JP2014023795A - Information generation device and information generation method, program for information generation and information recording medium - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information generation device or the like capable of effectively estimating the effect of assistance of a walking assist robot in a wide range.SOLUTION: Data for estimation showing a relation between assist force to be outputted by a driving unit 10 when exercise is assisted and own power generated when a patient himself/herself uses muscle during exercise accompanied with the assistance is generated in advance and acquired, a current value of a driving current for driving the driving unit 10 is detected during actual recovery training or the like is detected, and information showing the own power outputted by the patient during exercise assistance is generated on the basis of the detected current value and the acquired data for estimation.

Description

本発明は、情報生成装置並びに情報生成方法、情報生成用プログラム及び情報記録媒体の技術分野に属する。より詳細には、その膝関節の屈曲動作等に対して他動的な補助を受けて運動する被補助者の状態を示す情報を生成する情報生成装置並びに情報生成方法、当該情報生成装置用のプログラム及び当該プログラムが記録されている情報記録媒体の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of an information generation apparatus, an information generation method, an information generation program, and an information recording medium. More specifically, an information generating device and an information generating method for generating information indicating the state of a person to be supported who exercises with passive assistance for the knee joint bending motion, etc. It belongs to the technical field of a program and an information recording medium on which the program is recorded.

膝疾患の患者が行う歩行のための回復訓練等(いわゆるリハビリテーション)において、従来は、その患者が必要な回復訓練等を自力で行っていた。一方近年では、モータ等の駆動源を使用する他動的な回復訓練等(外力を用いて行う回復訓練等)が行われ始めている。このような他動的な回復訓練等には、その患者の身体に装着されて歩行における膝関節部の動きを補助する、いわゆる装着型の歩行アシストロボットが用いられる。この歩行アシストロボットは、例えば充電池、CPU、各種センサ及びアクチュエータ等を備えるものであり、患者の膝関節部を含む上腿部及び下腿部にハーネス等を用いて装着され、膝関節部の動きを補助する(換言すれば強制的に動かす)ように動作する。即ち、適切な歩行パターンにおける膝関節部としての動きが実現されるように歩行アシストロボットが動作して、当該膝関節部を動かす。これにより患者は、歩行アシストロボットによる動きに追随するように自立歩行することで、必要な回復訓練等を行える。   Conventionally, in recovery training for a gait patient (so-called rehabilitation) performed by a patient with knee disease, the patient has performed necessary recovery training by himself / herself. On the other hand, in recent years, other dynamic recovery training using a driving source such as a motor (such as recovery training using external force) has started. For such passive recovery training, a so-called wearable walking assist robot that is worn on the patient's body and assists the movement of the knee joint during walking is used. The walking assist robot includes, for example, a rechargeable battery, a CPU, various sensors, an actuator, and the like, and is attached to the upper thigh and the lower thigh including a patient's knee using a harness or the like. It works to assist the movement (in other words, force it to move). That is, the walking assist robot operates to move the knee joint so that the movement as the knee joint in an appropriate walking pattern is realized. Thus, the patient can perform necessary recovery training and the like by walking independently so as to follow the movement by the walking assist robot.

一方、上述したような歩行アシストロボットを用いて患者の回復訓練等を補助する場合、例えばその回復訓練等の進捗管理や患者へ与えるべきアドバイスを検討するための資料として、回復訓練等中における患者の歩行能力(言い換えれば、回復訓練の効果)を把握する必要がある。また同様の資料として、回復訓練等中における歩行アシストロボットのアシスト状態を把握することも必要である。このときの「アシスト状態」とは、例えば、回復訓練等中において歩行アシストロボットにより患者が補助されている程度、言い換えれば、回復訓練等中において歩行アシストロボットが当該アシストとして発揮している出力(パワー)であると言える。そしてこれら歩行能力やアシスト状態の把握のため、従来では、歩行の際に使用される患者の筋肉の状態を示す指標(パラメータ)として当該筋肉の筋電位を測定することが行われていた。   On the other hand, when assisting patient recovery training using the walking assist robot as described above, for example, the patient during recovery training, etc. as a material for examining progress management of the recovery training and advice to be given to the patient It is necessary to grasp the walking ability (in other words, the effect of recovery training). Also, as a similar material, it is necessary to grasp the assist state of the walking assist robot during recovery training or the like. The “assist state” at this time is, for example, the degree to which the patient is assisted by the walking assist robot during recovery training or the like, in other words, the output that the walking assist robot exhibits as the assist during the recovery training or the like ( Power). In order to grasp these walking ability and assist state, conventionally, the myoelectric potential of the muscle has been measured as an index (parameter) indicating the state of the patient's muscle used during walking.

ここで、従来行われている筋電位の測定では、先ず歩行に関与する筋肉(即ち筋電位の検出対象たる筋肉)を患者側で特定し、その筋肉における筋電位の測定位置を決め、その測定位置に筋電位センサを貼り付けて測定することが行われる。しかしながらこの場合、筋電位センサを患者に固定するに当たって、その患者は肌を露出する必要がある。このことは、患者が女性である場合は抵抗を感じる場合がある。また一般に、筋電位には個人差があり、更に同じ患者でも測定日によっても検出値に変動があるため、筋電位としての「絶対値」は求めることが難しく、従って従来では、所定の基準との間における相対値として筋電位を検出せざるを得ない状態であった。   Here, in the conventional measurement of myoelectric potential, first, a muscle involved in walking (that is, a muscle for which myoelectric potential is to be detected) is specified on the patient side, a measurement position of myoelectric potential in that muscle is determined, and the measurement is performed. Measurement is performed by attaching a myoelectric potential sensor to the position. However, in this case, in fixing the myoelectric potential sensor to the patient, the patient needs to expose the skin. This may feel resistance if the patient is a woman. In general, there are individual differences in myoelectric potential, and even in the same patient, the detected value varies depending on the date of measurement. Therefore, it is difficult to obtain an “absolute value” as myoelectric potential. Myoelectric potential had to be detected as a relative value between the two.

一方、上述した相対値としての筋電位の測定の場合、上記所定の基準とは、例えば、筋電位の測定対象たる筋肉の筋力が最大になるように患者が意識的にその筋肉を動かした時の筋電位となる。そしてこれとの相対値として筋電位を測定することから、その基準を用いたいわゆるキャリブレーションを事前に行う必要がある。しかしながらこの場合にも、回復訓練等の対象となる者は、健常者ではなく、膝関節疾患、股関節疾患、不全麻痺、片麻痺等の疾患等を持つ患者の場合が多く、そもそも上述したような「筋力が最大となるように筋肉を動かすこと」自体が困難な場合もあった。   On the other hand, in the case of measuring the myoelectric potential as the relative value described above, the predetermined reference is, for example, when the patient consciously moves the muscle so that the muscle strength of the muscle to be measured is maximized. Of myoelectric potential. Since the myoelectric potential is measured as a relative value to this, it is necessary to perform so-called calibration using the reference in advance. However, even in this case, the person who is the target of recovery training is not a healthy person, but is often a patient with a disease such as knee joint disease, hip joint disease, insufficiency paralysis, hemiplegia, etc. In some cases, “moving muscles to maximize muscle strength” itself was difficult.

他方、筋電位の測定では一般に、運動の種類等に応じて測定対象たる筋肉を特定し、その特定された筋肉における測定位置を更に特定し、また当該測定自体も実際の運動とほぼ同時期に行う必要があり、運動としての一連の動作で、そのタイミングで得られた相対値に基づいてそのタイミングにおける効果をその都度確認する必要があった。   On the other hand, in the measurement of myoelectric potential, generally, the muscle to be measured is specified according to the type of exercise, etc., the measurement position in the specified muscle is further specified, and the measurement itself is almost at the same time as the actual exercise. It was necessary to check the effect at each timing based on the relative value obtained at that timing in a series of movements as exercise.

しかしながら、上述したいずれの場合でも、個人差が大きいこと等に起因して、筋電位を図るための筋肉を特定すること自体が難しく、また、例えばかぶれ等の理由により筋電位を検出するセンサの皮膚への貼り付け場所を常に一定とすることができないため、一定条件の下での経時的な筋電位の変化の検出及びそれらの比較が困難な状況にあった。   However, in any of the above-described cases, it is difficult to specify a muscle for measuring myoelectric potential due to large individual differences, and a sensor for detecting myoelectric potential for reasons such as rash. Since the place where it is applied to the skin cannot always be constant, it has been difficult to detect changes in myoelectric potential over time under a certain condition and to compare them.

これらに加えて更に、上述した回復訓練等の対象である歩行動作は、通常「立脚期」と「遊脚期」とにより構成されるが、このうちアシストの対象となるのは、通常遊脚期の動作である。そしてこの遊脚期では、人の体から見た場合、例えば膝関節部を例にとっても、その屈曲動作又は伸展動作それぞれに関与する筋肉が相互に異なっている。具体的には、屈曲動作ではハムストリングス及び大腿二頭筋等が関与しており、これに対して伸動作展では、大腿直筋及び内側広筋等の複数の筋肉が関与し、複数の測定点を一度に設けないと必要十分な筋電位の測定ができない。   In addition to these, the walking motion that is the target of the recovery training described above is usually composed of a “stance phase” and a “swing phase”. It is the operation of the period. In this swing phase, when viewed from the human body, for example, even in the case of the knee joint, for example, the muscles involved in the bending motion or the stretching motion are different from each other. Specifically, hamstrings, biceps femoris, etc. are involved in flexion movements, while stretching exercises involve multiple muscles, such as rectus femoris and medial vastus muscles, and multiple measurements. Necessary and sufficient myoelectric potential cannot be measured unless points are provided at once.

以上述べたように、筋肉から直接筋電位を測定する従来の手法では、患者の状態等に起因して筋電位測定自体が非常に困難であること、及び患者の自立的な歩行能力と歩行アシストロボットによるアシストの効果との区別ができず、回復訓練等としての有効な運用及び効果的な訓練ができない場合が多かった。   As described above, in the conventional method of measuring the myoelectric potential directly from the muscle, the myoelectric potential measurement itself is very difficult due to the patient's condition and the like, and the patient's independent walking ability and walking assist. In many cases, it cannot be distinguished from the effect of assist by the robot, and effective operation and effective training as recovery training cannot be performed.

そこで従来から、筋電位以外の要素を加えて歩行アシストロボットによる補助の効果等を推定しようとする試みが為されていた。このような試みについての従来技術としては、例えば下記特許文献1に開示されているものがある。   Thus, conventionally, attempts have been made to estimate the effect of assistance by the walking assist robot by adding elements other than myoelectric potential. As a prior art about such a trial, there exists what is disclosed by the following patent document 1, for example.

特開2006−075456号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-075456

しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術では、人と床の接触力(いわゆる床反力)を用いた推定処理であるため、上述したような遊脚期、即ち人の脚と床とが接触していない期間における補助の効果等を推定するのは無理があり、またその推定可能範囲も限られたものとなるという問題点がある。   However, since the technique disclosed in Patent Document 1 is an estimation process using a contact force between a person and a floor (so-called floor reaction force), the swing period as described above, that is, a person's leg and floor There is a problem that it is impossible to estimate the effect of assistance in a period when the contact is not made, and the estimation possible range is limited.

