JP2013056041A - Standing assistance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立ち上がり補助システムに関する。 The present invention relates to a startup assistance system.
従来、着座部に着座した被補助者の立ち上がり動作を補助可能な補助椅子が知られている(例えば、特許文献1参照)。こうした補助椅子では、着座部の座面を定常位置よりも上方に押し上げて、被補助者が立ち上がる際に膝関節を伸張させる力(膝関節トルク)を間接的に付与することにより、例えば被補助者の足腰が悪い場合であっても、容易に立ち上がることが可能となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an auxiliary chair capable of assisting a standing person's standing motion seated on a seating portion is known (see, for example, Patent Document 1). In such an auxiliary chair, the seat surface of the seating part is pushed up above the normal position, and when the person to be assisted stands up, a force (knee joint torque) for extending the knee joint is indirectly applied. Even if the person's legs are bad, it is possible to stand up easily.
ところで、立ち上がり動作の始めには、大きな膝関節トルクが必要であるものの、立ち上がり動作の終わりには、あまり大きな膝関節トルクは必要とされなくなる。すなわち、立ち上がる際に必要な膝関節トルクは、着座した姿勢に近い状態で大きく、直立した姿勢に近づくにつれて小さくなる。しかしながら、上記特許文献1では、被補助者の姿勢に応じて立ち上がり動作に必要な膝関節トルクが変化することについては何ら言及されておらず、この点においてなお改善の余地があった。
By the way, although a large knee joint torque is required at the beginning of the rising motion, a very large knee joint torque is not required at the end of the rising motion. That is, the knee joint torque required for standing up is large in a state close to a seated posture and decreases as the posture approaches an upright posture. However, in the above-mentioned
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、被補助者の姿勢に応じた適切な力で立ち上がり動作を補助することのできる立ち上がり補助システムを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to be able to assist the rising motion with an appropriate force according to the posture of the person being assisted. It is to provide an auxiliary system.
上記目的を達成するために、本発明は、被補助者が着座する着座部の座面を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子と、前記着座部に着座した被補助者の膝関節の角度を検出する膝角度センサと、前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助椅子の作動を制御する椅子制御装置と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an auxiliary chair capable of pushing up a seating surface of a seating portion on which an assistant is seated above a normal position, and a knee joint of an assistant seated on the seating portion. A knee angle sensor that detects an angle, and a chair control device that controls the operation of the auxiliary chair based on a knee angle detected by the knee angle sensor.
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者の脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具と、前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助装具の作動を制御する装具制御装置と、を備えることが好ましい。 In the stand-up assist system, an auxiliary device that can be attached to the leg of the person being assisted and can assist the bending and stretching of the knee joint, and an orthosis control that controls the operation of the auxiliary device based on the knee angle detected by the knee angle sensor. And an apparatus.
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者が膝角度を変化させるために発揮する発揮関節トルクを検出する発揮関節トルク検出手段を備えることが好ましい。
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定する立ち上がり判定手段を備えることが好ましい。
It is preferable that the start-up assist system further includes a exerted joint torque detecting unit that detects a exerted joint torque that the assisted person exhibits to change the knee angle.
The rising assistance system preferably includes rising judgment means for judging whether or not the person being assisted is about to stand up.
前記立ち上がり補助システムにおいて、前記立ち上がり判定手段は、前記座面に加わる座面荷重を検出する座面荷重センサ、被補助者の腕が置かれる肘掛け部に加わる肘掛け荷重を検出する肘掛け荷重センサ、及び被補助者の足が置かれる足置き部に加わる足置き荷重を検出する足置き荷重センサの少なくとも1つの荷重センサを備え、該荷重センサにより検出される荷重の増減に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することが好ましい。 In the rising assist system, the rising determination means includes a seating load sensor that detects a seating load applied to the seating surface, an armrest load sensor that detects an armrest load applied to an armrest on which the arm of the person being assisted is placed, and Provided with at least one load sensor of a foot load sensor for detecting a foot load applied to a foot rest portion on which the assisting person's foot is placed, and the assisting person rises based on the increase or decrease of the load detected by the load sensor. It is preferable to determine whether or not it is going.
