JP2014184083A

JP2014184083A - Walking support device and walking support program

Info

Publication number: JP2014184083A
Application number: JP2013062819A
Authority: JP
Inventors: Akira Kotabe; 顕小田部; Toshihiro Shiimado; 利博椎窓
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-10-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a walking support target person to sit in a chair or the like.SOLUTION: A walking support device 1, to assist walking, energizes a saddle portion 61 to the crotch of a wearer 100 with respect to a foot attachment portion 24. When the wearer 100 sits in a chair 101, the walking support device 1 lowers the saddle portion 61 and stands independently in a half-sitting position. This enables the wearer 100 to move the lumbar part from the saddle portion 61 to the chair 101 to sit in the chair 101. After sitting in the chair 101, the wearer 100 can use the walking support device 1 for the cane, for example, by putting the elbow on the saddle 61.

Description

本発明は、歩行支援装置、及び歩行支援プログラムに関し、例えば、脚部の関節の運動を支援するものである。 The present invention relates to a walking support device and a walking support program, for example, to support movement of a joint of a leg.

近年、歩行者に装着させ、歩行者の歩行動作をアクチュエータなどで支援（アシスト）する装着型の歩行支援装置（ウェアラブルモビリティ）が盛んに研究され、例えば、特許文献１の体重支持型の歩行補助装置が提案されている。
この特許文献１記載の歩行補助装置では、アシスト用のアクチュエータで上腿フレームと下腿フレーム間の角度を制御してサドル部を上方に持ち上げることにより体重の一部を支える構造となっている。
そして、当該歩行補助装置は、歩行者の両脚の内側（内足側）に配置するタイプのため、簡易に装着することが可能である。 In recent years, a wearable walking support device (wearable mobility) that is worn by a pedestrian and supports (assist) the walking motion of the pedestrian with an actuator or the like has been actively researched. A device has been proposed.
The walking assist device described in Patent Document 1 has a structure in which a part of the body weight is supported by lifting the saddle portion upward by controlling the angle between the upper thigh frame and the lower thigh frame with an assisting actuator.
And since the said walk assistance apparatus is a type arrange | positioned inside a pedestrian's both legs (inner leg side), it can mount | wear easily.

しかしながら、両脚の内側に配置するタイプの歩行補助装置では、サドル部を歩行者の股間に付勢しているため、歩行者が椅子に座りたくても座ることができないという問題があった。 However, the walking assist device of the type arranged on the inner side of both legs has a problem that the saddle portion cannot be seated even if the pedestrian wants to sit on the chair because the saddle portion is biased between the pedestrians.

特開２００７−６１６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-616

本発明は、両脚の内側に配置する歩行支援装置を用いつつ、歩行支援対象者が椅子などに着座できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable a walking support target person to sit on a chair or the like while using a walking support device arranged inside both legs.

（１）本発明は、前記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、左右一対の足装着部と、前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択手段と、前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動手段と、を具備したことを特徴とする歩行支援装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、これらの関節部のうち、少なくとも前記股関節部、及び前記膝関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、前記連結部を所定の方向に傾けて、前記股関節部、前記膝関節部、及び前記足首関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記所定の高さは、前記歩行支援対象者が椅子に着座した場合の肘掛けの高さであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の歩行支援装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記選択手段は、前記歩行支援対象者から選択を受け付けることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の歩行支援装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、左右一対の足装着部と、前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、を備えた歩行支援装置用の歩行支援プログラムであって、前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択機能と、前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動機能と、をコンピュータで実現する歩行支援プログラムを提供する。 (1) In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the invention according to claim 1, a saddle portion on which a walking support target person sits straddling, a pair of left and right foot mounting portions, and both legs of the walking support target user A pair of left and right connecting parts, each of which has a joint part that connects the foot mounting part and the saddle part and moves the positional relationship between the foot mounting part and the saddle part, and drives the joint part. Then, by urging the saddle portion upward with respect to the foot mounting portion, an assist mode for assisting the walking of the walking support target person, and the saddle portion with respect to the foot mounting portion from the assist mode. A walking device, comprising: a selection unit that selects any one of a height maintaining mode that maintains a predetermined low height; and a driving unit that drives the joint portion in the selected mode. A support device is provided.
(2) In the invention described in claim 2, the joint portion is composed of a hip joint portion, a knee joint portion, and an ankle joint portion. The walking support device according to claim 1, wherein at least the hip joint and the knee joint are fixed.
(3) In the invention according to claim 3, the joint portion is constituted by a hip joint portion, a knee joint portion, and an ankle joint portion, and the driving means is configured to connect the connection portion to a predetermined portion in the height holding mode. The walking support device according to claim 1, wherein the hip joint unit, the knee joint unit, and the ankle joint unit are fixed by tilting in a direction.
(4) In the invention according to claim 4, the predetermined height is a height of an armrest when the walking support target person is seated on a chair. Or the walk assistance apparatus of Claim 3 is provided.
(5) In the invention according to claim 5, the selection means accepts a selection from the walking support target person. The invention according to any one of claims 1 to 4, A walking support device is provided.
(6) In the invention according to claim 6, the saddle portion on which the walking support target person sits straddling, a pair of left and right foot mounting portions, and the legs mounting portion are disposed inside both legs of the walking support target user. A walking support program for a walking support device, comprising: a pair of left and right connecting portions including joint portions that connect the saddle portion and move the positional relationship between the foot mounting portion and the saddle portion; An assist mode for assisting the walking of the walking support target by driving a joint portion and biasing the saddle portion upward with respect to the foot mounting portion, and the saddle portion with respect to the foot mounting portion. A selection function for selecting any one of a height holding mode for holding at a predetermined height lower than the assist mode and a drive function for driving the joint portion in the selected mode are realized by a computer. Walking support program To provide a beam.

本発明によれば、着座用のモードを備えることにより、歩行支援対象者が椅子などに着座することができる。 According to the present invention, a walking support target person can be seated on a chair or the like by providing a sitting mode.

体重支持型の歩行支援装置の構成を表した図である。It is a figure showing the composition of the weight support type walking support device. 歩行支援装置の動作モードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation mode of a walk assistance apparatus. 歩行支援装置のシステム構成を示した図である。It is the figure which showed the system configuration | structure of the walking assistance apparatus. 歩行支援装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of a walk assistance apparatus. 着座処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a seating process. 起立処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a standing-up process.

（１）実施形態の概要
歩行支援装置１は、図２（ａ）に示したように、足装着部２４に対してサドル部６１を装着者１００の股間に付勢して歩行を支援する。
そして、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１に座る場合は、図２（ｂ）に示したように、サドル部６１を下降させて中腰状態で自立する。これにより、装着者１００は、腰部をサドル部６１から椅子１０１に移動して椅子１０１に着座することができる。 (1) Outline of Embodiment As shown in FIG. 2A, the walking support device 1 supports walking by urging the saddle portion 61 between the crotch of the wearer 100 with respect to the foot mounting portion 24.
Then, when the wearer 100 sits on the chair 101, the walking support device 1 moves down the saddle portion 61 and becomes independent in the middle waist state as shown in FIG. Thereby, the wearer 100 can sit on the chair 101 by moving the waist from the saddle portion 61 to the chair 101.