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、被補助者の素肌に諸検出器具を直接装着することなく、且つ患者自身がその筋肉の使用により出している力を遊脚期/立脚期の区別なく推定可能とすることで、歩行アシストロボットによるアシスト状態及び補助の効果等を広い範囲で効果的に推定することが可能な情報生成装置並びに情報生成方法、当該情報生成装置用のプログラム及び当該プログラムが記録されている情報記録媒体を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem is that the patient himself / herself does not wear various detection devices directly on the person's skin and uses the muscles. An information generation device and an information generation method capable of effectively estimating the assist state and assist effect of the walking assist robot in a wide range by making it possible to estimate the force without distinction between the swing phase / stance phase, The object is to provide a program for the information generation apparatus and an information recording medium in which the program is recorded.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する駆動ユニット等の補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する記憶部等の関係情報記憶手段と、前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出するCPU等の検出手段と、前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成するCPU等の生成手段と、を備える。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that the auxiliary means force output by the auxiliary means such as a drive unit that is electrically driven and assists the movement of the person being assisted is provided. A relational information storage means such as a storage unit for storing relational information indicating a relation between the assistance person's own power generated by the use of the muscle during the exercise accompanied by the assistance, and the auxiliary means. Detection means such as a CPU that detects at least one of the current and voltage of the drive current that drives the auxiliary means during the auxiliary, the at least one detected, and the stored relation information And generating means such as a CPU that generates assistance force information indicating the assistance force at the time of assistance.

上記の課題を解決するために、請求項8に記載の発明は、電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する駆動ユニット等の補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する記憶部等の関係情報記憶手段を備える情報生成装置において実行される情報生成方法において、前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出する検出工程と、前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成する生成工程と、を含む。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 8 is characterized in that the auxiliary means force output by the auxiliary means such as a drive unit that is electrically driven and assists the movement of the person being assisted is provided. In an information generating apparatus comprising a relational information storage means such as a storage unit for storing relational information indicating a relation between the assistance person's own power generated by using the muscle during the exercise with the assistance. In the information generation method to be executed, a detection step of detecting at least one of a current and a voltage of a drive current that drives the auxiliary unit at the time of the auxiliary by the auxiliary unit, and at least one of the detected And a generating step of generating, based on the stored relationship information, assistance person power information indicating the assistance person power at the time of the assistance.

上記の課題を解決するために、請求項9に記載の発明は、電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する駆動ユニット等の補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段を備える情報生成装置に含まれるコンピュータを、前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出する検出手段、及び、前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成する生成手段、として機能させる。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 9 is characterized in that the auxiliary means force output by the auxiliary means such as a drive unit that is electrically driven and assists the movement of the person being assisted is provided. A computer included in an information generating device comprising relational information storage means for storing relational information indicating a relation between the assistance person's own power generated by the use of muscles during the exercise accompanied by the assistance; , Detecting means for detecting at least one of a current and a voltage of a driving current for driving the auxiliary means at the time of the assistance by the auxiliary means, and at least one of the detected values, which are stored. Based on the relationship information, it is made to function as a generating means for generating auxiliary person power information indicating the auxiliary person power at the time of the assistance.

上記の課題を解決するために、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の情報生成用プログラムが請求項9に記載の前記コンピュータにより読み取り可能に記録されている。   In order to solve the above-described problem, an information generation program according to claim 9 is recorded so as to be readable by the computer according to claim 9.

請求項1又は請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の発明によれば、補助手段力と被補助者力との関係を示す関係情報と、補助手段の駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて生成された被補助者力情報を用いることにより、例えば被補助者の素肌に諸検出器具を直接装着することなく、運動補助の際の被補助者力を推定することができる。   According to the invention described in any one of claims 1 or 8 to 10, the relationship information indicating the relationship between the assisting means force and the person being assisted, and the current and voltage of the driving current of the assisting means By using the assistance force information generated based on at least one of the above, for example, without attaching the detection devices directly to the skin of the assistance person, the assistance person force at the time of exercise assistance can be obtained. Can be estimated.

上記の課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の情報生成装置において、前記関係情報は、前記補助手段力の変化に対応して変化する前記駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、前記被補助者力の変化に対応して変化する筋電位と、の関係を示す関係情報であるように構成される。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is the information generating device according to claim 1, wherein the relational information includes the drive current that changes in response to a change in the auxiliary means force. It is configured so as to be relationship information indicating a relationship between at least one of current and voltage and myoelectric potential that changes in response to a change in the assistance force.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、関係情報が駆動電流と筋電位との関係を示す関係情報であるので、筋電位との関係で被補助者力情報を生成することから、被補助者力をより正確に示す被補助者力情報を生成することができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the operation of the invention described in claim 1, since the relationship information is relationship information indicating the relationship between the drive current and the myoelectric potential, the relationship information is related to the myoelectric potential. Since the assistant power information is generated, it is possible to generate the assistant power information indicating the assistance power more accurately.

上記の課題を解決するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の情報生成装置において、前記運動は前記被補助者の膝関節の伸展又は屈曲を含む運動であり、前記関係情報は、前記駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と前記筋電位との関係を前記伸展又は前記屈曲について予め設定された角度ごとに示す関係情報であるように構成される。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is the information generation device according to claim 2, wherein the exercise is exercise including extension or flexion of the knee joint of the assistant. The relationship information is configured to be relationship information indicating a relationship between at least one of the current and voltage of the driving current and the myoelectric potential for each angle set in advance for the extension or the bending.

請求項3に記載の発明の作用によれば、請求項2に記載の発明の作用に加えて、被補助者の運動がその膝関節の伸展又は屈曲を含む運動であり、関係情報が、駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と筋電位との関係を膝関節の伸展又は屈曲についての角度ごとに示すので、被補助者力をより正確に示す被補助者力情報を生成することができる。   According to the operation of the invention described in claim 3, in addition to the operation of the invention described in claim 2, the movement of the assistant is an exercise including extension or flexion of the knee joint, and the related information is the drive Since the relationship between at least one of the current and voltage and the myoelectric potential is shown for each angle of knee joint extension or flexion, it is possible to generate assistance force information more accurately showing assistance force. it can.

上記の課題を解決するために、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報生成装置において、前記関係情報記憶手段は、前記補助手段を装着して当該補助手段による前記補助を受ける前記被補助者についての前記補助手段力と前記被補助者力との関係を示す前記関係情報を記憶しており、前記生成手段は、当該被補助者についての前記関係情報を前記関係情報記憶手段から読み出し、当該読み出された関係情報と、前記装着されている補助手段について検出された前記電流及び前記電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、当該被補助者についての前記被補助者力情報を生成するように構成される。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is the information generating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the relational information storage means is provided with the auxiliary means. And storing the relationship information indicating the relationship between the assistance means force and the assistance person power for the assistance person who receives the assistance by the assistance means, and the generation means is for the assistance person Based on the read relation information and at least one of the current and the voltage detected for the attached auxiliary means, based on the relation information storage means It is comprised so that the said assistance person power information about an assistance person may be produced | generated.

請求項4に記載の発明の作用によれば、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、補助手段を装着してその補助を受ける被補助者についての関係情報が記憶されており、その関係情報と、装着されている補助手段について検出された駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、当該被補助者についての被補助者力情報を生成するので、その被補助者に対して特化した被補助者力情報を生成することができる。   According to the operation of the invention described in claim 4, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 3, the auxiliary person wearing the auxiliary means and receiving the assistance is provided. Relationship information is stored, and based on the relationship information and at least one of the current and voltage of the drive current detected for the attached auxiliary means, the power of the person to be supported for the person to be supported Since the information is generated, it is possible to generate assistance force information specialized for the assistance person.

上記の課題を解決するために、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報生成装置において、前記関係情報記憶手段は、複数の前記被補助者について、各前記被補助者についての前記補助手段力と前記被補助者力との関係をそれぞれ示す前記関係情報を相互に識別可能に記憶しており、前記生成手段は、前記補助手段を装着して当該補助手段による前記補助を受けている前記被補助者についての前記関係情報を前記関係情報記憶手段から読み出し、当該読み出された関係情報と、前記装着されている補助手段について検出された前記電流及び前記電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、前記補助を受けている前記被補助者についての前記被補助者力情報を生成するように構成される。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is the information generating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the relation information storage means includes a plurality of the subordinates. For each person, the relationship information indicating the relationship between the assistance means power and the assistance person power for each person being assisted is stored so as to be mutually identifiable, and the generation means wears the assistance means Then, the relation information about the person being assisted by the assistance means is read from the relation information storage means, and the read relation information and the attached assistance means are detected. Based on at least one of the current and the voltage, the assistance force information on the assistance person receiving the assistance is generated.

請求項5に記載の発明によれば、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、複数の被補助者についての関係情報が識別可能に記憶されており、補助手段による補助を受けている被補助者についての関係情報と、装着されている補助手段について検出された駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、補助を受けている被補助者についての被補助者力情報を生成するので、複数の被補助者について情報生成装置を共用しつつ、補助を受けている被補助者に対して特化した被補助者力情報を生成することができる。   According to the invention described in claim 5, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 3, related information about a plurality of assistants is stored in an identifiable manner. Assistance is received based on the relationship information about the person being assisted by the assistance means and at least one of the current and voltage of the drive current detected for the attached assistance means. Since assistance person power information about the assistance person is generated, the assistance person power information specialized for the assistance person who is receiving assistance is generated while sharing the information generation device for a plurality of assistance persons. can do.

上記の課題を解決するために、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の情報生成装置において、前記生成された被補助者力情報により示される前記被補助者力を告知する表示部等の告知手段を更に備える。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 6 is indicated by the generated assistee force information in the information generating device according to any one of claims 1 to 5. Notification means such as a display unit for notifying the assistance force is further provided.

請求項6に記載の発明の作用によれば、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、生成された被補助者力情報により示される被補助者力を告知するので、例えば補助を受けている被補助者に付き添う第三者が被補助者力を認識することができる。   According to the operation of the invention described in claim 6, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 5, the assistance force shown by the generated assistance force information. Therefore, for example, a third party attending the assistance recipient who is receiving assistance can recognize the assistance force.

上記の課題を解決するために、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の情報生成装置において、前記生成手段は、前記補助手段による前記補助を受けた前記運動中に前記被補助者力情報を生成し、前記告知手段は、前記被補助者力情報の生成の都度、前記生成された被補助者力情報により示される前記被補助者力を告知する。   In order to solve the above-mentioned problem, according to a seventh aspect of the present invention, in the information generating device according to the sixth aspect, the generating means is configured to support the assistance during the exercise with the assistance by the auxiliary means. Human power information is generated, and the notification means notifies the auxiliary power indicated by the generated auxiliary power information every time the auxiliary power information is generated.

請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明の作用に加えて、補助手段による補助を受けた運動中に被補助者力情報を生成し、その被補助者力情報の生成の都度、被補助者力を告知するので、補助手段の補助を受けた運動中に、リアルタイムで第三者が被補助者力を認識することができる。   According to the invention described in claim 7, in addition to the operation of the invention described in claim 6, assistance force information is generated during the exercise assisted by the assisting means, and the assistance force information Since the assistance force is notified every time it is generated, a third party can recognize the assistance force in real time during the exercise with the assistance of the assistance means.