前記立ち上がり補助システムにおいて、前記立ち上がり判定手段は、被補助者の立ち上がり意思に関する生体信号を検出する意思センサを備え、該意思センサにより検出される生体信号に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することが好ましい。 In the start-up assistance system, the stand-up determination means includes a intention sensor that detects a biological signal related to the person's intention to start up, and whether or not the assistant is about to stand up based on the biological signal detected by the intention sensor. It is preferable to determine whether or not.
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者の運動量に関する生体信号を検出する運動量センサを備えることが好ましい。 The start-up assistance system preferably includes an exercise amount sensor that detects a biological signal related to the exercise amount of the person being assisted.
本発明によれば、被補助者の姿勢に応じた適切な力で立ち上がり動作を補助することのできる立ち上がり補助システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stand-up assistance system which can assist stand-up operation with the appropriate force according to the assistance subject's attitude | position can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す立ち上がり補助システム1は、被補助者Hによる立ち上がり動作の訓練を目的とするものである。同図に示すように、立ち上がり補助システム1は、被補助者Hが着座する補助椅子2と、被補助者Hの脚に装着する補助装具3とを備えている。そして、立ち上がり補助システム1は、補助椅子2と補助装具3とを協調させて被補助者Hの立ち上がり動作を補助する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The purpose of the assisting system for rising 1 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the standing
詳述すると、補助椅子2は、床面5上に載置される平板状のベース11と、ベース11上に設けられた枠台12と、枠台12の上部に固定される略直方体状の着座部13とを備えている。
More specifically, the
着座部13の後端(図1における右端)には、被補助者Hが背中をもたれ掛けさせるための背もたれ部14が設けられ、着座部13の前端(図1における左端)には、枠台12の前方を覆う被覆部15が設けられている。枠台12の左右方向(図1における紙面直交方向)両側には、被補助者Hの腕を置くための一対の肘掛け部16が固定されている。肘掛け部16には、被補助者Hの運動量に関する生体信号として脈拍数Nを検出する運動量センサ17、及び操作パネル18が設けられている。操作パネル18には、立ち上がり補助システム1による補助を開始又は停止するための操作部18aと、文字や数字等を表示可能な表示部18bとが設けられている。ベース11の前端には、床面5上に載置されるとともに被補助者Hの足を置くための平板状の足置き部19が設けられている。
At the rear end (the right end in FIG. 1) of the
本実施形態の補助椅子2は、枠台12がベース11に対して回動可能に連結されており、枠台12をベース11に対して回動させることにより、着座部13が定常位置よりも上方に押し上げられるように構成されている。なお、本実施形態では、図1に示す着座部13の座面21が床面5に最も近接する位置を定常位置としている。
In the
