DE102019113913A1

DE102019113913A1 - Unterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019113913A1
Application number: DE102019113913.9A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka YOSHIMI; Toshiki KUMENO
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: US20190358808A1; CN110539288A

Abstract

Eine Unterstützungsvorrichtung umfasst: ein Körpergeschirr (2), das zumindest um die Hüften einer Person, die unterstützt wird, getragen wird; eine Betätigungseinheit (4), die an dem Körpergeschirr (2) angebracht ist und bei den Oberschenkeln der Person, die unterstützt wird, getragen wird; einen Winkelerfassungsteil, der konfiguriert ist, einen Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel der Person, die unterstützt wird, zu erfassen; und eine Steuerungseinrichtung (61), die konfiguriert ist, die Betätigungseinheit (4) zu steuern. Die Betätigungseinheit (4) ist konfiguriert, ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, das die Person bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften oder einer Bewegung seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel unterstützt. Die Steuerungseinrichtung (61) ist konfiguriert, zumindest eine aus einer ersten Steuerung und einer zweiten Steuerung auszuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterstützungsvorrichtung, die eine Person, die unterstützt wird, bei einer Bewegung seiner oder ihrer Körperteile, die unterstützt werden muss, unterstützt.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Beispielsweise beschreibt die Japanische Patentanmeldung Nr. 2013-173190 ( JP 2013-173190 A ) eine tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die eine Person, die unterstützt wird, bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften unterstützt, wenn ein schwerer Gegenstand angehoben wird, indem von den Hüften aus heruntergebeugt oder aufgestanden wird, oder wenn normal gegangen wird. Diese tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung umfasst einen Hüftrahmen, der an den Hüften der Person getragen wird, die unterstützt wird, eine Rückenstütze, eine Bauchstütze, Kopplungselemente, die die Rückenstütze und die Bauchstütze miteinander koppeln, an Oberschenkeln fixierte Teile, die an den Oberschenkeln fixiert sind, und einen Antriebsmechanismus, der die an Oberschenkeln fixierten Teile in Bezug zu dem Hüftrahmen antreibt. Die tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung umfasst ferner Biologisches-Signal Erfassungssensoren beziehungsweise Erfassungssensoren für ein biologisches Signal, die an der Haut der Person, die unterstützt wird, angebracht sind, und eine Steuerungseinheit, die den Antriebsmechanismus auf der Grundlage von biologischen Signalen, die von den Erfassungssensoren für ein biologisches Signal ausgegeben werden, steuert. Um von der Haut Bioelektrisches-Potential-Signale zu erfassen, wie beispielsweise Myoelektrisches-Potential-Signale und Neuroübertragungssignale, weist der Biologisches-Signal Erfassungssensor eine Elektrode auf, die ein schwaches elektrisches Potential erfasst. Die Biologisches-Signal-Erfassungssensoren sind an der Haut der Person, die unterstützt wird, bei den Vorderseiten der rechten und linken Oberschenkel nahe den Hüften, an den Innenseiten der rechten und linken Oberschenkel nahe den Hüften, an den rechten und linken Gesäßhälften, in rechts- und linksseitigen Bereichen, ein wenig oberhalb der Hüften, des Rückens usw. mittels eines Aufklebers, der einen Umfang der Elektrode bedeckt, angebracht.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist, erfordert viele Biologisches-Signal-Erfassungssensoren, die an zahlreichen Teilen der Person, die unterstützt wird, anzubringen sind, einschließlich der Vorderseiten der rechten und linken Oberschenkel, der Innenseiten der rechten und linken Oberschenkel, der rechten und linken Gesäßhälften und der rechts- und linksseitigen Bereiche des Rückens. Dies macht es für eine Person, die unterstützt wird, außerordentlich mühsam, die tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung zu tragen, um die Vorrichtung zu verwenden. Vor einem Anbringen der Biologisches-Signal-Erfassungssensoren müssen die Positionen und die Anzahl von Sensoren, die anzubringen sind (beispielsweise ein Anbringen von drei Sensoren nahe beieinander bei jedem Messpunkt) bestimmt werden, was mühsam ist. Außerdem können die Verarbeitung für ein Entfernen von Rauschen von den schwachen biologischen Signalen, die von den vielen Biologisches-Signal-Erfassungssensoren ausgegeben werden, und die Verarbeitung für ein Bereitstellen einer Unterstützung, indem gefolgert wird, welche Bewegungsart ausgeführt wird (Anheben eines schweren Gegenstands, Laufen usw.), auf der Grundlage der biologischen Signale, die von den Biologisches-Signal-Erfassungssensoren ausgegeben werden, außerordentlich kompliziert werden.
Insbesondere kann, wenn eine Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Bewegung eines Anhebens einer Last oder einer Bewegung eines Absenkens (Absetzens) einer Last unterstützt wird, wenn die Bewegung eines zu unterstützenden Körperteils der Person, die unterstützt wird, eine langsame Bewegung ist, die tragbare Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist, eine Verzögerung bei der Verarbeitung für ein Folgern, welche Bewegungsart ausgeführt wird, erfahren und daran scheitern, ein ausreichendes Unterstützungsdrehmoment bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann auf einfache Weise durch eine Person, die unterstützt wird, getragen werden, und sie kann in geeigneterer Weise die Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Lastanhebebewegung oder einer Lastabsenkbewegung unterstützen, während eine einfachere Konfiguration und eine einfachere Steuerung verwendet werden.
Eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Unterstützungsvorrichtung. Diese Unterstützungsvorrichtung umfasst: ein Körpergeschirr, das zumindest um die Hüften einer Person, die unterstützt wird, getragen wird; eine Betätigungseinheit, die an dem Köpergeschirr angebracht ist und bei den Hüften der Person getragen wird; ein Winkelerfassungsteil, das konfiguriert ist, einen Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel der Person zu erfassen; und eine Steuerungseinrichtung, die konfiguriert ist, die Betätigungseinheit zu steuern. Die Betätigungseinheit ist konfiguriert, ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, das die Person bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften oder einer Bewegung seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel unterstützt. Die Steuerungseinrichtung ist konfiguriert, zumindest eine aus einer ersten Steuerung und einer zweiten Steuerung auszuführen. Die erste Steuerung beinhaltet, während einer Anhebeaufgabe ein Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, einer winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf einer Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und einer Referenzanhebekennlinie zu erhalten und dann die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Anhebeunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern. Die Anhebeaufgabe ist eine Aufgabe, in der die Person eine Last, die die Person in einer nach vorne gebeugten Haltung hält, anhebt, während der Vorbeugewinkel allmählich verringert wird. Die zweite Steuerung beinhaltet, während einer Absenkaufgabe ein Absenkunterstützungsdrehmoment, das ein Drehmoment in einer Anheberichtung ist, auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, und der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf der Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, zu erhalten und dann die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das erhaltene Absenkunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern. Die Absenkaufgabe ist eine Aufgabe, in der die Person eine Last, die die Person hält, in einer Absenkrichtung, die entgegengesetzt zu der Anheberichtung ist, absenkt, während der Vorbeugewinkel allmählich vergrößert wird.
Im Vergleich zu der tragbaren Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist, kann die so konfigurierte Unterstützungsvorrichtung sehr einfach durch eine Person, die unterstützt wird, getragen werden, die lediglich das Körpergeschirr zumindest um seine oder ihre Hüften herum und die Betätigungseinheit bei seinen oder ihren Oberschenkeln tragen muss und die Betätigungseinheit an das Körpergeschirr anbringen muss. Da das Absenkunterstützungsdrehmoment in der Anheberichtung auf der Grundlage des Vorbeugewinkels erhalten wird, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, und der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf einer Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, erhalten wird, sind sowohl der Aufbau als auch die Steuerung der Unterstützungsvorrichtung einfacher als die der tragbaren Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist. Außerdem sind, da das Anhebeunterstützungsdrehmoment in der Anheberichtung auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf einer Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und der ausgewählten Referenzhubkennlinie erhalten wird, sowohl der Aufbau als auch die Steuerung der Unterstützungsvorrichtung einfacher als die der tragbaren Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner einen Drehmomenterfassungsteil umfassen, der konfiguriert ist, einen Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag zu erfassen, der ein Betrag einer Änderung in einem durch eine Person ausgeübtes Drehmoment ist, das ein Drehmoment ist, das von der Person in die Betätigungseinheit eingegeben wird, wenn die Person seine oder ihre Oberschenkel in Bezug auf die Hüften bewegt oder seine oder ihre Hüften in Bezug auf die Oberschenkel durch ihn selbst oder sie selbst bewegt. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, wenn die Person eine Vorbeugebewegung einer allmählichen Vergrößerung des Vorbeugewinkels von einer gerade stehenden Haltung während der Absenkaufgabe ausführt, den Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag bei vorbestimmten Zeitintervallen auf der Grundlage der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die unter Verwendung des Drehmomenterfassungsteils erfasst wird, zu erfassen. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, einen Unterstützungsbetrag entsprechend dem Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag zu erhalten und das Absenkunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage eines integrierten Unterstützungsbetrags zu erhalten, der durch Integrieren des Unterstützungsbetrags erhalten wird.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration erhält die Steuerungseinrichtung den Unterstützungsbetrag entsprechend dem Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag, wobei sie das Absenkunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des integrierten Unterstützungsbetrags erhält, der durch Integrieren des Unterstützungsbetrags erhalten wird. Somit kann eine einfache Steuerung verwirklicht werden.
In der vorstehend beschriebenen Unterstützungsvorrichtung kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, wenn ein vorbestimmter Zustand während der Absenkaufgabe entsteht, eine Aktualisierung zu stoppen und den integrierten Unterstützungswert beizubehalten, und dann das Absenkunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des gehaltenen integrierten Unterstützungsbetrags zu erhalten. Der vorbestimmte Zustand kann entweder ein Zustand sein, in dem der Vorbeugewinkel gestoppt hat, sich zu ändern, da die Person die Vorbeugebewegung gestoppt hat, oder ein Zustand sein, in dem die Person eine Aufrechtstehbewegung eines allmählichen Verringerns des Vorbeugewinkels von der Vorbeugehaltung ausführt.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration behält die Steuerungseinrichtung das Absenkunterstützungsdrehmoment in der Anheberichtung bei, auch wenn die Person in der Mitte einer Vorbeugebewegung während einer Absenkaufgabe stoppt, in der die Person eine Last in einer aufrecht stehenden Haltung hält und dann die Last absetzt, während sie sich allmählich nach vorne beugt. Somit kann die Unterstützungsvorrichtung in geeigneter Weise eine Unterstützung in der Absenkaufgabe bereitstellen.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner eine Speichereinheit umfassen. Die Speichereinheit kann konfiguriert sein, eine Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie zu speichern, die einen Drehmomentgrenzwert aufweist, der entsprechend dem Vorbeugewinkel eingestellt wird. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, während der Absenkaufgabe den Drehmomentgrenzwert auf der Grundlage des Vorbeugewinkels und der Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie zu erhalten, die in der Speichereinheit gespeichert ist. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, den integrierten Unterstützungsbetrag oder den Drehmomentgrenzwert, welcher auch immer der kleinere ist, als das Absenkunterstützungsdrehmoment zu verwenden.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration weist die Steuerungseinrichtung den Drehmomentgrenzwert entsprechend dem Vorbeugewinkel auf, wobei sie hierdurch ein übermäßiges Absenkunterstützungsdrehmoment begrenzen kann und einen geeigneten Betrag des Absenkunterstützungsdrehmoments entsprechend dem Vorbeugewinkel erhalten kann.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner eine Manipulationseinheit bzw. Bedienungseinheit umfassen, die mit zumindest einem Element aus einem Verstärkungsänderungsteil und einem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil versehen ist. Der Verstärkungsänderungsteil kann konfiguriert sein, es der Person zu ermöglichen, eine Verstärkung in dem Absenkunterstützungsdrehmoment zu ändern. Der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil kann konfiguriert sein, es der Person zu ermöglichen, eine Geschwindigkeit zu ändern, mit der ein Betrag des Absenkunterstützungsdrehmoments vergrößert wird. Die Manipulationseinheit kann von dem Körpergeschirr und der Betätigungseinheit getrennt sein. Wenn die Manipulationseinheit mit dem Verstärkungsänderungsteil versehen ist, kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, während der Absenkaufgabe zumindest entweder eine Verstärkung, die verwendet wird, um das Absenkunterstützungsdrehmoment zu erhalten, oder einen Drehmomentgrenzwert entsprechend dem Vorbeugewinkel auf der Grundlage einer Eingabe von der Person in den Verstärkungsänderungsteil zu vergrößern und zu verkleinern. Wenn die Manipulationseinheit mit dem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil versehen ist, kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, die Geschwindigkeit, mit der der Betrag des Absenkunterstützungsdrehmoments vergrößert wird, auf der Grundlage einer Eingabe von der Person in den Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil zu ändern.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration weist die Unterstützungsvorrichtung die Manipulationseinheit auf, die mit zumindest einem Element aus dem Verstärkungsänderungsteil und dem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil versehen ist, was den Nutzen einer Justierung zumindest eines Parameters aus der Verstärkung und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit entsprechend der Bewegung der Person während der Absenkaufgabe bietet.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner eine Manipulationseinheit umfassen, die mit einem Bewegungsumschaltteil versehen ist. Der Bewegungsumschaltteil kann konfiguriert sein, zwischen einer Absenkunterstützung für ein Unterstützen der Person bei einer Ausführung einer Bewegung während der Absenkaufgabe und einer Anhebeunterstützung für eine Unterstützung der Person bei einer Ausführung einer Bewegung während der Anhebeaufgabe umzuschalten. Die Manipulationseinheit kann von dem Körpergeschirr und der Betätigungseinheit getrennt sein. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, wenn der Bewegungsumschaltteil die Absenkunterstützung während der Absenkaufgabe darstellt, das Absenkunterstützungsdrehmoment zu erhalten und dann die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Absenkunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration bietet die Unterstützungsvorrichtung den Nutzen, zwischen der Absenkunterstützung und der Anhebeunterstützung durch die Manipulationseinheit umzuschalten. Da die Anhebeunterstützung und die Absenkunterstützung durch den Bewegungsumschaltteil umgeschaltet werden, ist es unwahrscheinlich, dass die Unterstützungsvorrichtung versehentlich eine Anhebeunterstützung während einer Absenkaufgabe bereitstellt.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner eine Speichereinheit umfassen. Die Speichereinheit kann konfiguriert sein, eine Vielzahl von Referenzanhebekennlinien zu speichern, die ein eingestelltes Anhebeunterstützungsdrehmoment aufweisen, das ein Drehmoment in einer Anheberichtung ist. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, während der Anhebeaufgabe eine anwendbare Referenzanhebekennlinie aus den Referenzanhebekennlinien, die in der Speichereinheit gespeichert sind, auszuwählen und das Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf der Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und der ausgewählten Referenzanhebekennlinie zu erhalten und dann die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Anhebeunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern.
Verglichen mit der tragbaren Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist, kann die Unterstützungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, durch eine Person sehr einfach getragen werden, die lediglich das Körpergeschirr zumindest um seine oder ihre Hüften herum und die Betätigungseinheit bei seinen oder ihren Oberschenkeln tragen muss und die Betätigungseinheit an das Körpergeschirr anbringen muss. Da das Anhebeunterstützungsdrehmoment in der Anheberichtung auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf einer Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und der ausgewählten Referenzanhebekennlinie erhalten wird, sind sowohl der Aufbau als auch die Steuerung der Unterstützungsvorrichtung einfacher als die der tragbaren Bewegungsunterstützungsvorrichtung, die in der JP 2013-173190 A beschrieben ist.
Die vorstehend beschriebene Unterstützungsvorrichtung kann ferner einen Drehmomenterfassungsteil umfassen, der konfiguriert ist, einen Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag zu erfassen, der ein Betrag einer Änderung in einem durch eine Person ausgeübtes Drehmoment ist, das ein Drehmoment ist, das von der Person in die Betätigungseinheit eingegeben wird, wenn die Person seine oder ihre Oberschenkel in Bezug auf die Hüften bewegt oder seine oder ihre Hüften in Bezug auf die Oberschenkel durch ihn selbst oder sie selbst bewegt. Jede der Referenzanhebekennlinien kann eine Vielzahl von Bewegungszuständen aufweisen, die entsprechend einem Anhebezustand eingestellt sind. Der Anhebezustand kann zumindest einen Parameter aus einer virtuellen abgelaufenen Zeit, die auf einer Zeit beruht, die abgelaufen ist, seit die Person begonnen hat, eine Last anzuheben, dem Vorbeugewinkel und dem Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag umfassen. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, während der Anhebeaufgabe jeden der Bewegungszustände in den Referenzanhebekennlinien auf der Grundlage des Anhebezustands zu verschieben und das Anhebeunterstützungsdrehmoment durch ein Berechnungsverfahren zu erhalten, das für jeden der Bewegungszustände voreingestellt ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration weist die Steuerungseinrichtung die Vielzahl von Bewegungszuständen auf und verschiebt den Bewegungszustand entsprechend dem Anhebezustand. Mit dem Berechnungsverfahren des Anhebeunterstützungsdrehmoments, das für jeden Bewegungszustand eingestellt ist, kann die Steuerungseinrichtung ein geeignetes Anhebeunterstützungsdrehmoment entsprechend dem Anhebezustand erhalten.
In der vorstehend beschriebenen Unterstützungsvorrichtung kann die Steuerungseinrichtung konfiguriert sein, während der Anhebeaufgabe, wenn die Referenzanhebekennlinie, die derzeit ausgewählt ist, von der Referenzanhebekennlinie unterschiedlich ist, die das letzte Mal ausgewählt worden ist, oder wenn der Bewegungszustand auf einen vorbestimmten Bewegungszustand unter den Bewegungszuständen verschoben worden ist, eine Einschaltdrehmomentdifferenzverringerungskorrektur zum Verringern einer vorbestimmten Differenz auszuführen. Die vorbestimmte Differenz kann eine Differenz zwischen dem Anhebeunterstützungsdrehmoment, das auf der Grundlage der Referenzanhebekennlinie erhalten wird, die das letzte Mal ausgewählt worden ist, und dem Anhebeunterstützungsdrehmoment sein, das auf der Grundlage der Referenzanhebekennlinie erhalten wird, die derzeit ausgewählt ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Steuerungseinrichtung es ermöglichen, dass das Anhebeunterstützungsdrehmoment sich reibungslos ändert, indem in geeigneter Weise verhindert wird, dass das Anhebeunterstützungsdrehmoment sich rasch ändert, wenn die ausgewählte Referenzanhebekennlinie sich geändert hat.
