DE102019113902A1

DE102019113902A1 - Unterstützungsgerät

Info

Publication number: DE102019113902A1
Application number: DE102019113902.3A
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Ohta; Kazuyoshi OHTSUBO
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2019-11-28
Also published as: JP2019206046A; JP7095407B2; CN110539287A; US20190358807A1

Abstract

Ein Unterstützungsgerät (1B) hat ein an dem Körper getragenes Bauteil (2B), das zumindest um eine Hüfte eines Benutzers getragen ist, eine Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL), die auf dem an dem Körper getragenen Bauteil (2B) und jedem Oberschenkel des Benutzers montiert ist, eine Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL), die ein Stellglied aufweist, das konfiguriert ist, ein Unterstützungsmoment zu erzeugen, einen Steuerkasten (37B), der oberhalb der Hüfte des Benutzers auf dem an dem Körper getragenen Bauteil vorgesehen ist, wobei der Steuerkasten (37B) die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) aufnimmt, und eine Steuerung (61), die konfiguriert ist, die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) zu steuern, und eine Leistungsübertragungungseinheit (32BR, 32BL, 71R, 71L, 72R, 72L, 73R, 73L, 74R, 74L), die konfiguriert ist, das in dem Steuerkasten (37B) erzeugte Unterstützungsmoment zu der Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) zu übertragungen. Das Unterstützungsgerät (1B) reduziert eine Last auf einen unteren Rücken des Benutzers durch Unterstützen des Benutzers mit einer Bewegung von jedem Oberschenkel relativ zu dem unteren Rücken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterstützungsgerät, das einen Benutzer mit Bewegungen eines zu Bewegen beabsichtigten Körperteils unterstützt.
Zum Beispiel offenbart die Druckschrift JP 2017- 154210 A ein Bewegungsunterstützungsgerät. Das Bewegungsunterstützungsgerät wird auf einem Körper eines Benutzers getragen und reduziert eine Last auf den unteren Rücken (Unterrücken) des Benutzers durch Unterstützen des Benutzers mit der Bewegung, sich zu der Zeit des Aufhebens eines Gepäckstücks aufzurichten. Das Bewegungsunterstützungsgerät hat einen Taillengurt, einen rechten Schultergurt, einen linken Schultergurt, eine Rückenplatte, eine untere Rückenplatte, ein rechtes Körperteil, ein rechtes Oberschenkeldrückteil, ein linkes Körperteil, ein linkes Oberschenkeldrückteil und andere Teile. Der Taillengurt wird um die Hüfte des Benutzers getragen. Ein Ende des rechten Schultergurts ist mit der rechten Vorderseite des Taillengurts über die rechte Schulter des Benutzers verbunden. Das andere Ende des rechten Schultergurts ist mit der rechten Rückseite des Taillengurts verbunden. Ein Ende des linken Schultergurts ist mit der linken Vorderseite des Taillengurts über die linke Schulter des Benutzers verbunden. Das andere Ende des linken Schultergurts ist mit der linken Rückseite des Taillengurts verbunden. Das rechte Körperteil nimmt eine rechte Antriebseinheit auf, die ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen der Bewegung des rechten Oberschenkels durch das rechte Oberschenkeldrückteil erzeugt. Das rechte Körperteil ist mit der rechten Seite (rechter Hüftabschnitt) des Taillengurts verbunden. Das linke Körperteil nimmt eine linke Antriebseinheit auf, die ein Moment zum Unterstützen der Bewegung des linken Oberschenkels durch das linke Oberschenkeldrückteil erzeugt. Das linke Körperteil ist mit der linken Seite (linker Hüftabschnitt) des Taillengurts verbunden. Die Rückenplatte ist in dem Bereich des Rückens zwischen beiden Schultern des Benutzers vorgesehen. Die Rückenplatte ist mit dem rechten Körperteil und dem linken Körperteil durch einen rechten Seitenrahmen und einen linken Seitenrahmen verbunden. Ein Rückenrahmen ist zwischen dem rechten Seitenrahmen und dem linken Seitenrahmen vorgesehen. Die untere Rückenplatte ist mit dem Rückenrahmen verbunden. Jedes aus dem rechten Körperteil und dem linken Körperteil nimmt einen Motor, eine Leistungszufuhr, einen Sensor und andere Teile als die Antriebseinheit auf.
In dem in der Druckschrift JP 2017 - 154210 A beschriebenen Bewegungsunterstützungsgerät sind der Motor, die Leistungszufuhr, der Sensor und andere Teile in jedem aus dem rechten Körperteil, das an dem rechten Hüftbereich des Benutzers vorgesehen ist, und dem linken Körperteil, das an dem linken Hüftbereich des Benutzers vorgesehen ist, aufgenommen. Deswegen sind das rechte Körperteil und das linke Körperteil bemerkenswert sperrig und schwer. Da das rechte Körperteil und das linke Körperteil sperrig sind, besteht hier ein großer Vorsprung von sowohl der rechten wie auch der linken Seite des Benutzers. Wenn der Benutzer ein Gepäckstück hochhebt, können deswegen Bewegungen der Arme des Benutzers mit dem rechten Körperteil und dem linken Körperteil zusammenstoßen, mit dem Ergebnis, dass eine geeignete Bewegungsunterstützung nicht durchgeführt werden kann. Da zusätzlich jedes aus dem rechten Körperteil und dem linken Körperteil den Motor, die Leistungszufuhr, den Sensor und andere Teile in einem großen Gehäuse aufgenommen aufweist und sogar bemerkenswert schwer ist, wenn jedes aus dem rechten Körperteil und dem linken Körperteil in der Lage ist, die Bewegung mit einem entsprechenden einen der Schenkel zu unterstützen, kann dessen Gewicht die Wirkung des Reduzierens einer Last auf den unteren Rücken des Benutzers abschwächen.
Die Erfindung wurde unter Betrachtung der voranstehend beschriebenen Situation vorgenommen, und sie stellt ein weiter leichtgewichtiges Unterstützungsgerät bereit, das nicht mit der Bewegung von jedem Arm eines Benutzers zusammenstößt, wenn der Benutzer eine Aufhebebewegung oder eine Absetzbewegung durchführt.
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Unterstützungsgerät, das eine Last auf einen unteren Rücken (Unterrücken) eines Benutzers durch Unterstützen des Benutzers mit einer Bewegung von jedem Oberschenkel des Benutzers relativ zu dem unteren Rücken unterstützt. Das Unterstützungsgerät hat: ein an einem Körper getragenes Bauteil, das zumindest um eine Hüfte des Benutzers getragen ist; eine Oberschenkeleinheit, die an dem an dem Körper getragenen Bauteil und jedem Oberschenkel des Benutzers montiert ist, wobei die Oberschenkeleinheit konfiguriert ist, ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen des Benutzers mit einer Bewegung des Oberschenkels relativ zu dem unteren Rücken oder einer Bewegung des unteren Rückens relativ zu dem Oberschenkel zu unterstützen; eine Momenterzeugungseinheit, die ein Stellglied aufweist, das konfiguriert ist, das Unterstützungsmoment zu erzeugen; ein Steuerkasten, der oberhalb der Hüfte des Benutzers auf dem an dem Körper getragenen Bauteil vorgesehen ist, wobei der Steuerkasten die Momenterzeugungseinheit und eine Steuerung aufnimmt, die konfiguriert ist, die Momenterzeugungseinheit zu steuern; und eine Leistungsübertragungungseinheit, die konfiguriert ist, ein in dem Steuerkasten erzeugtes Unterstützungsmoment zu der Oberschenkeleinheit zu übertragungen.
Da mit dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät die Momenterzeugungseinheit und die Steuerung in dem Steuerkasten aufgenommen sind, der oberhalb der Hüfte des Benutzers vorgesehen ist, ist keine Momenterzeugungseinheit (wie zum Beispiel ein Motor) oder eine Batterie an einem rechten Hüftbereich oder linken Hüftbereich des Benutzers vorgesehen. Deswegen gibt es keine sperrigen Teile, die mit Bewegungen der Arme des Benutzers während einer Aufhebebewegung oder einer Absetzbewegung in dem rechten Hüftbereich oder linken Hüftbereich des Benutzers zusammenstoßen. Zusätzlich sind die Momenterzeugungseinheit zum Unterstützen eines rechten Oberschenkels und die Momenterzeugungseinheit zum Unterstützen eines linken Oberschenkels gesammelt in dem einzelnen Steuerkasten aufgenommen, so dass ein Gehäuse und andere Teile geteilt werden können. Somit ist das Gewicht des Unterstützungsgeräts weiter reduziert.
In dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät kann die Leistungsübertragungungseinheit ein Kabel und ein Spannungsanpassungsteil haben, das konfiguriert ist, die Spannung des Kabels anzupassen.
Mit dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät ist die Leistungsübertragungungseinheit einfach und leichtgewichtig.
In dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät kann das an dem Körper getragene Bauteil ein unteres Rückenstützteil haben, das um die Hüfte des Benutzers getragen ist; die Oberschenkeleinheit kann eine rechte Oberschenkeleinheit haben, die an einem rechten Oberschenkel des Benutzers getragen ist, und eine linke Oberschenkeleinheit, die an einem linken Oberschenkel des Benutzers getragen ist; und die rechte Oberschenkeleinheit kann an dem unteren Rückenstützteil über eine rechte Hüftbasis montiert sein, und die rechte Hüftbasis kann mit einem rechten Hüftabschnitt des unteren Rückenstützteils verbunden sein; die linke Oberschenkeleinheit kann an dem unteren Rückenstützteil über eine linke Hüftbasis montiert sein, die linke Hüftbasis kann mit einem linken Hüftabschnitt des unteren Rückenstützteils verbunden sein; die Leistungsübertragungungseinheit kann einen rechten Rahmen und einen linken Rahmen haben, die rechte Hüftbasis und der Steuerkasten können über den rechten Rahmen verbunden sein, die linke Hüftbasis und der Steuerkasten können über den linken Rahmen verbunden sein; und jedes aus dem rechten Rahmen und dem linken Rahmen können in einer Richtung nach links und rechts mit Bezug auf den das Unterstützungsgerät tragenden Benutzer eine geringere Steifigkeit als die Steifigkeit in einer Richtung nach vorne und hinten mit Bezug auf den Benutzer aufweisen, jedes aus dem rechten Rahmen und dem linken Rahmen kann konfiguriert sein, sich elastisch zu verformen, um sich für eine Breite der Hüfte des Benutzers in die Richtung nach rechts und links zu krümmen.
Mit dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät werden eine einfache und nicht sperrige Konfiguration an dem rechten Hüftbereich und dem linken Hüftbereich erlangt. Zusätzlich wird eine Anpassung für die Breite der Hüfte des Benutzers durch eine elastische Verformung des rechten Rahmens und des linken Rahmens erlangt, so dass keine spezielle Hüfte mit Anpassungsmechanismus bereitgestellt sein muss. Somit werden eine Größenreduktion und Gewichtsreduktion weiter verbessert.
In dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät kann die Oberschenkeleinheit einen an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt haben, der eine Oberfläche aufweist, die den Oberschenkel des Benutzers berührt, und einen Oberschenkelgurt, der um den Oberschenkel des Benutzers gewunden ist; der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt kann eine Mehrzahl Schlitze entlang einer Oberschenkelerstreckungsrichtung aufweisen, die eine Richtung ist, in der der Oberschenkel des Benutzers sich erstreckt; der Oberschenkelgurt kann durch die Schlitze eingefügt sein; und eine Länge der Schlitze in der Oberschenkelerstreckungsrichtung kann derart größer als eine Länge des Oberschenkelgurts in der Oberschenkelerstreckungsrichtung sein, dass der durch die Schlitze eingefügte Oberschenkel entlang der Oberschenkelerstreckungsrichtung der Schlitze gleitfähig ist.
Da mit dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät der fest um den Oberschenkel des Benutzers gewundene Oberschenkelgurt in der Oberschenkelerstreckungsrichtung entlang der Schlitze in Erwiderung auf einen Schwenkwinkel des Oberschenkels relativ zu dem Oberkörper des Benutzers gleitfähig ist, muss kein besonderer Gleitmechanismus für den an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt bereitgestellt werden. Somit werden eine Größenreduktion und eine Gewichtsreduktion weiter verbessert.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:

Die 1 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der allgemeinen Konfiguration eines Unterstützungsgeräts einer ersten Ausführungsform darstellt;
die 2 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der allgemeinen Konfiguration eines Unterstützungsgeräts ist, von dem ein Teil eines Jackenteils von dem des Unterstützungsgeräts der 1 geändert ist;
die 3 eine perspektivische Explosionsansicht des in der 1 gezeigten Unterstützungsgeräts ist;
die 4 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines an einem Körper getragenen Bauteils in dem in der 1 gezeigten Unterstützungsgerät ist;
die 5 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung von Stellgliedeinheiten in dem in der 1 gezeigten Unterstützungsgerät ist;
die 6 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines Rahmenteils darstellt, das ein Element des an dem Körper getragenen Bauteils ist;
die 7 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines unteren Rückenstützteils darstellt, das ein Element des an dem Körper getragenen Bauteils ist;
die 8 ein Expansionsplan ist, der ein Beispiel der Struktur des unteren Rückenstützteils darstellt;
die 9 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines Rucksackteils (des Rahmenteils) darstellt, das ein Element des an dem Körper getragenen Bauteils ist;
die 10 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines Zustands ist, in dem das Jackenteil, das ein Element des an dem Körper getragenen Bauteils ist, mit dem Rucksackteil und dem Rahmenteil verbunden ist; die 11 ein Expansionsplan ist, der ein Beispiel der Struktur des Jackenteils darstellt;
die 12 eine perspektivische Ansicht der Stellgliedeinheit (rechts) in dem in der 1 gezeigten Unterstützungsgerät ist;
die 13 eine perspektivische Ansicht ist, die ein anderes Beispiel der in der 12 gezeigten Stellgliedeinheit (rechts) ist;
die 14 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Struktur um einen an einem Oberschenkel getragenen Abschnitt (Körperhalteabschnitt) darstellt;
die 15 eine Ansicht ist, die ein Beispiel darstellt, in dem ein unter dem Knie angeordneter Gurt zu dem in der 14 gezeigten Körperhalteabschnitt hinzugefügt ist;
die 16 eine Ansicht ist, die ein Beispiel darstellt, in dem ein drittes Gelenk des an dem Oberschenkel getragenen Abschnitts (Körperhalteabschnitt) in der in der 13 gezeigten Stellgliedeinheit (rechts) auf der Vorderseite des Oberschenkels eines Benutzers vorgesehen ist;
die 17 eine Ansicht ist, die ein Beispiel darstellt, in dem das dritte Gelenk des an dem Oberschenkel getragenen Abschnitts (Körperhalteabschnitt) in der in der 13 gezeigten Stellgliedeinheit (rechts) auf der Seite vorgesehen ist, die die äußere Seite des Oberschenkels des Benutzers ist;
die 18 eine Ansicht ist, die ein Beispiel darstellt, in dem das dritte Gelenk des an dem Oberschenkel getragenen Abschnitts (Körperhalteabschnitt) in der in
der 13 gezeigten Stellgliedeinheit (rechts) auf der Rückseite des Oberschenkels des Benutzers vorgesehen ist;
die 19 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die ein Beispiel der inneren Struktur der Stellgliedeinheit darstellt;
die 20 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel einer inneren Struktur der Stellgliedeinheit darstellt;
die 21 eine Ansicht ist, die einen aufgerichteten Zustand darstellt, in dem der das Unterstützungsgerät tragende Benutzer aufgerichtet ist;
die 22 eine Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem der Benutzer von dem aus der 21 ersichtlichen Zustand den Oberkörper nach vorwärts beugt, und das Rahmenteil und andere Teile um eine angenommene Schwenkachse geschwenkt sind;
die 23 eine Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung einer Betätigungseinheit darstellt;
die 24 eine Ansicht ist, die Eingaben und Ausgaben einer Steuerung darstellt;
die 25 eine Ansicht ist, wie eine Betriebsart, Verstärkung und Anstiegsrate durch die Betätigungseinheit geändert (angepasst) werden;
die 26 ein Steuerblockdiagramm zum Steuern der Stellgliedeinheit und die Steuerung ist;
die 27 ein Flussdiagramm ist, das den allgemeinen Vorgang ausgehend von dem aus der 26 ersichtlichen Steuerblockdiagramm darstellt;
die 28 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs einer Anpassungsbestimmung, Eingabeverarbeitung und Momentänderungsberechnung in S100 in dem aus der 27 ersichtlichen Flussdiagramm darstellt;
die 29 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs einer Bewegungsartbestimmung in S200 in dem aus der 27 ersichtlichen Flussdiagramm darstellt;
die 30 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs eines Herunterbringens (rechts) in SD000R in dem aus der 27 ersichtlichen Flussdiagramm darstellt;
die 31 eine Ansicht ist, die eine Szene der Arbeit des Herunterbringens des Benutzers darstellt;
die 32 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Eigenschaften der Benutzermomentänderungsgrößenunterstützung darstellt;
die 33 ein Diagramm ist, das ein Beispiel von Eigenschaften einer Vorbeugwinkel-Nach-Unten-Bring-Moment-Begrenzung darstellt;
die 34 ein Zeitdiagramm ist, das einen Zustand einer Änderung in einem Vorbeugewinkel und einer Änderung in einem Nach-Unten-Bring-UnterstützungsMoment zu einer Zeit ist, zu der der Benutzer eine Nach-Unten-Bring-Arbeit durchführt;
die 35 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs eines Aufhebens in SU000 in dem in der 27 gezeigten Flussdiagramm darstellt;
die 36 ein Zustandsübertragungungsdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs einer Bewegungszustandsbestimmung in SS000 in dem in der 35 gezeigten Flussdiagramm darstellt;
die 37 ein Diagramm ist, das einen Zustand einer Änderung in einem Vorbeugewinkel und einer Änderung in einem Aufhebe-Unterstützungsmoment zu einem Übergang eines Bewegungsstatus darstellt, wenn der Benutzer eine Aufhebearbeit durchführt;
die 38 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Bestimmungsvorgangs darstellt, um zu bestimmen, ob die Anstiegsrate (rechts) in SS1000R in dem in der 35 gezeigten Flussdiagramm zu verschieben ist;
die 39 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel von Eigenschaften einer unteren Zeitverschiebungsgrenze und ein Beispiel von Eigenschaften einer oberen Zeitverschiebungsgrenze darstellt;
die 40 eine Tabelle ist, die ein Beispiel einer Rate von Eigenschaften einer Anstiegsübergangszeit ist;
die 41 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel von Eigenschaften einer Zeitunterstützungsgröße darstellt;
die 42 ein Flussdiagramm ist, das die Details eines Vorgangs einer Unterstützungsmomentberechnung (rechts) in SS170R in dem in der 35 gezeigten Flussdiagramm darstellt;
die 43 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel von Eigenschaften eines Zeitaufhebemoments und Eigenschaften eines Vorbeugewinkel-Maximalaufhebemoments darstellt;
die 44 eine Tabelle ist, die ein Beispiel von Eigenschaften eines Verstärkungsabmilderungskoeffizienten darstellt;
die 45 ein Diagramm ist, das ein Beispiel von Eigenschaften einer Unterstützungsverhältnismomentabmilderungsrate darstellt;
die 46 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der allgemeinen Konfiguration eines Unterstützungsgeräts einer zweiten Ausführungsform darstellt;
die 47 eine perspektivische Explosionsansicht des in der 46 gezeigten Unterstützungsgeräts ist;
die 48 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung eines an einem Körper getragenen Bauteils in dem in der 46 gezeigten Unterstützungsgeräts ist;
die 49 eine Ansicht (Seitenansicht) ist, die eine Leistungsübertragungungseinheit darstellt, die Leistung von einer rechten Antriebsriemenscheibe eines Rucksackteils zu einer rechten angetriebenen Riemenscheibe eines rechten Hüftbasisteils überträgt;
die 50 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in der 49 ist;
die 51 eine Ansicht (Vorderansicht) ist, die die Leistungsübertragungungseinheit darstellt, die Leistung von der rechten Antriebsriemenscheibe des Rucksackteils zu der rechten angetriebenen Riemenscheibe des rechten Hüftteils überträgt;
die 52 eine Ansicht ist, die die Konfiguration der Momenterzeugungseinheiten darstellt, die in dem Rucksackteller aufgenommen sind;
die 53 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die ein Beispiel der Konfiguration der Momenterzeugungseinheit darstellt;
die 54 eine Ansicht ist, die ein Beispiel der Erscheinung einer Oberschenkeleinheit, eines an dem Oberschenkel getragenen Abschnitts und eines Oberschenkelgurts darstellt; und
die 55 eine Ansicht ist, die ein Beispiel darstellt, in dem die Leistungsübertragungungseinheit, die aus den Riemenscheiben und Kabeln aufgebaut ist, die in der 49 gezeigt sind, durch eine Leistungsübertragungungseinheit ersetzt ist, die aus einem Parallel-Gestänge aufgebaut ist.