具体的には、ベース11の左右方向両側には、一対の可動フレーム22がベース11の前端部11aを中心として回動可能に設けられるとともに、上方に延びる一対の支持フレーム23がベース11の前後方向における略中央に固定されている。各支持フレーム23には、略直角に屈曲した連結フレーム24の屈曲部24aが回動可能に連結されている。そして、各連結フレーム24の一端は、可動フレーム22の後端に対して回動可能かつスライド可能に連結されている。
Specifically, a pair of
一方、枠台12は、着座部13の底面に接触する上枠25と、上枠25の前端に固定された前枠26と、上枠25の後端に固定された後枠27とを有している。そして、枠台12は、その前枠26が可動フレーム22の前方寄りの位置に回動可能に連結されるとともに、後枠27が連結フレーム24の他端に対して回動可能かつスライド可能に連結されている。なお、上枠25は、座面21が定常位置にある状態では、支持フレーム23の上端に当接するように形成されている。
On the other hand, the
また、補助椅子2は、モータを駆動源とする椅子駆動装置28と、椅子駆動装置28の作動を制御する椅子制御装置29とを備えている。なお、椅子制御装置29には、上記運動量センサ17及び操作パネル18が接続されている。椅子駆動装置28は、屈曲部24aを中心として連結フレーム24を回動させるようにベース11上に設けられている。そして、補助椅子2は、連結フレーム24が回動することにより、座面21がその前側を下方とするように傾斜しつつ、上方に押し上げられる構成となっている。つまり、補助椅子2は、被補助者Hの腰を上方に持ち上げることにより、被補助者Hが立ち上がる際に膝関節を伸張させる力(膝関節トルク)を間接的に付与する。
The
次に、補助装具3の構成について説明する。
補助装具3は、被補助者Hの膝関節部に装着される膝装具31と、被補助者Hの足関節部に装着される足装具32とを備えている。
Next, the configuration of the
The
膝装具31は、棒状に形成された大腿支持部33と、大腿支持部33を被補助者Hの大腿部に固定するバンド34と、棒状に形成された下腿支持部35と、下腿支持部35を被補助者Hの下腿部に固定するバンド36とを備えている。大腿支持部33と下腿支持部35とは、連結部37を介して回動可能に連結されている。
The
連結部37内には、モータを駆動源として大腿支持部33と下腿支持部35とのなす角度を変更可能な膝装具駆動装置39、及び膝装具駆動装置39の作動を制御する装具制御装置40とが収容されている。また、連結部37内には、大腿支持部33と下腿支持部35とのなす角度に基づいて膝角度(大腿部と下腿部とのなす角度)θkを検出する膝角度センサ41が収容されている。なお、本実施形態では、膝角度センサ41は、周知のエンコーダにより構成されている。さらに、連結部37内には、被補助者Hが膝角度θkを変化させるために発揮する発揮関節トルクThを検出する発揮関節トルク検出手段としてのトルクセンサ42が収容されている。そして、膝装具31は、膝装具駆動装置39の作動によって大腿支持部33と下腿支持部35とのなす角度を変更させることにより、被補助者Hの膝関節を屈伸させ、膝角度θkを変更させる構成となっている。つまり、膝装具31は、膝関節トルクを直接的に付与する。
In the connecting
足装具32は、棒状に形成された下腿支持部44と、下腿支持部44を被補助者Hの下腿部に固定するバンド45と、棒状に形成された足甲支持部46と、足甲支持部46を被補助者Hの足甲部に固定するバンド47とを備えている。下腿支持部44と足甲支持部46とは、連結部48を介して回動可能に連結されている。連結部48内には、モータを駆動源として下腿支持部44と足甲支持部46とのなす角度を変更可能な足装具駆動装置49が収容されている。なお、足装具駆動装置49は、装具制御装置40によりその作動が制御される。そして、足装具32は、足装具駆動装置49の作動によって下腿支持部44と足甲支持部46とのなす角度を変更させることにより、足首角度(下腿部と足甲部とのなす角度)θfを変更させる構成となっている。
The
次に、立ち上がり補助システムの電気的構成について説明する。
図2に示すように、椅子制御装置29は、椅子駆動装置28の作動を制御するための制御信号を出力する制御部51と、制御部51と運動量センサ17及び操作パネル18との間で信号を伝達する通信部52とを備えている。なお、運動量センサ17、操作パネル18、椅子駆動装置28及び椅子制御装置29には、電源53から電力が供給される。一方、装具制御装置40は、膝装具駆動装置39及び足装具駆動装置49にそれぞれ制御信号を出力する制御部55と、制御部55と膝角度センサ41及びトルクセンサ42との間で信号を伝達する通信部56とを備えている。なお、膝装具駆動装置39、足装具駆動装置49、膝角度センサ41及びトルクセンサ42には、電源57から電力が供給される。
Next, the electrical configuration of the rising assist system will be described.
