DE112006002718T5 - Bewegungsassistierende Vorrichtung und bewegungsassistierendes Verfahren - Google Patents

Bewegungsassistierende Vorrichtung und bewegungsassistierendes Verfahren Download PDF

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DE112006002718T5
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DE112006002718T
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Keisuke Shiromi Ueda
Hiromichi Shiromi Fujimoto
Go Shiromi Shirogauchi
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

Bewegungsassistierende Vorrichtung mit:
einer Mehrzahl von Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind,
einem Aktuator, der zwischen der Mehrzahl an Halterungen aufgehängt ist,
einem Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels und
einer Steuereinheit zum Steuern des Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine bewegungsassistierende Vorrichtung und ein bewegungsassistierendes Verfahren zum Assistieren der Bewegung eines Ellbogens, Handgelenks, Knies oder Ähnlichem eines menschlichen Körpers unter Verwendung eines Aktuators.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Verschiedene Trainingsvorrichtungen zum Zurückerlangen der Muskelstärke eines jeden Teils von Händen und Beinen, Torso, Nacken oder Ähnlichem wurden herkömmlich für Patienten entwickelt, die eine Behinderung in ihrer motorischen Funktion aufweisen. Verschiedene Geräte wie eine geh-assistierende Vorrichtung, eine Treppensteig-Liftvorrichtung oder eine Trage-Liftvorrichtung zum Assistieren einer täglichen Bewegung einer älteren Person, die physikalische Stärke verloren hat, und zum Verringern von physikalischer Belastung für das Pflegepersonal wurden mit dem Ziel des Unterstützens von Muskelstärke entwickelt.
  • Bei derartigen Vorrichtungen wurde eine Technik zum Unterstützen der Muskelstärke des Benutzers durch ein Getragenwerden in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-286519 und der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-276101 vorgeschlagen.
  • Zunächst weist die Vorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-286519 offenbart ist, einen Aktuator zum Bereitstellen einer Unterstützungskraft in Biegerichtung für einen Gelenkbereich des Benutzers, ein Steuermittel zum Steuern der Bewegung des Aktuators und ein Paar von Halterungen auf, die an beiden Seiten des Aktuators angebracht sind. Gemäß einer derartigen Technik können die Biege- und Streckbewegung des Gelenks durch Bedienen des Aktuators unterstützt werden.
  • Die Vorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2001-276101 offenbart ist, umfasst eine Halterung mit einer Flexibilität, die von zylindrischer Form ist und die nahe angebracht wird, während sie das Gelenk des Benutzers umgibt, und einen Aktuator, der an der äußeren Peripherie der Halterung integriert ist. Gemäß einer derartigen Technik können ebenso die Biege- und Streckbewegung des Gelenks durch Bedienen des Aktuators und Biegen der Halterung unterstützt werden.
  • Im Stand der Technik kann jedoch die Bewegung nur in der Richtung und mit der Kraft unterstützt werden, wie sie durch das Steuermittel vorgegeben oder im Vorab definiert ist, wenn das Biegen und das Strecken des Gelenks des Benutzers unterstützt wird. Daher können der Muskel oder das Gelenk des Benutzers verletzt werden, wenn die Bewegung in einer Richtung unterstützt wird, die von der Richtung abweicht, die durch den Benutzer gewünscht wird, oder wenn die Bewegung mit einer Kraft unterstützt wird, die von der Kraft abweicht, die durch den Benutzer gewünscht wird, wenn beispielsweise die Kraft zu stark ist, oder der Effekt des Unterstützens der Muskelstärke kann sich verringern, wenn die Kraft zu gering ist.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts der obigen Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bewegungsassistierende Vorrichtung und ein bewegungsassistierendes Verfahren vorzustellen, die in der Lage dazu sind, die Bewegung in einer Richtung und mit einer Kraft zu unterstützen, die durch den Benutzer gewünscht wird, wenn die Bewegung des Benutzers unterstützt wird. Eine bewegungsassistierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mehrzahl an Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind, einen Aktuator, der zwischen der Mehrzahl an Halterungen aufgehängt ist, einen Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels und eine Steuereinheit zum Steuern des Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst ist.
  • Da die Steuereinheit den Aktuator auf Basis der Bewegung des Muskels steuert, die durch den Sensor erfasst wird, kann gemäß einer derartigen Konfiguration der Inhalt der Bewegung des Benutzers auf die bewegungsassistierende Vorrichtung reflektiert werden und die Bewegung kann in der Richtung und mit der Kraft unterstützt werden, die durch den Benutzer gewünscht wird. Darüber hinaus kann die Bewegung unterstützt werden, ohne dass die Bewegung des Gelenks des Benutzers behindert wird, da weder der Aktuator noch die Halterung an dem Gelenk angreifen.
  • Die Steuereinheit kann an dem Aktuator eine Kraft zum Unterstützen der Bewegung des Muskels auf Basis der Bewegung des Muskels erzeugen, die durch den Sensor erfasst ist.
  • Eine bewegungsassistierende Vorrichtung kann gemäß einer derartigen Konfiguration realisiert werden, die für eine Rehabilitierungsanwendung hinsichtlich einer Person mit geringer Muskelstärke geeignet ist.
  • Eine pneumatische Quelle zum Zuführen von Luft zu dem Aktuator kann ferner vorgesehen sein, wobei der Aktuator ein pneumatischer künstlicher Gummimuskel ist und die Steuereinheit den Aktuator durch Steuern eines Luftdrucks des pneumatischen künstlichen Gummimuskels betreibt.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration wird eine Konfiguration realisiert, die eine geringe Wahrscheinlichkeit des Kontaktierens des menschlichen Körpers und des Gebens eines unangenehmen Gefühls hat, da ein künstlicher Gummimuskel als der Aktuator verwendet wird. Auch wenn er an den Distalendbereichen der vier Glieder angebracht ist, wird das Moment an der Basis der vier Glieder gering und die Last auf den menschlichen Körper reduziert sich, da der künstliche Gummimuskel, der als der Aktuator dient, leicht ist. Da der Bewegungsbereich durch die Kontraktionsgrenze des künstlichen Gummimuskels beschränkt ist, wird darüber hinaus der Bewegungsbereich des Gelenks des Benutzers nicht überschritten und es wird keine übermäßige Last auf das Gelenk aufgebracht.
  • Die Mehrzahl an Aktuatoren kann zwischen einem Paar von Halterungen aufgehängt sein und die Mehrzahl von Aktuatoren kann an Positionen angeordnet sein, die einander hinsichtlich des Gelenks entgegenwirken.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration können zueinander unterschiedliche Bewegungen wie ein Biegen und Strecken hinsichtlich des einen Gelenks unterstützt werden.
  • Ein Paar an Aktuatoren kann zwischen dem Paar an Halterungen angeordnet sein.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Bewegung in einer ausgeglichenen Weise sanft unterstützt werden. Die senkrechte Beziehung zwischen der Betriebsachse des Gelenks und der Betriebsachse des Aktuators wird davon abgehalten, sich zu verschieben. Wenn vier oder mehr Aktuatoren in entgegenwirkender Weise hinsichtlich des Gelenks angeordnet sind, kann ferner die Rotationsbewegung zusätzlich zu einem Biegen und Strecken des Gelenks unterstützt werden.
  • Ein Gelenkelement eines elastischen Körpers kann zwischen den Halterungen angeordnet sein.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration kann die Rotationsbewegung zusätzlich zum Beugen und Strecken des Gelenks ebenfalls unterstützt werden.
  • Der Sensor kann an einer vorbestimmten Stelle des Benutzers angebracht sein und der Aktuator kann angebracht sein, um die Bewegung der vorbestimmten Stelle des Benutzers zu unterstützen.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Bewegung des Muskels des Benutzers erfasst werden und die erfasste Bewegung des Muskels kann unterstützt werden.