本発明によれば、補助手段力と被補助者力との関係を示す関係情報と、補助手段の駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて生成された被補助者力情報を用いることにより、例えば被補助者の素肌に諸検出器具を直接装着することなく、運動補助の際の被補助者力を広い範囲において推定することができる。   According to the present invention, the auxiliary person force information generated based on the relation information indicating the relation between the auxiliary means force and the auxiliary person force and at least one of the current and voltage of the driving current of the auxiliary means. By using this, for example, it is possible to estimate the assisting person's force at the time of assisting exercise in a wide range without directly attaching various detection devices to the subject's bare skin.

従って、補助手段によるアシスト状態及び補助の効果等を広い範囲で効果的に推定することができる。   Therefore, it is possible to effectively estimate the assist state by the assisting means and the assisting effect in a wide range.

実施形態に係る歩行アシストロボットを患者に装着した際の状態図である。It is a state figure at the time of mounting a walk assist robot concerning an embodiment on a patient. 実施形態に係る駆動ユニットを患者の両脚に装着した際の状態図である。It is a state figure at the time of mounting | wearing the patient's both legs with the drive unit which concerns on embodiment. 本発明の原理を説明する波形図(I)である。It is a wave form diagram (I) explaining the principle of this invention. 本発明の原理を説明する波形図(II)である。It is a wave form diagram (II) explaining the principle of this invention. 実施形態に係る歩行補助装置における膝関節部及び股関節部の屈曲角度の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the bending angle of the knee joint part and hip joint part in the walking assistance apparatus which concerns on embodiment. 本発明の原理を説明する図(I)である。It is a figure (I) explaining the principle of this invention. 本発明の原理を説明する図(II)である。It is a figure (II) explaining the principle of this invention. 実施形態に係る歩行アシストロボットの構成を示すブロック図等であり、(a)は当該ブロック図であり、(b)は実施形態に係る中敷センサの構成を示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram etc. which show the structure of the walk assist robot which concerns on embodiment, (a) is the said block diagram, (b) is sectional drawing which shows the structure of the insole sensor which concerns on embodiment. 実施形態に係る歩行アシスト動作等を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the walk assist operation | movement etc. which concern on embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について、図1乃至図9を用いて説明する。なお以下に説明する実施形態は、例えば膝疾患を持つ患者(被補助者の一例)の回復訓練等としての歩行における膝関節の動作を補助する歩行アシストロボットに対して本発明を適用した場合の実施形態である。また図1は実施形態に係る歩行アシストロボットを患者に装着した際の状態図であり、図2は実施形態に係る駆動ユニットを患者の両脚に装着した際の状態図である。また図3及び図4並びに図6及び図7は本発明の原理をそれぞれ説明する図である。更に図5は実施形態に係る歩行アシストロボットにおける膝関節部及び股関節部の屈曲角度の一例を示す模式図であり、図8は実施形態に係る歩行アシストロボットの構成を示すブロック図等であり、図9は実施形態に係る歩行アシスト動作を示すフローチャートである。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. In the embodiment described below, for example, when the present invention is applied to a walking assist robot that assists the movement of a knee joint in walking as a recovery training for a patient with knee disease (an example of an assistant) It is an embodiment. 1 is a state diagram when the walking assist robot according to the embodiment is mounted on a patient, and FIG. 2 is a state diagram when the drive unit according to the embodiment is mounted on both legs of the patient. 3 and 4 and FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining the principle of the present invention. Further, FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of bending angles of the knee joint part and the hip joint part in the walking assist robot according to the embodiment, and FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the walking assist robot according to the embodiment. FIG. 9 is a flowchart showing the walking assist operation according to the embodiment.

(I)本発明の原理
初めに本発明の原理について、実施形態に係る歩行アシストロボットを活用しつつ、図1乃至図7を用いて説明する。
(I) Principle of the Present Invention First, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 using the walking assist robot according to the embodiment.

先ず、本発明が適用される実施形態に係る情報生成装置の一例としての歩行アシストロボットについて、その概要を図1及び図2を用いて説明する。   First, an outline of a walking assist robot as an example of an information generation apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1及び図2に示すように、実施形態に係る歩行アシストロボットSは、患者の下肢部(両脚)に着脱自在のテープ状固定具やバンド等の固定具6によってそれぞれ取り付けられる本発明に係る「補助手段」の一例としての一対の駆動ユニット10を備えている。なお以下の説明では、左脚用の駆動ユニット10を駆動ユニット11とし、右脚用の駆動ユニット10を駆動ユニット12として説明する。また駆動ユニット11及び駆動ユニット12に共通する説明を行う場合は、一般に駆動ユニット10として説明する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the walking assist robot S according to the embodiment is attached to a patient's lower limbs (both legs) by a detachable tape-like fixture or a fixture 6 such as a band, respectively. A pair of drive units 10 as an example of “auxiliary means” is provided. In the following description, the drive unit 10 for the left leg is referred to as the drive unit 11, and the drive unit 10 for the right leg is described as the drive unit 12. In addition, when a description common to the drive unit 11 and the drive unit 12 is performed, the drive unit 10 is generally described.

一つの(即ち、右脚と左脚のいずれか一方用の)駆動ユニット10には、図1に示すように、患者の膝部5の関節部分に取り付けられ、膝関節を屈曲及び伸展させるリンク機構部3と、患者の股部9の関節部分に取り付けられ、股関節を屈曲及び伸展させるリンク機構部8と、が取り付けられている。   As shown in FIG. 1, one drive unit 10 (ie, for either the right leg or the left leg) is attached to a joint portion of a patient's knee 5 and is a link that flexes and extends the knee joint. The mechanism part 3 and the link mechanism part 8 which is attached to the joint part of the patient's crotch part 9 to bend and extend the hip joint are attached.

先ずリンク機構部3は、図1に示すように、例えば患者の大腿部に巻きつけられる上部脚当て4の側面に取り付けられる第一リンク3aと、患者の下腿部に巻きつけられる下部脚当て7の側面に取り付けられる第二リンク3bと、駆動ユニット10から動力を得て第一リンク3aに対して第二リンク3bを歩行の前後方向に揺動させる第三リンク3cと、を含んで構成される。第一リンク3aは、患者の腰部側から膝部5側に延びるように取り付けられ、第二リンク3bは患者の膝部5側から脚の先端(床面又は地面)側に延びるように取り付けられている。そして第一リンク3aと第二リンク3bとは、患者の膝部5近傍で回動可能に連結されている。   First, as shown in FIG. 1, the link mechanism unit 3 includes, for example, a first link 3a attached to the side surface of the upper leg rest 4 wound around the patient's thigh and a lower leg wound around the patient's lower leg. A second link 3b attached to the side surface of the abutment 7, and a third link 3c that obtains power from the drive unit 10 and swings the second link 3b in the front-rear direction of walking with respect to the first link 3a. Composed. The first link 3a is attached so as to extend from the patient's waist side to the knee 5 side, and the second link 3b is attached so as to extend from the patient's knee 5 side to the distal end (floor surface or ground) side of the leg. ing. And the 1st link 3a and the 2nd link 3b are connected so that rotation in the patient's knee part 5 vicinity is possible.

この連結部には、第一リンク3aと第二リンク3bとの成す角度を示す膝関節角度データを出力する膝関節角度センサが内蔵されている。この膝関節角度センサは、例えばいわゆるポテンショメータ等により実現される。また、第三リンク3cの端部が、第二リンク3bの中央近傍に連結されている。上部脚当て4及び下部脚当て7は、それぞれが図示しない一対の脚当て部材を含んで構成されており、当該脚当て部材は患者の大腿部及び下腿部の周囲を覆うように配置され、固定具6によって着脱可能に取り付けられる。また、上部脚当て4及び下部脚当て7は、例えばポリプロピレン樹脂等を成形して形成されており、ユーザの大腿部と接する部分には、伸縮自在の図示しないスポンジ部材等が取り付けられている。   The connecting portion incorporates a knee joint angle sensor that outputs knee joint angle data indicating an angle formed by the first link 3a and the second link 3b. This knee joint angle sensor is realized by, for example, a so-called potentiometer. Moreover, the edge part of the 3rd link 3c is connected with the center vicinity of the 2nd link 3b. Each of the upper leg rest 4 and the lower leg rest 7 includes a pair of leg rest members (not shown), and the leg rest members are arranged so as to cover the circumference of the patient's thigh and lower leg. The fixing device 6 is detachably attached. The upper leg rest 4 and the lower leg rest 7 are formed by molding, for example, polypropylene resin, and a stretchable sponge member (not shown) or the like is attached to a portion in contact with the user's thigh. .

一方リンク機構部8は、図1に示すように、上記した上部脚当て4の側面に取り付けられる第一リンク8aと、患者の腰部に巻きつけられるベルト23の側部に取り付けられる第二リンク8bと、を含んで構成される。第一リンク8aは、患者の臀部側から膝部5側に延びるように取り付けられ、第二リンク8bは患者の腰部側から臀部側に延びるように取り付けられている。そして第一リンク8aと第二リンク8bとは、患者の股部9近傍で回動可能に連結されている。この連結部にも、第一リンク8aと第二リンク8bとの成す角度を示す股関節角度データを出力する股関節角度センサが内蔵されている。この股関節角度センサも、例えばいわゆるポテンショメータ等により実現される。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the link mechanism portion 8 includes a first link 8 a attached to the side surface of the upper leg rest 4 and a second link 8 b attached to the side portion of the belt 23 wound around the patient's waist. And comprising. The first link 8a is attached to extend from the patient's buttocks side to the knee 5 side, and the second link 8b is attached to extend from the patient's waist side to the buttocks side. And the 1st link 8a and the 2nd link 8b are connected so that rotation in the patient's crotch part 9 vicinity is possible. The connecting portion also incorporates a hip joint angle sensor that outputs hip joint angle data indicating an angle formed by the first link 8a and the second link 8b. This hip joint angle sensor is also realized by a so-called potentiometer, for example.

他方、歩行アシストロボットSは、患者が履く左右の靴内にそれぞれ敷かれた中敷き内に中敷きセンサ17を備えている。この中敷センサ17は、各脚が床面又は地面(以下、単に床面と称する)から離れたこと及びそれらに接地したことをそれぞれ示すアナログ信号である中敷センサ信号を、後述するCPUに出力する。   On the other hand, the walking assist robot S includes an insole sensor 17 in the insole laid in the left and right shoes worn by the patient. The insole sensor 17 sends an insole sensor signal, which is an analog signal indicating that each leg is separated from the floor surface or the ground (hereinafter simply referred to as a floor surface) and grounded to the CPU to be described later. Output.

