JP2016209475A - Walking support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩行支援装置に関する。 The present invention relates to a walking support device.
下肢に障害を有する人間による歩行のための動作を支援し、歩行を実現させるための歩行支援装置がある。歩行支援装置は、例えば装着者の足に沿うように装着され、仮に装着者が健常であるとした場合の足の動きを、装着者の足にさせるように動作することで、装着者による歩行を実現させる。 There is a walking support device for supporting a motion for walking by a person having a disability in a lower limb and realizing walking. The walking support device is mounted along the wearer's foot, for example, and operates so as to cause the foot of the wearer to move the foot when the wearer is healthy. Is realized.
特許文献1は、下肢に障害を有するために移動を行うことができない人が日常生活空間内での自立移動を実現するための歩行支援機械を開示する。
しかし、人間の下肢の障害の度合いはさまざまであるので、障害の度合いに応じた歩行支援が必要とされる。また、なるべく人間の身体能力を生かして生活することで、身体能力の低下を抑制することが望まれる。そこで、下肢に障害を有する人間による歩行においても、なるべく人間の身体能力を生かすことが望まれる。 However, since the degree of obstacles in the human lower limbs varies, walking support according to the degree of obstacles is required. In addition, it is desired to suppress a decrease in physical ability by making the best use of human physical ability as much as possible. Therefore, it is desirable to make the best use of human physical ability even when walking by a person with a disability in the lower limbs.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援する歩行支援装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a walking support device that supports walking while taking advantage of human physical ability.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る歩行支援装置は、人間の身体に装着される装着部と、前記装着部の一部に接続され、前記人間の体幹を支持する肢として用いられる支持体と、前記装着部に対して前記支持体を動作させることで、前記人間による歩行を支援する第一のアクチュエータとを備える。 In order to solve the above-described problem, a walking support device according to an aspect of the present invention includes a mounting unit that is mounted on a human body, and a limb that is connected to a part of the mounting unit and supports the human trunk. And a first actuator that supports walking by the human by operating the support relative to the mounting portion.
これによれば、歩行支援装置は、人間の体重の一部を預けられ、人間の身体を適切に支持しながら人間による歩行を支援する。これにより、人間は、自身の足を使用するとともに、歩行支援装置の支持体を肢として用いて歩行することができる。よって、歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 According to this, the walking support device is entrusted with a part of the human weight, and supports walking by the human while appropriately supporting the human body. Thereby, a human can use his / her foot and walk using the support body of the walking support device as a limb. Therefore, the walking support device can support walking while taking advantage of human physical ability.
また、前記歩行支援装置は、さらに、前記人間の身体から得られる力学的な入力を検出するセンサと、前記センサが検出した入力に基づいて、前記第一のアクチュエータの動作の制御を行う制御部とを備えるとしてもよい。 The walking support device further includes a sensor that detects a dynamic input obtained from the human body, and a control unit that controls the operation of the first actuator based on the input detected by the sensor. May be provided.
これによれば、歩行支援装置は、センサにより検出される人間の動作等に基づいて支持体を動作させることで、人間の身体をより適切に支持する。歩行支援装置が人間の動作等に基づいて動作することで、より適切に人間の歩行支援を行うことができる。 According to this, the walking support device supports the human body more appropriately by operating the support based on the human motion detected by the sensor. Since the walking support device operates based on a human motion or the like, human walking support can be performed more appropriately.
また、前記支持体は、前記人間による動作により前記装着部に対して回動され、前記センサは、前記装着部に対する前記支持体の回動角を、前記入力として検出し、前記制御部は、前記センサが検出した回動角に基づいて、前記第一のアクチュエータが前記支持体に力を及ぼすことで前記人間による動作を支援するように、前記制御を行うとしてもよい。 Further, the support body is rotated with respect to the mounting portion by an operation by the human, the sensor detects a rotation angle of the support body with respect to the mounting portion as the input, and the control unit includes: Based on the rotation angle detected by the sensor, the control may be performed such that the first actuator applies a force to the support to assist the human operation.
これによれば、歩行支援装置は、人間が支持体を動かすことにより生ずる支持体の回動角の変化を取得し、人間の動作を支援(アシスト)するように支持体を動作させる。よって、歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 According to this, the walking support device acquires a change in the rotation angle of the support that occurs when the person moves the support, and operates the support so as to assist (assist) the action of the person. Therefore, the walking support device can support walking while taking advantage of human physical ability.