  • Der Sensor kann an einer Stelle des Benutzers angebracht sein, der Aktuator kann angeordnet sein, um die Bewegung einer anderen Stelle des Benutzers zu unterstützen und die eine Stelle und die andere Stelle können symmetrische Stellen sein.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration ist der Sensor an der Stelle der gesunden Seite des Benutzers angebracht und der Aktuator ist an der Stelle einer geringen Muskelstärke des Benutzers angebracht, so dass eine geeignetere Rehabilitation an dem Benutzer durchgeführt werden kann, dessen Muskelstärke an einer Hälfte des Körpers gering ist, indem sowohl die gesunde Seite als auch die Seite von geringer Muskelstärke bewegt wird.
  • Die Sensoren können in Mehrzahl angeordnet sein, wobei einer der Sensoren der Mehrzahl von Sensoren an der anderen Stelle des Benutzers angebracht sein kann.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Stelle der geringen Muskelstärke des Benutzers erfasst werden, wobei der Wiedererstellungsgrad der Muskelstärke des Benutzers bekannt werden kann.
  • Der Sensor kann an einer vorbestimmten Stelle eines Indikators angebracht sein, der Instruktionen an den Benutzer gibt, und der Aktuator kann an der vorbestimmten Stelle des Benutzers angebracht sein.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Benutzer in einfacherer Weise die Bewegung gemäß der Bewegung des Indikators ausführen und eine wirksame Rehabilitation kann durchgeführt werden.
  • Der Aktuator kann in Mehrzahl angeordnet sein und die Mehrzahl der Aktuatoren kann an der vorbestimmten Stelle eines jeden einer Mehrzahl von Benutzern angebracht sein.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann eine Mehrzahl von Benutzern eine Bewegungsassistenz durch die Bewegung des Indikators empfangen.
  • Die Steuereinheit kann den Aktuator auf Basis der Bewegung des Muskels steuern, die durch den Sensor erfasst ist, so dass dieser eine Last hinsichtlich der Bewegung des Muskels wird.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration sind Anwendungen hinsichtlich Trainingsanwendungen wie zur Übung zusätzlich zu Rehabilitationsanwendungen möglich.
  • Ein bewegungsassistierendes Verfahren der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein bewegungsassistierendes Verfahren, das eine bewegungsassistierende Vorrichtung benutzt, mit einer Mehrzahl von Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind, einem Aktuator, der zwischen der Mehrzahl von Halterungen aufgehängt ist, und einem Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels, wobei das Verfahren den Schritt eines Kontrollierens des Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels umfasst, die durch den Sensor erfasst wird.
  • Gemäß einem derartigen Verfahren kann die Bewegung in der Richtung und mit der Kraft unterstützt werden, die durch den Benutzer gewünscht wird, da der Aktuator auf Basis der Bewegung des Muskels gesteuert wird, die durch den Sensor erfasst wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine bewegungsassistierende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem Arm angebracht ist.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der bewegungsassistierenden Vorrichtung in dem Zustand, der in 1 gezeigt ist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie von der Rückseite gesehen wird.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Aktuatoreinheitsabschnitts der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein funktionales Blockdiagramm der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Ellbogen des Benutzers durch die bewegungsassistierende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebeugt ist.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Betriebsschritte zeigt, wenn die bewegungsassistierende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Bewegung des Benutzers unterstützt.
  • 7 ist eine Ansicht, die die Funktion einer Steuereinheit der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • 8 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine bewegungsassistierende Vorrichtung 50 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem Arm angebracht ist, und 2 ist eine perspektivische Ansicht der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 in dem Zustand, der in 1 gezeigt ist, wie sie von der Rückseite gesehen wird. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Aktuatoreinheitsabschnitts 54 der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt, ist die bewegungsassistierende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Apparat, der über dem Ellbogengelenk des Benutzers angeordnet ist und umfasst eine Manschette 1, die an dem Oberarm angebracht ist, und eine Manschette 2, die an dem Unterarm angebracht ist, einen künstlichen Gummimuskel 4 und einen künstlichen Gummimuskel 5, die in Paaren angeordnet sind, wobei sie zwischen der Manschette 1 und der Manschette 2 aufgehängt sind, um die Bewegung in Biegerichtung des Ellbogens zu unterstützen, ebenso wie einen künstlichen Gummimuskel 6 und einen künstlichen Gummimuskel 7, die in Paaren an einer Position angeordnet sind, an der die Kraft, die durch den künstlichen Gummimuskel 4 und den künstlichen Gummimuskel 5 aufgehoben werden kann (im Folgenden als "Position des Entgegenwirkens" bezeichnet), um die Bewegung in der Streckrichtung des Ellbogens zu unterstützen.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 umfasst ebenso eine Manschette 3, die an einer Position einer Handfläche über dem Handgelenk hinsichtlich der Manschette 2 angeordnet ist, die an dem Unterarm angebracht ist, einen künstlichen Gummimuskel 8 und einen künstlichen Gummimuskel 9 als Aktuatoren zum Unterstützen der palmaren Krümmungsrichtung des Handgelenks, die zwischen der Manschette 2 und der Manschette 3 angeordnet sind, und einen künstlichen Gummimuskel 10 und einen künstlichen Gummimuskel 11, die angeordnet sind, um die Bewegung in der dorsalen Krümmungsrichtung des Handgelenks an einer Position des Entgegenwirkens hinsichtlich des künstlichen Gummimuskels 8 und des künstlichen Gummimuskels 9 zu unterstützen.
  • Die künstlichen Gummimuskeln 4 bis 11 können ein pneumatischer McKibben-Aktuator mit einem Zylinderteil mit einem Luftventil und einem Manschettenteil sein, der auch als pneumatischer künstlicher McKibben-Gummimuskel bezeichnet wird. Wenn der pneumatische McKibben-Aktuator verwendet wird, wird der Aktuator durch Betrieb des Manschettenteils durch Druckbeaufschlagen und Expandieren des Zylinderteils durch das Luftventil kontrahiert und der Aktuator wird durch ein Druckherabsetzen des Zylinderteils von dem obigen Zustand gestreckt.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 umfasst ferner ein Gelenkelement 17, das zwischen der Manschette 1 und der Manschette 2 angeordnet ist, und ein Gelenkelement 18, das zwischen der Manschette 2 und der Manschette 3 angeordnet ist. Da das Gelenkelement 17 und das Gelenkelement 18 jeweils unter Verwendung eines elastischen Körpers in der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 konfiguriert sind, kann die Verwindungs-(Rotations-)-Bewegung ebenso zusätzlich zu der Beuge- und Streckbewegung eines jeden Gelenks des Benutzers unterstützt werden.
  • Die künstlichen Gummimuskeln 4 bis 11, die Manschetten 1 bis 3 und die Gelenkelemente 17, 18 werden generisch als eine Aktuatoreinheit 54 bezeichnet.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 umfasst ferner einen Sensor 12, der an der Vorderseite des Oberarms des Benutzers angeordnet ist, um die Bewegung des Bizepsmuskels des Arms zu erfassen, einen Sensor 13, der an der Rückseite des Oberarms angeordnet ist, um die Bewegung des Trizepsmuskels des Arms zu erfassen, einen Sensor 14, der an der Vorderseite des Unterarms des Benutzers angeordnet ist, einen Sensor 15, der an der Rückseite des Vorderarms angeordnet ist, und eine Steuereinheit 16 zum Erfassen der Ausgabe der Sensoren 12 bis 15 und zum Steuern der künstlichen Gummimuskeln 4 bis 11, um so die Bewegung des Benutzers gemäß der Ausgabe zu unterstützen.
  • Die Sensoren 12 bis 15 müssen lediglich ein Sensor sein, der die Muskelstärke des Benutzers messen kann, und verschiedene bekannte Sensoren wie ein Dehnmessstreifen können verwendet werden.