Im Folgenden wird die allgemeine Struktur eines Unterstützungsgeräts 1 (siehe die 1) einer ersten Ausführungsform, der Vorgang einer Steuerung des Unterstützungsgeräts und Ähnliches mit Bezug auf die 1 bis 45 beschrieben, und die allgemeine Struktur eines Unterstützungsgeräts B (siehe die 46) einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 46 bis 55 beschrieben. Der Vorgang einer Steuerung des Unterstützungsgeräts 1B der zweiten Ausführungsform ist ähnlich zu dem Vorgang der Steuerung des Unterstützungsgeräts 1 der ersten Ausführungsform, und so wird dessen Beschreibung ausgelassen. Das Unterstützungsgerät 1 der ersten Ausführungsform ist ein Beispiel der Struktur, in der Momenterzeugungseinheiten wie zum Beispiel Elektromotoren entsprechend an dem rechten Hüftbereich und dem linken Hüftbereich eines Benutzers getragen werden. Das Unterstützungsgerät 1B der zweiten Ausführungsform ist ein Beispiel der Struktur, in der Momenterzeugungseinheiten wie zum Beispiel Elektromotoren in einem Rucksackteil 37B (siehe die 46, die als ein Steuerkasten betrachtet werden kann) aufgenommen sind, der oberhalb der Hüfte eines Benutzers vorgesehen ist.
Im Folgenden wird die allgemeine Struktur des Unterstützungsgeräts 1 mit Bezug auf die 1 bis 25 beschrieben. Das Unterstützungsgerät 1 unterstützt zum Beispiel den Benutzer in dem Schwenken der Oberschenkel relativ zu dem unteren Rücken (oder des unteren Rückens relativ zu den Oberschenkeln), wenn der Benutzer ein Gepäck (eine Last) aufhebt (oder wenn der Benutzer ein Gepäck absetzt), oder unterstützt den Benutzer in dem Schwenken der Oberschenkel relativ zu dem unteren Rücken, wenn der Benutzer geht. Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse in den Zeichnungen liegen zueinander rechtwinklig. Von dem das Unterstützungsgerät tragenden Benutzer aus betrachtet kann die X-Achsenrichtung als eine Richtung nach vorwärts betrachtet werden, die Y-Achsenrichtung kann als eine Richtung nach links betrachtet werden, und die Z-Achsenrichtung kann als eine Richtung nach oben betrachtet werden.
Die 1 zeigt die allgemeine Erscheinung des Unterstützungsgeräts 1. Die 2 zeigt die allgemeine Erscheinung des Unterstützungsgeräts 1A, von dem ein rechter Achselgurt 25R und ein linker Achselgurt 25L in der 1 mit einem Nahkontaktgurt 25RL ersetzt sind. Das Unterstützungsgerät 1A (ein an einem Körper getragenes Bauteil 2A und ein Jackenteil 20A), das aus der 2 ersichtlich ist, unterscheidet sich von dem Unterstützungsgerät 1 (einem an einem Körper getragenen Bauteil 2 und einem Jackenteil 20), das aus der 1 ersichtlich ist, lediglich in dem Nahkontaktgurt 25RL. Deswegen wird im Folgenden das aus der 1 ersichtliche Unterstützungsgerät 1 beschrieben werden, und die Beschreibung des aus der 2 ersichtlichen Unterstützungsgeräts 1A wird ausgelassen. Die 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des aus der 1 ersichtlichen Unterstützungsgeräts 1.
Wie aus der perspektivischen Explosionsansicht der 3 ersichtlich ist, ist das Unterstützungsgerät 1 aus einem Unterrückenstützteil 10, dem Jackenteil 20, einem Rahmenteil 30, einem Rucksackteil 37, einem Kissen 37G, einer rechten Stellgliedeinheit 4R, einer linken Stellgliedeinheit 4L und anderen Teilen aufgebaut. Das an dem Körper getragene Bauteil 2 (siehe die 4) ist aus dem Unterrückenstützteil 10, dem Jackenteil 20, dem Rahmenteil 30, dem Rucksackteil 37 und dem Kissen 37G aufgebaut. Eine Stellgliedeinheit 4 ist aus der rechten Stellgliedeinheit 4R und der linken Stellgliedeinheit 4L aufgebaut. Das Unterstützungsgerät 1 hat außerdem eine Betätigungseinheit R1 (sogenannte Fernsteuereinheit) und einen Halter R1S. Die Betätigungseinheit R1 ist eine Einheit, durch die der Benutzer eine Betriebsart (Absetzunterstützungsbetriebsart, Aufhebeunterstützungsbetriebsart oder andere Betriebsarten), die Verstärkung des Unterstützungsmoments und die Anstiegsrate des Unterstützungsmoments anpasst, oder die angepassten Zustände oder andere Informationen überprüft. Der Halter R1S hält die Betätigungseinheit R1.
Das an dem Körper getragene Bauteil 2 (siehe die 4) wird zumindest um die Hüfte des Benutzers getragen. Jedes aus der rechten Stellgliedeinheit 4R und der linken Stellgliedeinheit 4L (siehe die 5) ist an dem an dem Körper getragenen Bauteil 2 montiert und ebenfalls an dem Oberschenkel des Benutzers getragen, und unterstützt den Benutzer mit der Bewegung des Oberschenkels relativ zu dem unteren Rücken oder der Bewegung des unteren Rückens relativ zu dem Oberschenkel. Im Folgenden werden das an dem Körper getragene Bauteil 2 und die Stellgliedeinheit 4 im Gegenzug beschrieben werden.
Wie aus der 3 und der 4 ersichtlich ist, hat das an dem Körper getragene Bauteil 2 das Unterrückenstützteil 10, das Jackenteil 20, das Rahmenteil 30, das Rucksackteil 37 und das Kissen 37G. Das Unterrückenstützteil 10 wird um die Hüfte des Benutzers getragen. Das Jackenteil 20 wird um die Schultern und den Rumpf des Benutzers getragen. Das Jackenteil 20 ist mit dem Rahmenteil 30 verbunden. Das Rucksackteil 37 und das Kissen 37G sind auf dem Rahmenteil 30 montiert. Das Rahmenteil 30 ist um den Rücken und die Schultern des Benutzers herum vorgesehen.
Wie aus der 3 und der 6 ersichtlich ist, hat das Rahmenteil 30 einen Hauptrahmen 33, einen rechten Nebenrahmen 32R, einen linken Nebenrahmen 32L und andere Teile. Wie aus der 6 ersichtlich ist, weist der Hauptrahmen 31 Stützkörper 31SR, 31SL, einen Verbindungsabschnitt 31R (rechter Schwenkwellenabschnitt) und einen Verbindungsabschnitt 31L (linker Schwenkwellenabschnitt) auf. Eine Mehrzahl Gurtverbindungsbohrungen 31H ist in jedem der Stützkörper 31SR, 31SL in einer oberen und einer unteren Richtung vorgesehen. Ein Ende (das obere Ende) des rechten Unterrahmens 32R ist mit dem Verbindungsabschnitt 31R verbunden. Ein Ende (oberes Ende) des linken Unterrahmens 32L ist mit dem Verbindungsabschnitt 31L verbunden. Der Verbindungsabschnitt 31R ist ein sogenannter zylindrischer Dämpfer. Der Verbindungsabschnitt 31R hat koaxial vorgesehene innere und äußere Zylinder und einen zylindrischen elastischen Körper, der zwischen dem inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder vorgesehen ist. Der äußere Zylinder ist an dem Hauptrahmen 31 befestigt. Ein Ende (oberes Ende) des rechten Unterrahmens 32R ist an dem inneren Zylinder befestigt. Ähnlich ist der äußere Zylinder des Verbindungsabschnitts 31L an dem Hauptrahmen 31 befestigt, und ein Ende (oberes Ende) des linken Unterrahmens 32L ist an dem inneren Zylinder befestigt. Somit ist der rechte Unterrahmen 32R um eine Schwenkachse 31RJ schwenkbar, und der linke Unterrahmen 32L ist um eine Schwenkachse 31LJ schwenkbar.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist das untere Ende des rechten Unterrahmens 32R mit einem Verbindungsabschnitt 41RS der rechten Stellgliedeinheit 4R verbunden (daran befestigt), und das untere Ende des linken Unterrahmens 32L ist mit einem Verbindungsabschnitt 41LS der linken Stellgliedeinheit 4L verbunden (daran befestigt).
Wie aus der 7 und der 8 ersichtlich ist, hat das Unterrückenstützteil 10 einen rechten an der Hüfte getragenen Abschnitt 11R und einen linken an der Hüfte getragenen Abschnitt 11L. Der rechte an der Hüfte getragene Abschnitt 11R wird um die Hüfte auf der rechten Seite des Körpers des Benutzers getragen. Der linke an der Hüfte getragene Abschnitt 11L wird um die Hüfte auf der linken Seite des Körpers des Benutzers getragen. Wie aus der 8 ersichtlich ist, sind der rechte an der Hüfte getragene Abschnitt 11R und der linke an der Hüfte getragene Abschnitt 11L durch einen Rückenhüftgurt 16A, einen oberen Gesäßgurt 16B und einen unteren Gesäßgurt 16C verbunden.
Wie aus der 1 und der 3 ersichtlich ist, hat das Unterrückenstützteil 10 einen Kopplungsgurt 19R und einen Kopplungsgurt 19L. Der Kopplungsgurt 19R weist einen Kopplungsring 19RS auf, der mit einem Kopplungsabschnitt 29 RS des Jackenteils 20 gekoppelt ist. Der Kopplungsgurt 19L weist einen Kopplungsgurt 19LS auf, der mit einem Kopplungsabschnitt 29LS des Jackenteils 20 gekoppelt ist. Wie aus der 3 ersichtlich ist, weist das Unterrückenstützteil 10 Montagebohrungen 15R und Montagebohrungen 15L an Stellen auf, die sich mit einer angenommenen Schwenkachse 15Y schneiden. Die Montagebohrungen 15R sind zur Verbindung mit dem Kopplungsabschnitt 40RS der rechten Stellgliedeinheit 4R bereitgestellt. Die Montagebohrungen 15L sind zur Verbindung mit dem Kopplungsabschnitt 40LS der linken Stellgliedeinheit 4L bereitgestellt.
Wie aus der 8 ersichtlich ist, ist ein Ausschnitt 11RC an einer Stelle der Rückseite des Benutzers in dem an der rechten Hüfte getragenen Abschnitt 11R ausgebildet. Der Ausschnitt 11RC trennt den rechten an der Hüfte getragenen Abschnitt 11R in einen rechten Unterrückenabschnitt 11RA und einen rechten Gesäßabschnitt 11RB. Ein Ausschnitt 11C ist an einer Stelle an der Rückseite des Benutzers in dem an der linken Hüfte getragenen Abschnitt 11L ausgebildet. Der Ausschnitt 11LC trennt den linken an der Hüfte getragenen Abschnitt 11L in einen linken Unterrückenabschnitt 11LA und einen linken Gesäßabschnitt 11LB.
Wie aus der 7 und der 8 ersichtlich ist, hat das Unterrückenstützteil 10 verschiedene Gurte mit anpassbaren Längen und andere Teile zur nahen Berührung mit der Hüfte des Benutzers ohne zu rutschen. Die verschiedenen Gurte und anderen Teile haben einen rechten Hüftbefestigungsgurt 13RA, ein Hüftgurthalteelement 13RB (Hüftgurtschloss), einen linken Hüftbefestigungsgurt 13LA, ein Hüftgurthalteelement 13LB (Hüftgurtschloss), einen rechten oberen Beckengurt 17RA, einen rechten unten Beckengurt 17RB, einen linken oberen Beckengurt 17LA, einen linken unteren Beckengurt 17LB, ein rechtes oberes Gurthalteelement 17RC (rechter oberer Anpasser), ein rechtes unteres Gurthalteelement 17RD (rechter unterer Anpasser), einen Ziehabschnitt 13RAH, ein linkes oberes Gurthalteelement 17LC (linker oberer Anpasser), ein linkes unteres Gurthalteelement 17LD (linker unterer Anpasser), einen Ziehabschnitt 13LAH und andere Teile.
Wie aus der 3 ersichtlich ist, ist der Rucksack 37 auf dem Hauptrahmen 31 montiert, der das obere Ende des Rahmenteils 30 ist. Ein rechter Schultergurt 24R, der rechte Achselgurt 25R, ein linker Schultergurt 24L und der linke Achselgurt 25L des Jackenteils 20 sind mit dem Hauptrahmen 31 oder dem Rucksackteil 37 verbunden.
Wie aus der 9 und der 10 ersichtlich ist, weist das Rucksackteil 37 eine einfache Kastenform auf und nimmt eine Steuerung, eine Leistungszufuhreinheit, eine Kommunikationseinheit und andere Teile auf. Wie aus der 9 ersichtlich ist, weist das Rucksackteil 37 einen Rückenanschlag 37C an der Seite des Hauptrahmens 31 auf. Der Rückenanschlag 37C ist an dem Hauptrahmen 31 befestigt. Die Stützkörper 31SR, 31SL sind an Stellen bereitgestellt, die zu beiden Schultern auf der Rückseite des Benutzers in dem Hauptrahmen 31 gerichtet sind. Die Mehrzahl der Gurtverbindungsbohrungen 31H (die als Gurtverbindungsabschnitte betrachtet werden können) sind in jedem der Stützkörper 31SR, 31SL in der oberen und der unteren Richtung vorgesehen. Die Mehrzahl der Gurtverbindungsbohrungen 31H (Gurtverbindungsabschnitte) ist nämlich so bereitgestellt, dass die Position des Jackenteils 20 in der Richtung der Höhe nach relativ zu dem Rahmenteil 30 für die Körpergröße des Benutzers anpassbar ist. Deswegen ist die Höhe des Jackenteils 20 auf eine geeignete Position für die Größe des Benutzers anpassbar.
Sogar, wenn der Oberkörper des Benutzers sich nach vorne beugt, werden die Stellgliedeinheiten 4R, 4L, die ein Unterstützungsmoment ausgeben, geeignet unterstützt, wenn das Kissen 37G (oder der Rückenanschlag 37C), das den Rücken berührt, in einer Richtung von den Schultern zu dem unteren Rücken des Benutzers verlängert wird. Sogar, wenn der Oberkörper des Benutzers sich nach rechts oder links beugt, berührt das Kissen 37G (oder der Rückenanschlag 37C) das Beugezentrum des Rückens des Benutzers, und so sind die Stellgliedeinheiten 4R, 4L, die ein Unterstützungsmoment ausgeben, weiter geeignet unterstützt (die Stützsteifigkeit steigt).
Wie aus der 10 ersichtlich ist, ist ein Gurtverbindungsabschnitt 24RS des rechten Schultergurts 24R mit einer beliebigen der Gurtverbindungsbohrungen 31H (Gurtverbindungsabschnitte) des Stützkörpers 31SR verbunden. Wie aus der 10 ersichtlich ist, ist ähnlich ein Gurtverbindungsabschnitt 24LS des linken Schultergurts 24L mit einer beliebigen der Gurtverbindungsbohrungen 31H (Gurtverbindungsabschnitte) des Stützkörpers 31SL verbunden. Die Stützkörper 31SR, 31SL können in dem Rucksackteil 37 bereitgestellt sein.
Wie aus der 9 und der 10 ersichtlich ist, sind Gurtverbindungsabschnitte 37FR, 37FL an rechten und linken Seiten des unteren Endes des Rucksackteils 37 bereitgestellt. Wie aus der 10 ersichtlich ist, ist der Gurtverbindungsabschnitt 25RS des rechten Achselgurts 25R mit dem Gurtverbindungsabschnitt 37FR verbunden. Wie aus der 10 ersichtlich ist, ist ähnlich der Gurtverbindungsabschnitt 25 LS des linken Achselgurts 25L mit dem Gurtverbindungsabschnitt 37FL verbunden. Die Gurtverbindungsabschnitte 37FR, 37FL können in dem Hauptrahmen 31 bereitgestellt sein.
Wie aus der 4 ersichtlich ist, hat das Jackenteil 20 einen rechten an dem Rumpf getragenen Abschnitt 21R und einen linken an dem Rumpf getragenen Abschnitt 21L. Der rechte an dem Rumpf getragene Abschnitt 21R ist auf dem Rumpf auf der rechten Seite des Körpers des Benutzers getragen. Der linke an dem Rumpf getragene Abschnitt 21L ist an dem Rumpf auf der linken Seite des Körpers des Benutzers getragen. Der rechte an dem Rumpf getragene Abschnitt 21R ist mit dem linken an dem Rumpf getragenen Abschnitt 21L durch zum Beispiel einen Haken-Schleifen-Befestiger 21F und ein Gurtschloss 21B verbunden, was es für den Benutzer einfacher macht, das Jackenteil 20 an- oder auszuziehen.
Der rechte an dem Rumpf getragene Abschnitt 21R hat den rechten Schultergurt 24R, den Gurtverbindungsabschnitt 24RS, den rechten Achselgurt 25R und den Gurtverbindungsabschnitt 25RS. Der rechte Schultergurt 24R und der Gurtverbindungsabschnitt 24RS sind mit einer beliebigen der Gurtverbindungsbohrungen 31H des Hauptrahmens 31 (oder dem Rucksackteil 37) verbunden. Der rechte Achselgurt 25R und der Gurtverbindungsabschnitt 25RS sind mit dem Gurtverbindungsabschnitt 37FR des Rucksackteils 37 (oder dem Hauptrahmen 31) verbunden. Der linke an dem Rumpf getragene Abschnitt 21L hat den linken Schultergurt 24L, den Gurtverbindungsabschnitt 24LS, den linken Achselgurt 25L und den Gurtverbindungsabschnitt 25LS. Der linke Schultergurt 24L und der Gurtverbindungsabschnitt 24LS sind mit einer beliebigen der Gurtverbindungsbohrungen 31H des Hauptrahmens 31 (oder des Rucksackteils 37) verbunden. Der linke Achselgurt 25L und der Gurtverbindungsabschnitt 25LS sind mit dem Gurtverbindungsabschnitt 37FL des Rucksackteils 37 (oder dem Hauptrahmen 31) verbunden. Wie aus der 11 ersichtlich ist, hat der rechte an dem Rumpf getragene Abschnitt 21R einen Kopplungsgurt 29R und den Kopplungsabschnitt 29RS zum Koppeln mit dem rechten an der Hüfte getragenen Abschnitt 11R, und der linke an dem Rumpf getragene Abschnitt 21L hat einen Kopplungsgurt 29L und den Kopplungsabschnitt 29LS zum Koppeln mit dem linken an der Hüfte getragenen Abschnitt 11L.
Wie aus der 10 und der 11 ersichtlich ist, hat das Jackenteil 20 verschiedene Gurte mit einstellbaren Längen und anderen Teilen zur nahen Berührung mit dem Rumpf des Benutzers ohne zu rutschen. Die verschiedenen Gurte und anderen Teile haben einen Befestigungsabschnitt 28R, einen Befestigungsabschnitt 28L, einen rechten Schultergurt 23R, ein rechtes Schultergurthalteelement 23RK (rechter Schulteranpasser), einen linken Schultergurt 23L, ein linkes Schultergurthalteelement 23LK (linker Schulteranpasser), einen rechten Achselgurt 26R, ein rechtes Achselgurthaltelement 26RK (rechter Achselgurtanpasser), einen linken Achselgurt 26L, ein linkes Achselgurthalteelement 26LK (linker Achselgurtanpasser) und andere Teile.
Die 5 zeigt die Erscheinung der rechten Stellgliedeinheit 4R und der linken Stellgliedeinheit 4L, die aus der 3 ersichtlich sind. Die rechte Stellgliedeinheit 4R und die linke Stellgliedeinheit 4L sind bilateral symmetrisch, sodass die Beschreibung des linken Stellglieds 4L im Folgenden ausgelassen werden wird.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, hat die rechte Stellgliedeinheit 4R die Momenterzeugungseinheit 40R und ein Ausgangsverbindungsglied 50R, das eine Momentübertragungungseinheit ist. Die Momenterzeugungseinheit 40R hat ein Stellgliedbasisteil 41R, eine Abdeckung 41RB und eine Kopplungsbasis 4AR. Wie aus der 5 ersichtlich ist, wird das Ausgangsverbindungsglied 50R auf einem beabsichtigten Körperteil (in diesem Fall der Oberschenkel) getragen und schwenkt um ein Gelenk (in diesem Fall das Hüftgelenk) des beabsichtigten Körperteils (in diesem Fall der Oberschenkel). Ein Unterstützungsmoment, dass das Schwenken des beabsichtigten Körperteils über das Ausgangsverbindungsglied 50R unterstützt, wird durch den Elektromotor (Stellglied) in der Momenterzeugungseinheit 40R erzeugt.
Das Ausgangsverbindungsglied 50R hat einen Unterstützungsarm 51R (der als ein erstes Verbindungsglied betrachtet werden kann), ein zweites Verbindungsglied 52R, ein drittes Verbindungsglied 53R, und einen an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R (der als ein Körperhalteabschnitt betrachtet werden kann). Der Unterstützungsarm 51R schwenkt durch das sich ergebene Moment des Unterstützungsmoments, das durch den Elektromotor in der Momenterzeugung 40R erzeugt wurde, und ein Benutzermoment, das durch die Bewegung des Oberschenkels des Benutzers erzeugt wird, um eine Schwenkachse 40RY. Ein Ende des zweiten Gelenks 52R ist mit dem distalen Ende des Unterstützungsarms 51R so verbunden, dass es um eine Schwenkachse 51RJ schwenkbar ist. Ein Ende des dritten Verbindungsglieds 53R ist mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungsglieds 52R so verbunden, dass es um eine Schwenkachse 52RJ schwenkbar ist. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R ist mit dem anderen Ende des dritten Verbindungsglieds 53R über ein drittes Gelenk 53RS (in diesem Fall en Kugelgelenk) verbunden.
