JP2017170563A - 動作支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】死角を容易に確認することができる動作支援装置を提供する。【解決手段】動作支援装置１００は、人の動作を支援する装置であって、回動自在に連結されたリンク部１１１Ｒ〜１１３Ｒ、１１１Ｌ〜１１３Ｌを有する機構部１１０と、人の動作を検知するセンサ１０１と、リンク部１１１Ｒ〜１１３Ｒ、１１１Ｌ〜１１３Ｌのそれぞれの相対位置を変位させるための動力を機構部１１０に付与するアクチュエータ１２０と、機構部１１０の周囲における人の視界の一部を遮る構造物１３０と、構造物１３０によって遮られた視界の一部を撮影するカメラ１６０と、その視界の一部が人から見て構造物１３０の奥に見えるように、カメラ１６０による撮影によって得られる画像を表示する表示部１５０とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、アクチュエータを用いて人の動作を支援する動作支援装置に関する。

従来、人に装着されて、その人の動作を支援する動作支援装置（パワーアシストスーツともいう）が提案されている。動作支援装置は、複数のリンクとその複数のリンクを接続する関節とを備えており、アクチュエータにより発生する動力により関節を駆動することで人の動作を支援する（例えば特許文献１参照）。より具体的には、動作支援装置は、人の動作を複数のセンサにより取得し、取得した動作に連動するように、アクチュエータの動力の大きさまたはタイミング等を調整することで、人の動作を支援する。

特開２０１２−１４７９４４号公報

しかしながら、上記特許文献１の動作支援装置では、その動作支援装置に備えられる構造物によって死角が生じ、その死角の確認が困難であるという問題がある。具体的には、特許文献１の動作支援装置には、バッテリーなどが収納されるバックパックが備えられている。このバックパックは、動作の支援を受ける人の背中側に位置するため、その人の後ろの足元付近が死角になる。また、例えば、重量バランスの観点からこのバックパックを人の前に配置した場合には、人の手前の足元付近が死角になる。このような死角があると、人は、その死角に入ることに躊躇する。そして、人は、周囲の他の人にその死角の安全を確認してもらったり、他の場所に移動してその死角の安全を確認したりするなど、その死角の確認に手間取ることがある。

そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、死角を容易に確認することができる動作支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る動作支援装置は、人の動作を支援する動作支援装置であって、少なくとも１つの関節部によって回動自在に連結された複数のリンク部を有する機構部と、前記人の動作または生体信号を検知するセンサと、前記センサによって検知された動作または生体信号に応じて、前記複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変位させるための動力を前記機構部に付与するアクチュエータと、前記機構部の周囲における前記人の視界の一部を遮る構造物と、前記構造物によって遮られた視界の一部を撮影するカメラと、前記視界の一部が前記人から見て前記構造物の奥に見えるように、前記カメラによる撮影によって得られる画像を表示する表示部とを備える。

これにより、構造部によって遮られた人の視界の一部が、カメラによって撮影されて、その構造物の奥に見えるように、そのカメラの画像が表示部によって表示される。つまり、機構部の周囲のうち、構造物によって隠れた部分がシースルーのように表示される。したがって、動作支援装置によって支援を受ける人は、その遮られた視界の一部である死角を、表示部に表示される画像によって容易に確認することができる。その結果、人は、動作支援装置による支援を受けながら安全に動作することができる。

また、前記表示部は、前記構造物における前記人から見て手前側の部位に取り付けられたモニターであってもよい。あるいは、前記表示部は、前記人の頭部または顔に装着されるディスプレイであって、前記画像が前記構造物に重畳するように前記画像を表示してもよい。

これにより、構造物によって遮られた視界の一部を、より現実的にシースルーのように見せることができる。

また、前記機構部は、それぞれ前記複数のリンク部を有する、前記人の右脚の動作を支援するための右脚機構部と、前記人の左脚の動作を支援するための左脚機構部とを備え、前記構造物は、前記人の腰、胴または腹の前に位置し、前記右脚機構部と前記左脚機構部は、前記構造物を前記人の足元側から支えてもよい。

これにより、右脚機構部と左脚機構部によって人の歩行を支援することができる。また、構造物が右脚機構部と左脚機構部によって支えられるため、構造物の重量が重くても、人は、バランスを保ってあるいは安定して動作支援装置による歩行の支援を受けることができる。したがって、重い荷物の運搬にその構造物を用いることができる。

また、前記右脚機構部は、前記人の右脚の前に配置された状態で、前記右脚の動作を支援し、前記左脚機構部は、前記人の左脚の前に配置された状態で、前記左脚の動作を支援してもよい。