  • Die Sensoren 12 bis 15 werden generisch als eine Sensoreinheit 52 bezeichnet.
  • Die Funktion der Steuereinheit 16 kann durch Hardware einer dedizierten Schaltung realisiert werden oder die Funktion kann durch Beschreiben eines Programms zum Realisieren der Steuerschritte, die im Folgenden zu beschreiben sind, und Ausführen desselben in einem Computer realisiert werden.
  • Die Funktion der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 wird im Folgenden im Detail beschrieben werden. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt, sind die Sensoren 12 bis 15 der Sensoreinheit 52 jeweils mit der Steuereinheit 16 in der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 verbunden. Die Steuereinheit 16 erfasst die Ausgaben eines jeden Sensors 12 bis 15, bestimmt, welche Bewegung der Benutzer auszuführen versucht, und steuert das Luftventil eines jeden verbundenen künstlichen Gummimuskels 4 bis 11 der pneumatischen Quelle 22 öffnend/schließend, um den Luftdruck basierend auf dem Ergebnis zu ändern, wodurch jeder künstliche Gummimuskel 4 bis 11 betrieben wird und eine Bewegungsassistenz in der gewünschten Richtung und mit der gewünschten Kraft an der gewünschten Stelle des Benutzers ausgeführt wird.
  • Das bewegungsassistierende Verfahren des Benutzers durch die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 wird ferner im Detail beschrieben werden. 5 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Ellbogen des Benutzers durch die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebeugt ist. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebsschritte zeigt, wenn die bewegungsassistierende Vorrichtung die Bewegung des Benutzers unterstützt.
  • Als Erstes beginnt die Steuereinheit 16 der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 damit, die Ausgabe von den Sensoren 12 bis 15 zu erfassen, wie in 6 gezeigt (Schritt S2).
  • Wenn die Steuereinheit 16 die Ausgabe von den Sensoren 12 bis 15 in Schritt S2 erfasst, bestimmt die Steuereinheit 16 aus der Ausgabe (S4), welches Gelenk der Benutzer zu bewegen versucht und in welche Richtung.
  • Die Steuereinheit 16 veranlasst die künstlichen Gummimuskeln 4 bis 11, den gewünschten Vorgang durchzuführen, indem die Luftventile der künstlichen Gummimuskeln 4 bis 11 öffnend/schließend gesteuert werden (S6), wie oben beschrieben. Die Steuereinheit 16 kehrt dann zu Schritt S2 zurück und beginnt erneut die Erfassung der Sensoren 12 bis 15.
  • Wenn beispielsweise die Steuereinheit 16 die Ausgabe der Sensoren 12 bis 15 erfasst und in Schritt S4 bestimmt, dass der Benutzer versucht, "das Ellbogengelenk zu beugen", steuert die Steuereinheit 16 das Luftventil des künstlichen Gummimuskels 4 und des künstlichen Gummimuskels 5 und beaufschlagt das Innere der jeweiligen Zylinder mit Druck, wodurch der künstliche Gummimuskel 4 und der künstliche Gummimuskel 5, die ein Paar bilden, kontrahiert werden und die Spannungskraft in der Zugrichtung zwischen der Manschette 3 und der Manschette 2 aufgebracht wird, um eine Kraft zum Unterstützen des Beugens des Ellbogengelenks des Benutzers aufzubringen, wie in 5 gezeigt.
  • 7 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Funktion der Steuereinheit 16 der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 7 ist als ein Beispiel ein Graph für die Bewegung des Bizepsmuskels des Arms des Benutzers an der oberen Seite gezeigt, die von dem Sensor 12 erfasst wird, und ein Graph für die auf die künstlichen Gummimuskeln 4, 5 durch die Steuereinheit 16 im relevanten Moment aufzubringende Kraft ist an der unteren Seite gezeigt. Jeder Graph zeigt die Größe P der Kraft an der vertikalen Achse und die Zeit t an der horizontalen Achse.
  • Wenn beispielsweise die Steuereinheit die Beugungsbewegung des Bizepsmuskels an dem Arm erfasst, wie in dem Graph an der oberen Seite von 7 gezeigt, steuert die Steuereinheit 16 das Luftventil des künstlichen Gummimuskels 4 und des künstlichen Gummimuskels 5, um so die Spannungskraft P2 in der Kontraktionsrichtung, wie in dem Graph an der unteren Seite von 7 auf den künstlichen Gummimuskel 4 und den künstlichen Gummimuskel 5 aufzubringen, wenn die erfasste Kraft einen vorbestimmten Schwellwert P1 überschreitet (Zeit T1). Die Spannungskraft P2 in der Kontraktionsrichtung kann dann auf den Bizepsmuskel des Arms des Benutzers angewandt werden. Andererseits löst die Steuereinheit 16 die Spannungskraft P2, wenn die erfasste Kraft unter den vorbestimmten Schwellwert P1 fällt (Zeit T2). Eine unbeabsichtigte Kraft von der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 wird dadurch davon abgehalten, angewandt zu werden, wenn der Benutzer den Muskel entspannt.
  • Die Steuereinheit 16 muss nicht notwendigerweise die Spannungskraft simultan anwenden, wenn die durch den Sensor 12 erfasste Kraft den vorbestimmten Schwellwert P1 überschreitet (Zeit T1). Der Benutzer verspürt bisweilen ein Gefühl der Sicherheit, wenn eine geringe Verzögerung im Timing des Anwendens der Spannungskraft P2 besteht, daher ist das Verzögerungsausmaß wünschenswerterweise justierbar. Beispielsweise kann eine Justiereinheit wie ein Schalter oder ein Drehknopf zum Justieren des Verzögerungsausmaßes (insbesondere ein Versatzausmaß zwischen der Zeit T1, bei der die von dem Sensor 12 erfasste Kraft einen vorbestimmten Schwellwert P1 überschreitet und der Zeit des Anwendens der Spannungskraft P2) vorgesehen sein, so dass der Benutzer bewegungsunterstützt werden kann, während er das größte Sicherheitsgefühl aufweist, indem die Justiereinheit bedient wird.
  • Für praktische Zwecke ist die Beziehung zwischen dem vorbestimmten Schwellwert P1 und der Spannungskraft P2
    P1 > P2,
    wodurch eine Bewegungsassistenz durchgeführt werden kann, ohne dass dies dem Benutzer bewusst wird.
  • Eine übermäßige Last für den Benutzer kann dadurch verhindert werden, dass eine obere Grenze für die Spannungskraft P2 und ein bewegbarer Bereich des künstlichen Gummimuskels vorgesehen wird, der bei der Bewegungsassistenz verwendet wird.
  • Die Spannungskraft P2, die bei der Bewegungsassistenz verwendet wird, kann sich mit der Zeit ändern. Beispielsweise ist die Spannungskraft P2 groß zum Beginn der Rehabilitation eingestellt, die Spannungskraft wird mit der Zeit verringert und die Spannungskraft P2 wird erneut groß zum Ende der Rehabilitation eingestellt, um ein Aufwärmen und Abkühlen durchzuführen, wodurch eine Konfiguration einer höheren Sicherheit für den Benutzer realisiert wird.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 kontrahiert simultan den künstlichen Gummimuskel 4 und den künstlichen Gummimuskel 5 um die gleiche Länge, um eine senkrechte Beziehung zwischen der Betriebsachse des Gelenks des Benutzers und den Betriebsachsen des künstlichen Gummimuskels 4 und des künstlichen Gummimuskels 5 beizubehalten. Die Ausgabe des künstlichen Gummimuskels wird dadurch in wirksamer Weise auf den Muskel des Benutzers übertragen und die Last auf dem Gelenk des Benutzers, die durch den Versatz der Betriebsachse des Gelenks des Benutzers und der Betriebsachsen der künstlichen Gummimuskeln von einer senkrechten Anordnung verursacht wird, kann reduziert werden.
