储部502，所述致动器侧存储部502包括存储控制程序、控制数据等的ROM、将设定值等以即使切断电源也不丢失的状态进行保存且能够改写所述设定值等的非易失性存储单元、以及暂时保持所述运算部的运算中生成的数据的RAM等；以及致动器侧无线通信部503，所述致动器侧无线通信部503在与所述终端装置600之间进行蓝牙(Bluetooth：注册商标)通信等无线通信。

所述大腿姿势检测单元510在一个步行周期中按每个预先设定的预定采样定时检测所述角度关联信号。

所述大腿姿势检测单元510只要能够直接或间接地检测大腿的前后摆动角度(髋关节角度)，则可以具有陀螺仪传感器、加速度传感器、旋转编码器等各种方式。

例如，所述大腿姿势检测单元510也可以构成为仅具有加速度传感器，在该情况下，不算出髋关节角度，而能够根据所述加速度传感器的加速度(或位置)和速度算出步行中的大腿相位角。

此外，在本实施方式中，所述大腿姿势检测单元510具有能够检测大腿的前后摆动角速度的3轴角速度传感器(陀螺仪传感器)511，所述大腿相位角算出单元550构成为通过对由所述3轴角速度传感器511检测的大腿的角速度进行积分，从而算出作为大腿的前后摆动角度的髋关节角度。

此外，在本实施方式的步行动作辅助装置中，如图16所示，在所述致动器单元100具备3轴加速度传感器515，所述大腿相位角算出单元550构成为，算出以在静止时由所述3轴加速度传感器515检测的铅垂轴为基准的髋关节角度(大腿的前后摆动角度)。

也可以取而代之，而构成为不具有所述3轴加速度传感器515。

在该情况下，由所述大腿相位角算出单元550算出的髋关节角度(大腿的前后摆动角度)成为以所述步行动作辅助装置1的主电源接通了的时间点为基准的大腿前后摆动角度。

因此，在该情况下，所述大腿相位角算出单元550能够使用高通滤波器，以使得髋关节角度(大腿的前后摆动角度)的基准成为该大腿前后摆动角度的中央值的方式进行修正。

或者，所述大腿相位角算出单元550能够代替使用高通滤波器，而对所算出的髋关节角度(大腿的前后摆动角度)的正方向最大值与负方向最大值之间的偏差进行检测，并基于所述偏差，以使得髋关节角度(大腿的前后摆动角度)的基准成为该大腿前后摆动角度的中央值的方式进行修正。

也能够通过旋转编码器检测相对于体轴的大腿的前后摆动角度，并将该检测值用作髋关节角度，但在本实施方式中，通过基于由所述3轴角速度传感器511检测的角速度来算出髋关节角度，从而提高所述步行动作辅助装置的设计自由度。

即，在通过旋转编码器检测髋关节角度(相对于体轴的大腿前后摆动角度)的情况下，需要检测固定于躯体的躯体侧检测件(日文：検出子)与以与大腿一体地摆动的方式固定于大腿的大腿侧检测件的相对移动角度，因此，需要以使得所述固体侧检测件及所述大腿侧检测件分别相对于躯体及大腿不错位的方式安装所述两检测件。

对此，根据由所述3轴角速度传感器511检测的角速度来算出髋关节角度的方法，不会受到前述那样的限制，能够提高所述步行动作辅助装置的设计自由度。

如前所述，在本实施方式的步行动作辅助装置中的所述致动器单元100中，所述大腿姿势检测单元510除了具有所述3轴角速度传感器511以外，还具有3轴加速度传感器515。

在该情况下，所述大腿相位角算出单元550构成为，将基于来自所述3轴角速度传感器511的角速度数据算出的第1欧拉角的高频成分和基于来自所述3轴加速度传感器515的加速度数据算出的第2欧拉角的低频成分合计来算出合计欧拉角，并基于根据所述合计欧拉角算出的髋关节角度和根据所述髋关节角度算出的髋关节角速度来算出大腿相位角。

详细而言，如图16所示，所述大腿相位角算出单元550按每个采样定时从所述3轴角速度传感器511输入以传感器坐标轴为基准的角速度数据，使用预定的变换式将所述角速度数据变换为表示传感器坐标轴与全局坐标轴(日文：グローバル座標軸)(以铅垂方向为基准的空间坐标轴)之间的相关的角速度数据(欧拉角速度)。

然后，所述大腿相位角算出单元550通过对所述角速度数据(欧拉角速度)进行积分来算出所述第1欧拉角。

优选的是，所述大腿相位角算出单元550能够使用在静止时从所述3轴角速度传感器511输入的角速度数据，进行按每个预定采样定时从所述3轴角速度传感器511输入的以传感器坐标轴为基准的角速度数据的漂移去除。

另外，所述大腿相位角算出单元550按每个采样定时经由低通滤波器520从所述3轴加速度传感器515输入以传感器轴为基准的加速度数据，基于在静止时输入的加速度数据和重力加速度，根据经由所述低通滤波器520输入了的所述加速度数据，算出表示传感器坐标轴与全局坐标轴(以铅垂方向为基准的空间坐标轴)的相关的所述第2欧拉角。

然后，所述大腿相位角算出单元550根据将经由高通滤波器530得到的所述第1欧拉角的高频成分与经由低通滤波器535得到的所述第2欧拉角的低频成分合计而得到的所述合计欧拉角及表示大腿的朝向的单位矢量，算出髋关节角度θ。