As shown in FIG. 2, the
椅子制御装置29の通信部52と装具制御装置40の通信部56とは、互い接続されている。これにより、椅子制御装置29の制御部51には、通信部52,56を介して膝角度センサ41により検出される膝角度θk及びトルクセンサ42により検出される発揮関節トルクThが入力される。一方、装具制御装置40の制御部55には、通信部52,56を介して運動量センサ17により検出される脈拍数N及び操作パネル18の出力信号が入力される。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、膝角度θk及び発揮関節トルクThに基づいてそれぞれ椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御する。
The
ここで、立ち上がり動作の始めには、大きな膝関節トルクが必要であるものの、立ち上がり動作の終わりには、あまり大きな膝関節トルクは必要とされなくなる。すなわち、立ち上がる際に必要な膝関節トルク(必要トルクT)は、図3に示すように、膝角度θkが着座した状態を示す着座角度θks(本実施形態では、略90°)から増大するにつれて徐々に減少する。そして、必要トルクTは、膝角度θkが直立した状態を示す直立角度θke(本実施形態では、略180°)で略ゼロとなる。 Here, although a large knee joint torque is required at the beginning of the rising motion, a very large knee joint torque is not required at the end of the rising motion. That is, as shown in FIG. 3, the knee joint torque required for standing up (necessary torque T) increases as the knee angle θk increases from the seating angle θks (approximately 90 ° in the present embodiment) indicating the seated state. Decrease gradually. The necessary torque T becomes substantially zero at an upright angle θke (in the present embodiment, about 180 °) indicating that the knee angle θk is upright.
この点を踏まえ、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、膝角度θkが大きくなるにつれて、補助椅子2における座面21を押し上げる押し上げ力と膝装具31を伸張させる補助関節トルクとの合計が徐々に減少するように、補助椅子2(椅子駆動装置28)及び補助装具3(膝装具駆動装置39)の作動を制御する。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が膝角度θkに応じた必要トルクTよりも小さくなるように制御することで、立ち上がり動作の訓練を行う。なお、必要トルクTは、予め実験等により求められている。
In consideration of this point, the
詳述すると、椅子制御装置29は、膝角度θkが予め設定された所定膝角度θklとなるまで立ち上がり動作を補助し、装具制御装置40は、膝角度θkが直立角度θkeになるまで立ち上がり動作を補助する。つまり、着座角度θksから所定膝角度θkまでは、補助椅子2及び補助装具3によって補助し、所定膝角度θkから直立角度θkeまでは、補助装具3のみで補助する。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、トルクセンサ42により検出される発揮関節トルクThに応じて、必要トルクTの一部のみが補助されるように、椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御する。
Specifically, the
また、椅子制御装置29は、操作パネル18の表示部18bにトルクセンサ42により検出された発揮関節トルクThの必要トルクTに対する割合、及び運動量センサ17により検出された脈拍数Nが表示させる。なお、装具制御装置40は、足首角度θfが所定角度範囲内で保持されるように足装具駆動装置49の作動を制御する。これにより、被補助者Hが転倒等することが防止されるようになっている。
Further, the
このように構成された立ち上がり補助システム1では、被補助者Hが操作パネル18の操作部18aを操作することにより、立ち上がり動作の補助が開始される。これにより、図4に示すように、座面21が上方に押し上げられるとともに、膝装具31が伸張することにより、被補助者Hの立ち上がり動作が補助され、その訓練が行われる。
In the start-up
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)立ち上がり補助システム1は、被補助者Hが着座する着座部13の座面21を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子2を備えた。そして、立ち上がり補助システム1は、膝角度θkを検出する膝角度センサ41と、検出される膝角度θkに基づいて、座面21を押し上げる椅子駆動装置28の作動を制御する椅子制御装置29とを備えた。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The standing
上記構成によれば、椅子制御装置29は、膝角度センサ41により検出される膝角度θkに基づいて、椅子駆動装置28の作動を制御するため、被補助者Hの姿勢に応じた適切な押し上げ力で立ち上がり動作を補助することができるようになる。
According to the above configuration, the
(2)立ち上がり補助システム1は、被補助者Hの脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具3と、検出される膝角度θkに基づいて膝装具駆動装置39の作動を制御する装具制御装置40とを備えた。
(2) The stand-up
上記構成によれば、装具制御装置40は、膝角度センサ41により検出される膝角度θkに基づいて、膝装具駆動装置39の作動を制御するため、被補助者Hの姿勢に応じた適切な補助関節トルクで立ち上がり動作を補助することができるようになる。