In der vorstehend beschriebenen Unterstützungsvorrichtung kann in dem vorbestimmten Bewegungszustand in jeder der Referenzanhebekennlinien das Anhebeunterstützungsdrehmoment entsprechend der virtuellen abgelaufenen Zeit eingestellt werden. Die Steuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, während der Anhebeaufgabe, wenn der Bewegungszustand auf den vorbestimmten Bewegungszustand verschoben worden ist oder wenn die Referenzanhebekennlinie, die derzeit ausgewählt ist, unterschiedlich zu der Referenzanhebekennlinie ist, die das letzte Mal ausgewählt worden ist, ein temporäres Anhebeunterstützungsdrehmoment erhalten, das auf einer derzeitigen virtuellen abgelaufenen Zeit und der Referenzanhebekennlinie, die das letzte Mal ausgewählt worden ist, beruht, und eine virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit erhalten, die die virtuelle abgelaufene Zeit ist, die den temporären Anhebeunterstützungsdrehmoment in der Referenzanhebekennlinie entspricht, die derzeit ausgewählt ist, und dann die derzeitige virtuelle abgelaufene Zeit auf die virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit ändern.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann es die Steuerungseinrichtung in einer relativ einfachen Art und Weise ermöglichen, dass sich das Anhebeunterstützungsdrehmoment reibungslos ändert, indem in geeigneter Weise verhindert wird, dass das Anhebeunterstützungsdrehmoment sich rasch ändert, wenn die ausgewählte Referenzanhebekennlinie sich geändert hat.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie eine technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, beschrieben. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel der Gesamtkonfiguration einer Unterstützungsvorrichtung veranschaulichen;
2 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel der Gesamtkonfiguration einer Unterstützungsvorrichtung veranschaulicht, in der ein Jackett teilweise von dem der Unterstützungsvorrichtung gemäß 1 verändert ist;
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Unterstützungsvorrichtung;
4 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens eines Körpergeschirrs der in 1 gezeigten Unterstützungsvorrichtung veranschaulicht;
5 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens einer Betätigungseinheit der in 1 gezeigten Unterstützungsvorrichtung veranschaulicht;
6 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens eines Rahmens veranschaulicht, der ein Bauelement des Körpergeschirrs ist;
7 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens einer Hüftstütze veranschaulicht, die ein Bauelement des Körpergeschirrs ist;
8 eine Ausbildung, die ein Beispiel des Aufbaus der Hüftstütze veranschaulicht,
9 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens eines Rucksacks (und eines Abschnitts des Rahmens) veranschaulicht, der ein Bauelement des Körpergeschirrs ist;
10 eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens des Jacketts veranschaulicht, das ein Bauelement des Körpergeschirrs ist, in einem Zustand, in dem es mit dem Rucksack und dem Rahmen verbunden ist;
11 eine Ausbildung, die ein Beispiel des Aufbaus des Jacketts veranschaulicht;
12 eine perspektivische Darstellung einer (rechten) Betätigungseinheit der in 1 gezeigten Unterstützungsvorrichtung;
13 eine perspektivische Darstellung, die ein anderes Beispiel der (rechten) Betätigungseinheit, die in 12 gezeigt ist, veranschaulicht;
14 eine perspektivische Darstellung, die den Aufbau um einen am Oberschenkel getragen Teil (Körperhalteteil) veranschaulicht;
15 eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem ein Unterkniegurt zu dem Körperhalteteil, der in 14 gezeigt ist, hinzugefügt ist;
16 eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem ein drittes Gelenk des am Oberschenkel getragenen Teils (Körperhalteteils) der (rechten) Betätigungseinheit, die in 13 gezeigt ist, bei einer vorderen Oberfläche des Oberschenkels einer Person, die unterstützt wird, angeordnet ist;
17 eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem das dritte Gelenk des am Oberschenkel getragenen Teils (Körperhalteteils) der (rechten) Betätigungseinheit, die in 13 gezeigt ist, bei einer Außenseitenoberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, angeordnet ist;
18 eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem das dritte Gelenk des am Oberschenkel getragenen Teils (Körperhalteteils) der (rechten) Betätigungseinheit, die in 13 gezeigt ist, bei einer hinteren Oberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, angeordnet ist;
19 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die ein Beispiel des internen Aufbaus der Betätigungseinheit veranschaulicht;
20 eine Schnittdarstellung, die ein Beispiel des internen Aufbaus der Betätigungseinheit veranschaulicht;
21 eine Darstellung, die eine aufrechtstehende Haltung veranschaulicht, in der die Person, die unterstützt wird, die die Unterstützungsvorrichtung trägt, mit einem geraden Rücken steht;
22 eine Darstellung, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Person, die unterstützt wird, eine Vorbeugehaltung, von der in 21 gezeigten Haltung angenommen hat und der Rahmen usw. sich um eine imaginäre Drehachse gedreht haben;
23 eine Darstellung, die ein Beispiel des äußeren Aussehens einer Manipulationseinheit bzw. Bedienungseinheit veranschaulicht;
24 eine Darstellung, die Eingaben in und Ausgaben aus einer Steuerungseinrichtung veranschaulichen;
25 Tabellen, die Änderungen (Justierungen) veranschaulichen, die von der Manipulationseinheit bei einer Bewegungsbetriebsart, einer Verstärkung und einer Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit gemacht werden;
26 ein Steuerungsblockdiagramm, das zeigt, wie die Steuerungsreinrichtung die Betätigungseinheit steuert;
27 ein Flussdiagramm, das eine vollständige Bearbeitungsprozedur veranschaulicht, die auf dem Steuerungsblockdiagramm beruht, das in 26 gezeigt ist;
28 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [S100: Justierungsbestimmung, Eingabeverarbeitung und Drehmomentänderungsbetrags-usw.-Berechnung] in dem in 27 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
29 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [S200: Bewegungstypbestimmung] in dem in 27 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
30 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [SD000R: (rechtes) Absenken] in dem in 27 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
31 eine Darstellung, die veranschaulicht, wie die Person, die unterstützt wird, eine Absenkaufgabe ausführt;
32 einen Graphen, der ein Beispiel einer Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie veranschaulicht;
33 einen Graphen, der ein Beispiel einer Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie veranschaulicht;
34 einen Graphen, der veranschaulicht, wie der Vorbeugewinkel und das Absenkunterstützungsdrehmoment sich über der Zeit ändern, während die Person, die unterstützt wird, eine Absenkaufgabe ausführt;
35 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [SU000: Anheben] in dem in 27 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
36 ein Zustandsverschiebungsdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [SS000: Bewegungszustandsbestimmung] in dem in 35 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
37 einen Graphen, der veranschaulicht, wie der Vorbeugewinkel und das Anhebeunterstützungsdrehmoment sich ändern, wenn der Bewegungszustand sich verschiebt, während die Person, die unterstützt wird, die Anhebeaufgabe ausführt;
38 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [SS100R: (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsumschaltbestimmung] in dem in 35 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
39 einen Graphen, der Beispiele einer Zeit-gegen-Umschaltuntergrenze-Kennlinie und einer Zeit-gegen-Umschaltobergrenze-Kennlinie veranschaulicht;
40 eine Tabelle, die ein Beispiel einer Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit-gegen-Verschiebungszeit-Kennlinie veranschaulicht;
41 eine Tabelle, die ein Beispiel einer Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie veranschaulicht;
42 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten einer Verarbeitung [SS170R: (rechte) Unterstützungsdrehmomentberechnung] in dem in 35 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht;
43 Graphen, die Beispiele einer Zeit-gegen-Anhebedrehmoment-Kennlinie und einer Vorbeugewinkel-gegen-Maximales-Anhebedrehmoment-Kennlinie veranschaulichen;
44 eine Tabelle, die ein Beispiel einer Verstärkung-gegen-Dämpfungskoeffizient-Kennlinie veranschaulicht;
45 einen Graphen, der ein Beispiel eines Unterstützungsverhältnis-gegen-Drehmomentdämpfungsverhältnis-Koeffizienten veranschaulicht;

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Der Gesamtaufbau der Unterstützungsvorrichtung 1 wird nachstehend auf der Grundlage von 1 bis 25 beschrieben. Die Unterstützungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die eine Person, die unterstützt wird, beispielsweise bei einem Drehen seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften (oder seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel), wenn eine Last angehoben wird (oder eine Last abgesenkt wird), und bei einem Drehen seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften, wenn gelaufen wird, unterstützt. Die X-Achse, Y-Achse und Z-Achse in der Zeichnung sind orthogonal zueinander, wobei, wenn sie von der Person, die unterstützt wird, die die Unterstützungsvorrichtung trägt, betrachtet werden, eine X-Achsen-Richtung, eine Y-Achsen-Richtung und eine Z-Achsen-Richtung einer Vorwärtsrichtung, einer Linksrichtung beziehungsweise einer Aufwärtsrichtung entsprechen.
1 zeigt das gesamte äußere Aussehen der Unterstützungsvorrichtung 1. 2 zeigt das gesamte äußere Aussehen einer Unterstützungsvorrichtung 1A, in der ein engsitzender Gurt 25RL einen rechten Seitengurt 25R und einen linken Seitengurt 25L gemäß 1 ersetzt. Die einzige Sache, die die Unterstützungsvorrichtung 1A (und ein Körpergeschirr 2A sowie ein Jackett 20A), die in 2 gezeigt ist, von der Unterstützungsvorrichtung 1 (und einem Körpergeschirr 2 und einem Jackett 20), die in 1 gezeigt ist, unterscheidet, ist der engsitzende Gurt 25RL. Nachstehend wird folglich die Unterstützungsvorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, beschrieben, während die Beschreibung der Unterstützungsvorrichtung 1A, die in 2 gezeigt ist, weggelassen wird. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Unterstützungsvorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist.
Wie es in der perspektivischen Explosionsdarstellung gemäß 3 gezeigt ist, ist die Unterstützungsvorrichtung 1 aus einer Hüftstütze 10, dem Jackett 20, einem Rahmen 30, einem Rucksack 37, einem Kissen 37G, einer rechten Betätigungseinheit 4R, einer linken Betätigungseinheit 4L usw. zusammengesetzt. Die Hüftstütze 10, das Jackett 20, der Rahmen 30, der Rucksack 37 und das Kissen 37G bilden das Körpergeschirr 2 (siehe 4), wobei die rechte Betätigungseinheit 4R und die linke Betätigungseinheit 4L eine Betätigungseinheit 4 bilden. Die Unterstützungsvorrichtung 1 weist ferner eine Manipulationseinheit bzw. Bedienungseinheit R1 (eine sogenannte Fernsteuerung), die durch die Person, die unterstützt wird, verwendet wird, um eine Bewegungsbetriebsart (Absenkunterstützung, Anhebeunterstützung usw.), eine Verstärkung in einem Unterstützungsdrehmoment und eine Geschwindigkeit, mit der der Betrag eines Unterstützungsdrehmoments vergrößert wird, zu justieren oder den justierten Zustand usw. zu überprüfen, und ein Gehäuseteil R1S auf, das die Manipulationseinheit R1 beherbergt.
Das Köpergeschirr 2 (siehe 4) wird zumindest um die Hüften der Person, die unterstützt wird, getragen. Die rechte Betätigungseinheit 4R und die linke Betätigungseinheit 4L (siehe 5) sind an dem Körpergeschirr 2 angebracht und werden bei den Oberschenkeln der Person, die unterstützt wird, getragen, um die Person, die unterstützt wird, bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften oder einer Bewegung seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel zu unterstützen. Nachstehend werden das Körpergeschirr 2 und die Betätigungseinheit 4 in dieser Reihenfolge beschrieben.
Wie es in 3 und 4 gezeigt ist, weist das Körpergeschirr 2 auf: die Hüftstütze 10, die um die Hüften der Person, die unterstützt wird, herum getragen wird; das Jackett 20, das um die Schultern und den Brustkorb der Person, die unterstützt wird, herum getragen wird; den Rahmen 30, mit dem das Jackett 20 verbunden ist; und den Rucksack 37 sowie das Kissen 37G, die beide an dem Rahmen 30 angebracht sind. Der Rahmen 30 ist auf dem Rücken und um die Hüften der Person, die unterstützt wird, herum angeordnet.
Wie es in 3 und 6 gezeigt ist, weist der Rahmen 30 einen Hauptrahmen 31, einen rechten Unterrahmen 32R, einen linken Unterrahmen 32L usw. auf. Wie es in 6 gezeigt ist, weist der Hauptrahmen 31 Stützkörper 31SR, 31SL, von denen jeder eine Vielzahl von Gurtverbindungslöchern 31H aufweist, die in einer Auf-Ab-Richtung angeordnet sind, sowie eine Verbindungseinrichtung 31R (rechte Drehwelle) und eine Verbindungseinrichtung 31L (linke Drehwelle) auf. Der rechte Unterrahmen 32R ist bei einem Ende (oberen Ende) mit der Verbindungseinrichtung 31R verbunden, wobei der linke Unterrahmen 32L bei einem Ende (oberen Ende) mit der Verbindungseinrichtung 31L verbunden ist. Die Verbindungseinrichtung 31R ist eine sogenannte zylindrische Dämpfungseinrichtung und weist koaxial angeordnete Innenzylinder und Außenzylinder auf, wobei ein zylindrischer elastischer Körper zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder angeordnet ist. Der Außenzylinder ist an dem Hauptrahmen 31 fixiert, wobei der rechte Unterrahmen 32R bei dem einen Ende (oberen Ende) an dem Innenzylinder fixiert ist. Auf ähnliche Weise ist der Außenzylinder der Verbindungseinrichtung 31L an dem Hauptrahmen 31 fixiert, wobei der linke Unterrahmen 32L bei dem einen Ende (oberen Ende) an dem Innenzylinder fixiert ist. Somit kann der rechte Unterrahmen 32R sich um eine Drehachse 31RJ drehen, und der linke Unterrahmen 32L kann sich um eine Drehachse 31LJ drehen.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der rechte Unterrahmen 32R bei einem unteren Ende mit einer Verbindungseinrichtung 41RS der rechten Betätigungseinheit 4R verbunden (daran fixiert), wobei der linke Unterrahmen 32L bei einem unteren Ende mit einer Verbindungseinrichtung 41LS der linken Betätigungseinheit 4L verbunden ist (daran fixiert ist).
Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, weist die Hüftstütze 10 einen rechten an der Hüfte getragenen Teil 11R, der um die Hüfte auf der rechten Seite der Person, die unterstützt wird, herum getragen wird, und einen linken an der Hüfte getragenen Teil 11L auf, der um die Hüfte auf der linken Seite der Person, die unterstützt wird, herum getragen wird. Wie es in 8 gezeigt ist, sind der rechte an der Hüfte getragene Teil 11R und der linke an der Hüfte getragene Teil 11L miteinander durch einen hinteren Hüftgurt 16A, einen oberen Gesäßgurt 16B und einen unteren Gesäßgurt 16C verbunden.
Wie es in 1 und 3 gezeigt ist, weist die Hüftstütze 10 einen Kopplungsgurt 19R mit einem Kopplungsring 19RS, der an einen Kopplungsabschnitt 29RS des Jacketts 20 gekoppelt ist, und einen Kopplungsgurt 19L mit einem Kopplungsring 19LS auf, der an einen Kopplungsabschnitt 29RS des Jacketts 20 gekoppelt ist. Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Hüftstütze 10 ferner Anbringlöcher 15R, die verwendet werden, um die Hüftstütze 10 mit einem Kopplungsabschnitt 40RS der rechten Betätigungseinheit 4R zu verbinden, und Anbringlöcher 15L, die verwendet werden, um die Hüftstütze 10 mit einem Kopplungsabschnitt 40LS der linken Betätigungseinheit 4L zu verbinden, jeweils bei Positionen auf, bei denen die Hüftstütze 10 sich mit einer imaginären Drehachse 15Y schneidet.
Wie es in 8 gezeigt ist, ist ein Ausschnitt 11RC in dem rechten an der Hüfte getragenen Teil 11R bei einer Position ausgebildet, die der Rückenseite der Person, die unterstützt wird, entspricht, wobei der rechte an der Hüfte getragene Teil 11R hierdurch in einen rechten Hüftabschnitt 11RA und einen rechten Gesäßabschnitt 11RB aufgeteilt wird. Ein Ausschnitt 11LC ist in dem linken an der Hüfte getragenen Teil 11L bei einer Position ausgebildet, die der Rückenseite der Person, die unterstützt wird, entspricht, wobei der linke an der Hüfte getragene Teil 11L hierdurch in einen linken Hüftabschnitt 11LA und einen linken Gesäßabschnitt 11LB aufgeteilt wird.
Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, weist die Hüftstütze 10 verschiedene längenjustierbare Gurte usw. auf, die es ermöglichen, dass die Hüftstütze 10 eng um die Hüften der Person, die unterstützt wird, herum angepasst wird, ohne versetzt zu werden, die einen rechten Hüftbefestigungsgurt 13RA, ein Hüftgurthalteelement 13RB (eine Hüftschnalle), einen rechten oberen Beckengurt 17RA, einen rechten unteren Beckengurt 17RB, einen linken oberen Beckengurt 17LA, einen linken unteren Beckengurt 17LB, ein rechtes oberes Gurthalteelement 17RC (eine rechte obere Justiereinrichtung), ein rechtes unteres Gurthalteelement 17RB (eine rechte untere Justiereinrichtung), einen Spannabschnitt 13RAH, ein linkes oberes Gurthaltelement 17LC (linke obere Justiereinrichtung), ein linkes unteres Gurthalteelement 17LD (linke untere Justiereinrichtung) und einen Spannabschnitt 13LAH umfassen.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist ein Rucksack an dem Hauptrahmen 31 angebracht, der einen oberen Endsteil des Rahmens 30 bildet. Ein rechter Schultergurt 24R, ein rechter Seitengurt 25R, ein linker Schultergurt 24L und der linke Seitengurt 25L sind mit dem Hauptrahmen 31 oder dem Rucksack 37 verbunden.
Wie es in 9 und 10 gezeigt ist, weist der Rucksack 37 eine einfache Kastenform auf und beherbergt eine Steuerungseinrichtung, eine Leistungsquelleneinheit, eine Kommunikationseinrichtung usw.. Wie es 9 gezeigt ist, weist der Rucksack 37 eine Rückenstütze 37C auf der Seite des Hauptrahmens 31 auf. Die Rückenstütze 37C ist an dem Hauptrahmen 31 fixiert. Die Stützkörper 31SR, 31SL, die jeweils die Gurtverbindungslöcher 31H (die Gurtverbindungseinrichtungen entsprechen) aufweisen, die in der Auf-Ab-Richtung angeordnet sind, sind in dem Hauptrahmen 31 bei Positionen bereitgestellt, die den Rückenseiten beider Schultern der Person, die unterstützt wird, gegenüberliegen. Die Gurtverbindungslöcher 31H (die Gurtverbindungseinrichtungen) sind bereitgestellt, um es zu ermöglichen, dass die Position in einer Höhenrichtung des Jacketts 20 in Bezug auf den Rahmen 30 entsprechend der physischen Größe der Person, die unterstützt wird, justiert wird. Somit kann die Höhe des Jacketts 20 auf eine geeignete Position entsprechend der physischen Größe der Person, die unterstützt wird, justiert werden.
Auch wenn der Oberköper der Person, die unterstützt wird, sich nach vorne beugt, kann die Betätigungseinheit (4R, 4L), die ein Unterstützungsdrehmoment ausgibt, in geeigneter Weise getragen werden, wenn das Kissen 37G (oder die Rückenstütze 37C), die in Kontakt mit dem Rücken der Person, die unterstützt wird, kommt, in einer Richtung von den Schultern zu den Hüften der Person, die unterstützt wird, verlängert ist. Außerdem kann, auch wenn sich der Oberkörper der Person, die unterstützt wird, nach rechts oder links beugt, die Betätigungseinheit (4R, 4L), die ein Unterstützungsdrehmoment ausgibt, in geeigneterer Weise gehalten werden (mit einer höheren Steifigkeit gehalten werden), wenn das Kissen 37G (oder die Rückenstütze 37C) in Kontakt mit der Person, die unterstützt wird, zentriert bei einer Krümmung in seinem oder ihrem Rücken kommt.
Wie es in 10 gezeigt ist, ist eine Gurtverbindungseinrichtung 24RS des rechten Schultergurts 24R mit einem der Gurtverbindungslöcher 31H (Gurtverbindungseinrichtungen) des Stützkörpers 31RS verbunden. Auf ähnliche Weise ist, wie es in 10 gezeigt ist, eine Gurtverbindungseinrichtung 24LS des linken Schultergurts 24L mit einem der Gurtverbindungslöcher 31H (Gurtverbindungseinrichtungen) des Stützkörpers 31SL verbunden. Alternativ hierzu können die Stützkörper 31SR, 31SL in dem Rucksack 37 bereitgestellt sein.