优选的是，所述大腿相位角算出单元550通过基于来自所述加速度传感器515的加速度数据来检测脚后跟接地，并在检测出脚后跟接地时将根据来自所述3轴角速度传感器511的角速度数据算出的修正欧拉角加到所述合计欧拉角上，从而实现漂移去除。

大腿相位角φ通过下述算法来算出。

所述大腿相位角算出单元550按每个采样定时，算出髋关节角度θ，并且对其进行微分来算出髋关节角速度ω。

例如，所述大腿相位角算出单元550在算出从步行周期基准定时起第k个采样定时Sk(k为1以上的整数)下的髋关节角度θk时，对其进行微分来算出该采样定时Sk下的髋关节角速度ωk。

然后，所述大腿相位角算出单元550基于所述采样定时Sk下的髋关节角度θk及髋关节角速度ωk，算出所述采样定时Sk下的大腿相位角φk(＝－Arctan(ωk/θk))。

在所述致动器单元100中，所述大腿相位角算出单元550构成为，当基于角度关联信号算出髋关节角度θ及髋关节角速度ω时，将由该髋关节角度θ及髋关节角速度ω划出的大腿动作状态标绘在相位角平面上而生成轨迹线图。

图17示出通过将由髋关节角度θ及髋关节角速度ω划出的大腿动作状态(步行状态)遍及一个步行周期地进行标绘而得到的轨迹线图。

如图17所示，由髋关节角度θ及髋关节角速度ω决定的大腿相位角φ在一个步行周期中在0～2π之间变化。

详细而言，将大腿位于比铅垂轴靠前方及后方的位置的状态的髋关节角度分别设为“正”及“负”，将大腿朝向前方及后方摆动的状态的髋关节角速度分别设为“正”及“负”。

在该条件下，当将髋关节角度在“正”的方向上最大且髋关节角速度为“零”的状态(图17的点P0)的相位角设为0时，图17的步行区域A1(从髋关节角度θ在“正”的方向上最大且髋关节角速度ω为“零”的状态到髋关节角度θ为“零”且髋关节角速度ω在“负”的方向上最大的状态为止的步行区域)相当于相位角0～π/2。

另外，图17中的步行区域A2(从髋关节角度θ为“零”且髋关节角速度在“负”的方向上最大的状态到髋关节角度在“负”的方向上最大且髋关节角速度为“零”的状态为止的步行区域)相当于相位角π/2～π。

而且，图17中的步行区域A3(从髋关节角度θ在“负”的方向上最大且髋关节角速度ω为“零”的状态到髋关节角度θ为“零”且髋关节角速度ω在“正”的方向上最大的状态为止的步行区域)相当于相位角π～3π/2。

另外，图17中的步行区域A4(从髋关节角度θ为“零”且髋关节角速度在“正”的方向上最大的状态到髋关节角度在“正”的方向上最大且髋关节角速度为“零”的状态为止的步行区域)相当于相位角3π/2～2π。

以每一个步行周期包含多个采样定时的方式设定所述大腿姿势检测单元510的采样定时，所述大腿相位角算出单元550按每个采样定时算出大腿相位角φ。

在本实施方式中，所述大腿相位角算出单元550判断由髋关节角度θk及髋关节角速度ωk划出的轨迹线上的标绘点Pk的矢量长度(轨迹线图的原点(即，髋关节角度θ及髋关节角速度ω为零的点)与标绘点Pk之间的距离)是否超过预定的阈值，当所述矢量长度超过预定的阈值时，算出基于髋关节角度θk及髋关节角速度ωk的大腿相位角φk，将大腿相位角φk向所述步行动作定时算出单元560发送。

与此相对，在所述矢量长度为预定的阈值以下的情况下，所述大腿相位角算出单元550输出致动器工作禁止信号。

通过具备该构成，尽管未开始步行动作，但能够有效地防止所述致动器单元100工作。

即，在穿戴了所述致动器单元100的使用者开始步行动作之前，存在违背意愿而在微小的范围内发生姿势变动的情况。特别是，在使用者有偏瘫的情况下，容易发生这样的情况。

如果所述大腿相位角算出单元550具备所述构成，则这样的微小的姿势变动作为矢量长度短的矢量被检测。

因此，通过仅在由髋关节角度θk及髋关节角速度ωk划出的矢量Vk(参照图17)的矢量长度超过预定的阈值的情况下判断为正在进行步行动作，从而尽管未开始步行动作，也能够有效地防止所述致动器单元100违背意愿地工作。

所述步行动作定时算出单元560具有规定大腿相位角φ与步行周期中的步行动作定时之间的关系的相位模式函数，在将从所述大腿相位角算出单元550发送来的一个采样定时下的大腿相位角φ应用于所述相位模式函数来算出所述一个采样定时相当于步行周期中的哪个步行动作定时(在将一个步行周期设为100％的情况下，大腿相位角φ的采样定时相当于哪个定时)。

而且，所述步行动作定时算出单元560每当步行周期完成时，针对如下的有效相位角数据，通过最小二乘法来算出最新的相位模式函数，覆盖并保存所算出的最新的相位模式函数，所述有效相位角数据包含该完成了的步行周期中的大腿相位角φ和与所述大腿相位角φ对应的步行动作定时建立了关联的最新相位角数据、和在该时间点下已存储的过去相位角数据。

