JP2014068872A - Walking assist device - Google Patents
Walking assist device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014068872A JP2014068872A JP2012218111A JP2012218111A JP2014068872A JP 2014068872 A JP2014068872 A JP 2014068872A JP 2012218111 A JP2012218111 A JP 2012218111A JP 2012218111 A JP2012218111 A JP 2012218111A JP 2014068872 A JP2014068872 A JP 2014068872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link
- saddle
- user
- actuator
- walking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ユーザーが歩行などを行う際、アシスト力を付与することでユーザーの負荷軽減を図る歩行補助装置に関するものである。 The present invention relates to a walking assist device that reduces a user's load by applying an assist force when a user walks.
近年、ユーザーの体に装着して、ユーザーの脚部の可動部に対してアシスト力を付与する歩行補助装置が開発されている。このような歩行補助装置では、高齢者や身障者の歩行を補助する装置として利用されることが期待されている。また高齢者などに限らず、宅配業者など重い荷物を運ぶユーザーに対する補助装置としても利用することで、作業における身体的負担を軽減することが期待されている。 2. Description of the Related Art In recent years, walking assist devices have been developed that are attached to a user's body and apply assist force to a movable part of the user's leg. Such a walking assistance device is expected to be used as a device for assisting elderly people and the disabled. In addition, it is expected to reduce physical burden in work by using it as an auxiliary device for users who carry heavy loads such as courier companies as well as elderly people.
このような歩行補助装置として特許文献1には、生態信号検出手段が検出した筋電位信号に基づいて、モータなどのアクチュエーターを駆動することで、装着者の意志によってアシスト力を付与する動作補助装置が開示されている。
As such a walking assist device,
また、特許文献2には、膝関節に加えるトルクの反転タイミングをユーザーの歩行に歩行動作に適応させることで、歩行アシストに対する違和感を抑える歩行補助装置が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a walking assist device that suppresses a sense of incongruity with walking assist by adapting a reversal timing of torque applied to a knee joint to walking motion of a user.
特許文献1、特許文献2に開示される歩行補助装置は、ユーザーの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加えることで歩行を補助するものである。一方、特許文献3には、ユーザーが跨ぐ形態で利用する歩行補助装置が開示されている。この歩行補助装置は、ユーザーが跨いで着座する着座部材を押し上げることで、装着を容易にする装着アシスト制御が行われている。
The walking assistance device disclosed in
歩行補助装置は、アシストするため各種部材には強度が必要とされること、また、アシスト力を加えるため、モータなどのアクチュエータ、バッテリーを搭載する必要があることなどを理由にその重量が大きくなることが予想される。その一方、歩行補助装置を利用するユーザーは、高齢、脚部に疾患を有するなど、歩行補助装置を着脱する際、困難を有する者であることが予想される。 The walking assist device increases in weight because various members need strength to assist, and it is necessary to mount an actuator such as a motor and a battery to apply assist force. It is expected that. On the other hand, a user who uses the walking assist device is expected to be a person who has difficulty when attaching or detaching the walking assist device, such as being elderly or having a disease in the leg.
特許文献1、特許文献2に開示されるユーザの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加える形態の歩行補助装置では、両脚に歩行補助装置を装着する必要があり、自力で行うことが困難であり、場合によっては他人の助けが必要とされる。
In the walking assist device in the form of applying assist force to the members mounted on the outside of the user's legs disclosed in
特に、特許文献3に開示される歩行補助装置は、跨いで装着する形態であるが、装着時ユーザーは、後に位置する把持部1dを把持することとなる。このような装着方法では、ユーザーは上体を捻って把持部1dを把持する必要があり、アシストを必要とする高齢者、身障者にとっては装着が困難となることが考えられる。 In particular, the walking assistance device disclosed in Patent Document 3 is configured to be worn across, but the user at the time of wearing will hold the grip portion 1d positioned later. In such a mounting method, the user needs to twist the upper body to grip the grip portion 1d, and it may be difficult for an elderly person or a disabled person who needs assistance.
そのため本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、入力手段、制御部を備え、
前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第1アクチュエータ、第2アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部を介して摺動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第1アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第2アクチュエータは、前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とし、
前記入力手段は、前記サドルリンクの移動指示と、前記サドルリンクの傾き指示を入力可能とし、
前記制御部は、少なくとも前記第1アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
前記入力手段による前記移動指示に基づいて少なくとも前記第1アクチュエータを駆動して前記サドルリンクを移動させるとともに、前記入力手段による前記傾き指示に基づいて前記第2アクチュエータを駆動して前記サドルリンクの傾きを調整する装着処理を実行可能とすることを特徴とする。
Therefore, the walking assist device according to the present invention is
In the walking assistance device that is attached to the user's leg and assists the user's walking by applying assist force,
It has left and right leg parts connected to each other by saddle links, input means, and control unit,
The saddle link has a saddle seat for a user to sit on,
The left and right leg parts are provided with an upper leg link, a lower leg link, a foot link, a sliding part, a knee joint, an ankle joint, a first actuator, and a second actuator, and are positioned inside the user's leg part when worn.