これにより、右脚機構部が右脚の前にあり、左脚機構部が左脚の前にあるため、動作支援装置を装着する人にかかる負荷モーメントを低減することができる。つまり、歩行時の動作支援装置の重心を人の重心または体幹に近づけることができる。その結果、歩行時のバランスを取りやすくすることができるとともに、早く歩くことができる。

また、前記動作支援装置は、さらに、前記視界の一部以外の前記人の死角を撮影するサブカメラと、前記サブカメラによる撮影によって得られる画像を表示するサブ表示部とを備えてもよい。

これにより、より広い範囲の死角を容易に確認することができる。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の動作支援装置は、死角を容易に確認することができる。

図１は、本発明の実施の形態における動作支援装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態における動作支援装置の斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態における動作支援装置の機能構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態における人が動作支援装置を装着した状態の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態における人が動作支援装置を装着した他の状態の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態における表示部によって表示される画像の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態における変形例１に係る動作支援装置の斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態における変形例１に係る表示部によって表示される画像の一例を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態における変形例２に係る動作支援装置の斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態における変形例３に係る動作支援装置の斜視図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な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、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、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態）
図１および図２は、本実施の形態における動作支援装置の斜視図である。具体的には、図１は、直立した動作支援装置を斜め上から見た図であり、図２は、直立した動作支援装置を斜め下から見た図である。なお、本開示において、鉛直方向をＺ軸方向とし、鉛直方向の上をプラス側、鉛直方向の下をマイナス側としている。また、鉛直方向に対して垂直な面における前後方向をＸ軸方向とし、その垂直な面においてＸ軸方向と垂直な方向である左右方向または横方向をＹ軸方向としている。つまり、本開示における「上」は、鉛直方向であるＺ軸方向のプラス側であり、「下」は、鉛直方向であるＺ軸方向のマイナス側である。本開示における「後」は、前後方向であるＸ軸方向のプラス側であり、「前」は、前後方向であるＸ軸方向のマイナス側である。本開示における「左」は、左右方向であるＹ軸方向のプラス側であり、「右」は、左右方向であるＹ軸方向のマイナス側である。

本実施の形態における動作支援装置１００は、人に装着されて、その人の左右の脚の動作、すなわち歩行を支援する装置である。このような、動作支援装置１００は、機構部１１０と、構造物１３０と、操作部１４０と、表示部１５０と、カメラ１６０とを備える。また、動作支援装置１００には、この動作支援装置１００を装着する人の動きを検知する複数のセンサ（図３参照）と、機構部１１０を動かすための複数のアクチュエータ（図３参照）とが配設されている。

なお、以下の説明において、動作支援装置１００によって動作の支援を受ける人を、被支援者ともいう。

機構部１１０は、被支援者の右脚の動作を支援するための右脚機構部１１０Ｒと、被支援者の左脚の動作を支援するための左脚機構部１１０Ｌとを備える。

右脚機構部１１０Ｒは、第２の関節部１２２Ｒによって回動自在（屈伸自在）に連結された第１および第２のリンク部１１１Ｒ、１１２Ｒと、第３の関節部１２３Ｒによって第２のリンク部１１２Ｒに回動自在に連結された第３のリンク部１１３Ｒとを備える。また、右脚機構部１１０Ｒの第１のリンク部１１１Ｒは、第１の関節部１２１Ｒによって、構造物１３０に回動自在に連結されている。

左脚機構部１１０Ｌは、第２の関節部１２２Ｌによって回動自在（屈伸自在）に連結された第１および第２のリンク部１１１Ｌ、１１２Ｌと、第３の関節部１２３Ｌによって第２のリンク部１１２Ｌに回動自在に連結された第３のリンク部１１３Ｌとを備える。また、左脚機構部１１０Ｌの第１のリンク部１１１Ｌは、第１の関節部１２１Ｌによって、構造物１３０に回動自在に連結されている。

このような右脚機構部１１０Ｒおよび左脚機構部１１０Ｌはそれぞれ左右対照的に構成されている。また、第３のリンク部１１３Ｒ、１１３Ｌのそれぞれは、被支援者の右足または左足が載置される足載置部として構成されている。なお、第３のリンク部１１３Ｒ、１１３Ｌのそれぞれは、少なくとも１つの関節部を備えて変形自在に構成されていてもよい。

構造物１３０は、動作支援装置１００を装着する被支援者の腰、胴または腹の前に配置される中央構造物１３１と、その中央構造物１３１の右側に配置される右側構造物１３２Ｒと、その中央構造物１３１の左側に配置される左側構造物１３２Ｌとを備える。

中央構造物１３１、右側構造物１３２Ｒおよび左側構造物１３２Ｌのそれぞれは、略矩形箱状に形成されているケースと、そのケースに収納される電子制御機器およびバッテリーなどの収納物とを備える。