Als nächstes werden die Details eines Verbindungsgliedmechanismus der rechten Stellgliedeinheit 4R mit Bezug auf die 5 und die 12 bis zu der 18 beschrieben. Als Beispiel des Verbindungsgliedmechanismus wird ein Beispiel des aus der 12 ersichtlichen Ausgangsverbindungsglieds 50R und ein Beispiel eines aus der 13 ersichtlichen Ausgangsverbindungsglieds 50RA beschrieben werden.
Das Ausgangsverbindungsglied 50R, das aus der 12 ersichtlich ist, ist aus einer Mehrzahl Kopplungselemente in einer Weise derart aufgebaut, dass der Unterstützungsarm 51R (der als das erste Verbindungsglied betrachtet werden kann), das zweite Verbindungsglied 52R, das dritte Verbindungsglied 53R und der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R (der als der Körperhalteabschnitt betrachtet werden kann) durch Gelenke gekoppelt sind. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R, der aus der 12 ersichtlich ist, zeigt nicht einen Oberschenkelgurt 55R, der aus der 14 ersichtlich ist.
Ein Ende des zweiten Verbindungsglieds 52R ist mit dem distalen Ende des Unterstützungsarms 51R durch ein erstes Gelenk 51RS so gekoppelt, dass es um die Schwenkachse 51RJ schwenkbar ist. Das erste Gelenk 51RS weist eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart auf, dass das zweite Verbindungsglied 52R um die Schwenkachse 51RJ relativ zu dem Unterstützungsarm 51R schwenkbar ist.
Ein Ende des dritten Verbindungsglieds 53R ist mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungsglieds 52R durch ein zweites Gelenk 52RS so gekoppelt, dass es um die Schwenkachse 52RJ schwenkbar ist. Das zweite Gelenk 52RS weist eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart auf, dass das dritte Verbindungsglied 53R um die Schwenkachse 52RJ relativ zu dem zweiten Verbindungsglied 52R schwenkbar ist.
Das andere Ende des dritten Verbindungsglieds 53R ist mit dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R durch das dritte Gelenk 53RS (in dem Beispiel der 14 ein Kugelgelenk) gekoppelt. Deswegen weist das dritte Gelenk 53RS zwischen dem dritten Verbindungsglied 53R und dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R (Körperhalteabschnitt) eine Kopplungsstruktur mit drei Freiheitsgraden auf. Von oberhalb ist die Gesamtanzahl der Freiheitsgrade des Ausgangsverbindungsglieds 50R, das aus der 12 ersichtlich ist, 1 + 1 + 3 = 5.
Die Gesamtanzahl der Freiheitsgrade des Ausgangsverbindungsglieds 50R muss nur größer als oder gleich wie drei sein. Wie zum Beispiel aus der 14 ersichtlich ist, kann das dritte Gelenk 53RS derart konfiguriert sein, dass der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R um die Schwenkachse 53RJ relativ zu dem anderen Ende des dritten Verbindungsglieds 53R schwenkbar ist. In dem Beispiel der 14 weist das dritte Gelenk 53RS eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart auf, dass der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R um die Schwenkachse 53RJ relativ zu dem dritten Verbindungsglied 53R schwenkbar ist. Da die Anzahl der Freiheitsgrade des ersten Gelenks 51RS eins beträgt, und die Anzahl der Freiheitsgrade des zweiten Gelenks 52RS eins beträgt, ist deswegen die Gesamtanzahl der Freiheitsgrade Ausgangsverbindungsglieds in diesem Fall 1 + 1 + 1 = 3. Ein Anschlag, der den schwenkbaren Bereich des zweiten Verbindungsglieds oder des dritten Verbindungsglieds begrenzt, kann bereitgestellt sein.
Wie aus der 14 ersichtlich ist, ist der Körperhalteabschnitt aus dem an den Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R und dem Oberschenkelgurt 55R aufgebaut. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R ist mit dem dritten Verbindungsglied 53R gekoppelt und wird an dem Oberschenkel des Benutzers getragen. Der Oberschenkelgurt 55R ist streckbar und an dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R so bereitgestellt, dass er den Oberschenkel des Benutzers einhüllt. Der Oberschenkelgurt 55R ist aus einem streckbaren elastischen Material hergestellt. Eine Endseite des Oberschenkelgurts 55R ist an dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R befestigt. Die andere Endseite des Oberschenkelgurts 55R dient als ein Haken- Schleifen- Befestiger 55RM. Zusätzlich ist ein Haken- Schleifen- Befestiger 54RM an einer Stelle bereitgestellt, die zu der anderen Endseite des Oberschenkelgurts 55R auf dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R gerichtet ist.
Die 14 zeigt ein Beispiel, in dem der Körperhalteabschnitt aus dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R und dem Oberschenkelgurt 55R aufgebaut ist. Die 15 zeigt ein Beispiel, in dem der Körperhalteabschnitt aus dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R, dem Oberschenkelgurt 55R und einem unter dem Knie vorhanden Gurt 57R aufgebaut ist. Wie aus der 15 ersichtlich ist, ist der Oberschenkelgurt 55R an dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R so bereitgestellt, dass er den Oberschenkel oberhalb des Knies des Benutzers umhüllt. Der unter dem Knie vorhandene Gurt 57R ist so bereitgestellt, dass er den Bereich unter dem Knie des Benutzers umhüllt. Der unter dem Knie vorhandene Gurt 57R ist aus dem gleichen Material wie der Oberschenkelgurt 55R aufgebaut. Wie der Oberschenkelgurt 55R weist auch der unter dem Knie vorhandene Gurt 57R einen Haken- Schleifen- Befestiger auf und wird in nahe Berührung mit dem unter dem Knie vorhandenen Bereich gebracht. Der Oberschenkelgurt 55R und der unter dem Knie vorhandene Gurt 57R sind durch ein Kopplungselement 56R auf der Rückseite des Knies des Benutzers gekoppelt. Das Kopplungselement 56R erstreckt sich von dem Oberschenkel des Benutzers zu dem Fuß. Das Kopplungselement 56R ist hinter dem Knie des Benutzers vorgesehen. Das Kopplungselement 56R ist aus einem Material hergestellt, das in der Lage ist, sich in Erwiderung auf eine Beugung oder Erstreckung des Knies des Benutzers zu biegen. Auf diese Weise wird der Oberschenkelgurt 55R mit dem oberhalb des Knies vorhandene Bereich des Benutzers in naher Berührung gehalten, und der unter dem Knie vorhandene Gurt 57R ist in naher Berührung mit dem unter dem Knie vorhandenen Bereich des Benutzers gehalten.
Das Ausgangsverbindungsglied 50RA, das aus der 13 ersichtlich ist, ist aus einer Mehrzahl von Kopplungselementen in einer Weise derart aufgebaut, dass der Unterstützungsarm 51R (der als das erste Verbindungsglied betrachtet werden kann), ein zweites Verbindungsglied 52RA (und das zweite Gelenk 52RS), ein drittes Verbindungsglied 53RA und der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R (der als der Körperhalteabschnitt betrachtet werden kann) durch Gelenke gekoppelt sind. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R, der aus der 13 ersichtlich ist, zeigt nicht den Oberschenkelgurt 55R, der aus der 14 ersichtlich ist.
Ein Ende des zweiten Verbindungsglieds 52RA ist mit dem distalen Ende des Unterstützungsarms 51R durch das erste Gelenk 51RS so gekoppelt, dass es um die Schwenkachse 51RJ schwenkbar ist. Das erste Gelenk 51RS weist eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart auf, dass das zweite Verbindungsglied 52RA um die Schwenkachse 51RJ relativ zu dem Unterstützungsarm 51R schwenkbar ist.
Das zweite Verbindungsglied 52RA und das zweite Gelenk 52RS sind einstückig ausgeführt. Eine Endseite des dritten Verbindungsglieds 53RA ist mit dem zweiten Verbindungsglied 52RA durch das zweite Gelenk 52RS gekoppelt. Das dritte Verbindungsglied 53RA ist hin- und herbeweglich entlang einer Gleitachse 52RSJ gleitbar, die die Längsrichtung des dritten Verbindungsglieds 53RA darstellt. Das zweite Gelenk 52RS weist eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart auf, dass das dritte Verbindungsglied 53RA entlang der Gleitachse 52RSJ relativ zu dem zweiten Verbindungsglied 52RA gleitbar ist.
Das dritte Verbindungsglied 53RA ist mit dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R durch das dritte Gelenk 53RS (Kugelgelenk in dem Beispiel der 13) gekoppelt. Deswegen weist das dritte Gelenk 53RS zwischen dem dritten Verbindungsglied 53RA und dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R (Körperhalteabschnitt) eine Kopplungsstruktur mit drei Freiheitsgraden auf. Von oberhalb beträgt die Gesamtanzahl der Freiheitsgrade des Ausgangsverbindungsglieds 50RA, das aus der 13 ersichtlich ist, 1 + 1 + 3 = 5.
Da die Gesamtanzahl der Freiheitsgrade nur größer als oder gleich wie drei sein muss, kann das dritte Gelenk 53RS eine Kopplungsstruktur mit einem Freiheitsgrad derart aufweisen, dass der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54R um die Schwenkachse 53RJ schwenkbar ist, wie aus der 14 ersichtlich ist. Ein Anschlag, der den Schwenkbereich des zweiten Verbindungsglieds 52RA oder den Gleitbereich des dritten Verbindungsglieds 53RA begrenzt, kann bereitgestellt sein.
Die 16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in dem das dritte Gelenk 53RS, das der Kopplungsabschnitt zwischen dem dritten Verbindungsglied 53RA und dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R in dem in der 12 dargestellten Verbindungsgliedmechanismus ist, an der Vorderseite des Oberschenkels des Benutzers vorgesehen ist. Die 17 ist eine Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in dem das dritte Gelenk 53RS, das der Kopplungsabschnitt zwischen dem dritten Verbindungsglied 53RA und dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R in dem in der 12 dargestellten Verbindungsmechanismus ist, an der Seite vorgesehen ist, die die äußere Seite des Oberschenkels des Benutzers ist. Die 18 ist eine Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in dem das dritte Gelenk 53RS, das der Kopplungsabschnitt zwischen dem dritten Verbindungsglied 53RA und dem an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54R in dem in der 12 dargestellten Verbindungsgliedmechanismus ist, auf der Rückseite des Oberschenkels des Benutzers vorgesehen ist. Die Stelle des dritten Gelenks 53RS kann eine beliebige aus der Vorderseite, der Seite und der Rückseite des Oberschenkels des Benutzers sein.
Als nächstes werden Teile, die in der Abdeckung 41RB der Momenterzeugungseinheit 40R (siehe die 5) aufgenommen sind, mit Bezug auf die 19 und die 20 beschrieben. Die 20 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in der 19. Wie aus der 19 und der 20 ersichtlich ist, ist ein Untersetzungsgetriebe 42R, eine Riemenscheibe 43RA, ein Übertragungungsgurt 43RB, eine Riemenscheibe 43RC mit einem Flansch 43RD, eine Spiralfeder 45R, ein Lager 46R, ein Elektromotor 47R (Stellglied), ein Unterrahmen 48R und andere Teile in der Abdeckung 41RB aufgenommen. Der eine Welle 51RA aufweisende Unterstützungsarm 41R ist an der äußeren Seite der Abdeckung 41RB vorgesehen.
Ein Kabelziehanschluss 33RS (Verbindungsanschluss) zum Ziehen von Kabeln zum Antreiben, Steuern und Kommunizieren mit dem Stellglied ist an einem Abschnitt nahe des Rahmenteils 30 in der Stellgliedeinheit 4R bereitgestellt. Ein Kabelziehanschluss 33LS (Verbindungsanschluss) zum Ziehen von Kabeln zum Antreiben, Steuern und Kommunizieren mit dem Stellglied ist an einem Abschnitt nahe des Rahmenteils 30 in der Stellgliedeinheit 4L bereitgestellt. Kabel (nicht gezeigt), die aus den Kabelziehanschlüssen 33RS, 33LS herausgezogen sind, sind entlang des Rahmenteils 30 vorgesehen und mit dem Rucksackteil 37 verbunden.
Wie aus der 20 ersichtlich ist, hat die Momenterzeugungseinheit 40R das Stellgliedbasisteil 41R, die Abdeckung 41RB und die Kopplungsbasis 4AR. Der Unterrahmen 48R, auf dem der Elektromotor 47R und andere Teile montiert sind, ist mit dem Stellgliedbasisteil 41R verbunden. Die Abdeckung 41RB ist an einer Seite des Stellgliedbasisteils 41R angebracht. Die Kopplungsbasis 4AR ist mit der anderen Seite der Stellgliedbasisteils 41R verbunden. Die Kopplungsbasis 4AR hat den Kopplungsabschnitt 40RS, der um die Schwenkachse 40RY schwenkbar ist.
Wie aus der 19 und der 20 ersichtlich ist, ist eine Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS (wie zum Beispiel ein Schwenkwinkelsensor) mit der Riemenscheibe 43RA verbunden, die mit einer Drehzahlerhöhungswelle 42RB des Drehzahluntersetzungsgetriebes 42R verbunden ist. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS erfasst einen Schwenkwinkel des Unterstützungsarms 51R relativ zu dem Stellgliedbasisteil 41R. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS ist zum Beispiel ein Encoder oder ein Winkelsensor. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS gibt ein erfasstes Signal entsprechend einem Schwenkwinkel zu der Steuerung 61 (siehe die 24) aus. Eine Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS ist in dem Elektromotor 47R bereitgestellt. Die Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS ist in der Lage, einen Drehwinkel einer Motorwelle (die als eine Ausgangswelle betrachtet werden kann) zu erfassen. Die Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS ist zum Beispiel ein Encoder oder ein Winkelsensor. Die Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS gibt ein erfasstes Signal entsprechend einen Drehwinkel zu der Steuerung 61 (siehe 24) aus.
Wie aus der 19 ersichtlich ist, weist der Unterrahmen 48R eine Durchgangsbohrung 48RA und eine Durchgangsbohrung 48RB auf. Die Durchgangsbohrung 48RA hält ein Untersetzungsgetriebegehäuse 42RC des Untersetzungsgetriebes 42R. Die Durchgangsbohrung 48RB ermöglicht es einer Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R dort durchzugehen. Die Welle 51RA des Unterstützungsarms 51R ist in eine Bohrung 42RD einer Untersetzungswelle 42RA des Untersetzungsgetriebes 42R eingepasst. Das Untersetzungsgetriebegehäuse 42RC des Untersetzungsgetriebes 42R ist an den Unterrahmen 48R in der Durchgangsbohrung 48RA befestigt. Somit ist der Unterstützungsarm 51R so gelagert, dass er um die Schwenkachse 40RY relativ zu dem Stellgliedbasisteil 41R schwenkbar ist, und zusammen mit der Untersetzungswelle 42RA schwenkt. Der Elektromotor 47R ist an dem Unterrahmen 48R befestigt. Die Ausgangswelle 47RA ist durch die Durchgangsbohrung 48RB des Unterrahmens 48R eingefügt. Der Unterrahmen 48R ist an Montageabschnitten 41RH des Stellgliedbasisteils 41R durch Befestigungselemente wie zum Beispiel Schrauben befestigt.
Wie aus der 19 ersichtlich ist, ist die Riemenscheibe 43RA mit der Drehzahlerhöhungswelle 42RB des Untersetzungsgetriebes 42R verbunden, und die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS ist mit der Riemenscheibe 43RA verbunden. Ein Stützelement 43RT, das an dem Unterrahmen 48R befestigt ist, ist mit der Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS verbunden. Somit ist die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS in der Lage, einen Schwenkwinkel der Drehzahlerhöhungswelle 42RB relativ zu dem Unterrahmen 48R (nämlich relativ zu dem Stellgliedbasisteil 41R) zu erfassen. Zusätzlich ist der Schwenkwinkel des Unterstützungsarms 41R ein Schwenkwinkel, der durch die Drehzahlerhöhungswelle 42RB des Untersetzungsgetriebes 42R erhöht wird, weshalb die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS und die Steuerung in der Lage sind, einen Schwenkwinkel des Unterstützungsarms 51R mit einem höheren Auflösungsgrad zu erfassen. Da die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS und die Steuerung einen Schwenkwinkel des Ausgangsverbindungsglieds mit einem höheren Auflösungsgrad erfassen, ist die Steuerung in der Lage, eine Steuerung mit einer höheren Genauigkeit auszuführen. Die Welle 51RA des Unterstützungsarms 51R, das Untersetzungsgetriebe 42R, die Riemenscheibe 43RA und die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS sind koaxial entlang der Schwenkachse 40RY vorgesehen.
Das Untersetzungsgetriebe 42R weist ein eingestelltes Untersetzungsverhältnis n (1 < n) auf. Wenn die Untersetzungswelle 42RA um einen Schwenkwinkel θ geschwenkt wird, schwenkt das Untersetzungsgetriebe 42R die Drehzahlerhöhungswelle 42RB um den Schwenkwinkel nθ. Wenn die Drehzahlerhöhungswelle 42RB um einen Schwenkwinkel nθ geschwenkt wird, schwenkt das Untersetzungsgetriebe 42R die Untersetzungswelle 42RA um den Schwenkwinkel θ. Der Übertragungungsgurt 43RB ist um die Riemenscheibe 43RC und die Riemenscheibe 43RA gewunden, mit der die Drehzahlerhöhungswelle 42RB des Untersetzungsgetriebes 42R verbunden ist. Deswegen wird ein Benutzermoment von dem Unterstützungsarm 51R über die Drehzahlerhöhungswelle 42RB zu der Riemenscheibe 43RC Übertragungen, und ein Unterstützungsmoment von dem Elektromotor 47R wird zu der Drehzahlerhöhungswelle 42RB über die Spiralfeder 45R und die Riemenscheibe 43RC Übertragungen.
Die Spiralfeder 45R weist eine Federkonstante Ks auf. Die Spiralfeder 45R weist eine Spiralform auf und weist an der Mittelseite einen inneren Endabschnitt 45RC und an der äußeren Randseite einen äußeren Endabschnitt 45RA auf. Der innere Endabschnitt 45RC der Spiralfeder 45R ist in eine Nut 47RB eingepasst, die in der Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R ausgebildet ist. Der äußere Endabschnitt 45RA der Spiralfeder 45 ist in einer zylindrischen Form gerollt. Eine Übertragungungswelle 43RE, die auf dem Flansch 43RD der Riemenscheibe 43RC bereitgestellt ist, ist an den äußeren Endabschnitt 45RA gepasst, wodurch der äußere Endabschnitt 45RA durch die Übertragungungswelle 43RE gelagert ist (in der Riemenscheibe 43RC sind der Flansch 43RD und die Übertragungungswelle 43RE einstückig ausgebildet). Die Riemenscheibe 43RC ist so gelagert, dass sie um eine Schwenkachse 47RY schwenkbar ist. Die Riemenscheibe 43RC weist die Übertragungungswelle 43RC nahe des äußeren Randes des Flanschs 43RD mit der Riemenscheibe 43RC einstückig ausgebildet auf. Die Übertragungungswelle 43RE ragt zu der Spiralfeder 45R vor. Die Übertragungungswelle 43RE ist in den äußeren Endabschnitt 45RA der Spiralfeder 45R eingepasst. Die Übertragungungswelle 43RE bewegt die Örtlichkeit des äußeren Endabschnitts 45RA um die Schwenkachse 47RY. Das Lager 46R ist zwischen der Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R und der Riemenscheibe 43RC bereitgestellt. Die Ausgangswelle 47RA ist nämlich nicht an der Riemenscheibe 43RC befestigt, und die Ausgangswelle 47RA ist frei relativ zu der Riemenscheibe 43RC drehbar. Die Riemenscheibe 43RC wird zur Drehung durch den Elektromotor 47R über die Spiralfeder 45R angetrieben. Mit der voranstehend beschriebenen Konfiguration sind die Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R, das Lager 46R, die Riemenscheibe 43RC mit dem Flansch 43RD und die Spiralfeder 45R koaxial entlang der Schwenkachse 47RY vorgesehen.
Die Spiralfeder 45R speichert ein Unterstützungsmoment, das von dem Elektromotor 47R Übertragungen wurde, und speichert ebenfalls ein Benutzermoment, das als Ergebnis der Bewegung des Oberschenkels des Benutzers über den Unterstützungsarm 51R, das Untersetzungsgetriebe 42R, die Riemenscheibe 43RA und die Riemenscheibe 43RC Übertragungen wurde. Als Ergebnis speichert die Spiralfeder 45R das sich ergebende Moment des Unterstützungsmoments und des Benutzermoments. Das sich ergebende Moment, das in der Spiralfeder 45R gespeichert ist, schwenkt den Unterstützungsarm 51R über die Riemenscheibe 43RC, die Riemenscheibe 43RA und das Untersetzungsgetriebe 42R. Mit der voranstehend beschriebenen Konfiguration ist die Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R mit dem Ausgangsverbindungsglied (dem Unterstützungsarm 51R in dem Fall der 19) über das Untersetzungsgetriebe 42R verbunden. Das Untersetzungsgetriebe 42R reduziert den Drehwinkel der Ausgangswelle 47RA.