更に図2に示すように、両脚にそれぞれ取り付けられる駆動ユニット11及び駆動ユニット12には、当該駆動ユニット11及び駆動ユニット12間でデータ通信するための通信ユニット20が着脱可能に取り付けられる。この通信ユニット20は、ケーブル21と、そのケーブル21の途中に配置される通信用基板及び制御用基板並びに電池等が収容された中継ボックス22と、を備え、上記ベルト23によって患者の腰部に取り付けられる。また通信ユニット20は、ケーブル21の両端に非接触でデータを通信可能な通信端子を備えた通信ヘッド25を備えている。一方、駆動ユニット10の筐体10aには、当該通信ヘッド25を挿入可能な孔部10bが設けられており、孔部10bに対して当該通信ヘッド25が着脱可能になっている。なお、上記中継ボックス22内の制御用基板には、実施形態に係る歩行アシストロボットSとしての動作を制御するCPU等が装着されている。更に駆動ユニット10は、電力を受電又は所定のデータを通信可能な図示しない通信ヘッドを筐体10aの内部に備えている。そして、駆動ユニット10の筐体10aに有する孔部10bには、通信ヘッド25が挿入されて、非接触で上記図示しない通信ヘッドに電気的に接続され、データ通信可能となっている。   Further, as shown in FIG. 2, a communication unit 20 for data communication between the drive unit 11 and the drive unit 12 is detachably attached to the drive unit 11 and the drive unit 12 which are respectively attached to both legs. The communication unit 20 includes a cable 21 and a relay box 22 containing a communication board, a control board, a battery, and the like disposed in the middle of the cable 21, and is attached to the patient's waist by the belt 23. It is done. In addition, the communication unit 20 includes a communication head 25 including communication terminals that can communicate data without contact at both ends of the cable 21. On the other hand, the housing 10a of the drive unit 10 is provided with a hole 10b into which the communication head 25 can be inserted, and the communication head 25 can be attached to and detached from the hole 10b. The control board in the relay box 22 is equipped with a CPU or the like for controlling the operation as the walking assist robot S according to the embodiment. Furthermore, the drive unit 10 includes a communication head (not shown) capable of receiving power or communicating predetermined data inside the housing 10a. And the communication head 25 is inserted in the hole 10b which the housing | casing 10a of the drive unit 10 has, and is electrically connected to the communication head which is not shown in figure without contact, and data communication is possible.

この図1及び図2に例示するような歩行アシストロボットSを用いて患者の例えば膝疾患の回復訓練等を行う場合、上述したように、その回復訓練等を実施している最中における上記アシスト状態及び補助の効果(以下、単にアシスト状態等と称する)を把握することが必要となる。これは、当該回復訓練等を行っている最中にあってはその回復訓練等の補助者(例えば理学療法士等)が患者に対する補助の内容決定する場合等の手掛かりとなる。また、把握したアシスト状態等をある程度の期間に渡って統計的に記録/蓄積してその内容を分析することにより、次の、或いは術後の所定期間に実施すべき回復訓練等のレベル(強度)や実施期間を計画する際の手掛かりともなる。本発明の発明者は、これらの点に鑑み、筋電位検出用のセンサを患者に装着させることなくアシスト状態等を外部から客観的に把握する方法として、筋電位と上記駆動ユニット10の駆動力との関係に着目して実験を行った。より具体的に本発明の発明者は、上記駆動ユニット10の駆動力として、当該駆動ユニット10を構成する後述のDCモータの駆動電流の電流値と、上記筋電位と、の関係に着目して、これらの関係を確認するための実験を行った。その結果を示す波形図を図3及び図4に例示する。   When performing recovery training for a patient with a knee disease, for example, using the walking assist robot S illustrated in FIGS. 1 and 2, the assist during the recovery training is performed as described above. It is necessary to grasp the state and the effect of assistance (hereinafter simply referred to as an assist state or the like). This is a clue when an assistant (for example, a physical therapist) of the recovery training determines the content of the assistance for the patient during the recovery training or the like. In addition, the level (intensity) of recovery training or the like to be carried out at the next or predetermined period after surgery is analyzed by statistically recording / accumulating the grasped assist status over a certain period and analyzing the contents. ) And a clue when planning the implementation period. In view of these points, the inventor of the present invention, as a method for objectively grasping the assist state or the like from the outside without attaching a sensor for detecting myoelectric potential to the patient, myoelectric potential and the driving force of the driving unit 10 are described. The experiment was conducted focusing on the relationship. More specifically, the inventor of the present invention pays attention to the relationship between the myoelectric potential and the current value of the driving current of a DC motor, which will be described later, constituting the driving unit 10 as the driving force of the driving unit 10. An experiment was conducted to confirm these relationships. Waveform diagrams showing the results are illustrated in FIGS.

ここで、図3及び図4では、実施形態に係る歩行アシストロボットSによる補助なしで通常の歩行をした場合を「アシストなし歩行」と示し、実施形態に係る歩行アシストロボットSによる補助を受けつつ歩行をした場合を「アシストあり歩行」と示す。また実施形態に係る歩行アシストロボットSによる補助なしで、且つ当該補助を受けた場合と同程度にまで膝関節を曲げつつ歩行をした場合を「アシストなし歩行(増力)」と示す。そして上記三つの場合のそれぞれについて図3及び図4では、患者の右脚に履いた靴に備えられた中敷センサ17からの中敷センサ信号の変化(図3及び図4符号「(1)」参照)と、右脚の膝関節角度の変化(図3及び図4符号「(2)」参照)と、右脚の股関節角度の変化(図3及び図4符号「(3)」参照)と、右脚の内側広筋の筋電位の変化(図3及び図4符号「(4)」参照)と、右脚の大腿二頭筋の筋電位の変化(図3及び図4符号「(5)」参照)と、右脚用の駆動ユニット12内のDCモータの電流値の変化(図3及び図4符号「(6)」参照)と、当該DCモータ用の後述する駆動信号の変化(図3及び図4符号「(7)」参照)と、を、同じ時間軸で示している。   Here, in FIG. 3 and FIG. 4, a case where a normal walk is performed without assistance by the walking assist robot S according to the embodiment is referred to as “walking without assistance”, while receiving assistance from the walking assist robot S according to the embodiment. The case of walking is shown as “assisted walking”. A case where the user walks without bending by the walking assist robot S according to the embodiment and while bending the knee joint to the same extent as when receiving the assistance is referred to as “non-assisted walking (intensification)”. In each of the above three cases, in FIGS. 3 and 4, the change of the insole sensor signal from the insole sensor 17 provided in the shoe worn on the right leg of the patient (see FIG. 3 and FIG. ), A change in the knee joint angle of the right leg (see FIG. 3 and FIG. 4 sign “(2)”), and a change in the hip joint angle of the right leg (see FIG. 3 and FIG. 4 sign “(3)”). And the change in the myoelectric potential of the inner vastus muscle of the right leg (see FIG. 3 and FIG. 4 code “(4)”) and the change in the myoelectric potential of the biceps femoris muscle of the right leg (see FIG. 3 and FIG. 5) ”), the change in the current value of the DC motor in the right leg drive unit 12 (see“ (6) ”in FIG. 3 and FIG. 4), and the change in the drive signal for the DC motor described later. (Refer to the reference numerals “(7)” in FIG. 3 and FIG. 4).

また図3及び図4において、中敷センサ信号の値が一定となっている期間(図3及び図4において符号「A」で示される期間で、略一定の周期で繰り返される期間)は、患者が一歩を踏み出す場合において脚(図3に例示する場合は右脚)の足裏が床面から離れている期間を示している。この期間は、脚を一歩前に踏み出すためにその足裏を床面から離している期間であり、人は一般に、この期間に膝関節と股関節を曲げて脚を前に踏み出す動作を行う。この、人の歩行において脚が床面から離れている期間が、その脚についての上記遊脚期である。言い換えれば遊脚期とは、歩行においていずれか一方の脚に患者の体重がかかっていない期間(言い換えれば、上記立脚期に移行するためにその脚を床面から離して(浮かせて)前に移動させている期間)である。そして、図3及び図4にその筋電位の波形が示されている「大腿二頭筋」は、遊脚期における膝関節の屈曲動作に用いられると思われる筋肉の一つである。この膝の屈曲動作が行われる期間を以下「屈曲期間」と称し、図4では当該屈曲期間を「屈曲」と示している。また同様に図3及び図4に筋電位の波形が示されている「内側広筋」は、遊脚期における膝関節の伸展動作に用いられると思われる筋肉の一つである。この膝の伸展動作が行われる期間を以下「伸展期間」と称し、図4では当該伸展期間を「伸展」と示している。そして実施形態に係る歩行アシストロボットSは、この一歩ごとに繰り返される遊脚期における膝関節の屈曲動作及び伸展動作を、駆動ユニット10(DCモータ)の駆動力により補助する。このため図3及び図4においては、遊脚期においてのみ、DCモータが駆動信号により駆動されていることが示されている。以下の説明では、実施形態に係る患者の遊脚期を「遊脚期A」と称する。   3 and 4, the period during which the value of the insole sensor signal is constant (the period indicated by the symbol “A” in FIGS. 3 and 4 and repeated at a substantially constant period) is the patient Shows a period in which the soles of the legs (the right leg in the case of FIG. 3) are away from the floor when taking a step. This period is a period in which the sole of the foot is separated from the floor in order to step on the leg one step forward, and a person generally performs an operation of stepping the leg forward by bending the knee joint and the hip joint during this period. The period during which the leg is separated from the floor during human walking is the swing leg period for the leg. In other words, the swing phase is a period when the patient's weight is not applied to one leg during walking (in other words, before the leg is moved away from the floor (floating) in order to enter the stance phase). Period of movement). The “biceps femoris” whose waveform of the myoelectric potential is shown in FIG. 3 and FIG. 4 is one of the muscles considered to be used for the knee joint bending motion during the swing phase. Hereinafter, the period during which the knee is bent is referred to as a “bending period”, and in FIG. 4, the bending period is indicated as “bending”. Similarly, the “inner vastus muscle” in which the waveform of the myoelectric potential is shown in FIG. 3 and FIG. 4 is one of muscles that are considered to be used for the knee joint extension operation in the swing phase. The period during which the knee extension operation is performed is hereinafter referred to as “extension period”, and in FIG. 4, the extension period is indicated as “extension”. The walking assist robot S according to the embodiment assists the knee joint bending operation and the extension operation in the swing leg period repeated for each step with the driving force of the driving unit 10 (DC motor). Therefore, FIGS. 3 and 4 show that the DC motor is driven by the drive signal only during the swing phase. In the following description, the free leg period of the patient according to the embodiment is referred to as “free leg period A”.

一方図3及び図4において、隣り合う二つの遊脚期Aの間の期間(図3及び図4において符号「B」で示される期間で、遊脚期と略同一の周期で繰り返される期間)は、患者が一歩を踏み出す場合において脚の足裏が床面に接している期間を示している。この期間は、他方の脚を一歩前に踏み出すために足裏を床面に着けて踏ん張っている期間である。この、脚が床面に接している期間が、その脚についての上記立脚期である。言い換えれば立脚期とは、歩行において左右いずれか一方の脚に患者の体重がかかっている期間を示す。以下の説明では、実施形態に係る患者の立脚期を「立脚期B」と称する。また図4は、図3におけるアシストなし歩行の期間、アシストあり歩行の期間及びアシストなし歩行(増力)の期間のそれぞれに含まれる連続した一組の立脚期A及び遊脚期Bの期間を、時間軸方向に拡大して示している。   On the other hand, in FIG. 3 and FIG. 4, a period between two adjacent swing leg periods A (a period indicated by a symbol “B” in FIG. 3 and FIG. 4 and repeated in substantially the same cycle as the swing leg period) Indicates a period in which the soles of the legs are in contact with the floor when the patient takes a step. This period is a period in which the feet are put on the floor and are stepped on in order to step on the other leg one step forward. This period in which the leg is in contact with the floor is the stance phase for the leg. In other words, the stance phase indicates a period during which the patient's weight is applied to either the left or right leg during walking. In the following description, the stance phase of the patient according to the embodiment is referred to as “stance phase B”. Further, FIG. 4 shows a continuous set of the stance period A and the free leg period B included in each of the non-assisted walking period, the assisted walking period, and the non-assisted walking period (intensification) in FIG. It is shown enlarged in the time axis direction.