详细而言，如图18所示，在所述步行动作定时算出单元560中，在初期状态下，保存有初期相位模式函数φ(x)(C0)作为所述相位模式函数。

该初期相位模式函数φ(x)(C0)按每个使用者而生成，并预先存储于所述步行动作定时算出单元560。

例如，在第1次的步行周期C1中，所述大腿相位角算出单元550算出φk作为一个采样定时Sk下的大腿相位角，并发送至所述步行动作定时算出单元560。

在该时间点下第1次的步行周期C1未完成，所以所述步行动作定时算出单元560具有所述初期相位模式函数φ(x)(C0)作为所述相位模式函数。

因此，如图18所示，所述步行动作定时算出单元560将从所述大腿相位角算出单元550发送来的大腿相位角φk应用于所述初期相位模式函数φ(x)(C0)，算出与所述一个采样定时Sk对应的保存周期步行动作定时tk，并向所述辅助转矩算出单元570发送。

所述步行动作定时算出单元560重复该处理直到第1次的步行周期C1完成为止。

此外，一个步行周期的完成例如能够根据由髋关节角度θ及髋关节角速度ω划出的大腿相位角φ是否返回到预先设定的步行周期基准角来进行判断。

所述步行动作定时算出单元560当第1次的步行周期C1完成时，将在该完成了的第1次的步行周期C1中从所述大腿相位角算出单元550接收到的大腿相位角和与所述大腿相位角对应的步行动作定时建立了关联的状态的最新相位角数据加到在该时间点下已存储的过去相位角数据(在该例中为由初期相位模式函数φ(x)(C0)生成的相位角数据)上，生成在该时间点下有效的有效相位角数据，针对所述有效相位角数据使用最小二乘法，算出最新相位角模式函数(在该例中为第1步行周期完成时相位模式函数φ(x)(C1))，并覆盖保存所述最新相位角模式函数。

具体而言，所述步行动作定时算出单元560当第1步行周期C1完成时，针对在该时间点下有效的所述有效相位角数据通过最小二乘法来算出

φ(x)(C1)＝a₀(1)+a₁(1)x+a₂(1)x²+…+a_m(1)x^m

的系数参数，并将φ(x)(C1)作为大腿相位角的相位模式函数进行保存。在上式中，m为正整数。

然后，所述步行动作定时算出单元560在第2步行周期C2中，使用在该时间点下已存储的第1步行周期完成时相位模式函数φ(x)(C1)来算出保存周期步行动作定时tk。

当第2步行周期C2完成时，所述步行动作定时算出单元560针对在该时间点下有效的所述有效相位角数据通过最小二乘法来算出

φ(x)(C2)＝a₀(2)+a₁(2)x+a₂(2)x²+…+a_m(2)x^m

的系数参数，将所述φ(x)(C2)作为大腿相位角的相位模式函数进行覆盖保存。

然后，所述步行动作定时算出单元560在第3步行周期C3中，使用在该时间点下已存储的第2步行周期完成时相位模式函数φ(x)(C2)来算出保存周期步行动作定时。

所述步行动作定时算出单元560重复该处理。

此外，所述有效相位角数据也可以包含在该时间点下已完成的全部的步行周期中的相位角数据，也可以取而代之，而根据所述步行动作定时算出单元560中的存储容量，仅限制为最近的预定次数(例如，100次)的步行周期中的相位角数据。

在本实施方式中，所述步行动作定时算出单元560通过具备下述构成，防止了异常的相位角数据包含于相位角模式函数的算出时的有效相位角数据。

即，所述步行动作定时算出单元560算出基于从所述大腿相位角算出单元550接收到的一个采样定时Sk下的大腿相位角φk所算出的当前周期步行动作定时Tk、与将所述大腿相位角φk应用于在该时间点下已存储的所述相位模式函数φ(x)所算出的保存周期步行动作定时tk之间的差异ΔT。

在此，所述当前周期步行动作定时Tk通过

Tk＝(φk/2π)×100(％)

而算出。

在所述差异ΔT的绝对值为预定阈值以下的情况下，所述步行动作定时算出单元560存储所述当前周期步行动作定时Tk作为在步行周期完成时算出新的相位模式函数φ(x)时所使用的有效相位角数据。

即，在所述差异ΔT的绝对值为预定阈值以下的情况下，所述步行动作定时算出单元560在一个步行周期完成时算出最新相位模式函数时，存储所述当前周期步行动作定时Tk作为在该一个步行周期中与从所述大腿相位角算出单元550接收到的大腿相位角φ建立关联的步行动作定时。

与此相对，在所述差异ΔT的绝对值超过预定阈值的情况下，所述步行动作定时算出单元560存储所述保存周期步行动作定时tk作为在步行周期完成时算出最新相位模式函数时所使用的有效相位角数据。

即，在所述差异ΔT的绝对值超过预定阈值的情况下，所述步行动作定时算出单元560在一个步行周期完成时算出最新相位模式函数时，存储所述保存周期步行动作定时tk作为在该一个步行周期中与从所述大腿相位角算出单元550接收到的大腿相位角φ建立关联的步行动作定时。

通过具备该构成，能够有效地防止因某些理由而成为了异常值的当前周期步行动作定时Tk包含于相位模式函数算出时的对象数据(有效相位角数据)。

所述辅助转矩算出单元570将从所述步行动作定时算出单元560发送来的步行动作定时tk应用于保存在所述致动器侧控制装置500中的、规定步行周期中的步行动作定时与应输出的转矩值之间的关系的输出模式保存数据，算出在采样定时Sk下应输出的转矩值。

此外，所述致动器侧控制装置500将从所述终端装置600发送来的输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行存储。