Wie es in 9 und 10 gezeigt ist, sind die Gurtverbindungseinrichtungen 37FR, 37FL jeweils auf rechten und linken Seiten eines unteren Endes des Rucksacks 37 bereitgestellt. Wie es in 10 gezeigt ist, ist eine Gurtverbindungseinrichtung 25RS des rechten Seitengurts 25R mit der Gurtverbindungseinrichtung 37FR verbunden. Auf ähnliche Weise ist, wie es in 10 gezeigt ist, eine Gurtverbindungseinrichtung 25LS des linken Seitengurts 25L mit der Gurtverbindungseinrichtung 37FL verbunden. Alternativ hierzu können die Gurtverbindungseinrichtungen 37FR, 37FL in dem Hauptrahmen 31 bereitgestellt sein.
Wie es in 4 gezeigt ist, weist das Jackett 20 einen rechten an der Brust getragenen Teil 21R, der auf der rechten Brustseite der Person, die unterstützt wird, getragen wird, und einen linken an der Brust getragenen Teil 21L auf, der auf der linken Brustseite der Person, die unterstützt wird, getragen wird. Der rechte an der Brust getragene Teil 21R ist mit dem linken an der Brust getragenen Teil 21L beispielsweise durch einen Klettverschluss 21F und eine Schnalle 21D verbunden, was es der Person, die unterstützt wird, ermöglicht, das Jackett 20 einfach anzuziehen und auszuziehen.
Der rechte an der Brust getragene Teil 21R weist den rechten Schultergurt 24R und die Gurtverbindungseinrichtung 24RS, die mit dem Gurtverbindungsloch 31H des Hauptrahmens 31 (oder des Rucksacks 37) verbunden sind, und den rechten Seitengurt 25R und die Gurtverbindungseinrichtung 25RS auf, die mit der Gurtverbindungseinrichtung 37FR des Rucksacks 37 (oder des Hauptrahmens 31) verbunden sind. Der linke an der Brust getragene Teil 21L weist den linken Schultergurt 24L und die Gurtverbindungseinrichtung 24LS, die mit dem Hauptrahmen 31 (oder dem Rucksack 37) verbunden sind, und den linken Seitengurt 25L und die Gurtverbindungseinrichtung 25LS auf, die mit der Gurtverbindungseinrichtung 37FL des Rucksacks 37 (oder des Hauptrahmens 31) verbunden sind. Wie es in 11 gezeigt ist, weist der rechte an der Brust getragene Teil 21R einen Kopplungsgurt 29R und den Kopplungsabschnitt 29RS auf, durch die der rechte an der Brust getragene Teil 21R an den rechten an der Hüfte getragenen Teil 11R gekoppelt ist, wobei der linke an der Brust getragene Teil 21L einen Kopplungsgurt 29L und den Kopplungsabschnitt 29LS aufweist, durch die der linke an der Brust getragene Teil 21L an dem linken an der Hüfte getragenen Teil 11L gekoppelt ist.
Wie es in 10 und 11 gezeigt ist, weist das Jackett 20 verschiedene längenjustierbare Gurte usw. auf, die es ermöglichen, dass das Jackett 20 eng um den Brustkorb der Person, die unterstützt wird, sitzt, ohne versetzt zu werden, die einen Fixierabschnitt 28R, einen Fixierabschnitt 28L, einen rechten Schultergurt 23R, ein rechtes Schultergurthalteelement 23RK (eine rechte Schulterjustiereinrichtung), einen linken Schultergurt 23L, ein linkes Schultergurthalteelement 23LK (eine linke Schulterjustiereinrichtung), einen rechten Seitengurt 26R, ein rechtes Seitengurthalteelement 26RK (eine rechte Seitenjustiereinrichtung), einen linken Seitengurt 26L und ein linkes Seitengurthalteelement 26LK (eine linke Seitenjustiereinrichtung) umfassen.
5 zeigt das äußere Aussehen der rechten Betätigungseinheit 4R und der linken Betätigungseinheit 4L, die in 3 gezeigt sind. Da die linke Betätigungseinheit 4L symmetrisch zu der rechten Betätigungseinheit 4R in einer seitlichen Richtung ist, wird die Beschreibung der linken Betätigungseinheit 4L von der nachstehenden Beschreibung weggelassen.
Wie es in 5 gezeigt ist, weist die rechte Betätigungseinheit 4R einen Drehmomenterzeugungsteil 40R und eine Ausgabeverbindung 50R auf, die ein Drehmomentübertragungsteil ist. Der Drehmomentübertragungsteil 40R weist eine Betätigungseinrichtungsbasis 41R, eine Abdeckung 41RB und eine Kopplungsbasis 4AR auf. Wie es in 5 gezeigt ist, wird die Ausgabeverbindung 50R bei einem Körperteil, der zu unterstützen ist (in diesem Fall der Oberschenkel), getragen, wobei er sich um ein Gelenk (in diesem Fall das Hüftgelenk) des Körperteils, der zu unterstützen ist (in diesem Fall der Oberschenkel), dreht. Ein Unterstützungsdrehmoment, das durch die Ausgabeverbindung 50R übertragen wird, um das Drehen des Körperteils, der zu unterstützen ist, unterstützt, wird durch einen elektrischen Motor (eine Betätigungseinrichtung) innerhalb des Drehmomenterzeugungsteils 40R erzeugt.
Die Ausgabeverbindung 50R weist einen Unterstützungsarm 51R (der einer ersten Verbindung entspricht), eine zweite Verbindung 52R, eine dritte Verbindung 53R und ein am Obereschenkel getragenes Teil 54R (das einem Körperhalteteil entspricht) auf. Der Unterstützungsarm 51R wird um eine Drehachse 40RY durch ein kombiniertes Drehmoment gedreht, das das Unterstützungsdrehmoment, das durch den elektrischen Motor innerhalb des Drehmomenterzeugungsteils 40R erzeugt wird, und ein durch eine unterstützte Person ausgeübtes Drehmoment, das von der Person herrührt, die unterstützt wird, die seinen oder ihren Oberschenkel bewegt, kombiniert. Die zweite Verbindung 52R ist bei einem Ende mit einem vorderen Ende des Unterstützungsarms 51R verbunden, um in der Lage zu sein, sich um eine Drehachse 51RJ herum zu drehen, wobei die dritte Verbindung 53R bei einem Ende mit dem anderen Ende der zweiten Verbindung 52R verbunden ist, um in der Lage zu sein, sich um eine Drehachse 52RJ herum zu drehen. Der am Oberschenkel getragene Teil 54R ist mit dem anderen Ende der dritten Verbindung 53R durch ein drittes Gelenk 53RS (in diesem Fall ein Kugelgelenk) verbunden.
Als Nächstes wird der Verbindungsmechanismus der rechten Betätigungseinheit 4R ausführlich unter Verwendung von 5 und 12 bis 18 beschrieben. Als Beispiele des Verbindungsmechanismus werden das Beispiel der Ausgabeverbindung 50R, die in 12 gezeigt ist, und das Beispiel einer Ausgabeverbindung 50RA, die in 13 gezeigt ist, beschrieben werden.
Die Ausgabeverbindung 50R, die in 12 gezeigt ist, besteht aus einer Vielzahl von Kopplungselementen, nämlich dem Unterstützungsarm 51R (der der ersten Verbindung entspricht), der zweiten Verbindung 52R, der dritten Verbindung 53R und dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R (der dem Körperhalteteil entspricht), die aneinander durch Gelenke gekoppelt sind. Oberschenkelgurte 55R, die in 14 gezeigt sind, werden von dem in 12 gezeigten am Oberschenkel getragenen Teil 54R weggelassen.
Die zweite Verbindung 52R ist bei dem einen Ende an das vordere Ende des Unterstützungsarms 51R durch ein erstes Gelenk 51RS gekoppelt, um in der Lage zu sein, sich um die Drehachse 51RJ herum zu drehen. Das erste Gelenk 51RS weist einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad auf, der es ermöglicht, dass die zweite Verbindung 52R sich um die Drehachse 51RJ herum in Bezug auf den Unterstützungsarm 51R dreht.
Die dritte Verbindung 53R ist bei einem Ende an das andere Ende der zweiten Verbindung 52R durch ein zweites Gelenk 52RS gekoppelt, um in der Lage zu sein, sich um die Drehachse 52RJ herum zu drehen. Das zweite Gelenk 52RS weist einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad auf, der es ermöglicht, dass sich die dritte Verbindung 53R um die Drehachse 52RJ herum in Bezug auf die zweite Verbindung 52R dreht.
Die dritte Verbindung 53R ist bei dem anderen Ende an den am Oberschenkel getragenen Teil 54R durch das dritte Gelenk 53RS (ein Kugelgelenk in dem Beispiel gemäß 14) gekoppelt. Dementsprechend weist das dritte Gelenk 53RS zwischen der dritten Verbindung und dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R (Körperhalteteil) einen Kopplungsaufbau mit drei Freiheitsgraden auf. Somit ist die Gesamtanzahl von Freiheitsgraden der Ausgabeverbindung 50R, die in 12 gezeigt ist: 1 + 1 + 3 = 5.
Die Gesamtanzahl von Freiheitsgraden der Ausgabeverbindung 50R kann jedoch eine beliebige Zahl sein, die nicht kleiner als drei ist. Beispielsweise kann, wie es in 14 gezeigt ist, das dritte Gelenk 53RS konfiguriert sein, um es zu ermöglichen, dass sich der am Oberschenkel getragene Teil 54R um eine Drehachse 53RJ herum in Bezug auf das andere Ende der dritten Verbindung 53R dreht. In dem Beispiel gemäß 14 weist das dritte Gelenk 53RS einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad auf, der es ermöglicht, dass sich der am Oberschenkel getragene Teil 54R um die Drehachse 53RJ herum in Bezug auf die dritte Verbindung 53R dreht. Somit ist mit dem ersten Gelenk 51RS und dem zweiten Gelenk 52RS, die jeweils einen Freiheitsgrad aufweisen, die Gesamtanzahl von Freiheitsgraden der Ausgabeverbindung: 1 + 1 + 1 = 3. Es ist zu bevorzugen, dass ein Anschlag, der den Drehbereich der zweiten Verbindung oder der dritten Verbindung begrenzt, bereitgestellt ist.
Wie es in 14 gezeigt ist, besteht der Körperhalteteil aus dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R, der an die dritte Verbindung 53R gekoppelt ist und bei dem Oberschenkel der Person, die unterstützt wird, getragen wird, und den dehnbaren Oberschenkelgurten 55R, die bei dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R bereitgestellt sind, um den Oberschenkel der Person, die unterstützt wird, zu umgeben. Der Oberschenkelgurt 55R wird durch einen dehnbaren elastischen Köper gebildet, wobei eine Endseite des Oberschenkelgurts 55R an dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R fixiert ist, während die andere Endseite einen Kletterschluss 55RM bildet. Ein Klettverschluss 54RM ist in dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R bei einer Position bereitgestellt, die der anderen Endseite des Oberschenkelgurts 55R gegenüberliegt.
Während 14 ein Beispiel zeigt, in dem der Körperhalteteil aus dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R und den Oberschenkelgurten 55R gebildet ist, zeigt 15 ein Beispiel, in dem der Körperhalteteil aus dem am Oberschenkel getragen Teil 54R, den Oberschenkelgurten 55R und einem Unterkniegurt 57R besteht. Wie es in 15 gezeigt ist, sind die Oberschenkelgurte 55R bei dem Oberschenkel getragenen Teil 54R bereitgestellt, um den Oberschenkel über dem Knie der Person, die unterstützt wird, zu umgeben. Der Unterkniegurt 57R ist bereitgestellt, um einen Teil unter dem Knie der Person, die unterstützt wird, zu umgeben. Der Unterkniegurt 57R ist aus dem gleichen Material wie die Oberschenkelgurte 55R hergestellt, er weist einen Kletterschluss wie die Oberschenkelgurte 55R auf und er ist engsitzend um den Teil unter dem Knie. Auf der Hinterseite des Knies der Person, die unterstützt wird, sind die Oberschenkelgurte 55R und der Unterkniegurt 57R miteinander durch ein Kopplungselement 56R gekoppelt, das sich in einer Richtung von dem Oberschenkel in Richtung des Fußes der Person, die unterstützt wird, erstreckt. Das Kopplungselement 56R ist hinter dem Knie der Person, die unterstützt wird, angeordnet und ist aus einem Material hergestellt, das es ermöglicht, dass das Kopplungselement 56R sich biegt, wenn die Person, die unterstützt wird, sein oder ihr Knie beugt und durchstreckt. Somit werden die Oberschenkelgurte 55R in engem Kontakt mit dem Teil über dem Knie der Person, die unterstützt wird, gehalten, während der Unterkniegurt 57R in engem Kontakt mit dem Teil unter dem Knie der Person, die unterstützt wird, gehalten wird.
Die Ausgabeverbindung 50RA, die in 13 gezeigt ist, ist aus einer Vielzahl von Kopplungselementen zusammengesetzt, nämlich dem Unterstützungsarm 51R (der der ersten Verbindung entspricht), einer zweiten Verbindung 52RA (und dem zweiten Gelenk 52RS), einer dritten Verbindung 53RA und dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R (der den Körperhalteteil entspricht), die miteinander durch Gelenke gekoppelt sind. Die Oberschenkelgurte 55R, die in 14 gezeigt sind, sind von dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R, der in 13 gezeigt ist, weggelassen.
Die zweite Verbindung 52RA ist bei einem Ende an das vordere Ende des Unterstützungsarms 51R durch das erste Gelenk 51RS gekoppelt, um in der Lage zu sein, sich um die Drehachse 51RJ herum zu drehen. Das erste Gelenk 51RS weist einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad auf, der es ermöglicht, dass sich die zweite Verbindung 52RA um die Drehachse 51RJ in Bezug auf den Unterstützungsarm 51R herum dreht.
Die zweite Verbindung 52RA und das zweite Gelenk 52RS sind miteinander integriert, wobei die dritte Verbindung 53RA, die in der Lage ist, entlang einer Gleitachse 52RSJ, die eine Achse in einer longitudinalen Richtung ist, vor und zurück zu gleiten, bei einem Ende an die zweite Verbindung 52RA durch das zweite Gelenk 52RS gekoppelt ist. Das zweite Gelenk 52RS weist einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad auf, der es ermöglicht, dass die dritte Verbindung 53RA entlang der Gleitachse 52RSJ in Bezug auf die zweite Verbindung 52RA gleitet.
Die dritte Verbindung 53RA ist an dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R durch das dritte Gelenk 53RS (ein Kugelgelenk in dem Beispiel gemäß 13) gekoppelt. Dementsprechend weist das dritte Gelenk 53RS zwischen der dritten Verbindung 53RA und dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R (Körperhalteteil) einen Kopplungsaufbau mit drei Freiheitsgraden auf. Somit ist die Gesamtanzahl von Freiheitsgraden der Ausgabeverbindung 50RA, die in 13 gezeigt ist: 1 + 1 + 3 = 5.
Da die Gesamtanzahl von Freiheitsgraden eine beliebige Zahl, die nicht kleiner als Drei ist, sein kann, kann, wie es in 14 gezeigt ist, das dritte Gelenk einen Kopplungsaufbau mit einem Freiheitsgrad aufweisen, der es ermöglicht, dass sich der am Oberschenkel getragene Teil 54R um die Drehachse 53RJ herum dreht. Es ist zu bevorzugen, dass ein Anschlag, der den Drehbereich der zweiten Verbindung 52RA oder den Gleitbereich der dritten Verbindung 53RA begrenzt, bereitgestellt wird.
16 bis 18 zeigen Darstellungen, die Beispiele veranschaulichen, in denen in dem Verbindungsmechanismus, der in 12 gezeigt ist, das dritte Gelenk 53RS, das ein Kopplungsabschnitt zwischen der dritten Verbindung 53RA und dem am Oberschenkel getragenen Teil 54R ist, auf einer vorderen Oberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, angeordnet ist (16), auf einer äußeren seitlichen Oberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, angeordnet ist (17) und auf einer hinteren Oberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, angeordnet ist (18). Die Position des dritten Gelenks 53RS kann eine beliebige der vorderen Oberfläche, der seitlichen Oberfläche und der hinteren Oberfläche des Oberschenkels der Person, die unterstützt wird, sein.
Als Nächstes werden Elemente, die innerhalb der Abdeckung 41RB des Drehmomenterzeugungsteils 40R (siehe 5) untergebracht sind, unter Verwendung von 19 und 20 beschrieben. 20 zeigt eine Schnittdarstellung, die entlang einer Linie A-A in 19 entnommen ist. Wie es in 19 und 20 gezeigt ist, beherbergt die Abdeckung 41RB eine Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R, eine Riemenscheibe 43RA, einen Übertragungsriemen 43RB, eine Riemenscheibe 43RC, die einen Flansch 43RB aufweist, eine Spiralfeder 45R, ein Lager 46R, einen elektrischen Motor 47R (eine Betätigungseinrichtung), einen Unterrahmen 48R usw.. Der Unterstützungsarm 51R, der eine Welle 51RA aufweist, ist bei einer Außenseite der Abdeckung 41RB angeordnet.
Auslassöffnungen 33RS, 33LS (Verbindungsöffnungen) für ein Betätigungseinrichtungsansteuerungskabel, ein Steuerungskabel und ein Kommunikationskabel sind in den Betätigungseinheiten (4R, 4L) bei Abschnitten nahe dem Rahmen 30 bereitgestellt. Die (nicht gezeigten) Kabel, die mit den Kabelauslassöffnungen 33RS, 33LS verbunden sind, sind entlang des Rahmens 30 angeordnet und mit dem Rucksack 37 verbunden.
Wie es 20 gezeigt ist, weist der Drehmomenterzeugungsteil 40R die Betätigungseinrichtungsbasis 41R, auf der der Unterrahmen 48R, der den elektrischen Motor 47R usw. daran eingebaut aufweist, angebracht ist, die Abdeckung 41RB, die auf einer Seite der Betätigungseinrichtungsbasis 41R angebracht ist, und die Kopplungsbasis 4AR auf, die bei der anderen Seite der Betätigungseinrichtungsbasis 41R angebracht ist. Der Kopplungsabschnitt 40RS, der in der Lage ist, sich um die Drehachse 40RY herum zu drehen, ist bei der Kopplungsbasis 4AR bereitgestellt.
Wie es in 19 und 20 gezeigt ist, ist eine Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS (ein Drehwinkelsensor usw.), die einen Drehwinkel des Unterstützungsarms 51R in Bezug auf die Betätigungseinrichtungsbasis 41R erfasst, mit der Riemenscheibe 43RA verbunden, die mit einer Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R verbunden ist. Die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS ist beispielsweise eine Kodiereinrichtung oder ein Winkelsensor, wobei sie ein Erfassungssignal entsprechend dem Drehwinkel zu einer Steuerungseinrichtung 61 (siehe 24) ausgibt. Der elektrische Motor 47R ist mit einer Motordrehwinkelerfassungseinrichtung 47RS versehen, die in der Lage ist, einen Drehwinkel einer Motorwelle (die einer Ausgabewelle entspricht) zu erfassen. Die Motordrehwinkelerfassungseinrichtung 47RS ist beispielsweise eine Kodiereinrichtung oder ein Winkelsensor, wobei sie ein Erfassungssignal entsprechend dem Drehwinkel zu der Steuerungseinrichtung 61 (siehe 24) ausgibt.