なお上記膝関節角度は、図5において膝関節角度θとして例示されているように、床面65上を歩行する患者60の大腿部(第一リンク3aに対応)を基準に測定され、患者の歩行方向に対して時計方向がプラスとされる。また上記股関節角度は、図5において股関節角度θとして例示されているように、患者60の体幹部(第二リンク8bに対応)を基準に測定され、基準より患者60の大腿部が歩行方向の前方にある場合がプラスとされ、歩行方向の後方にある場合がマイナスとされる。また図3及び図4において、膝関節角度θの絶対値及び股関節角度θの絶対値は、いずれも図面中下方向に大きくなる。 Note the knee joint angle, as is illustrated as the knee joint angle theta k 5 is measured thigh of the patient 60 to walk the floor 65 above (corresponding to the first link 3a) to the reference, A clockwise direction is positive with respect to the walking direction of the patient. Also the hip joint angle, as is illustrated as the hip joint angle theta H 5, are measured with respect to the torso of the patient 60 (corresponding to the second link 8b), thigh of the patient than the reference 60 is walking The case where it is ahead of the direction is positive, and the case where it is behind the walking direction is negative. The 3 and 4, the absolute value of the absolute value and the hip joint angle theta H of the knee joint angle theta k are both greater downward in the drawings.

以上の図3及び図4に例示する実験結果において、先ずアシストなし歩行の期間では、特に図4に例示するように、屈曲動作から伸展動作へ遷移するタイミングにおいて膝関節角度θがピーク値となり、その値は約55°であった。そしてこの期間における内側広筋の筋電位は、特に図4に例示するように屈曲動作及び伸展動作の区別なく略一定である。これに対して大腿二頭筋の筋電位は、特に図4に例示するように、屈曲動作時にはほぼゼロであるが伸展動作時に多少増え、伸展動作終了後に更に高くなる傾向にある。 In the experimental results illustrated in FIG. 3 and FIG. 4 described above, first, in the walking period without assistance, as shown in FIG. 4, the knee joint angle θ k has a peak value at the timing of transition from the bending motion to the stretching motion. The value was about 55 °. The myoelectric potential of the medial vastus during this period is substantially constant without distinction between the bending operation and the extension operation, as particularly illustrated in FIG. On the other hand, the myoelectric potential of the biceps femoris muscle is almost zero during the bending operation, but slightly increases during the extension operation, and tends to be higher after the extension operation, as illustrated in FIG.

次に図3及び図4に例示するアシストあり歩行の期間とアシストなし歩行(増力)の期間とを比較した場合、特に図4に例示するように、屈曲動作から伸展動作へ遷移するタイミングにおいて膝関節角度θがピーク値となり、その値は両期間共に約100°であった。そして各々の期間における内側広筋の筋電位は、特に図4に符号X1及びX2として例示するように、伸展動作において大きな値となり、またアシストなし歩行(増力)の期間の方(図4符号X2参照)がアシストあり期間(図4符号X1参照)に比して若干大きな値となる傾向にある。これに対して大腿二頭筋の筋電位は、特に図4に例示するように、各々の期間において屈曲動作時に筋電位が検出される(図4符号X3及び符号X4参照)が、アシストあり歩行の期間の方(図4符号X3参照)がアシストなし歩行(増力)の期間(図4符号X4参照)に比して小さい値となる傾向にある。よってこの二つの期間に渡る大腿二頭筋の筋電位の変化により、膝関節の屈曲動作時には実施形態に係る歩行アシストロボットSによる補助の効果、即ち膝関節角度θにおける同じピーク値について、アシストあり歩行の期間の方が大腿二頭筋の筋電位が小さくなる(大腿二頭筋をより使わなくて済む)という効果が確認できる。そして、図4に例示するようにアシストあり歩行の期間においては、屈曲動作時及び伸展動作時の双方について、DCモータの電流値及びその駆動信号が検出された。 Next, when comparing the assisted walking period illustrated in FIGS. 3 and 4 and the non-assisted walking (power increasing) period, as illustrated in FIG. 4 in particular, the knee is at the timing of transition from the bending operation to the extending operation. The joint angle θ k was a peak value, and the value was about 100 ° for both periods. The myoelectric potential of the medial vastus muscle in each period becomes a large value in the extension operation as exemplified by reference numerals X1 and X2 in FIG. ) Tends to be slightly larger than the period with assistance (see X1 in FIG. 4). On the other hand, the myoelectric potential of the biceps femoris muscle is detected during the bending operation in each period as shown in FIG. 4 in particular (refer to the reference signs X3 and X4 in FIG. 4). The period (see X4 in FIG. 4) tends to be a smaller value than the non-assisted walking (intensification) period (see X4 in FIG. 4). Therefore, due to the change in myoelectric potential of the biceps femoris over these two periods, the assist effect by the walking assist robot S according to the embodiment during the knee joint bending motion, that is, the same peak value in the knee joint angle θ k is assisted. It can be confirmed that the myoelectric potential of the biceps femoris is smaller during the walking period (the biceps femoris need not be used more). As illustrated in FIG. 4, the current value of the DC motor and its drive signal were detected during both the bending operation and the extension operation during the walk with assist.

以上の図3及び図4に例示した結果と同様な結果が得られる実験を複数の膝関節角度θについて行ったところ、本発明の発明者は、大腿二頭筋について、膝関節角度θが同じ場合に、アシストあり歩行の場合はアシストなし歩行(増力)の場合よりもその筋電位が小さくなる、即ち、大腿二頭筋による屈曲動作について歩行アシストロボットSによる補助の効果があるとの知見を得た。また同様に本発明の発明者は、図3及び図4に結果を例示した実験とは別の実験により、アシストあり歩行において患者が自力(患者が自身の筋肉を使って出す力をいう。以下同様。)で膝関節角度θを大きくする動作を行った場合、大腿二頭筋の筋電位は大きくなるがDCモータの電流値が小さくなる、即ち、大腿二頭筋の筋電位とDCモータの電流値には相関関係があるとの知見も得た。 When an experiment with the same results as those illustrated in FIGS. 3 and 4 was performed for a plurality of knee joint angles θ k , the inventor of the present invention found that the knee joint angle θ k In the case of walking with assistance, the myoelectric potential is smaller than in the case of walking without assistance (intensification), that is, there is an effect of assisting by the walking assist robot S with respect to the bending motion by the biceps femoris. Obtained knowledge. Similarly, the inventor of the present invention refers to the patient's own power (the force that the patient uses using his / her muscles in walking with assistance) by an experiment different from the experiment whose results are illustrated in FIGS. Similarly. when performing an operation to increase the knee joint angle theta k in), myoelectric potential of the biceps femoris increases but decreases the current value of the DC motor, i.e., the myoelectric potential of the biceps femoris and DC motor It was also found that there is a correlation between the current values.

次にこれらの新たな知見について、具体的に図6を用いて説明する。なお図6では、四通りの膝関節角度θ乃至θのそれぞれについて、大腿二頭筋の筋電位(即ち、大腿二頭筋から出ている力)とDCモータの電流値(即ち、歩行アシストロボットSが出している力)との関係を示している。このとき、膝関節角度θ<膝関節角度θ<膝関節角度θ<膝関節角度θの関係にある。このような図6において、先ずアシストなし歩行の場合には、一点鎖線で例示するように膝関節角度θが小さいほど大腿二頭筋の筋電位も小さくなり、一方膝関節角度θが大きいほど大腿二頭筋の筋電位も大きくなる。また図6において破線で例示するように、同じ膝関節角度θである場合、大腿二頭筋の筋電位が大きいほどDCモータの電流値が小さくなり、一方大腿二頭筋の筋電位が小さいほどDCモータの電流値が大きくなる。よって図6に例示するように、例えば膝関節角度θがθであるとき、大腿二頭筋の筋電位がMならばDCモータの電流値がIであり、逆を言えば、DCモータの電流値がIならば大腿二頭筋の筋電位がMであることになる。 Next, these new findings will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 6, for each of the four knee joint angles θ 1 to θ 4 , the myoelectric potential of the biceps femoris (ie, the force emanating from the biceps femoris) and the current value of the DC motor (ie, walking) It shows the relationship with the force generated by the assist robot S). At this time, the knee joint angle θ 1 <the knee joint angle θ 2 <the knee joint angle θ 3 <the knee joint angle θ 4 . In FIG. 6, in the case of walking without assistance, the myoelectric potential of the biceps femoris becomes smaller as the knee joint angle θ k is smaller as shown by the one-dot chain line, while the knee joint angle θ k is larger. The myoelectric potential of the biceps femoris increases. Further, as illustrated by a broken line in FIG. 6, when the knee joint angle θ k is the same, the current value of the DC motor decreases as the myoelectric potential of the biceps femoris increases, while the myoelectric potential of the biceps femoris decreases. As the current value of the DC motor increases. Therefore, as illustrated in FIG. 6, for example, when the knee joint angle θ k is θ 3 , the current value of the DC motor is I 0 if the myoelectric potential of the biceps femoris is M 0 , and conversely, If the current value of the DC motor is I 0 , the myoelectric potential of the biceps femoris is M 0 .

ここで、歩行アシストロボットSによる補助を伴う回復訓練等における自力と、歩行アシストロボットSによるアシスト力(即ち、駆動ユニット10内のDCモータにより出される力をいう。以下、同様。)と、を加算した合成力を、図7を用いて考える。なお図7において「α」は大腿二頭筋の筋電位を力(自力)の単位に変換するための係数であり、「β」はDCモータの電流値を力(アシスト力)の単位に変換するための係数である。   Here, the self-power in recovery training accompanied by assistance by the walking assist robot S and the assist force by the walking assist robot S (that is, the force generated by the DC motor in the drive unit 10; the same applies hereinafter). The added composite force is considered with reference to FIG. In FIG. 7, “α” is a coefficient for converting the myoelectric potential of the biceps femoris into a unit of force (self force), and “β” converts the current value of the DC motor into a unit of force (assist force). It is a coefficient to do.