装着者１００は、椅子１０１に着座した後、サドル部６１に肘を乗せるなど、歩行支援装置１を杖代わりに使用することができる。
また、サドル部６１は、取手部７１を備えており、装着者１００は、椅子１０１に着座する際、または、椅子１０１から起立の際に取手部７１を把持することで、着座したり起立したりする際の補助として使用することができる。 The wearer 100 can use the walking assist device 1 instead of the cane, such as placing an elbow on the saddle portion 61 after sitting on the chair 101.
The saddle portion 61 includes a handle portion 71, and the wearer 100 sits or stands up by holding the handle portion 71 when sitting on the chair 101 or standing up from the chair 101. It can be used as an auxiliary when

このように、歩行支援装置１は、サドル部６１を装着者１００の股間に付勢するアシストモードと、サドル部６１を装着者１００から分離して自立する杖モードを備えている。
そして、杖モードでは、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１への着座を可能とすると共に、取手部７１を装着者１００に提供することにより着座起立の補助を行う。 As described above, the walking support device 1 includes an assist mode that urges the saddle portion 61 between the crotch of the wearer 100 and a cane mode that separates the saddle portion 61 from the wearer 100 and stands independently.
In the cane mode, the user can sit on the chair 101 while wearing the walking support device 1, and provide the handle portion 71 to the wearer 100 to assist the sitting upright.

（２）実施形態の詳細
図１は、体重支持型の歩行支援装置１の構成を表したものである。
図１（ａ）は、本実施の形態に係る歩行支援装置１の構成を側面（進行方向に対して横方向）から見たところを示した図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）で示した状態の歩行支援装置１を正面（進行方向）から見た状態と、装着者１００の下半身部分を点線で表した図である。
図１に示したように、歩行支援装置１は、装着者１００が跨って乗ることにより、装着者１００の体重の一部を支持（負担）し、装着者１００の負荷を軽減するものである。体重の一部の負担は、後述するアクチュエータを駆動することで、サドル部６１に上方の力を発生させることで行われている。
また、歩行支援装置１では、装着者１００は、腰部、上腿部、下腿部を固定する必要がないので、着脱も容易になる。 (2) Details of Embodiment FIG. 1 shows a configuration of a weight support type walking support apparatus 1.
Fig.1 (a) is the figure which showed the place which looked at the structure of the walk assistance apparatus 1 which concerns on this Embodiment from the side surface (lateral direction with respect to the advancing direction).
FIG. 1B is a diagram in which the walking support device 1 in the state shown in FIG. 1A is viewed from the front (traveling direction) and the lower body part of the wearer 100 is represented by dotted lines.
As shown in FIG. 1, the walking support device 1 supports (burdens) a part of the weight of the wearer 100 and reduces the load on the wearer 100 when the wearer 100 rides over the rider. . Part of the weight is applied by generating an upward force on the saddle portion 61 by driving an actuator described later.
Moreover, in the walking assistance apparatus 1, since the wearer 100 does not need to fix a waist | hip | lumbar part, an upper leg part, and a lower leg part, attachment / detachment becomes easy.

なお、図１（ａ）（ｂ）に示すように、点線で示した装着者１００が脚を伸ばした状態（直立状態）において、歩行支援装置１が膝関節部分で屈曲している。これにより、直立状態においても、サドル部６１に上方の力を発生させて、体重の一部を負担することができる。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the walking support device 1 is bent at the knee joint portion when the wearer 100 indicated by the dotted line is in a state where the leg is extended (upright state). Thereby, even in an upright state, an upward force can be generated in the saddle portion 61 to bear a part of the body weight.

図１（ａ）に戻り、歩行支援装置１は、サドル部６１、連結部材６３、プレート６２、ガイドレール６４、６５、荷重センサ６７、股関節アクチュエータ１７（股関節部）、膝関節アクチュエータ１８（膝関節部）、足首関節アクチュエータ１９（足首関節部）、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７、足連結部材２８、足装着部２４、床反力センサ２４１、取手部７１などから構成されている。 Returning to FIG. 1A, the walking support device 1 includes a saddle portion 61, a connecting member 63, a plate 62, guide rails 64 and 65, a load sensor 67, a hip joint actuator 17 (hip joint portion), and a knee joint actuator 18 (knee joint). Part), ankle joint actuator 19 (ankle joint part), upper thigh connection member 26, lower thigh connection member 27, foot connection member 28, foot mounting part 24, floor reaction force sensor 241, handle part 71, and the like.

なお、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７、足連結部材２８、足装着部２４、床反力センサ２４１については、図１（ｂ）に示すように、右脚用と左脚用の各部材が存在するが、一方の脚用を指定して説明する場合には、部材名の頭に左右を付け、符号の後にＬＲを付けて区別して説明する。
また、図示しないが、本実施形態では、制御装置２やバッテリがサドル部６１内、またはサドル部６１の下側等に配設されるが、他の位置例えば、上腿連結部材２６等に配設するようにしてもよい。
なお、図１（ａ）は、図面に向かって右側（足装着部２４のつま先側）が前方である。 The hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, the ankle joint actuator 19, the upper thigh connecting member 26, the lower thigh connecting member 27, the foot connecting member 28, the foot mounting portion 24, and the floor reaction force sensor 241 are shown in FIG. As shown in Fig. 4, there are members for the right leg and left leg, but when specifying one leg, the left and right are added to the head of the member name, and LR is added after the symbol. A distinction will be described.
Although not shown, in the present embodiment, the control device 2 and the battery are disposed in the saddle portion 61 or below the saddle portion 61. However, the control device 2 and the battery are disposed in other positions such as the upper thigh coupling member 26. You may make it install.
In FIG. 1A, the right side (toe side of the foot mounting portion 24) is the front as viewed in the drawing.

サドル部６１は、装着者１００が跨いで腰掛ける部材である。
サドル部６１の上面には、装着者１００からサドル部６１が受ける圧力を検出する荷重センサ６７が配設されている。本実施形態では、この荷重センサ６７の検出値が所定の目標値（支援荷重という）となるように、膝関節アクチュエータ１８の出力が制御される。
これにより、装着者１００は、サドル部６１から常に上方の付勢力を受けることで体重の一部が負担される。 The saddle portion 61 is a member on which the wearer 100 sits down.
On the upper surface of the saddle portion 61, a load sensor 67 for detecting the pressure received by the saddle portion 61 from the wearer 100 is disposed. In the present embodiment, the output of the knee joint actuator 18 is controlled so that the detection value of the load sensor 67 becomes a predetermined target value (referred to as support load).
As a result, the wearer 100 always receives an upward biasing force from the saddle portion 61 so that a part of his / her weight is borne.

サドル部６１は、装着者１００の体重の少なくとも一部を下方から支える。サドル部６１は、下方から装着者１００の股間部に押圧されるため、これにより、歩行支援装置１の上部が装着者１００の腰部に対して固定される。
また、サドル部６１の前端には、取手部７１が設置されている。そして、後述する杖モードにおいては、サドル部６１は、装着者１００の肘掛けとなる。 The saddle portion 61 supports at least a part of the weight of the wearer 100 from below. Since the saddle portion 61 is pressed from below to the crotch portion of the wearer 100, the upper portion of the walking support device 1 is thereby fixed to the waist portion of the wearer 100.
A handle portion 71 is installed at the front end of the saddle portion 61. And in the cane mode mentioned later, the saddle part 61 becomes an armrest of the wearer 100.