Wie es in 19 gezeigt ist, weist der Unterrahmen 48R ein Durchgangsloch 48RA, in dem ein Geschwindigkeitsreduziereinrichtungsgehäuse 42RC der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R fixiert ist, und ein Durchgangsloch 48RB auf, durch das eine Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R hindurchgeführt wird. Die Welle 51RA des Unterstützungsarms 51R ist in ein Loch 42RB einer Geschwindigkeitsreduzierwelle 42RA der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R eingepasst, wobei das Geschwindigkeitsreduziereinrichtungsgehäuse 42RC der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R an das Durchgangsloch 48RA des Unterrahmens 48R fixiert ist. Somit wird der Unterstützungsarm 51R gehalten, um in der Lage zu sein, sich um die Drehachse 40RY herum in Bezug auf die Betätigungseinrichtungsbasis 41R zu drehen, wobei er sich integral mit der Geschwindigkeitsreduzierwelle 42RA dreht. Der elektrische Motor 47R ist an dem Unterrahmen 48R fixiert, wobei die Ausgabewelle 47RA durch das Durchgangsloch 48RB des Unterrahmens 48R hindurchgeführt wird. Der Unterrahmen 48R ist an Anbringabschnitten 41RH der Betätigungseinrichtungsbasis 41R mit Befestigungselementen, wie beispielsweise Bolzen bzw. Schrauben, fixiert.
Wie es in 19 gezeigt ist, ist die Riemenscheibe 43RA mit der Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R verbunden, wobei die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS mit der Riemenscheibe 43RA verbunden ist. Ein Stützelement 43RT, das an dem Unterrahmen 48R fixiert ist, ist mit der Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS verbunden. Somit kann die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS den Drehwinkel der Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB in Bezug auf den Unterrahmen 48R (d.h. in Bezug auf die Betätigungseinrichtungsbasis 41R) erfassen. Der Drehwinkel des Unterstützungsarms 51R ist ein Drehwinkel, der durch die Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R vergrößert worden ist, wobei folglich die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS und die Steuerungseinrichtung den Drehwinkel des Unterstützungsarms 51R mit einer höheren Auflösung erfassen können. Indem der Drehwinkel der Ausgabeverbindung mit einer höheren Auflösung erfasst wird, kann die Steuerungseinrichtung eine Steuerung mit einer höheren Genauigkeit ausführen. Die Welle 51RA des Unterstützungsarms 51R, die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R, die Riemenscheibe 43RA und die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS sind koaxial entlang der Drehachse 40RY angeordnet.
Die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R weist ein eingestelltes Geschwindigkeitsreduzierverhältnis n (1 < n) auf, wobei sie die Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB um einen Drehwinkel nθ dreht, wenn die Geschwindigkeitsreduzierwelle 42RA um einen Drehwinkel θ gedreht wird. Wenn die Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB um den Drehwinkel nθ gedreht wird, dreht die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R die Geschwindigkeitsreduzierwelle 42RA um den Drehwinkel θ. Der Übertragungsriemen 43RB ist um die Riemenscheibe 43RA, mit der die Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R verbunden ist, und um die Riemenscheibe 43RC gewickelt. Dementsprechend wird ein durch eine unterstütze Person ausgeübtes Drehmoment von dem Unterstützungsarm 51R zu der Riemenscheibe 43RC über die Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB übertragen, wobei das Unterstützungsdrehmoment von dem elektrischen Motor 47R zu der Geschwindigkeitsvergrößerungswelle 42RB über die Spiralfeder 45R um die Riemenscheibe 43RC übertragen wird.
Die Spiralfeder 45R weist eine Federkonstante Ks auf und weist eine Form einer Spirale mit einem inneren Ende 45RC bei einer mittleren Seite und einem äußeren Ende 45RA bei einer Außenumfangsseite auf. Das innere Ende 45RC der Spiralfeder 45R ist in eine Nut 47RB gepasst, die in der Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R ausgebildet ist. Das äußere Ende 45RA der Spiralfeder 45R ist in einer zylindrischen Form gewickelt. Die Übertragungswelle 43RE, die bei dem Flansch 43RD der Riemenscheibe 43RC bereitgestellt ist, ist in das äußere Ende 45RA gepasst, wobei das äußere Ende 45RA durch die Übertragungswelle 43RE gehalten wird. (Die Riemenscheibe 43RC ist mit dem Flansch 43RB und der Übertragungswelle 43RE integriert). Die Riemenscheibe 43RC wird gehalten, um in der Lage zu sein, sich um eine Drehachse 47RY herum zu drehen, wobei die Übertragungswelle 43RE, die in Richtung der Spiralfeder 45R herausragt, nahe einem Außenumfangsrand des Flansches 43RD, der mit der Riemenscheibe 43RC integriert ist, bereitgestellt ist. Die Übertragungswelle 43RE ist in das äußere Ende 45RA der Spiralfeder 45R gepasst und bewegt die Position des äußeren Endes 45RA um die Drehachse 45RY herum. Ein Lager 46R ist zwischen der Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R und der Riemenscheibe 43RC bereitgestellt. Somit ist die Ausgabewelle 47RA nicht an der Riemenscheibe 43RC fixiert, wobei die Ausgabewelle 47RA sich unabhängig von der Riemenscheibe 43RC drehen kann. Die Riemenscheibe 43RC wird durch den elektrischen Motor 47R durch die Spiralfeder 45R angetrieben, um sich zu drehen. In der Konfiguration, die vorstehend beschrieben worden ist, sind die Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R, das Lager 46R, die Riemenscheibe 43RC, die den Flansch 43RD aufweist, und die Spiralfeder 45R koaxial entlang der Drehachse 47RY angeordnet.
Die Spiralfeder 45R speichert das Unterstützungsdrehmoment, das von dem elektrischen Motor 47R übertragen wird, und das durch die unterstützte Person ausgeübte Drehmoment, das sich von der Person, die unterstützt wird, ergibt, die seinen oder ihren Oberschenkel bewegt, und über den Unterstützungsarm 51R, die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R, die Riemenscheibe 43RA und die Riemenscheibe 43RC übertragen wird, auf, wobei sie somit das kombinierte Drehmoment, das das Unterstützungsdrehmoment und das durch die unterstützte Person ausgeübte Drehmoment kombiniert, aufspeichert. Das kombinierte Drehmoment, das in der Spiralfeder 45R aufgespeichert wird, dreht den Unterstützungsarm 51R durch die Riemenscheibe 43RC, die Riemenscheibe 43RA und die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R. In der Konfiguration, die beschrieben worden ist, ist die Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R mit der Ausgabeverbindung (in der Fall gemäß 19 der Unterstützungsarm 51R) über die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 42R, die den Drehwinkel der Ausgabewelle 47RA reduziert, verbunden.
Das kombinierte Drehmoment, das in der Spiralfeder 45R aufgespeichert wird, wird auf der Grundlage eines Änderungsbetrags in einem Winkel von einem lastfreien Zustand und der Federkonstante, beispielsweise auf der Grundlage des Drehwinkels des Unterstützungsarms 51R (der durch die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS erhalten wird), des Drehwinkels der Ausgabewelle 47RA des elektrischen Motors 47R (der durch die Motordrehwinkelerfassungseinrichtung 47RS erhalten wird) und der Federkonstanten Ks der Spiralfeder 45R, erhalten. Das durch die unterstützte Person ausgeübte Drehmoment wird aus dem erhaltenen kombinierten Drehmoment extrahiert, wobei ein Unterstützungsdrehmoment entsprechend diesem durch die unterstützte Person ausgeübten Drehmoment von dem elektrischen Motor ausgeben wird.
Wie es in 20 gezeigt ist, weist der Drehmomenterzeugungsteil 40R der rechten Betätigungseinheit den Kopplungsabschnitt 40RS auf, der in der Lage ist, sich um die Drehachse 40RY (d.h. die imaginäre Drehachse 15Y) herum zu drehen. Wie es in 3 und 1 gezeigt ist, ist der Kopplungsabschnitt 40RS durch die Anbringlöcher 15R der Hüftstütze 10 mit Kopplungselementen, wie beispielsweise Bolzen bzw. Schrauben, gekoppelt (daran fixiert). Wie es in 3 und 1 gezeigt ist, ist der rechte Unterrahmen 32R des Rahmens 30 bei dem unteren Ende mit der Verbindungseinrichtung 41RS der rechten Betätigungseinheit 4R verbunden (daran fixiert). Auf ähnliche Weise ist der Kopplungsabschnitt 40LS des Drehmomenterzeugungsteils 40L der linken Betätigungseinheit durch die Anbringlöcher 15L der Hüftstütze 10 mit Kopplungselementen, wie beispielsweise Bolzen bzw.
Schrauben, gekoppelt (daran fixiert), wobei der linke Unterrahmen 32L des Rahmens 30 bei dem unteren Ende mit der Verbindungseinrichtung 41LS der linken Betätigungseinheit 4L verbunden (daran fixiert) ist. Somit sind in 3 die Hüftstütze 10 und der Rahmen 30 an dem Drehmomenterzeugungsteil 40R der rechten Betätigungseinheit 4R fixiert, wobei die Hüftstütze 10 und der Rahmen 30 an dem Drehmomenterzeugungsteil 40L der linken Betätigungseinheit 4L fixiert sind. Die rechte Betätigungseinheit 4R, die linke Betätigungseinheit 4L und der Rahmen 30 sind miteinander integriert und sind in der Lage, sich in Bezug auf die Hüftstütze 10 durch die Kopplungsabschnitte 40RS, 40LS, die in der Lage sind, sich um die imaginäre Drehachse 15Y herum zu drehen, zu drehen (siehe 21 und 22).
Als Nächstes wird die Manipulationseinheit bzw. Bedienungseinheit R1, die es der Person, die unterstützt wird, ermöglicht, auf einfache Weise Justierungen usw. bei dem Unterstützungszustand der Unterstützungsvorrichtung 1 zu machen, unter Verwendung von 23 bis 25 beschrieben. Wie es in 24 gezeigt ist, ist die Manipulationseinheit R1 mit der Steuerungseinrichtung 61 innerhalb des Rucksacks (siehe 1) durch eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsleitung R1T verbunden. Eine Steuerungseinrichtung R1E der Manipulationseinheit R1 ist in der Lage, Informationen über eine Kommunikationseinrichtung R1EA zu und von der Steuerungseinrichtung 61 zu übertragen und zu empfangen, wobei die Steuerungseinrichtung 61 in der Lage ist, Informationen zu und von der Steuerungseinrichtung R1E innerhalb der Manipulationseinheit R1 über eine Kommunikationseinrichtung 64 zu übertragen und zu empfangen. Wie es in 1 gezeigt ist, kann, wenn sie die Manipulationseinheit R1 nicht manipuliert, die Person, die unterstützt wird, die Manipulationseinheit R1 beispielsweise in dem Unterbringungsteil R1S, der eine Tasche oder dergleichen ist, die in dem Jackett 20 bereitgestellt ist (siehe 1), unterbringen.
Wie es in 23 gezeigt ist, weist die Manipulationseinheit R1 einen Hauptmanipulationsteil R1A, einen Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU, einen Verstärkungsherabsetzmanipulationsteil R1BD, einen Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstellmanipulationsteil R1CU, einen Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteil R1CD, einen Anzeigeteil R1D usw. auf. Der Verstärkungshochsetzmanipulationsteil R1BU und der Verstärkungsherabsetzmanipulationsteil R1BD sind ein Beispiel des „Verstärkungsänderungsteils“, wobei der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstellmanipulationsteil R1CU und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteil R1CD ein Beispiel des „Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteils“ sind. Wie es in 24 gezeigt ist, sind die Steuerungseinrichtung R1E, eine Manipulationseinheitsleistungsquelle R1F usw. innerhalb der Manipulationseinheit R1 bereitgestellt. Um eine unabsichtliche Manipulation der Manipulationseinheit R1 zu verhindern, während die Manipulationseinheit R1 innerhalb des Unterbringungsteils R1S untergebracht ist (siehe 1), ist es zu bevorzugen, dass der Hauptmanipulationsteil R1A, der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU, der Verstärkungsherabsetzmanipulationsteil R1BD, der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstellmanipulationsteil R1CU und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteil R1CD nicht von einer Ebene herausragen, in der diese Teile angeordnet sind.
Der Hauptmanipulationsteil R1A ist ein Schalter, der durch die Person, die unterstützt wird, manipuliert wird, um eine Unterstützungssteuerung, die durch die Unterstützungsvorrichtung 1 ausgeführt wird, zu starten und zu stoppen. Wie es in 24 gezeigt ist, ist ein Hauptleistungsschalter 65, der verwendet wird, um die (gesamte) Unterstützungsvorrichtung 1 an sich zu starten und zu stoppen, beispielsweise in dem Rucksack 37 bereitgestellt. Wenn der Hauptleistungsschalter 65 auf die EIN-Position gestellt wird, werden die Steuerungseinrichtung 61 und die Steuerungseinrichtung R1E gestartet, wobei, wenn der Hauptleistungsschalter 65 auf die AUS-Position gestellt wird, der Betrieb der Steuerungseinrichtung 61 und der Steuerungseinrichtung R1E gestoppt wird. Wie es in 23 gezeigt ist, wird beispielsweise in einem Anzeigebereich R1DB des Anzeigeteils R1D der Manipulationseinheit R1 angezeigt, ob der derzeitige Betriebszustand der Unterstützungsvorrichtung EIN (in Betrieb) oder AUS (ausgeschaltet) ist.
Der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU ist ein Schalter, der durch die Person, die unterstützt wird, betätigt wird, um die Verstärkung in dem Unterstützungsdrehmoment, das durch die Unterstützungsvorrichtung erzeugt wird, zu vergrößern, wobei der Verstärkungsherabsetzmanipulationsteil R1BD ein Schalter ist, der durch die Person, die unterstützt wird, betätigt wird, um die Verstärkung in dem Unterstützungsdrehmoment, das durch die Unterstützungsvorrichtung erzeugt wird, zu verringern. Beispielsweise vergrößert, wie es in „Manipulationseinheit: Verstärkung“ in 25 gezeigt ist, die Steuerungseinrichtung R1E eine gespeicherte Verstärkungszahl um eins jedes Mal, wenn der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU betätigt wird, wobei sie die Verstärkungszahl um eins jedes Mal verkleinert, wenn der Verstärkungsherabsetzmanipulationsteil R1BD betätigt wird. Während 25 ein Beispiel zeigt, in dem die Verstärkungszahl vier Zahlen von 0 bis 3 aufweist, ist die Verstärkungszahl nicht auf die vier Zahlen begrenzt. Wie es 23 gezeigt ist, zeigt die Steuerungseinrichtung R1E einen Inhalt entsprechend der derzeitigen Verstärkungszahl beispielsweise in einem Anzeigebereich R1DC des Anzeigeteils R1D der Manipulationseinheit R1 an.
Wenn der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU beispielsweise für 5 [Sek] oder länger unten gehalten wird, fungiert der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU als ein Bewegungsbetriebsartschalter. Wenn der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU unten gehalten wird, schaltet die Bewegungsbetriebsart (Betriebsartzahl) sich sequentiell von 1 (Absenkunterstützung) auf 2 (automatisch justierte Anhebeunterstützung) auf 3 (manuell justierte Anhebeunterstützung), wie es in „Manipulationseinheit: Bewegungsbetriebsart“ in 25 gezeigt ist, jedes Mal um, wenn der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU gedrückt ist. In diesem Fall ist der Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU ein Beispiel des „Bewegungsumschaltteils“. Wie es in 23 gezeigt ist, zeigt die Steuerungseinrichtung R1E einen Inhalt entsprechend der derzeitigen Bewegungsbetriebsart beispielsweise in einem Anzeigebereich R1DE des Anzeigeteils R1D der Manipulationseinheit R1 an. Eine „Laufen“-Betriebsart ist eine Bewegungsbetriebsart, die durch den Verstärkungshochstellmanipulationsteil R1BU nicht spezifiziert werden kann, aber auf die die Bewegungsbetriebsart automatisch umgeschaltet wird, wenn die Steuerungseinrichtung 61 erkennt, dass die Position, die unterstützt wird, „Laufen“ ist.
Der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochsetzmanipulationsteil R1CU ist ein Schalter, der durch die Person, die unterstützt wird, betätigt wird, um die Geschwindigkeit, mit der der Betrag des Unterstützungsdrehmoments, das durch die Unterstützungsvorrichtung erzeugt wird, vergrößert wird, zu vergrößern, wobei der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteil R1CD ein Schalter ist, der durch die Person, die unterstützt wird, betätigt wird, um die Geschwindigkeit zu verringern, mit der der Betrag des Unterstützungsdrehmoments, das durch die Unterstützungsvorrichtung erzeugt wird, vergrößert wird. Beispielsweise vergrößert, wie es in „Manipulationseinheit: Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit“ in 25 gezeigt ist, die Steuerungseinrichtung R1E eine gespeicherte Geschwindigkeitszahl um eins jedes Mal, wenn der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstellmanipulationsteil R1CU betätigt wird, wobei sie die Geschwindigkeitszahl um eins jedes Mal verkleinert, wenn der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteil R1CD betätigt wird. 25 zeigt ein Beispiel, in dem die Geschwindigkeitszahl sechs Zahlen von -1 bis 4 aufweist, wobei aber die Geschwindigkeitszahl nicht auf sechs Zahlen begrenzt ist. Wie es in 23 gezeigt ist, zeigt die Steuerungseinrichtung R1E einen Inhalt entsprechend der derzeitigen Geschwindigkeitszahl beispielsweise in einem Anzeigebereich R1DD des Anzeigeteils R1D der Manipulationseinheit R1 an.
Die Steuerungseinrichtung R1E der Manipulationseinheit R1 überträgt Manipulationsinformationen bzw. Bedienungsinformationen durch die Kommunikationseinrichtung R1EA (siehe 24) bei vorbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise Intervalle von mehreren Millisekunden bis mehreren hundert Millisekunden), oder jedes Mal, wenn einer des Hauptmanipulationsteils R1A, des Verstärkungshochstellmanipulationsteils R1BU, des Verstärkungsherabsetzmanipulationsteils R1BD, des Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstellmanipulationsteils R1CU und des Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsherabsetzmanipulationsteils R1CD betätigt wird. Diese Manipulationsinformationen umfassen einen Stopp- oder Startbefehl, die Betriebsartzahl, die Verstärkungszahl, die Geschwindigkeitszahl usw.
Bei einem Empfang der Manipulationsinformationen speichert die Steuerungseinrichtung 61 des Rucksacks 37 die empfangenen Manipulationsinformationen und überträgt durch die Kommunikationseinrichtung 64 (siehe 24) Antwortinformationen, die Batterieinformationen, die einen Batteriezustand der Leistungsquelleneinheit 63 zeigen, die verwendet wird, um die Unterstützungsvorrichtung anzusteuern, Unterstützungsinformationen, die einen Unterstützungszustand zeigen, usw. umfassen. Die Batterieinformationen, die in den Antwortinformationen beinhaltet sind, umfassen die verbleibende Batterieleistung der Leistungsquelleneinheit 63 usw., wobei die Unterstützungsinformationen, die in den Antwortinformationen beinhaltet sind, beispielsweise Fehlerinformationen umfassen, die Inhalte einer Anomalie zeigen, wenn irgendeine Anomalie bezüglich der Unterstützungsvorrichtung herausgefunden worden ist. Wie es in 23 gezeigt ist, zeigt die Steuerungseinrichtung R1E die verbleibende Batterieleistung beispielsweise in einem Anzeigebereich R1DA des Anzeigeteils R1D der Manipulationseinheit R1 an, wobei, wenn Fehlerinformationen beinhaltet sind, sie die Fehlerinformationen irgendwo in dem Anzeigeteil R1D anzeigt.