また、前記歩行支援装置は、さらに、前記装着部に対する前記支持体の回動角を一定に維持する第一の固定機構を備えるとしてもよい。 The walking support device may further include a first fixing mechanism that maintains a constant rotation angle of the support relative to the mounting portion.
これによれば、歩行支援装置が支持体の回動角を固定するので、ユーザは、支持体に体重に預けるように(又は、寄りかかるように)して、安定して作業を行うことができ、転倒等の危険を回避することができる。 According to this, since the walking support device fixes the rotation angle of the support body, the user can leave the weight on the support body (or lean on it) and work stably. The danger of falling can be avoided.
また、前記支持体は、前記装着部に一端が接続される第一部材と、前記第一部材に一端が接続される第二部材と、前記第一部材に対する前記第二部材の回動角を制御する第二のアクチュエータとを有するとしてもよい。 The support includes a first member having one end connected to the mounting portion, a second member having one end connected to the first member, and a rotation angle of the second member with respect to the first member. A second actuator to be controlled may be included.
これによれば、ユーザの上腕の動きに支持体が柔軟に追随することができる。よって、歩行支援装置は、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 According to this, the support body can flexibly follow the movement of the upper arm of the user. Therefore, the walking support device can more appropriately support human walking or support the body.
また、前記歩行支援装置は、さらに、前記第一部材に対する前記第二部材の回動角を一定に維持する第二の固定機構を備えるとしてもよい。 The walking support device may further include a second fixing mechanism that maintains a constant rotation angle of the second member with respect to the first member.
これによれば、歩行支援装置は、支持体の関節の動きを固定することで、人間の身体の支持を行うことができる。 According to this, the walking support device can support the human body by fixing the movement of the joint of the support body.
また、前記支持体の一部は、前記支持体の一部が接触する面との接触面積を変化させる可変機構を有するとしてもよい。 In addition, a part of the support may have a variable mechanism that changes a contact area with a surface with which a part of the support contacts.
これによれば、歩行支援装置は、支持体が面に接触する際の接触面積を、接触面の状態により変更することができる。これにより、接触面が、形状が変化しやすい状態であったり、滑りやすい状態であったりする場合に、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 According to this, the walking assistance device can change the contact area when the support comes into contact with the surface depending on the state of the contact surface. Thereby, when the contact surface is in a state in which the shape is easily changed or in a slippery state, it is possible to more appropriately support human walking or support the body.
また、前記装着部は、前記人間の脇の下、胸部及び股関節の少なくとも1つに装着されるとしてもよい。 In addition, the mounting portion may be mounted on at least one of the armpit, chest, and hip joint of the human.
これによれば、歩行支援装置は、人間の脇の下、胸部及び股関節を支持体により支持することで、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 According to this, the walking support device can more appropriately support human walking or support the body by supporting the human armpit, chest, and hip joint with the support.
また、前記歩行支援装置は、さらに、人間の下半身に装着される動作支援装置が連結されるための連結部を備えるとしてもよい。 In addition, the walking support device may further include a connection unit for connecting an operation support device to be worn on the lower body of a human.
また、前記歩行支援装置は、さらに、前記動作支援装置を備え、前記動作支援装置は、前記連結部に連結されており、かつ、前記人間の下半身に装着されているとしてもよい。 The walking support device may further include the motion support device, and the motion support device may be connected to the connecting portion and attached to the lower body of the human.
これによれば、歩行支援装置は、人間の下半身の動作を支援する動作支援装置を連結することができる。これにより、ユーザは、下半身に対して動作支援装置による動作支援を受けながら、歩行支援装置による歩行支援又は身体の支持を受けることができる。 According to this, the walking support device can connect the motion support device that supports the motion of the lower body of a human. Thus, the user can receive walking support or body support by the walking support device while receiving motion support by the motion support device for the lower body.
本発明に係る歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 The walking support device according to the present invention can support walking while taking advantage of human physical ability.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements that constitute a more preferable embodiment.
なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description may be abbreviate | omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態において、人間であるユーザの身体能力を生かしながら歩行を支援する歩行支援装置について説明する。なお、特に断らない限り、鉛直上向きつまり直立したユーザにとって頭上へ向く方向を「上」又は「上方」といい、鉛直下向きつまり足元へ向く方向を「下」又は「下方」という。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a walking support device that supports walking while taking advantage of the physical ability of a human user will be described. Unless otherwise specified, a vertically upward direction, that is, a heading direction for an upright user is referred to as “up” or “upward”, and a vertically downward direction, that is, a direction toward the feet is referred to as “down” or “downward”.