連結部材６３は、サドル部６１の後方に延設されており、この延設部分には左右用２枚のプレート６２が固定されている。連結部材６３は、プレート６２に対するサドル部６１の位置を固定している。
２枚のプレート６２は、連結部材６３の軸心を中心に回転自在に配設されることで、連結部材６３が２枚のプレート６２に対する開閉軸として機能している。これにより、装着者１００の脚の開閉に伴い、２枚のプレート６２も連結部材６３の軸心を中心に開閉する。 The connecting member 63 extends to the rear of the saddle portion 61, and two left and right plates 62 are fixed to the extending portion. The connecting member 63 fixes the position of the saddle portion 61 with respect to the plate 62.
The two plates 62 are disposed so as to be rotatable about the axis of the connecting member 63, so that the connecting member 63 functions as an opening / closing shaft for the two plates 62. Accordingly, the two plates 62 are also opened and closed around the axis of the connecting member 63 as the legs of the wearer 100 are opened and closed.

プレート６２は、サドル部６１の後端側からサドル部６１の前端側の下部まで形成され、下肢側に凸となった扇形の部材である。プレート６２は、下肢の運動に対してサドル部６１を保持する部材であり、それに耐えうる剛性を有している。
プレート６２の表面にはガイドレール６４、６５（以下代表してガイドレール６５という）が、サドル部６１の上方に位置する股関節ピッチ軸中心（股関節の位置）Ｋを中心とする同心円状に形成されている。
ガイドレール６５は、股関節アクチュエータ１７が装着者１００の歩行運動に伴って前後方向に移動する軌道を規定している。 The plate 62 is a fan-shaped member that is formed from the rear end side of the saddle portion 61 to the lower portion on the front end side of the saddle portion 61 and is convex on the lower limb side. The plate 62 is a member that holds the saddle portion 61 against the movement of the lower limbs, and has rigidity that can withstand it.
On the surface of the plate 62, guide rails 64 and 65 (hereinafter referred to as guide rails 65) are formed concentrically around the hip joint pitch axis center (position of the hip joint) K located above the saddle portion 61. ing.
The guide rail 65 defines a trajectory in which the hip joint actuator 17 moves in the front-rear direction as the wearer 100 moves.

股関節アクチュエータ１７は、ガイドレール６５による軌道上を股関節アクチュエータ１７の発揮する駆動力で移動するように構成されており、装着者１００の歩行運動に伴って股関節アクチュエータ１７がガイドレール６４、６５による軌道上を移動する。
例えば、装着者１００が右脚を前に出すことで重心が前方に移動した状態では、右股関節アクチュエータ１７Ｒは脚の動きに連動して軌道上を前方に移動し、立脚側の左脚は重心よりも後方への移動に連動して左股関節アクチュエータ１７Ｌは軌道上を後方に移動する。
股関節アクチュエータ１７は、ガイドレール６４、６５を移動するのみならず、ガイドレール６４、６５において任意の位置に固定することもできる。 The hip joint actuator 17 is configured to move on the track by the guide rail 65 with the driving force exerted by the hip joint actuator 17. The hip joint actuator 17 moves along the track by the guide rails 64 and 65 as the wearer 100 moves. Move up.
For example, in a state where the center of gravity moves forward when the wearer 100 moves the right leg forward, the right hip joint actuator 17R moves forward on the track in conjunction with the movement of the leg, and the left leg on the standing leg side has the center of gravity. The left hip joint actuator 17L moves backward on the track in conjunction with the backward movement.
The hip joint actuator 17 not only moves the guide rails 64 and 65 but can also be fixed at any position on the guide rails 64 and 65.

股関節アクチュエータ１７には、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成された上腿連結部材２６の一端が固定され、上腿連結部材２６の他端には膝関節アクチュエータ１８が接続されている。
上腿連結部材２６の一端は股関節アクチュエータ１７に対して固定されているため、股関節アクチュエータ１７に対する角度は変わらないが、股関節アクチュエータ１７が円弧上のガイドレール６５上を移動することにより、上腿連結部材２６は、ガイドレール６５の接線との角度θを一定に保ちながら、水平面に対する角度が変化する。
即ち、装着者１００の膝を上げる動作に伴い股関節アクチュエータ１７がガイドレール６５上を前方に移動するため、上腿連結部材２６は水平面との角度が小さくなる（水平に近づく）。 One end of an upper thigh connection member 26 formed of a rigid member (for example, a columnar member) is fixed to the hip joint actuator 17, and the knee joint actuator 18 is connected to the other end of the upper thigh connection member 26. .
Since one end of the upper thigh connecting member 26 is fixed to the hip joint actuator 17, the angle with respect to the hip joint actuator 17 does not change, but the hip joint actuator 17 moves on the guide rail 65 on the arc, so The angle of the member 26 with respect to the horizontal plane changes while keeping the angle θ with the tangent to the guide rail 65 constant.
That is, as the hip joint actuator 17 moves forward on the guide rail 65 in accordance with the operation of raising the knee of the wearer 100, the angle between the upper thigh connecting member 26 and the horizontal plane becomes smaller (becomes horizontal).

そして、上腿連結部材２６の他端側に位置する膝関節アクチュエータ１８は、ガイドレール６５の中心軸である股関節ピッチ軸中心Ｋを中心とする円弧上を前後に移動する。即ち、膝関節アクチュエータ１８は、股関節アクチュエータ１７の移動に伴い、股関節ピッチ軸中心Ｋから一定距離を保ちながら円弧運動をする。
上腿連結部材２６の他端側は、膝関節ピッチ軸を介して下腿連結部材２７が接続されている。 Then, the knee joint actuator 18 located on the other end side of the upper thigh connecting member 26 moves back and forth on an arc centered on the hip joint pitch axis center K which is the central axis of the guide rail 65. That is, as the hip joint actuator 17 moves, the knee joint actuator 18 performs an arc motion while maintaining a certain distance from the hip joint pitch axis center K.
The other end side of the upper leg connecting member 26 is connected to the lower leg connecting member 27 via a knee joint pitch axis.

膝関節アクチュエータ１８は、膝関節ピッチ軸を軸心として、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７との膝関節角度を変えるように構成されている。
即ち、膝関節アクチュエータ１８は、膝関節角度を大きくする（直線に近づける）ことで、上腿連結部材２６にプレート６２等を介して接続されているサドル部６１に対する上方の付勢力を発生させるようになっており、この上付勢力により装着者１００の体重の一部が支持されることになる。
膝関節アクチュエータ１８は、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７の角度を駆動するのみならず、任意の角度で固定することができる。 The knee joint actuator 18 is configured to change the knee joint angle between the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27 about the knee joint pitch axis.
That is, the knee joint actuator 18 increases the knee joint angle (closer to a straight line) so as to generate an upward biasing force on the saddle portion 61 connected to the upper thigh coupling member 26 via the plate 62 or the like. Thus, a part of the weight of the wearer 100 is supported by the upper biasing force.
The knee joint actuator 18 not only drives the angles of the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27 but can also be fixed at an arbitrary angle.

なお、本実施形態の膝関節アクチュエータ１８は、膝関節ピッチ軸（上腿連結部材２６と下腿連結部材２７の接続点）の位置に配設される場合について説明するが、例えば、連結部材６３やサドル部６１内、サドル部６１下、股関節アクチュエータ１７の後方等の他の位置に配置するようにしてもよい。この場合、膝関節アクチュエータ１８の出力は、プーリを必要箇所に配置しワイヤーやベルトによる伝達機構、その他の力伝達機構により、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７に作用させるようにしてもよい。また、上に述べた股関節アクチュエータ１７や、下に述べる足首関節アクチュエータ１９も同様である。 The knee joint actuator 18 of the present embodiment will be described in the case where it is disposed at the position of the knee joint pitch axis (the connection point between the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27). You may make it arrange | position in other positions, such as in the saddle part 61, under the saddle part 61, and the back of the hip joint actuator 17. FIG. In this case, the output of the knee joint actuator 18 may be applied to the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27 by arranging a pulley at a necessary position and using a transmission mechanism using a wire or a belt or other force transmission mechanism. . The same applies to the hip joint actuator 17 described above and the ankle joint actuator 19 described below.