  • Wenn die Steuereinheit 16 in Schritt S4 von 6 bestimmt, dass der Benutzer versucht, den Ellbogen zu strecken, kontrahiert die Steuereinheit 16 den künstlichen Gummimuskel 6 und den künstlichen Gummimuskel 7 in Schritt S6, um die Streckbewegung des Ellbogens zu unterstützen. Ähnlich zu der Bewegungsassistenz des Ellbogens wird darüber hinaus die Bewegungsassistenz einer palmaren Krümmung durch Kontrahieren des künstlichen Gummimuskels 8 und des künstlichen Gummimuskels 9 realisiert und eine Bewegungsassistenz einer dorsalen Krümmung wird durch Kontrahieren des künstlichen Gummimuskels 10 und des künstlichen Gummimuskels 11 bei der Bewegungsassistenz des Handgelenks realisiert.
  • Wenn darüber hinaus in Schritt S4 die Steuereinheit 16 bestimmt, dass der Benutzer versucht, den Ellbogen zu rotieren, führt die Steuereinheit 16 eine Steuerung zum Kontrahieren des künstlichen Gummimuskels 4, des künstlichen Gummimuskels 9 und des künstlichen Gummimuskels 10 in Schritt S6 aus, um die innere Rotation des Unterarms zu bewegungsunterstützen. Zusätzlich kann die Steuereinheit den künstlichen Gummimuskel 5, den künstlichen Gummimuskel 8 und den künstlichen Gummimuskel 11 kontrahieren, um eine äußere Rotation des Unterarms zu bewegungsunterstützen. Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 ist eine Verwindungsbewegung an dem Gelenk ermöglicht, da das Gelenkelement 17 und das Gelenkelement 18 aus einem elastischen Körper verwendet werden, um die Manschetten 1 bis 3 zu verbinden, wie oben beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, kann die Bewegung in der Richtung und mit der Kraft, wie sie vom Benutzer gewünscht wird, in geeigneter Weise von der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterstützt werden, da die Steuereinheit die Signalausgabe von dem Sensor erfasst, bestimmt, welche Bewegung der Benutzer versucht auszuführen und den künstlichen Gummimuskel auf Basis des Bestimmungsergebnisses betreibt.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 50 umfasst keine Komponenten, die an der inneren Seite des Gelenks eingeklemmt werden könnten und daher kann das Gelenk in einem großen Winkelausmaß gebeugt werden und eine Anwendung kann entwickelt werden, hinsichtlich von Aufgaben zum Tragen eines schweren Objektes, d. h. dem Bewegen von Lasten in einer Fabrik, bei einem Spediteur oder Ähnlichem.
  • Der Benutzer fühlt kaum Schmerz und eine Anwendung kann entwickelt werden hinsichtlich von medizinischen oder Pflegefeldern, wie einem Tragen von Patienten, da ein weicher pneumatischer künstlicher Gummimuskel als ein Aktuator in der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 verwendet wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine bewegungsassistierende Vorrichtung 60 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben werden. 8 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt, umfasst die bewegungsassistierende Vorrichtung 60 eine Sensoreinheit 62, eine Aktuatoreinheit 64 und eine Steuereinheit 66. Die bewegungsassistierende Vorrichtung 60 unterscheidet sich von der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 in der ersten Ausführungsform darin, dass die Senoreinheit 62 an einem Arm gegenüberliegend zu dem Arm angebracht ist, an dem die Aktuatoreinheit 64 angebracht ist.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration ermöglicht die bewegungsassistierende Vorrichtung 60 der Steuereinheit 66, die Bewegung des Arms zu erfassen, der mit der Sensoreinheit 62 ausgestattet ist, und den anderen Arm mit dem künstlichen Gummimuskel der Aktuatoreinheit 64 derart zu bewegen, um die relevante Bewegung zu unterstützen.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann eine Rehabilitation unter Verwendung der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 durchgeführt werden, die für Benutzer wirksam ist, die auf einer Seite des Körpers gelähmt wurden. Wenn beispielsweise der linke Arm des Benutzers gelähmt ist, ist die Sensoreinheit 62 an dem Arm (rechter Arm) an der gesunden Seite angebracht, die nicht gelähmt ist, und die Aktuatoreinheit 64 ist an dem Arm (linker Arm) an der gelähmten Seite angebracht. An diesem Punkt ist der Sensor 22 auf der Oberflächenseite des Oberarms des rechten Arms des Benutzers angeordnet, ist der Sensor 23 an der Rückseite des rechten Arms des Benutzers angeordnet, ist der Sensor 24 an der Vorderseite des Unterarms des rechten Arms des Benutzers angeordnet und ist der Sensor 25 an der Rückseite des Unterarms des rechten Arms des Benutzers angeordnet.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Benutzer selbst den Arm auf der gesunden Seite bewegen, so dass die Steuereinheit 16 die Bewegung des Mus kels des gesunden Arms durch die Sensoreinheit 62 erfasst und basierend auf einer derartigen Bewegung die Bewegung des entsprechenden Muskels des Arms auf der gelähmten Seite durch die Aktuatoreinheit 64 unterstützt. Mit anderen Worten kann der Benutzer den Arm auf der gelähmten Seite willentlich bewegen und eine Rehabilitation durchführen, während sich ein Bild der Erholung ergibt, indem versucht wird, beide Arme in einer ähnlichen Weise zu bewegen, während der Arm auf der gesunden Seite unter Verwendung der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 betrachtet wird. Es wird in Dokument 1 ("NOU NI MARAKASU NO AME GA FURU", geschrieben von Shinichiro Kurimoto, veröffentlicht am 26. Juni 2006 von Kobunsha Publishing Co. Ltd.) und Dokument 2 ("Example of cerebral stroke paralysis in which upper limb function improved by Constrained-induced movement therapy" Jpn J Rehabil Med, Vol. 40, Nr. 12, 2003) beschrieben, dass eine derartige Rehabilitation die Zeit bis zur Wiederherstellung reduziert und sehr wirksam an Patienten ist, die an einer Seite des Körpers gelähmt sind, da sie über einen relativ langen Zeitraum durch den Benutzer selbst ausgeführt werden kann, ohne dass er durch den Arbeitstherapeuten usw. instruiert werden müsste.
  • Daher kann durch die Verwendung der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Muskelstärke an dem Muskel auf der gelähmten Seite unbewusst erzeugt werden, wodurch nicht nur die Muskelstärke, sondern auch der Gleichgewichtssinn und das neuronale Netz verbessert werden.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 wurde ein Beispiel des Anbringens der Sensoreinheit 62 an dem Arm auf der gesunden Seite und des Anbringens der Aktuatoreinheit 64 an dem Arm auf der gelähmten Seite beschrieben, obwohl die Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Zusätzlich zu der oben beschriebenen Konfiguration kann beispielsweise die Sensoreinheit ebenso an dem Arm auf der paralysierten Seite angebracht werden, so dass die Steuereinheit 66 die Bewegung des Muskels an der paralysierten Seite erfassen kann und den Rückgewinnungsgrad der Muskelstärke des Benutzers messen kann.
  • In diesem Fall misst die Steuereinheit 66 den Wiedererlangungsgrad der Muskelstärke des Benutzers und ändert das Ausmaß des Assistierens der Bewegung entsprechend diesem Ergebnis (beispielsweise ein Reduzieren des Assistierungsausmaßes, je mehr Muskelstärke wiedergewonnen wurde), so dass eine wirksamere Rehabilitation ausgeführt werden kann.