図1は、本実施の形態に係る歩行支援装置1の第一の外観図である。図2は、本実施の形態に係る歩行支援装置1の第二の外観図である。
FIG. 1 is a first external view of a
ユーザは、歩行支援装置1を自身の手の延長部分のように利用し、当該部分によってユーザの身体を支持するようにして歩行する。ここで、自身の手の延長部分のことを「肢」と表現することもできる。「肢」とは、体幹から突き出す部分であって、体幹を支持する機能を果たすものを意味する。ユーザは、自身の足などの身体能力を生かしながら、同時に肢に体重を預けたり、肢によりかかるようにしたりしながら、歩行支援される。このように、ユーザは、歩行支援装置1を肢として用いて、歩行支援されながら歩行する、ということができる。
The user uses the
図1及び図2に示されるように、歩行支援装置1は、装着部10と、支持体20とを備える。また、歩行支援装置1は、動作支援装置40を備えてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
装着部10は、ユーザの身体に装着される装着具である。装着部10は、ユーザの身体の少なくとも一部に装着されることで、当該一部に固定される。そして、装着部10は、装着部10に接続される支持体20にユーザの体重の一部が預けられる際に、ユーザの体重を適切に支持体に伝えると共に、支持体からユーザの身体へ働く力(反作用の力)を分散させる。
The
装着部10は、肩ベルト11と、脇下フレーム12と、制御箱13と、連結部14とを有する。
The mounting
肩ベルト11は、ユーザの肩に装着される帯状の柔軟性部材又は剛性部材である。肩ベルト11は、一端が制御箱13に連結され、他端が脇下フレームに連結される。
The
脇下フレーム12は、ユーザの脇の下に、胸部から背部へ至るように装着される剛性部材である。脇下フレーム12は、肩ベルト11及び制御箱13に連結される。脇下フレーム12は、支持体20にユーザの体重の一部が預けられる際に、その反作用の力をユーザの脇の下から上方へ及ぼすことでユーザを支持する。
The
制御箱13は、ユーザの背部に装着される剛性の箱状部材である。制御箱13は、肩ベルト11及び脇下フレーム12に連結される。制御箱13の内部には、アクチュエータ(後述)を動作させるための電源装置、及び、その動作制御並びにオンオフ制御をするための処理回路等を含む制御部が収納されている。なお、制御箱13が装着される位置は、ユーザの背部でなくてもよく、例えば腰部や腹部であってもよい。背部であれば、ユーザによる動作の邪魔になりにくい利点がある。なお、制御箱13は、箱状部材でなく板状部材であってもよい。
The
制御部は、例えば、アクチュエータ(後述)の回動角又はトルクを制御する。回動角又はトルクの制御は、さまざまな方法が考えられる。例えば、制御部は、予め定められた回動角又はトルクになるように制御してもよいし、センサ(後述)により読み取られた情報に基づいて、所定のアルゴリズムにより算出される回動角になるように制御してもよい。また、制御部が通信機能を搭載している場合には、通信ネットワークを介してアクセス可能なサーバにより上記の制御が行われてもよい。また、その制御のタイミングも、さまざまなものが考えられる。 A control part controls the rotation angle or torque of an actuator (after-mentioned), for example. Various methods are conceivable for controlling the rotation angle or torque. For example, the control unit may perform control so that a predetermined rotation angle or torque is obtained, or a rotation angle calculated by a predetermined algorithm based on information read by a sensor (described later). You may control so that it may become. Further, when the control unit is equipped with a communication function, the above control may be performed by a server accessible via a communication network. Various control timings can be considered.