The saddle link and the upper thigh link are slidably connected via the sliding portion,
The upper thigh link and the lower thigh link are rotatably connected via the knee joint,
The lower leg link and the foot link are rotatably connected via the ankle joint,
The first actuator rotates the upper leg link and the lower leg link by applying a driving force to the knee joint,
The second actuator can change the angle of the saddle link with respect to the upper leg link,
The input means can input a movement instruction of the saddle link and an inclination instruction of the saddle link,
The control unit is an assist process for reducing a load on the user by applying a driving force to at least the first actuator;
The saddle link is moved by driving at least the first actuator based on the movement instruction by the input means, and the second actuator is driven by the inclination instruction by the input means to tilt the saddle link. It is possible to execute a mounting process for adjusting the position.
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記入力手段は、ユーザーの把持状態を検出する把持検出手段を有し、
前記制御部は、前記把持検出手段が把持状態を検出ていることを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする。
Furthermore, in the walking assistance device according to the present invention,
The input means has a grip detection means for detecting a grip state of the user,
The control unit executes the mounting process on condition that the grip detection unit detects a grip state.
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記入力手段は、前記サドルリンクに配置されていることを特徴とする。
Furthermore, in the walking assistance device according to the present invention,
The input means is arranged on the saddle link.
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記入力手段は、前記移動指示を検出可能なレバーを有することを特徴とする。
Furthermore, in the walking assistance device according to the present invention,
The input means includes a lever capable of detecting the movement instruction.
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記入力手段は、前記レバー上に設けられた前記傾き指示を入力可能な傾き指示検出部を備えることを特徴とする。
Furthermore, in the walking assistance device according to the present invention,
The input means includes an inclination instruction detecting unit provided on the lever and capable of inputting the inclination instruction.
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記傾き指示検出部は、回転体の回転を前記傾き指示として検出可能なエンコーダを備えることを特徴とする。
Furthermore, in the walking assistance device according to the present invention,
The tilt instruction detection unit includes an encoder capable of detecting rotation of a rotating body as the tilt instruction.
本発明に係る歩行補助装置は、歩行補助装置の装着時、あるいは、取り外し時において、サドルリンクの傾きを調整可能とすることで、サドルリンクの前部付近のみを把持した状態で、サドルリンクを昇降させることが可能となり、装着時におけるユーザーの負担を軽減することが可能となっている。また、歩行補助装置1の重心移動を抑えることで、歩
行補助装置1が後傾することを抑制し、歩行補助装置1の脱着を容易にしている。
The walking assist device according to the present invention allows the saddle link to be adjusted while gripping only the front portion of the saddle link by adjusting the inclination of the saddle link when the walking assist device is attached or removed. It is possible to move up and down, and it is possible to reduce the burden on the user at the time of wearing. In addition, by suppressing the movement of the center of gravity of the
さらに本発明に係る歩行補助装置は、サドルシートに設けられた把持検出手段が把持状態であるとき装着処理を実行可能とすることで安全性の向上が図られる。 Furthermore, the walking assistance device according to the present invention can improve safety by enabling the mounting process to be executed when the grip detection means provided on the saddle seat is in the grip state.
前記入力手段は、サドルリンクに配置されていることで、サドルリンクの傾きを確認しつつ、その傾きを調整することが可能となる。 Since the input means is arranged on the saddle link, the inclination of the saddle link can be adjusted while checking the inclination of the saddle link.
さらに移動指示を検出可能なレバーを利用することで、レバーの操作方向に対応して、サドルシートを移動させることが可能となり、例えば、レバーの操作とサドルシートの移動方向を対応させることで、入力手段の操作感覚の向上が図られる。 Furthermore, by using a lever capable of detecting a movement instruction, it becomes possible to move the saddle seat in accordance with the operation direction of the lever, for example, by making the operation of the lever correspond to the movement direction of the saddle sheet, The operational feeling of the input means is improved.
さらに傾き指示を入力可能な傾き指示検出部をレバー上に設けたことで、サドルリンクの移動指示と、サドルリンクの傾き指示を片手にて行うことが可能となる。 Furthermore, by providing an inclination instruction detection unit on the lever capable of inputting an inclination instruction, it is possible to issue a saddle link movement instruction and a saddle link inclination instruction with one hand.
