JP2016154718A - 操作力検出装置および当該操作力検出装置を備える歩行補助装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】歩行補助装置に用いられる操作力検出装置300は、把持に応じて軸方向に摺動可能な摺動パイプ560と、摺動パイプ560の内部に配置された固定パイプ510と、摺動パイプ560の軸方向に作用する操作力を検出するように固定パイプ510に対して固定された感圧抵抗センサ550,551と、摺動パイプ560に固定され、摺動パイプ560の軸方向に作用する力を感圧抵抗センサ550,551に伝達するように感圧抵抗センサ550,551に対向して配置された押圧部材540とを備える。
【選択図】図3
Description
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
図1を参照して、第1の実施の形態に係る操作力検出装置について説明する。図1は、操作力検出装置の外観を表す図である。操作力検出装置は、グリップ2に覆われている。グリップ2は、ハンドル110の外側に装着されている。
摺動パイプ560には、固定パイプ510が挿入されている。固定パイプ510の外周は、摺動パイプ560の内周に接している。摺動パイプ560は、その内面が摺動可能な構成を有するため、摺動パイプ560に作用する力(たとえば、操作力)に応じて、固定パイプ510の軸方向に摺動し得る。摺動パイプ560の少なくとも内周面は、自己潤滑性のあるポリアセタールやナイロンなどによって構成されることが好ましい。別の局面において、摺動パイプ560の内周面には、摺動性を向上させるためのグリスその他の潤滑剤が塗布されていてもよい。さらに別の局面には、摺動パイプ560の内周面には、当該潤滑剤を保持するための溝が形成されていてもよい。
以下、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る操作力検出装置は、押圧部材における感圧抵抗センサとの当接部が、ゴム、エラストマその他の弾性体からなる点で、第1の実施の形態と異なる。
以下、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る操作力検出装置は、押圧部材540が固定パイプ510と干渉することで、押圧部材540が一定以上変位せず、一定以上の操作力が感圧抵抗センサ550または感圧抵抗センサ551に伝わらない構造を備える点で、前述の各実施の形態と異なる。本実施の形態では、干渉を実現する構成として、押圧部材540と固定パイプ510との組み合わせが例示されているが、当該構成は図示された態様に限られない。少なくとも、摺動側の部材と固定側の部材とが一定変位で干渉する構成が用いられ得る。
図7および図8を参照して、第4の実施の形態について説明する。図7は、ある局面に従う操作力検出装置700の断面を表す図である。図8は、第4の実施の形態に係る操作力検出装置800の断面を表す図である。
以下、第5の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る歩行補助装置1は、前述の第1〜第4の実施の形態のいずれかに係る操作力検出装置を備える。
図11を参照して、本実施の形態に係る歩行補助装置1の制御構造について説明する。図11は、歩行補助装置1が備えるCPU21が実行する複数の演算の一部を表すフローチャートである。なお、図11に示される制御は、別の局面において、各演算の全部または一部は当該演算を実行するように構成された回路素子その他のハードウェアによっても実現され得る。
以上より、本開示に係る操作力検出装置および歩行補助装置は、以下のように要約される。
一実施の形態に従うと、把持に基づいて作用する操作力を検出するための操作力検出装置が提供される。この操作力検出装置は、把持に応じて軸方向に摺動可能な第1の中空軸部材(たとえば、摺動パイプ560)と、当該第1の中空軸部材の内部に配置された第2の中空軸部材(たとえば、固定パイプ510)と、当該第2の中空軸部材の軸方向に作用する操作力を検出するように当該第2の中空軸部材に対して固定された圧力検知部(たとえば、感圧抵抗センサ550,551)と、当該第1の中空軸部材に固定され、当該第1の中空軸部材の軸方向に作用する力を当該圧力検知部に伝達するように当該圧力検知部に接して配置される押圧部材(たとえば、押圧部材540)とを備える。