上述した発明者による実験の結果により、大腿二頭筋の筋電位が一つ決まれば、膝関節角度θの所定の角度ごとに、DCモータの電流値も一意に決定できることが判明した。これは即ち、図7(a)に例示するように、大腿二頭筋を使った自力の値が一つ決まれば、膝関節角度θの所定の角度ごとに、アシスト力も一意に決定できることを意味する。従って合成力としては図7(b)に例示するように、膝関節角度θの所定の角度ごとに、自力とアシスト力との加算値として決定できることになる。なお図7(b)では、自力を黒色塗り潰しで示し、膝関節角度θの所定の角度ごと(図7(a)参照)のアシスト力を斜線ハッチングで示している。例えば図7(b)に例示する場合は、膝関節角度θを大きくするほどアシスト力が大きくなり、よって歩行アシストロボットSによる補助全体に係る合成力における自力の割合は相対的に減少することになる。よって、膝関節角度θの所定の角度ごとの合成力をF(θ)とし、自力をFM(θ)とし、アシスト力をFI(θ)とすると、図7より、
F(θ)=FM(θ)+FI(θ)
=FM(θ)+(θ=θの時のDCモータの電流値×β)
となり、故に、
FM(θ)=F(θ)−(θ=θの時のDCモータの電流値×β) ……(1)
となる。以上の通りであるので、上述した本発明者による新たな知見によれば、合成力F(θ)を予め測定しておくと共に、DCモータの電流値及びその時の膝関節角度θの値を回復訓練等の際に検出することにより、その時の筋電位を、実際にそれを測定することなく「推定」することができることになる。よって患者が出している力(自力FM(θ))を上記式(1)により推定することで、歩行アシストロボットSによるアシスト力及び補助の効果等を推定することができるのである。
The results of the experiments by the inventors as described above, once the single one myoelectric potential of the biceps femoris, for each predetermined angle of the knee joint angle theta k, the current value of the DC motor may be able to uniquely determined was found. This means that, as illustrated in FIG. 7 (a), once the single one value of unassisted using biceps femoris, for each predetermined angle of the knee joint angle theta k, assist force also can be determined uniquely means. Thus, as the synthetic force illustrated in FIG. 7 (b), for each predetermined angle of the knee joint angle theta k, it will be able to determine the sum of the self and the assist force. In should be noted FIG. 7 (b), the indicates its own at a fill black, shows an assist force for each predetermined angle of the knee joint angle theta k (see FIG. 7 (a)) at hatching. For example, in the case illustrated in FIG. 7B, the assist force increases as the knee joint angle θ k is increased, and thus the ratio of the self-power in the combined force related to the overall assist by the walking assist robot S is relatively reduced. become. Therefore, if the combined force for each predetermined angle of the knee joint angle θ k is F (θ), the self-power is FM (θ), and the assist force is FI (θ), FIG.
F (θ) = FM (θ) + FI (θ)
= FM (θ) + (current value of DC motor when θ k = θ × β)
And therefore
FM (θ) = F (θ) − (DC motor current value when θ k = θ × β) (1)
It becomes. As described above, according to the new knowledge by the present inventor described above, the resultant force F (θ) is measured in advance, and the current value of the DC motor and the value of the knee joint angle θ k at that time are determined. By detecting at the time of recovery training or the like, the myoelectric potential at that time can be “estimated” without actually measuring it. Therefore, by estimating the force (self-power FM (θ)) given by the patient by the above equation (1), the assist force by the walking assist robot S and the assist effect can be estimated.

以上の原理に基づき、実施形態に係る歩行アシストロボットSでは、筋電位検出用のセンサ等を使用して、例えば回復訓練等の開始前に、その患者についての筋電位及びDCモータの電流値を、膝関節角度θ又は股関節角度θにおける所定の角度ごとに検出する。なお、患者に対する上記センサ等の装着は、上記筋電位の検出時のみであり、実際の回復訓練等を行う際には、当該センサ等の患者への装着は行われない。そして検出された筋電位及び電流値等に基づいて、例えば上記図7(a)に相当するデータを生成して不揮発性に記憶しておく。これにより実施形態に係る歩行アシストロボットSでは、術後の実際の回復訓練等においては、このデータを用いることで、筋電位を検出することなく当該回復訓練等の効果を推定することができる構成とする。以下の説明では、上記図7(a)に相当するデータを、以下「推定用データ」と称する。なお、DCモータの駆動等に実際に用いる際には所定の変換処理が必要とはなるが、上記推定用データに代えて、上記図6に相当するデータ又は上記図7(b)に相当するデータを不揮発性に記憶しておいてもよい。 Based on the above principle, in the walking assist robot S according to the embodiment, the myoelectric potential and the current value of the DC motor for the patient are calculated using, for example, a sensor for detecting myoelectric potential before starting recovery training or the like. , detected at each predetermined angle in the knee joint angle theta k or hip joint angle theta H. The sensor or the like is attached to the patient only when the myoelectric potential is detected. When the actual recovery training or the like is performed, the sensor or the like is not attached to the patient. Based on the detected myoelectric potential, current value, and the like, for example, data corresponding to FIG. 7A is generated and stored in a nonvolatile manner. Thereby, in the walking assist robot S according to the embodiment, in the actual recovery training after the operation, by using this data, the effect of the recovery training can be estimated without detecting the myoelectric potential. And In the following description, the data corresponding to FIG. 7A is hereinafter referred to as “estimation data”. When actually used for driving a DC motor or the like, a predetermined conversion process is required. However, instead of the estimation data, the data corresponds to the data shown in FIG. 6 or the data shown in FIG. 7B. Data may be stored in a nonvolatile manner.

(II)実施形態に係る歩行アシストロボットの具体的構成等
次に、上述してきた本発明の原理に基づいて回復訓練等を補助する実施形態に係る歩行アシストロボットSの具体的な構成及び動作について、図8及び図9等を用いて説明する。なお図8は実施形態に係る歩行アシストロボットSの構成を示すブロック図等であり、図9は実施形態に係る歩行アシスト動作等を示すフローチャートである。
(II) Specific configuration and the like of the walking assist robot according to the embodiment Next, the specific configuration and operation of the walking assist robot S according to the embodiment that assists recovery training and the like based on the principle of the present invention described above. This will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the walking assist robot S according to the embodiment, and FIG. 9 is a flowchart showing the walking assist operation and the like according to the embodiment.

実施形態の歩行アシストロボットSは、図8(a)に示すように、右足駆動系Rと、左足駆動系Lと、中継ボックス22内の上記制御用基板に備えられた本発明に係る「検出手段」の一例及び「生成手段」の一例としてのCPU(Central Processing Unit)42と、患者又は理学療法士等が操作可能な位置に備えられ且つCPU42に対する指令操作を行うための操作ボタン等を備える操作部41と、CPU42に接続され且つ患者又は理学療法士等が視認可能な位置に備えられた液晶ディスプレイ等からなる本発明に係る「告知手段」の一例としての表示部40と、を備えている。なおCPU42は、オペレーティングシステム、歩行アシストロボットSを制御するための制御プログラム、後述する制御パターンを生成するための制御パターン生成プログラム等のソフトウェア、検出した諸データ及び上記推定用データ、或いは生成した制御パターン等のデータを記憶する本発明に係る「関係情報記憶手段」の一例としての記憶部(図示せず)を有している。この記憶部は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク又はシリコンディスク等により構成されている。   As shown in FIG. 8A, the walking assist robot S according to the embodiment includes a right leg drive system R, a left leg drive system L, and a “detection” according to the present invention provided on the control board in the relay box 22. A CPU (Central Processing Unit) 42 as an example of “means” and an example of “generating means”, and an operation button or the like that is provided at a position where a patient or a physical therapist can operate and performs a command operation on the CPU 42. An operation unit 41, and a display unit 40 as an example of the “notification means” according to the present invention, which includes a liquid crystal display or the like connected to the CPU 42 and provided at a position where a patient or a physical therapist can visually recognize Yes. The CPU 42 is an operating system, a control program for controlling the walking assist robot S, software such as a control pattern generation program for generating a control pattern to be described later, detected data and the estimation data, or generated control. It has a storage unit (not shown) as an example of the “relation information storage unit” according to the present invention that stores data such as patterns. The storage unit is configured by a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, a silicon disk, or the like.

また各脚の駆動系(右足駆動系R及び左足駆動系L)には、それぞれ、上記駆動ユニット10と、上記固定具6並びに上部脚当て4及び下部脚当て7と、上記膝関節角度センサ16を含むリンク機構部3と、上記股関節角度センサ15を含むリンク機構部8と、上記中敷センサ17と、が含まれている。駆動ユニット10には、上記DCモータ50と、各リンクに接続されているギア部52と、DCモータ50からの駆動力を、ギア部52を介して各リンクに伝達するクラッチ部51と、がそれぞれ含まれている。   In addition, each leg drive system (right foot drive system R and left foot drive system L) includes the drive unit 10, the fixture 6, the upper leg rest 4, the lower leg rest 7, and the knee joint angle sensor 16, respectively. , The link mechanism section 8 including the hip joint angle sensor 15, and the insole sensor 17. The drive unit 10 includes the DC motor 50, a gear unit 52 connected to each link, and a clutch unit 51 that transmits a driving force from the DC motor 50 to each link via the gear unit 52. Each included.

以上の構成において、DCモータ50の回転方向及び回転速度の制御及びクラッチ部51における開放/接続の制御は、それぞれCPU42から出力される上記駆動信号等により行われる。また各DCモータ50からは、それぞれの上記電流値を示す電流値データがCPU42に出力されている。この電流値データによりCPU42が各DCモータ50それぞれの電流値を検出可能とされている。更に中敷センサ17は、図8(b)に断面図により例示するように、例えば靴下64を履いた右足(及び左足)63の足裏と、履いている靴の中底61との間に挟まれて用いられる中敷62内にそれぞれ備えられており、各脚が床面から離れたこと及びそれらに接地したことをそれぞれ示す上記中敷センサ信号をCPU42に出力する。一方膝関節角度センサ16は上記膝関節角度データを生成してCPU42に出力し、更に股関節角度センサ15は上記股関節角度データを生成してCPU42に出力する。   In the above configuration, the control of the rotation direction and rotation speed of the DC motor 50 and the control of the release / connection in the clutch unit 51 are performed by the drive signals output from the CPU 42, respectively. Each DC motor 50 outputs current value data indicating the current value to the CPU 42. With this current value data, the CPU 42 can detect the current value of each DC motor 50. Further, as illustrated by a cross-sectional view in FIG. 8B, the insole sensor 17 is provided between the sole of the right foot (and the left foot) 63 wearing the socks 64 and the insole 61 of the wearing shoes. The insole sensors 62 are provided in the insole 62 to be sandwiched and used to output to the CPU 42 the insole sensor signals indicating that the legs are separated from the floor and that they are grounded. On the other hand, the knee joint angle sensor 16 generates the knee joint angle data and outputs it to the CPU 42, and the hip joint angle sensor 15 generates the hip joint angle data and outputs it to the CPU 42.

次に、図8を用いて説明した構成を備える歩行アシストロボットSにおける制御パターンについて説明する。   Next, a control pattern in the walking assist robot S having the configuration described with reference to FIG. 8 will be described.