Das sich ergebende Moment, das in der Spiralfeder 45R gespeichert ist, wird ausgehend von der Größe der Änderung des Winkels von einem nicht belasteten Zustand und der Federkonstanten herausgefunden. Das sich ergebende Moment wird ausgehend von zum Beispiel dem Schwenkwinkel des Unterstützungsarms 51R (durch die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS erlangt), den Drehwinkel der Ausgangswelle 47RA des Elektromotors 47R (durch die Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS erlangt), und die Federkonstante Ks der Spiralfeder 45R herausgefunden. Das Benutzermoment wird aus dem herausgefundenen sich ergebenden Moment extrahiert, und ein Unterstützungsmoment entsprechend dem Benutzermoment wird von dem Elektromotor ausgegeben.
Wie aus der 20 ersichtlich ist, hat die Momenterzeugungseinheit 40R der rechten Stellgliedeinheit 4R den Kopplungsabschnitt 40RS, der um die Schwenkachse 40RY (nämlich um die angenommene Schwenkachse 15Y) schwenkbar ist. Wie aus der 3 und der 1 ersichtlich ist, ist der Kopplungsabschnitt 40RS durch Kopplungselemente wie zum Beispiel Schrauben über die Montagebohrungen 15R des Unterrückenstützteils 10 gekoppelt (befestigt). Wie aus der 3 und der 1 ersichtlich ist, ist das untere Ende des rechten Unterrahmens 32R des Rahmenteils 30 mit dem Verbindungsanschluss 41RS der rechten Stellgliedeinheit 4R verbunden (befestigt). Ähnlich ist der Kopplungsabschnitt 40LS der Momenterzeugungseinheit 40L der linken Stellgliedeinheit 4L mit Kopplungselementen wie zum Beispiel Schrauben über die Montagebohrungen 15L des Unterrückenstützteils 10 gekoppelt (befestigt), und das untere Ende des linken Unterrahmens 32L des Rahmenteils 30 ist mit dem Verbindungsabschnitt 41LS der linken Stellgliedeinheit 4L verbunden (befestigt). Wie aus der 3 ersichtlich ist, sind nämlich das Unterrückenstützteil 10 und das Rahmenteil 30 an der Momenterzeugungseinheit 40R der rechten Stellgliedeinheit 4R befestigt, und das Unterrückenstützteil 10 und das Rahmenteil 30 sind an der Momenterzeugungseinheit 40L der linken Stellgliedeinheit 4L befestigt. Die rechte Stellgliedeinheit 4R, die linke Stellgliedeinheit 4L und das Rahmenteil 30 sind einstückig ausgebildet. Die rechte Stellgliedeinheit 4R ist relativ zu dem Unterrückenstützteil 10 an dem Kopplungsabschnitt 40RS schwenkbar, der um die angenommene Schwenkachse 15Y schwenkbar ist (siehe die 21 und die 22). Die linke Stellgliedeinheit 4L ist relativ zu dem Unterrückenstützteil 10 an dem Kopplungsabschnitt 40LS schwenkbar, der um die angenommene Schwenkachse 15Y schwenkbar ist (siehe die 21 und die 22).
Als nächstes mit Bezug auf die 23 und die 25 wird die Betätigungseinheit R1 für den Benutzer beschrieben, um den Unterstützungsstatus des Unterstützungsgeräts 1 einfach anzupassen, oder andere Vorgänge durchzuführen. Wie aus der 24 ersichtlich ist, ist die Betätigungseinheit R1 mit der Steuerung 61 in dem Rucksachteil 37 (siehe die 1) durch eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsleitung R1T verbunden. Eine Steuerung R1E der Betätigungseinheit R1 ist in der Lage, Information mit der Steuerung 61 über eine Kommunikationseinheit R1EA auszutauschen. Die Steuerung 61 ist in der Lage, Information mit der Steuerung R1E in der Betätigungseinheit R1 über eine Kommunikationseinheit 64 auszutauschen. Wie aus der 1 ersichtlich ist, wenn der Benutzer die Betätigungseinheit R1 nicht betätigt, kann der Benutzer zum Beispiel die Betätigungseinheit R1 in den Halter R1S wie zum Beispiel eine Tasche, die an dem Jackenteil 20 bereitgestellt ist (siehe die 1), einstecken.
Wie aus der 23 ersichtlich ist, hat die Betätigungseinheit R1 einen Hauptsteuerknopf R1A, einen Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU, einen Verstärkung- AB- Steuerknopf R1BD, einen Anstiegsrate- AUF- Steuerknopf R1CU, eine Verringerungsrate- AB- Steuerknopf R1CD, eine Anzeige R1D und andere Bauteile. Der Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU und der Verstärkung- AB- Steuerknopf R1BD können als eine Verstärkungsänderungseinheit betrachtet werden. Der Anstiegsrate- AUF- Steuerknopf R1CU und der Anstiegsrate- AB- Steuerknopf R1CD können als Anstiegsratenänderungseinheit betrachtet werden. Wie aus der 24 ersichtlich ist, sind die Steuerung R1E, eine Leistungszufuhr R1F für die Betätigungseinheit und andere Bauteile in der Betätigungseinheit R1 bereitgestellt. Der Hauptsteuerknopf R1A, der Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU, der Verstärkung- AB- Steuerknopf R1BD, der Anstiegsrate- AUF-Steuerknopf R1CU und der Anstiegsrate- AB- Steuerknopf R1CD können konfiguriert sein, nicht von der Oberfläche vorzuragen, auf der diese Bauteile vorgesehen sind, um eine Fehlbetätigung zu verhindern, während die Betätigungseinheit R1 in den Halter R1S (siehe die 1) eingesteckt wird.
Der Hauptsteuerknopf R1A ist ein Schalter, um zu verursachen, dass das Unterstützungsgerät 1 die Unterstützungssteuerung beginnt oder beendet, wenn er durch den Benutzer betätigt wird. Wie aus der 24 ersichtlich ist, ist ein Hauptleistungsschalter 65 zum Beispiel an dem Rucksackteil 37 bereitgestellt, um zu verursachen, dass das Unterstützungsgerät 1 selbst (als ein Gesamtes) anfährt oder abschaltet. Wenn der Hauptleistungsschalter 65 in die EIN Position betätigt wird, schalten die Steuerung 61 und die Steuerung R1E sich ein. Wenn der Hauptleistungsschalter 65 in die AUS Position betätigt wird, schalten die Steuerung 61 und die Steuerung R1E ab. Wie aus der 23 ersichtlich ist, zeigt ein Anzeigebereich R1DB auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1 zum Beispiel ob der aktuelle Betätigungsstatus des Unterstützungsgeräts 1 EIN (im Betrieb) oder AUS (angehalten) ist.
Der Verstärkung-AUF -Steuerknopf R1BU ist ein Schalter, um die Verstärkung des Unterstützungsmoments zu erhöhen, das von dem Unterstützungsgerät 1 erzeugt wird, wenn er durch den Benutzer betätigt wird. Der Verstärkung- AB-Steuerknopf R1BD ist ein Schalter, um die Verstärkung des Unterstützungsmoments zu reduzieren, die von den Unterstützungsgerät 1 erzeugt wird, wenn er durch den Benutzer betätigt wird. Wie zum Beispiel aus „BETÄTIGUNGSEINHEIT VERSTÄRKUNG“ der 25 ersichtlich ist, erhöht die Steuerung R1E die gespeicherte Verstärkungszahl inkrementell jedes Mal um eins, wenn der Verstärkung-AUF- Steuerknopf R1BU betätigt wird, und verringert die Verstärkungszahl inkrementell jedes Mal um eins, wenn der Verstärkung- AB- Steuerknopf R1BD betätigt wird. In dem Beispiel der 25 ist ein Beispiel gezeigt, in dem die Anzahl der Verstärkungszahlen vier beträgt, nämlich 0 bis 3; jedoch ist die Anzahl der Verstärkungszahlen nicht auf vier begrenzt. Wie aus der 24 ersichtlich ist, zeigt die Steuerung R1E zum Beispiel die Anzeige für die aktuelle Verstärkungszahl in dem Anzeigebereich R1DC auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1.
Wenn der Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU gedrückt wird, und für zum Beispiel 5 Sekunden oder mehr gehalten wird, funktioniert der Verstärkung- AUF-Steuerknopf R1BU als ein Betriebsartauswahlschalter. Wenn der Verstärkung-AUF- Steuerknopf R1BU gedrückt wird und gehalten wird, verschiebt sich die Betriebsart (Betriebsartzahl) im Gegenzug in der Reihenfolge von „1 (Absetzunterstützungsbetriebsart)“, „2 (automatische anpassende Aufhebeunterstützungsbetriebsart)“, und „3 (manuelle Anpassungsaufhebeunterstützungsbetriebsart)“ wie in „BETÄTIGUNGSEINHEIT BETÄTIGUNGSBETRIEBSART“ der 25 gezeigt ist, jedes Mal, wenn der Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU gedrückt wird. In diesem Fall kann der Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU als eine Betriebsartauswahleinheit betrachtet werden. Wie aus der 23 ersichtlich ist, zeigt die Steuerung R1E zum Beispiel die Anzeige für die aktuelle Betriebsart in dem Anzeigebereich R1DB auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1. Eine Gehbetriebsart kann nicht durch den Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU ausgewählt werden; wenn jedoch die Steuerung 61 erkennt, dass der Benutzer geht, schaltet die Betriebsart automatisch in die Gehbetriebsart.
Der Anstiegsrate- AUF- Steuerknopf R1CU ist ein Schalter, um die Anstiegsrate des Unterstützungsmoments zu erhöhen, dass das Unterstützungsgerät 1 erzeugt, wenn der durch den Benutzer betätigt wird. Der Anstiegsrate- AB- Steuerknopf R1CD ist ein Schalter zum Verringern der Anstiegsrate des Unterstützungsmoments, dass das Unterstützungsgerät 1 erzeugt, wenn er durch den Benutzer betätigt wird. Wie zum Beispiel in „BETÄTIGUNGSEINHEIT ANSTIEGSRATE“ der 25 ersichtlich ist, erhöht die Steuerung R1E die gespeicherte Ratenzahl jedes Mal um eins, wenn der Anstiegsratenerhöhungs- AUF- Steuerknopf R1CU betätigt wird, und verringert die Rate jedes Mal jedes Mal um eins, wenn der Anstiegsraten- AB- Steuerknopf R1CD betätigt wird. In dem Beispiel der 25 ist ein Beispiel gezeigt, in dem die sechs Ratenzahlen, nämlich -1 bis 4 gezeigt sind; jedoch ist die Anzahl der Ratenzahlen nicht auf sechs begrenzt. Wie aus der 24 ersichtlich ist, zeigt die Steuerung R1E zum Beispiel die Anzeige für die aktuelle Ratenzahl in einem Anzeigebereich R1DD auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1.
Die Steuerung R1E der Betätigungseinheit R1 überträgt eine Betriebsinformation über die Kommunikationseinheit R1EA (siehe die 24) zu vorbestimmten Zeitabständen (zum Beispiel Abstände von einigen Millisekunden bis einige hunderte von Millisekunden), oder jedes Mal, wenn ein beliebiger aus dem Hauptsteuerknopf R1A, dem Verstärkung- AUF- Steuerknopf R1BU, dem Verstärkung- AB-Steuerknopf R1BD, dem Anstiegsraten- AUF- Steuerknopf R1CU und dem Anstiegsraten- AB- Steuerknopf R1CD betätigt wird. Die Betätigungsinformation enthält die voranstehend beschriebene Abschaltanweisung oder Anfahranweisung, Betriebsartzahl, Verstärkungszahl, Ratenzahl oder eine andere Information.
Wenn die Steuerung 61 des Rucksackteils 37 eine Betätigungsinformation empfängt, speichert die Steuerung 61 die empfangene Betätigungsinformation und überträgt eine Erwiderungsinformation über die Kommunikationseinheit 64 (siehe die 24). Die Erwiderungsinformation erhält eine Batterieinformation, die den Zustand der Batterie der Leistungszufuhreinheit 63 anzeigt, die verwendet wird, um das Unterstützungsgerät 1 anzutreiben, eine Unterstützungsinformation, die den Unterstützungszustand anzeigt, oder eine andere Information. Die in der Erwiderungsinformation enthaltene Batterieinformation enthält die Höhe der Leistungszufuhreinheit 63 oder eine andere Information. Die in der Erwiderungsinformation enthaltene Unterstützungsinformation enthält zum Beispiel eine Fehlerinformation, die die Details einer Fehlfunktion anzeigt, wenn eine Fehlfunktion des Unterstützungsgeräts 1 entdeckt wird. Wie aus der 24 ersichtlich ist, zeigt die Steuerung R1E zum Beispiel eine Batteriehöhe oder eine andere Information in einem Anzeigebereich R1DA auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1 an, und wenn die Erwiderungsinformation eine Fehlerinformation enthält, zeigt sie eine Fehlerinformation an einer beliebigen Stelle auf der Anzeige R1D an.
Wenn die Steuerung 61 (siehe die 24) eine Betätigungsinformation von der Steuerung R1E empfängt, fährt die Steuerung 61 das Unterstützungsgerät 1 an, wenn die empfangene Betätigungsinformation eine Anfahranweisung enthält, und fährt das Unterstützungsgerät 1 herunter, wenn die empfangene Betätigungsinformation die Anweisung zum Herunterfahren enthält. Wie zum Beispiel in der „STEUERUNG BETÄTIGUNGSBETRIEBSART“ der 25 gezeigt ist, speichert die Steuerung 61 eine Betätigungsbetriebsart im Zusammenhang mit der empfangenen Betriebsartzahl. Wie zum Beispiel in „STEUERUNG VERSTÄRKUNG“ der 25 gezeigt ist, speichert die Steuerung 61 einen Wert C_p (0 bis 3) in Zusammenhang mit der Wertzahl, und speichert eine Anstiegsrate (rechts) C_s,R (Ratenzahl für rechts: -1 bis 4) und eine Anstiegsrate (links) C_s,L (Ratenzahl für links:-1 bis 4) in Zusammenhang mit der Ratenzahl. Die Betriebsart C_p, C_S,R, und C_s,L wird in den später beschriebenen Vorgängen beschrieben.
Wie voranstehend beschrieben wurde, kann der Benutzer einfach eine Anpassung für einen gewünschten Unterstützungszustand durch Betätigen der Betätigungseinheit R1 durchführen. Da die Batteriehöhe, eine Fehlerinformation oder eine andere Information auf der Anzeige R1D der Betätigungseinheit R1 angezeigt ist, kann der Benutzer einfach den Zustand des Unterstützungsgeräts 1 erlangen. Arten von verschiedenen Stücken von Information, die auf der Anzeige R1D angezeigt sind, sind nicht auf das Beispiel der 23 begrenzt.
Wie aus der 24 ersichtlich ist, ist die Steuerung 61 in dem Rucksackteil 37 aufgenommen. In dem in der 24 gezeigten Beispiel sind die Steuerung 61, ein Motorantrieb 62, die Leistungszufuhreinheit 63 und andere Bauteile in dem Rucksackteil 37 aufgenommen. Die Steuerung hat zum Beispiel eine Steuereinheit 66 (CPU) und eine Speichereinheit 67 (die Steuerprogramme oder andere Informationen speichert). Die Steuerung 61 hat eine Anpassungsbestimmungseinheit 61A, eine Eingangsverarbeitungseinheit 61B, eine Momentänderungsgrößenberechnungseinheit 61C, eine Bewegungsartbestimmungseinheit 61D, eine Auswahleinheit 61E, eine Absetzunterstützungsmomentberechnungseinheit 61F, eine Aufhebeunterstützungsmomentberechnungseinheit 61G, eine Gehunterstützungsmomentberechnungseinheit 61H, eine Steueranweisungswertberechnungseinheit 611, die Kommunikationseinheit 64 und andere Bauteile (später beschrieben). Der Motorantrieb 62 ist ein elektronischer Schaltkreis, der einen Antriebsstrom ausgibt, um den Elektromotor 47R ausgehend von einem Steuersignal der Störung 61 anzutreiben. Die Leistungszufuhreinheit 61 ist zum Beispiel eine Lithiumbatterie. Die Leistungszufuhreinheit 63 führt elektrische Leistung zu der Steuerung 61 und dem Motorantrieb 62 zu. Die Betätigung und andere Details der Kommunikationseinheit 64 werden später beschrieben.
Eine Betätigungsinformation von der Betätigungseinheit R1, ein erfasstes Signal (ein erfasstes Signal entsprechend einem tatsächlichen Motorwellenwinkel θ_rM des Elektromotors 47R) von der Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS, ein erfasstes Signal (erfasstes Signal entsprechend einem tatsächlichen Verknüpfungsgliedwinkel θ_L des Unterstützungsarms 51R) von der Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS und andere Informationen werden in die Steuerung 61 eingegeben. Die Steuerung 61 findet einen Drehwinkel des Elektromotors 47R ausgehend von Eingangssignalen, und gibt ein Steuersignal entsprechend dem gefundenen Drehwinkel zu dem Motorantrieb 62 aus.
Als nächstes wird der Vorgang der Steuerung 61 mit Bezug auf das in der 27 gezeigte Flussdiagramm und in der 26 gezeigte Steuerblöcke beschrieben. Die in der 26 gezeigten Steuerblöcke haben einen Anpassungsbestimmungsblock B10, einen Eingangsverarbeitungsblock B20, einen Momentgrößenänderungsberechnungsblock B30, einen Bewegungsartbestimmungsblock B40, einen Auswahlblock B45, einen Absetzunterstützungsmomentberechnungsblock B51, einen Aufhebeunterstützungsmomentberechnungsblock B52, einen Gehunterstützungsmomentberechnungsblock B53, einen Steueranweisungswertberechnungsblock B60, Auswahlschalter S51, S52 und ähnliches. Die Details der Verarbeitungen der Blöcke werden mit Bezug auf das in der 27 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.
Das in der 27 gezeigte Flussdiagramm zeigt einen Vorgang zum Steuern der rechten Stellgliedeinheit 4R und der linken Stellgliedeinheit 4L. Der in der 27 gezeigte Prozess wird zu bestimmten Zeitabständen (zum Beispiel Abständen von einigen Millisekunden) begonnen. Wenn der Prozess begonnen wird, bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S010 voran.
In dem Schritt S010 führt die Steuerung 61 den Prozess des S100 (siehe die 28) aus und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S020 voran. Der Prozess des S100 kann als der Anpassungsbestimmungsblock B10, der Eingabeverarbeitungsblock B20 und der Momentgrößenänderungsberechnungsblock B30 betrachtet werden, die in der 26 gezeigt sind, und kann als Anpassungsbestimmungseinheit 61A, die Eingabeverarbeitungseinheit 61B und die Momentgrößenänderungsberechnungseinheit 61C betrachtet werden, die in der 24 gezeigt sind Die Details des Prozesses des S100 werden später beschrieben.
In dem Schritt S020 führt die Steuerung 61 den Prozess des S200 (siehe die 29) aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S030 voran. Der Prozess des S200 kann als der Bewegungsartbestimmungsblock B40 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Bewegungsartbestimmungseinheit 61D betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist. Die Details des Prozesses des S200 werden später beschrieben.
In dem Schritt S030 bestimmt die Steuerung 61, ob die in dem Schritt S020 bestimmte Bewegungsart eine Gepäckaufhebe-/ Absetzarbeit ist. Wenn die Bewegungsart die Gepäckaufhebe-/ Absetzarbeit ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S035 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S050 voran. Ein aus der 26 ersichtlicher Steuerblock B50 ist ein Steuerblock, um eine Aufhebeunterstützungsbetriebsart, eine Absetzunterstützungsbetriebsart oder eine Gehunterstützungsbetriebsart auszuwählen.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S035 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob die Betriebsart (Betriebsart von der Betätigungseinheit), die in dem Schritt S010 erlangt wurde, die Absetzunterstützungsbetriebsart ist. Wenn die Betriebsart die Absetzunterstützungsbetriebsart ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S040R voran; ansonsten (Nein), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S045 voran. Die Prozesse des Schritts S030 und des Schritts S035 können als der Auswahlblock B54 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und können als die Auswahleinheit 61E betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S040R vorangebracht hat, führt die Steuerung 61 den Prozess des SD000R (siehe die 30) aus, und bringt dann den Prozess zu dem S040L voran. Der Prozess SD000R ist ein Prozess, einen Steueranweisungswert für die rechte Stellgliedeinheit 4R während der Absetzbewegung herauszufinden. Dieser Prozess kann als der Absetzunterstützungsmomentberechnungsblock B51 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Absetzunterstützungsmomentberechnungseinheit 61F in der 24 betrachtet werden. Die Details des Prozesses des SD000R werden später beschrieben.
In dem Schritt S040L führt die Steuerung 61 den Prozess des SD000L (nicht gezeigt) aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S060R voran. Der Prozess des SD000L ist ein Prozess, einen Steueranweisungswert für die linke Stellgliedeinheit 4L während der Absetzbewegung herauszufinden. Dieser Prozess kann als der Absetzunterstützungsmomentberechnungsblock B51 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Absetzunterstützungsmomentberechnungseinheit 61F betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist. Der Prozess des SD000L ist ähnlich zu dem des SD000R, und so wird die ausführliche Beschreibung davon ausgelassen.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S045 vorangebracht hat, führt die Steuerung 61 den Prozess des SU000 (siehe die 35) aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S060R voran. Der Prozess des SU000 ist ein Prozess, Steueranweisungswerte für die rechte Stellgliedeinheit 4R und die linke Stellgliedeinheit 4L während der Aufhebebewegung herauszufinden. Dieser Prozess kann als der Aufhebeunterstützungsmomentberechnungsblock B52 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Aufhebeunterstützungsmomentberechnungseinheit 61G betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist. Die Details des Prozesses SU000 werden später beschrieben.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S050 vorangebracht hat, führt die Steuerung 61 den Prozess des SW000 (nicht gezeigt) aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S060R voran. Der Prozess des SW000 ist ein Prozess, Steueranweisungswerte für die rechte Stellgliedeinheit 4R und die linke Stellgliedeinheit 4L während der Gehbewegung herauszufinden. Dieser Prozess kann als der Gehunterstützungsmomentberechnungsblock B53 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Gehunterstützungsmomentberechnungseinheit 61H betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist. Die ausführliche Beschreibung des Prozesses des SW000 wird ausgelassen.