具体的には、制御部は、装着部10に対する支持体20の目標角度又は目標トルクを接続部21のセンサから通知された場合、ユーザの歩行を支援するのに適切な上記回動角及びトルクを算出し、上記回動角又はトルクが、算出した角度及びトルクになるようにアクチュエータにより支持体20を動作させる。
Specifically, the control unit, when notified of the target angle or target torque of the
連結部14は、動作支援装置40が連結されるための連結機構である。連結部14は、装着部10と動作支援装置40とを物理的に連結させる。物理的な連結は、例えば、ネジなどによる固定的な連結でもよいし、柔軟性部材を介した連結でもよい。
The connection part 14 is a connection mechanism for connecting the
さらに、連結部14は、動作支援装置40の動作を制御するための信号を伝達する信号線を有してもよい。この信号線により、支持体20の動作と動作支援装置40の動作とを連動させることができる。例えば、ユーザが支持体20を動かすのに合わせてユーザの足を動かすように動作支援装置40を動作させることで、支持体20の動作と動作支援装置40の動作とを連動させることができる。
Further, the connecting unit 14 may include a signal line that transmits a signal for controlling the operation of the
上記のように、肩ベルト11、制御箱13及び脇下フレーム12は、一体となってユーザの胸部、背部及び肩甲部周辺に装着される。なお、装着部10は、さらに、ユーザの腹部及び腰部に装着される腰ベルト(不図示)を有してもよいし、ユーザの上半身の一部若しくは全部、又は、全身を覆う形状であってもよい。
As described above, the
支持体20は、装着部10の一部に接続され、ユーザの歩行を支援するための部材である。支持体20の一部は、地面に接触し、装着部10を介して支持体20にユーザの体重の一部が預けられる際に支持体20に及ぼされる力に対する抗力を装着部10に対して及ぼす。支持体20が接続される部分は、図2のとおり装着部10のうちユーザの背部の近傍の一部にしてもよいし、その代わりに、ユーザの腰部、胸部、腹部、股関節などにしてもよい。
The
支持体20は、ユーザが歩行しようとする際にユーザの動作に基づいて動作する。支持体20は、1個の棒体、又は、複数の棒体を関節により屈曲可能に連結した構成を有する。以下では、複数の棒体を関節により屈曲可能に連結した構成を有する支持体20について説明する。なお、図1及び図2では、ユーザの右手によって操作される支持体20を示しているが、左手によって操作されるものとしてももちろんよい。左手によって操作される支持体は、図1及び図2とは左右対称の構造を有し、支持体20と同一の機能を有する。
The
支持体20は、接続部21と、棒体22及び24と、関節23と、ハンドル25と、接地部26とを有する。
The
接続部21は、支持体20を装着部10と接続するための接続機構である。接続部21は、例えば、制御箱13上に設けられる。接続部21は、例えばボールジョイントにより実現され、装着部10に対して支持体20を任意の方向に回動可能である。接続部21は、支持体20を装着部10に対して動作させる動力源となるアクチュエータ(不図示)を備える。アクチュエータは、制御箱13内の電源装置から電源供給を受けるとともに、制御箱13内の処理回路により動作を制御される。このアクチュエータは、第一のアクチュエータに相当する。
The
また、接続部21は、ユーザの身体から得られる力学的な入力を検出するセンサを備えてもよい。センサは、例えば、装着部10に対する支持体20の回動角を読み取るエンコーダである。この場合、エンコーダが検出した回動角は、制御部に通知される。そして、センサが読み取った回動角に基づく制御部による制御に従ってアクチュエータにより支持体20が動作されることで、ユーザが支持体20を動かす動作を支援するように支持体20を動作させる。
Moreover, the
また、接続部21は、外力が加わった場合であっても、装着部10に対する支持体20の方向を一定に維持する固定機構を有してもよい。固定機構は、回動する部分にブレーキをかけるブレーキ機構により実現されてもよいし、外力に抗するように回動角と反対方向の力を及ぼすアクチュエータにより実現されてもよい。固定機構のオンオフ制御、つまり、接続部21が装着部10に対する支持体20の方向を一定に維持する(オン)か、又は、しない(オフ)かは、例えば、制御部により制御される。固定機構により装着部10に対する支持体20の方向が一定に維持されれば、ユーザは、その場に立ち止まって体重を支持体20に預けるように(又は、寄りかかるように)して、安定して作業を行うことができ、転倒等の危険を回避することができる。このとき、ユーザは、ハンドル25から手を離すことができるので、両手ですることが必要な作業を行うこともできる。この固定機構は、第一の固定機構に相当する。
Further, the connecting
棒体22は、ユーザの体重を支持するための剛性部材であり、支持体20のうちの接続部21と関節23との間の部分である。棒体22は、使用状態においてユーザの上腕部に沿うように配置され、ユーザの上腕部の動きに追随するように動作する。
The
棒体24は、ユーザの体重を支持するための剛性部材であり、支持体20のうちの関節23と接地部26との間の部分である。棒体24は、使用状態においてユーザの手により動かされる。
The
関節23は、棒体22と棒体24とを屈曲可能に連結する関節である。関節23は、棒体22と棒体24とがなす角を広げる又は狭めるように動作させる動力源となるアクチュエータ(不図示)を備える。このアクチュエータは、接続部21のアクチュエータ同様、制御箱13内の電源装置から電源供給を受けるとともに、制御箱13内の処理回路により動作を制御される。このアクチュエータは、第二のアクチュエータに相当する。
The joint 23 is a joint that connects the
また、関節23は、外力が加わった場合であっても、棒体22と棒体24とがなす角を一定に維持する固定機構を有してもよい。この固定機能は、第一の固定機構と同様、ブレーキ機構により実現されてもよいし、アクチュエータにより実現されてもよい。この固定機構は、第二の固定機構に相当する。