  • Ein Griff oder Ähnliches kann durch den Arm auf der Seite, die mit der Sensoreinheit 62 ausgestattet ist, gegriffen werden und ein Drucksensor oder Ähnliches kann an dem Griff angebracht sein, so dass die Griffstärke des Benutzers erfasst werden kann, wobei ein Sicherheitsschalter gemäß der Änderung in der Griffstärke arbeiten kann (beispielsweise ein Sicherheitsschalter, der derart arbeitet, die Vorrichtung auszuschalten, wenn sich die Griffstärke verringert), wodurch eine sich in Sicherheit auszeichnende Konfiguration realisiert werden kann und eine wirksamere Rehabilitation durchgeführt werden kann, da die Muskelstärke des Arms mit größerer Stärke einfacher zu fühlen ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel des Veranlassens der Aktuatoreinheit 64, die gleiche Bewegung auszuführen, wie sie durch die Sensoreinheit 62 erfasst wurde, beschrieben, obwohl die vorliegenden Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann die Aktuatoreinheit 64 die Bewegung einer entgegengesetzten Phase hinsichtlich der Bewegung ausführen, die durch die Sensoreinheit 62 erfasst wurde (beispielsweise wird die Aktuatoreinheit veranlasst, den Ellbogen zu strecken, wenn die Sensoreinheit 62 ein Beugen des Ellbogens erfasst). Wenn eine derartige Bewegung durchgeführt wird, kann der Benutzer daran Freude wie beim Spielen von Trommeln (wie beim Steppen, wenn an den Beinen angebracht) fühlen.
  • Darüber hinaus ist wie in einem anderen Beispiel einer bewegungsassistierenden Vorrichtung 80 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 9 gezeigt ist, eine Sensoreinheit 82 an einem Arm des Benutzers angebracht, so dass eine Steuereinheit 86 die Ausgabe davon erfasst und eine Aktuatoreinheit 84, die an dem anderen Arm des Benutzers angebracht ist, und eine Aktuatoreinheit 85, die an einem der Beine des Benutzers angebracht ist, die Bewegungsassistenz auf Basis der Ausgabe auszuführen.
  • In diesem Fall veranlasst die Steuereinheit 86 ebenfalls die Aktuatoreinheiten 84 und 85, die Bewegung einer entgegengesetzten Phase hinsichtlich der Bewegung auszuführen, die durch die Sensoreinheit 82 erfasst wird. Wenn der Benutzer geht, während er bewusst einen Arm auf der gesunden Seite schwingt, werden gemäß einer derartigen Konfiguration der andere Arm und die Beine bewegungsunterstützt und eine Gehrehabilitation kann durchgeführt werden, während sich ein Bild einen natürlichen Gehens ergibt.
  • Ähnliche Effekte können erreicht werden, wenn die Sensoreinheit 82 an einem Bein angebracht ist und die Aktuatoreinheiten 84 und 85 an dem anderen Bein und einem der Arme angebracht sind.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine bewegungsassistierende Vorrichtung 70 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben werden.
  • 10 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration der bewegungsassistierenden Vorrichtung 70 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 10 gezeigt, umfasst die bewegungsassistierende Vorrichtung 70 eine Sensoreinheit 72, eine Aktuatoreinheit 74 und eine Steuereinheit 76, die mit der Sensoreinheit 72 und der Aktuatoreinheit 74 verbunden ist.
  • Die bewegungsassistierende Vorrichtung 70 unterscheidet sich am meisten von der bewegungsassistierenden Vorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform und der bewegungsassistierenden Vorrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform darin, dass die Sensoreinheit 72 und die Aktuatoreinheit 74 an unterschiedlichen Personen angebracht sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel gezeigt, bei dem die bewegungsassistierende Vorrichtung 70 eine Mehrzahl von Aktuatoreinheiten 74 hinsichtlich einer Sensoreinheit 72 umfasst.
  • Die Sensoreinheit 72 der bewegungsassistierenden Vorrichtung 70 ist an einer beliebigen Stelle (beispielsweise rechter Arm) einer Person (im Folgenden als Indikator bezeichnet), die Instruktionen an den Benutzer gibt, wie einem Arbeitstherapeuten oder einem Instruktor, und die Aktuatoreinheit 74 ist an dem Benutzer an der gleichen Stelle angebracht, wie die Stelle des Indikators, an der die Sensoreinheit 72 angebracht ist.
  • Die Steuereinheit 76 erfasst die Ausgabe von der Sensoreinheit 72, die an dem Indikator angebracht ist, bestimmt, wie sich der Muskel an welcher Stelle des Indikators bewegt und betreibt den künstlichen Gummimuskel der Aktuatoreinheit 74, die an dem Benutzer angebracht ist, auf Basis des Ergebnisses. Wenn eine Mehrzahl von Aktuatoreinheiten 74 vorgesehen ist, führt die Steuereinheit 76 die Steuerung an der Mehrzahl von Aktuatoreinheiten 74 durch.
  • Der Benutzer kann sich einfach gemäß der Bewegung des Indikators unter Verwendung der bewegungsassistierenden Vorrichtung 70 bewegen. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Bewegung durch die bewegungsassistierende Vorrichtung 70 so unterstützt wird, dass sich der Muskel des Benutzers entsprechend der Bewegung des Indikators in einer ähnlichen Weise bewegt.
  • Wenn die bewegungsassistierende Vorrichtung 70 die Mehrzahl von Aktuatoreinheiten 74 umfasst, kann der Indikator Bewegungsanweisungen an eine Mehrzahl von Benutzern zur gleichen Zeit geben und darüber hinaus wird der Muskel eines jeden der Mehrzahl von Benutzern bewegungsunterstützt, um die gleiche Bewegung wie die Bewegung des Indikators durchzuführen, wodurch die Vorrichtung sehr wirksam als eine Vorrichtung zur Unterstützung von Rehabilitation in Krankenhäusern, Rehabilitationseinrichtungen und Ähnlichem ist. In diesem Fall kann die Motivation des Benutzers ferner erhöht werden, da die Mehrzahl von Benutzern einer Rehabilitation zur gleichen Zeit unterworfen werden können.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde ein Fall des Benutzens des künstlichen Gummimuskels als dem Aktuator beschrieben, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise können ähnliche Effekte durch Realisieren der Funktion des Aktuators durch eine Kombination eines Motors und eines Drahtes erreicht werden. In diesem Fall wird eine Energieversorgung als Antriebsquelle verwendet und die Steuereinheit führt eine Rotations steuerung des Motors zum Realisieren der Funktion der bewegungsassistierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aus.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der künstliche Gummimuskel, der zum Assistieren von Beuge- und Streckbewegungen an jedem Gelenk verwendet wird, zweifach angeordnet, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Eine Konfiguration, bei der ein künstlicher Gummimuskel angeordnet ist, und eine Konfiguration, bei der drei oder mehr künstliche Gummimuskeln in der Richtung des Assistierens der Bewegung eines jeden Gelenks angeordnet sind, können angenommen werden.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde eine Konfiguration des Verwendens eines Dehnstreifens als dem Sensor beschrieben, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konfiguration beschränkt ist. Solange der Sensor die Bewegung des Muskels erfassen kann, kann jede Art von Sensor verwendet werden und verschiedene Sensoren wie ein Positionssensor, ein Kraftsensor, ein Drehmomentsensor, ein Gravitationssensor, ein Gravitationsbeschleunigungssensor, ein Geschwindigkeitssensor, ein Beschleunigungssensor, ein Winkelsensor, ein Winkelgeschwindigkeitssensor, ein Sprachsensor, ein Muskelpotenzialsensor, ein Versatzsensor, ein Drucksensor, ein pneumatischer Sensor, ein Gehirnwellensensor, ein Durchflusssensor, ein Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Sensor für statische Elektrizität, ein Infrarotsensor, ein fotoelektronischer Sensor, ein Vibrationssensor, ein Impaktsensor, ein Stromsensor, ein Spannungssensor, ein magnetischer Sensor, ein Ultraschallwellensensor oder Ähnliches können verwendet werden.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde eine Beschreibung hinsichtlich der Halterung als eine Manschette vorgenommen, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konfiguration beschränkt ist. Beispielsweise kann eine Kombination von Kleidung und Manschette als die Halterung verwendet werden, so dass die bewegungsassistierende Vorrichtung angebracht werden kann, wie Kleidung getragen wird, wodurch eine Konfiguration realisiert wird, die ohne Widerstand an dem Benutzer angebracht werden kann. in diesem Fall sind die Manschette und die Kleidung trennbar hergestellt, so dass der Kleidungsanteil frei gewaschen werden kann, wodurch eine Konfiguration, die sich in der Praktikabilität auszeichnet, realisiert wird.