Bei einem Empfang der Manipulationsinformationen von der Steuerungseinrichtung R1E startet die Steuerungseinrichtung 61 (siehe 24) die Unterstützungsvorrichtung, wenn der Startbefehl in den empfangenen Manipulationsinformationen beinhaltet ist, wobei sie die Unterstützungsvorrichtung stoppt, wenn der Stoppbefehl in den empfangenen Manipulationsinformationen beinhaltet ist. Wie es in „Steuerungseinrichtung: Bewegungsbetriebsart“ in 25 gezeigt ist, speichert die Steuerungseinrichtung 61 beispielsweise die Bewegungsbetriebsart entsprechend der empfangenen Betriebsartzahl. Ferner speichert die Steuerungseinrichtung 61 den Wert (0 bis 3) einer Verstärkung C_P entsprechend der Verstärkungszahl, wie es beispielsweise in „Steuerungseinrichtung: Verstärkung“ in 25 gezeigt ist, wobei sie eine (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R (rechte Geschwindigkeitszahl: -1 bis 4) und eine (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L (linke Geschwindigkeitszahl: -1 bis 4) entsprechend der Geschwindigkeitszahl speichert. Die Bewegungsbetriebsart, die Verstärkung C_p , und die Betragsvergrößerungsgeschwindigkeiten C_s, _R , C_s, _L werden in einer Verarbeitungsprozedur, die nachstehend zu beschreiben ist, verwendet.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann die Person, die unterstützt wird, auf einfache Wese Justierungen für ein Erhalten eines gewünschten Unterstützungszustands durch Manipulieren bzw. Betätigen der Manipulationseinheit R1 durchführen. Außerdem kann die Person, die unterstützt wird, auf einfache Weise den Zustand der Unterstützungsvorrichtung aus der verbleibenden Batterieleistung, den Fehlerinformationen usw., die in dem Anzeigeteil R1D der Manipulationseinheit R1 angezeigt werden, lernen. Die Formen der verschiedenen Informationsteile, die in dem Anzeigeteil R1D angezeigt werden, sind nicht auf diejenigen in dem Beispiel gemäß 23 begrenzt.
Wie es in 24 gezeigt ist, ist die Steuerungseinrichtung 61 innerhalb des Rucksacks 37 untergebracht. In dem in 24 gezeigten Beispiel sind die Steuerungseinrichtung 61, eine Motoransteuerungseinrichtung 62, die Leistungsquelleneinheit 63 usw. innerhalb des Rucksacks 37 untergebracht. Beispielsweise weist die Steuerungseinrichtung 61 eine Steuerungseinrichtung 66 (CPU) und eine Speichereinheit 67 (die ein Steuerungsprogramm usw. speichert) auf. Die Steuerungseinrichtung 61 weist eine Justierungsbestimmungseinheit 61A, eine Eingabeverarbeitungseinheit 61B, eine Drehmomentänderungsbetrags-usw.-Berechnungseinheit 61C, eine Bewegungstypbestimmungseinheit 61D, eine Auswahleinheit 61E, eine Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61F, eine Anhebeunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61G, eine Laufunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61H, eine Steuerungsbefehlswertberechnungseinheit 611, die Kommunikationseinrichtung 64 usw. auf, die nachstehend zu beschreiben sind. Die Motoransteuerungseinrichtung 62 ist eine elektronische Schaltung, die einen Ansteuerungsstrom für ein Ansteuern des elektrischen Motors 47R auf der Grundlage eines Steuerungssignals von der Steuerungseinrichtung 61 ausgibt. Die Leistungsquelleneinheit 63 ist beispielsweise eine Lithium-Batterie, wobei sie Elektrizität zu der Steuerungseinrichtung 61 und der Motoransteuerungseinrichtung 62 zuführt. Der Betrieb der Kommunikationseinrichtung 64 usw. wird nachstehend beschrieben.
Die Manipulationsinformationen von der Manipulationseinheit R1, ein Erfassungssignal von der Motordrehwinkelerfassungseinrichtung 47RS (ein Erfassungssignal entsprechend einem Ist-Motorwellenwinkel θ_rM des elektrischen Motors 47R), ein Erfassungssignal von der Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS (ein Erfassungssignal entsprechend einem Ist-Verbindungswinkel θ_L des Unterstützungsarms 51R) usw. werden in die Steuerungseinrichtung 61 eingegeben. Die Steuerungseinrichtung 61 erhält einen Drehwinkel des elektrischen Motors 47R auf der Grundlage des Eingabesignals, wobei sie ein Steuerungssignal entsprechend dem erhaltenen Drehwinkel zu der Motoransteuerungseinrichtung 62 ausgibt.
Als Nächstes wird eine Prozedur einer Verarbeitung, die durch die Steuerungseinrichtung 61 ausgeführt wird, unter Verwendung des Flussdiagramms, das in 27 gezeigt ist, und des Steuerungsblocks, der in 26 gezeigt ist, beschrieben. Der in 26 gezeigte Steuerungsblock weist einen Justierungsbestimmungsblock B10, einen Eingabeverarbeitungsblock B20, einen Drehmomentänderungsbetrags-usw.-Berechnungsblock B30, einen Bewegungstypbestimmungsblock B40, einen Auswahlblock B54, einen Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B51, einen Anhebeunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B52, einen Laufunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B53, einen Steuerungsbefehlswertberechnungsblock B60, Schalter S51, S52 usw. auf. Ein Steuerungsblock B50, der in 26 gezeigt ist, ist ein Steuerungsblock zur Bestimmung und Auswahl einer Anhebeunterstützungsbetriebsart, einer Absenkunterstützungsbetriebsart oder einer Laufbetriebsart. Inhalte einer Verarbeitung, die in jedem Block ausgeführt wird, werden entsprechend dem Flussdiagramm, das in 27 gezeigt ist, beschrieben.
Das in 27 gezeigte Flussdiagramm zeigt die Prozedur der Verarbeitung der Steuerung der (rechten) Betätigungseinheit 4R und der (linken) Betätigungseinheit 4L. Die in 27 gezeigte Verarbeitung wird bei vorbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise Intervalle von mehreren Millisekunden) gestartet, wobei, wenn diese Verarbeitung gestartet wird, die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S010 bewegt.
In Schritt S010 führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung S100 (siehe 28) aus und bewegt sich zu Schritt S020. Die Verarbeitung S100 entspricht dem Justierungsbestimmungsblock B10, dem Eingabeverarbeitungsblock B20 und dem Drehmomentänderungsbetrag-usw.-Berechnungsblock B30, die in 26 gezeigt sind, sowie der Justierungsbestimmungseinheit 61A, der Eingabeverarbeitungseinheit 61B und der Drehmomentänderungsbetrags-usw.-Berechnungseinheit 61C, die in 24 gezeigt sind. Einzelheiten der Verarbeitung S100 werden nachstehend beschrieben.
In Schritt S020 führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung S200 (siehe 29) aus und bewegt sich zu Schritt S030. Die Verarbeitung S200 entspricht dem Bewegungstypbestimmungsblock B40, der in 26 gezeigt ist, und der Bewegungstypbestimmungseinheit 61D, die in 24 gezeigt ist. Einzelheiten der Verarbeitung S200 werden nachstehend beschrieben.
In Schritt S030 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungstyp, der in Schritt S020 bestimmt wird, eine Lastanhebe-oder Absenkaufgabe ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt S035 bewegt, wenn der Bewegungstyp eine Lastanhebe- oder Absenkaufgabe ist (JA), und sich zu Schritt S050 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S035 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob die Bewegungsbetriebsart (die Bewegungsbetriebsart von der Manipulationseinheit) in Schritt S010 die Absenkunterstützung ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt S040R bewegt, wenn die Bewegungsbetriebsart die Absenkunterstützung ist (JA), und sich zu Schritt S045 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN). Die Verarbeitungen in den Schritten S030 und S035 entsprechen dem Auswahlblock B54, der in 26 gezeigt ist, und der Auswahleinheit 61E, die in 24 gezeigt ist.
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt S040R bewegt, führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SD000R (siehe 30) aus, wobei sie sich zu Schritt S040L bewegt. Die Verarbeitung SD000R ist eine Verarbeitung zum Erhalten eines Steuerungsbefehlswert für die (rechte) Betätigungseinheit 4R während einer Absenkbewegung, wobei sie dem Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B51, der in 26 gezeigt ist, und der Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61F, die in 24 gezeigt ist, entspricht. Einzelheiten der Verarbeitung SD000R werden nachstehend beschrieben.
In Schritt S040L führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SD000L (nicht gezeigt) aus, wobei sie sich zu Schritt S060R bewegt. Die Verarbeitung SD000L ist eine Verarbeitung zum Erhalten eines Steuerungsbefehlswerts für die (linke) Betätigungseinheit 4L während einer Absenkbewegung, wobei sie dem Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B51, der in 26 gezeigt ist, und der Absenkunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61F, die in 24 gezeigt ist, entspricht. Da die Verarbeitung SD000L ähnlich zu SD000R ist, wird eine ausführliche Beschreibung hiervon weggelassen.
Wenn die Steuerungsreinrichtung 61 sich zu Schritt S045 bewegt, führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SU000 (siehe 35) aus, wobei sie sich zu Schritt S060R bewegt. Die Verarbeitung SU000 ist eine Verarbeitung zum Erhalten von Steuerungsbefehlswerten für die (rechte) Betätigungseinheit 4R und die (linke) Betätigungseinheit 4L während einer Anhebebewegung, wobei sie dem Anhebeunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B52, der in 26 gezeigt ist, und der Anhebeunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61G, die in 24 gezeigt ist, entspricht. Einzelheiten der Verarbeitung SU000 werden nachstehend beschrieben.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S050 bewegt, führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SW000 (nicht gezeigt) aus, wobei sie sich zu Schritt S060R bewegt. Die Verarbeitung SW000 ist eine Verarbeitung zum Erhalten von Steuerungsbefehlswerten für die (rechte) Betätigungseinheit 4R und die (linke) Betätigungseinheit 4L während einer Laufbewegung, wobei sie dem Laufunterstützungsdrehmomentberechnungsblock B53, der in 26 gezeigt ist, und der Laufunterstützungsdrehmomentberechnungseinheit 61H, die in 24 gezeigt ist, entspricht. Eine ausführliche Beschreibung der Verarbeitung SW000 wird weggelassen.
In Schritt S060R führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Regelung bei dem (rechten) elektrischen Motor auf der Grundlage eines (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehlswerts aus, der durch die Verarbeitung SD000R oder SU000 oder SW000 erhalten wird, wobei sie sich zu Schritt S060L bewegt.
In Schritt S060L führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Regelung bei dem (linken) elektrischen Motor auf der Grundlage eines (linken) Unterstützungsdrehmomentbefehlswerts aus, der durch die Verarbeitung SDOOOL oder SU000 oder SW000 erhalten wird, wobei sie die Verarbeitung beendet. Die Verarbeitungen in den Schritten S060R und S060L entsprechen dem Steuerungsbefehlswertberechnungsblock B60, der in 26 gezeigt ist, und der Steuerungsbefehlswertberechnungseinheit 611, die in 24 gezeigt ist.
Als Nächstes wird die Verarbeitung S100 in Schritt S010, die in 27 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 28 beschrieben. In der Verarbeitung S100 speichert die Steuerungseinrichtung 61 als die Bewegungsbetriebsart eine aus der Absenkunterstützung, der automatisch justierten Anhebeunterstützung und der manuell justierten Anhebeunterstützung auf der Grundlage der Informationen von der Manipulationseinheit (siehe „Steuerungseinrichtung: Bewegungsbetriebsart“ in 25). Ferner speichert die Steuerungseinrichtung 61 einen Wert aus 0, 1, 2 und 3 als die Verstärkung C_P auf der Grundlage der Informationen von der Manipulationseinheit (siehe „Steuerungseinrichtung: Verstärkung“ in 25). Mit Ausnahme von „wenn Bewegungstyp = Lastanhebe- oder Absenkaufgabe und Bewegungszustand S = 1 bis 4“ speichert die Steuerungseinrichtung 61 einen aus -1, 0, 1, 2, 3 und 4 als die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_sR und die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L auf der Grundlage der Informationen von der Manipulationseinheit (siehe „Steuerungseinrichtung: Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit“ in 25). Diese Verarbeitung entspricht dem Justierungsbestimmungsblock B10, der in 26 gezeigt ist, und der Justierungsbestimmungseinheit 61A, die in 24 gezeigt ist.
Die Steuerungseinrichtung 61 speichert einen nicht aktualisierten (rechten) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) als einen letztmaligen beziehungsweise letzten (rechten) Verbindungswinkel θ_L, _R (t-1), wobei sie einen nicht aktualisierten (linken) Verbindungswinkel θ_L, _L (t) als einen letztmaligen beziehungsweise letzten (linken) Verbindungswinkel θ_L, _L (t-1) speichert. Ferner erfasst die Steuerungseinrichtung 61 den derzeitigen (rechten) Verbindungswinkel unter Verwendung der Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS (ein Beispiel des „Winkelerfassungsteils“; siehe 19 und 20) der (rechten) Betätigungseinheit, wobei sie den erfassten (rechten) Verbindungswinkel als den (rechten) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) speichert (sie aktualisiert den (rechten) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) mit dem erfassten (rechten) Verbindungswinkel). Auf ähnliche Weise erfasst die Steuerungseinrichtung 61 den derzeitigen (linken) Verbindungswinkel unter Verwendung der Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung (ein Beispiel des „Winkelerfassungsteils“) der (linken) Betätigungseinheit, wobei sie den erfassten (linken) Verbindungswinkel als den (linken) Verbindungswinkel θ_L, _L (t) speichert (sie aktualisiert den (linken) Verbindungswinkel θ_L, _L: (t) mit dem erfassten (linken) Verbindungswinkel). Diese Verarbeitung entspricht dem Eingabeverarbeitungsblock B20, der in 26 gezeigt ist, und der Eingabeverarbeitungseinheit 61B, die in 24 gezeigt ist. Der (rechte) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) ist ein (rechter) Vorbeugewinkel der Hüfte in Bezug auf den Oberschenkel (siehe 31), wobei der (linke) Verbindungswinkel θ_L, _L (t) ein (linker) Vorbeugewinkel der Hüfte in Bezug auf den Oberschenkel ist (siehe 31).
Die Steuerungseinrichtung 61 speichert einen (rechten) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δθ_L, _R (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 1 erhalten wird, und speichert einen (linken) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δθ_L, _L (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 2 erhalten wird. Jeder aus dem (rechten) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δθ_L, _R (t) und dem (linken) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δθ_L, _L (t) entspricht der „winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe“. Die Ausgabeverbindungsdrehwinkelerfassungseinrichtung 43RS ist ein Beispiel des „Drehmomenterfassungsteils“. $\begin{array}{l} (Rechter) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δ θ_{L, R} (t) = (rechter) Verbindung- \\ winkel θ_{L, R} (t) - (rechter) Verbindungswinkel θ_{L, R} (t - 1) \end{array}$
$\begin{array}{l} (Linker) Verbindungswinkeländerungsbetrag Δ θ_{L, L} (t) = (linker) Verbindungwinkel \\ θ_{L, L} (t) - (linker) Verbindungswinkel θ_{L, L} (t - 1) \end{array}$
Die Steuerungseinrichtung 61 speichert einen (rechten) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 3 erhalten wird, und speichert einen (linken) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _L (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 4 erhalten wird. Das Symbol Ks stellt die Federkonstante der Spiralfeder 45R dar. $\begin{array}{l} (Rechter) Durch - Unterstützte - Person - Ausgeübtes - Drehmoment - Änderungsbetrag \\ τ_{S, L} (t) = Ks * Δ θ_{L, R} (t) \end{array}$
$\begin{array}{l} (Linker) Durch - Unterstützte - Person - Ausgeübtes - Drehmoment - Änderungsbetrag \\ τ_{S, L} (t) = Ks * Δ θ_{L, L} (t) \end{array}$
Die Steuerungseinrichtung 61 speichert ein (rechtes) kombiniertes Drehmoment (t), das durch die nachstehend genannte Gleichung 5 erhalten wird, und speichert ein (linkes) kombiniertes Drehmoment (t), das durch die nachstehend genannte Gleichung 6 erhalten wird. Diese Verarbeitung entspricht dem Drehmomentänderungsbetrag-usw.-Berechnungsblock B30, der in 26 gezeigt ist, und der Drehmomentänderungsbetrag-usw.-Berechnungseinheit 61C, die in 24 gezeigt ist. $(Rechtes) kombiniertes Drehmoment (t) = Ks * Δ θ_{L, R} (t)$
$(Linkes) kombiniertes Drehmoment (t) = Ks * Δ θ_{L, L} (t)$
Als Nächstes wird die Verarbeitung S200 in Schritt „020, der in 27 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 29 beschrieben. In der Verarbeitung S200 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61 den Typ einer Bewegung der Person, die unterstützt wird. Die Bewegungstypen, die zu bestimmen sind, umfassen „Laufen“ und „Lastanheben oder -absenken“. Laufen ist eine Laufbewegung der Person, die unterstützt wird, und Lastanheben oder -absenken ist eine Bewegung der Person, die unterstützt wird, die einen schweren Gegenstand anhebt oder einen schweren Gegenstand, den die Person, die unterstützt wird, hält, absetzt. Die Verarbeitung S200 entspricht dem Bewegungstypbestimmungsblock B20, der in 26 gezeigt ist, und der Bewegungstypbestimmungseinheit 61D, die in 24 gezeigt ist.
In der Verarbeitung S200 bewegt sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt S210. In Schritt S210 bestimmt die Steuerungseinheit 61, ob [(rechter) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) + (linker) Verbindungswinkel θ_L, _L (t)] / 2 kleiner oder gleich einem ersten Bewegungsbestimmungswinkel θ1 ist und (rechtes) kombiniertes Drehmoment (t) * (linkes) kombiniertes Drehmoment (t) kleiner als ein erstes Bewegungsbestimmungsdrehmoment τ1 ist. Die Steuerungseinrichtung 61 bewegt sich zu Schritt S230A, wenn [(rechter) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) + (linker) Verbindungswinkel θ_L, _L (t)] / 2 kleiner oder gleich dem ersten Bewegungsbestimmungswinkel θ1 ist und (rechtes) kombiniertes Drehmoment (t) * (linkes) kombiniertes Drehmoment (t) kleiner als das erste Bewegungsbestimmungsdrehmoment τ1 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt S220 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S220 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob (rechtes) kombiniertes Drehmoment (t) * (linkes) kombiniertes Drehmoment (t) größer oder gleich einem zweiten Bewegungsbestimmungsdrehmoment τ2 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt S230B bewegt, wenn (rechtes) kombiniertes Drehmoment (t) * (linkes) kombiniertes Drehmoment (t) größer oder gleich dem zweiten Bewegungsbestimmungsdrehmoment τ2 ist (JA), wobei sie die Verarbeitung S200 beendet und zurückspringt (sich zu Schritt S030 in 27 bewegt), wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S230A bewegt, speichert die Steuerungseinrichtung 61 „Laufen“ als den Bewegungstyp und beendet die Verarbeitung S200 und springt zurück (bewegt sich zu Schritt S030 in 27).
Wenn Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S230B bewegt, speichert die Steuerungseinrichtung 61 „Lastanhebe- oder Absenkaufgabe“ als den Bewegungstyp, wobei sie die Verarbeitung S200 beendet und zurückspringt (sich zu Schritt „S030 in 27 bewegt).