Further, the joint 23 may have a fixing mechanism that maintains a constant angle between the
ハンドル25は、棒体24の一部に配置され、ユーザの手により把持される操作棒である。例えばハンドル25は、棒体24に対して起立するように設けられる。ユーザは、ハンドル25を手のひらで握り、ハンドル25を動かすことで支持体20を動作させる。また、ハンドル25は、ユーザが歩行支援装置1の機能又は動作を制御するための操作部を有してもよい。操作部については、後で詳細に説明する。
The
接地部26は、支持体20のうち地面などに接地する部分である。接地部26は、地面などに接触する面積が変化する可変機構を有する。接地部26については、後で具体的に説明する。
The grounding
なお、一個の棒体で構成される支持体は、上記における関節23を備えず、棒体22及び24が一体のものとなった構成に相当する。
In addition, the support body comprised by one rod body is not equipped with the joint 23 in the above, and is equivalent to the structure by which the
動作支援装置40は、ユーザの下半身に装着され、ユーザの動作を支援するための装置である。動作支援装置40は、エンコーダ等によりユーザの動作を検出し、その動作を支援するようにアクチュエータ等により稼動することでユーザの動作を支援する。動作支援装置40が支援するユーザの動作にはさまざまなものがあり、例えば、ユーザの歩行又は作業支援がある。
The
歩行支援装置1の詳細な構成要素について以下で詳しく説明する。
Detailed components of the
図3は、本実施の形態に係る歩行支援装置1のハンドル25及び操作部251等の外観図である。
FIG. 3 is an external view of the
図3に示されるように、ハンドル25は、例えば、棒体24に対して起立するように設けられ、人間の手により握られるのに適し、かつ、ユーザによる動作の邪魔になりにくい長さ(例えば10cm〜15cm程度)を有する。なお、棒体24に対するハンドル25の角度は、図3に示されるように、棒体24に対してハンドル25が垂直に立つようにしてもよいし、傾けて設けられてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ハンドル25の表面又は内部には、力学的な作用を計測するセンサが配置され、ハンドル25は、ユーザにより力学的な作用を与えられることで操作される。ハンドル25に対して行われる操作は、制御部により読み取られる。そして上記操作があった場合には、制御部により、歩行支援装置1のさまざまな機能が行われる。上記機能として、制御部は、例えば、接続部21又は関節23の固定機構のオンオフ制御、アクチュエータの動作のオンオフ制御、又は、接地部26における可変機構の制御等を行う。
A sensor for measuring a dynamic action is arranged on the surface or inside of the
図3に示されるように、操作部251及び252がハンドル25の下側の面に配置されていることで、ユーザがハンドル25を握る際に容易に操作部251及び252に対する操作が行われる利点がある。
As shown in FIG. 3, since the
図4は、本実施の形態に係る歩行支援装置1の支持体20の接地部26の外観図である。
FIG. 4 is an external view of the grounding
図4に示されるように、接地部26は、板部材26A及び26Bを有する。
As shown in FIG. 4, the grounding
板部材26Aは、一端が棒体24に接続されており、他端が板部材26Bに接続されている。板部材26Aは、棒体24に対して回動可能に接続されており、その回動角は、制御部などにより制御される。
One end of the
板部材26Bは、一端が板部材26Aに接続されており、他端には何も接続されていない。板部材26Bは、板部材26Aに対して回動可能に接続されており、その回動角は、制御部などにより制御される。
One end of the
板部材26A及び26Bの上記回動角が制御されることで、板部材26Bが地面に接触する面積が変化する。具体的には、板部材26Bが水平方向となす角が大きい場合には接触面積が小さく、上記なす角が小さくなるほど接触面積が大きくなる。
By controlling the rotation angles of the
このように歩行支援装置1は、地面が濡れている、又は、地面に凹凸がある場合など、支持体20(板部材26B)と地面とが滑りやすい場合には、上記のように地面に接触する面積を増やすことで、より安定してユーザの体重を支えることができる。
As described above, the walking
また、板部材26A及び26Bの回動角を変化させる(図4の(a)、(b))ことで、板部材26A及び26Bが物をつかむことができる。このようにすれば、ユーザは、歩行支援装置1を手のように用いられることができ、手としての歩行支援装置1により物をつかむという動作を行うことができる。
Further, by changing the rotation angles of the
上記のように、ユーザは、身体能力を生かしながら、歩行支援装置1による歩行支援を受けることができる。このとき、ユーザは、自身の足2本と、支持体20との合計3本の肢によって歩行する、と表現することもできる。自身の片足又は両足が不自由なユーザは、支持体20を肢として用いることで、安全に歩行することができるようになる。
As described above, the user can receive walking assistance from the
なお、歩行支援装置は、2個の支持体20を備えることもできる。2個の支持体20を備える歩行支援装置2について以下で説明する。
The walking support device can also include two