  • Verletzungen an einem Gelenk, die durch ein Üben in einer kalten Umgebung verursacht werden, können durch Einbetten eines Heizers in die Halterung verhindert werden. In diesem Fall ist es praktikabel, den Heizer gemäß der äußeren Lufttemperatur in einer Konfiguration ein- und auszuschalten, die mit dem Temperatursensor ausgerüstet sind.
  • Bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Steuereinheit den Aktuator derart betreibt, um die Bewegung des Muskels zu unterstützen, die durch den Sensor erfasst wird, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann die Steuereinheit eine Kraft an dem Aktuator in einer Richtung ausüben, die eine Last hinsichtlich der Bewegung des Muskels wird, die durch den Sensor erfasst wird (beispielsweise in einer Richtung des Streckens des Ellbogens, wenn der Sensor ein Beugen des Ellbogens erfasst), wodurch eine Anwendung nicht nur als Rehabilitationsanwendung sondern auch zu Sportgebieten wie bei Leibesübungen und Training möglich wird.
  • Darüber hinaus wurde bei der bewegungsassistierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Beschreibung vorgenommen, bei der die anzubringende Stelle der Arm ist, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist. Sie kann an jeder Stelle des menschlichen Körpers außer dem Arm angebracht werden, solange Gelenke vorhanden sind, wie Finger der Hand und Beine, Knie, Fußgelenk, Hüftgelenk, Hüfte, Nacken, Schulter und Ähnlichem.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Daher wird ein signifikanter Effekt des Durchführens einer Bewegungsassistenz in der Richtung und mit der Kraft, die durch den Benutzer gewünscht wird, ge mäß der vorliegenden Erfindung erhalten, wodurch sie als bewegungsassistierende Vorrichtung und bewegungsassistierende Verfahren zum Assistieren der Bewegung des Ellbogens, des Handgelenks, des Knies oder Ähnlichem des menschlichen Körpers wirksam ist.
  • Zusammenfassung
  • Es wird bewegungsassistierende Vorrichtung einschließlich einer Mehrzahl von Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind, einem Aktuator, der zwischen der Mehrzahl von Halterungen aufgehängt ist, einem Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels und einer Steuereinheit zum Steuern des Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst ist, vorgestellt.
  • 1, 2, 3
    Manschette (Halterung)
    4 bis 11
    künstlicher Gummimuskel (Aktuator)
    12 bis 15, 22 bis 25
    Sensor
    16, 66, 76, 86
    Steuereinheit
    17, 18
    Gelenkelement
    22
    pneumatische Quelle
    50, 60, 70, 80
    bewegungsassistierende Vorrichtung
    52, 62, 72, 82
    Sensoreinheit
    54, 64, 74, 84, 85
    Aktuatoreinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2001-286519 [0003, 0004]
    • - JP 2001-276101 [0003, 0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - "NOU NI MARAKASU NO AME GA FURU", geschrieben von Shinichiro Kurimoto, veröffentlicht am 26. Juni 2006 von Kobunsha Publishing Co. Ltd. [0076]
    • - "Example of cerebral stroke paralysis in which upper limb function improved by Constrained-induced movement therapy" Jpn J Rehabil Med, Vol. 40, Nr. 12, 2003 [0076]

Claims (13)

  1. Bewegungsassistierende Vorrichtung mit: einer Mehrzahl von Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind, einem Aktuator, der zwischen der Mehrzahl an Halterungen aufgehängt ist, einem Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels und einer Steuereinheit zum Steuern des Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst ist.
  2. Bewegungsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Kraft zum Unterstützen der Bewegung des Muskels an dem Aktuator auf Basis der Bewegung des Muskels erzeugt, die durch den Sensor erfasst ist.
  3. Bewegungsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit einer pneumatischen Quelle zum Zuführen von Luft zu dem Aktuator, wobei der Aktuator ein pneumatischer künstlicher Gummimuskel ist und die Steuereinheit den Aktuator durch Steuern von Luftdruck des pneumatischen künstlichen Gummimuskels betreibt.
  4. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Aktuatoren zwischen einem Paar von Halterungen aufgehängt ist, und die Mehrzahl von Aktuatoren an Positionen angeordnet sind, die einander hinsichtlich des Gelenks entgegenwirken.
  5. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Paar von Aktuatoren zwischen dem Paar von Halterungen angeordnet ist.
  6. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Gelenkelement, das aus einem elastischen Körper hergestellt ist, zwischen den Halterungen angeordnet ist.
  7. Betriebsassistierende Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Sensor an einer vorbestimmten Stelle des Benutzers angebracht ist und der Aktuator angebracht ist, um die Bewegung an der vorbestimmten Stelle des Benutzers zu unterstützen.
  8. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Sensor an einer Stelle des Benutzers angebracht ist, der Aktuator angeordnet ist, um die Bewegung an einer anderen Stelle des Benutzers zu unterstützen und die eine Stelle und die andere Stelle symmetrische Stellen sind.
  9. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Sensor in Mehrzahl angeordnet ist und einer der Sensoren der Mehrzahl von Sensoren an einer anderen Stelle des Benutzers angebracht ist.
  10. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Sensor an einer vorbestimmten Stelle eines Indikators angebracht ist, der Anweisungen an den Benutzer gibt, und der Aktuator an der vorbestimmten Stelle des Benutzers angebracht ist.
  11. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Aktuator in Mehrzahl angeordnet ist und die Mehrzahl an Aktuatoren an der vorbestimmten Position eines jeden einer Mehrzahl von Benutzern angebracht ist.
  12. Betriebsassistierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit den Aktuator auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst ist, steuert, so dass er eine Last zu der Bewegung des Muskels wird.
  13. Bewegungsassistierendes Verfahren, das eine bewegungsassistierende Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Halterungen, die über einem Gelenk eines Benutzers anzubringen sind, einem Aktuator, der zwischen der Mehrzahl von Halterungen aufgehängt ist, und einem Sensor, der an dem Benutzer angebracht ist, zum Erfassen einer Bewegung eines Muskels verwendet, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Steuern eines Aktuators auf Basis der Bewegung des Muskels, die durch den Sensor erfasst wird.