In dem Schritt S060R führt die Steuerung 61 eine Regelung über den Elektromotor (rechts) ausgehend von dem Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) aus, der in SD000R oder SU000 oder SW000 herausgefunden wurde, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S060L voran.
In dem Schritt S060L führt die Steuerung 61 eine Regelung über den Elektromotor (links) ausgehend von dem Unterstützungsmomentanweisungswert (links) aus, der in SD000L oder SU000 oder SW000 herausgefunden wurde, und beendet dann den Prozess. Der Prozess des Schritts S060R und des Schritts S060L kann als der Steueranweisungswertberechnungsblock B60 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Steueranweisungswertberechnungseinheit 611 betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist.
Als nächstes werden die Details des Prozesses des S100, der der Schritt S010 ist, der in der 27 gezeigt ist, mit Bezug auf die 28 beschrieben. In dem Prozess des S100 speichert die Steuerung 61 eine beliebige aus der Absetzunterstützungsbetriebsart, der automatisch angepassten Aufhebeunterstützungsbetriebsart (autoangepassten Aufhebeunterstützungsbetriebsart), der manuell angepassten Aufhebeunterstützungsbetriebsart für die Betätigungsbetriebsart ausgehend von einer Information von der Betätigungseinheit (siehe „STEUERUNG BETÄTIGUNGSBETRIEBSART“ der 25). Die Steuerung 61 speichert ein beliebiges aus 0, 1, 2 und 3 in dem Wert C_p ausgehend von der Information von der Betätigungseinheit (siehe „STEUERUNG WERT“ der 25). Mit Ausnahme des Falles, in dem die Bewegungsart die Gepäckanhebe-/ Absetzarbeit ist und ein Bewegungszustand S ein beliebiger aus 1 bis 4 ist, speichert die Steuerung 61 ein beliebiges aus -1, 0, 1, 2, 3, 4 in der Anstiegsrate (rechts) C_s,R und der Anstiegsrate (links) C_s,L ausgehend von der Information von der Betätigungseinheit (siehe „STEUERUNG ANSTIEGSRATE“ der 25). Der voranstehend beschriebene Prozess kann als Anpassungsbestimmungsblock B10 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als Anpassungsbestimmungseinheit 61A betrachtet werden, der in der 24 gezeigt ist.
Die Steuerung 61 speichert einen Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) vor der Aktualisierung in einem letzten Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t-1) und speichert einen Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t) vor einer Aktualisierung in einem letzten Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t-1). Die Steuerung 61 erfasst einen aktuellen Verbindungsgliedwinkel (rechts) mit der Verwendung der Ausgabeverbindgungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS für die rechte Stellgliedeinheit 4R (die als eine Winkelerfassungseinheit betrachtet werden kann, und siehe die 19 und die 20), und speichert aktualisiert) den Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t). Ähnlich erfasst die Steuerung 61 einen aktuellen Verbindungsgliedwinkel (links) mit der Verwendung der Ausgabeverbindungsgliedschwenkwinkeleinheit für die linke Stellgliedeinheit 4L (die als die Winkelerfassungseinheit betrachtet werden kann), und speichert (aktualisiert) den Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t). Der voranstehend beschriebene Prozess kann als der Eingabeverarbeitungsblock B20 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Eingabeverarbeitungseinheit 61B betrachtet werden, wie in der 24 gezeigt ist. Der Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) ist ein Winkel (rechts) zum Vorbeugen des unteren Rückens relativ zu der Taille (siehe die 31). Der Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t) ist ein Winkel (links) zum Vorbeugen des unteren Rückens relative zu der Taille (siehe die 31).
Die Steuerung 61 findet eine Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) Δθ_L,R(t) durch Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (1) und speichert die Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) Δθ_L,R(t). Die Steuerung 61 findet eine Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (links) Δθ_L,L(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (2) und speichert die Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (links) Δθ_L,L(t). Die Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) Δθ_L,R(t) und die Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (links) Δθ_L,L(t) kann als eine auf die Winkelgeschwindigkeit bezogene Größe betrachtet werden. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS kann als eine Momenterfassungseinheit betrachtet werden. $\begin{array}{l} Änderungsgröße in dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) Δ θ_{L, R} (t) = Verbindungs- \\ gliedwinkel (rechts) θ_{L,R} (t) - Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_{L, R} (t - 1) \end{array}$
$\begin{array}{l} Änderungsgröße in dem Verbindungswinkel (links) Δ θ_{L, L} (t) = Verbindungsglied- \\ winkel (links) θ_{L,L} (t) - Verbindungsgliedwinkel (links) θ_{L, L} (t - 1) \end{array}$
Die Steuerung 61 findet eine Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (3) heraus und speichert die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t). Die Steuerung 61 findet eine Änderungsgröße in dem Benutzermoment (links) τ_S,L(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (4) heraus und speichert die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (links) τ_S,L(t). Ks ist die Federkonstante der Spiralfeder 45R. $Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_{S,R} (t) = Ks \cdot Δ θ_{L,R} (t)$
$Änderungsgröße in dem Benutzermoment (links) τ_{S,L} (t) = Ks \cdot Δ θ_{L,L} (t)$
Die Steuerung 61 findet ein sich ergebendes Moment (rechts) (t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (5) und speichert das sich ergebende Moment (rechts) (t). Die Steuerung 61 findet ein sich ergebendes Moment (links) (t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (6) und speichert das sich ergebende Moment (links) (t). Der voranstehend beschriebene Prozess kann als der Momentänderungsgrößenberechnungsblock B30 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Momentänderungsgrößenberechnungseinheit 61C betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist. $Sich ergebendes Moment (rechts) (t) = Ks \cdot θ_{L,R} (t)$
$Sich ergebendes Moment (links) (t) = Ks \cdot θ_{L,L} (t)$
Als nächstes werden die Details des Prozesses des S200 mit Bezug auf die 29 beschrieben, der der Schritt S020 ist, der in der 27 gezeigt ist. In dem S200 bestimmt die Steuerung 61 die Art der Bewegung des Benutzers. Die zu bestimmende Art der Bewegung hat „gehen“ und „Gepäck aufheben-/ absetzen“. Das „gehen“ ist die Gehbewegung des Benutzers. Das „Gepäck aufheben-/ absetzen“ ist die Bewegung, mit der der Benutzer eine schwere Last aufhebt oder die Bewegung, mit der der Benutzer eine schwere Last absetzt. Der Prozess des S200 kann als der Bewegungsbestimmungsblock B40 betrachtet werden, der in der 26 gezeigt ist, und kann als die Bewegungsartbestimmungsart 61D betrachtet werden, die in der 24 gezeigt ist.
In dem Prozess S200 bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S210 voran. In dem Schritt S210 bestimmt die Steuerung 61, ob [Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) + Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t)] / 2 kleiner als oder gleich groß wie ein erster Bewegungsbestimmungswinkel θ1 ist, und sich ein ergebendes Moment (rechts) (t) · sich ergebendes Moment (links) (t) kleiner als ein erstes Bewegungsbestimmungsmoment τ1 ist. Wenn der [Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) + Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t)]/ 2 kleiner als oder gleich groß wie der erste Bewegungsbestimmungswinkel θ1 ist und das sich ergebende Moment (rechts) (t) - das sich ergebende Moment (links) (t) kleiner als das erste Bewegungsbestimmungsmoment τ1 ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S230A voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S220 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S220 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob das sich ergebende Moment (rechts) (t) · dem sich ergebenden Moment (links) (t) größer als oder gleich einem zweiten Bewegungsbestimmungsmoment τ2 ist. Wenn das sich ergebende Moment (rechts) (t) · das sich ergebende Moment (links) (t) größer als oder gleich groß wie das zweite Bewegungsbestimmungsmoment τ2 ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S230B voran; ansonsten (Nein) beendet die Steuerung 61 den Prozess des S200 und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S030 der 27 voran).
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S230A vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 „gehen“ in der Art der Bewegung, und beendet dann den Prozess des S200 und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S030 der 27 voran).
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt S230B vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 „Gepäckaufhebe-/ Absetzarbeit“ in der Art der Bewegung und beendet an dem Prozess des S200 und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S030 der 27 voran).
Als nächstes werden die Details des Prozesses SD000R mit Bezug auf die 30 beschrieben, der der Schritt S040R ist, der in der 27 gezeigt ist. In SD000R berechnet die Steuerung 61 ein Absetzunterstützungsmoment (rechts), das durch das Unterstützungsgerät 1 zu erzeugen ist, um den Benutzer bei einer Absetzarbeit zu unterstützen. Der Prozess des SD000R zeigt einen Vorgang zum Berechnen eines Absetzunterstützungsmoments (rechts), das durch die rechte Stellgliedeinheit 4R zu erzeugen ist (siehe die 1). Ein Vorgang SD000L (siehe die 27), um ein Absetzunterstützungsmoment (links) zu berechnen, das durch die linke Stellgliedeinheit 4L zu erzeugen ist (siehe die 1), ist ähnlich zu dem Vorgang des SD000R, und so wird die Beschreibung davon ausgelassen.
Wie aus der 31 ersichtlich ist, sind bei der Absetzarbeit, dass der Benutzer ein gehaltenes Gepäckstück absetzt, der Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) und der Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t) jeweils ein Winkel den unteren Rücken relativ zu der Taille nach vorwärts zu beugen. Das Absetzunterstützungsmoment zum Unterstützen des Benutzers bei der Arbeit in eine Absetzrichtung (die Richtung von „BENUTZERMOMENT“ in der 31) wird in einer Aufheberichtung (der Richtung von „UNTERSTÜTZUNGSMOMENT“ in der 31) relativ zu dem Benutzer erzeugt. In der folgenden Beschreibung ist das Vorzeichen des Moments in der Aufheberichtung - (negativ), und das Vorzeichen des Moments in der Absetzrichtung ist + (positiv).
In dem Prozess des SD000R bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD010R voran. In dem Schritt SD010R bestimmt die Steuerung 61, ob der Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) kleiner als oder gleich groß wie ein erster Absetzwinkel θd1 ist. Wenn der Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) kleiner als oder gleich groß wie der erste Absetzwinkel θd1 (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD015R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD020R voran. Zum Beispiel ist der erste Absetzwinkel θd1 ein Winkel, sich ungefähr um 10° nach vorne zu beugen. Wenn θ_L,R(t) ≤ θd1, bestimmt die Steuerung 61, dass die Absetzbewegung begonnen wurde, oder die Absetzbewegung beendet ist.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD015R vorangebracht hat, initialisiert die Steuerung 61 eine integrierte Unterstützungsgröße (rechts) (die Steuerung 61 setzt die integrierte Unterstützungsgröße auf Null zurück) und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SD020R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD020R vorangebracht hat, berechnet die Steuerung 61 eine Unterstützungsgröße (rechts) ausgehend von der Anstiegsrate (rechts) C_s,R, der Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t), und der Änderungsgrößenunterstützungsgrößeneigenschaft des Benutzermoments (siehe die 32), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SD025R voran. Wie aus der 32 ersichtlich ist, wenn zum Beispiel die Anstiegsrate (rechts) C_S,R = 1 und die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t) = τ11 ist, ist τd1 für τ11 durch Verwendung der Eigenschaften von f11 (x) für Cs = 1 die herauszufindende Unterstützungsgröße (rechts).
In dem Schritt SD025R zählt die Steuerung 61 die Unterstützungsgröße (rechts), die im Schritt SD020R herausgefunden wurde, zu der integrierten UNterstüzungsgröße (rechts) dazu (die Steuerung 61 integriert nämlich die herausgefundene Unterstützungsgröße (rechts)) und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SD030R voran.
In dem Schritt SD030R berechnet die Steuerung 61 eine Absetzmomentgrenze (rechts) ausgehend von dem Wert C_p, dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) (Vorbeugewinkel) θ_L,R(t), und der Absetzmomentbegrenzungseigenschaften des Winkels bei dem Vorbeugen (siehe die 33), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SD035R voran. Wie aus der 33 ersichtlich ist, ist zum Beispiel wenn der Wert C_p = 1 und der Verbindungsgliedwinkel (rechts) (Vorbeugewinkel θ_L,R(t) = θ11, ist τmax1 für θ11 unter Verwendung der Eigenschaften von f21(x) für C_p = 1 die herauszufindende Absetzmomentgrenze (rechts).
Im dem Schritt SD035R bestimmt die Steuerung 61, ob |Integrierte Unterstützungsgröße (rechts) | kleiner als oder gleich |Absetzmoment (rechts) | ist. Wenn |integrierte Unterstützungsgröße (rechts)| kleiner als oder gleich groß wie |Absetzmomentgrenze (rechts)| ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD040R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD045R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD040R vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 die integrierte Unterstützungsgröße (rechts) in dem Absetzunterstützungsmoment (rechts) (nämlich den Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) und beendet dann den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran).
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SD045R vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 die Absetzmomentgrenze (rechts) in dem Absetzunterstützungsmoment (rechts) (nämlich den Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) und beendet dann den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran).
In dem Schritt SD035R, dem Schritt SD040R, und dem Schritt SD045R setzt die Steuerung 61 sich ein kleineres aus |integriertes Unterstützungsmoment (rechts)| und |Absetzmomentgrenze (rechts)| als das Absetzunterstütungsmoment (rechts) ein.
Die 34 zeigt ein Ereignis, in dem das Absetzmoment auf einen Winkel zum Vorbeugen zu der Zeit der Absetzarbeit in dem voranstehend beschriebenen Prozess angepasst ist. Das in der 34 gezeigte Beispiel zeigt den Fall, in dem der Benutzer ein Gepäck in einem aufrechten Zustand zu einer Zeit 0 hält, allmählich den Vorbeugewinkel erhöht und das Absetzen des Gepäcks zu der Zeit T1 vollendet, den vorgebeugten Zustand bis zu der Zeit T2 beibehält, und allmählich den Vorbeugewinkel zurück zu dem aufgerichteten Zustand reduziert. In diesem Fall ist das Absetzmoment in der Aufheberichtung (zu der - (negativen) Seite in der 34) so, wie aus der 34 ersichtlich ist, was eine Last auf den unteren Rücken des Benutzers reduziert und eine Absetzarbeit geeignet unterstützt.
Wenn der Benutzer die Bewegung des nach vorwärts Beugens beendet und dann eine Änderung in dem Vorbeugewinkel anhält (Δθ_L,R(t) = 0, Δθ_L,L(t) = 0) (in dem Beispiel der 34 von der Zeit T1 zu der Zeit T2) oder während der Zeit der aufrechten Bewegung, wenn der Benutzer allmählich den Vorbeugewinkel von einem nach vorwärts gebeugten Zustand reduziert (in dem Beispiel der 34 von der Zeit T2 zu der Zeit T3), ist die Änderungsgröße in dem Benutzermoment in einer entgegengesetzten Richtung Null, und so ist die Unterstützungsgröße, die ausgehend von der Änderungsgröße des Benutzermoments der Unterstützungsgrößeneigenschaften bestimmt ist, (siehe die 32) Null beträgt. In diesem Fall beendet die Steuerung 61 nämlich das Aktualisieren der integrierten Unterstützungsgröße und halt die integrierte Unterstützungsgröße, und findet ein Absetzunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts)) ausgehend von der gehaltenen integrierten Unterstützungsgröße und der Absetzmomentgrenze heraus.
Als nächstes werden die Details des Prozesses des SU000, der in der 27 gezeigte Schritt S045 ist, mit Bezug auf die 35 beschrieben. In dem SU000 berechnet die Steuerung 61 ein Aufhebeunterstützungsmoment, das durch das Unterstützungsgerät 1 zu erzeugen ist, um den Benutzer bei der Aufhebearbeit zu unterstützen. Bei der Aufhebearbeit, bei der der BEnutzer ein Gepäckstück aufhebt, sind der Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t) und der Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t) (siehe die 31) jeweils ein Winkel des unteren Rückens sich relativ zu der Taille nach vorne zu beugen. Das Aufhebeunterstützungsmoment zum Unterstützen des Benutzers bei der Arbeit in der Aufheberichtung wird in der Aufheberichtung erzeugt (die Richtung des „UNTERSTÜTZUNGSMOMENT“ in der 31) relativ zu dem Benutzer. In der folgenden Beschreibung ist das Vorzeichen des Moments in der Aufheberichtung - (negativ), und das Vorzeichen des Moments in der Absetzrichtung ist + (positiv).
In dem Prozess des SU000 bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU010 voran. In dem Schritt SU010 führt die Steuerung 61 den Prozess des SS000 aus (siehe die 36), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU015 voran. Der Prozess des SS000 ist ein Prozess, wie aus dem Zustandsübertragungungsdiagramm der 36 ersichtlich ist, einen aktuellen Bewegungszustand S zu bestimmen, wo die gesamte Aufhebebewegung von dem Beginn des Aufhebens zu dem Ende des Aufhebens in Bewegungszustände S von 0 bis 5 unterteilt ist. Die Details werden später beschrieben.
In dem Schritt SU015 bestimmt die Steuerung 61, ob es die Zeit ist, zu der der Bewegungszustand S sich von 0 auf 1 verschiebt. Wenn es die Zeit ist, zu der der Bewegungszustand S sich von 0 auf 1 verschiebt (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU020 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU030 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU020 vorangebracht hat, substituiert die Steuerung 61 für jede der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) und der angenommenen verstrichenen Zeit (links) t_map,L(t) und substituiert Null für jedes aus dem Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) und dem Aufhebeunterstützungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t)). Danach bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU030 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU030 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der Bewegungszustand S der im dem Schritt SU020 bestimmt wurde, 1 beträgt. Wenn der Bewegungszustand S 1 ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU031 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU040 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU031 vorangebracht hat, zählt die Steuerung 61 einen Aufgabenzeitraum (zum Beispiel, wenn der in der 27 gezeigte Prozess mit Abständen von 2 [ms], 2 [ms] begonnen wird) zu der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) hinzu, zählt den Aufgabenzeitraum zu der angenommenen verstrichenen Zeit (links) t_map,L(t) hinzu, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU032 voran. Die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t) und die angenommene verstrichene Zeit (links) t_map,L(t) zeigen jeweils die (angenommene) verstrichene Zeit seit dem Zeitpunkt an, zu dem der Bewegungszustand S 1 wird.
In dem Schritt SU032 bestimmt die Steuerung 61, ob die Betätigungsart die automatisch angepasste Aufhebeunterstützungsbetriebsart ist. Wenn die Betätigungsart die automatisch angepasst Aufhebeunterstützungsbetriebsart ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU033R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU034 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU033R vorangebracht hat, führt die Steuerung 61 den Prozess des SS100R (siehe die 38) aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU033L voran. Der Prozess des SS100R (siehe die 38) ist ein Prozess, die Anstiegsrate (rechts) C_s,R und die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t) zu ändern oder beizubehalten. Der Prozess des SS100L, der ein Prozess ist, die Anstiegsrate (links) C_s,L und die angenommene verstrichene Zeit (links) t_map,L(t) zu ändern oder gleichzuhalten, ist ähnlich zu dem Prozess des SS100R, und so wird dessen Beschreibung ausgelassen. In dem Schritt SU033L führt die Steuerung 61 den Prozess des SS100L aus, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU034 voran. Die Details des Prozesses des Schrittes SS100R werden später beschrieben.