下腿連結部材２７は、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成され、膝関節アクチュエータ１８と反対の他端側には、足首関節アクチュエータ１９が取り付けられている。
足首関節アクチュエータ１９には、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成された足連結部材２８が取り付けられている。
足連結部材２８には、足首関節アクチュエータ１９の位置が装着者１００の足首関節と略同じ高さとなるように、装着者１００の足が挿入される左右一対の足装着部２４が固定されている。
足首関節アクチュエータ１９は、下腿連結部材２７に対して、足連結部材２８と足装着部２４を足首関節ピッチ軸の回りに駆動する。足首関節アクチュエータ１９は、任意の角度で固定することができる。 The crus connecting member 27 is formed of a rigid member (for example, a columnar member), and an ankle joint actuator 19 is attached to the other end side opposite to the knee joint actuator 18.
The ankle joint actuator 19 is attached with a foot connecting member 28 made of a rigid member (for example, a columnar member).
A pair of left and right foot mounting portions 24 into which the foot of the wearer 100 is inserted are fixed to the foot connecting member 28 so that the position of the ankle joint actuator 19 is substantially the same height as the ankle joint of the wearer 100. .
The ankle joint actuator 19 drives the foot coupling member 28 and the foot mounting portion 24 around the ankle joint pitch axis with respect to the crus coupling member 27. The ankle joint actuator 19 can be fixed at an arbitrary angle.

足装着部２４は、対向する一対の足連結部材２８の外側に配置されることで、図１（ｂ
）に示されるように、足装着部２４以外の各部材は両脚の間に収まることになる。
足装着部２４の底面には、各脚が支えている体重の負担割合を求めるために、歩行面からの反力を検出する床反力センサ２４１Ｒ、２４１Ｌが配置されている。
本実施形態では、各足装着部２４の底面略中央部に１つずつの床反力センサ２４１が配置されているが、立脚、遊脚の状態をより正確に判定するために、前後方向の複数箇所（例えば、つま先と踵の２箇所）に床反力センサを配置するようにしてもよい。 The foot mounting portion 24 is disposed outside the pair of opposing foot connecting members 28, so that FIG.
), Each member other than the foot mounting portion 24 fits between both legs.
Floor reaction force sensors 241R and 241L for detecting a reaction force from the walking surface are disposed on the bottom surface of the foot mounting portion 24 in order to obtain a weight ratio of the weight supported by each leg.
In the present embodiment, one floor reaction force sensor 241 is disposed at a substantially central portion of the bottom surface of each foot mounting portion 24. However, in order to more accurately determine the state of the standing leg and the free leg, You may make it arrange | position a floor reaction force sensor in multiple places (for example, two places of a toe and a heel).

また、図示しないが、膝関節アクチュエータ１８と足首関節アクチュエータ１９にはエンコーダが設置されており、これらの角度を検出することができる。
更に、股関節アクチュエータ１７には位置センサが設置されており、ガイドレール６４、ガイドレール６５での位置を検出することができる。
そして、歩行支援装置１は、これらエンコーダの値と、股関節アクチュエータ１７の位置を用いて、装着者１００の股関節、膝関節、足首関節の角度を計算することができる。
そのため、これらセンサは関節角度センサとして機能している。 Although not shown, encoders are installed in the knee joint actuator 18 and the ankle joint actuator 19, and these angles can be detected.
Further, the hip joint actuator 17 is provided with a position sensor, and the positions of the guide rail 64 and the guide rail 65 can be detected.
The walking support device 1 can calculate the angles of the hip joint, the knee joint, and the ankle joint of the wearer 100 using the values of the encoders and the position of the hip joint actuator 17.
Therefore, these sensors function as joint angle sensors.

足連結部材２８から股関節アクチュエータ１７に至る構成は、歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、足装着部とサドル部を連結し、足装着部とサドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部として機能している。 The configuration from the foot connecting member 28 to the hip joint actuator 17 is disposed inside the legs of the walking support target, connects the foot mounting portion and the saddle portion, and moves the positional relationship between the foot mounting portion and the saddle portion. It functions as a pair of left and right connecting parts.

図１（ｃ）は、取手部７１を示した図である。
取手部７１は、サドル部６１の前端において、上端側がサドル部６１より上方に突出している。
取手部７１は、歩行支援装置１がアシストモードから杖モード、あるいは、杖モードからアシストモードに遷移する際には、装着者１００が取手部７１を把持して（つかんで）身体を安定させるのに用いられ、杖モードでは、装着者１００がサドル部６１に肘を乗せた際に取手部７１に掌を乗せて腕を休ませるのに用いられる。 FIG. 1C is a view showing the handle portion 71.
The handle portion 71 has an upper end protruding upward from the saddle portion 61 at the front end of the saddle portion 61.
When the walking assist device 1 transitions from the assist mode to the cane mode or from the cane mode to the assist mode, the wearer unit 100 stabilizes the body by gripping (holding) the handle unit 71. In the cane mode, the wearer 100 rests his arm by placing a palm on the handle 71 when the elbow is placed on the saddle 61.

取手部７１の前面には、スイッチ７２が設けられている。
スイッチ７２には、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４、電源ボタン７５などが設けられている。杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４は、それぞれ杖モードを開始・終了するためのボタンである。
電源ボタン７５は、歩行支援装置１を起動・終了するためのボタンである。 A switch 72 is provided on the front surface of the handle portion 71.
The switch 72 is provided with a cane mode start button 73, a cane mode end button 74, a power button 75, and the like. The cane mode start button 73 and the cane mode end button 74 are buttons for starting and ending the cane mode, respectively.
The power button 75 is a button for starting and ending the walking support device 1.

杖モード開始ボタン７３と杖モード終了ボタン７４は、装着者１００が掌を取手部７１の上端に乗せた際に、指先の届く範囲に設置されている。一方、電源ボタン７５は、指先の届く範囲の下に設置されている。
また、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４は、スイッチ７２から突出して押しやすいのに対し、電源ボタン７５は、スイッチ７２の表面に設置されている。
これは、装着者１００が杖モードを実行しようとして、誤って電源ボタン７５を押すのを防ぐためである。 The cane mode start button 73 and the cane mode end button 74 are installed in a range that can be reached by the fingertip when the wearer 100 places the palm on the upper end of the handle portion 71. On the other hand, the power button 75 is installed below the reach of the fingertip.
The cane mode start button 73 and the cane mode end button 74 protrude from the switch 72 and are easy to press, whereas the power button 75 is provided on the surface of the switch 72.
This is to prevent the wearer 100 from accidentally pressing the power button 75 in an attempt to execute the cane mode.

なお、本実施の形態では、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４によって杖モードの開始と終了を歩行支援装置１に指示するが、音声認識によって指示してもよい。この場合、スイッチ７２にマイクロフォンを備え、後述の制御装置２に音声認識機能を備える。
そして、装着者１００が「着座」、「起立」、「動作開始」、「動作終了」などと指示を発話すると、制御装置２がこれを解釈して実行する。 In the present embodiment, the walking support device 1 is instructed to start and end the cane mode by the cane mode start button 73 and the cane mode end button 74, but may be instructed by voice recognition. In this case, the switch 72 includes a microphone, and the control device 2 described later has a voice recognition function.
When the wearer 100 utters an instruction such as “sitting”, “standing”, “starting operation”, “ending operation”, etc., the control device 2 interprets and executes the instruction.