図5は、本実施の形態に係る歩行支援装置2の外観図である。
FIG. 5 is an external view of the
図5に示されるように、歩行支援装置2は、歩行支援装置1の構成に加えて、支持体20Aを備える。その他の構成要素は、歩行支援装置1におけるものと同一である。
As shown in FIG. 5, the walking
支持体20Aは、支持体20と同等の構成を有する。ただし、支持体20Aは、ユーザの左手によって把持され、また、操作される。
The
ユーザは、右手により支持体20を操作し、左手により支持体20Aを操作することで、自身の足2本と、支持体20及び20Aとの合計4本の肢によって歩行する、と表現することもできる。このようにすれば、ユーザは、より安定して歩行支援されながら歩行することができる。
The user operates the
このように、ユーザの不自由の度合いによって支持体の個数を変えられることも、歩行支援装置1又は2の利点の1つである。
Thus, changing the number of supports according to the degree of inconvenience of the user is one of the advantages of the
以上のように、本実施の形態に係る歩行支援装置は、人間の体重の一部を預けられ、人間の身体を適切に支持しながら人間による歩行を支援する。これにより、人間は、自身の足を使用するとともに、歩行支援装置の支持体を肢として用いて歩行することができる。よって、歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 As described above, the walking support device according to the present embodiment is entrusted with a part of the human weight, and supports walking by a human while appropriately supporting the human body. Thereby, a human can use his / her foot and walk using the support body of the walking support device as a limb. Therefore, the walking support device can support walking while taking advantage of human physical ability.
また、歩行支援装置は、センサにより検出される人間の動作等に基づいて支持体を動作させることで、人間の身体をより適切に支持する。歩行支援装置が人間の動作等に基づいて動作することで、より適切に人間の歩行支援を行うことができる。 In addition, the walking support device supports the human body more appropriately by operating the support based on the human motion detected by the sensor. Since the walking support device operates based on a human motion or the like, human walking support can be performed more appropriately.
また、歩行支援装置は、人間が支持体を動かすことにより生ずる支持体の回動角の変化を取得し、人間の動作を支援(アシスト)するように支持体を動作させる。よって、歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 In addition, the walking support device acquires a change in the rotation angle of the support that occurs when the human moves the support, and operates the support so as to assist (assist) the human motion. Therefore, the walking support device can support walking while taking advantage of human physical ability.
また、歩行支援装置が支持体の回動角を固定するので、ユーザは、支持体に体重に預けるように(又は、寄りかかるように)して、安定して作業を行うことができ、転倒等の危険を回避することができる。 In addition, since the walking support device fixes the rotation angle of the support, the user can work stably with the weight of the support on the support (or lean on the support), such as falling over. The danger of can be avoided.
また、ユーザの上腕の動きに支持体が柔軟に追随することができる。よって、歩行支援装置は、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 In addition, the support body can flexibly follow the movement of the user's upper arm. Therefore, the walking support device can more appropriately support human walking or support the body.
また、歩行支援装置は、支持体の関節の動きを固定することで、人間の身体の支持を行うことができる。 In addition, the walking support device can support the human body by fixing the movement of the joint of the support.