Als Nächstes wird die Verarbeitung SD000R in Schritt S040R, der in 27 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 30 beschrieben. In der Verarbeitung SD000R berechnet die Steuerungseinrichtung 61 ein (rechtes) Absenkunterstützungsdrehmoment, das durch die Unterstützungsvorrichtung zu erzeugen ist, um die Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Absenkaufgabe zu unterstützen. Für die Verarbeitung SD000R ist die Prozedur der Verarbeitung zum Berechnen des (rechten) Absenkunterstützungsdrehmoments, das durch die (rechte) Betätigungseinheit 4R (siehe 1) zu erzeugen ist, gezeigt. Die Prozedur der Verarbeitung SD000L (siehe 27) zum Berechnen eines (linken) Absenkunterstützungsdrehmoments, das durch die (linke) Betätigungseinheit 4L (siehe 1) zu erzeugen ist, ist ähnlich, wobei folglich die zugehörige Beschreibung weggelassen wird. Wie es in 31 gezeigt ist, sind bei einer Absenkaufgabe, in der die Person, die unterstützt wird, eine Last, die die Person, die unterstützt wird, hält, absetzt, der (rechte) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) und der (linke) Verbindungswinkel θ_L, _L (t) Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel. Das Absenkunterstützungsdrehmoment, das die Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Aufgabe in einer Absenkrichtung (die Richtung eines „durch die unterstützte Person ausgeübten Drehmoments“ in 31) unterstützt, wird in einer Anheberichtung in Bezug auf die Person, die unterstützt wird, erzeugt (die Richtung des „Unterstützungsdrehmoments“ in 31). In der nachstehenden Beschreibung werden das Vorzeichen eines Drehmoments in der Anheberichtung und das Vorzeichen eines Drehmoments in der Absenkrichtung als „-“ (negativ) beziehungsweise „+“ (positiv) geschrieben.
In der Verarbeitung SD000R bewegt die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SD010R. In Schritt SD010R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der (rechte) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) kleiner oder gleich einem ersten Absenkwinkel θd1 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SD015R bewegt, wenn der (rechte) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) kleiner oder gleich dem ersten Absenkwinkel θd1 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SD020R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN). Beispielsweise ist der erste Absenkwinkel θd1 ein Vorbeugewinkel von etwa 10[°], wobei, wenn θ_L, _R (t) ≤ θd1 ist, die Steuerungseinrichtung 61 bestimmt, dass ein Absenken begonnen oder geendet hat.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SD015R bewegt, initialisiert die Steuerungseinrichtung 61 einen (rechten) integrierten Unterstützungsbetrag (setzt ihn auf Null zurück), wobei sie sich zu Schritt SD020R bewegt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SD020R bewegt, berechnet die Steuerungseinrichtung 61 einen (rechten) Unterstützungsbetrag auf der Grundlage der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R , des (rechten) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t) und einer Durch-Unterstütze-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetraggegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (32), wobei sie sich zu Schritt SD2025R bewegt. Wie es in 32 gezeigt ist, verwendet, wenn die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R = 1 ist und der (rechte) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t) = τ11 ist, die Steuerungseinrichtung 61 die Kennlinie f11 (x) von C_s, _R = 1, wobei sie hierdurch τd1 entsprechend τ11 als den (rechten) Unterstützungsbetrag erhält.
In Schritt SD025R addiert die Steuerungseinrichtung 61 den (rechten) Unterstützungsbetrag, der in Schritt SD020R erhalten wird, zu dem (rechten) integrierten Unterstützungsbetrag (d.h., sie integriert den erhaltenen (rechten) Unterstützungsbetrag), wobei sie sich zu Schritt SD30R bewegt.
In Schritt SD30R berechnet die Steuerungseinrichtung 61 einen (rechten) Absenkdrehmomentgrenzwert auf der Grundlage der Verstärkung C_p , des (rechten) Verbindungswinkels (Vorbeugewinkel) θ_L, _R (t) und einer Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie (siehe 33), wobei sie sich zu Schritt SD035R bewegt. Wie es in 33 gezeigt ist, verwendet, beispielsweise wenn die Verstärkung C_p= 1 ist und der (rechte) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _R (t) = θ11 ist, die Steuerungseinrichtung 61 die Kennlinie f21 (x) von C_p= 1, wobei sie hierdurch τmax1 entsprechend θ11 als den (rechten) Absenkdrehmomentgrenzwert erhält.
In Schritt SD035R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob | (rechter) integrierter Unterstützungsbetrag| kleiner oder gleich |(rechter) Absenkdrehmomentgrenzwertbetragl ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SD040R bewegt, wenn | (rechter) integrierter Unterstützungsbetrag Betrag | kleiner oder gleich | (rechter) Absenkdrehmomentgrenzwertbetrag| ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SD045R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SD040R bewegt, speichert die Steuerungseinrichtung 61 den (rechten) integrierten Unterstützungsbetrag als das (rechte) Absenkunterstützungsdrehmoment (d.h., einen (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)), wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (sich zu Schritt S060R in 27 bewegt).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SD045R bewegt, speichert die Steuerungseinrichtung 61 den (rechten) Absenkdrehmomentgrenzwert als das (rechte) Absenkunterstützungsdrehmoment (d.h., den (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)), wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (sich zu Schritt S060R in 27 bewegt).
Durch die Schritte SD035R, SD040R und SD045R stellt die Steuerungseinrichtung 61 | (rechter) integrierter Unterstützungsbetrag| oder | (rechter) Absenkdrehmomentgrenzwertl, welcher auch immer der kleinere ist, als das (rechte) Absenkunterstützungsdrehmoment ein.
34 zeigt, wie das Absenkunterstützungsdrehmoment durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung eingestellt wird, um dem Vorbeugewinkel während einer Absenkaufgabe zu entsprechen. Das in 34 gezeigte Beispiel zeigt einen Fall, in dem die Person, die unterstützt wird, eine Last in einer aufrecht stehenden Haltung zu einer Zeit 0 hält, ein Absenken der Last zu einer Zeit T1 abschließt, während sie den Vorbeugewinkel allmählich vergrößert, eine Vorbeugehaltung bis zu einer Zeit T2 aufrechterhält und zu der aufrecht stehenden Haltung zurückkehrt, während sie allmählich den Vorbeugewinkel verringert. In diesem Fall ist das Absenkunterstützungsdrehmoment in der Anheberichtung (in Richtung der - (negativen) -Seite in 34), wie es in 34 gezeigt ist, wobei somit die Unterstützungsvorrichtung in geeigneter Weise eine Unterstützung bei der Absenkaufgabe bereitstellen kann, indem die Last auf die Hüften der Person, die unterstützt wird, verringert wird.
Wenn die Person, die unterstützt wird, eine Vorbeugebewegung stoppt und der Vorbeugewinkel stoppt, sich zu ändern (Δθ_L, _R (t) = 0, Δθ_L, _L (t) = 0), (in dem Beispiel gemäß 34 von der Zeit T1 zu der Zeit T2), oder wenn die Person, die unterstützt wird, eine Aufrechtstehbewegung ausführt, in der die Person, die unterstützt wird, allmählich den Vorbeugewinkel von der Vorbeugehaltung (in dem Beispiel gemäß 34 von der Zeit T2 zu einer Zeit T3) verringert, wird der Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag Null oder in die entgegengesetzte Richtung gerichtet, sodass der Unterstützungsbetrag, der von der Durch-Untersützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (siehe 32) erhalten wird, Null wird. In diesem Fall stoppt die Steuerungseinrichtung 61 eine Aktualisierung und behält den integrierten Unterstützungsbetrag bei, wobei sie das (rechte) Absenkunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert) auf der Grundlage des beibehaltenen integrierten Unterstützungsbetrag und des Absenkdrehmomentgrenzwerts erhält.
Als Nächstes wird die Verarbeitung SU000 in Schritt S045, der in 27 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 35 beschrieben. In der Verarbeitung SU000 berechnet die Steuerungseinrichtung 61 ein Anhebeunterstützungsdrehmoment, das durch die Unterstützungsvorrichtung zu erzeugen ist, um die Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Anhebeaufgabe zu unterstützen. In der Anhebeaufgabe, in der die Person, die unterstützt wird, eine Last anhebt, sind der (rechte) Verbindungswinkel θ_L, _R (t) und der (linke) Verbindungswinkel θ_L, _L (t) (siehe 31) Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel. Das Anhebeunterstützungsdrehmoment, das die Person, die unterstützt wird, bei einer Ausführung einer Aufgabe in der Anheberichtung unterstützt, wird in der Anheberichtung in Bezug auf die Person, die unterstützt wird, (die Richtung eines „Unterstützungsdrehmoments“ in 31) erzeugt. In der nachstehenden Beschreibung wird das Vorzeichen eines Drehmoments in der Anheberichtung und das Vorzeichen eines Drehmoments in der Absenkrichtung als „ - “ (negativ) bzw. „ + “ (positiv) beschrieben.
In der Verarbeitung SU000 bewegt die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU010. In Schritt SU010 führt die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung SS000 (siehe 36) aus und bewegt sich zu Schritt SU015. Wie es in dem Zustandsverschiebungsdiagramm gemäß 36 gezeigt ist, ist die Verarbeitung SS000 eine Verarbeitung zur Bestimmung des derzeitigen Bewegungszustands S, wobei die gesamte Anhebebewegung von dem Start zu dem Ende eines Anhebens in sechs Bewegungszustände S entsprechend 0 bis 5 aufgeteilt ist. Einzelheiten dieser Verarbeitung werden nachstehend beschrieben.
In Schritt SU015 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungszustand S sich gerade von 0 auf 1 verschoben hat oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU020 bewegt, wenn der Bewegungszustand S gerade von 0 auf 1 verschoben worden ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU030 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU020 bewegt, weist die Steuerungseinrichtung 61 0 einer (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) und einer (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) zu, wobei sie 0 dem (rechten) Anhebunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)) und dem (linken) Anhebunterstützungsdrehmoment ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) zuweist. Dann bewegt sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SU030.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU030 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungszustand S, der in Schritt SU020 bestimmt wird, 1 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU031 bewegt, wenn der Bewegungszustand S 1 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU040 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SU031 bewegt, addiert die Steuerungseinrichtung 61 eine Aufgabenzeitdauer (beispielsweise 2 [ms] in dem Fall, in dem die Verarbeitung, die in 27 gezeigt ist, alle 2 [ms] gestartet wird) zu der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t), wobei sie die Aufgabenzeitdauer zu der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) addiert, wobei sie sich zu Schritt SU032 bewegt. Jede der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) und der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) stellt eine (virtuelle) Zeit dar, die abgelaufen ist, seit der Bewegungszustand S1 geworden ist.
In SU032 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob die Bewegungsbetriebsart die „automatisch justierte Anhebeunterstützung“ ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU033R bewegt, wenn die Bewegungsbetriebsart die „automatisch justierte Anhebeunterstützung“ ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU034 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU033R bewegt, führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SS100R (siehe 38) aus und bewegt sich zu Schritt SU033L. Die Verarbeitung SS100R (siehe 38) ist eine Verarbeitung zum Ändern oder Aufrechterhalten der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s , _R und der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t). Eine Verarbeitung SS100L ist eine ähnliche Verarbeitung zum Ändern oder Aufrechterhalten der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L und der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t), wobei folglich die zugehörige Beschreibung weggelassen wird. In Schritt SU033L führt die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung SS100L aus, wobei sie sich zu Schritt SU034 bewegt. Einzelheiten der Verarbeitung SS100R werden nachstehend beschrieben.
In Schritt SU034 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R und die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s , _L gleich sind oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU037R bewegt, wenn die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R und die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L gleich sind (JA), wobei sie sich zu Schritt SU035 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SU035 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R höher als die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s , _L ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU036A bewegt, wenn die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R höher als die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s , _L ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU036B bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SU036A bewegt, weist die Steuerungseinrichtung 61 die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L zu, wobei sie sich zu Schritt SU037R bewegt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU036B bewegt, weist die Steuerungseinrichtung 61 die (linke) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R zu, wobei sie sich zu Schritt SU037R bewegt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU037R bewegt, führt die Steuerungseinrichtung 61 eine Verarbeitung SS170R (siehe 42) aus und bewegt sich zu Schritt SU037L. Die Verarbeitung SS170R (siehe 42) ist eine Verarbeitung zum Erhalten des (rechten) Anhebeunterstützungsdrehmoments ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)) in dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 1 ist. Eine Verarbeitung SS170L ist eine ähnliche Verarbeitung zum Erhalten des (linken) Anhebeunterstützungsdrehmoments ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) in dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 1 ist, wobei folglich die zugehörige Beschreibung weggelassen wird. In Schritt SU037L führt die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung SS170L aus, wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (sich zu Schritt S060R in 27 bewegt). Einzelheiten der Verarbeitung SS170R werden nachstehend beschrieben.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU040 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungszustand S, der in Schritt SU020 bestimmt wird, 2 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU041 bewegt, wenn der Bewegungszustand S 2 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU050 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU041 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der (letzte) Bewegungszustand S 1 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU042 bewegt, wenn der (letzte) Bewegungszustand S 1 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU047 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU42 bewegt, weist die Steuerungseinrichtung 61 0 der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) und der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) zu, wobei sie sich zu Schritt SU047 bewegt. Die Verarbeitung in Schritt SU042 ist eine Verarbeitung, die ausgeführt wird, wenn der Bewegungszustand S sich von 1 auf 2 verschoben hat.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU047 bewegt, erhält die Steuerungseinrichtung 61 einen | maximalen Wert| entsprechend der Verstärkung C_p , der auf der Verstärkung C_p und einer Zeit-gegen-Anhebedrehmoment-Kennlinie (siehe 43) beruht, wobei sie den erhaltenen maximalen Wert dem (rechten) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)) und dem (linken) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) zuweist, wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (sich zu Schritt S060R in 27 bewegt).
Beispielsweise verwendet in dem Fall, in dem die Verstärkung C_p = 1 ist, die Steuerungseinrichtung 61 die Kennlinie f41 (x) von C_p = 1 in 43, wobei sie hierdurch τmax11, der der maximale Wert von |f41 (x)| ist, als den maximalen Wert erhält. Wie es in 43 gezeigt ist, ist die Zeit-gegen-Anhebedrehmoment-Kennlinie (eine der „Referenzanhebekennlinien“) entsprechend der Verstärkung C_p vorbereitet, wobei die Steuerungseinrichtung 61 die Referenzanhebekennlinie entsprechend der Verstärkung C_p ändert.
Wenn die Steuerungseinheit 61sich zu Schritt SU050 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungszustand S, der in Schritt SU020 bestimmt wird, 3 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU051 bewegt, wenn der Bewegungszustand S 3 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU060 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU051 bewegt, erhält die Steuerungseinrichtung 61 einen maximalen Wert entsprechend der Verstärkung C_p auf der Grundlage der Verstärkung C_p und der Zeit-gegen-Anhebedrehmoment-Kennlinie (siehe 43), wobei sie den erhaltenen maximalen Wert einem (temporären) (rechten) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((temporäres) τ_s, _cmd, _R (t)) und einem (temporären) (linken) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((temporäres) τ_s, _cmd, _L (t)) zuweist, wobei sie sich zu Schritt SU057 bewegt. Beispielsweise verwendet die Steuerungseinrichtung 61 in dem Fall, in dem die Verstärkung C_p = 1 ist, die Kennlinie f41 (x) von C_p = 1 in 43, wobei sie hierdurch τmax11, der der maximale Wert von |f41 (x)| ist, als den maximalen Wert erhält.
In Schritt SU057 erhält die Steuerungseinrichtung 61 ein (rechtes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _R auf der Grundlage der Verstärkung C_p , des (rechten) Durch-Unterstütze-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_S, _R (t) und einer Unterstützungsverhältnis-gegen-Drehmomentverhältnis-Kennlinie (siehe 45). Auf ähnliche Weise erhält die Steuerungseinrichtung 61 ein (linkes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _L auf der Grundlage der Verstärkung C_p , des (linken) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_s, _L (t) und der Unterstützungsverhältnis-gegen-Drehmomentdämpfungsverhältnis-Kennlinie (siehe 45). Die Steuerungseinrichtung 61 speichert den (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehls τ_s, _cmd, _R (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 7 erhalten wird, und sie speichert den (linken) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 8 erhalten wird. Dann beendet die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung und springt zurück (bewegt sich zu Schritt S060R in 27). $\begin{array}{l} (Rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, R} (t) = (temporärer) τ_{s,} \\ _{cmd, R} (t) * (rechtes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_{d, R,} \end{array}$
$\begin{array}{l} (Linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, L} (t) = (temporärer) τ_{s, cmd} \\ _{L} (t) * (linkes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_{d, L,} \end{array}$
Beispielsweise erhält in dem Fall, in dem die Verstärkung C_p = 1 ist, die Steuerungseinrichtung 61 einen Dämpfungskoeffizienten τ_s, _map, _thre = Tb2 auf der Grundlage der Verstärkung-gegen-Dämpfungskoeffizient-Kennlinie, die in 44 gezeigt ist. Dann berechnet die Steuerungseinrichtung 61 ein (rechtes) Unterstützungsverhältnis durch die nachstehend genannte Gleichung 9, wobei sie ein (linkes) Unterstützungsverhältnis durch die nachstehend genannte Gleichung 10 berechnet. $\begin{array}{l} (Rechtes) Unterstützungsverhältnis = [τ_{s, map, thre} - (rechter) Durch - Unterstützte \\ Person - Aus geübtes - Drehmoment - Änderungsbetrag τ_{S, R} (t)] / τ_{s, map, thre} \end{array}$
$\begin{array}{l} (Linkes) Unterstützungsverhältnis = [τ_{s, map, thre} - (linker) Durch - Unterstützte - Per- \\ son - Aus geübtes - Drehmoment - Änderungsbetrag τ_{S, L} (t)] / τ_{s, map, thre} \end{array}$
Die Steuerungseinrichtung 61 erhält das (rechte) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _R auf der Grundlage des (rechten) Unterstützungsverhältnisses und der Unterstützungsverhältnis-gegen-Drehmomentdämpfungsverhältnis-Kennlinie (siehe 45), wobei sie das (linke) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _L auf der Grundlage des (linken) Unterstützungsverhältnisses und der Unterstützungsverhältnis-gegen-Drehmomentdämpfungsverhältnis-Kennlinie (siehe 45) erhält. Dann speichert die Steuerungseinrichtung 61 das Ergebnis von (temporärer) τ_s, cmd, _R (t) * (rechtes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _R als das (rechte) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)), wobei sie das Ergebnis von (temporärer) τ_s, _cmd, _L (t) * (linkes) Drehmomentdämpfungsverhältnis τ_d, _L als das (linke) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) speichert.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU060 bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Bewegungszustand S, der in Schritt SU020 bestimmt wird, 4 ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SU061 bewegt, wenn der Bewegungszustand S4 ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SU077 bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU061 bewegt, addiert die Steuerungseinrichtung 61 eine Aufgabenzeitdauer (beispielsweise 2 [ms] in dem Fall, in dem die Verarbeitung, die in 27 gezeigt ist, alle 2 [ms] gestartet wird) zu der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t), wobei sie die Aufgabenzeitdauer zu der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) addiert, wobei sie sich zu Schritt SU062 bewegt. Jede der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) und der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t) stellt eine (virtuelle) Zeit dar, die abgelaufen ist, seit der Bewegungszustand S 4 geworden ist.