さらに傾き指示検出部は、回転体の回転を傾き指示として検出可能なエンコーダにて構成することで、例えば、回転体の回転方向とサドルシートの傾き調整方向を対応させることで、入力手段の操作感覚の向上が図られる。 Further, the tilt instruction detection unit is configured by an encoder capable of detecting the rotation of the rotating body as the tilt instruction, for example, by making the rotation direction of the rotating body correspond to the tilt adjustment direction of the saddle seat, thereby operating the input unit. The sense is improved.
図1は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置1の構成を示す図である。図1(A)は歩行補助装置1の左側面図であり、図1(B)は歩行補助装置1の正面図であり、両図ともユーザーが装着していない状態で示されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
この実施形態の歩行補助装置1は、左右の脚パーツ19R、L、左右脚パーツ19R、Lを接続するサドルリンク11、制御部30を備えて構成される。サドルリンク11には、左右の脚パーツ19R、Lを摺動可能に接続する摺動レール111R、L、ユーザーが着座するためのサドルシート112が設けられている。ユーザーは、この歩行補助装置1を跨ぐようにサドルシート112に着座して歩行補助装置1を装着する。以下、脚パーツ19R、Lなど各種構成について説明を行うが、左右の構成は略同じであるため、添え字のR、Lを省略して説明を行う。
The
脚パーツ19は、図の上から順に、摺動部12、上腿リンク13、膝関節14、下腿リンク15、足関節16、足リンク17を備えて構成されている。なお、本明細書中、「足」は足首よりも先の部分を意味する用語として、また「脚」は上腿部、下腿部、足部などを含む用語として使い分けている。 The leg part 19 includes a sliding portion 12, an upper thigh link 13, a knee joint 14, a lower thigh link 15, an ankle joint 16, and a foot link 17 in order from the top of the figure. In the present specification, “foot” is used as a term that means a part ahead of the ankle, and “leg” is used as a term that includes the upper leg, lower leg, foot, and the like.
サドルリンク11は、歩行補助装置1の装着時、ユーザーの股間に位置する。アシスト時には、アクチュエータを利用し、少なくとも膝関節14を回動させることで、このサドルリンク11に対して、ユーザーを持ち上げる方向にアシスト力を加え、ユーザーの体重
を軽減し、ユーザーの歩行時あるいは立っている時の負担を軽減する。
The
摺動部12は、サドルリンク11と上腿リンク13を摺動可能に接続する。本実施形態の摺動部12は、サドルリンク11側に設けられている摺動レール111上を摺動することで、上腿リンク13をユーザーの動きに追従させることが可能となっている。この摺動レール111は、下方に円弧を描くように形成されている。このような形状により、摺動中心位置をユーザーの腰部付近、すなわち、歩行補助装置1を装着したユーザーの上腿の回動中心に略一致させることとしている。これは、歩行補助装置1がユーザーの股下で装着されるため、上腿リンク13の回動中心をユーザーの腰部付近に位置させることが出来ないことを1つの理由としている。
The sliding part 12 connects the
また、本実施形態では、摺動部12を摺動レール111上で移動させるためのアクチュエータ(第2アクチュエータ)が設けられている。本実施形態では、この第2アクチュエータを駆動することで、歩行補助装置1を装着する装着処理時、サドルシート112を含むサドルリンク11の傾き調整を行うこととしている。ユーザーの歩行などをアシストするアシスト処理時には、摺動部12は、摺動レール111上を自由に摺動可能となるが、この第2アクチュエータを使用して、上腿リンク13に対してアシスト力を付与する構成としてもよい。なお、摺動部12は、歩行を行う時の摺動(図1(A)の紙面上での回動)に加え、左右の回動(図2の紙面上での回動)を加えることとしてもよい。ユーザーが股を開く動作に対応することが可能となる。
In the present embodiment, an actuator (second actuator) for moving the sliding portion 12 on the sliding rail 111 is provided. In the present embodiment, by driving the second actuator, the inclination of the
膝関節14は、上腿リンク13と下腿リンク15を回動可能に接続する。膝関節14は、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。足関節16は、下腿リンク15と足リンク17を回動可能に接続する。この足関節16も、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。 The knee joint 14 rotatably connects the upper leg link 13 and the lower leg link 15. The knee joint 14 is rotatable in the front-rear direction when walking. The ankle joint 16 connects the lower leg link 15 and the foot link 17 so as to be rotatable. The ankle joint 16 is also rotatable in the front-rear direction when walking.