歩行支援装置１の装着手順は、次の通りである。
まず、歩行支援装置１（図１）の電源を切っておくと共に上腿連結部材２６と下腿連結部材２７を畳んでおく。
そして、装着者１００は、座った姿勢で左右の足に足装着部２４を装着する。
次に、装着者１００は立ち上がり、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７を伸ばしてサドル部６１を股間に当てる。 The wearing procedure of the walking support device 1 is as follows.
First, the power of the walking support device 1 (FIG. 1) is turned off and the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27 are folded.
Then, the wearer 100 wears the foot attachment unit 24 on the left and right legs in a sitting posture.
Next, the wearer 100 stands up, extends the upper thigh connecting member 26 and the lower thigh connecting member 27, and puts the saddle portion 61 against the crotch.

次に、電源をオンすると、歩行支援装置１は、荷重センサ６７の検出値が支援荷重と一致するように、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９を駆動し、サドル部６１により装着者１００の体重を支持する。歩行支援装置１を脱ぐ場合は、逆の手順を行う。
このように、歩行支援装置１は、着脱が容易である。 Next, when the power is turned on, the walking support device 1 drives the hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, and the ankle joint actuator 19 so that the detection value of the load sensor 67 matches the support load. The weight of the wearer 100 is supported. When taking off the walking support device 1, the reverse procedure is performed.
Thus, the walking support device 1 is easy to attach and detach.

なお、電源をオンした際には、サドル部６１の荷重センサ６７が荷重を検出するまでの間、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９からは支援荷重に対応する出力トルクよりも小さい装着時荷重に対応するトルクを出力することで、サドル部６１はゆっくりと装着者１００の腰下まで上昇する。
電源オフの際には、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９からは、装着時荷重よりも小さい脱着時荷重に対応するトルクを出力することで、サドル部６１はゆっくりと下方にさがる。 When the power is turned on, until the load sensor 67 of the saddle portion 61 detects the load, the hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, and the ankle joint actuator 19 output an output torque corresponding to the support load. By outputting torque corresponding to a small load at the time of wearing, the saddle portion 61 slowly rises to the lower side of the wearer 100.
When the power is off, the hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, and the ankle joint actuator 19 output torque corresponding to the load at the time of attachment and removal which is smaller than the load at the time of wearing, so that the saddle portion 61 is slowly lowered. Look for it.

図２は、歩行支援装置１の動作モードを説明するための図である。
図２（ａ）は、歩行支援装置１がアシストモードで動作している場合を示した図である。
アシストモードでは、装着者１００は、サドル部６１に跨って乗り、歩行支援装置１は、サドル部６１を上方に付勢して、足装着部２４とサドル部６１によって装着者１００に固定される。
歩行支援装置１は、床反力や装着者１００の脚部の関節角度などから脚部の各関節モーメントを演算し、これに所定のアシスト率となるようなアシスト力を股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９に発揮させて装着者１００の歩行を支援する。 FIG. 2 is a diagram for explaining an operation mode of the walking support device 1.
FIG. 2A is a diagram illustrating a case where the walking support device 1 is operating in the assist mode.
In the assist mode, the wearer 100 rides over the saddle portion 61, and the walking support device 1 biases the saddle portion 61 upward and is fixed to the wearer 100 by the foot attachment portion 24 and the saddle portion 61. .
The walking support device 1 calculates each joint moment of the leg from the floor reaction force, the joint angle of the leg of the wearer 100, and the like, and gives an assist force that gives a predetermined assist rate to the hip joint 17 and the knee joint. The actuator 18 and the ankle joint actuator 19 are used to assist the wearer 100 in walking.

図２（ｂ）は、歩行支援装置１が杖モードで動作している場合を示した図である。
杖モードでは、歩行支援装置１は、中腰の位置で自立し、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９を固定する。
装着者１００は、椅子１０１に座り、歩行支援装置１を杖代わりに使い、サドル部６１を肘掛けに使用する。 FIG. 2B is a diagram illustrating a case where the walking support device 1 is operating in the cane mode.
In the cane mode, the walking support device 1 is self-supporting at the position of the middle waist and fixes the hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, and the ankle joint actuator 19.
The wearer 100 sits on a chair 101, uses the walking support device 1 instead of a cane, and uses the saddle portion 61 for an armrest.

足首関節アクチュエータ１９の角度により、歩行支援装置１を装着者１００から遠ざかる方向、または、装着者１００に近づく方向に傾けて固定することもできる。
なお、歩行支援装置１を装着者１００から遠ざかる方向に傾けると、着座・起立時にサドル部６１が装着者１００に当たる可能性が低くなり、着座・起立が容易となる。 Depending on the angle of the ankle joint actuator 19, the walking support device 1 can be tilted and fixed in a direction away from the wearer 100 or a direction approaching the wearer 100.
Note that if the walking support device 1 is tilted away from the wearer 100, the possibility that the saddle portion 61 hits the wearer 100 during sitting / standing is reduced, and the sitting / standing is facilitated.

杖モード時におけるサドル部６１の高さや歩行支援装置１の傾きの角度は、予め設定しておいてもよいし、装着者１００が都度設定してもよい。
本実施の形態では、装着者１００の体格に合わせて、杖モードにおけるサドル部６１の高さや歩行支援装置１の傾きが予め設定されているものとする。 The height of the saddle unit 61 and the inclination angle of the walking support device 1 in the cane mode may be set in advance or may be set by the wearer 100 each time.
In the present embodiment, it is assumed that the height of the saddle unit 61 and the inclination of the walking support device 1 in the cane mode are set in advance according to the physique of the wearer 100.

図３は、歩行支援装置１のシステム構成を示した図である。
制御装置２は、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、記憶部、各種インターフェースなどを備えた電子制御ユニットであり、歩行支援装置１の各部を電子制御する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a system configuration of the walking support device 1.
The control device 2 is an electronic control unit including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a storage unit, various interfaces, and the like (not shown). Electronically controlled.

制御装置２は、ＣＰＵで記憶部に記憶された歩行支援プログラム等の各種プログラムを実行することにより構成され、センサ情報取得部３、関節モーメント演算部４、杖モード判定部７、アクチュエータ出力決定部８、デバイスパラメータ記憶部５、人体パラメータ記憶部６などを備えている。 The control device 2 is configured by executing various programs such as a walking support program stored in the storage unit by the CPU, and includes a sensor information acquisition unit 3, a joint moment calculation unit 4, a cane mode determination unit 7, and an actuator output determination unit. 8, a device parameter storage unit 5, a human body parameter storage unit 6 and the like.