关于这一点将在后面叙述。

所述驱动体控制单元580以输出由所述辅助转矩算出单元570算出的转矩值的辅助力的方式，执行所述驱动体的工作控制。

这样，所述致动器单元100构成为，基于大腿相位角φ来算出步行周期中的步行状态(步行动作定时)，并输出与所述步行状态相应的辅助力。

因此，能够输出适合于步行周期中的步行状态的辅助力。

另外，所述致动器单元100构成为，将一个采样定时下的大腿相位角φ应用于在该时间点下已存储的相位模式函数，算出该一个采样定时下的步行状态(步行动作定时)。

因此，即使在步行周期中发生了不规则的步行动作，也能够输出修正后的状态的辅助力。

另外，在所述致动器单元100中，所述大腿相位角算出单元550仅在由髋关节角度θ及髋关节角速度ω划出的轨迹线上的标绘点的矢量长度超过预定的阈值的情况下，算出基于髋关节角度θ及髋关节角速度ω的大腿相位角φ，并将大腿相位角φ向所述步行动作定时算出单元发送，另一方面，在所述矢量长度为预定的阈值以下的情况下，输出致动器工作禁止信号。

因此，在穿戴了所述致动器单元100的使用者违背意愿而发生了姿势变动的情况下，尽管未开始步行动作，也能够有效地防止所述致动器单元100输出步行辅助力。

而且，如前所述，所述致动器单元100构成为，在基于大腿相位角φ来识别一个步行周期中的步行状态(步行动作定时)后，由所述驱动体110对小腿赋予步行辅助力。

因此，对于由于中风等而有偏瘫的使用者也能够供给准确的步行辅助力。

即，以由电动马达等驱动体赋予步行辅助力的方式构成的以往的步行辅助装置构成为，检测由所述驱动体赋予辅助力的控制对象部位自身的动作，并基于该检测结果进行所述驱动体的工作控制。

例如，在对大腿供给步行辅助力的以往的步行辅助装置中，基于大腿的动作的检测结果，进行对大腿赋予步行辅助力的驱动体的工作控制。

另外，在对小腿供给步行辅助力的以往的步行辅助装置中，基于小腿的动作的检测结果，进行对小腿赋予步行辅助力的驱动体的工作控制。

然而，在由于中风等而有偏瘫的患者的情况下，虽然能够比较正常地进行大腿的步行动作(绕髋关节的前后摆动动作)，但是大多无法正常地进行小腿的步行动作(绕膝关节的前后摆动动作)。

若欲对这样的患者赋予对小腿的步行辅助力，则在所述以往的步行辅助装置中，基于无法进行正常的步行动作的小腿的动作，进行对小腿提供步行辅助力的驱动体的工作控制，有可能无法提供准确的步行辅助力。

与此相对，如前所述，本实施方式的所述步行动作辅助装置的所述致动器单元100构成为，基于大腿相位角φ来进行对小腿赋予步行辅助力的所述驱动体110的工作控制。

因此，即使在使用者由于中风等而有偏瘫的情况下，也能够对小腿供给准确的步行辅助力。

接着，对所述终端装置600进行说明。

所述终端装置600具有显示部、输入部、终端侧控制部、终端侧存储部、以及在与所述致动器侧控制装置之间进行无线通信的终端侧无线通信部。

例如，所述终端装置600能够采用包括作为所述输入部发挥作用的键盘和/或鼠标以及作为所述显示部发挥作用的液晶显示器的个人计算机、代替所述键盘和/或所述鼠标或者除了所述键盘和/或所述鼠标之外还在所述显示部具备触摸面板功能的个人计算机、以及具有作为所述显示部及所述输入部发挥作用的触摸面板的平板终端、智能手机等各种方式。

在本实施方式中，考虑操作便利性，所述终端装置600为平板终端。

即，如图1所示，所述终端装置600具有作为所述显示部及所述输入部发挥作用的触摸面板610、终端侧控制部601、终端侧存储部602、以及在与所述致动器侧无线通信部503之间进行蓝牙(Bluetooth：注册商标)通信等无线通信的终端侧无线通信部603。

图19示出所述触摸面板610的主视图。

所述触摸面板610具有LCD或有机EL等显示部、和与所述显示部重叠并能够由坐标检测机构检测操作者的触摸操作的输入部。

对于所述坐标检测机构，可以采用检测通过对所述输入部的人为操作(触摸操作、轻击操作、滑动操作等)使2张膜接触而产生的电压的电阻膜方式、检测由对所述输入部的人为操作而引起的静电电容的变化的静电电容方式等各种方式。

所述触摸面板610能够输入包括使用步行周期中的步行动作定时来指定在一个步行周期中对所述下部支架140赋予辅助力的期间的辅助力赋予期间的辅助力设定值。

具体而言，所述显示部构成为显示定时设定键620。

所述定时设定键620例如能够输入使用以在使步行周期中的预先设定的基准步行动作定时为零点的条件下的相对于步行周期的百分率指定的开始辅助力赋予的步行动作定时(辅助力开始定时)和结束辅助力赋予的步行动作定时(辅助力结束定时)作为所述辅助力赋予期间。

在本实施方式中，如图19所示，所述显示部显示用于分别输入辅助力开始定时及辅助力结束定时的辅助力开始定时用滑动键621及辅助力结束定时用滑动键622作为定时设定键620。

所述各滑动键621、622能够在与所述基准步行动作定时相当的“0”位置和与以所述基准步行动作定时作为开始点的一个步行周期结束的定时相当的“100”位置之间进行滑动操作。