According to the above configuration, the orthosis control device 40 controls the operation of the knee
ここで、特に立ち上がり動作の後半において、補助に最適な座面21の位置は、体格等の個人差に起因して被補助者H毎にばらつくため、補助椅子2による補助のみでは、立ち上がり動作を最後まで十分に補助することは困難である。この点、上記構成によれば、補助装具3により、被補助者Hの膝関節を直接屈伸させることで、被補助者Hの立ち上がり動作を補助するため、立ち上がり動作の最後まで十分に補助することができる。また、補助装具3は、補助椅子2と協調して立ち上がり動作を補助するため、補助装具3のみで補助する場合に比べ、同補助装具3が大型化することを抑制できる。
Here, particularly in the latter half of the rising motion, the position of the
(3)椅子制御装置29及び装具制御装置40は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θkに応じた必要トルクTよりも小さくなるように椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御する。したがって、被補助者Hの姿勢に応じた適切な力で補助することができ、効果的に立ち上がり動作の訓練を行うことができる。
(3) The
(4)被補助者Hが膝角度θkを変化させるために発揮する発揮関節トルクThを測定するトルクセンサ42を備えた。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、発揮関節トルクThに応じて必要トルクTの一部のみが補助されるように、椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御するため、立ち上がり訓練をより効果的に行うことができる。
(4) A
(5)椅子制御装置29は、操作パネル18の表示部18bに発揮関節トルクThの必要トルクTに対する割合を表示するため、被補助者Hが訓練量を定量的に判断することができるようになる。
(5) The
(6)補助椅子2に脈拍数Nを測定する運動量センサ17を設けた。そして、椅子制御装置29は、操作パネル18の表示部18bに脈拍数Nを表示するため、被補助者Hの健康状態に合わせて立ち上がり動作の訓練を行ったり、訓練により被補助者Hに加わる負荷を定量的に判断したりすることができるようになる。
(6) The
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図5に示す立ち上がり補助システム1は、被補助者Hの立ち上がり動作による負担をなくすことを目的とするものである。同図に示すように、着座部13内には、座面21に加わる座面荷重W1を検出する座面荷重センサ61が設けられている。また、肘掛け部16には、肘掛け部16に加わる肘掛け荷重W2を検出する肘掛け荷重センサ62が設けられている。さらに、足置き部19には、足置き部19に加わる足置き荷重W3を検出する足置き荷重センサ63が設けられている。なお、本実施形態では、各荷重センサ61〜63には、周知のロードセルが採用されている。
The purpose of the
図6に示すように、各荷重センサ61〜63は、椅子制御装置29に接続されている。そして、椅子制御装置29の制御部51には、通信部52,56を介して膝角度センサ41により検出される膝角度θkが入力される。一方、装具制御装置40の制御部55には、通信部52,56を介して各荷重W1〜W3が入力される。
As shown in FIG. 6, the
椅子制御装置29及び装具制御装置40は、膝角度θkが大きくなるにつれて、補助椅子2の押し上げ力と補助装具3の補助関節トルクとの合計が徐々に減少するように、椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御する。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θkに応じた必要トルクTよりも大きくなるように制御することで、立ち上がり動作による負担をなくすようにしている。なお、本実施形態の椅子制御装置29は、座面荷重センサ61により検出される座面荷重W1が予め設定された所定荷重となるように押し上げ力を制御する。
The
また、椅子制御装置29は、各荷重センサ61〜63により検出される各荷重W1〜W3の増減に基づいて被補助者Hが立ち上がろうとしているか否かを判定し、その判定結果に基づいて椅子駆動装置28を駆動して立ち上がり動作の補助を開始する。具体的には、椅子制御装置29は、座面荷重W1が所定値以上減少し、かつ肘掛け荷重W2及び足置き荷重W3がそれぞれ所定値以上増加した場合に、被補助者Hが立ち上がろうとしていると判定する。同様に、装具制御装置40は、各荷重センサ61〜63により検出される各荷重W1〜W3の増減に基づいて、膝装具駆動装置39及び足装具駆動装置49を駆動して立ち上がり動作の補助を開始する。すなわち、本実施形態では、各荷重センサ61〜63、椅子制御装置29及び装具制御装置40により立ち上がり判定手段が構成されている。
Further, the
このように構成された立ち上がり補助システム1では、被補助者Hが着座部13に着座した状態から立ち上がろうとして、被補助者Hの重心が移動すると、自動で椅子駆動装置28、膝装具駆動装置39及び足装具駆動装置49が駆動する。そして、上記第1実施形態と同様に、座面21が上方に押し上げられるとともに、膝装具31が伸張することにより、被補助者Hの立ち上がり動作が補助される(図4参照)。
In the stand-up
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第1実施形態の(1),(2)の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
(7)椅子制御装置29及び装具制御装置40は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θkに応じた必要トルクTよりも大きくなるように、椅子駆動装置28及び膝装具駆動装置39の作動を制御する。したがって、被補助者Hの姿勢に応じた適切な力で補助することができ、被補助者Hの姿勢を崩すことなく、速やかに立ち上がらせることができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effects can be achieved.