センサ情報取得部３は、関節角度センサ９（各エンコーダなど）から各関節の角度を取得し、床反力センサ２４１から床反力を取得し、荷重センサ６７から荷重を取得する。
関節モーメント演算部４は、各関節角度や、床反力センサ２４１の検出値や、デバイスパラメータ記憶部５や人体パラメータ記憶部６が記憶した各パラメータを用いて装着者１００の膝関節の関節モーメントを演算する。
アクチュエータ出力決定部８は、アシストモードでは、関節モーメント演算部４の算出した関節モーメントに対して、出力軸である膝関節ピッチ軸にアシスト力として出力する出力トルク算出し、杖モードでは、股関節アクチュエータ１７を所定の位置で固定し、膝関節アクチュエータ１８と足首関節アクチュエータ１９を所定の角度で固定する。
杖モード判定部７は、杖モードであるか否かを判定してアクチュエータ出力決定部８に判定結果を出力し、アクチュエータ出力決定部８にモードの切換を行わせる。 The sensor information acquisition unit 3 acquires the angle of each joint from the joint angle sensor 9 (such as each encoder), acquires the floor reaction force from the floor reaction force sensor 241, and acquires the load from the load sensor 67.
The joint moment calculation unit 4 uses the joint angles, the detection values of the floor reaction force sensor 241, and the parameters stored in the device parameter storage unit 5 and the human body parameter storage unit 6 to use the joint moment of the knee joint of the wearer 100. Is calculated.
In the assist mode, the actuator output determination unit 8 calculates an output torque output as an assist force to the knee joint pitch axis, which is an output shaft, with respect to the joint moment calculated by the joint moment calculation unit 4, and in the cane mode, the hip joint actuator 17 is fixed at a predetermined position, and the knee joint actuator 18 and the ankle joint actuator 19 are fixed at a predetermined angle.
The cane mode determination unit 7 determines whether the mode is the cane mode, outputs the determination result to the actuator output determination unit 8, and causes the actuator output determination unit 8 to switch the mode.

デバイスパラメータ記憶部５は、歩行支援装置１の各関節間の長さ、各部の重量や重心位置など、関節モーメントを計算するのに必要なパラメータを記憶している。
人体パラメータ記憶部６は、装着者の身長、体重などの身体的特徴を表すデータを記憶している。
このように、デバイスパラメータ記憶部５と人体パラメータ記憶部６には、関節モーメントなどを計算するのに必要な各種パラメータを記憶している。 The device parameter storage unit 5 stores parameters necessary for calculating the joint moment, such as the length between the joints of the walking support device 1, the weight of each part, and the position of the center of gravity.
The human body parameter storage unit 6 stores data representing physical characteristics such as the height and weight of the wearer.
Thus, the device parameter storage unit 5 and the human body parameter storage unit 6 store various parameters necessary for calculating the joint moment and the like.

杖モード判定部７は、関節部を駆動して足装着部に対してサドル部を上方に付勢することにより、歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、足装着部に対してサドル部をアシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モード（杖モード）と、の何れかを選択する選択手段として機能しており、アクチュエータ出力決定部８は、選択したモードにて関節部を駆動する駆動手段として機能している。
また、アクチュエータ出力決定部８は、高さ保持モード（杖モード）において、連結部（足連結部材２８から股関節アクチュエータ１７に至る構成）を所定の方向に傾けることにより歩行支援装置１を傾けて、股関節部、膝関節部、及び足首関節部を固定することができる。 The cane mode determination unit 7 drives the joint part to urge the saddle part upward with respect to the foot mounting part, thereby assisting the walking of the walking support target person, and the saddle with respect to the foot mounting part. Functioning as a selection means for selecting one of a height holding mode (cane mode) for holding the part at a predetermined height lower than that in the assist mode, and the actuator output determining unit 8 operates in the selected mode. It functions as drive means for driving the joint.
Further, the actuator output determination unit 8 tilts the walking support device 1 by tilting the connecting portion (configuration from the foot connecting member 28 to the hip joint actuator 17) in a predetermined direction in the height holding mode (cane mode). The hip joint, knee joint, and ankle joint can be fixed.

図４は、歩行支援装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
歩行支援装置１は、電源オンにされるとアシストモードで動作し（ステップ５）、装着者１００の歩行動作を支援する。
次に、杖モード判定部７が、杖モード開始ボタン７３が押されることによりスイッチ７２から発せられる着座モード信号のセンシングを開始する（ステップ１０）。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the walking support device 1.
The walking assist device 1 operates in the assist mode when the power is turned on (step 5), and assists the walking motion of the wearer 100.
Next, the wand mode determination unit 7 starts sensing a sitting mode signal issued from the switch 72 when the wand mode start button 73 is pressed (step 10).

なお、杖モードには、装着者１００が歩行支援装置１を降りて椅子１０１に着座する場合の動作を規定する着座モードと、装着者１００が椅子１０１から起立して歩行支援装置１を装着し、歩行に復帰する起立モードがある。図４では、ステップ２０〜ステップ３５が杖モードに対応する。 In the cane mode, a sitting mode that defines an operation when the wearer 100 gets off the walking support device 1 and sits on the chair 101, and the wearer 100 stands up from the chair 101 and wears the walking support device 1. There is a standing mode to return to walking. In FIG. 4, step 20 to step 35 correspond to the cane mode.

杖モード判定部７は、スイッチ７２から着座モード信号を受信しない場合（ステップ１５；Ｎ）、後述のステップ４０に移行する。
一方、杖モード判定部７は、スイッチ７２から着座モード信号を受信した場合（ステップ１５；Ｙ）、着座処理を行う（ステップ２０）。 When the cane mode determination unit 7 does not receive the sitting mode signal from the switch 72 (step 15; N), the cane mode determination unit 7 proceeds to step 40 described later.
On the other hand, when the cane mode determination unit 7 receives a seating mode signal from the switch 72 (step 15; Y), it performs a seating process (step 20).

そして、杖モード判定部７は、装着者１００が椅子１０１に着座している間、杖モード終了ボタン７４が押されることによりスイッチ７２から発せられる起立モード信号のセンシングを開始する（ステップ２５）。
杖モード判定部７は、起立モード信号を受信しない場合（ステップ３０；Ｎ）、引き続きステップ２５で起立モード信号のセンシングを行う。
一方、起立モード信号を受信した場合（ステップ３０；Ｙ）、杖モード判定部７は、起立処理を行う（ステップ３５）。 The cane mode determination unit 7 starts sensing the standing mode signal emitted from the switch 72 when the cane mode end button 74 is pressed while the wearer 100 is seated on the chair 101 (step 25).
If the cane mode determination unit 7 does not receive the standing mode signal (step 30; N), the cane mode determination unit 7 continues to sense the standing mode signal in step 25.
On the other hand, when the standing mode signal is received (step 30; Y), the cane mode determination unit 7 performs the standing up process (step 35).

起立処理が終了した後、制御装置２は、歩行支援動作を継続するか否か判断し（ステップ４０）、継続する場合は（ステップ４０；Ｙ）、ステップ５に戻り、継続しない場合は（ステップ４０；Ｎ）処理を終了する。
制御装置２は、電源ボタン７５がオンの場合に歩行支援動作を継続すると判断し、電源ボタン７５がオフの場合に歩行支援動作を終了すると判断する。 After the standing-up process is completed, the control device 2 determines whether or not to continue the walking support operation (step 40). If it continues (step 40; Y), it returns to step 5; 40; N) End the process.
The control device 2 determines to continue the walking support operation when the power button 75 is on, and determines to end the walking support operation when the power button 75 is off.

図５は、ステップ２０の着座処理を説明するためのフローチャートである。
杖モード判定部７は、スイッチ７２が押されると、これをアクチュエータ出力決定部８に通知し、アクチュエータ出力決定部８は、杖モードに移行する（ステップ５０）。
杖モードに移行すると、アクチュエータ出力決定部８は、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９（以下、各関節アクチュエータと記す）を駆動してサドル部６１を徐々に下降させるサドル部下降動作を行う（ステップ５５）。
これにより、歩行支援装置１は、自立状態を維持したままサドル部６１が装着者１００の股間から離れ、装着者１００は、自身の両脚により立った状態となる。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the seating process in step 20.
When the switch 72 is pressed, the cane mode determination unit 7 notifies the actuator output determination unit 8 of this, and the actuator output determination unit 8 shifts to the cane mode (step 50).
When shifting to the cane mode, the actuator output determination unit 8 drives the hip joint actuator 17, the knee joint actuator 18, and the ankle joint actuator 19 (hereinafter referred to as each joint actuator) to gradually lower the saddle unit 61. An operation is performed (step 55).
As a result, the walking assist device 1 is in a state in which the saddle portion 61 is separated from the crotch of the wearer 100 while maintaining the self-supporting state, and the wearer 100 stands on both legs.