此外，所述基准步行动作定时为一个步行周期中的任意的步行状态(步行动作定时)，并预先存储于所述致动器侧控制部601。

图20示出以时间序列表示一个步行周期中的步行姿势的示意图。

如图20所示，一个步行周期包括：包含使脚后跟在比铅垂轴靠前方侧的位置接地的脚后跟接地时间点的脚后跟接地期(踏出的脚接地前后的期间)X1、在脚后跟接地后使该脚后跟接地的腿在接地的状态下向后方侧相对移动的立腿期(接地的小腿相对于身体相对地向后方移动的期间)X2、从立腿期X2的结束时间点起使站立的腿的小腿提起的抬腿期的初期阶段X3a、以及使提起的小腿向前方侧相对移动并向脚后跟接地引导的抬腿期的后期阶段X3b。

在图19所示的例子中，抬腿期的初期阶段X3a被设为所述基准步行动作定时(图19中的定时的零点位置)，在该情况下，脚后跟接地期X1为定时50％的位置附近，立腿期X2为定时50％～85％的位置。

所述基准步行动作定时的设定例如能够通过测定从脚后跟接地起的预定时间的经过来进行。

脚后跟接地的定时能够通过各种方法来识别。

例如，在将以铅垂轴为基准而大腿朝向前方侧及后方侧摆动时的髋关节角速度分别设为正及负的情况下，所述致动器侧控制装置能够构成为将从所算出的髋关节角速度从正值转变到零的定时(图17中的P0)起前进了预定相位角Δα的时间点识别为脚后跟接地时间点。

也可以取而代之，而在所述致动器单元100中具备检测脚后跟接地的脚后跟接地检测单元，所述大腿相位角检测单元将由所述脚后跟接地检测单元检测出的定时识别为脚后跟接地时间点，并将该定时下的大腿相位角φ识别为脚后跟接地相位角。

如本实施方式的步行动作辅助装置的所述致动器单元100那样，在具备所述加速度传感器515的情况下，能够将所述加速度传感器515兼用作所述脚后跟接地检测单元。

也可以取而代之，而另外设置能够检测脚后跟的接地的压力传感器，使所述压力传感器作为所述脚后跟接地检测单元发挥作用。

当然，也可以与图19所示的例子不同而将脚后跟接地时间点设为所述基准步行动作定时。

所述显示部可以构成为显示用于分别输入辅助力动作定时及辅助力结束定时的辅助力开始定时用增减键625及辅助力结束定时用增减键626来代替所述辅助力开始定时用滑动键621及所述辅助力结束定时用滑动键622，或者，除了显示所述辅助力开始定时用滑动键621及所述辅助力结束定时用滑动键622之外还显示上述辅助力开始定时用增减键625及辅助力结束定时用增减键626，作为所述定时设定键620。

如图19所示，在本实施方式中，所述显示部构成为显示所述辅助力开始定时用滑动键621及所述辅助力结束定时用滑动键622、和所述辅助力开始定时用增减键625及所述辅助力结束定时用增减键626作为所述定时设定键620，所述辅助力开始定时用滑动键621及所述辅助力开始定时用增减键625联动，所述辅助力结束定时用滑动键622及所述辅助力结束定时用增减键626联动。

所述终端侧控制部601构成为，基于输入到所述触摸面板610的辅助力设定值，生成表示步行周期中的步行动作定时与对所述下部支架140赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式设定数据并保存于所述平板侧存储部602，而且，当对所述触摸面板610进行人为发送操作时，将输出模式设定数据经由所述致动器侧无线通信部603向所述致动器侧控制装置500发送。

在本实施方式中，如图19所示，所述显示部构成为显示应用键630，当所述应用键630被操作时，所述终端侧控制部601将基于在该时间点下输入的辅助力设定值的所述输出模式设定数据向所述致动器侧控制装置500发送。

并且，所述致动器侧控制装置500构成为，当从所述终端装置600(在本实施方式中为平板)接收到输出模式设定数据时，将该输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存。

根据该构成，能够按照每个使用者和/或与使用者的恢复程度相匹配地，容易地变更步行辅助力的赋予定时。

在所述辅助力赋予期间赋予的辅助力的大小(输出值及输出方向)也能够预先存储于所述终端侧控制部601，但在本实施方式中，该辅助力的大小也能够通过所述终端装置600(在本实施方式中为平板)来设定。

即，在本实施方式中，所述触摸面板610除了能够输入所述辅助力赋予期间以外，还能够输入在所述辅助力赋予期间赋予的辅助力的大小(输出值及输出方向)作为所述辅助力设定值。

根据该构成，能够按照每个使用者和/或与使用者的恢复程度相应地，以使得所述驱动体110输出所需要的方向且所需要的输出值的步行辅助力的方式，容易地调整所述驱动体110的输出状态。

详细而言，步行辅助力包括将小腿相对于大腿沿伸展方向推动的力和将小腿相对于大腿向弯曲方向推动的力，根据步行周期中的动作定时而所需要的步行辅助力的方向不同。

例如，在所述脚后跟接地期X1及立腿期X2中，需要使小腿绕膝关节向膝伸展方向转动来防止膝弯折的伸展方向的步行辅助力。

在抬腿期的初期阶段X3a中，需要使小腿绕膝关节向膝弯曲方向转动来辅助腿的提起的弯曲方向的步行辅助力。

另外，在所述抬腿期的后期阶段X3b中，需要使小腿绕膝关节向膝伸展方向转动的步行辅助力。

并且，在所述4个阶段的任一阶段或全部的阶段中需要步行辅助力、和/或在必要的阶段中需要何种程度的大小的步行辅助力按照每个使用者和/或根据使用者的恢复程度而不同。

关于这一点，如本实施方式那样，经由所述触摸面板610除了能够输入所述辅助力赋予期间以外还能够输入辅助力的大小作为所述辅助力设定值的构成是有效的。

在本实施方式中，能够作为所述辅助力设定值输入的辅助力的大小包括相对于所述驱动体110的预定基准输出的百分率和表示所述下部支架140绕致动器侧枢支轴线Y的转动方向的所述驱动体110的输出方向。