図2には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成が示されている。本実施形態の歩行補助装置1は、ユーザーが跨ぐとともに、ユーザーの足部と足リンク17を固定することで装着される形態となっている。このような装着形態において、左右の膝関節14に設けられた第1アクチュエータ51に対し、上腿リンク13と下腿リンク15を伸張する方向にアシスト力を加えることで、ユーザーの歩行時、あるいは、及びユーザーが立っているときの体重の一部を補助する。
FIG. 2 shows a control configuration of the walking assist device according to the embodiment of the present invention. The
また、本実施形態では、装着処理時、サドルリンクが前傾、後傾することを防止するため、摺動部12に第2アクチュエータ52が設けられている。アシスト処理時には、この第2アクチュエータ52を使用して、アシスト力を加えることとしてもよい。また、本実施形態では、足関節16にはアクチュエータを設けることなく自由に回動可能としているが、足関節16に第3アクチュエータを設けることも可能である。第3アクチュエータにて足関節16を回動を制御することで、アシスト処理時にはアシスト力を加えることが可能となる。また、この第3アクチュエータを装着処理に使用することも可能である。 In the present embodiment, the second actuator 52 is provided on the sliding portion 12 in order to prevent the saddle link from tilting forward and backward during the mounting process. During the assist process, the second actuator 52 may be used to apply assist force. In the present embodiment, the ankle joint 16 can be freely rotated without providing an actuator, but a third actuator can be provided at the ankle joint 16. By controlling the rotation of the ankle joint 16 with the third actuator, it is possible to apply an assist force during the assist process. It is also possible to use this third actuator for the mounting process.
主な制御構成としては、歩行補助装置全体を統括制御する制御ECU101、左右の膝関節14に設けられた第1アクチュエータ51、第1角度検出センサ61、左右の摺動部12に設けられた第2アクチュエータ52、摺動位置検出センサ62、左右の足関節16に設けられた第3角度検出センサ63、左右の足裏センサ64、歩行の際の外界の情報などを取得するための各種センサ、動作状態など指示可能とする入力手段を備えて構成されている。
The main control configuration includes a
足リンク17は、ユーザーの足部を固定可能な部材であって、例えば、靴のような構造を有し、ユーザーが履くことでユーザーの足部と固定される。 The foot link 17 is a member capable of fixing a user's foot, and has a structure such as a shoe, for example, and is fixed to the user's foot when worn by the user.
また、脚パーツ19には、ユーザーの脚部の状態を検出するための各種センサが設けられている。本実施形態では、膝関節14に設けられ、上腿リンク13と下腿リンク15が形成する角度を検出する第1角度検出センサ61と、摺動部12に設けられ、サドルリンク11に対する摺動部12の位置を検出可能な摺動位置検出センサ62、そして、足関節16に設けられ、下腿リンク15と足リンク17が形成する角度を検出する第3角度検出センサ63が設けられている。これら各種センサ61〜63によって検出された情報は、制御ECU101に送信される。制御ECU101は、受信した検出情報に基づいて体躯の動きを予測し、少なくとも第1アクチュエータ51に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような各種センサ61〜63以外に、ユーザーの筋電位を計測するセンサを使用することとしてもよい。
The leg part 19 is provided with various sensors for detecting the state of the user's leg. In the present embodiment, a first angle detection sensor 61 that is provided at the knee joint 14 and detects an angle formed by the upper leg link 13 and the lower leg link 15, and a sliding part that is provided at the sliding part 12 and that is against the
さらに足リンク17には、足裏センサ64が設けられている。この足裏センサ64は、足の裏が地面についた立脚状態であるか、地面から浮いた遊脚状態を検知することが可能である。足裏センサ64は、さらに、足裏の荷重分布などを取得することとしてもよい。この足裏センサ64を使用することで、足リンク17の装着状態を判別することも可能である。 Further, the foot link 17 is provided with a foot sensor 64. The sole sensor 64 can detect a standing state where the sole of the foot is on the ground or a floating leg state floating from the ground. The sole sensor 64 may further acquire a load distribution on the sole. By using the sole sensor 64, it is possible to determine the mounting state of the foot link 17.