In Schritt SU062 weist die Steuerungseinrichtung 61 den derzeitigen τ_s, _cmd, _R (t) dem (letzten) τ_s, _cmd, _R (t - 1) zu und weist den derzeitigen τ_S, _cmd, _L (t) dem (letzten) τ_s, _cmd, _L (t - 1) zu, wobei sie sich zu Schritt SU067 bewegt.
In Schritt SU067 speichert die Steuerungseinrichtung 61 den (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 11 erhalten wird, wobei sie den (linken) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 12 erhalten wird, speichert. Ein Dämpfungskoeffizient K1 ist ein voreingestellter Koeffizient, der beispielsweise 0,9 beträgt. Dann beendet die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung und springt zurück (bewegt sich zu Schritt S060R in 27). $\begin{array}{l} (Rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, R} (t) = K1* (letzter) τ_{s,} \\ _{cmd, R} (t - 1) \end{array}$
$\begin{array}{l} (Linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, L} (t) = K1* (letzter) τ_{s,} \\ _{cmd, L} (t - 1) \end{array}$
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SU077 bewegt, speichert die Steuerungseinrichtung 61 den (rechten) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t), der durch die nachstehend genannte Gleichung 13 erhalten wird, wobei sie den (linken) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t) speichert, der durch die nachstehend genannte Gleichung 14 erhalten wird. Dann beendet die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung und springt zurück (bewegt sich zu Schritt S060R in 27). $(Rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, R} (t) = 0$
$(Linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_{s, cmd, L} (t) = 0$
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S sequentiell von 0 auf 5 entsprechend dem Anhebezustand, wobei sie das (rechte) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)) und das (linke) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) entsprechend dem voreingestellten Berechnungsverfahren erhält, die den jeweiligen Bewegungszuständen S entsprechen.
Als Nächstes wird die Verarbeitung SS000 in Schritt SU020, der in 35 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 36 beschrieben. In der Verarbeitung SS000 bestimmt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 0 bis 5 entsprechend dem Anhebezustand während einer Anhebeaufgabe der Person, die unterstützt wird. Ein Überblick des Bewegungszustands S ist in 37 gezeigt: 0 stellt einen Bewegungszustand S zu einem Zeitpunkt dar, wenn die Person, die unterstützt wird, beginnt, sich von einer aufrecht stehenden Haltung (die Haltung, in der die Person, die unterstützt wird, ein Vorbeugen in der vorangegangenen Aufgabe gestoppt hat) vorzubeugen und eine Anhebebewegung beginnt; 1 stellt einen Bewegungszustand dar, zu dem sich der Bewegungszustand verschiebt, nachdem die Anhebebewegung gestartet worden ist; 2 stellt einen Bewegungszustand S dar, bei dem die Person, die unterstützt wird, eine Lastanhebebewegung ausführt; 3 und 4 stellen Bewegungszustände S dar, bei denen die Person, die unterstützt wird, allmählich den Vorbeugewinkel verringert; und 5 stellt einen Bewegungszustand S dar, bei dem die Person, die unterstützt wird, ein Anheben der Last abgeschlossen hat und die aufrecht stehende Haltung angenommen hat. Der Bewegungszustand S wird entsprechend dem Anhebezustand eingestellt, was zumindest einen Parameter aus der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t), der (linken) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _L (t), des (rechten) Verbindungswinkels (Vorbeugewinkels) θ_L, _R (t), des (linken) Verbindungswinkels (Vorbeugewinkels) θ_L, _L (t), des (rechten) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_S, _R (t) und des (linken) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_S, _L (t) umfasst.
Nachstehend wird die Prozedur zur Bestimmung des Bewegungszustands unter Verwendung des Zustandverschiebungsdiagramms, das in 36 gezeigt ist, beschrieben. Wie es in 36 gezeigt ist, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, dass der Bewegungszustand S 0 ist, durch ein Ereignis ev00, dass ein Anheben gestartet worden ist. Ob ein Anheben gestartet worden ist oder nicht, kann auf der Grundlage des (rechten) Verbindungswinkels θ_L, _R (t), des (linken) Verbindungswinkels θ_L, _L (t), des (rechten) Verbindungswinkeländerungsbetrags Δθ_L, _R (t), des (linken) Verbindungswinkeländerungsbetrags Δθ_L, _L (t), des (rechten) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_S, _R (t), des (linken) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrags τ_S, _L (t) usw. bestimmt werden. In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 0 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 0 auf 1 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev01. Das Ereignis ev01 ist „immer“, wobei folglich, wie es in Schritt SU015 in 35 gezeigt ist, die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S bedingungslos auf 1 nach einer Verschiebung des Bewegungszustands S auf 0 verschiebt.
In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 1 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 1 auf 2 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev12. Wenn das Ereignis ev12 nicht erfasst wird, hält die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 1 aufrecht. Beispielsweise wird das Ereignis ev12 als aufgetreten erfasst, wenn die Bedingung „(rechte) virtuelle abgelaufene Zeit t_map, _R (t) ≥ (rechte) t_map, _thre1“ erfüllt ist oder die Bedingung „(linke) virtuelle abgelaufene Zeit t_map, _L (t) ≥ (linke) t_map, _thre1“ erfüllt ist, oder wenn entweder der (rechte) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _R (t) oder der (linke) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _L (t) ein Vorbeugewinkel wird, der äquivalent zu dem nahe dem Ende der Anhebeaufgabe ist. Die (rechte) t_map, _thre1 wird auf der Grundlage der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R und einer Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit-gegen-Verschiebungszeit-Kennlinie (siehe 40) bestimmt, wobei die (linke) t_map, _thre1 auf der Grundlage der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s , _L und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit-gegen-Verschiebungszeit-Kennlinie (siehe 40) bestimmt wird.
In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 2 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 2 auf 3 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev23. Wenn das Ereignis ev23 nicht erfasst wird, behält die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 2 bei. Beispielsweise wird das Ereignis ev23 als aufgetreten erfasst, wenn der (rechte) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t) oder der (linke) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _L (t) ein relativ kleiner Betrag wird, der äquivalent zu dem nahe dem Ende der Anhebeaufgabe wird, oder wenn der (rechte) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _R (t) oder der (linke) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _L (t) ein Vorbeugewinkel wird, der äquivalent zu dem nahe dem Ende der Anhebeaufgabe ist.
In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 3 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 3 auf 4 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev34. Wenn das Ereignis ev34 nicht erfasst wird, behält die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 3 bei. Beispielsweise wird das Ereignis ev34 als aufgetreten erfasst, wenn die Bedingung „(rechter) durch-unterstützte-Person-ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t) ≥ τ_s, _map, _thre“ erfüllt ist oder die Bedingung „(linker) durch-unterstützte-Person-ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _L (t) ≥ τ_s, _map, _thre“ erfüllt ist, oder wenn der (rechte) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel)) θ_L, _R (t) oder der (linke) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _L (t) ein Vorbeugewinkel wird, der äquivalent zu dem nahe dem Ende der Anhebeaufgabe ist. Der Dämpfungskoeffizient τ_s, _map, _thre wird auf der Grundlage der Verstärkung C_p und der Verstärkung-gegen-Dämpfungskoeffizient-Kennlinie (siehe 44) besteht.
In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 4 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 4 auf 5 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev45. Wenn das Ereignis ev45 nicht erfasst wird, behält die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 4 bei. Beispielsweise wird das Ereignis ev45 als aufgetreten erfasst, wenn die Bedingung „(rechte) virtuelle abgelaufene Zeit t_map, _R (t) ≥ Zustandsbestimmungszeit T41 (beispielsweise etwa 0,15 [Sek])“ erfüllt ist oder die Bedingung „(linke) virtuelle abgelaufene Zeit t_map, _L (t) ≥ Zustandsbestimmungszeit T41 (beispielsweise etwa 0,15 [Sek])“ erfüllt ist.
In dem Fall, in dem der Bewegungszustand S = 5 ist, verschiebt die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S von 5 auf 0 bei einer Erfassung eines Ereignisses ev50. Wenn das Ereignis ev50 nicht erfasst wird, behält die Steuerungseinrichtung 61 den Bewegungszustand S = 5 bei. Das Ereignis ev50 ist ein Start der Anhebeaufgabe, wobei der Bewegungszustand bei Abschluss der Anhebeaufgabe auf 0 zurückspringt.
Als Nächstes wird die Verarbeitung SS100R in Schritt SU033R, der in 35 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 38 beschrieben. In der Verarbeitung SS100R schaltet die Steuerungseinrichtung 61 automatisch die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R auf einen geeigneten Wert von -1 bis 4 entsprechend der Anhebebewegung der Person, die unterstützt wird. Für die Verarbeitung SS100R ist die Prozedur der Verarbeitung eines automatischen Umschaltens der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_{s, R} gezeigt. Die Prozedur der Verarbeitung SS100L (siehe 35) eines automatischen Umschaltens der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L ist ähnlich, wobei folglich die zugehörige Beschreibung weggelassen wird.
In der Verarbeitung SS100R bewegt die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS110R. In Schritt SS110R speichert die Steuerungseinrichtung 61 die derzeitige (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R als die letzte C_s, _R , wobei sie sich zu Schritt SS115R bewegt.
In Schritt SS115R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob ein Umschaltstoppzähler eingeschaltet ist, wobei sie sich zu Schritt SS120R bewegt, wenn der Umschaltstoppzähler eingeschaltet ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS125R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN). Der Umschaltstoppzähler ist ein Zähler, der aktiviert wird, wenn die (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_{s, R} in den Schritten SS140R und SS145R umgeschaltet (geändert) wird.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt S120R bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der Wert des Umschaltstoppzählers größer oder gleich einer Umschaltbereitschaftszeit ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SS125R bewegt, wenn der Wert des Umschaltstoppzählers größer oder gleich der Umschaltbereitschaftszeit ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS150R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SS125R bewegt, erhält die Steuerungseinrichtung 61 eine Umschaltuntergrenze τ_s, _mas1 (t) entsprechend der derzeit abgelaufenen Anhebezeit t_up (t) auf der Grundlage einer abgelaufenen Anhebezeit t_up (t) und einer Zeit-gegen-Umschaltuntergrenze-Kennlinie (siehe 39). Ferner erhält die Steuerungseinrichtung 61 eine Umschaltobergrenze τ_s, _mas2 (t) entsprechend der derzeit abgelaufenen Anhebezeit t_up (t) auf der Grundlage der derzeitigen (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R der abgelaufenen Anhebezeit t_up (t) und der Zeit-gegen-Umschaltobergrenze-Kennlinie (siehe 39). Die abgelaufene Anhebezeit t_up (t) ist eine Zeit, die abgelaufen ist, seit ein Anheben gestartet ist (der Bewegungszustand S von 0 auf 1 verschoben worden ist). Dann bewegt die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS139R. Das in 39 gezeigte Beispiel ist ein Beispiel, in dem die Bedingung „|(rechter) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| < |Umschaltobergrenze τ_S, _mas2 (t)| „ zu einer Zeit T1 (bei dem Punkt P1) erfüllt ist und die Bedingung „|(rechter) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| < |Umschaltobergrenze τ_S, _mas2 (t)|“ zu einer Zeit T3 (bei dem Punkt P2) erfüllt ist.
In Schritt SS130R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob der |(rechte) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| kleiner als |Umschaltuntergrenze τ_s, _mas1 (t)| ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SS145R bewegt, wenn |(rechter) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| kleiner als |Umschaltuntergrenze τ_S, _mas1 (t)| ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS135R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS135R bewegt, bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob |(rechter) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| größer als |Umschaltuntergrenze τ_s, _mas2 (t)| ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SS140R bewegt, wenn |(rechter) Durch-Unterstützte-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag τ_S, _R (t)| größer als |Umschaltobergrenze τ_S, _mas2 (t)| ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS150R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn sich die Steuerungseinrichtung 61 zu Schritt SS140R bewegt, vergrößert die Steuerungseinrichtung 61 den Wert der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_{s, R} um 1 (mit einem Schutz „maximaler Wert = 4“), wobei sie den Umschaltstoppzähler aktiviert und sich zu Schritt SS150R bewegt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS145R bewegt, verkleinert die Steuerungseinrichtung 61 den Wert der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_{s, R} um 1 (mit einem Schutz „minimaler Wert = -1“), wobei sie den Umschaltstoppzähler aktiviert und sich zu Schritt SS150R bewegt.
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS150R bewegt, erhält die Steuerungseinrichtung 61 die (rechte) t_map, _thre1 auf der Grundlage der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit-gegen-Verschiebungszeit-Kennlinie (siehe 40), wobei sie sich zu Schritt SS155R bewegt. Die (rechte) t_map, _thre1 wird für eine Bestimmung des Bewegungszustands (eine Bestimmung einer Verschiebung des Bewegungszustands von 1 auf 2) usw. verwendet.
In Schritt SS155R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob die diesmalige (derzeitige) (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R gleich zu der letzten C_{s, R} (siehe Schritt SS110R) ist oder nicht, wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (zu Schritt SU033L in 35 zurückspringt), wenn die diesmalige (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R gleich zu der letzten C_s, _R ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS160R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS160R bewegt, berechnet die Steuerungseinrichtung 61 ein temporäres Anhebunterstützungsdrehmoment A1 (t) auf der Grundlage der letzten C_s, _R , der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R(t), der Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (siehe 41), der Verstärkung C_p und der Zeit-gegen-Anhebdrehmoment-Kennlinie (siehe 43). Beispielsweise berechnet die Steuerungseinrichtung 61 in dem Fall, in dem die letzte C_s, _R = 3 ist, wie es in 41 gezeigt ist, das temporäre Anhebunterstützungsdrehmoment A1 (t) von f33 (x) entsprechend C_s, _R = 3 und der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R(t). Wie es in 41 gezeigt ist, wird die Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (eine der „Referenzanhebkennlinien“) entsprechend der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s _R und der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L vorbereitet, wobei die Steuerungseinrichtung 61 die Referenzanhebkennlinie entsprechend der (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_{s, R} und der (linken) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _L ändert.
Die Steuerungseinrichtung 61 berechnet eine virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit t_map, _R (s) entsprechend dem temporären Anhebunterstützungsdrehmoment A1 (t) auf der Grundlage der diesmaligen (derzeitigen) (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit Cs, R, der Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (siehe 41), der Verstärkung C_p und der Zeit-gegen-Anhebdrehmoment-Kennlinie (siehe 43), wobei sie die berechnete virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit t_map, _R (s) der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) zuordnet (sie überschreibt die (rechte) virtuelle abgelaufene Zeit t_map, _R (t) mit der berechneten virtuellen abgelaufenen Drehmomentdifferenzverringerungszeit t_map, _R (s)). Beispielsweise berechnet die Steuerungseinrichtung 61 in dem Fall, in dem die diesmalige (derzeitige) (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R = 4 ist, wie es in 41 gezeigt ist, die virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit t_map, _R (s) von f34 (x) entsprechend C_s, _R = 4 und dem temporären Anhebeunterstützungsdrehmoment A1 (t), wobei sie die virtuelle abgelaufene Zeit Drehmomentdifferenzverringerungszeit t_map, _R (s) der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) zuweist.
Dann beendet die Steuerungseinrichtung 61 die Verarbeitung und springt zurück (springt zu Schritt SU033L in 35 zurück). Das Überschreiben der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) entspricht der „Einschaltdrehmomentdifferenzverringerungskorrektur“ zum, wenn der Bewegungszustand S auf einen vorbestimmten Bewegungszustand S verschoben worden ist (in diesem Fall, wenn der Bewegungszustand S auf 1 verschoben worden ist), Verringern der Differenz zwischen dem Anhebeunterstützungsdrehmoment (temporäres Anhebeunterstützungsdrehmoment A1 (t)), das auf der Grundlage der ausgewählten Referenzanhebekennlinie (der Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie entsprechend der letzten (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R (siehe 41)) erhalten wird, und dem Anhebeunterstützungsdrehmoment, das auf der Grundlage der derzeit ausgewählten Referenzanhebekennlinie (der Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie entsprechend der diesmaligen (derzeitigen) (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R (siehe 41)) erhalten wird.
In der vorstehenden Beschreibung entsprechen die Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (siehe 41) sowie die Zeit-gegen-Anhebdrehmoment-Kennlinie und die Vorbeugewinkel-gegen-Maximales-Anhebedrehmoment-Kennlinie (siehe 43) den „Referenzanhebekennlinien“, die ein eingestelltes Anhebeunterstützungsdrehmoment aufweisen, das ein Drehmoment in der Anheberichtung ist. Die Steuerungseinrichtung 61 wählt eine geeignete Referenzanhebekennlinie aus und erhält das Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage der ausgewählten Referenzanhebekennlinie, wobei sie die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments ansteuert, das das erhaltene Anhebeunterstützungsdrehmoment ist.
Als Nächstes wird die Verarbeitung SS170R in Schritt SU037R, der in 35 gezeigt ist, ausführlich unter Verwendung von 42 beschrieben. In der Verarbeitung SS170R erhält die Steuerungseinrichtung 61 das (rechte) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)). Für die Verarbeitung SS170R ist die Prozedur der Verarbeitung zum Erhalten des (rechten) Anhebeunterstützungsdrehmoments ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)) gezeigt. Die Prozedur der Verarbeitung zum Erhalten des (linken) Anhebeunterstützungsdrehmoments ((linker) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _L (t)) ist ähnlich, wobei folglich die Beschreibung hiervon weggelassen wird.
In der Verarbeitung SS710R bewegt die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS175R. In Schritt SS175R berechnet die Steuerungseinrichtung 61 eine (temporäre) τ_s, _cmd, _R (t) auf der Grundlage der diesmaligen (derzeitigen) (rechten) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t), der Verstärkung C_p , der Zeit-gegen-Unterstützungsbetrag-Kennlinie (siehe 41) und der Zeit-gegen-Anhebedrehmomentkennlinie (siehe 43), wobei sie sich zu Schritt SS177R bewegt. Beispielsweise speichert in dem Fall, in dem die diesmalige (derzeitige) (rechte) Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit C_s, _R = 3 ist, wie es in 41 gezeigt ist, die Steuerungseinrichtung 61 als ein (temporäres) τ_s, _cmd, _R (t) das Unterstützungsdrehmoment A1 (t), das von f33 (x) entsprechend C_s, _R = 3 und der (rechten) virtuellen abgelaufenen Zeit t_map, _R (t) erhalten wird.
In Schritt SS177R berechnet die Steuerungseinrichtung 61 einen (rechten) Drehmomentobergrenzwert τ_s, _max, _R (t) auf der Grundlage des Vorbeugewinkels und der Vorbeugewinkel-gegen-maximales-Anhebedrehmoment-Kennlinie (siehe 43), wobei sie sich zu Schritt SS180R bewegt. Beispielsweise speichert die Steuerungseinrichtung 61 als den (rechten) Drehmomentobergrenzwert τ_s, _max, _R (t) ein maximales Anhebedrehmoment B1 (t), das von der Vorbeugewinkel-gegen-Maximales Anhebedrehmoment-Kennlinie, die in 43 gezeigt wird, und dem (rechten) Verbindungswinkel (Vorbeugewinkel) θ_L, _R (t) erhalten wird. Der Drehmomentwert des Anhebedrehmoments wird durch die „Vorbeugewinkel-gegen-Maximales-Anhebedrehmoment-Kennlinie“ begrenzt, um nicht zu groß zu werden, wenn der Vorbeugewinkel klein ist.