具体而言，所述显示部构成为，显示用于设定步行辅助力的输出值及输出方向的输出设定键640。

在本实施方式中，如图19所示，所述显示部构成为，显示输出用滑动键641作为所述输出设定键640。

所述输出用滑动键641能够隔着与所述驱动体110的输出零相当的“0”位置而在“+100”位置与“－100”位置之间进行滑动操作。

在此，+(正)是指所述驱动体110的输出方向是使所述下部支架140绕致动器侧枢支轴线Y向一方侧(例如，使小腿相对于大腿伸展的方向)转动的方向，－(负)是指所述驱动体110的输出方向是使所述下部支架140绕致动器侧枢支轴线Y向另一方侧(例如，使小腿相对于大腿弯曲的方向)转动的方向。

所述显示部可以构成为，显示用于输入辅助力的大小的输出用增减键645来代替所述输出用滑动键641或者除了显示所述输出用滑动键641以外还显示所述输出用增减键645，作为所述输出设定键640。

如图19所示，在本实施方式中，所述显示部构成为显示所述输出用滑动键641及所述输出用增减键645作为所述输出设定键640，所述输出用滑动键641及所述输出用增减键645联动。

而且，在本实施方式中，在所述终端侧控制部601中保存有多种由所述驱动体110输出的辅助力的波形模式，所述触摸面板610能够从所述多个波形模式中选择操作任意的波形模式。

具体而言，所述显示部构成为，显示用于从多个波形模式中选择任意的波形模式的波形模式选择键650。并且，所述终端侧控制部601生成将由所述定时设定键620选择出的期间设为步行辅助力赋予期间，将由所述输出设定键640指定了的输出值设为步行辅助力的大小，并且，将由所述波形模式选择键650选择出的波形模式设为步行辅助力的输出波形的输出模式设定数据。

通过具备该构成，能够对使用者提供更适当的步行辅助力。

在图19所示的方式中，能够选择波形模式P1～P4的4个波形模式，所述显示部显示分别选择波形模式P1～P4的第1～第4波形模式选择键651～654作为所述波形模式选择键650。

模式P1是如下的输出模式：以当基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力开始定时(在图19的例子中为87％)时开始步行辅助力的输出且在基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力结束定时(在图19的例子中为20％)的时间点下使步行辅助力的大小成为设定值(在图19的例子中为－100％)的方式，从所述辅助力开始定时到所述辅助力结束定时为止使步行辅助力的大小逐渐增加。

模式P2是如下的输出模式：以当基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力开始定时(在图19的例子中为87％)时开始设定值(在图19的例子中为－100％)的大小的步行辅助力的输出且在基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力结束定时(在图19的例子中为20％)的时间点下使步行辅助力成为零的方式，从所述辅助力开始定时到所述辅助力结束定时为止使步行辅助力的大小逐渐减少。

模式P3是如下的输出模式：当基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力开始定时(在图19的例子中为87％)时开始设定值(在图19的例子中为－100％)的大小的步行辅助力的输出并将该输出维持至所述辅助力结束定时且在基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力结束定时(在图19的例子中为20％)的时间点下使步行辅助力停止。

模式P4是如下的输出模式：当基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力开始定时(在图19的例子中为87％)时开始步行辅助力的输出，并以预先设定的倾斜度增加至设定值(在图19的例子中为－100％)，且当基于大腿相位角φ所算出的步行动作定时到达所述辅助力结束定时(在图19的例子中为20％)前的预定定时时使步行辅助力的输出开始减少，并在到达所述辅助力结束定时(在图19的例子中为20％)的时间点下使步行辅助力为零，以所述辅助力开始定时及所述辅助力结束定时之间的20％～80％的期间的步行辅助力成为设定值(在图19的例子中为－100％)的方式设定步行辅助力的倾斜度。

而且，在本实施方式中，所述终端侧控制部601构成为将一个步行周期划分管理为预先设定的n个(n为2以上的整数)输出设定期间，所述触摸面板610能够按n个输出设定期间中的每个输出设定期间输入辅助力设定值。

具体而言，所述显示部构成为，显示用于选择第1～第n输出设定期间中的输入辅助力设定值的一个输出设定期间的输出设定期间选择键660。

在图19所示的方式中，作为第1～第n输出设定期间，准备了A1～A4这4个输出设定期间，所述显示部显示第1～第4期间选择键661～664作为输出设定期间选择键660。

当通过对所述输出设定期间选择键的人为操作而选择第1～第n输出设定期间中的任意一个输出设定期间时，所述终端侧控制部将所选择的一个输出设定期间识别为可编辑状态，将在该时间点下由所述定时设定键、所述输出设定键以及所述波形模式选择键设定的值作为识别为可编辑状态的该一个输出设定期间的输出模式设定数据进行存储。

根据该构成，能够在一个步行周期中设定n个输出模式的步行辅助力，能够对使用者提供更合适的步行辅助。

在本实施方式中，所述触摸面板610构成为，能够仅使n个输出设定期间中的被选择的一个或多个(2个以上且n个以下)输出设定期间的辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据。

详细而言，所述终端装置600(在本实施方式中为平板)能够针对n个输出设定期间中的每个输出设定期间，通过对数据反映键670的人为操作来选择是否使输入了的辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据。