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GB (2) GB2455427B (de)
WO (1) WO2007043308A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048883A1 (de) * 2009-10-09 2011-07-07 Wolf, Erwin, 71554 Halte- und Verstellsystem für Aktuator
DE102016123797A1 (de) * 2016-12-08 2018-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exoskelett

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006340852A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Natl Rehabilitation Center For The Disabled 着用形関節駆動装置
JP5089373B2 (ja) * 2007-12-28 2012-12-05 パナソニック株式会社 筋力補助装置
US20100280423A1 (en) * 2007-12-28 2010-11-04 Panasonic Corporation Muscle force assisting device (as amended)
WO2009084228A1 (ja) * 2007-12-28 2009-07-09 Panasonic Corporation 筋力補助装置
JP5173404B2 (ja) * 2007-12-28 2013-04-03 パナソニック株式会社 筋力補助装置及びその動作方法
JP5270270B2 (ja) * 2008-02-13 2013-08-21 パナソニック株式会社 手首補助装置
WO2009119018A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 パナソニック株式会社 筋力補助装置
JP5243159B2 (ja) 2008-09-12 2013-07-24 パナソニック株式会社 手首補助装置
JP4506890B2 (ja) * 2008-10-28 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置
JP5457044B2 (ja) * 2009-02-09 2014-04-02 パナソニック株式会社 筋力補助装置
CN101564841B (zh) * 2009-05-25 2010-12-08 浙江理工大学 一种基于气动人工肌肉的柔性机械手
GB0910920D0 (en) 2009-06-24 2009-08-05 Touch Emas Ltd Method of controlling a prosthesis
US8679192B2 (en) * 2009-09-02 2014-03-25 Luis Armando Bravo Castillo System and method for acquiring and processing myoelectric signals in order to control a prosthetic arm
GB0916895D0 (en) 2009-09-25 2009-11-11 Touch Emas Ltd Prosthetic apparatus and method
EP2332508B1 (de) * 2009-10-05 2018-04-04 Keijirou Yamamoto Vorrichtung zur erleichterung von gelenkbewegungen
JP5467268B2 (ja) * 2010-03-18 2014-04-09 学校法人早稲田大学 不随意運動抑制システム、運動認識装置及び運動認識装置用プログラム
WO2011155045A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 株式会社日立製作所 情報処理装置
GB201114264D0 (en) 2011-08-18 2011-10-05 Touch Emas Ltd Improvements in or relating to prosthetics and orthotics
KR101282859B1 (ko) 2011-09-15 2013-07-05 대우조선해양 주식회사 보행보조로봇 및 제어 방법
GB201116069D0 (en) 2011-09-16 2011-11-02 Touch Emas Ltd Method and apparatus for controlling a prosthetic device
GB201116060D0 (en) 2011-09-16 2011-11-02 Touch Emas Ltd Method of controlling a prosthesis
US10368669B2 (en) 2011-09-30 2019-08-06 Verily Life Sciences Llc System and method for stabilizing unintentional muscle movements
US9925034B2 (en) 2011-09-30 2018-03-27 Verily Life Sciences Llc Stabilizing unintentional muscle movements
KR101295966B1 (ko) * 2011-12-28 2013-08-13 한국기술교육대학교 산학협력단 파워 수트
CN102697588A (zh) * 2012-04-25 2012-10-03 上海应用技术学院 一种轻便人工助力服实现方法
US9320636B2 (en) 2012-07-05 2016-04-26 Panasonic Corporation Support device, operation support device, and muscle strength training support device
GB201213030D0 (en) 2012-07-23 2012-09-05 Touch Emas Ltd Improvements in or relating to prosthetics and orthotics
JPWO2014034145A1 (ja) * 2012-08-30 2016-08-08 株式会社ニコン 補助用具
US10132336B1 (en) 2013-04-22 2018-11-20 Vecna Technologies, Inc. Actuator for rotating members
US10028878B1 (en) * 2012-11-28 2018-07-24 Vecna Technologies, Inc. Body worn apparatus
JP5524321B2 (ja) * 2012-12-27 2014-06-18 パナソニックヘルスケア株式会社 筋力補助装置及びその動作方法
JP2014128464A (ja) 2012-12-28 2014-07-10 Tokyo Institute Of Technology 歩行支援装置および歩行支援方法
GB201302025D0 (en) 2013-02-05 2013-03-20 Touch Emas Ltd Improvements in or relating to prosthetics
JP6299040B2 (ja) * 2013-02-18 2018-03-28 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 リハビリテーション支援装置
WO2014136852A1 (ja) * 2013-03-06 2014-09-12 学校法人久留米大学 電気刺激装置
EP3049041B1 (de) * 2013-09-27 2023-11-01 Barrett Technology, Inc. Nicht-exoskeletale rehabilitationsvorrichtung mit multiaktiver achse
KR101491363B1 (ko) * 2013-12-06 2015-02-06 현대자동차주식회사 언더액추에이션이 적용된 착용식 로봇
CN103816027B (zh) * 2014-01-28 2015-08-05 浙江大学 一种基于气动肌肉仿人下肢
WO2015120076A1 (en) 2014-02-04 2015-08-13 Rehabilitation Institute Of Chicago Modular and lightweight myoelectric prosthesis components and related methods
GB201403265D0 (en) 2014-02-25 2014-04-09 Touch Emas Ltd Prosthetic digit for use with touchscreen devices
US10600596B2 (en) 2014-04-21 2020-03-24 Verily Life Sciences Llc Adapter to attach implements to an actively controlled human tremor cancellation platform
CN103932871A (zh) * 2014-05-05 2014-07-23 浙江大学 肘关节主被动复合训练康复系统
GB201408253D0 (en) 2014-05-09 2014-06-25 Touch Emas Ltd Systems and methods for controlling a prosthetic hand
CN105267007B (zh) * 2014-05-29 2019-03-08 精工爱普生株式会社 驱动装置以及其驱动方法
US10080697B2 (en) * 2014-07-15 2018-09-25 Soc Robotics Inc. Motion system with plurality of stewart platform based actuators
JP6497673B2 (ja) * 2014-09-05 2019-04-10 学校法人早稲田大学 装具用のフレーム連動機構
WO2016043973A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-24 Simmons George Robert Orthotic device for assisting limb movement
GB201417541D0 (en) 2014-10-03 2014-11-19 Touch Bionics Ltd Wrist device for a prosthetic limb
CN104224495A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 上海理工大学 便携式肘关节康复机器人控制方法
WO2016065350A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Levitate Technologies, Inc. Arm support systems
JP6489422B2 (ja) * 2015-01-28 2019-03-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 アシストウェア、アシストウェアの作動方法、及び、制御プログラム
US20180235829A1 (en) * 2015-02-11 2018-08-23 Korea University Of Technology And Education Industry-University Cooperation Foundation Upper-limb exercising device of a type worn on the body
US10271770B2 (en) 2015-02-20 2019-04-30 Verily Life Sciences Llc Measurement and collection of human tremors through a handheld tool
US9943430B2 (en) 2015-03-25 2018-04-17 Verily Life Sciences Llc Handheld tool for leveling uncoordinated motion
JP2018519004A (ja) * 2015-06-15 2018-07-19 マイオモ インコーポレイテッド 電動矯正デバイスおよびそれを使用する方法
US10159432B1 (en) 2015-06-22 2018-12-25 Verily Life Sciences Llc Detection and evaluation of task performance with a handheld tool
US9818310B2 (en) 2015-06-22 2017-11-14 Verily Life Sciences Llc Assessment of nutrition intake using a handheld tool
CN105287167A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 常州信息职业技术学院 一种智能上肢康复训练器
CN105434144B (zh) * 2015-12-30 2017-07-28 哈尔滨工业大学 前臂扭转与手腕弯曲康复装置及其扭转、弯曲方法
CN105476822A (zh) * 2016-02-29 2016-04-13 河北工业大学 一种肌电控制的外骨骼助行机器人
WO2017192772A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 Levitate Technologies, Inc. Arm support systems
ES1158008Y (es) * 2016-05-13 2016-08-29 Physiomedical Mimar S L Dispositivo móvil para ejercitar extremidades