また、本実施形態の制御部30には、歩行補助装置を装着したユーザーの周囲を検出する各種センサが設けられている。各種センサとしては、ユーザーの前方、後方の様子をそれぞれ撮影する前方カメラ65、後方カメラ66、衛星からのGPS信号を受信し、歩行位置を検出するとともに、地図情報を参照することでユーザーを目的地に導くナビモジュール67、インターネットなどの通信網に接続し、各種情報を取得する無線通信モジュール68等である。この他、ユーザーから障害物までの距離を計測する測距センサを設けることとしてもよい。このような測距センサは、2つのカメラを使用して外界を立体的に撮像することで実現することも可能であり、前方カメラ65、後方カメラ66と兼用することも可能である。
In addition, the
また、本実施形態の制御部30には、歩行補助装置1に対して各種指示や設定を行うための入力手段が設けられている。本実施形態では、サドルシート112の前方には把持検出手段81、動作指示手段82、傾き調整手段83が設けられている。本実施形態では、装着処理時、第1アクチュエータ51に対して駆動力を加えることで、脚パーツ19を伸ばし、歩行補助装置1を適切な装着位置に位置させることが可能となる。また、脚パーツ19を縮めることで歩行補助装置1を容易に取り外すことが可能となる。これら把持検出手段81、動作指示手段82は、装着処理時において第1アクチュエータ51に駆動力を加える指示を入力するためのユーザーインターフェイスとして機能する。
Further, the
そして、傾き調整手段83は、歩行補助装置1の脱着時、特に装着時において、サドルリンク11を適正な方向に保つためのユーザーインターフェイスである。ユーザーは、この傾き調整手段83を操作することで、サドルリンク11が好みの方向を向くように、その角度を調整することが可能である。
The inclination adjusting means 83 is a user interface for keeping the
入力手段には、この他、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力部84が設けられている。この入力部84は、スイッチなどの各種ユーザーインターフェイスによって構成されており、歩行補助装置の電源のオン/オフや、アシスト処理、装着処理の実行などを指示、あるいは、設定することが可能である。
In addition, the input means is provided with an
以上、本実施形態では、歩行補助装置に対して、このような各種センサーを設けたことで、安全な歩行補助を行うことのみならず、目的地までのルート案内や、各種情報をユーザーに提供することが可能となる。なお、各種情報の確認は、制御ECU101に接続さ
れるスピーカ、ディスプレイなどの告知手段を用いて音声、画像出力することとしてもよい。
As described above, in the present embodiment, by providing such various sensors for the walking assistance device, not only safe walking assistance but also route guidance to the destination and various information are provided to the user. It becomes possible to do. In addition, confirmation of various information is good also as outputting sound and an image using notification means, such as a speaker and a display connected to control ECU101.
では、本実施形態の歩行補助装置の装着について図を用いて説明する。図3は、歩行補助装置の装着の一形態を示した図である。歩行補助装置1は、装着前、図に示されるように折り畳まれた状態となっている。本実施形態では、ユーザーはサドルシート112の前方を掴み、前述した把持検出手段81、動作指示手段82からなるユーザインターフェイスを操作することで、第1アクチュエータ51に駆動力を付加し、脚パーツ19を伸張させることとしている。また、傾き調整手段83を操作することで、第2アクチュエータ52に駆動力を付加し、脚パーツ19の伸張に伴って変化するサドルリンク11の角度を適正な方向に調整することとしている。
Then, mounting | wearing of the walking assistance apparatus of this embodiment is demonstrated using figures. FIG. 3 is a diagram showing one form of wearing the walking assistance device. The
図4には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着時の様子について、左側面図(図4(A))、正面図(図4(B))が示されている。ユーザーが歩行する、あるいは、立ち上がっているときに、図4(A)に示されるように膝関節14の第1アクチュエータ51にて、脚パーツ19を伸張する方向にアシスト力を加えることで、サドルシート112にてユーザーを持ち上げ、ユーザーの脚部にかかる負担を軽減することが可能となっている。
FIG. 4 shows a left side view (FIG. 4A) and a front view (FIG. 4B) of the state when the walking assistance device according to the embodiment of the present invention is mounted. When the user walks or stands up, as shown in FIG. 4A, the first actuator 51 of the knee joint 14 applies an assisting force in the direction in which the leg part 19 is extended, thereby the saddle. It is possible to lift the user by the