次に、アクチュエータ出力決定部８は、各関節角度を監視し、サドル部６１が所定の高さ（肘掛けの位置）まで下降したか判断する（ステップ６０）。
サドル部６１が所定の高さまで下降していない場合（ステップ６０；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ５５に戻り、サドル部６１の下降動作を継続する。 Next, the actuator output determination unit 8 monitors each joint angle, and determines whether the saddle unit 61 has been lowered to a predetermined height (armrest position) (step 60).
If the saddle portion 61 has not been lowered to the predetermined height (step 60; N), the actuator output determining portion 8 returns to step 55 and continues the lowering operation of the saddle portion 61.

一方、サドル部６１が所定の高さまで下降した場合（ステップ６０；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、サドル部６１の下降動作を停止した後、足首関節アクチュエータ１９を駆動して歩行支援装置１の傾斜動作を行う（ステップ６５）。
そして、アクチュエータ出力決定部８は、センサ情報取得部３によって股関節アクチュエータ１７の角度を監視し、歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となったか否かを判断する（ステップ７０）。 On the other hand, when the saddle unit 61 is lowered to a predetermined height (step 60; Y), the actuator output determination unit 8 stops the lowering operation of the saddle unit 61 and then drives the ankle joint actuator 19 to walk the walking support device 1. (Step 65).
Then, the actuator output determination unit 8 monitors the angle of the hip joint actuator 17 by the sensor information acquisition unit 3, and determines whether or not the inclination angle of the walking support device 1 has become a predetermined angle (step 70).

歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となっていない場合（ステップ７０；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ６５に戻り、歩行支援装置１の傾斜動作を継続する。
一方、歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となった場合（ステップ７０；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、各関節アクチュエータを固定し、歩行支援装置１の姿勢を中腰の状態に保持する（ステップ７５）。
以上の動作によって歩行支援装置１の杖モードによる形状が完成する。そして、装着者１００は、椅子１０１に座って、歩行支援装置１を杖代わりに使用する。 When the inclination angle of the walking support device 1 is not a predetermined angle (step 70; N), the actuator output determination unit 8 returns to step 65 and continues the inclination operation of the walking support device 1.
On the other hand, when the inclination angle of the walking support device 1 becomes a predetermined angle (step 70; Y), the actuator output determination unit 8 fixes each joint actuator and maintains the posture of the walking support device 1 in the middle waist state. (Step 75).
The shape by the cane mode of the walking assistance device 1 is completed by the above operation. Then, the wearer 100 sits on the chair 101 and uses the walking support device 1 instead of the walking stick.

図６は、ステップ３５の起立処理を説明するためのフローチャートである。
杖モード判定部７は、スイッチ７２で杖モード終了ボタン７４が押されると、これをアクチュエータ出力決定部８に通知し、アクチュエータ出力決定部８は、起立モードに移行する。
なお、杖モード終了ボタン７４によらず、床反力センサ２４１で検出される床反力の増大により装着者１００が立ち上がったことを検知し、自動的に起立モードに移行するように構成することもできる。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the standing-up process in step 35.
When the cane mode end button 74 is pressed by the switch 72, the cane mode determination unit 7 notifies the actuator output determination unit 8 of this, and the actuator output determination unit 8 shifts to the standing mode.
In addition, it is configured not to use the cane mode end button 74 but to detect that the wearer 100 has risen due to an increase in the floor reaction force detected by the floor reaction force sensor 241 and to automatically shift to the standing mode. You can also.

起立モードに移行すると、アクチュエータ出力決定部８は、足首関節アクチュエータ１９を駆動し、歩行支援装置１の傾斜を復帰させる傾斜復帰動作を行う（ステップ１００）。
なお、装着者１００は、椅子１０１から立ち上がり、歩行支援装置１を跨いだ状態となっている。 When shifting to the standing mode, the actuator output determination unit 8 drives the ankle joint actuator 19 to perform an inclination return operation for returning the inclination of the walking support device 1 (step 100).
The wearer 100 stands up from the chair 101 and straddles the walking support device 1.

次に、アクチュエータ出力決定部８は、足首関節アクチュエータ１９の角度から歩行支援装置１の傾斜角度が復帰したか否かを判断する（ステップ１０５）。
歩行支援装置１の傾斜角度が復帰していない場合（ステップ１０５；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ１００に戻って傾斜復帰動作を継続する。 Next, the actuator output determination unit 8 determines whether or not the inclination angle of the walking support device 1 has been restored from the angle of the ankle joint actuator 19 (step 105).
When the inclination angle of the walking support device 1 has not returned (step 105; N), the actuator output determination unit 8 returns to step 100 and continues the inclination return operation.

一方、歩行支援装置１の傾斜角度が復帰した場合（ステップ１０５；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、各関節アクチュエータを駆動し、サドル部６１を装着者１００の股間に向けて徐々に上昇させるサドル部上昇動作を行う（ステップ１１０）。 On the other hand, when the inclination angle of the walking support device 1 returns (step 105; Y), the actuator output determination unit 8 drives each joint actuator and gradually raises the saddle unit 61 toward the crotch of the wearer 100. A saddle portion ascending operation is performed (step 110).

アクチュエータ出力決定部８は、上昇動作を行うと共にセンサ情報取得部３から荷重センサ６７の検出値を取得して監視し、所定の荷重（アシストモードにおける荷重と同程度）となったか判断する（ステップ１１５）。
所定の荷重に達しない場合（ステップ１１５；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ１１０に戻り、サドル部６１の上昇動作を継続する。
一方、所定の荷重に達した場合（ステップ１１５；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、杖モードを終了して（ステップ１２０）、アシストモードに復帰する。 The actuator output determination unit 8 performs the ascending operation and acquires and monitors the detection value of the load sensor 67 from the sensor information acquisition unit 3 to determine whether or not a predetermined load (same as the load in the assist mode) has been reached (step) 115).
If the predetermined load is not reached (step 115; N), the actuator output determination unit 8 returns to step 110 and continues the raising operation of the saddle unit 61.
On the other hand, when the predetermined load is reached (step 115; Y), the actuator output determination unit 8 ends the cane mode (step 120) and returns to the assist mode.

以上のようにして、歩行支援装置１は、杖モードにおいて、サドル部６１を下降した後自立状態で固定するため、装着者１００は、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１に腰掛けることができる。 As described above, since the walking support device 1 is fixed in a self-supporting state after the saddle portion 61 is lowered in the cane mode, the wearer 100 can sit on the chair 101 while wearing the walking support device 1. .