先ず、実際の回復訓練等が行われる前に歩行アシストロボットSが患者に装着され、制御パターンの生成が行われる。この制御パターンは、回復訓練等において各DCモータ50の回転数及び回転方向を時間軸に沿って制御するための制御パターンである。実施形態に係る歩行アシストロボットSの場合、この制御パターンには、膝関節角度θ及び股関節角度θに関する左右の脚ごとの時間軸に沿った閾値が、一又は複数設定されて含まれている。このような実施形態に係る制御パターンを示すデータは、実際の回復訓練等の前に生成された後、上記記憶部に記憶される。そして実際の回復訓練等においては、記憶されている制御パターンが記憶部から読み出され、それに含まれている各閾値と、実際の膝関節角度θ及び股関節角度θと、の関係により、各DCモータ50の回転数及び回転方向がCPU42により制御される。ここで実施形態に係るDCモータ50は、例えばいわゆるPWM(Pulse Width Modulation)方式により駆動されるDCモータである。そして、当該PWM方式に係るデューティ比等を上記制御パターンに基づいてCPU42により制御することにより、DCモータ50の回転数及び回転方向が制御される。 First, before actual recovery training or the like is performed, the walking assist robot S is attached to the patient, and a control pattern is generated. This control pattern is a control pattern for controlling the rotation speed and rotation direction of each DC motor 50 along the time axis in recovery training or the like. If the walking assist robot S according to the embodiment, this control pattern, threshold along the time axis for each leg of the left and right about the knee joint angle theta k and hip joint angle theta H is contained is one or more settings Yes. Data indicating such a control pattern according to the embodiment is generated before actual recovery training or the like and then stored in the storage unit. In actual recovery training or the like, the stored control pattern is read from the storage unit, and the relationship between each threshold value included therein and the actual knee joint angle θ k and hip joint angle θ H is as follows: The CPU 42 controls the rotation speed and rotation direction of each DC motor 50. Here, the DC motor 50 according to the embodiment is a DC motor driven by, for example, a so-called PWM (Pulse Width Modulation) method. Then, by controlling the duty ratio and the like related to the PWM method by the CPU 42 based on the control pattern, the rotation speed and rotation direction of the DC motor 50 are controlled.

次に、上述した構成を備える実施形態に係る歩行アシストロボットSによる歩行アシスト動作について、実際の回復訓練等の前における上記制御パターン及び推定用データそれぞれの生成処理を含めて、主として図9を用いて説明する。   Next, with respect to the walking assist operation by the walking assist robot S according to the embodiment having the above-described configuration, mainly including FIG. 9, including the generation processing of the control pattern and the estimation data before actual recovery training or the like. I will explain.

実施形態に係る歩行アシスト動作等としては、初めに、上記制御パターンの生成と共に、筋電位検出用のセンサを患者に装着して歩行動作等を行わせることにより、上記推定用データを生成/取得し、これらを患者ごとに上記記憶部に記憶させる(ステップS1)。なお、このステップS1の処理と、後述するステップS2以降の処理とは、一日のうちに続けて行われても良いし、上記ステップS1の処理が実行された後の別の日にステップS2の処理以降が実行される構成することもできる。   As the walking assist operation or the like according to the embodiment, first, the estimation pattern data is generated / acquired by generating the control pattern and attaching a myoelectric potential detection sensor to the patient to perform the walking operation or the like. And these are memorize | stored in the said memory | storage part for every patient (step S1). In addition, the process of step S1 and the process after step S2 to be described later may be performed continuously in one day, or step S2 on another day after the process of step S1 is executed. It is also possible to configure so that the subsequent processing is executed.

上記推定データ等が取得できたら、次に、実施形態に係る歩行アシストロボットSを改めて患者に装着し(ステップS2)、実際の回復訓練等を開始する(ステップS3)。なおこの時、上記筋電位検出用のセンサは患者には装着されない。   If the above estimation data and the like can be acquired, the walking assist robot S according to the embodiment is next attached to the patient (step S2), and actual recovery training and the like are started (step S3). At this time, the sensor for detecting myoelectric potential is not attached to the patient.

そして、実際の回復訓練等の実行中においてCPU42は、各DCモータ50から出力されてくる上記電流値データを取得し(ステップS4)、それを逐次、DCモータ50別に(言い換えれば、脚ごとに)上記記憶部に記録する(ステップS5)。またCPU42は回復訓練等の実施中において、例えば取得した上記電流値データ及びその時の膝関節角度データに基づいて、記憶部に記憶されている推定用データを用いて、上記式(1)によりその時の自力(FM(θ))を算出して、例えば表示部40に表示する等の処理を行う(ステップS6)。   Then, during execution of actual recovery training or the like, the CPU 42 acquires the current value data output from each DC motor 50 (step S4), and sequentially acquires it for each DC motor 50 (in other words, for each leg). ) Record in the storage unit (step S5). Further, during the recovery training, the CPU 42 uses the estimation data stored in the storage unit based on the acquired current value data and the knee joint angle data at that time, for example, according to the above equation (1). Self-power (FM (θ)) is calculated and displayed on the display unit 40, for example (step S6).

次に、例えば操作部41により回復訓練等を終了する旨の操作が行われる等により、実施中の回復訓練等を終了するか否かをCPU42において確認し(ステップS7)、引き続き回復訓練等を行う場合には(ステップS7;NO)、CPU42は上記ステップS4に戻って電流値データを取得及び記録等の処理を継続する。一方ステップS6の判定において回復訓練等を終了する場合(ステップS7;YES)、CPU42等は、回復訓練等の最中に算出された上記自力FM(θ)の分析及び評価処理を所定の方法を用いて実行し(ステップS8)、実施形態に係る歩行アシスト動作等を終了する。   Next, for example, when the operation unit 41 performs an operation to end the recovery training or the like, the CPU 42 confirms whether the ongoing recovery training or the like is to be ended (step S7), and continues the recovery training or the like. When performing (step S7; NO), CPU42 returns to said step S4 and continues processing, such as acquisition and recording of electric current value data. On the other hand, when the recovery training or the like is terminated in the determination of step S6 (step S7; YES), the CPU 42 and the like perform a predetermined method for analyzing and evaluating the self-power FM (θ) calculated during the recovery training or the like. (Step S8), and the walking assist operation and the like according to the embodiment are finished.

以上の一連の処理により、DCモータ50からの電流値データを介した自力FM(θ)の算出及びそれに対応するアシスト力の算出、並びにこれらに基づくアシスト状態及び回復訓練等の効果等の客観的な分析/評価等が可能となる。またこれにより、術後の回復訓練等のレベルや実施期間を計画することも容易且つ効果的に行えることになる。   Through the series of processes described above, the objective force, such as the calculation of the self-power FM (θ) via the current value data from the DC motor 50 and the corresponding assist force, the assist state based on these, and the effects of recovery training, etc. Analysis / evaluation is possible. This also makes it possible to easily and effectively plan the level and duration of postoperative recovery training and the like.

以上説明したように、実施形態に係る歩行アシストロボットSにおける歩行アシスト動作等によれば、例えば図7(a)に例示する推定用データと、膝関節角度データと、DCモータ50の電流値と、に基づいて算出された回復訓練等の実施中における自力FM(θ)のデータを用いることにより、例えば患者の素肌に筋電位検出用のセンサ等を直接装着することなく、運動補助の際の自力FM(θ)の時系列的な変化等を推定して認識することができる。   As described above, according to the walking assist operation or the like in the walking assist robot S according to the embodiment, for example, the estimation data illustrated in FIG. 7A, the knee joint angle data, the current value of the DC motor 50, By using the data of self-power FM (θ) during the implementation of recovery training calculated based on the above, for example, without directly attaching a sensor for detecting myoelectric potential to the patient's bare skin, It is possible to estimate and recognize a time-series change of the self-power FM (θ).

また、上記推定用データがDCモータ50の電流値と筋電位との関係を示すデータに基づいて生成されているので、筋電位との関係で自力FM(θ)を示すデータを生成することから、患者の自力FM(θ)の時系列的な変化等をより正確に認識することができる。   Further, since the estimation data is generated based on the data indicating the relationship between the current value of the DC motor 50 and the myoelectric potential, the data indicating the self-power FM (θ) is generated based on the relationship with the myoelectric potential. It is possible to more accurately recognize a time-series change in the patient's own power FM (θ).

更に、患者の運動がその膝関節の屈曲動作を含む歩行運動であり、推定用データが、図6及び図7に例示するようにDCモータ50の電流値と筋電位との関係を上記屈曲動作についての膝関節角度θごとに示すデータであるので、自力FM(θ)の時系列的な変化等をより正確に認識することができる。   Further, the patient's motion is a walking motion including the knee joint bending motion, and the estimation data indicates the relationship between the current value of the DC motor 50 and the myoelectric potential as shown in FIGS. 6 and 7. Therefore, it is possible to more accurately recognize time-series changes in the self-power FM (θ).

更にまた、患者ごとに推定用データを記憶しておけば、その患者に対して特化してその自力FM(θ)の時系列的な変化等を認識することができる。   Furthermore, if the estimation data is stored for each patient, it is possible to recognize a time-series change of the own power FM (θ) and the like for the patient.

また、複数の患者についての推定用データを患者ごとに識別可能に記憶しておけば、歩行アシストロボットSを複数の患者で共用しつつ、補助を受けている患者に対して特化してその自力FM(θ)の時系列的な変化等を認識することができる。   Further, if the estimation data for a plurality of patients is stored so as to be identifiable for each patient, the walking assist robot S is shared by the plurality of patients and specialized for the patient receiving assistance. A time-series change in FM (θ) can be recognized.

更に、算出された自力FM(θ)を患者又はその補助者等に告知するので、例えば補助を受けている患者に付き添う補助者がその患者の自力FM(θ)を客観的に認識することができる。   Further, since the calculated self-power FM (θ) is notified to the patient or its assistant, etc., for example, the assistant attending to the patient receiving assistance objectively recognizes the patient's own power FM (θ). it can.

更にまた、回復訓練等の実施中においてその都度自力FM(θ)を告知するので、歩行アシストロボットSによる補助を受けている最中に、リアルタイムで上記補助者等が患者の自力FM(θ)を認識することができる。   Furthermore, since the self-power FM (θ) is notified each time during the recovery training or the like, the assistant or the like in real time while receiving the assistance from the walking assist robot S, the self-power FM (θ) of the patient. Can be recognized.

なお、上述した実施形態においては、DCモータ50の電流値との関係により推定用データを生成する構成としたが、これ以外に、例えばDCモータ50の電圧値との関係により実施形態に係る推定用データを生成するように構成することもできる。   In the above-described embodiment, the estimation data is generated based on the relationship with the current value of the DC motor 50. In addition to this, for example, the estimation according to the embodiment is performed based on the relationship with the voltage value of the DC motor 50. It can also be configured to generate business data.

更に、上述した実施形態においては、主として膝部5(膝関節部)の屈曲動作についてDCモータ50の電流値との関係により推定用データを生成する構成としたが、これ以外に、膝部5の伸展動作についてDCモータ50の電流値又は電圧値との関係により推定用データを生成する構成とすることも可能であると考えられる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the estimation data is generated mainly based on the relationship with the current value of the DC motor 50 for the bending motion of the knee 5 (the knee joint). It is considered that the extension data may be configured to generate estimation data based on the relationship with the current value or voltage value of the DC motor 50.

更にまた、上述した実施形態では、膝疾患を有する患者の回復訓練等としての歩行を補助する歩行アシストロボットSに対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、回復訓練等との一環としての駆け足等の移動を補助する場合に本発明を適用することもできる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the walking assist robot S that assists walking as recovery training or the like of a patient having a knee disease has been described. The present invention can also be applied to assisting movement such as running as part of this.

また、図9に示すフローチャートに対応するプログラムをフレキシブルディスク、コンパクトディスク又はハードディスク等の記録媒体に記録しておき、又はインターネット等のネットワークを介して取得して記憶しておき、それを汎用のマイクロコンピュータで読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータを実施形態に係るCPU42として動作させることも可能である。   In addition, a program corresponding to the flowchart shown in FIG. 9 is recorded on a recording medium such as a flexible disk, a compact disk, or a hard disk, or is acquired and stored via a network such as the Internet. The microcomputer can be operated as the CPU 42 according to the embodiment by being read and executed by a computer.