(7) The
(8)椅子制御装置29及び装具制御装置40は、各荷重センサ61〜63により検出される各荷重W1〜W3の増減に基づいて被補助者Hの立ち上がろうとしているか否かを判定する。そして、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、被補助者Hが立ち上がろうとしていると判定した場合には、立ち上がり動作の補助を開始する。
(8) The
上記構成によれば、自動で補助椅子2及び補助装具3による補助を開始することができる。特に、本実施形態では、複数の荷重センサ61〜63により検出される各荷重W1〜W3の増減に基づいて判定を行うため、精度良く、自動で立ち上がり動作を補助することができる。
According to the said structure, the assistance by the
(9)椅子制御装置29は、座面荷重センサ61により検出される座面荷重W1が予め設定された所定荷重となるように押し上げ力を制御するため、被補助者Hの立ち上がり動作を円滑に補助することができる。
(9) The
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第1実施形態では、トルクセンサ42により被補助者Hが発揮する発揮関節トルクThを検出した。しかし、これに限らず、例えば座面荷重センサや肘掛け荷重センサ等を設け、これら各荷重センサにより検出される座面荷重や肘掛け荷重と、膝角度θkに応じた必要トルクTとに基づいて発揮関節トルクThを推定してもよい。また、膝角度に応じた必要トルクTと膝装具駆動装置39に設けられたモータの負荷とに基づいて発揮関節トルクThを推定してもよい。さらに、各荷重センサ61〜63及びモータの負荷等に基づいて推定される複数の推定値に基づいて発揮関節トルクThを推定してもよい。
In addition, each said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the first embodiment, the
・上記第1実施形態では、操作パネル18の表示部18bに発揮関節トルクThの必要トルクTに対する割合を表示したが、これに限らず、例えば発揮関節トルクThの数値自体等を表示してもよい。
In the first embodiment, the ratio of the required joint torque Th to the required torque T is displayed on the
・上記第1実施形態では、運動量センサ17により測定された脈拍数Nを操作パネル18の表示部18bに表示することにより、被補助者Hの健康状態を管理するようにした。しかし、これに限らず、例えば椅子制御装置29及び装具制御装置40が脈拍数Nに応じて、訓練の実行可否を判定したり、押し上げ力及び補助関節トルクの大きさ(立ち上がり動作により被補助者Hに加わる負荷)を調整したりしてもよい。また、運動量センサ17により脈拍数Nを測定したが、これに限らず、心電図や血圧値、あるいは呼吸数等を測定してもよい。
In the first embodiment, the health state of the assistant H is managed by displaying the pulse rate N measured by the
・上記第2実施形態では、椅子制御装置29及び装具制御装置40は、各荷重センサ61〜63で検出される各荷重W1〜W3の増減に基づいて被補助者Hの立ち上がろうとしているか否かを判定するようにした。しかし、これに限らず、各荷重W1〜W3の少なくとも1つの増減に基づいて判定すればよく、例えば座面荷重W1の増減のみに基づいて判定してもよい。また、例えば図7に示すように、被補助者Hの立ち上がり意思に関する生体信号として筋電(筋肉の活動電位)を測定する意思センサ71を膝装具31に設け、意思センサ71により検出される筋電に基づいて立ち上がろうとしているか否かを判定してもよい。なお、意思センサ71は、測定する立ち上がり意思に関する生体信号として、脳波や脳血流等を測定してもよい。同様に、上記第1実施形態において、自動で補助を開始してもよい。
In the second embodiment, the
・第2実施形態において、上記第1実施形態のように被補助者Hが操作パネルの操作部を操作することにより補助を開始してもよい。
・上記第2実施形態では、補助椅子2に各荷重センサ61〜63を1つずつ設けたが、これに限らず、各荷重センサ61〜63をそれぞれ複数設けてもよい。これにより、被補助者Hが立ち上がろうとしているか否かを精度良く判定することができる。
-In 2nd Embodiment, as the said 1st Embodiment, the assistance person H may start assistance by operating the operation part of an operation panel.