在图19所示的例子中，所述显示部构成为，显示接通(ON)键671及断开(OFF)键672作为所述数据反映键670。

在该情况下，在通过所述输出设定期间选择键660将一个输出设定期间选择为可编辑状态的状态下，当接通键671被操作时，所述终端侧控制部601使该一个输出设定期间的辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据。

与此相反，在通过所述输出设定期间选择键660将一个输出设定期间选择为可编辑状态的状态下，当断开键672被操作时，所述终端侧控制部601虽然存储该一个输出设定期间的辅助力设定值，但不使其反映于所述输出模式设定数据。

在该情况下，通过断开键672的操作不使辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据的输出设定期间由所述输出设定期间选择键660选择，再次成为可编辑状态，并且，当在该状态下接通键671被操作时，所述终端侧控制部601进行使所存储的该输出设定期间的辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据的处理。

另外，如图19所示，在本实施方式中，所述显示部具有显示包括所述定时设定键620、所述输出设定键640以及所述波形模式选择键650的输入键的输入键显示区域611、和设置于与所述输入键显示区域611不同的区域的数据显示区域613。

所述显示部构成为在所述数据显示区域613中图表显示所述输出模式设定数据。

在图19所示的例子中，所述图表显示为折线图表。

通过具备该构成，使用者能够容易地掌握该时间点下的输出模式设定数据的内容。

此外，图19所示的图表示出如下状态下的输出模式设定数据：A1输出设定期间及A2输出设定期间的辅助力设定值被反映于所述输出模式设定数据的状态(即，接通键671被操作了的状态)，且A3输出设定期间及A4输出设定期间的辅助力设定值未被反映于所述输出模式设定数据的状态(即，断开键672被操作了的状态)，A1输出设定期间的辅助力设定值的辅助力开始定时为87％、辅助力结束定时为20％、步行辅助力设定值为－100％、波形模式为P3且A2输出设定期间的辅助力设定值的辅助力开始定时为24％、辅助力结束定时为40％、步行辅助力设定值为+100％、波形模式为P3的状态。

优选的是，所述显示部可以构成为，以第1色显示所述多个(在图19的例子中为A1～A4这4个)输出设定期间选择键中的当前被选择而成为可编辑状态的输出设定期间的期间选择键(在图19的例子中为第1期间选择键661)，以与所述第1色不同的第2色显示所述多个输出设定期间选择键中的当前未被选择但辅助力设定值已输入的输出设定期间的期间选择键(在图19的例子中为第2期间选择键662)，并且，以与所述第1及第2色不同的第3色显示所述多个输出设定期间选择键中的辅助力设定值为未输入的输出设定期间的期间选择键(在图19的例子中为第3及第4期间选择键663、664)。

根据该构成，能够针对多个输出设定期间中的每个输出设定期间容易地掌握辅助力设定值是否已输入。

如前所述，所述终端侧控制部601与对所述应用键630的人为操作相应地，将所述输出模式设定数据向所述致动器侧控制装置500发送，所述致动器侧控制装置500构成为，当从所述终端装置600(在本实施方式中为平板)接收到所述输出模式设定数据时，将该输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存，但在本实施方式中，构成为也能够进行向相反方向的数据发送(即，从所述致动器侧控制装置500向所述终端装置600(在本实施方式中为平板)的数据发送)。

即，如图19所示，所述显示部构成为显示读入键635，所述终端侧控制部601在所述读入键635被操作时，经由所述无线通信部503、603从所述致动器侧控制装置500读入输出模式保存数据，将读入的输出模式设定数据作为输出模式设定数据而图表显示于所述数据显示区域613。

通过具备该构成，能够通过所述终端装置600(在本实施方式中为平板)而容易地确认在该时间点下由所述致动器单元100使用中的输出模式保存数据的辅助力设定值，并且能够实现对该输出模式保存数据施加编辑而生成新的输出模式设定数据的作业的容易化。

优选的是，所述显示部可以构成为，在显示于所述数据显示区域613的输出模式设定数据与保存于所述致动器侧控制装置500的输出模式保存数据是相同数据的情况下以第1色进行所述图表显示，并且，在显示于所述数据显示区域613的输出模式设定数据与保存于所述致动器侧控制装置500的输出模式保存数据不同的情况下以与第1色不同的第2色进行图表显示。

具体而言，在由所述读入键635从所述致动器侧控制装置500读入输出模式保存数据并使该输出模式保存数据图表显示于所述数据显示区域613的阶段，显示于所述数据显示区域613的输出模式数据与存储于所述终端装置600(在本实施方式中为平板)的输出模式设定数据相同。因此，在该状态(读入且无编辑状态)下，以第1色进行所述图表显示。

当从所述读入且无编辑状态操作输入键(在图19的例子中为所述定时设定键620、所述输出设定键640以及所述波形模式选择键650中的任一个)时，操作后的内容被反映于所述数据显示区域613的图表显示。在该时间点下，显示于所述数据显示区域613的输出模式设定数据的内容与保存于所述致动器侧控制装置500的输出模式保存数据的内容不同。因此，所述图表显示从第1色变更为第2色。

然后，操作所述应用键630，将所述终端装置600(在本实施方式中为平板)的输出模式设定数据向所述致动器侧控制装置500发送，当所述致动器侧控制装置500将所述输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存时，在该时间点下，显示于所述数据显示区域613的输出模式设定数据与保存于所述致动器侧控制装置500的输出模式保存数据成为相同内容。因此，所述图表显示从第2色返回到第1色。

根据该构成，能够有效地防止在违反了意愿的辅助力设定状态、即显示于所述终端装置600(在本实施方式中为平板)的输出模式设定数据与保存于所述致动器单元100的输出模式保存数据不同的状态下使所述致动器单元100工作的情况。