In dem Schritt SU034 bestimmt die Steuerung 61, ob die Anstiegsrate (rechts) C_s,R, gleich der Anstiegsrate (links) C_s,L ist. Wenn die Anstiegsrate (rechts) C_S,R gleich groß wie die Anstiegsrate (links) C_s,L ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU037R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU035 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU035 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob die Anstiegsrate (rechts) C_s,R größer als die Anstiegsrate (links) C_s,L. ist. Wenn die Anstiegsrate (rechts) C_s,R größer als die Antiegsrate (links) C_s,L ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU036A voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU036B voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU036A vorangebracht hat, substituiert die Steuerung 61 die Anstiegsrate (rechts) C_s,R für die Anstiegsrate (links) C_s,L, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU037R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU036B vorangebracht hat, substituiert die Steuerung 61 die Anstiegsrate (links) C_s,R für die Anstiegsrate (rechts) C_s,L, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU037R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU037R vorangebracht hat, führt die Steuerung 61 den Prozess des SS170R aus (siehe die 42), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU037L voran. Der Prozess des SS170R (siehe die 42) ist ein Prozess, ein Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) herauszufinden, wenn der Bewegungsstatus S = 1. Der Prozess des SS170L, der ein Prozess ist, ein Aufhebeunterstützungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t)) herauszufinden, wenn der Bewegungszustand S = 1, ist ähnlich zu dem Prozess SS170R, und so wird dessen Beschreibung ausgelassen. In dem Schritt SU037L führt die Steuerung 61 den Prozess des SS170L aus, beendet den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran). Die Details des Prozesses des Schrittes SS170R werden später beschrieben.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU040 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der in dem Schritt SU020 bestimmte Bewegungszustand S 2 beträgt. Wenn der Bewegungszustand S 2 beträgt (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU041 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung den Prozess zu dem Schritt SU050 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU041 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der letzte Bewegungszustand S 1 beträgt. Wenn der letzte Bewegungszustand 1 beträgt (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU042 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU047 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU042 vorangebracht hat, substituiert die Steuerung 61 Null für jedes aus der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) und der angenommenen verstrichenen Zeit (links) t_map,L(t), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU047 voran. Der Prozess des Schritts SU042 ist ein Prozess, der ausgeführt wird, wenn der Bewegungszustand S einen Übergang von 1 auf 2 vornimmt.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU047 vorangebracht hat, findet die Steuerung 61 den |Maximalwert| für den Wert C_p ausgehend von dem Wert C_p und den Zeitaufhebemomenteingenschaften (siehe 43) heraus. Die Steuerung 61 substituiert den herausgefundenen Maximalwert für jedes aus dem Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) und dem Aufhebeunterstützungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,Cmd,L(t)), und beendet dann den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran). Wenn zum Beispiel der Wert C_p = 1, werden die Eigenschaften von f41(x) for C_p = 1 in der 43 verwendet, und τmax11, nämlich der Maximalwert von |f41(x)| ist der herauszufindende Maximalwert. Wie aus der 43 ersichtlich ist, werden die Zeit-Aufhebemomenteigenschaften (eine aus den Basisaufhebeeigenschaften) für jeden Wert C_p vorbereitet. Die Steuerung 61 ändert die Basisaufhebeeigenschaften für den Wert C_p.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU050 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der in dem Schritt SU020 bestimmte Bewegungszustand 3 beträgt. Wenn der Bewegungszustand 3 beträgt (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU051 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU060 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU051 vorangebracht hat, findet die Steuerung 61 einen Maximalwert für den Wert C_p ausgehend von dem Wert C_p und den Zeit-Aufhebemomenteigenschaften heraus (siehe die 43). Die Steuerung 61 substituiert den herausgefundenen Maximalwert die jedes aus einem vorläufigen Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (vorläufiges τ_s,cmd,R(t)) und einem vorläufigen Aufhebeunterstützungsmoment (links) (vorläufiges τ_s,cmd,L(t)), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU057 voran. Wenn zum Beispiel der Wert C_p = 1, werden die Eigenschaften von f41(x) für C_p = 1 in der 43 verwendet, und τmax11, das der Maximalwert von |f41(x)| ist, ist der herauszufindende Maximalwert.
In dem Schritt S057 findet die Steuerung 61 eine Momentabmilderungsrate (rechts) τ_d,R ausgehend von dem Wert C_p, der Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t) und den Unterstützungsverhältnismomentabmilderungsrateneigenschaften (siehe die 45). Ähnlich findet die Steuerung 61 eine Momentabmilderungsrate (links) τ_Td,L ausgehend von dem Wert C_p, der Änderungsgröße des Benutzermoments (links) τ_S,L(t), und den Unterstützungsverhältnismomentabmilderungsrateneigenschaften (siehe die 45) heraus. Dann findet die Steuerung 61 einen Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t) durch Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (7) heraus und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t), und findet einen Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t) durch Verwendung des mathematischen Ausdrucks (8) und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t). Danach beendet die Steuerung 61 den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran). $\begin{matrix} Unterstützungsmomentanweisungswer (rechts) τ_{s,cmd,R} (t) = vorläufiges τ_{s,cmd,R} (t) \\ Momentabmilderungsrate (rechts) τ_{d, R} \end{matrix}$
$\begin{matrix} Unterstützungsmomentanweisungswer (links) τ_{s,cmd,L} (t) = vorläufiges τ_{s,cmd,L} (t) \\ Momentabmilderungsrate (links) τ_{d, L} \end{matrix}$
Wenn zum Beispiel der Wert C_p = 1, findet die Steuerung 61 einen Abmilderungskoeffizienten τ_s,map,thre = Tb2 ausgehend von Wertabmilderungskoeffizienteneigenschaften, die in der 44 gezeigt sind. Dann berechnet die Steuerung 61 ein Unterstützungsverhältnis (rechts) durch Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (9) und berechnet ein Unterstützungsverhältnis (links) durch Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (10). $Unterstzützungsverhältnis (rechts) = [τ_{s,map,thre} - Größenänderung des Benutzermoments (rechts) τ_{S, R} (t)] / τ_{s,map,thre}$
$Unterstzützungsverhältnis (links) = [τ_{s,map,thre} - Größenänderung des Benutzermoments (links) τ_{S, L} (t)] / τ_{s,map,thre}$
Danach findet die Steuerung 61 eine Momentabmilderungsrate (rechts) τ_d,R ausgehend von dem Unterstützungsverhältnis (rechts) und den Unterstützungsverhältnismomentabmilderungsrateneigenschaften (siehe die 45), und findet eine Momentabmilderungsrate (links) τ_d,L ausgehend von dem Unterstützungsverhältnis (links) und den Unterstützungsverhältnismomentabmilderungsrateneigenschaften (siehe die 45) heraus. Darauffolgend speichert die Steuerung 61 $Vorläufiges τ_{s,cmd,R} (t) \cdot Momentabmilderungsrate (rechts) τ_{d,R}$
in dem Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)), und speichert $Vorläufiges τ_{s,cmd,L} (t) \cdot Momentabmilderungsrate (links) τ_{d,L}$
in dem Aufhebeunterstütungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t)).
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU060 vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der Bewegungszustand S, der in dem Schritt SU020 bestimmt wurde, 4 beträgt. Wenn der Bewegungszustand S 4 beträgt (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU061 voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU077 voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU061 vorangebracht hat, zählt die Steuerung 61 einen Aufgabenzeitraum (zum Beispiel, wenn der in der 27 gezeigte Prozess mit Abständen von 2 [ms], 2 [ms] begonnen wird) zu der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) hinzu, zählt den Aufgabenzeitraum zu der angenommenen verstrichenen Zeit (links) t_map,L(t) hinzu und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU062 voran. Die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t) und die angenommene verstrichene Zeit (links) t_map,L(t) zeigen jeweils die angenommene verstrichene Zeit von dem Zeitpunkt an, zu dem der Bewegungszustand S 4 wird.
In dem Schritt SU062 substituiert die Steuerung 61 das aktuelle τ_s,cmd,R(t) für das letzte τ_s,cmd,R(t-1) und substituiert das aktuelle τ_s,Cmd,L(t) für zumindest τ_s,cmd,L(t-1) und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SU067 voran.
In dem Schritt SU067 findet die Steuerung 61 einen Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (11) heraus und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t), und findet einen Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (12) heraus und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t). Der Abmilderungskoeffizient K1 ist ein voreingestellter Koeffizient und auf zum Beispiel 0,9 eingestellt. Dann beendet die Steuerung 61 den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran). $Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_{s,cmd,R} (t) = K1 \cdot letztes τ_{s,cmd,R} (t - 1)$
$Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_{s,cmd,L} (t) = K1 \cdot letztes τ_{s,cmd,L} (t - 1)$
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SU077 vorangebracht hat, findet die Steuerung 61 einen Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (13) heraus und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t), und findet einen Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t) unter Verwendung des folgenden mathematischen Ausdrucks (14) heraus und speichert den Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t). Dann beendet die Steuerung 61 den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 bringt den Prozess zu dem Schritt S060R der 27 voran). $Untertzüngsmomentanweisungswert (rechts) τ_{s,cmd,R} (t) = 0$
$Untertzüngsmomentanweisungswert (links) τ_{s,cmd,L} (t) = 0$
Wie voranstehend beschrieben wurde, verursacht die Steuerung 61 während der Aufhebearbeit, dass der Bewegungszustand S einen Übergang von 0 auf 5 aufeinanderfolgend für einen Aufhebezustand vornimmt, und findet ein Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)) und ein Aufhebeunterstützungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links) τ_s,cmd,L(t)) gemäß einem im Voraus eingestellten Berechnungsverfahren in Zusammenhang mit jedem der Bewegungszustände S heraus.
Als nächstes werden die Details des Prozesses des SS000, der der Schritt SU020 ist, der aus der 35 ersichtlich ist, mit Bezug auf die 36 beschrieben. In SS000 bestimmt die Steuerung 61 einen beliebigen der Bewegungszustände S unter 0 bis 5 für einen Aufhebezustand bei einer Aufhebeart des Benutzers. Wie aus der 37 ersichtlich ist, haben die Bewegungszustände S den Bewegungszustand S = 0, wo der Benutzer das Beugen nach vorne von einem aufgerichteten Zustand beginnt (Zustand, in dem der Benutzer ein Beugen nach vorwärts vor der letzten Arbeit beendet hat) und die Aufhebearbeit beginnt, einen Bewegungszustand S = 1, in dem der Bewegungszustand S einen Übergang nach dem Beginn der Aufhebebewegung vornimmt, einen Bewegungszustand S = 2 in dem der Benutzer ein Gepäck aufhebt, einen Bewegungszustand S = 3, 4 wo der Benutzer den Vorbeugewinkel allmählich reduziert, und einen Bewegungszustand S = 5, wo der Benutzer das Aufheben des Gepäcks beendet hat und sich in einem aufrechten Zustand befindet. Der Bewegungszustand S ist in Zusammenhang mit einem Aufhebezustand mit zumindest einem aus der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t), der angenommenen verstrichenen Zeit (links) t_map,L(t), den Verbindungsgliedwinkel (rechts) (den Vorbeugewinkel) θ_L,R(t), die Verbindungsgliedwinkel (links) im Vorbeugewinkel (θ_L,L(t), der Änderungsgröße des Benutzermoments (rechts) τ_S,R(t), und der Änderungsgröße des Benutzermoments (links) τ_s,L(t).
Im Folgenden wird der Vorgang, den Bewegungszustand S zu bestimmen, mit Bezug auf das Zustandsübergangsdiagramm beschrieben, das aus der 36 ersichtlich ist. Wie aus der 36 ersichtlich ist, bestimmt in Erwiderung auf das Ereignis ev00, dass das Aufheben begonnen wurde, die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S 0 beträgt. Die Bestimmung hinsichtlich dessen, ob das Aufheben begonnen wurde, kann ausgehend von dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) θ_L,R(t), dem Verbindungsgliedwinkel (links) θ_L,L(t), der Änderungsgröße des Verbindungsgliedwinkels (rechts) Δθ_L,R(t), der Änderungsgröße des Verbindungsgliedwinkels (links) Δθ_L,L(t), der Änderungsgröße des Benutzermoments (rechts) τ_S,R(t), der Änderungsgröße des Benutzermoments (links) τ_S,L(t) oder einer anderen Information vorgenommen werden. Wenn der Bewegungszustand S = 0, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S einen Übergang von 0 auf 1 aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev01 vornimmt. Das Ereignis ev01 ist „Normalzeit“, und wie aus dem Schritt SU015 der 35 ersichtlich ist, verursacht die Steuerung 61, nachdem die Steuerung 61 den Bewegungszustand S auf 0 eingestellt hat, dass der Bewegungszustand S ohne jegliche Bedingung einen Übergang auf 1 vornimmt.
Wenn der Bewegungszustand S = 1, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S einen Übergang von 1 auf 2 aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev12 vornimmt. Wenn das Ereignis ev12 nicht erfasst wird, behält die Steuerung 61 den Bewegungszustand S bei 1. Das Ereignis ev12 tritt zum Beispiel auf, wenn die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t) ≥ t_map,thre1 (rechts) erfüllt ist, oder wenn die angenommene verstrichene Zeit (links) t_map,L(t) ≥ t_map,thre1 (links) erfüllt ist, oder wenn ein beliebiger aus dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,R(t) und dem Verbindungsgliedwinkel (links) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,L(t) ein sich nach vorwärts beugender Winkel wird, der anzeigt, dass das Ende der Aufhebearbeit nahe ist. t_map,thre1 (rechts) ist ausgehend von der Anstiegsrate (rechts) C_S,R und der Anstiegsübergangszeiteigenschaft bestimmt (siehe die 40). t_map,thre1 (links) ist ausgehend von der Anstiegsrate (links) C_s,L und der Anstiegsübergangszeiteigenschaft bestimmt (siehe die 40).
Wenn der Bewegungszustand S = 2, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev23 einen Übergang von 2 auf 3 vornimmt. Wenn das Ereignis ev23 nicht erfasst wird, behält die Steuerung 61 den Bewegungszustand S bei 2. Das Ereignis ev23 tritt zum Beispiel auf, wenn die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t) oder die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (links) τ_S,L(t) eine relativ kleine Größe wird, die anzeigt, dass das Ende der Aufhebearbeit nahe ist, oder wenn der Verbindungsgliedwinkel (rechts) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,R(t) oder der Verbindungsgliedwinkel (links) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,L(t) ein sich nach vorwärts beugender Winkel wird, der anzeigt, dass das Ende der Aufhebearbeit nahe ist.
Wenn der Bewegungszustand S = 3, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev34 einen Übergang von 3 auf 4 vornimmt. Wenn das Ereignis ev34 nicht erfasst wird, behält die Steuerung 61 den Bewegungszustand S bei 3. Das Ereignis ev34 tritt zum Beispiel auf, wenn die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t) ≥ τ_s,map,thre oder wenn die Änderungsgröße in dem Benutzermoment (links) τ_S,L(t) ≥ τ_s,map,thre oder wenn der Verbindungsgliedwinkel (rechts) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,R(t) oder der Verbindungsgliedwinkel (links) (Winkel des sich nach vorwärts Beugens) θ_L,L(t) ein sich nach vorwärts beugender Winkel ist, der anzeigt, dass das Ende der Aufhebearbeit nahe ist. τ_s,map,thre ist ausgehend von dem Wert C_p und den Wertabmilderungskoeffizienteigenschaften bestimmt (siehe die 44).
Wenn der Bewegungszustand S = 4, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev45 einen Übergang von 4 auf 5 vornimmt. Wenn das Ereignis ev45 nicht erfasst wird, behält die Steuerung 61 den Bewegungszustand S bei 4. Das Ereignis ev 45 tritt zum Beispiel auf, wenn die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t) ≥ Zustandsbestimmungszeit t41 (zum Beispiel ungefähr 0,15 [s]) oder wenn die angenommene verstrichene Zeit (links) t_map,L(t) ≥ Zustandbestimmungszeit t41 (zum Beispiel ungefähr 0,15 [Sek]).
Wenn der Bewegungszustand S = 5, verursacht die Steuerung 61, dass der Bewegungszustand S aufgrund der Erfassung des Ereignisses ev50 einen Übergang von 5 auf 0 vornimmt. Wenn das Ereignis ev50 nicht erfasst wird, behält die Steuerung 61 den Bewegungszustand S bei 5. Das Ereignis ev50 ist der Beginn einer Aufhebearbeit. Nachdem die Aufhebearbeit beendet wurde, kehrt der Bewegungszustand S zu 0 zurück.
Als nächstes werden die Details des Prozesses des SS100R, der der Schritt SU033R ist, der in der 35 gezeigt ist, mit Bezug auf die 38 beschrieben. In dem SS100R schaltet die Steuerung 61 automatisch die Anstiegsrate (rechts) C_s,R in einen geeigneten Wert zwischen -1 bis 4 für die Aufhebebewegung des Benutzers. Der Prozess des SS100R zeigt einen Vorgang, die Anstiegsrate (rechts) C_s,R. automatisch zu verschieben. Ein Vorgang des SS100L (siehe die 35), die Anstiegsrate (links) C_s,L automatisch zu verschieben, ist ähnlich zu der des SS100R, und so wird dessen Beschreibung ausgelassen.
In dem Prozess des SS100R bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS110R voran. In dem Schritt SS110R speichert die Steuerung 61 eine aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,R in dem letzten C_s,R, und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SS115R voran.
In dem Schritt SS115R bestimmt die Steuerung 61, ob ein Verschiebungsanhaltezähler aktiv ist. Wenn der Verschiebungsanhaltezählter aktiv ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS120R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS125R voran. Der Verschiebungsanhaltezähler ist ein Zähler, der zu der Zeit aktiviert wird, zu der die Anstiegsrate (rechts) C_s,R in dem Schritt SS140R oder in dem Schritt SS145R verschoben (geändert) wurde.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS120R vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob der Verschiebungsanhaltezähler länger als oder gleich der Verschiebungsabwartezeit ist. Wenn der Verschiebungsanhaltezähler länger also der gleich der Verschiebungsabwartezeit ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS125R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS150R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS125R vorangebracht hat, findet die Steuerung 61 eine untere Verschiebungsgrenze τ_s,mas1(t) für die aktuelle verstrichene Aufhebezeit t_up(t) ausgehend von der verstrichenen Aufhebezeit t_up(t) und den unteren Zeitverschiebungsgrenzeigenschaften (siehe die 39). Die Steuerung 61 findet ebenfalls eine obere Verschiebungsgrenze τ_s,mas2(t) für die aktuelle verstrichene Aufhebezeit t_up(t) ausgehend von der aktuellen Anstiegsrate (rechts) C_s,R, der verstrichenen Aufhebezeit t_up(t), und den oberen Zeitverschiebungsgrenzeigenschaften (siehe die 39). Die verstrichene Aufhebezeit t_up(t), ist die verstrichene Zeit seit einem Zeitpunkt, zu dem das Aufheben begonnen wurde (der Bewegungszustand S macht einen Übergang von 0 zu 1). Dann bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS130R voran. Das in der 39 gezeigte Beispiel zeigt ein Beispiel eines Zustands, in dem |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| > | obere Verschiebungsgrenze τ_s,mas2(t)| zu der Zeit T1 erfüllt ist, (an der Position von P1), und ein Beispiel eines Zustands, in dem |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| < | obere Verschiebungsgrenze τ_s,mas1(t)| zu einer Zeit T3 erfüllt ist (an der Position des P2).
In dem Schritt SS130R bestimmt die Steuerung 61, ob |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| kleiner ist als | untere Verschiebungsgrenze τ_s,mas1(t)|. Wenn |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| kleiner als | untere Verschiebungsgrenze τ_s,mas1(t)| ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS145R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS135R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS135R vorangebracht hat, bestimmt die Steuerung 61, ob |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| größer als |obere Verschiebungsgrenze τ_s,mas2(t)|. Wenn |Änderungsgröße in dem Benutzermoment (rechts) τ_S,R(t)| größer als |obere Verschiebungsgrenze τ_s,mas2(t)| ist (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS140R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS150R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS140R vorangebracht hat, erhöht die Steuerung 61 die Anstiegsrate (rechts) C_s,R um 1 (jedoch ist der Maximalwert auf 4 eingestellt), aktiviert den Verschiebungsanhaltezähler und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SS150R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS145R vorangebracht hat, verringert die Steuerung 61 die Anstiegsrate (rechts) C_s,_R um eins (jedoch ist der Minimalwert auf -1 eingestellt), aktiviert den Verschiebungsanhaltezähler und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SS150R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS150R vorangebracht hat, findet die Steuerung 61 t_map,thre1 (rechts) ausgehend von der Anstiegsrate (rechts) C_s,R und der Rate der Anstiegsübergangszeiteigenschaften (siehe die 40), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt S155R voran. t_map,thre1 (rechts) wird verwendet, um den Bewegungszustand (Bestimmung, ob der Bewegungszustand einen Übergang von 1 auf 2 vorgenommen hat) oder ähnliches zu bestimmen.
In dem Schritt SS155R bestimmt die Steuerung 61, ob die aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,R gleich wie die letzte Anstiegsrate C_s,_R ist (siehe den Schritt SS110R). Wenn die aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,R gleich der letzten Anstiegsrate C_s,_R ist (Ja), beendet die Steuerung 61 den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 kehrt zu dem Schritt SU033L der 35 zurück); ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS160R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS160R vorangebracht hat, berechnet die Steuerung 61 ein vorläufiges Aufhebeunterstützungsmoment A1(t) vorläufig von der letzten Anstiegsrate C_s,R, der angeommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t), den Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41), den Wert C_p, und den Zeit-Aufhebemomenteigenschaften (siehe die 43).
Wenn zum Beispiel die letzte Anstiegsrate C_s,_R = 3, berechnet die Steuerung 61 ein vorläufiges Aufhebeunterstützungsmoment A1(t) aus f33(x) für C_s,_R = 3 und der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t), wie aus der 41 ersichtlich ist. Wie in der 41 gezeigt ist, sind die Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (eine der grundlegenden Aufhebeeigenschaften) für jedes aus der Anstiegsrate (rechts) C_s,_R und der Anstiegsrate (links) C_s,L, vorbereitet, und die Steuerung 61 ändert die grundlegenden Aufhebeeigenschaften für die Anstiegsrate (rechts) C_s,R oder die Anstiegsrate (links) C_s,L.