-In the said 2nd Embodiment, although each load sensor 61-63 was provided one by one in the
・上記各実施形態において、各荷重センサ61〜63により被補助者Hの体重を測定するとともに、その体重に基づいて体格を推定し、その推定した体格に応じて立ち上がり動作を補助する際の座面21の高さや角度等を変更してもよい。
In each of the above embodiments, the weight of the person being assisted H is measured by each of the
・上記各実施形態において、補助椅子2で発生する押し上げ力及び補助装具3で発生する補助関節トルクの大きさを切り替えるスイッチを設け、訓練を目的とするモードと立ち上がり動作による負担を軽減することを目的とするモードとを切り替え可能としてもよい。また、上記第1実施形態では、上記スイッチにより立ち上がり動作の訓練の負荷を変更できるようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, a switch for switching the push-up force generated in the
・上記各実施形態では、椅子駆動装置28の作動を制御する椅子制御装置29と、膝装具駆動装置39及び足装具駆動装置49の作動を制御する装具制御装置40とを備えた。しかし、これに限らず、1つの制御装置で、椅子駆動装置28、膝装具駆動装置39及び足装具駆動装置49の作動を制御してもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、補助椅子2に肘掛け部16及び足置き部19を設けたが、これに限らず、補助椅子2に肘掛け部16及び足置き部19を設けなくてもよい。
・上記各実施形態では、補助装具3が膝装具31と足装具32とを備える構成としたが、これに限らず、補助装具3が膝装具31のみを備える構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、膝装具31に膝装具駆動装置39を設け、補助関節トルクを付与可能に構成したが、これに限らず、膝装具駆動装置39を設けず、膝角度センサ41のみを有する構成としてもよい。なお、この場合には、補助椅子2のみで被補助者Hの立ち上がり動作を補助することになる。
In each of the above-described embodiments, the
1…立ち上がり補助システム、2…補助椅子、3…補助装具、13…着座部、16…肘掛け部、17…運動量センサ、18…操作パネル、18a…操作部、18b…表示部、19…足置き部、21…座面、28…椅子駆動装置、29…椅子制御装置、31…膝装具、32…足装具、39…膝装具駆動装置、40…装具制御装置、41…膝角度センサ、49…足装具駆動装置、61…座面荷重センサ、62…肘掛け荷重センサ、63…足置き荷重センサ、71…意思センサ、H…被補助者、Th…発揮関節トルク、W1…座面荷重、W2…肘掛け荷重、W3…足置き荷重、θk…膝角度。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記着座部に着座した被補助者の膝関節の角度を検出する膝角度センサと、
前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助椅子の作動を制御する椅子制御装置と、を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。 An auxiliary chair capable of pushing up the seating surface of the seating portion on which the assistant is seated above the normal position;
A knee angle sensor for detecting the angle of the knee joint of the assistant seated on the seat;
And a chair control device that controls the operation of the auxiliary chair based on a knee angle detected by the knee angle sensor.
被補助者の脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具と、
前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助装具の作動を制御する装具制御装置と、を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。 The start-up assistance system according to claim 1,
An auxiliary device that is attached to the leg of the person being assisted and can assist in bending and stretching the knee joint;
And a brace control device that controls the operation of the auxiliary brace based on the knee angle detected by the knee angle sensor.