また、歩行支援装置は、支持体が面に接触する際の接触面積を、接触面の状態により変更することができる。これにより、接触面が、形状が変化しやすい状態であったり、滑りやすい状態であったりする場合に、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 Moreover, the walking assistance apparatus can change the contact area when a support body contacts a surface with the state of a contact surface. Thereby, when the contact surface is in a state in which the shape is easily changed or in a slippery state, it is possible to more appropriately support human walking or support the body.
また、歩行支援装置は、人間の脇の下、胸部及び股関節を支持体により支持することで、より適切に人間の歩行支援又は身体の支持を行うことができる。 In addition, the walking support device can more appropriately support human walking or support the body by supporting the human armpit, chest, and hip joint with a support.
また、歩行支援装置は、人間の下半身の動作を支援する動作支援装置を連結することができる。これにより、ユーザは、下半身に対して動作支援装置による動作支援を受けながら、歩行支援装置による歩行支援又は身体の支持を受けることができる。 In addition, the walking support device can be connected to a motion support device that supports the motion of the lower body of a human. Thus, the user can receive walking support or body support by the walking support device while receiving motion support by the motion support device for the lower body.
(実施の形態2)
本実施の形態において、人間であるユーザの身体能力を生かしながら歩行を支援する歩行支援装置の別形態について説明する。なお、実施の形態1におけるものと同一の構成要素には、同一の符号を付し詳細な説明を省略することがある。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, another embodiment of a walking support device that supports walking while taking advantage of the physical ability of a human user will be described. Note that the same components as those in
図6は、本実施の形態に係る歩行支援装置3の外観図である。
FIG. 6 is an external view of the
図6に示されるように、歩行支援装置3は、装着部10と、支持体30及び30Aとを備える。また、歩行支援装置3は、動作支援装置40を備えてもよい。
As illustrated in FIG. 6, the walking
装着部10及び動作支援装置40は、実施の形態1における同一名の構成要素と同じである。
The mounting
支持体30は、装着部10の一部に接続され、ユーザの歩行を支援するための部材である。支持体30の機能は、実施の形態1における支持体20の機能と同一であるが、ユーザの体重を後方(背面)右側から指示する点で支持体20と異なる。すなわち、支持体30の一部は、ユーザの後方の地面に接触し、装着部10を介して支持体30にユーザの体重の一部が預けられる際に及ぼされる力に対する抗力を装着部10に対して及ぼす。
The
なお、支持体30が接続される部分は、実施の形態1の支持体20同様、図6のとおり装着部10のうちユーザの背部の近傍の一部にしてもよいし、その代わりに、ユーザの腰部、胸部又は腹部などにしてもよい。
In addition, the part to which the
支持体30は、接続部31と、棒体32及び34と、関節33と、接地部35とを有する。これらの機能は、それぞれ、実施の形態1における同名の構成要素と同一である。
The
支持体30Aは、支持体30と同一の機能を有するが、ユーザの体重を後方左側から指示する点で支持体30と異なる。
The
このように、歩行支援装置3は、支持体30及び30Aによって、ユーザの身体を適切に支持しながらユーザの歩行を支援する。そして、ユーザは、支持体30及び30Aと、自身の足2本との合計4本の肢によって歩行する、と表現することもできる。本実施の形態における支持体30及び30Aは、ユーザの後方からユーザの体重を支持するので、ユーザが後方に転倒することを防ぐ効果が大きい。
As described above, the walking
なお、歩行支援装置3は、支持体30及び30Aに加えて、実施の形態1における支持体20及び20Aを備えることで、計4つの支持体を備えることももちろん可能であり、ユーザは、自身の足とともに上記4つの支持体を用いて6肢によって歩行することができる。また、ユーザの不自由の度合いによって、支持体20、20A、30及び30Aの中から必要なものを組み合わせることができる。さらに、物理的な干渉がないように構成すれば、4を超える数の支持体を備える歩行支援装置を実現することも可能であり、その場合、ユーザは、自身の足と共に6肢を超える数の肢を用いて歩行することができる。
In addition to the
以上のように、本実施の形態に係る歩行支援装置は、人間の体重の一部を預けられ、人間の身体を適切に支持しながら人間による歩行を支援する。これにより、人間は、自身の足を使用するとともに、歩行支援装置の支持体を肢として用いて歩行することができる。よって、歩行支援装置は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援することができる。 As described above, the walking support device according to the present embodiment is entrusted with a part of the human weight, and supports walking by a human while appropriately supporting the human body. Thereby, a human can use his / her foot and walk using the support body of the walking support device as a limb. Therefore, the walking support device can support walking while taking advantage of human physical ability.