Dann berechnet die Steuerung 61 eine angenommene verstrichene Zeit einer Momentabweichungsreduktion t_map,R(s) für das vorläufige Aufhebeunterstützungsmoment A1(t) ausgehend von der aktuellen Anstiegsrate (rechts) C_s,R, den Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41), den Wert C_p, und den Zeit-Aufhebemomenteigenschaften (siehe die 43), und substituiert (schreibt abermals) die angenommene verstrichene Zeit der berechneten Momentabweichungsreduktion t_map,R(s) für die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t). Wenn zum Beispiel die aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,_R = 4, berechnet die Steuerung 61 eine angenommene verstrichene Zeit einer Momentabweichungsreduktion time t_map,R(s) aus f34(x) für C_s,_R = 4 und dem vorläufigen Aufhebeunterstützungsmoment A1(t), wie aus der 41 ersichtlich ist, und substituiert die angenommene verstrichene Zeit der Momentabweichungsreduktion t_map,R(s) für die angenommene verstrichene Zeit (rechts) t_map,R(t). Dann beendet die Steuerung 61 den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 kehrt zu dem Schritt SU033L der 35 zurück). Das abermals Schreiben der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) kann betrachtet werden als, wenn der Bewegungszustand S einen Übergang in einen vorbestimmten Bewegungszustand S vorgenommen hat (in diesem Fall Bewegungszustand S = 1) Verschiebungszeitmomentabweichungsreduktionskorrektur eines Reduzierens der Abweichung zwischen einem Aufhebeunterstützungsmoment (vorläufiges Aufhebeunterstützungsmoment A1(t)), das ausgehend von den ausgewählten Aufhebeeigenschaften (den Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41) für die letzte Anstiegsrate (rechts) C_s,R) und den aktuell ausgewählten grundlegenden Aufhebeeigenschaften (den Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41) für die aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,R) herausgefunden wurde.
In der voranstehend gegebenen Beschreibung können die Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41), die Zeit-Aufhebemomenteigenschaften und die maximalen Momenteigenschaften eines Vorbeugewinkels (siehe die 43) als eine Mehrzahl von grundlegenden Aufhebeeigenschaften betrachtet werden, in denen ein Aufhebeunterstützungsmoment, das ein Moment in der Aufheberichtung ist, eingestellt ist. Dann wählt die Steuerung 61 geeignete grundlegende Eigenschaften, findet ein Aufhebeunterstützungsmoment ausgehend von den ausgewählten grundlegenden Aufhebeeigenschaften heraus, und treibt die Stellgliedeinheit ausgehend von einem Unterstützungsmoment unter Verwendung des herausgefundenen Aufhebeunterstützungsmoments dem Unterstützungsmoment an.
Als nächstes werden die Details des Prozesses des SS170R, der der Schritt SU037R ist, der in der 35 gezeigt ist, mit Bezug auf die 42 beschrieben. In dem SS170R findet die Steuerung 61 ein Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts)) τ_s,cmd,R(t) heraus. Der Prozess des SS170R zeigt einen Vorgang, ein Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts)) τ_s,cmd,R(t) herauszufinden. Ein Vorgang des SS170L (siehe die 35), um ein Aufhebeunterstützungsmoment (links) (Unterstützungsmomentanweisungswert (links)) _Ts,cmd,L(t) herauszufinden, ist ähnlich zu dem des SS170R, und so wird dessen Beschreibung ausgelassen.
In dem Prozess des SS170R bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS175R voran. In dem Schritt SS175R berechnet die Steuerung 61 ein vorläufiges τ_s,cmd,R (t) ausgehend von der aktuellen Anstiegsrate (rechts) C_s,R, der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t), dem Wert C_p, den Zeitunterstützungsgrößeneigenschaften (siehe die 41), und den Zeit-Aufhebemomenteigenschaften (siehe die 43), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SS177R voran. Wenn zum Beispiel die aktuelle Anstiegsrate (rechts) C_s,_R = 3, speichert die Steuerung 61 ein Unterstützungsmoment A1(t) das aus f33(x) für C_s,_R = 3 und der angenommenen verstrichenen Zeit (rechts) t_map,R(t) herausgefunden wurde, wie in der 41 in dem vorläufigen τ_s,cmd,R(t) gezeigt ist.
In dem Schritt SS177R berechnet die Steuerung 61 eine obere Momentgrenze (rechts) τ_s,max,R(t) ausgehend von dem Vorbeugewinkel und den maximalen Aufhebemomenteigenschaften des Vorbeugewinkels (siehe die 43), und bringt dann den Prozess zu dem Schritt SS180R voran. Zum Beispiel speichert die Steuerung 61 ein maximales Aufhebemoment B1(t), das aus den maximalen Aufhebemomenteigenschaften des Vorbeugewinkels herausgefunden wurde, die in der 43 gezeigt sind, und dem Verbindungsgliedwinkel (rechts) (sich nach vorwärts beugender Winkel) θ_L,R(t) in der oberen Momentgrenze (rechts) τ_s,max,R(t). Das Aufhebemoment ist durch das Verwenden der maximalen Aufhebemomenteigenschaften des Vorbeugewinkels so begrenzt, dass das Aufhebemoment sich nicht übermäßig erhöht, wenn der sich nach vorwärts beugende Winkel klein ist.
Im dem Schritt SS180R bestimmt die Steuerung 61, ob |vorläufiges τ_s,cmd,R(t)| größer als |obere Momentgrenze (rechts) τ_s,max,R(t)|. Wenn |vorläufiges τ_s,cmd,R(t)| größer als |obere Momentgrenze (rechts) τ_s,max,R(t)| (Ja), bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS185R voran; ansonsten (Nein) bringt die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS187R voran.
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS185R vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 die obere Momentgrenze (rechts) τ_s,max,R(t) in dem Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)), und beendet dann den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 kehrt zu dem Schritt SU037L der 35 zurück).
Wenn die Steuerung 61 den Prozess zu dem Schritt SS187R vorangebracht hat, speichert die Steuerung 61 das vorläufige τ_s,cmd,R(t) in dem Aufhebeunterstützungsmoment (rechts) (Unterstützungsmomentanweisungswert (rechts) τ_s,cmd,R(t)), und beendet dann den Prozess und kehrt zurück (die Steuerung 61 kehrt zu dem Schritt SU037L der 35 zurück).
Wie voranstehend beschrieben wurde, weist das in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Unterstützungsgerät 1 eine einfache Konfiguration auf und macht es für den Bentuzer einfach, es zu tragen. Zusätzlich ist die Unterstützungssteuerung für die Absetzarbeit und die Unterstützungssteuerung für die Aufhebearbeit eine einfache Steuerung, und das Unterstützungsgerät 1 ist in der Lage, bei einer Arbeit zum Aufheben eines Gepächs und einer Arbeit zum Absetzen eines Gepäcks geeignet zu unterstützen.
Das Unterstützungsgerät 1B (siehe die 46) der zweiten Ausführungsform, das im Folgenden beschrieben werden wird, unterscheidet sich von dem Unterstützungsgerät 1 (siehe die 1) der ersten Ausführungsform darin, dass die Momenterzeugungseinheiten, wie zum Beispiel die Elektromotoren, in einem Rucksackteil 37B aufgenommen sind (siehe die 46, das als ein Steuerkasten betrachtet werden kann. In dem Unterstützungsgerät 1B der zweiten Ausführungsform sind die Momenterzeugungseinheiten, die Steuerung 61 und die Leistungszufuhreinheit 63 (die als eine Batterie betrachtet werden kann) in dem Rucksackteil 37B aufgenommen. Die Momenterzeugungseinheiten, die entsprechend an dem rechten Hüftbereich und an dem linken Hüftbereich des Benutzers in der ersten Ausführungsform montiert sind, werden in das Rucksackteil 37B in der zweiten Ausführungsform bewegt. Deswegen wird die Anzahl der Elemente, die in dem rechten Hüftbereich und dem linken Hüftbereich des Benutzers getragen werden, was zu dem Ergebnis führt, dass keine solchen Elemente während der Aufhebebewegung oder der Absetzbewegung des Benutzers mit Bewegungen der Arme zusammenstoßen. Zusätzlich sind in der ersten Ausführungsform eine relativ große Abdeckung und andere Teile, die die Momenterzeugungseinheit aufnehmen, für jeden aus dem rechten Hüftbereich und dem linken Hüftbereich erforderlich, während in der zweiten Ausführungsform die Momenterzeugungseinheiten in dem Rucksackteil 37B aufgenommen sind. Deswegen können die Abdeckung und andere Teile geteilt werden, und so ist eine leichtgewichtige Eigenschaft verbessert.
Im Folgenden wird die allgemeine Struktur des Unterstützungsgeräts 1B der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die 46 und auf die 47 beschrieben. Ein Vorgang der Steuerung 61 ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform, und so wird die Beschreibung davon ausgelassen. Die 46 zeigt die allgemeine Erscheinung des Unterstützungsgeräts 1B der zweiten Ausführungsform. Die 47 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Unterstützungsgerät 1B, das in der 46 gezeigt ist. Der rechte Achselhöhlengurt 25R und der linke Achselhöhlengurt 25L in der 46 können durch den Nahberührungsgurt 25RL ersetzt werden, wie aus der 2 ersichtlich ist.
Wie in der allgemeinen perspektivischen Ansicht der 46 und der perspektivischen Explosionsansicht der 47 ersichtlich ist, ist das Unterstützungsgerät 1B der zweiten Ausführungsform aus dem Unterrückenstützteil 10, dem Jackenteil 20, einem Rahmenteil 30B, dem Rucksackteil 37B, dem Kissen 37G, einer rechten Oberschenkeleinheit 4BR, einer linken Oberschenkeleinheit 4BL und anderen Teilen aufgebaut. Ein an dem Körper getragenes Bauteil 2B (siehe die 48) ist zumindest um die Hüfte des Benutzers herum getragen. Jedes aus der rechten Oberschenkeleinheit 4BR und der linken Oberschenkeleinheit 4BL (siehe die 47) ist auf dem an dem Körper getragenen Bauteil 2B montiert (siehe die 48) und dem Oberschenkel des Benutzers, und unterstützt den Benutzer mit der Bewegung des Oberschenkels relativ zu dem unteren Rücken oder der Bewegung des unteren Rückens zu dem Oberschenkel. Das Unterrückenstützteil 10, das Jackenteil 20 und das Kissen 37G sind die gleichen wie die des Unterstützungsgeräts 1 (siehe die 1) der ersten Ausführungsform, und so wird die Beschreibung davon ausgelassen. Das Rahmenteil 30B, das Rucksackteil 37B, die rechte Oberschenkeleinheit 4BR und die linke Oberschenkeleinheit 4BL, die unterschiedlich zu denen der ersten Ausführungsform sind, werden hauptsächlich beschrieben werden. Wie aus der 46 und aus der 47 ersichtlich ist, ist das Rahmenteil 30B aus einem Hauptrahmen 31B, einem rechten Rahmen 32BR, einem linken Rahmen 32BL und ähnlichem aufgebaut. Wie aus der 51 ersichtlich ist, ist ein Abschnitt des rechten Rahmens 32BR nahe des oberen Endes an dem rechten unteren Ende des Hauptrahmens 31B befestigt, und ein Abschnitt des rechten Rahmens 32BR nahe des unteren Endes ist an einer rechten Hüftbasis 41BR befestigt. Ähnlich ist ein Abschnitt des linken Rahmens 32BL nahe des oberen Endes an dem linken unteren Ende des Hauptrahmens 31B befestigt, und ein Abschnitt des linken Rahmens 32BL nahe des unteren Endes ist an einer linken Hüftbasis 41BL befestigt. Wie aus der 46 ersichtlich ist, ist die rechte Oberschenkeleinheit 4BR (linke Oberschenkeleinheit 4BL) auf dem Unterrückenstützteil 10 über die rechte Hüftbasis 41BR (linke Hüftbasis 41BL), die an dem rechten Hüftabschnitt (linken Hüftabschnitt) des Unterrückenstützteils 10 montiert ist, montiert. Wie aus der 46 ersichtlich ist, sind die rechte Hüftbasis 41BR (linke Hüftbasis 41BL) und das Rucksackteil 37B über den rechten Rahmen 32BR (linker Rahmen 32BL) verbunden.
Der rechte Rahmen 32BR (linker Rahmen 32BL) ist aus einem rohrförmigen Metall, Harz oder anderem Materialien ausgebildet. Wie in dem Querschnitt der 50 gezeigt ist, ist zum Beispiel ein Teil der zu dem Benutzer gerichteten Seite aus Gründen der Gewichtsreduktion entfernt. Jedes aus dem rechten Rahmen 32BR und dem linken Rahmen 32BL weist eine Struktur derart auf, dass die Steifigkeit in einer Richtung von rechts nach links (Y-Achsenrichtung in der 50) mit Bezug auf den das Unterstützungsgerät 1B tragenden Benutzer niedriger Steifigkeit in einer Richtung von vorwärts nach rückwärts (X-Achsenrichtung in der 50) mit Bezug auf den Benutzer ist. Somit verformt sich jeder aus dem rechten Rahmen 32BR und dem linken Rahmen 32BL elastisch, um sich für die Breite der Hüfte des tragenden Benutzers in die Richtung nach rechts und links zu krümmen.
Ein Kopplungsabschnitt 41BRS und eine rechte angetriebene Riemenscheibe 72R sind auf der rechten Hüftbasis 41BR montiert. Der Kopplungsabschnitt 41BRS schwenkt um die angenommene Schwenkachse 15Y. Die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R schwenkt um die angenommene Schwenkachse 15Y. Der Kopplungsabschnitt 41BRS ist über die Montagebohrungen 15R des Unterrückenstützteils 10 so befestigt, dass der Kopplungsabschnitt 41BRS mit dem rechten Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils 10 verbunden ist. Somit schwenkt die rechte Hüftbasis 41BR um die angenommene Schwenkachse 15Y relativ zu dem Unterrückenstützteil 10. Die linke Hüftbasis 41BL weist ebenfalls eine ähnliche Struktur und Verbindung auf. Die linke Hüftbasis 41BL, die mit dem linken Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils 10 verbunden ist, schwenkt um die angenommene Schwenkachse 15Y relativ zu dem Unterrückenstützteil 10.
Wie aus der 49 und der 51 ersichtlich ist, ist eine rechte Antriebsriemenscheibe 71R (linke Antriebsriemenscheibe 71L, die um eine Schwenkachse 40RY schwenkt, und einem Abschnitt vorgesehen, der von dem oberen Ende des rohrförmigen rechten Rahmens 32BR (linker Rahmen 32BL) erstreckt ist. Die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R (linke angetriebene Riemenscheibe 72L), die um die angenommene Schwenkachse 15Y schwenkt, ist an einem Abschnitt vorgesehen, der sich von dem unteren Ende des rohrförmigen rechten Rahmens 32BR (linker Rahmen) 32BL erstreckt.
Wie aus der 49 und der Fig..51 ersichtlich ist, sind Kabel 73R, 74R in den rechten Rahmen 32BR eingefügt. Ein Ende der Kabel 73R, 74R ist mit der rechten Antriebsriemenscheibe 71R verbunden, und das andere Ende der Kabel 73R, 74R ist mit der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72R verbunden. Spannung wird auf die Kabel 73R, 74R ausgeübt. In der 49 überträgt das Kabel 73R ein Moment in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn von der rechten Antriebsriemenscheibe 71R zu der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72R. Das Kabel 74R überträgt ein Moment in der Richtung in dem Uhrzeigersinn von der rechten Antriebsriemenscheibe 71R zu der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72R. Wie aus der 51 ersichtlich ist, ist eine Führungswalze 34BR in dem rechten Rahmen 32BR bereitgestellt. Die Führungswale 34BR führt die Kabel 73R, 74R, die aus der rechten Antriebsriemenscheibe 71R herausgezogen sind, derart, dass die Herausziehrichtung rechtwinklig zu der Schwenkachse 40RY der rechten Antriebsriemenscheibe 71R ist. Ähnlich ist eine Führungswalze 35BR in dem rechten Rahmen 32BR bereitgestellt. Die Führungswalze 35BR führt die Kabel 73R, 74R, die aus der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72 herausgezogen sind, derart, dass die Herausziehrichtung rechtwinklig zu der angenommenen Schwenkachse 15Y der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72R ist. Führungswalzen sind ebenfalls in dem linken Rahmen 32BL bereitgestellt und sind ähnlich zu den voranstehend beschriebenen Führungswalzen 34BR, 35BR, und so wird die Beschreibung davon ausgelassen. Kabel, in die Drähte durch Buchsen (zylindrische Hüllen) eingefügt sind, können als die Kabel 73R, 74R verwendet werden, oder Kabel, die lediglich Drähte ohne Buchsen aufweisen, können als die Kabel 73R, 74R verwendet werden. Das Material der Kabel ist zum Beispiel ein Metall oder ein Harz. Kabel können verwendet werden, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind.
Die rechte Antriebsriemenscheibe 71R, die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R, der rechte Rahmen 32BR, und die Kabel 73R, 74R bilden eine Leistungsübertragungungseinheit aus, die ein innerhalb des Rucksackteils 37B erzeugtes Unterstützungsmoment zu der rechten Oberschenkeleinheit 4BR überträgt. Die rechte Antriebsriemenscheibe 71R und die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R können als ein Spannungsanpassungsteil betrachtet werden, dass die Spannung von jedem der Kabel 73R, 74R anpasst. Ähnlich bilden die linke Antriebsriemenscheibe 71L, die linke angetriebene Riemenscheibe 72L, der linke Rahmen 32BL und die Kabel 73L, 74L eine Leistungsübertragungungseinheit aus, die ein innerhalb des Rucksackteils 37B erzeugtes Unterstützungsmoment zu der linken Oberschenkeleinheit 4BL überträgt. Die linke Antriebsriemenscheibe 71L und die linke angetriebene Riemenscheibe 72L können als ein Spannungsanpassungsteil betrachtet werden, dass die Spannung von jedem der Kabel 73L, 74L anpasst. Wie aus der 55 ersichtlich ist, können die rechte Antriebsriemenscheibe 71R, die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R, das Kabel 73R und das Kabel 74R mit Verbindungsgliedelementen 75A, 75B, 75C ersetzt werden, die ein Parallelgestänge ausbilden.
Wie aus der 46 ersichtlich ist, ist die rechte Antriebsriemenscheibe 71R an der unteren rechten Seite des Rucksackteils 37B bereitgestellt. Die rechte Antriebsriemenscheibe 71R schwenkt um die Schwenkachse 40RY, um zu verursachen, dass die rechte Oberschenkeleinheit 4BR schwenkt. Die linke Antriebsriemenscheibe 71L ist an der unteren linken Seite des Rucksackteils 37B bereitgestellt. Die linke Antriebsriemenscheibe 71L schwenkt um die Schwenkachse 40RY, um zu verursachen, dass die linke Oberschenkeleinheit 4BL schwenkt. Wie aus der 52 ersichtlich ist, sind die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR und die linke Momenterzeugungseinheit 40BL in dem Rucksackteil 37B aufgenommen. Die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR treibt die rechte Antriebsriemenscheibe 71R an. Die linke Momenterzeugungseinheit 40BL treibt die linke Antriebsriemenscheibe 71L an. Das Rucksackteil 37B in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Rucksackteil 37 der ersten Ausführungsform, das aus der 24 ersichtlich ist, dadurch, dass die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR und die linke Momenterzeugungseinheit 40BL hinzugefügt sind. Die Steuerung 61, der Motorantrieb 62, die Leistungszufuhreinheit 63, (die als die Batterie betrachtet werden kann), die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR, die linke Momenterzeugungseinheit 40BL und andere Bauteile sind nämlich in dem Rucksackteil 37B aufgenommen.
Da die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR und die linke Momenterzeugungseinheit 40BL ähnliche Strukturen und Anordnungen aufweisen, werden im Folgenden die Struktur und die Anordnung der rechten Momenterzeugungseinheit 40BR beschrieben. Die 52 zeigt die Erscheinung der rechten Momenterzeugungseinheit 40BR und der linken Momenterzeugungseinheit 40BL, wie in dem Rucksackteil 37B aufgenommen sind. Die 53 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der rechten Momenterzeugungseinheit 40BR mit der rechten Antriebsriemenscheibe 71R. Wie aus der 52 ersichtlich ist, sind die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR und die linke Momenterzeugungseinheit 40BL auf einem Stützkörper 37BB gestützt, der innerhalb des Rucksackteils 37B befestigt ist.
Wie aus der 52 und aus der 53 ersichtlich ist, ist die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR aus dem Elektromotor 47R, einem Federstützkörper 43R, einer Spiralfeder 45R, der Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS, dem Untersetzungsgetriebe 42R und anderen Teilen aufgebaut. Die Konfiguration der rechten Momenterzeugungseinheit 40BR ist ähnlich zu der in der 19 und in der 20 gezeigten Momenterzeugungseinheit 40R. Wenn die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR, die aus der 52 und aus der 53 ersichtlich ist, mit der Momenterzeugungseinheit 40R verglichen wird, in der die Teile parallel vorgesehen sind, wie in der 19 und in der 20 gezeigt ist, sind die Teile in Serie miteinander vorgesehen. Zusätzlich ist die in der 52 und in der 53 gezeigte rechte Momenterzeugungseinheit 40BR in dem Rucksackteil 37B aufgenommen, und so können der Unterrahmen 48R, die Abdeckung 41RB und andere Teile, die in der 19 und in der 20 gezeigt sind, ausgelassen werden. Deswegen ist die rechte Momenterzeugungseinheit 40BR in ihrem Gewicht reduziert.
Wie voranstehend beschrieben wurde, hat der Elektromotor 47R die Motordrehwinkelerfassungseinheit 47RS und die Ausgangswelle 74RA und ist an dem Stützkörper 37BB befestigt. Die Ausgangswelle 47RA ist in eine Wellenbohrung des Federstützkörpers 43R eingepasst und schwenkt zusammen mit dem Federstützkörper 43R. Der Federstützkörper 43R weist den Flansch 43RD auf. Die Übertragungungswelle 43RE ist nahe des äußeren Rands des Flanschs 43RD bereitgestellt. Die Übertragungungswelle 43RE ist in den zylindrischen Abschnitt des äußeren Endabschnitts 45RA der Spiralfeder 45R eingefügt und stützt den äußeren Endabschnitt 45RA. Der innere Endabschnitt 45RC der Spiralfeder 45R ist in eine Nut 42RM der Drehzahlerhöhungswelle 42RB eingefügt, die durch die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS eingefügt ist. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS ist an dem Stützkörper 37BB befestigt. Die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS gibt ein erfasstes Signal entsprechend einem Schwenkwinkel der Drehzahlerhöhungswelle 42RB zu der Steuerung 61 aus.