被補助者が膝角度を変化させるために発揮する発揮関節トルクを検出する発揮関節トルク検出手段を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。 The start-up assistance system according to claim 1 or 2,
A stand-up assist system comprising a exerted joint torque detecting means for detecting a exerted joint torque exhibited by a person being assisted to change the knee angle.
被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定する立ち上がり判定手段を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。 In the stand-up assistance system as described in any one of Claims 1-3,
A rising assistance system comprising rising judgment means for judging whether or not an assistant is going to stand up.
前記立ち上がり判定手段は、前記座面に加わる座面荷重を検出する座面荷重センサ、被補助者の腕が置かれる肘掛け部に加わる肘掛け荷重を検出する肘掛け荷重センサ、及び被補助者の足が置かれる足置き部に加わる足置き荷重を検出する足置き荷重センサの少なくとも1つの荷重センサを備え、該荷重センサにより検出される荷重の増減に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することを特徴とする立ち上がり補助システム。 The start-up assistance system according to claim 4,
The rising determination means includes a seating load sensor that detects a seating surface load applied to the seating surface, an armrest load sensor that detects an armrest load applied to an armrest portion on which the arm of the assistant is placed, and a leg of the assistant It is provided with at least one load sensor of a foot load sensor for detecting a foot load applied to the foot rest to be placed, and whether or not the assistant is going to stand up based on the increase or decrease of the load detected by the load sensor. A stand-up assist system characterized by judging.
前記立ち上がり判定手段は、被補助者の立ち上がり意思に関する生体信号を検出する意思センサを備え、該意思センサにより検出される生体信号に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することを特徴とする立ち上がり補助システム。 The start-up assistance system according to claim 4 or 5,
The rising determination means includes a intention sensor that detects a biological signal related to the rising intention of the assistant, and determines whether or not the assistant is going to stand up based on the biological signal detected by the intention sensor. A featured start-up assist system.
被補助者の運動量に関する生体信号を検出する運動量センサを備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。 In the rising assistance system as described in any one of Claims 1-6,
A stand-up assistance system comprising a momentum sensor for detecting a biological signal related to a momentum of a person being assisted.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014180455A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Univ Of Tsukuba | Bending and stretching motion support device |
CN105342805A (en) * | 2015-09-29 | 2016-02-24 | 南京康龙威康复医学工程有限公司 | Correcting type intelligent upper limb rehabilitation training device for children |
KR101628121B1 (en) * | 2014-12-24 | 2016-06-09 | 현대자동차 주식회사 | Seat adjusting device and seat adjusting method |
JP2016168122A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | Movement support device |
JP2017086871A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Standing-up assistance method and apparatus |
JP2017158804A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Life support system, walking assist robot and life support method |
JP2018038784A (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Standing action support device, and standing action support method and program |
JP2018102537A (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | サンヨーホームズ株式会社 | Chair type robot |
-
2011
- 2011-09-08 JP JP2011196327A patent/JP2013056041A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014180455A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Univ Of Tsukuba | Bending and stretching motion support device |
KR101628121B1 (en) * | 2014-12-24 | 2016-06-09 | 현대자동차 주식회사 | Seat adjusting device and seat adjusting method |
JP2016168122A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | Movement support device |
CN105342805A (en) * | 2015-09-29 | 2016-02-24 | 南京康龙威康复医学工程有限公司 | Correcting type intelligent upper limb rehabilitation training device for children |
JP2017086871A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Standing-up assistance method and apparatus |
JP2017158804A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Life support system, walking assist robot and life support method |
CN107174441A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 松下知识产权经营株式会社 | Life accessory system, walking auxiliary robot and life householder method |
US10765585B2 (en) | 2016-03-09 | 2020-09-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Walking assistance robot for assisting smooth start of user's action after standing up from chair |
JP2018038784A (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Standing action support device, and standing action support method and program |
JP2018102537A (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | サンヨーホームズ株式会社 | Chair type robot |
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