以上それぞれ説明したように、本発明は歩行アシストロボットの分野に利用することが可能であり、特に患者の歩行又は駆け足等の回復訓練等を補助する歩行アシストロボットの分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。   As described above, the present invention can be used in the field of walking assist robots, and is particularly prominent when applied to the field of walking assist robots that assist recovery training such as walking or running of patients. An effect is obtained.

3、8 リンク機構部
3a、8a 第一リンク
3b、8b 第二リンク
3c 第三リンク
4 上部脚当て
5 膝部
6 固定具
7 下部脚当て
9 股部
10、11、12 駆動ユニット
10a 筐体
10b 孔部
15 股関節角度センサ
16 膝関節角度センサ
17 中敷センサ
20 通信ユニット
21 ケーブル
22 中継ボックス
23 ベルト
25 通信ヘッド
40 表示部
41 操作部
42 CPU
50 DCモータ
51 クラッチ部
52 ギア部
60 患者
61 中底
62 中敷
63 右足(左足)
64 靴下
65 床面
S 歩行アシストロボット
R 右足駆動系
L 左足駆動系
3, 8 Link mechanism part 3a, 8a First link 3b, 8b Second link 3c Third link 4 Upper leg rest 5 Knee part 6 Fixing tool 7 Lower leg rest 9 Crotch part 10, 11, 12 Drive unit 10a Case 10b Hole part 15 Hip joint angle sensor 16 Knee joint angle sensor 17 Insole sensor 20 Communication unit 21 Cable 22 Relay box 23 Belt 25 Communication head 40 Display part 41 Operation part 42 CPU
50 DC motor 51 Clutch part 52 Gear part 60 Patient 61 Insole 62 Insole 63 Right foot (left foot)
64 Socks 65 Floor S Walking assist robot R Right foot drive system L Left foot drive system

Claims (10)

電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、
前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出する検出手段と、
前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする情報生成装置。
Auxiliary means force that is electrically driven and assists the movement of the person to be supported is output during the assistance, and a person to be provided by the person using the muscle during the movement with the assistance. Relationship information storage means for storing relationship information indicating the relationship between the assistant power,
Detecting means for detecting at least one of a current and a voltage of a drive current that drives the auxiliary means at the time of the assistance by the auxiliary means;
Generating means for generating assistance person power information indicating the assistance person power at the time of assistance based on at least one of the detected and the stored relation information;
An information generation device comprising:
請求項1に記載の情報生成装置において、
前記関係情報は、前記補助手段力の変化に対応して変化する前記駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と、前記被補助者力の変化に対応して変化する筋電位と、の関係を示す関係情報であることを特徴とする情報生成装置。
The information generation device according to claim 1,
The relationship information is a relationship between at least one of the current and voltage of the drive current that changes in response to the change in the assisting means force and a myoelectric potential that changes in response to the change in the person being assisted. An information generation apparatus characterized by being related information indicating
請求項2に記載の情報生成装置において、
前記運動は前記被補助者の膝関節の伸展又は屈曲を含む運動であり、
前記関係情報は、前記駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方と前記筋電位との関係を前記伸展又は前記屈曲について予め設定された角度ごとに示す関係情報であることを特徴とする情報生成装置。
The information generation device according to claim 2,
The exercise is an exercise including extension or flexion of the knee joint of the assistant,
The relation information is relation information indicating relation between at least one of the current and voltage of the driving current and the myoelectric potential for each angle set in advance for the extension or the bending. apparatus.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報生成装置において、
前記関係情報記憶手段は、前記補助手段を装着して当該補助手段による前記補助を受ける前記被補助者についての前記補助手段力と前記被補助者力との関係を示す前記関係情報を記憶しており、
前記生成手段は、当該被補助者についての前記関係情報を前記関係情報記憶手段から読み出し、当該読み出された関係情報と、前記装着されている補助手段について検出された前記電流及び前記電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、当該被補助者についての前記被補助者力情報を生成することを特徴とする情報生成装置。
In the information generation device according to any one of claims 1 to 3,
The relation information storage means stores the relation information indicating a relation between the assistance means force and the assistance person power of the assistance person who receives the assistance by the assistance means by wearing the assistance means. And
The generating means reads the relation information about the person to be assisted from the relation information storage means, and at least of the read relation information and the current and the voltage detected for the attached auxiliary means. An information generating apparatus that generates the assistance person power information about the assistance person based on any one of the above.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報生成装置において、
前記関係情報記憶手段は、複数の前記被補助者について、各前記被補助者についての前記補助手段力と前記被補助者力との関係をそれぞれ示す前記関係情報を相互に識別可能に記憶しており、
前記生成手段は、前記補助手段を装着して当該補助手段による前記補助を受けている前記被補助者についての前記関係情報を前記関係情報記憶手段から読み出し、当該読み出された関係情報と、前記装着されている補助手段について検出された前記電流及び前記電圧の少なくともいずれか一方と、に基づいて、前記補助を受けている前記被補助者についての前記被補助者力情報を生成することを特徴とする情報生成装置。
In the information generation device according to any one of claims 1 to 3,
The relation information storage means stores the relation information indicating the relation between the assistance means force and the assistance force for each of the assistance persons so that the plurality of assistance persons can be distinguished from each other. And
The generation unit reads the relationship information about the person being assisted by wearing the auxiliary unit and receiving the assistance by the auxiliary unit from the relationship information storage unit, and the read relationship information, Based on at least one of the current and the voltage detected for the attached auxiliary means, the assistance force information on the assistance person receiving the assistance is generated. An information generation device.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の情報生成装置において、
前記生成された被補助者力情報により示される前記被補助者力を告知する告知手段を更に備えることを特徴とする情報生成装置。
In the information generation device according to any one of claims 1 to 5,
An information generating apparatus further comprising notification means for notifying the assistance force indicated by the generated assistance force information.
請求項6に記載の情報生成装置において、
前記生成手段は、前記補助手段による前記補助を受けた前記運動中に前記被補助者力情報を生成し、
前記告知手段は、前記被補助者力情報の生成の都度、前記生成された被補助者力情報により示される前記被補助者力を告知することを特徴とする情報生成装置。
The information generation device according to claim 6,
The generating means generates the assistance force information during the exercise that has received the assistance from the assistance means,
The said notification means notifies the said assistance person power shown by the said assistance person power information produced | generated, whenever the said assistance person power information is produced | generated.
電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段を備える情報生成装置において実行される情報生成方法において、
前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出する検出工程と、
前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成する生成工程と、
を含むことを特徴とする情報生成方法。
Auxiliary means force that is electrically driven and assists the movement of the person to be supported is output during the assistance, and a person to be provided by the person using the muscle during the movement with the assistance. In the information generation method executed in the information generation apparatus provided with the relationship information storage means for storing the relationship information indicating the relationship with the assistant power,
A detection step of detecting at least one of a current and a voltage of a drive current that drives the auxiliary means at the time of the auxiliary by the auxiliary means;
Based on at least one of the detected and the stored relation information, generating step of generating assistance person power information indicating the assistance person power at the time of the assistance,
An information generation method comprising:
電気的に駆動されて被補助者の運動を補助する補助手段が当該補助の際に出力する補助手段力と、前記補助を伴う前記運動の際に前記被補助者自身が筋肉の使用により出す被補助者力と、の関係を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段を備える情報生成装置に含まれるコンピュータを、
前記補助手段による前記補助の際に当該補助手段を駆動する駆動電流の電流及び電圧の少なくともいずれか一方を検出する検出手段、及び、
前記検出された少なくともいずれか一方と、前記記憶されている関係情報と、に基づいて、前記補助の際の前記被補助者力を示す被補助者力情報を生成する生成手段、
として機能させることを特徴とする情報生成用プログラム。
Auxiliary means force that is electrically driven and assists the movement of the person to be supported is output during the assistance, and a person to be provided by the person using the muscle during the movement with the assistance. A computer included in the information generation device including the relationship information storage means for storing the relationship information indicating the relationship between the assistant power and
Detecting means for detecting at least one of a current and a voltage of a driving current for driving the auxiliary means at the time of the auxiliary by the auxiliary means; and
Generating means for generating assistance person power information indicating the assistance person power at the time of assistance based on at least one of the detected and the stored relation information;
A program for generating information, characterized in that it functions as a program.
請求項9に記載の情報生成用プログラムが請求項9に記載の前記コンピュータにより読み取り可能に記録されていることを特徴とする情報記録媒体。   An information recording medium in which the information generation program according to claim 9 is recorded so as to be readable by the computer according to claim 9.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016002404A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 本田技研工業株式会社 Walking assist device and walking assist program
JP2017099545A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 学校法人早稲田大学 Robot control device
JP2017121353A (en) * 2016-01-07 2017-07-13 トヨタ自動車株式会社 Inverted two-wheeled vehicle
WO2017204066A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-30 日本電気株式会社 Measurement system, measurement method, and recording medium
JP2018029773A (en) * 2016-08-24 2018-03-01 Cyberdyne株式会社 Biological activity detection device and biological activity detection system
WO2018066151A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Cyberdyne株式会社 Gait abnormality assistance device and gait abnormality assistance method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080134A1 (en) * 2005-01-26 2006-08-03 Yoshiyuki Sankai Wearing-type motion assistance device and program for control
JP2007307180A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rehabilitation apparatus
JP2011019669A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Suncall Engineering Kk Walking diagnosis support system, walking pattern generator, walking pattern generation program, and walking pattern generation method
JP2011177265A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Ishida Co Ltd Rehabilitation aid apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080134A1 (en) * 2005-01-26 2006-08-03 Yoshiyuki Sankai Wearing-type motion assistance device and program for control
JP2007307180A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rehabilitation apparatus
JP2011019669A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Suncall Engineering Kk Walking diagnosis support system, walking pattern generator, walking pattern generation program, and walking pattern generation method
JP2011177265A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Ishida Co Ltd Rehabilitation aid apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016002404A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 本田技研工業株式会社 Walking assist device and walking assist program
JP2017099545A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 学校法人早稲田大学 Robot control device
JP2017121353A (en) * 2016-01-07 2017-07-13 トヨタ自動車株式会社 Inverted two-wheeled vehicle
WO2017204066A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-30 日本電気株式会社 Measurement system, measurement method, and recording medium
JPWO2017204066A1 (en) * 2016-05-23 2019-04-18 日本電気株式会社 Measurement system, measurement method, and program
JP2018029773A (en) * 2016-08-24 2018-03-01 Cyberdyne株式会社 Biological activity detection device and biological activity detection system
WO2018038225A1 (en) * 2016-08-24 2018-03-01 Cyberdyne株式会社 Organism activity detection device and organism activity detection system
US11944579B2 (en) 2016-08-24 2024-04-02 Cyberdyne Inc. Biological activity detection apparatus and biological activity detection system
WO2018066151A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Cyberdyne株式会社 Gait abnormality assistance device and gait abnormality assistance method
JPWO2018066151A1 (en) * 2016-10-06 2019-08-15 Cyberdyne株式会社 Walking obstacle support device and walking obstacle support method
US11654035B2 (en) 2016-10-06 2023-05-23 Cyberdyne Inc. Gait disorder support apparatus and gait disorder support method

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