歩行補助装置1を装着するに際し、ユーザーは、サドルシート112の前方に設けられた入力手段にて動作指示を与える。図5には、サドルシート112の前方に設けられた入力手段(把持検出手段81、動作指示手段、傾き調整手段83)の一例が示されている。本実施形態では、上部感圧センサ813と、下部感圧センサ814によって、把持検出手段81と動作指示手段82の機能を実現している。
When wearing the walking assist
具体的には、上部感圧センサ813と下部感圧センサ814の間において上下に操作可能なレバー815を有して構成されている。このレバー815を操作することで、サドルリンク11を昇降(移動)させ、歩行補助装置1の装着もしくは取り外しを行うことが可能となっている。
Specifically, a
また本実施形態では、上部感圧センサ813と下部感圧センサ814の圧力値にて、ユーザーの把持状態を判定している。具体的には、上部感圧センサ813と下部感圧センサ814、どちらか一方の圧力が所定値以上であるとき、ユーザーにてレバー815が把持されていると判定している。このように、上部感圧センサ813と下部感圧センサ814は把持検出手段としての機能を有している。
In the present embodiment, the user's gripping state is determined based on the pressure values of the
装着処理を行う場合、ユーザーは、レバー815を掴んで押し上げることで持ち上げ操作の指示が判定される。レバー815を持ち上げた場合、下部感圧センサ814にて圧力値が計測される。一方、レバー815を掴んで押し下げた場合には、持ち下げ操作指示と判定される。このとき上部感圧センサ813にて圧力値が計測される。このように本実施形態の上部感圧センサ813と下部感圧センサ814は、動作指示手段としての機能を有している。
When performing the mounting process, the user grasps the
このように本実施形態では、把持検出手段81、動作指示手段82としての機能を、上部感圧センサ813と、下部感圧センサ814にて実現しているが、把持検出手段81、動作指示手段82をそれぞれ個別のセンサで構成することとしてもよい。
As described above, in this embodiment, the functions as the
また、本実施形態では、サドルリンク11の傾き調整を行う傾き調整手段83として、レバー815の先端付近に傾き指示検出部が設けられている。この傾き指示検出部は、回転可能な回転体816と、その回転角度を検出可能なエンコーダ817によって構成され
ている。この回転体816は、図に示されるように、サドルシート112の前後方向に回転可能となっている。ユーザーは回転体816を掴み、図の矢印で示すように手前方向に捻ることで、サドルリンク11を後傾させることが可能となっている。一方、回転体816を図の矢印と逆方向、すなわち、ユーザーの奥手方向に捻ることで、サドルリンク11を前傾させることが可能である。
In the present embodiment, an inclination instruction detecting unit is provided near the tip of the
このように回転体816の回転方向と、サドルシート112の前傾もしくは後傾方向の対応関係により、ユーザーの感覚にあった操作感を実現している。把持検出手段81、動作指示手段82、傾き調整手段83が一体にまとめられているため、ユーザーは片手による操作で、歩行補助装置1の脱着を行うことが可能となっている。傾き調整手段83は、このような回転体816以外に、スイッチ、レバーなど各種入力手段を採用することが可能である。また、把持検出手段81、動作指示手段82と連動しない位置に設けることも可能である。
In this way, the operational feeling that matches the user's sense is realized by the correspondence between the rotation direction of the
なお、本実施形態では把持検出手段81、動作指示手段82、傾き調整手段83の設置位置をサドルシート112の前方としているが、この設置位置は適宜位置、例えば、サドルリンク11あるいはサドルシート112などに設けることとしてもよい。
In this embodiment, the installation positions of the grip detection means 81, the operation instruction means 82, and the inclination adjustment means 83 are set in front of the
ところで、本実施形態の歩行補助装置1は、その構成上、装着時に歩行補助装置1が不安定となる、また、装着時、ユーザーの体勢が不安定となることが考えられる。本実施形態の歩行補助装置1は、アシスト処理時、摺動部12と摺動レール111を自由に摺動させる形態としている。したがって、ユーザがサドルシート112の前方のみを把持してサドルリンク11を持ち上げた場合、サドルリンク11が後傾してしまい、歩行補助装置1が後側に転倒してしまう可能性がある。サドルシート112の前方と後方の両方を把持して持ち上げることで、サドルリンク11の後傾を防ぐことは可能であるが、その場合、ユーザーは上体を左右どちらかの方向に捻る必要がある。このような捻りの動作は、高齢者や身障者にとっては困難な場合がある。
By the way, it is conceivable that the walking assist