此外，图19所示的附图标记680是示出所述终端装置600(在本实施方式中为平板)及所述致动器单元侧控制装置500是否处于可无线通信状态的显示，附图标记682是用于使所述致动器单元100从所述终端装置600(在本实施方式中为平板)向工作断开状态转变的工作停止键。

另外，所述终端装置600(在本实施方式中为平板)能够按每个使用者与ID、密码建立关联来保存辅助力设定值，能够使通过输入ID及密码而保存的辅助力设定值显示于显示部。

附图标记说明

1 膝踝足支具

10 大腿侧支具

30 小腿侧支具

100 致动器单元

110 驱动体

120 上部支架

140 下部支架

150 致动器侧转动连结部

500 致动器侧控制装置

510 大腿姿势检测单元

600 平板(终端装置)

601 终端侧控制部

603 终端侧无线通信部

610 触摸面板

611 输入键显示区域

613 数据显示区域

X 支具侧枢支轴线

Y 致动器侧枢支轴线

Claims (10)

1.一种步行动作辅助装置，所述步行动作辅助装置具备能够相对于膝踝足支具装卸的致动器单元、和终端装置，所述膝踝足支具具有分别穿戴于使用者的大腿及小腿的大腿侧支具及小腿侧支具且所述小腿侧支具以能够相对于所述大腿侧支具绕支具侧枢支轴线转动的方式与所述大腿侧支具连结，所述步行动作辅助装置的特征在于，

所述致动器单元具有：上部支架及下部支架，所述上部支架及下部支架能够分别与所述大腿侧支具及所述小腿侧支具连结；致动器侧转动连结部，所述致动器侧转动连结部以使得所述下部支架能够相对于所述上部支架绕致动器侧枢支轴线转动的方式将所述两支架连结；驱动体，所述驱动体安装于所述上部支架并产生使所述下部支架绕致动器侧枢支轴线转动的驱动力；大腿姿势检测单元，所述大腿姿势检测单元能够检测与作为使用者的大腿的前后摆动角度的髋关节角度相关联的角度关联信号；以及致动器侧控制装置，所述致动器侧控制装置掌管所述驱动体的工作控制，

所述致动器侧控制装置构成为，基于一个采样定时下的所述角度关联信号算出所述一个采样定时下的大腿相位角，并且基于所述大腿相位角算出所述一个采样定时的步行周期中的步行动作定时，对保存于该致动器侧控制装置的、表示步行周期中的步行动作定时与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式保存数据应用所述一个采样定时的步行动作定时，算出在所述一个采样定时下应对所述下部支架赋予的辅助力，以输出所述辅助力的方式执行所述驱动体的工作控制，

所述终端装置具有显示部、输入部、终端侧控制部、以及在与所述致动器侧控制装置之间进行无线通信的无线通信部，并能够经由所述输入部输入包括使用步行周期中的步行动作定时来指定对所述下部支架赋予辅助力的期间的辅助力赋予期间的辅助力设定值，

所述终端侧控制部基于经由所述输入部输入了的辅助力设定值，生成表示步行周期中的步行动作定时与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的输出模式设定数据，与经由所述输入部的人为发送操作相应地将所述输出模式设定数据经由所述无线通信部向所述致动器侧控制装置发送，

所述致动器侧控制装置将从所述终端装置接收到的所述输出模式设定数据作为所述输出模式保存数据进行覆盖保存。

2.根据权利要求1所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述辅助力赋予期间为由以在使步行周期中的预先设定的基准步行动作定时为零点的条件下的相对于步行周期的百分率指定的辅助力开始定时及辅助力结束定时划出的期间。

所述输出模式设定数据为表示在使所述基准步行动作定时为零点的状态下的步行动作定时相对于步行周期的百分率与对所述下部支架赋予的辅助力的大小之间的关系的数据。

3.根据权利要求1或2所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述终端装置经由所述输入部，除了能够输入所述辅助力赋予期间以外，还能够输入在所述辅助力赋予期间赋予的辅助力的大小作为所述辅助力设定值。

4.根据权利要求3所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

能够作为所述辅助力设定值输入的辅助力的大小包括以相对于所述驱动体的预定基准输出值的百分率指定的输出值和表示所述下部支架的绕致动器侧枢支轴线的转动方向的所述驱动体的输出方向。

5.根据权利要求3或4所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

在所述终端侧控制部中保存有多种由所述驱动体输出的辅助力的波形模式，

所述终端装置能够经由所述输入部从所述多个波形模式中选择一个波形模式，

所述辅助力设定值包括经由所述输入部被选择的波形模式。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述终端侧控制部构成为将一个步行周期划分管理为预先设定的n个输出设定期间，n为2以上的整数，

所述终端装置能够经由所述输入部按n个输出设定期间中的每个输出设定期间输入辅助力设定值。

7.根据权利要求6所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述终端装置能够经由所述输入部，选择所述n个输出设定期间中的、使辅助力设定值反映于所述输出模式设定数据的一个或多个输出设定期间。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述显示部具有显示用于进行人为操作的输入键的输入键显示区域、和对所述输出模式设定数据进行图表显示的数据显示区域。

9.根据权利要求8所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述终端侧控制部与经由所述输入部的人为读入操作相应地经由所述无线通信部从所述致动器侧控制装置读入输出模式保存数据，在所述数据显示区域作为输出模式设定数据进行图表显示。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的步行动作辅助装置，其特征在于，

所述终端装置为具备作为所述显示部及所述输入部发挥作用的触摸面板的平板终端。

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