以上、本発明の歩行支援装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 As mentioned above, although the walk assistance apparatus of this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, the form which carried out the various deformation | transformation which those skilled in the art can think to this embodiment, and the structure constructed | assembled combining the component in different embodiment is also contained in the scope of the present invention. .
本発明は、人間の身体能力を生かしながら歩行を支援する歩行支援装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a walking support device that supports walking while taking advantage of human physical ability.
1、2、3 歩行支援装置
10 装着部
11 肩ベルト
12 脇下フレーム
13 制御箱
14 連結部
20、20A、30、30A 支持体
21、31、31A 接続部
22、24、32、34、32A、34A 棒体
23、33、33A 関節
25 ハンドル
26、35、35A 接地部
26A、26B 板部材
40 動作支援装置
251、252 操作部
1, 2, 3
Claims (10)
前記装着部の一部に接続され、前記人間の体幹を支持する肢として用いられる支持体と、
前記装着部に対して前記支持体を動作させることで、前記人間による歩行を支援する第一のアクチュエータとを備える
歩行支援装置。 A mounting part to be worn on the human body;
A support body connected to a part of the mounting portion and used as a limb for supporting the human trunk;
A walking support device comprising: a first actuator that supports walking by the human by operating the support relative to the mounting portion.
前記人間の身体から得られる力学的な入力を検出するセンサと、
前記センサが検出した入力に基づいて、前記第一のアクチュエータの動作の制御を行う制御部とを備える
請求項1に記載の歩行支援装置。 The walking support device further includes:
A sensor for detecting a dynamic input obtained from the human body;
The walking support device according to claim 1, further comprising: a control unit that controls operation of the first actuator based on an input detected by the sensor.
前記センサは、前記装着部に対する前記支持体の回動角を、前記入力として検出し、
前記制御部は、前記センサが検出した回動角に基づいて、前記第一のアクチュエータが前記支持体に力を及ぼすことで前記人間による動作を支援するように、前記制御を行う
請求項2に記載の歩行支援装置。 The support is rotated with respect to the mounting portion by an action by the human,
The sensor detects a rotation angle of the support relative to the mounting portion as the input,
The control unit performs the control based on a rotation angle detected by the sensor so that the first actuator supports the operation by the human being by applying a force to the support body. The walking support device described.
前記装着部に対する前記支持体の回動角を一定に維持する第一の固定機構を備える
請求項3に記載の歩行支援装置。 The walking support device further includes:
The walking support device according to claim 3, further comprising a first fixing mechanism that maintains a constant rotation angle of the support relative to the mounting portion.
前記装着部に一端が接続される第一部材と、
前記第一部材に一端が接続される第二部材と、
前記第一部材に対する前記第二部材の回動角を制御する第二のアクチュエータとを有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の歩行支援装置。 The support is
A first member having one end connected to the mounting portion;
A second member having one end connected to the first member;
The walking support device according to claim 1, further comprising: a second actuator that controls a rotation angle of the second member with respect to the first member.
前記第一部材に対する前記第二部材の回動角を一定に維持する第二の固定機構を備える
請求項5に記載の歩行支援装置。 The walking support device further includes:
The walking support device according to claim 5, further comprising a second fixing mechanism that maintains a constant rotation angle of the second member with respect to the first member.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の歩行支援装置。 The walking support device according to claim 1, wherein a part of the support includes a variable mechanism that changes a contact area with a surface with which the part of the support contacts.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 1 to 7, wherein the mounting portion is mounted on at least one of the armpit, chest, and hip joint of the human.
人間の下半身に装着される動作支援装置が連結されるための連結部を備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の歩行支援装置。 The walking support device further includes:
The walking support device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a connecting portion for connecting an operation supporting device to be worn on a lower body of a human.
前記動作支援装置を備え、
前記動作支援装置は、前記連結部に連結されており、かつ、前記人間の下半身に装着されている
請求項9に記載の歩行支援装置。 The walking support device further includes:
Comprising the operation support device,
The walking support device according to claim 9, wherein the motion support device is connected to the connecting portion and is attached to a lower body of the human.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015098593A JP2016209475A (en) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | Walking support device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111407604A (en) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 常州市金坛区人民医院 | Suspension type weight reduction walking aid system |
-
2015
- 2015-05-13 JP JP2015098593A patent/JP2016209475A/en active Pending
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CN111407604A (en) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 常州市金坛区人民医院 | Suspension type weight reduction walking aid system |
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