JP2017024086A - 作業アシスト装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作業アシスト装置10は、下方側の胴支持部11aを備えると共に背面支持部21を備える支持部材と、背面支持部21のうち背中寄りの部位と対向する位置に取り付けられる第1回転軸と、第1回転軸を介して回転自在に設けられている肩回転部材30と、肩回転部材30の第1回転軸から離れた部位に設けられている第1ヒンジと、肩回転部材30に第1ヒンジH1を介して連結されている中間フレーム60と、中間フレーム60の他端側に設けられている第2ヒンジと、中間フレーム60に第2ヒンジを介して連結されている肩外側フレーム70と、肩外側フレーム70に取り付けられている第1駆動源80と、第1駆動源80の出力側に連結され、人体の上腕に取り付けられる上腕フレーム90と、を具備している。
【選択図】図1
Description
図1は、パワードスーツ10を人体に装着した状態を示す図である。なお、図1においては、パワードスーツ10から背面モータ40、上腕補助モータ80および制御部110については図示を省略している。図1に示すように、パワードスーツ10は、人体装着具11と、アシスト装置部20とを有している。なお、本実施の形態では、パワードスーツ10は試作段階のものを示したり、概略的に示しているので、各部位の詳細形状が相違する場合があるが、それらの詳細形状が相違する各部位においても、その機能は同一となっている。
人体装着具11は、アシスト装置部20を支持するために、人体に取り付けられる部分である。図1に示す構成では、コルセット状の人体装着具11が図示されている。この人体装着具11は、人体の腰部(骨盤等)にて人体に支持されるが、そのような支持を可能にするために、胴支持部11aが設けられている。一般的に、人体においては、腹回り(ウェスト)よりも尻回り(ヒップ)の方が、寸法が大きい。したがって、人体装着具11の下方側の胴支持部11aは、人体の腹回りと尻回りに位置する境界部分に位置し、腹回りと尻回りの間の寸法差が生じている部分となっている。
続いて、アシスト装置部20について説明する。図2は、アシスト装置部20の構成を示す斜視図である。図3は、アシスト装置部20の構成を示す背面図である。図4は、アシスト装置部20の構成を示す平面図であり、(A)は作業者が腕を伸ばしていない状態に対応し、(B)は作業者が腕を伸ばした状態に対応する。
続いて、上述した構成のパワードスーツ10の動作について、以下に説明する。図5は、人体の上半身の骨格について、上方から見た状態を示す図であり、(A)は肩甲骨S1が外転する前の状態を示し、(B)は肩甲骨S1が外転した後の状態を示している。また、図6は、人体にパワードスーツ10が装着された状態を示し、(A)は腕を上げる前の状態を示し、(B)は腕を上げた状態を示している。
以上のような構成のパワードスーツ10によると、肩回転部材30は、背部フレーム21のうち人体の肩甲骨S1の背中寄りの部位と対向する位置に存在する第1回転軸(軸受B1)を介して回転自在に設けられている。したがって、肩甲骨S1が上方回旋し、それによって腕が上方に移動しても、肩回転部材30から上腕用装具100までの構造物を、その上方回旋の動きに追従させることができる。したがって、構造物によって腕の動きに支障が生じることを抑制することができ、腕を上方に上げる場合でも、違和感の少ない動作を実現することができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
Claims (7)
- 作業時の負荷を軽減するための作業アシスト装置であって、
人体の胴体に装着されると共に人体の胴部にて重量を支えるための胴支持部を備え、人体の背に位置する背面支持部を備える支持部材と、
該背面支持部のうち人体の脇よりも背中寄りの部位と対向する位置に取り付けられている第1回転軸と、
該第1回転軸を介して前記背面支持部と平行する面内で回転自在に設けられている肩回転部材と、
該肩回転部材の前記第1回転軸から離れた部位に設けられている第1ヒンジと、
一端側が前記肩回転部材に前記第1ヒンジを介して連結されていると共に、回動に際して前記肩回転部材に対する開き角が変化するように回動する中間フレームと、
該中間フレームの他端側に設けられている第2ヒンジと、
該中間フレームに前記第2ヒンジを介して連結され、装着時に人体の肩よりも外側に位置すると共に、回動に際して前記中間フレームに対する開き角が変化するように回動する肩外側フレームと、
該肩外側フレームに取り付けられている第1駆動源と、
前記第1駆動源の出力側に連結され、人体の上腕に取り付けられつつ当該上腕外側に沿って延伸する上腕フレームと、
を具備することを特徴とする作業アシスト装置。 - 作業時の負荷を軽減するための作業アシスト装置であって、
人体の胴体に装着されると共に人体の胴部にて重量を支えるための胴支持部を備え、人体の背に位置する背面支持部を備える支持部材と、
該背面支持部のうち人体の脇よりも背中寄りの部位と対向する位置に取り付けられている第1回転軸と、
該第1回転軸を介して前記背面支持部と平行する面内で回転自在に設けられている肩回転部材と、
前記肩回転部材と前記背面支持部のうちのいずれか一方に取り付けられていて、前記背面支持部に対して前記肩回転部材を回動させる駆動力を与える第2駆動源と、
該肩回転部材の前記第1回転軸から離れた部位に設けられている第1ヒンジと、
一端側が前記肩回転部材に前記第1ヒンジを介して連結されていると共に、回動に際して前記肩回転部材に対する開き角が変化するように回動する中間フレームと、
該中間フレームの他端側に設けられている第2ヒンジと、
該中間フレームに前記第2ヒンジを介して連結され、装着時に人体の肩よりも外側に位置すると共に、回動に際して前記中間フレームに対する開き角が変化するように回動する肩外側フレームと、
該肩外側フレームのうち前記中間フレームと連結されている一端側とは反対の他端側に取り付けられている第2回転軸と、
該第2回転軸を介して前記肩外側フレームと平行する面内で回転自在に設けられている上腕フレームと、
を具備することを特徴とする作業アシスト装置。 - 前記肩外側フレームと前記上腕フレームとは、装着時に肩関節の外側位置となる箇所で連結されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の作業アシスト装置。 - 前記フレーム部と前記肩回転部材の間には、引張機構が設けられていて、前記引張機構は、作業者が装着した際に前記肩回転部材に対して重力に抗する向きの引っ張り力を与える、
ことを特徴する請求項1から3のいずれか1項に記載の作業アシスト装置。 - 前記第1ヒンジと前記第2ヒンジは互いに平行となる回動軸をそれぞれ備え、
前記中間フレームの中央部には、該回動軸と平行して屈曲する屈曲部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の作業アシスト装置。 - 前記第1駆動源は、制御部によって作動が制御されると共に、
該制御部は、第1検出器での検出によって人体の腕が腕角度閾値まで挙げられたか否かを判定すると共に、腕肩角度閾値まで挙げられたと判定された場合には、作業者が上方に上げた腕を下方に引き下げる向きに前記第1駆動源を駆動させる、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の作業アシスト装置。 - 前記肩回転部材と前記背部フレームのうちのいずれか一方には、前記背部フレームに対して前記肩回転部材を回動させる駆動力を与える第2駆動源が取り付けられていて、
前記第2駆動源は、制御部によって作動が制御されると共に、
前記制御部は、第2検出器での検出によって人体の肩が肩角度閾値まで上昇したか否かを判定すると共に、前記肩角度閾値まで上昇したと判定された場合には、人体の肩甲骨を下方回旋させる向きに前記第2駆動源を駆動させる、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の作業アシスト装置。
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