図7(C1)には、摺動部12を第2アクチュエータ52にて移動させることなく、サドルリンク11を上昇させたときの形態が示されている。この場合、サドルシート112の前方が持ち上げられるため、サドルシート112並びにサドルリンク11は、後傾した状態となり、歩行補助装置1の重心位置はユーザーの後方に移動することとなる。このような歩行補助装置1の重心位置の移動は、ユーザーにとってバランスが悪く、最悪の場合、歩行補助装置1が後に転倒することもある。また、サドルシート112が後傾することで、ユーザーにとって把持しにくい状態となる。
FIG. 7C1 shows a form when the
本実施形態では、このような状況を鑑み、装着処理を行う際、サドルリンク11の傾き方向を調整可能とすることで、歩行補助装置1の重心を維持するとともに、片手による装着処理を可能としている。この装着処理におけるサドルリンク11の傾き調整には、摺動レール111上にて摺動部12を移動させる第2アクチュエータ52が使用される。
In the present embodiment, in view of such a situation, when the mounting process is performed, the inclination direction of the
図6(C2)は、装着処理において、サドルリンク11をユーザーの指示にて傾き調整することで、サドルリンク11が略水平方向を向くようにした形態が示されている。このように、サドルリンク11の傾き調整可能とすることで、歩行補助装置1の重心移動を抑えると共に、サドルシート112などを把持しやすい位置に維持することが可能となる。また、ユーザーは、サドルシート112などの前方のみを把持することで、歩行補助装置1を装着することが可能であり、上体を左右に捻る必要もない。
FIG. 6 (C2) shows a configuration in which the
図7には本実施形態における装着処理が示されている。まず、ユーザーは歩行補助装置1を装着するため、左右の足リンク17を足部に固定する。歩行補助装置を装着するとき
は、入力部84からの入力により装着処理の開始が指示される。この装着処理の開始は、ユーザーが足部に足リンク17を装着していることを条件として開始することとしてもよい。その場合、足裏センサ64の検出結果に基づいて、ユーザーが足リンク17を装着していることが判定される。
FIG. 7 shows the mounting process in this embodiment. First, in order to wear the walking assist
装着処理が開始されると、サドルシート112に設けられた上部感圧センサ813、下部感圧センサ814から出力される情報を取得する(S101)。上部感圧センサ813、下部感圧センサ814どちらか一方の圧力値が閾値以上である場合(S102:Yes)、ユーザーが回転体816などを把持していると判定し、サドルリンク11を圧力付与方向、すなわち、下部感圧センサ813が圧力値を検出している場合にはサドルリンク11を上昇させる方向に、上部感圧センサ813が圧力値を検出している場合には加工させる方向に移動させる。本実施形態では、ユーザーがサドルシート112を把持していることを条件として、第1アクチュエータ51を駆動させ、サドルリンク11を移動させている。したがって、ユーザーが何らかの事情で、回転体816などを手離したときには、第1アクチュエータ51は停止することとなり、装着時あるいは取り外し時の安全性が図られている。
When the mounting process is started, information output from the
サドルリンク11を移動させる際、エンコーダ817にて回転体816の回転量(回転量情報)を検出し、回転量情報が閾値以上であるか否かが判定される(S105)。回転量情報が閾値以上である場合(S105:Yes)には、エンコーダ817の回転方向を判定し、第1の方向である場合(S106:Yes)、すなわち、図5に矢印で示す回転体816の回転方向の場合には、第2アクチュエータ52にて、サドルリンク11を後傾する方向へ回動させる(S107)。一方、第2の方向である場合(S106:No)、すなわち、図5の矢印とは反対の回転方向の場合には、、第2アクチュエータ52にてサドルリンク11を前傾する方向へ回動させる(S108)。このように本実施形態では、歩行補助装置1の装着に伴うサドルリンク11の移動時において、ユーザーの操作によりサドルリンク11の前傾、後傾を調整することが可能となっている。
When the
以上のS101〜S108の処理を、サドルリンク11が所定位置に上昇するまで繰り返すことで、サドルリンク11を水平方向に保ちつつ上昇させ、歩行補助装置1を装着することが可能となる。
By repeating the processes of S101 to S108 until the
以上、本実施形態では、歩行補助装置1は、歩行補助装置1の装着時、あるいは、取り外し時において、サドルリンク11の傾きを調整可能とすることで、回転体816などサドルリンク11の前部付近のみを把持した状態で、サドルリンク11を昇降させることが可能となり、歩行補助装置1の重心移動を抑え、歩行補助装置1の脱着を容易にしている。
As described above, in the present embodiment, the walking assist
なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。 Note that the present invention is not limited to these embodiments, and embodiments configured by appropriately combining the configurations of the respective embodiments also fall within the scope of the present invention.