WO2017199834A1 (ja) * 2016-05-19 2017-11-23 圭治郎 山本 関節運動アシストシステム
JP6810441B2 (ja) * 2016-06-07 2021-01-06 国立大学法人九州大学 並列ばねによる2自由度回転機構
CN106236335B (zh) * 2016-08-30 2018-05-22 江先利 一种智能化可穿戴假肢装置及其应用
US10369024B2 (en) 2016-09-02 2019-08-06 Touch Bionics Limited Systems and methods for prosthetic wrist rotation
US11185426B2 (en) 2016-09-02 2021-11-30 Touch Bionics Limited Systems and methods for prosthetic wrist rotation
KR101834970B1 (ko) 2016-12-14 2018-03-08 한국기계연구원 인공근육모듈의 구동장치와 인공근육모듈의 구동방법
US10420663B2 (en) 2017-05-01 2019-09-24 Verily Life Sciences Llc Handheld articulated user-assistive device with behavior control modes
JP6590416B2 (ja) * 2017-07-10 2019-10-16 トヨタ自動車株式会社 リハビリ評価装置、リハビリ評価装置の作動方法およびリハビリ評価プログラム
GB2567010A (en) * 2017-10-02 2019-04-03 Univ Strathclyde Apparatus for the rehabilitation, assistance and/or augmentation of arm strength in a user
CN107618018B (zh) * 2017-10-26 2020-08-25 杭州电子科技大学 一种基于肌电的机械手动作速度比例控制方法
US10973660B2 (en) 2017-12-15 2021-04-13 Touch Bionics Limited Powered prosthetic thumb
CN109363886B (zh) * 2018-11-05 2023-08-01 山东大学 一种肘关节康复训练装置及实现方法
CN109620638A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 贵州大学 一种高度可调的肘关节康复训练装置
CN109620639A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 贵州大学 一种肘关节康复训练设备的控制装置及控制方法
CN109620640A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 贵州大学 一种前臂可调节式肘关节康复训练装置
US11547581B2 (en) 2018-12-20 2023-01-10 Touch Bionics Limited Energy conservation of a motor-driven digit
JP6940549B2 (ja) * 2019-04-26 2021-09-29 学校法人冬木学園 肩装具、肩装具を用いたリハビリテーション方法
CN110215374A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 上海理工大学 一种气动肌肉驱动的轮椅用踝关节康复训练装置
CN110530663A (zh) * 2019-09-19 2019-12-03 北京理工大学 一种直线型气动人工肌肉测试系统
US11931270B2 (en) 2019-11-15 2024-03-19 Touch Bionics Limited Prosthetic digit actuator
CN110812126A (zh) * 2019-12-17 2020-02-21 张兴容 一种用于上肢中风偏瘫患者的肢体运动康复仪
KR20210086387A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 한국과학기술원 열수축형 인공근육을 적용한 손목 보조용 착용형 로봇
KR102515086B1 (ko) * 2020-11-10 2023-03-29 한국과학기술원 인공근육을 응용한 상지 움직임 보조용 착용형 로봇
JP2023528605A (ja) * 2020-05-27 2023-07-05 ローム ロボティクス インコーポレイテッド モジュラ外骨格システム及び方法
CN111658434A (zh) * 2020-06-29 2020-09-15 黑龙江佳德医疗器械有限公司 基于气动肌肉的膝过伸柔性外骨骼康复机器人及康复方法
CN111759662A (zh) * 2020-07-03 2020-10-13 浙江工业大学 手臂辅助装置
CN112168439B (zh) * 2020-08-17 2021-07-06 吉林大学 一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢
PL242832B1 (pl) 2020-09-22 2023-05-02 Icarion Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa Egzoszkielet, zwłaszcza półpasywny
CN113101130A (zh) * 2021-03-18 2021-07-13 山东建筑大学 基于上肢康复的多自由度机器人
CN113180893A (zh) * 2021-04-09 2021-07-30 杭州胖力科技有限公司 仿生手装置及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001276101A (ja) 2000-03-29 2001-10-09 Seiko Epson Corp 身体装着型筋力補助装置
JP2001286519A (ja) 2000-04-06 2001-10-16 Seiko Epson Corp 身体装着型筋力補助装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4664232A (en) * 1984-04-25 1987-05-12 Bridgestone Corporation Brake device for robot arm
BG42054A1 (en) * 1986-03-19 1987-10-15 Chakrov Exoskeleton system of human limb
US5013037A (en) * 1990-10-30 1991-05-07 Todd Stermer Physical therapy device
US5282460A (en) * 1992-01-06 1994-02-01 Joyce Ann Boldt Three axis mechanical joint for a power assist device
US5865770A (en) * 1995-12-06 1999-02-02 Schectman; Leonard A. Device to counteract paralysis
JP4051506B2 (ja) * 1997-12-05 2008-02-27 株式会社安川電機 片麻痺患者用肢体駆動装置
JP3771056B2 (ja) * 1998-08-14 2006-04-26 圭治郎 山本 介護用筋力補助装置
US6689074B2 (en) * 2000-03-28 2004-02-10 Seiko Epson Corporation Wearable muscular-force supplementing device
US6741911B2 (en) * 2000-09-20 2004-05-25 John Castle Simmons Natural robot control
US7918808B2 (en) * 2000-09-20 2011-04-05 Simmons John C Assistive clothing
JP4196058B2 (ja) * 2001-12-28 2008-12-17 パナソニック電工株式会社 アクチュエータを具備したマッサージ機及び該アクチュエータを具備した血圧計
SG103371A1 (en) * 2001-12-28 2004-04-29 Matsushita Electric Works Ltd Wearable human motion applicator
JP3976129B2 (ja) * 2002-02-28 2007-09-12 本田技研工業株式会社 パラレルリンク機構およびこれを用いた人工関節装置
GB2390400A (en) * 2002-03-07 2004-01-07 Shadow Robot Company Ltd Air muscle arrangement
JP2004008751A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Kensei Go 遠隔リハビリ支援システム
US7396337B2 (en) * 2002-11-21 2008-07-08 Massachusetts Institute Of Technology Powered orthotic device
US6966882B2 (en) * 2002-11-25 2005-11-22 Tibion Corporation Active muscle assistance device and method
US7725175B2 (en) * 2002-12-04 2010-05-25 Kinetic Muscles, Inc. System and method for neuromuscular reeducation
WO2004087033A1 (ja) * 2003-03-28 2004-10-14 Hitachi Medical Corporation 着用形関節駆動装置
US20070129653A1 (en) * 2003-04-24 2007-06-07 Thomas Sugar Spring-over-muscle actuator
JP4564788B2 (ja) * 2004-06-16 2010-10-20 俊郎 則次 装着型パワーアシスト装置
US7981059B2 (en) * 2005-02-28 2011-07-19 National University Corporation NARA Institute of Science and Technology Driving force calculating device, driving force calculating method, power assisting device, program, and computer-readable storage medium

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001276101A (ja) 2000-03-29 2001-10-09 Seiko Epson Corp 身体装着型筋力補助装置
JP2001286519A (ja) 2000-04-06 2001-10-16 Seiko Epson Corp 身体装着型筋力補助装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Example of cerebral stroke paralysis in which upper limb function improved by Constrained-induced movement therapy" Jpn J Rehabil Med, Vol. 40, Nr. 12, 2003
"NOU NI MARAKASU NO AME GA FURU", geschrieben von Shinichiro Kurimoto, veröffentlicht am 26. Juni 2006 von Kobunsha Publishing Co. Ltd.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048883A1 (de) * 2009-10-09 2011-07-07 Wolf, Erwin, 71554 Halte- und Verstellsystem für Aktuator
DE102016123797A1 (de) * 2016-12-08 2018-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exoskelett

Also Published As

Publication number Publication date
KR100911269B1 (ko) 2009-08-11
CN101282696B (zh) 2012-12-05
GB2444679B (en) 2009-03-25
JPWO2007043308A1 (ja) 2009-04-16
EP1949873A1 (de) 2008-07-30
GB2455427B (en) 2009-12-02
GB0805983D0 (en) 2008-05-07
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WO2007043308A1 (ja) 2007-04-19
GB0902350D0 (en) 2009-04-01
US20090276058A1 (en) 2009-11-05
KR101204540B1 (ko) 2012-11-23
KR20090047541A (ko) 2009-05-12
CN101282696A (zh) 2008-10-08
KR20080055869A (ko) 2008-06-19
GB2444679A (en) 2008-06-11
EP1949873A4 (de) 2012-05-16
GB2455427A (en) 2009-06-10

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