（変形例１）
本変形例では、杖モードにおいて、足首関節アクチュエータ１９の運動を自由とし（または、足首関節アクチュエータ１９を備えず、足首関節ピッチ軸で足首関節が自由に運動する構成でもよい）、装着者１００が取手部７１を把持して歩行支援装置１を保持する。
この場合、着座処理では、図５のフローチャートから、ステップ６５とステップ７０を除き、ステップ７５で股関節アクチュエータ１７と膝関節アクチュエータ１８を固定する。
一方、起立処理では、図６のフローチャートから、ステップ１００とステップ１０５を除く。 (Modification 1)
In this modification, the ankle joint actuator 19 can be freely moved in the cane mode (or the ankle joint actuator 19 may not be provided and the ankle joint may freely move on the ankle joint pitch axis). The walking support device 1 is held by gripping the handle portion 71.
In this case, in the seating process, the hip joint actuator 17 and the knee joint actuator 18 are fixed at Step 75 except Step 65 and Step 70 from the flowchart of FIG.
On the other hand, in the standing-up process, Step 100 and Step 105 are excluded from the flowchart of FIG.

本変形例では、杖モード開始から終了まで、装着者１００が取手部７１を把持して歩行支援装置１の傾斜角度を自由に変えることができるため、装着者１００は、着座、着座中、及び起立の際の体重移動を補助する杖として歩行支援装置１を使用することができる。 In this modification, since the wearer 100 can grip the handle portion 71 and freely change the inclination angle of the walking support device 1 from the start to the end of the cane mode, the wearer 100 can sit, The walking support device 1 can be used as a cane that assists in shifting weight when standing up.

（変形例２）
本変形例では、歩行支援装置１は、床反力センサ２４１の値から、装着者１００が椅子１０１へ着座したか、あるいは起立したかを判断し、これに連動してサドル部６１の上下動を制御する。 (Modification 2)
In this modification, the walking assistance device 1 determines whether the wearer 100 is seated on the chair 101 or stands up from the value of the floor reaction force sensor 241 and moves the saddle portion 61 up and down in conjunction with this. To control.

まず、着座モードでは、着座に際してサドル部６１が装着者１００の障害にならないように、また、装着者１００が身体バランスを取りやすいように、歩行支援装置１は、サドル部６１を最下降させて固定する。
そして、床反力センサ２４１の値が所定の閾値未満となった場合、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１に着座したと判断し、サドル部６１を肘掛けの高さまで上昇させ、更に、足首関節アクチュエータ１９を駆動して歩行支援装置１を傾斜させる。 First, in the sitting mode, the walking support device 1 lowers the saddle part 61 so that the saddle part 61 does not become an obstacle to the wearer 100 and the wearer 100 can easily balance the body in the sitting mode. Fix it.
When the value of the floor reaction force sensor 241 becomes less than the predetermined threshold, the walking support device 1 determines that the wearer 100 is seated on the chair 101, raises the saddle portion 61 to the height of the armrest, and Then, the ankle joint actuator 19 is driven to tilt the walking assist device 1.

起立する場合は、装着者１００がスイッチボタンを押すなどすると、歩行支援装置１は、最下降して待機する。そして、床反力センサ２４１の値が所定の閾値以上となった場合、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１を離れ起立したと判断してサドル部６１の上昇動作を開始する。 When standing up, when the wearer 100 presses a switch button or the like, the walking support device 1 descends to the lowest position and stands by. When the value of the floor reaction force sensor 241 becomes equal to or greater than a predetermined threshold value, the walking support device 1 determines that the wearer 100 has left the chair 101 and stands up, and starts the raising operation of the saddle unit 61.

以上に説明した実施の形態、または変形例により、次のような効果を得ることができる。
（１）歩行支援装置１は、装着者１００の股間から離脱し、自立した状態で停止することができる。
（２）装着者１００は、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１に着座することができる。
（３）椅子１０１に着座した状態で歩行支援装置１を杖代わりに使用することができる。
（４）装着者１００は、取手部７１を把持することにより、着座・起立時にバランスを取るための補助具として歩行支援装置１を利用することができる。 The following effects can be obtained by the embodiment or the modification described above.
(1) The walking support device 1 can be detached from the crotch of the wearer 100 and stopped in an independent state.
(2) The wearer 100 can sit on the chair 101 while wearing the walking support device 1.
(3) The walking assistance device 1 can be used instead of the cane while sitting on the chair 101.
(4) The wearer 100 can use the walking support device 1 as an auxiliary tool for balancing when sitting or standing by grasping the handle portion 71.

１歩行支援装置
２制御装置
３センサ情報取得部
４関節モーメント演算部
５デバイスパラメータ記憶部
６人体パラメータ記憶部
７杖モード判定部
８アクチュエータ出力決定部
９関節角度センサ
１７股関節アクチュエータ
１８膝関節アクチュエータ
１９足首関節アクチュエータ
２４足装着部
２４１床反力センサ
２６上腿連結部材
２７下腿連結部材
２８足連結部材
６１サドル部
６２プレート
６３連結部材
６４ガイドレール
６５ガイドレール
６７荷重センサ
７１取手部
７２スイッチ
７３杖モード開始ボタン
７４杖モード終了ボタン
７５電源ボタン
１００装着者
１０１椅子
Ｋ股関節ピッチ軸中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Walking assistance apparatus 2 Control apparatus 3 Sensor information acquisition part 4 Joint moment calculation part 5 Device parameter memory | storage part 6 Human body parameter memory | storage part 7 Cane mode determination part 8 Actuator output determination part 9 Joint angle sensor 17 Hip joint actuator 18 Knee joint actuator 19 Ankle Joint actuator 24 Foot mounting part 241 Floor reaction force sensor 26 Upper thigh connection member 27 Lower thigh connection member 28 Foot connection member 61 Saddle part 62 Plate 63 Connection member 64 Guide rail 65 Guide rail 67 Load sensor 71 Handle part 72 Switch 73 Cane mode start Button 74 Cane mode end button 75 Power button 100 Wearer 101 Chair K Hip joint pitch axis center

Claims

A saddle part on which a walking support target person sits,
A pair of left and right foot mounting parts;
A pair of left and right connecting parts provided on the inner side of both legs of the walking support target, each having a joint part that connects the foot mounting part and the saddle part and moves the positional relationship between the foot mounting part and the saddle part. When,
An assist mode for assisting the walking of the walking support target by driving the joint portion and biasing the saddle portion upward with respect to the foot mounting portion, and the saddle portion with respect to the foot mounting portion A selection unit for selecting any one of a height holding mode for holding a predetermined height lower than the assist mode;
Driving means for driving the joint in the selected mode;
A walking support device characterized by comprising:

The joint portion includes a hip joint portion, a knee joint portion, and an ankle joint portion, and the driving means includes at least the hip joint portion and the knee joint portion among these joint portions in the height holding mode. The walking support device according to claim 1, wherein the walking support device is fixed.

The joint portion is composed of a hip joint portion, a knee joint portion, and an ankle joint portion, and the driving means inclines the connecting portion in a predetermined direction in the height holding mode, so that the hip joint portion and the knee joint portion The walking support device according to claim 1, wherein the ankle joint portion is fixed.

The walking support device according to claim 1, wherein the predetermined height is a height of an armrest when the walking support target person is seated on a chair.

The walking support apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the selection unit receives a selection from the walking support target person.

A saddle part on which a walking support target person sits straddling, a pair of left and right foot mounting parts, and arranged on the inside of both legs of the walking support target person, connecting the foot mounting part and the saddle part, and the foot mounting part A walking support program for a walking support device, comprising: a pair of left and right connecting portions provided with joint portions that move the positional relationship of the saddle portion;
An assist mode for assisting the walking of the walking support target by driving the joint portion and biasing the saddle portion upward with respect to the foot mounting portion, and the saddle portion with respect to the foot mounting portion A selection function for selecting any one of a height holding mode for holding at a predetermined height lower than the assist mode;
A drive function for driving the joint in the selected mode;
A walking support program that uses a computer.