1…歩行補助装置
11…サドルリンク
111R、L…摺動レール
112…サドルシート
12R、L…摺動部
13R、L…上腿リンク
14R、L…膝関節
15R、L…下腿リンク
16R、L…足関節
17R、L…足リンク
19R、L…脚パーツ
51R、L…第1アクチュエータ
52R、L…第2アクチュエータ
61R、L…第1角度検出センサ
62R、L…摺動位置検出センサ
63R、L…第3角度検出センサ
64R、L…足裏センサ
65…前方カメラ
66…後方カメラ
67…ナビモジュール
68…無線通信モジュール
81…把持検出手段
813…上部感圧センサ
814…下部感圧センサ
815…レバー
816…回転体
817…エンコーダ
82…動作指示手段
83…傾き調整手段
84…入力部
101…制御ECU
DESCRIPTION OF
Claims (6)
サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、入力手段、制御部を備え、
前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第1アクチュエータ、第2アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部を介して摺動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第1アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第2アクチュエータは、前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とし、
前記入力手段は、前記サドルリンクの移動指示と、前記サドルリンクの傾き指示を入力可能とし、
前記制御部は、少なくとも前記第1アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
前記入力手段による前記移動指示に基づいて少なくとも前記第1アクチュエータを駆動して前記サドルリンクを移動させるとともに、前記入力手段による前記傾き指示に基づいて前記第2アクチュエータを駆動して前記サドルリンクの傾きを調整する装着処理を実行可能とすることを特徴とする
歩行補助装置。 In the walking assistance device that is attached to the user's leg and assists the user's walking by applying assist force,
It has left and right leg parts connected to each other by saddle links, input means, and control unit,
The saddle link has a saddle seat for a user to sit on,
The left and right leg parts are provided with an upper leg link, a lower leg link, a foot link, a sliding part, a knee joint, an ankle joint, a first actuator, and a second actuator, and are positioned inside the user's leg part when worn.
The saddle link and the upper thigh link are slidably connected via the sliding portion,
The upper thigh link and the lower thigh link are rotatably connected via the knee joint,
The lower leg link and the foot link are rotatably connected via the ankle joint,
The first actuator rotates the upper leg link and the lower leg link by applying a driving force to the knee joint,
The second actuator can change the angle of the saddle link with respect to the upper leg link,
The input means can input a movement instruction of the saddle link and an inclination instruction of the saddle link,
The control unit is an assist process for reducing a load on the user by applying a driving force to at least the first actuator;
The saddle link is moved by driving at least the first actuator based on the movement instruction by the input means, and the second actuator is driven by the inclination instruction by the input means to tilt the saddle link. A walking assist device, characterized in that it can execute a mounting process for adjusting the position.
前記制御部は、前記把持検出手段が把持状態を検出ていることを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする
請求項1に記載の歩行補助装置。 The input means has a grip detection means for detecting a grip state of the user,
The walking assist device according to claim 1, wherein the control unit executes the mounting process on condition that the grip detection unit detects a grip state.
請求項1または請求項2に記載の歩行補助装置。 The walking assist device according to claim 1, wherein the input unit is disposed on the saddle link.
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の歩行補助装置。 The walking assist device according to any one of claims 1 to 3, wherein the input unit includes a lever capable of detecting the movement instruction.
請求項4に記載の歩行補助装置。 The walking assist device according to claim 4, wherein the input unit includes a tilt instruction detection unit that is provided on the lever and can input the tilt instruction.
請求項5に記載の歩行補助装置。 The walking assistance device according to claim 5, wherein the tilt instruction detection unit includes an encoder capable of detecting rotation of a rotating body as the tilt instruction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218111A JP2014068872A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Walking assist device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218111A JP2014068872A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Walking assist device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014068872A true JP2014068872A (en) | 2014-04-21 |
Family
ID=50744673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012218111A Pending JP2014068872A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Walking assist device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014068872A (en) |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012218111A patent/JP2014068872A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5427231B2 (en) | Biped walking movement device | |
JP5460154B2 (en) | Walking assistance device | |
JP4782115B2 (en) | Walking assist device | |
JP5095583B2 (en) | Ankle joint structure of walking assist device | |
JP6650384B2 (en) | Motion assist device | |
JP5147595B2 (en) | Control device and control method for walking assist device | |
WO2017060964A1 (en) | Assistance robot | |
JP4872821B2 (en) | Walking assist device | |
CN213406636U (en) | Electric vehicle | |
JP2015208795A (en) | Operation assisting device | |
JP5562403B2 (en) | Operation support device | |
JP5715270B2 (en) | Walking assistance device | |
CN104800012B (en) | Electrically powered wheelchair adjusting device based on computer instructions | |
KR101583871B1 (en) | Wearable driving device having driving and gait ability | |
JP2007319940A (en) | Leg style boarding type robot | |
JP2014195506A (en) | Walking assist device | |
JP2013208344A (en) | Walking assistance device | |
JP2013090843A (en) | Walking assist device and method for controlling the same | |
JP2014068871A (en) | Walking assist device | |
JP2014195509A (en) | Walking assist device | |
JP6554039B2 (en) | Power assist suit | |
JP2014195510A (en) | Walking assist device | |
JP2013208342A (en) | Walking assistance device | |
JP2014068873A (en) | Tiptoe angle detection device, leg joint moment detection device and walking assist device | |
JP2014068949A (en) | Walking assist device |