好ましくは、当該押圧部材のうちの圧力検知部に接する部分は、弾性体である。当該弾性体は、たとえば、ゴム、エラストマ等であるが、これらに限られない。
好ましくは、操作力検出装置は、圧力検知部を保持するための保持部材(たとえば、センサホルダー520,521)をさらに備える。当該保持部材は、当該押圧部材に接している。
好ましくは、操作力検出装置は、圧力検知部(たとえば、感圧抵抗センサ550,551)を保持するための保持部材(たとえば、センサホルダー520,521)をさらに備える。当該圧力検知部は当該保持部材に接している。当該圧力検知部の端部は、第2の中空軸部材の内周に応じて曲げられた湾曲部を含む。操作力検出装置は、湾曲部を保持部材で挟み込むための曲げ抑え部材(たとえば、曲げ抑え部材910)をさらに備える。
好ましくは、当該操作力が作用した場合に、当該押圧部材は、当該第2の中空軸部材の端部に接触するように構成されている。
好ましくは、当該圧力検知部は、当該第1の中空軸部材の軸方向のうちの第1の方向に作用する力を検出するための第1の感圧抵抗センサ(たとえば、感圧抵抗センサ550)と、第1の方向と反対の第2の方向に作用する力を検出するための第2の感圧抵抗センサ(たとえば、感圧抵抗センサ551)との少なくともいずれかを含む。
好ましくは、当該圧力検知部は、感圧抵抗検出部を含む。
好ましくは、操作力検出装置は、第1の中空軸部材の内周と、第2の中空軸部材の外周との間に配置された防水部材(たとえば、パッキン部材)をさらに備える。
他の実施の形態に従うと、歩行補助装置が提供される。この歩行補助装置は、上記の操作力検出装置と、駆動部(たとえば、モータ5)と、操作力検出装置において検出される操作力に基づいて駆動部の動作を制御するための制御部(たとえば、制御部10)とを備える。
以上のようにして、各実施の形態によれば、違和感を覚えないような操作力検出装置が提供される。また、構造が複雑にならないため操作力検出装置のコストの増加が抑制される。また、操作力検出装置は、電磁波の影響を受けにくいので、操作力の検出精度の低下が抑制される。
Claims (9)
- 器具に対する操作力を検出するための操作力検出装置であって、
器具の操作に応じて摺動可能な第1の中空軸部材と、
前記第1の中空軸部材の内部に配置された第2の中空軸部材と、
前記第1の中空軸部材の軸方向に作用する操作力を検出するように前記第2の中空軸部材に対して固定された圧力検知部と、
前記第1の中空軸部材に固定され、前記第1の中空軸部材の軸方向に作用する力を前記圧力検知部に伝達するように前記圧力検知部に対向して配置される押圧部材とを備える、操作力検出装置。 - 前記押圧部材のうちの前記圧力検知部に接する部分は、弾性体を含む、請求項1に記載の操作力検出装置。
- 前記圧力検知部を保持するための保持部材をさらに備え、
前記保持部材は、前記押圧部材に接している、請求項1または2に記載の操作力検出装置。 - 前記圧力検知部を保持するための保持部材をさらに備え、
前記圧力検知部は前記保持部材に接しており、
前記圧力検知部の端部は、前記第2の中空軸部材の内周に応じて曲げられた湾曲部を含み、
前記操作力検出装置は、前記湾曲部を前記保持部材で挟み込むための曲げ抑え部材をさらに備える、請求項1または2に記載の操作力検出装置。 - 前記操作力が作用した場合に、前記押圧部材は、前記第2の中空軸部材の端部に接触するように構成されている、請求項1〜4のいずれかに記載の操作力検出装置。
- 前記圧力検知部は、前記第1の中空軸部材の軸方向のうちの第1の方向に作用する力を検出するための第1の感圧抵抗センサと、
前記第1の方向と反対の第2の方向に作用する力を検出するための第2の感圧抵抗センサとの少なくともいずれかを含む、請求項1〜5のいずれかに記載の操作力検出装置。 - 前記第1の中空軸部材の内周と、前記第2の中空軸部材の外周との間に配置された防水部材をさらに備える、請求項1〜6のいずれかに記載の操作力検出装置。
- 前記圧力検知部は、感圧抵抗検出部を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の操作力検出装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の操作力検出装置と、
駆動部と、
前記操作力検出装置において検出される操作力に基づいて前記駆動部の動作を制御するための制御部とを備える、歩行補助装置。
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