Wie voranstehend beschrieben wurde, hat das Untersetzungsgetriebe 42R das Untersetzungsgetriebegehäuse 42RC, die Untersetzungswelle 42RA und die Drehzahlerhöhungswelle 42RB. Die Untersetzungswelle 42RA und die Drehzahlerhöhungswelle 42RB sind so gelagert, dass sie relativ zu dem Stützkörper 37BB schwenken können. Die rechte Antriebsriemenscheibe 71R ist an der Untersetzungswelle 42RA befestigt. Auf diese Weise sind der Elektromotor 347R, der Federstützkörper 43R, die Spiralfeder 45R, die Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkelerfassungseinheit 43RS, das Untersetzungsgetriebe 42R und die rechte Riemenscheibe 71R in Serie miteinander entlang der Schwenkachse 40RY vorgesehen.
Wie aus der 46 ersichtlich ist, haben die Oberschenkeleinheiten die rechte Oberschenkeleinheit 4BR und die linke Oberschenkeleinheit 4BL. Die rechte Oberschenkeleinheit 4BR ist auf dem rechten Oberschenkel des Benutzers getragen. Die linke Oberschenkeleinheit 4BL ist auf dem linken Oberschenkel des Benutzers getragen.
Wie aus der 46, der 47 und der 54 ersichtlich ist, hat die rechte Oberschenkeleinheit 4BR den Unterstützungsarm 51R, einen an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54BR und einen Oberschenkelgurt 55BR. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54BR ist um die Schwenkachse 51RJ relativ zu dem Unterstützungsarm 51R schwenkbar. Wie aus der 46 ersichtlich ist, ist der Unterstützungsarm 51R der rechten Oberschenkeleinheit 4BR an der rechten angetriebenen Riemenscheibe 72R der rechten Hüftbasis 41BR befestigt, die mit dem rechten Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils 10 verbunden ist, mit dem Ergebnis, dass der Unterstützungsarm 51R auf dem Unterrückenstützteil 10 über die rechte Hüftbasis 41BR montiert ist.
Wie aus der 46 und der 47 ersichtlich ist, hat die linke Oberschenkeleinheit 4BL den Unterstützungsarm 51L, einen an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54BL und einen Oberschenkelgurt 55BL. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54BL ist um eine Schwenkachse 51U relativ zu dem Unterstützungsarm 51L schwenkbar. Wie aus der 46 ersichtlich ist, ist der Unterstützungsarm 51L der linken Oberschenkeleinheit 4BL an der linken angetriebenen Riemenscheibe 72L der linken Hüftbasis 41BL befestigt, die mit dem linken Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils 10 verbunden ist, mit dem Ergebnis, dass der Unterstützungsarm 51L an dem Unterrückenstützteil 10 über die linke Hüftbasis 41BL montiert ist. Die linke Oberschenkeleinheit 4BL weist eine ähnliche Struktur zu der der rechten Oberschenkeleinheit 4BR auf, und so wird die rechte Oberschenkeleinheit 4BR im Folgenden beschrieben, und die Beschreibung der linken Oberschenkeleinheit 4BL wird ausgelassen.
Wie aus der 54 ersichtlich ist, hat die rechte Oberschenkeleinheit 4BR den an dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54BR, der eine Oberfläche aufweist, die mit dem rechten Oberschenkel (darauf getragene Oberfläche) des Benutzers in Berührung ist. Der an dem Oberschenkel getragene Abschnitt 54BR weist eine Mehrzahl Schlitze 54BS entlang einer Oberschenkelerstreckungsrichtung auf, die eine Richtung ist, in der der Oberschenkel des Benutzers sich erstreckt. Der Oberschenkelgurt 55BR, der fest um den rechten Oberschenkel des Benutzers zu wickeln ist, ist durch die Schlitze 54BS eingefügt Der Oberschenkelgurt 55BR weist zum Beispiel einen Haken-Schleifenbefestiger auf, und kann geeignet und einfach gewickelt und an Oberschenkeln befestigt werden, die verschiedene Durchmesser aufweisen.
Wie aus der 54 ersichtlich ist, ist die Länge Ds der Schlitze 54BS in der Oberschenkelerstreckungsrichtung größer als die Länge Db des Oberschenkelgurts 55BR in der Oberschenkelerstreckungsrichtung. Deswegen kann zu der Zeit, zu der die auf dem rechten Oberschenkel des Benutzers getragene rechte Oberschenkeleinheit 4BR um die angenommene Schwenkachse 15Y schwenkt, sogar wenn der Oberschenkelgurt 55BR in der Oberschenkelerstreckungsrichtung relativ zu dem auf dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54BR gleitet, der Oberschenkelgurt 55BR in den Schlitzen 54BS entlang der Oberschenkelerstreckungsrichtung gleiten. Deswegen ist kein besonderer Gleitmechanismus zum Gleiten des Oberschenkelgurts 55BR für den auf dem Oberschenkel getragenen Abschnitt 54BR bereitgestellt sein, und so sind eine Größenreduktion und eine Gewichtsreduktion weiter verbessert.
Mit dem voranstehend beschriebenen Unterstützungsgerät 1B der zweiten Ausführungsform sind im Vergleich mit dem Unterstützungsgerät 1 der ersten Ausführungsform die Momenterzeugungseinheiten in dem Rucksackteil 37B aufgenommen (Steuerkasten). Deswegen sind Vorsprünge nach rechts und links von der Hüfte des Benutzers weiter reduziert, und so stößt das Unterstützungsgerät 1B nicht mit den Bewegungen der Arme während der Aufhebebewegung oder der Absetzbewegung des Benutzers zusammen. Zusätzlich sind im Vergleich mit dem Unterstützungsgerät 1 der ersten Ausführungsform keine elektrischen Stromzufuhrleitungen erforderlich, um von dem Rucksackteil 37B zu der Hüfte geführt zu werden, sodass der Zusammenbau während der Herstellung relativ einfach ist. Im Vergleich mit dem Unterstützungsgerät 1 der ersten Ausführungsform sind die Momenterzeugungseinheiten, die entsprechend an den rechten und linken Hüftbereichen vorgesehen sind, in dem Rucksackteil 37B aufgenommen. Deswegen ist die Anzahl der verschiedenen Teile reduziert und verschiedene Teile sind gemeinsam verwendet, sodass eine Größenreduktion und eine Gewichtsreduktion weiter verbessert sind. In der zweiten Ausführungsform sind zu dem Zweck der einfacheren Darstellung die rechte Antriebsriemenscheibe 71R (linke Antriebsriemenscheibe 71L) und die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R (linke angetriebene Riemenscheibe 72L) freigelegt. Stattdessen können die rechte Antriebsriemenscheibe 71R (linke Antriebsriemenscheibe 71L) und die rechte angetriebene Riemenscheibe 72R (linke angetriebene Riemenscheibe 72L) jeweils mit einer Abdeckung oder anderen Teilen abgedeckt sein.
Die Struktur, die Konfiguration, die Form, die Erscheinung, die Prozedur und ähnliches von jedem der Unterstützungsgeräte 1, 1A, 1B der Ausführungsformen der Erfindung können in verschiedenen Formen modifiziert, hinzugefügt oder ausgelassen werden, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist die Prozedur der Steuerung nicht auf die Flussdiagramme und ähnliches in den Ausführungsformen Beschriebenes begrenzt. In dem Beispiel der Beschreibung der Ausführungsformen ist die Spiralfeder 45R (siehe die 19) verwendet. Statt einer Spiralfeder können ein Drehstab oder eine Drehstabfeder verwendet werden.
In den Beispielen der Unterstützungsgeräte 1, 1A, 1B, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, werden die Anpasser oder die Gurtschlösser als Gurthalteelemente verwendet, die die Gurte in einem befestigten Zustand halten. Dann werden Verbindung und Lösen der Gurte und ähnliches durch Verwendung der Gurtschlösser durchgeführt. Stattdessen kann eine Verbindung und ein Lösen der Gurte und ähnliches durch Verwendung von Gurthalteelementen durchgeführt werden, die unterschiedlich von den Gurtschlössern sind. Ein Durchhängen des Gurts und der Spannung ist durch Einfügen des Gurts durch den Anpasser verhindert. Stattdessen kann ein anderes Gurthalteelement als der Anpasser verwendet werden. Alternativ kann ein Gurthalteelement verwendet werden, das die Funktion von sowohl dem Anpasser wie auch dem Gurtschloss aufweist.
In der Beschreibung der Beispiele und der Ausführungsformen weist die Betätigungseinheit R1 sowohl den Satz aus Wert- AUF- Steuerknopf R1BU und Wert-AB- Steuerknopf R1BD und den Satz der Anstiegsraten- AUF- Steuerknopf R1CU und Anstiegsraten- AB- Steuerknopf R1CD auf. Stattdessen kann die Betätigungseinheit R1 konfiguriert sein, zumindest eines aus dem Satz des Wert- AUF-Steuerknopfs R1BU und Wert- AB- Steuerknopfs R1BD und dem Satz des Anstiegsraten-AUF-Steuerknopfs R1CU und des Anstiegsraten- AB- Steuerknopfs R1CD aufzuweisen.
In der Beschreibung der Beispiele der Ausführungsformen sind die Rucksackteile 37, 37B auf dem Rücken des Benutzers vorgesehen; jedoch ist die Örtlichkeit des Rucksackteils nicht auf den Bereich des Rückens begrenzt. Das Rucksackteil muss nur oberhalb der Hüfte des Benutzers vorgesehen sein. Mit dem Unterstützungsgerät 1B der zweiten Ausführungsform rutscht das Unterrückenstützteil 10 nicht und ist in naher Berührung mit der Hüfte des Benutzers, wenn das Unterrückenstützteil 10 um die Hüfte des Benutzers getragen ist, und so reduziert sich eine Abweichung von der angenommenen Schwenkachse 15Y der rechten (linken) Hüftbasis 41BR (41BL). Deswegen wird die Ausgabe der rechten (linken) Momenterzeugungseinheit 40BR (40BL), die oberhalb der Hüfte des Benutzers vorgesehen ist, wirkungsvoll zu der rechten (linken) Oberschenkeleinheit 4BR (4BL) übertragungen, die um die stabil unterstütze angenommene Schwenkachse 15Y schwenkt. Aus diesem Grund ist ein Verlust der Ausgabe der rechten (linken) Momenterzeugungseinheit 40BR (40BL) weiter reduziert, und die Ausgabe wird wirkungsvoll zu der rechten (linken) Oberschenkeleinheit 4BR (4BL) Übertragungen. Somit wird der Oberkörper des Benutzers wirkungsvoll angehoben (der Vorbeugewinkel des Oberkörpers relativ zu dem Oberschenkel ist reduziert). Wenn darüber hinaus das Jackenteil auf dem Benutzer getragen ist, rutscht das Jackenteil 20 und berührt den Rumpf des Benutzers nahe, und so reduziert sich eine Fehlausrichtung der rechten (linken) Momenterzeugungseinheit 40BR (40BL), die oberhalb der Hüfte des Benutzers vorgesehen ist. Aus diesem Grund ist ein Verlust der Aufgabe der rechten (linken) Momenterzeugungseinheit 40BR (40BL) weiter stärker reduziert, und die Aufgabe wird wirkungsvoll zu der rechten (linken) Oberschenkeleinheit 4BR (4BL) Übertragungen. Somit wird der Oberkörper des Benutzers wirkungsvoller angehoben (der Vorbeugewinkel des Oberkörpers relativ zu dem Oberschenkel ist reduziert).
In den Unterstützungsgeräten 1, 1A, 1B, die in den Beispielen der Ausführungsform beschrieben wurden, können die Betriebsart, der Wert, die Anstiegsrate und ähnliches mit der Betätigungseinheit R1 geändert werden. Stattdessen kann die Steuerung 61 die Kommunikationseinheit 64 (siehe die 24) haben (die die Kommunikation durch drahtlose Verbindung oder verdrahtete Verbindung ausführt), und die Betriebsart, der Wert, die Anstiegsrate und ähnliches können durch die Kommunikation von einem Smartphone oder anderen Geräten geändert werden. Alternativ kann die Steuerung 61 die Verbindungseinheit 64 haben (siehe die 24) (die die Kommunikation durch drahtlose Verbindung oder verdrahtete Verbindung ausführt), die Steuerung 61 kann verschiedene Daten sammeln und kann die gesammelten Daten zu einem Analysesystem zu einer vorbestimmten Zeit (konstant, zu eingestellten Zeitabständen nach dem Ende des Unterstützungsbetriebs oder zu einer anderen Zeit) Übertragungen. Zum Beispiel enthalten die gesammelten Daten eine Benutzerinformation und eine Unterstützungsinformation. Beispiele der Benutzerinformation sind ein Benutzermoment und die Haltung des Benutzers. Die Benutzerinformation ist eine Information bezogen auf den Benutzer. Beispiele der Unterstützungsinformation sind das Unterstützungsmoment, der Drehwinkel (tatsächlicher Motorwellenwinkel θ_rM in der 24) des Elektromotors (Stellglied), der Ausgangsverbindungsgliedschwenkwinkel (tatsächlicher Verbindungsgliedwinkel θ_L in der 24), die Betriebsart, der Wert und die Anstiegsrate. Die Unterstützungsinformation ist eine Information bezogen auf Eingaben und Ausgaben der rechten und linken Stellgliedeinheiten. Das Analysesystem kann ein System sein, das getrennt von dem Unterstützungsgerät vorbereitet ist, und ist zum Beispiel ein eingebautes System eines externen Rechners, eines Servers, einer programmierbaren Logiksteuerung (PLC) oder eines computerisierten numerischen Steuersystems (CNC System), das durch ein Netzwerk (LAN) verbunden ist. Es kann bewirkt werden, dass das Anlaysesystem optimal eingestellte Werte (optimale Werte des Werts, der Anstiegsrate und anderer Werte) berechnet, die einzigartig für das Unterstützungsgerät 1 sind (das heißt einzigartig für den Benutzer), und die Analyseinformation, die die optimalen eingestellten Werte enthält, die analysierte Ergebnisse (berechnete Ergebnisse) sind, zu der Steuerung 61 (Kommunikationseinheit 64) des Unterstützungsgeräts 1 überträgt. Durch das Analysieren der Bewegung des Benutzers, der Unterstützungskraft und ähnlichem mit dem Analysesystem kann ein optimales Unterstützungsmoment ausgegeben werden, das in Berücksichtigung der Art der Arbeit (Wiederholung, Aufhebehöhe der ähnliches) und der Fähigkeit des Benutzers erhalten wurde. Ausgehend von der Analyseinformation (zum Beispiel Wert und Anstiegsrate), die von dem Analysesytstem empfangen werden, passen die rechten und linken Stellgliedeinheiten ihre eigenen Betriebe an (zum Beispiel die Änderung des Werts und die Anstiegsrate zu den empfangenen Wert und Anstiegsrate).
Ein Unterstützungsgerät (1B) hat ein an dem Körper getragenes Bauteil (2B), das zumindest um eine Hüfte eines Benutzers getragen ist, eine Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL), die auf dem an dem Körper getragenen Bauteil (2B) und jedem Oberschenkel des Benutzers montiert ist, eine Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL), die ein Stellglied aufweist, das konfiguriert ist, ein Unterstützungsmoment zu erzeugen, einen Steuerkasten (37B), der oberhalb der Hüfte des Benutzers auf dem an dem Körper getragenen Bauteil vorgesehen ist, wobei der Steuerkasten (37B) die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) aufnimmt, und eine Steuerung (61), die konfiguriert ist, die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) zu steuern, und eine Leistungsübertragungungseinheit (32BR, 32BL, 71R, 71L, 72R, 72L, 73R, 73L, 74R, 74L), die konfiguriert ist, das in dem Steuerkasten (37B) erzeugte Unterstützungsmoment zu der Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) zu übertragungen. Das Unterstützungsgerät (1B) reduziert eine Last auf einen unteren Rücken des Benutzers durch Unterstützen des Benutzers mit einer Bewegung von jedem Oberschenkel relativ zu dem unteren Rücken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017 A [0002]
JP 2017 [0003]
JP 154210 A [0003]

Claims

Unterstützungsgerät (1B), das eine Last auf einen unteren Rücken eines Benutzers reduziert, indem es den Benutzer mit einer Bewegung von jedem Oberschenkel des Benutzers relativ zu dem unteren Rücken unterstützt, wobei das Unterstützungsgerät (1B) umfasst: ein an dem Körper getragenes Bauteil (2B), das zumindest um eine Hüfte des Benutzers getragen ist; eine Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL), die auf dem an dem Körper getragenen Bauteil (2B) und jedem Oberschenkel des Benutzers montiert ist, wobei die Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) konfiguriert ist, ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen des Benutzers mit einer Bewegung des Oberschenkels relativ zu dem unteren Rücken oder einer Bewegung des unteren Rückens relativ zu dem Oberschenkel zu übertragungen; eine Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL), die ein Stellglied aufweist, das konfiguriert ist, das Unterstützungsmoment zu erzeugen; einen Steuerkasten (37B), der oberhalb der Hüfte des Benutzers auf dem an dem Körper getragenen Bauteil (2B) vorgesehen ist, wobei der Steuerkasten (37B) die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) und eine Steuerung (61) aufnimmt, die konfiguriert ist, die Momenterzeugungseinheit (40BR, 40BL) zu steuern; und eine Leistungsübertragungungseinheit (32BR, 32BL, 71R, 71L, 72R, 72L, 73R, 73L, 74R, 74L), die konfiguriert ist, ein in dem Steuerkasten (37B) erzeugtes Unterstützungsmoment zu der Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) zu übertragungen.
Unterstützungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Leistungsübertragungungseinheit (32BR, 32BL, 71R, 71L, 72R, 72L, 73R, 73L, 74R, 74L) ein Kabel (73R, 73L, 74R, 74L) und ein Spannungsanpassungsteil (71R, 71L, 72R, 72L) hat, die konfiguriert ist, eine Spannung des Kabels (73R, 73L, 74R, 74L) anzupassen.
Unterstützungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das an dem Körper getragene Bauteil (2B) ein um die Hüfte des Benutzers herum getragenes Unterrückenstützteil (10) hat; die Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) eine rechte Oberschenkeleinheit (4BR) hat, die auf einem rechten Oberschenkel des Benutzers getragen ist, und eine linke Oberschenkeleinheit (4BL), die auf einem linken Oberschenkel des Benutzers getragen ist; die rechte Oberschenkeleinheit (4BR) auf dem Unterrückenstützteil (10) über eine rechte Hüftbasis (41BR) montiert ist, wobei die rechte Hüftbasis (41BR) mit einem rechten Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils (10) verbunden ist; die linke Oberschenkeleinheit (4BL) auf dem Unterrückenstützteil (10) über eine linke Hüftbasis (41BL) montiert ist, wobei die linke Hüftbasis (41BL) mit einem linken Hüftabschnitt des Unterrückenstützteils (10) verbunden ist; die Leistungsübertragungungseinheit (32BR, 32BL, 71R, 71L, 72R, 72L, 73R, 73L, 74R, 74L) einen rechten Rahmen (32BR) und einen linken Rahmen (32BL) hat, die rechte Hüftbasis (41BR) und der Steuerkasten (37B) über den rechten Rahmen (32BR) verbunden sind, die linke Hüftbasis (41BL) und der Steuerkasten (37B) über den linken Rahmen (32BL) verbunden sind; jedes aus dem rechten Rahmen (32BR) und dem linken Rahmen (32BL) in einer Richtung mit Bezug auf den das Unterstützungsgerät (1B) tragenden BEnutzer nach recchts und links eine Steifigkeit aufweist, die kleiner als eine Steifigkeit in einer Richtung mit Bezug auf den Benutzer nach vorne und hinten ist, wobei jedes aus dem rechten Rahmen (32BR) und dem linken Rahmen (32BL) konfiguriert ist, sich elastisch zu verformen, um sich gemäß einer Breite der Hüfte des Benutzers in einer Richtung nach rechts und links zu krümmen.
Unterstützungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberschenkeleinheit (4BR, 4BL) einen auf dem Oberschenkel getragenen Abschnitt (54BR, 54BL) hat, der eine Oberfläche aufweist, die den Oberschenkel des Benutzers berührt, und einen Oberschenkelgurt (55BR, 55BL), der um den Oberschenkel des Benutzers gewickelt ist; der auf dem Oberschenkel getragene Abschnitt (54BR, 54BL) eine Mehrzahl Schlitze (54BS) entlang einer Oberschenkelerstreckungsrichtung aufweist, die eine Richtung ist, in der der Oberschenkel des Benutzers sich erstreckt; der Oberschenkelgurt (55BR, 55BL) durch die Schlitze (54BS) eingefügt ist; eine Länge der Schlitze (54BS) in der Oberschenkelerstreckungsrichtung größer als eine Länge des Oberschenkelgurts (55BR, 55BL) in der Oberschenkelerstreckungsrichtung derart ist, dass der durch die Schlitze (54BS) eingefügte Oberschenkelgurt (55BR, 55BL) entlang der Oberschenkelerstreckungsrichtung der Schlitze (54BS) gleitfähig ist.