In Schritt SS180R bestimmt die Steuerungseinrichtung 61, ob |(temporäres) τ_s, _cmd, _R (t)| größer als |(rechter) Drehmomentobergrenzwert τ_s, _max, _R (t)| ist oder nicht, wobei sie sich zu Schritt SS185R bewegt, wenn |(temporäres) τ_s, _cmd, _R (t)| größer als |(rechter) Drehmomentobergrenzwert τ_s, _max, _R (t)| ist (JA), wobei sie sich zu Schritt SS187R bewegt, wenn dies nicht der Fall ist (NEIN).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS185R bewegt, speichert die Steuereinrichtung 61 den (rechten) Drehmomentobergrenzwert τ_s, _{max, R} (t) als das (rechte) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)), wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (zu Schritt SU037L in 35 zurückspringt).
Wenn die Steuerungseinrichtung 61 sich zu Schritt SS187R bewegt, speichert die Steueungsreinrichtung 61 ein (temporäres) τ_s, _cmd, _R (t) als das (rechte) Anhebeunterstützungsdrehmoment ((rechter) Unterstützungsdrehmomentbefehlswert τ_s, _cmd, _R (t)), wobei sie die Verarbeitung beendet und zurückspringt (zu Schritt SU037L in 35 zurückspringt).
Somit weist die Unterstützungsvorrichtung 1, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, eine einfache Konfiguration auf und kann auf eine einfache Weise durch eine Person, die unterstützt wird, getragen werden. Die Unterstützungssteuerung für eine Absenkaufgabe und die Unterstützungssteuerung für eine Anhebeaufgabe sind beide einfach, wobei die Unterstützungsvorrichtung 1 in geeigneter Weise eine Unterstützung in einer Lastanhebeaufgabe und einer Lastabsenkaufgabe bereitstellen kann. Alternativ hierzu kann die Unterstützungsvorrichtung 1, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, lediglich entweder die Unterstützungssteuerung für eine Absenkaufgabe oder die Unterstützungssteuerung für eine Anhebeaufgabe ausführen.
Verschiedene Änderungen, Hinzufügungen oder Weglassungen können bei dem Aufbau, der Konfiguration, der Form, dem äußeren Aussehen, einer Verarbeitungsprozedur usw. der Unterstützungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bis zu einem derartigen Umfang gemacht werden können, so lange das Wesentliche der Erfindung nicht geändert wird. Beispielsweise ist die Verarbeitungsprozedur der Steuerungseinrichtung nicht auf das Flussdiagramm usw., das in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, begrenzt. Während das Beispiel einer Verwendung der Spiralfeder 45R (siehe 19) in dem Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, kann anstelle einer Spiralfeder eine Torsionsfeder (ein Torsionsstab oder eine Drehstabfeder) verwendet werden.
In dem Ausführungsbeispiel der Unterstützungsvorrichtung 1, das vorstehend beschrieben ist, ist das Beispiel einer Verwendung einer Justiereinrichtung oder einer Schnalle als das Gurthalteelement für ein Halten eines Gurts in einem befestigten Zustand beschrieben worden. Das Beispiel eines Verbindens oder Trennens des Gurtes usw. durch eine Schnalle ist beschrieben worden, wobei aber ein Gurthalteelement, das zu eine Schnalle unterschiedlich ist, ebenso verwendet werden kann, um den Gurt usw. zu verbinden oder zu trennen. Während in dem vorstehend beschriebenen Beispiel der Gurt durch die Justiereinrichtung derart hindurchgeführt wird, dass der gespannte Gurt sich nicht lockert, kann ebenso ein Gurthalteelement verwendet werden, das zu einer Justiereinrichtung unterschiedlich ist. Alternativ hierzu kann ebenso ein Gurthaltelement verwendet werden, das die Funktionen sowohl einer Justiereinrichtung als auch einer Schnalle aufweist.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Beispiel der Manipulationseinheit bzw. Bedienungseinheit R1, die sowohl die Verstärkungshochstell- und Herabsetzmanipulationsteile R1BU, R1BD als auch die Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstell- und Herabsetzmanipulationsteile R1CU, R1CD aufweist, beschrieben worden. Die Manipulationseinheit R1 kann jedoch konfiguriert sein, zumindest entweder die Verstärkungshochstell- und Herabsetzmanipulationsteile R1BU, R1BD oder die Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitshochstell- und Herabsetzmanipulationsteile R1CU, R1CD aufzuweisen.
In dem Ausführungsbeispiel der Unterstützungsvorrichtung 1, das vorstehend beschrieben ist, ist das Beispiel beschrieben worden, in dem die Bewegungsbetriebsart, die Verstärkung, die Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit usw. durch die Manipulationseinheit R1 geändert werden können. Alternativ hierzu kann die Steuerungseinrichtung 61 mit der Kommunikationseinrichtung 64 (die in einer drahtlosen oder drahtgebundenen Art und Weise kommuniziert; siehe 24) derart versehen sein, dass derartige Änderungen durch eine Kommunikation von einem Smartphone usw. gemacht werden können. Die Steuerungseinrichtung 61 kann die Kommunikationseinrichtung 64 (die in einer drahtlosen oder drahtgebundenen Art und Weise kommuniziert; siehe 24) umfassen, wobei die Steuerungseinrichtung 61 verschiedene Datenteile sammeln kann und die gesammelten Datenteile zu einem Analysesystem bei einer vorbestimmten Zeitsteuerung (beispielsweise jederzeit, bei regelmäßigen Zeitintervallen oder bei dem Ende einer Unterstützungsbewegung) senden kann. Beispiele der Daten, die zu sammeln sind, umfassen Unterstützte-Person-Informationen und Unterstützungsinformationen. Beispielsweise sind die Unterstützte-Person-Informationen Informationen über die Person, die unterstützt wird, einschließlich des durch die unterstützte Person ausgeübten Drehmoments und der Haltung der Person, die unterstützt wird. Beispielsweise sind die Unterstützungsinformationen Informationen über Eingaben in die rechten und linken Betätigungseinheiten und Ausgaben aus den rechten und linken Betätigungseinheiten, einschließlich des Unterstützungsdrehmoments, des Drehwinkels des elektrischen Motors (der Betätigungseinrichtung) (der tatsächliche Motorwellenwinkel θ_rM in 24), des Ausgabeverbindungsdrehwinkels (des tatsächlichen Verbindungswinkels θ_L in 24), der Bewegungsbetriebsart, der Verstärkung und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit. Das Analysesystem ist ein System, das getrennt von der Unterstützungsvorrichtung vorbereitet ist, und das in einer Vorrichtung, beispielsweise einem externen Personal-Computer, einem Server, einer programmierbaren Logiksteuerung (PLC) oder einer computerisierten numerischen Steuerungsvorrichtung (CNC-Vorrichtung), die über ein Netzwerk (LAN) angeschlossen ist, eingebaut ist. Das Analysesystem kann optimale Einstellungswerte (optimale Werte der Verstärkung, der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit usw.), die für die Unterstützungsvorrichtung 1 spezifisch sind (d.h. für die Person, die unterstützt wird, spezifisch sind) analysieren (berechnen), wobei Analyseinformationen, die die optimalen Einstellungswerte umfassen, die ein Analyseergebnis (Berechnungsergebnis) sind, zu der Steuerungseinrichtung 61 (der Kommunikationseinrichtung 64) der Unterstützungsvorrichtung 1 gesendet werden können. Indem die Bewegung der Person, die unterstützt wird, eine Unterstützungskraft usw. durch das Analysesystem analysiert werden, ist es möglich, ein optimales Unterstützungsdrehmoment auszugeben, wobei der Typ einer Aufgabe (Wiederholen oder nicht, die Höhe eines Anhebens usw.) und die Kapazität der Person, die unterstützt wird, berücksichtigt werden. Auf der Grundlage der Analyseinformationen (beispielsweise der Verstärkung und der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit, die von dem Analysesystem empfangen werden, justieren die rechten und linken Betätigungseinheiten ihre eigenen Betriebe (beispielsweise ändern sie die Verstärkung und die Betragsvergrößerungsgeschwindigkeit auf diejenigen, die empfangen worden sind).
Eine Unterstützungsvorrichtung umfasst: ein Körpergeschirr (2), das zumindest um die Hüften einer Person, die unterstützt wird, getragen wird; eine Betätigungseinheit (4), die an dem Körpergeschirr (2) angebracht ist und bei den Oberschenkeln der Person, die unterstützt wird, getragen wird; einen Winkelerfassungsteil, der konfiguriert ist, einen Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel der Person, die unterstützt wird, zu erfassen; und eine Steuerungseinrichtung (61), die konfiguriert ist, die Betätigungseinheit (4) zu steuern. Die Betätigungseinheit (4) ist konfiguriert, ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, das die Person bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften oder einer Bewegung seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel unterstützt. Die Steuerungseinrichtung (61) ist konfiguriert, zumindest eine aus einer ersten Steuerung und einer zweiten Steuerung auszuführen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013173190 [0002]
JP 2013173190 A [0002, 0003, 0004, 0007, 0019]

Claims

Unterstützungsvorrichtung, gekennzeichnet durch: ein Körpergeschirr (2), das zumindest um die Hüften einer Person, die unterstützt wird, getragen wird; einer Betätigungseinheit (4), die an dem Körpergeschirr (2) angebracht ist, und bei Oberschenkeln der Person getragen wird, wobei die Betätigungseinheit (4) konfiguriert ist, ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, das die Person bei einer Bewegung seiner oder ihrer Oberschenkel in Bezug auf die Hüften oder einer Bewegung seiner oder ihrer Hüften in Bezug auf die Oberschenkel unterstützt; einen Winkelerfassungsteil, der konfiguriert ist, einen Vorbeugewinkel der Hüften in Bezug auf die Oberschenkel der Person zu erfassen; und einer Steuerungseinrichtung (61), die konfiguriert ist, die Betätigungseinheit (4) zu steuern, wobei die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, zumindest eine aus einer ersten Steuerung und einer zweiten Steuerung auszuführen, wobei die erste Steuerung umfasst, während einer Anhebeaufgabe ein Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, einer winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf einer Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und einer Referenzanhebekennlinie zu erhalten und dann die Betätigungseinheit (4) auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Anhebeunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern, wobei die Anhebeaufgabe eine Aufgabe ist, in der die Person eine Last, die die Person in einer Vorbeugehaltung hält, anzuheben, während der Vorbeugewinkel allmählich verringert wird, und die zweite Steuerung umfasst, während einer Absenkaufgabe ein Absenkunterstützungsdrehmoment, das ein Drehmoment in einer Anheberichtung ist, auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, und der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf der Änderung in dem Vorbeugewinkels beruht, zu erhalten und dann die Betätigungseinheit (4) auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das erhaltene Absenkunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern, wobei die Absenkaufgabe eine Aufgabe ist, in der die Person eine Last, die die Person hält, in einer Absenkrichtung, die zu der Anheberichtung entgegengesetzt ist, absenkt, während der Vorbeugewinkel allmählich vergrößert wird.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Drehmomenterfassungsteil, der konfiguriert ist, einen Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag zu erfassen, der ein Änderungsbetrag in einem durch eine Person ausgeübten Drehmoment ist, das ein Drehmoment ist, das von der Person in die Betätigungseinheit (4) eingegeben wird, wenn die Person seine oder ihre Oberschenkel in Bezug auf die Hüften bewegt oder seine oder ihre Hüften in Bezug auf die Oberschenkel durch ihn selbst oder sie selbst bewegt, wobei: die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, wenn die Person eine Vorbeugebewegung eines allmählichen Vergrößerns des Vorbeugewinkel von einer aufrecht stehenden Haltung während der Absenkaufgabe ausführt, den Durch-Person-Ausgeübtes Drehmoment-Änderungsbetrag bei vorbestimmten Zeitintervallen auf der Grundlage der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die unter Verwendung des Drehmomenterfassungsteils erfasst wird, zu erfassen; und die Steuerungseinrichtung (19) konfiguriert ist, einen Unterstützungsbetrag entsprechend dem Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag zu erhalten und das Absenkunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage eines integrierten Unterstützungsbetrags zu erhalten, der erhalten wird, indem der Unterstützungsbetrag integriert wird.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, wenn ein vorbestimmter Zustand während der Absenkaufgabe auftaucht, ein Aktualisieren zu stoppen und den integrierten Unterstützungsbetrag beizubehalten, und dann das Absenkunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des beibehaltenen integrierten Unterstützungsbetrags zu erhalten, wobei der vorbestimmte Zustand entweder ein Zustand ist, in dem der Vorbeugewinkel gestoppt hat, sich zu ändern, da die Person die Vorbeugebewegung gestoppt hat, oder ein Zustand ist, in dem die Person eine Aufrechtstehbewegung eines allmählichen Verringerns des Vorbeugewinkels von der Vorbeugehaltung ausführt.
Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (67), wobei: die Speichereinheit (67) konfiguriert ist, eine Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie zu speichern, die einen Drehmomentgrenzwert aufweist, der entsprechend dem Vorbeugewinkel eingestellt ist; die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Absenkaufgabe den Drehmomentgrenzwert auf der Grundlage des Vorbeugewinkels und der Vorbeugewinkel-gegen-Absenkdrehmomentgrenzwert-Kennlinie, die in der Speichereinheit (67) gespeichert ist, zu erhalten; und die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, einen integrierten Unterstützungsbetrag oder den Drehmomentgrenzwert, welcher auch immer der kleinere ist, als das Absenkunterstützungsdrehmoment zu verwenden.
Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch eine Manipulationseinheit (R1), die mit zumindest einem Element aus einem Verstärkungsänderungsteil und einem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsteil (R1CU, R1CD) versehen ist, wobei der Verstärkungsänderungsteil konfiguriert ist, es der Person zu ermöglichen, eine Verstärkung in dem Absenkunterstützungsdrehmoment zu ändern, wobei der Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil (R1CU, R1CD) konfiguriert ist, es der Person zu ermöglichen, eine Geschwindigkeit, mit der ein Betrag des Absenkunterstützungsdrehmoments vergrößert wird, zu ändern, wobei die Manipulationseinheit (R1) von dem Körpeergeschirr (2) und der Betätigungseinheit (4) getrennt ist, wobei: wenn die Manipulationseinheit (R1) mit dem Verstärkungsänderungsteil versehen ist, die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Absenkaufgabe zumindest entweder eine Verstärkung, die verwendet wird, um das Absenkunterstützungsdrehmoment zu erhalten, oder einen Drehmomentgrenzwert entsprechend dem Vorbeugewinkel auf der Grundlage einer Eingabe von der Person in dem Verstärkungsänderungsteil zu vergrößern und zu verkleinern; und, wenn die Manipulationseinheit (R1) mit dem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil (R1CU, R1CD) versehen ist, die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, die Geschwindigkeit, mit der der Betrag des Absenkunterstützungsdrehmoments vergrößert wird, auf der Grundlage einer Eingabe von der Person in dem Betragsvergrößerungsgeschwindigkeitsänderungsteil (R1CU, R1CD) zu ändern.
Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch eine Manipulationseinheit (R1), die mit einem Bewegungsumschaltteil versehen ist, wobei der Bewegungsumschaltteil konfiguriert ist, zwischen einer Absenkunterstützung eines Unterstützens der Person bei einer Ausführung einer Bewegung während der Absenkaufgabe und einer Anhebeunterstützung einer Unterstützung der Person bei einer Ausführung einer Bewegung während der Anhebeaufgabe umzuschalten, wobei: die Manipulationseinheit (R1) von dem Körpergeschirr (2) und der Betätigungseinheit (4) getrennt ist; und die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, wenn der Bewegungsumschaltteil die Absenkunterstützung während der Absenkaufgabe darstellt, das Absenkunterstützungsdrehmoment zu erhalten und dann die Betätigungseinheit (4) auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Absenkunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (67), wobei: die Speichereinheit (67) konfiguriert ist, eine Vielzahl von Referenzanhebekennlinien zu speichern, die ein eingestelltes Anhebeunterstützungsdrehmoment aufweisen, das ein Drehmoment in der Anheberichtung ist; und die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Anhebeaufgabe eine anwendbare Referenzanhebekennlinie aus den Referenzanhebekennlinien, die in der Speichereinheit (67) gespeichert sind, auszuwählen und das Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage des Vorbeugewinkels, der unter Verwendung des Winkelerfassungsteils erfasst wird, der winkelgeschwindigkeitsbezogenen Größe, die auf der Änderung in dem Vorbeugewinkel beruht, und der ausgewählten Referenzanhebekennlinie zu erhalten und dann die Betätigungseinheit auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments, das das Anhebeunterstützungsdrehmoment ist, anzusteuern.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch einen Drehmomenterfassungsteil, der konfiguriert ist, einen Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag, der ein Änderungsbetrag in einer durch eine Person ausgeübtes Drehmoment ist, das ein Drehmoment ist, das von der Person in die Betätigungseinheit (4) eingegeben wird, wenn die Person seine oder ihre Oberschenkel in Bezug auf die Hüften bewegt oder seine oder ihre Hüften in Bezug auf die Oberschenkel durch ihn selbst oder sie selbst bewegt, zu erfassen, wobei: jede der Referenzanhebekennlinien eine Vielzahl von Bewegungszuständen aufweist, die entsprechend einem Anhebezustand eingestellt werden, wobei der Anhebezustand zumindest einen Parameter aus einer virtuellen abgelaufenen Zeit, die auf einer Zeit beruht, die abgelaufen ist, seit die Person begonnen hat, eine Last anzuheben, dem Vorbeugewinkel und dem Durch-Person-Ausgeübtes-Drehmoment-Änderungsbetrag umfasst; und die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Anhebeaufgabe jeden der Bewegungszustände in den Referenzanhebekennlinien auf der Grundlage des Anhebezustands zu verschieben und das Anhebeunterstützungsdrehmoment durch ein Berechnungsverfahren zu erhalten, das für jeden der Bewegungszustände voreingestellt ist.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Anhebeaufgabe, wenn die Referenzanhebekennlinie, die derzeit ausgewählt ist, zu der Referenzanhebekennlinie, die zuletzt ausgewählt ist, unterschiedlich ist oder wenn der Bewegungszustand sich auf einen vorbestimmten Bewegungszustand unter den Bewegungszuständen verschoben hat, eine Einschaltdrehmomentdifferenzverringerungskorrektur zum Verringern einer vorbestimmten Differenz auszuführen, wobei die vorbestimmte Differenz eine Differenz zwischen dem Anhebeunterstützungsdrehmoment, das auf der Grundlage der Referenzanhebekennlinie erhalten wird, die zuletzt ausgewählt worden ist, und dem Anhebeunterstützungsdrehmoment, das auf der Grundlage der Referenzanhebekennlinie erhalten wird, die derzeit ausgewählt ist, ist.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei: in dem vorbestimmten Bewegungszustand in jeder der Referenzanhebekennlinien das Anhebeunterstützungsdrehmoment entsprechend der virtuellen abgelaufenen Zeit eingestellt wird; und die Steuerungseinrichtung (61) konfiguriert ist, während der Anhebeaufgabe, wenn der Bewegungszustand auf den vorbestimmten Bewegungszustand verschoben worden ist oder wenn die Referenzanhebekennlinie, die derzeit ausgewählt ist, unterschiedlich zu der Referenzanhebekennlinie ist, die zuletzt ausgewählt worden ist, ein temporäres Anhebeunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage einer derzeitigen virtuellen abgelaufenen Zeit und der Referenzanhebekennlinie, die zuletzt ausgewählt worden ist, zu erhalten und eine virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit, die eine virtuelle abgelaufene Zeit ist, die dem temporären Anhebeunterstützungsdrehmoment in der Referenzanhebekennlinie, die derzeit ausgewählt ist, entspricht, zu erhalten und dann die derzeitige virtuelle abgelaufene Zeit auf die virtuelle abgelaufene Drehmomentdifferenzverringerungszeit zu ändern.