このような構造物１３０は、右脚機構部１１０Ｒと左脚機構部１１０Ｌによって被支援者の足元側から支えられる。

操作部１４０は、動作支援装置１００を装着する被支援者の右手に把持される右側把持部１４１Ｒと、その被支援者の左手に把持される左側把持部１４１Ｌとを備える。また、操作部１４０は、動作支援装置１００を操作するために上述の電子制御機器に操作信号を出力する入力装置としての機能を有する。

カメラ１６０は、中央構造物１３１のケースの下面に取り付けられ、動作支援装置１００の下方または下前方を撮影する。

表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイによって構成されたモニターであり、中央構造物１３１のケースの上面に取り付けられている。この表示部１５０は、カメラ１６０による撮影によって得られる画像（静止画像または動画像）を表示する。なお、表示部１５０は、液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、またはリアプロジェクタなどであってもよい。

図３は、動作支援装置１００の機能構成を示すブロック図である、
動作支援装置１００は、上述の機構部１１０、構造物１３０、操作部１４０、表示部１５０、およびカメラ１６０を備えるとともに、複数のセンサ１０１と、制御部１０２と、複数のアクチュエータ１２０とを備える。

複数のセンサ１０１のそれぞれは、機構部１１０の各位置に配設され、その位置に対応する被支援者の部位の動きを検知する。例えば、センサ１０１は、第１のリンク部１１１Ｒと第２のリンク部１１２Ｒとの間の角度（第２の関節部１２２Ｒの角度）、またはその角度の変化を検出することによって、被支援者の右脚の膝関節の動作を検知する。これらの複数のセンサ１０１は、検知された動作の内容を示す信号をセンサ信号として制御部１０２に出力する。

複数のアクチュエータ１２０のそれぞれは、機構部１１０の各位置に配設され、制御部１０２による制御に応じて、複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変位させるための動力を機構部１１０に付与する。上述の複数のリンク部は、第１〜第３のリンク部１１１Ｒ〜１１３Ｒ、１１１Ｌ〜１１３Ｌである。

制御部１０２は、上述の構造物１３０のケースに収納されている電子制御機器の一部であって、操作部１４０からの操作信号と複数のセンサ１０１からのセンサ信号とに基づいて複数のアクチュエータ１２０を制御する。この制御によって、複数のアクチュエータ１２０のそれぞれは、複数のセンサ１０１によって検知された動作に応じて、複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変位させるための動力を機構部１１０に付与する。また、制御部１０２は、カメラ１６０から、撮影によって得られた画像を示す画像信号を取得すると、その画像信号を表示部１５０に出力することによって、その表示部１５０に、その画像信号によって示される画像を表示させる。

図４および図５は、被支援者が動作支援装置１００を装着した状態の一例を示す図である。具体的には、図４は、その状態を横から見た図であり、図５は、その状態を前から見た図である。

被支援者が動作支援装置１００を装着するときには、まず、被支援者は右および左の足を第３のリンク部１１３Ｒ、１１３Ｌに載置する。そして、被支援者は、第３のリンク部１１３、１１３Ｌのそれぞれに取り付けられている足ベルト１９２を締めることによって、右および左の足を第３のリンク部１１３Ｒ、１１３Ｌに固定する。さらに、被支援者は、構造物１３０に取り付けられている腰ベルト１９１を締め付けることによって、腰、胴または腹を構造物１３０に固定する。

このように被支援者は、動作支援装置１００を装着すると、その動作支援装置１００の右側把持部１４１Ｒを右手で持ち、左側把持部１４１Ｌを左手で持ち、バランスを保ちながら歩行しようとする。このときの歩行の動作は、機構部１１０の複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変化させる。複数のセンサ１０１は、その変化を被支援者の動作として検知する。制御部１０２は、その被支援者の動作である歩行を支援するように複数のアクチュエータ１２０を制御する。これにより、複数のアクチュエータ１２０による動力が機構部１１０に付与される。その結果、被支援者の歩行が支援される。つまり、左脚および右脚のそれぞれを交互に上げて前に出す動作が、複数のリンク部の相対位置を変えようとする複数のアクチュエータ１２０の動力によって支援される。

このように、本実施の形態における動作支援装置１００では、機構部１１０は、それぞれ複数のリンク部を有する、人の右脚の動作を支援するための右脚機構部１１０Ｒと、人の左脚の動作を支援するための左脚機構部１１０Ｌとを備える。そして、構造物１３０は、人の腰、胴または腹の前に位置する。右脚機構部１１０Ｒと左脚機構部１１０Ｌは、その構造物１３０を人の足元側から支える。これにより、右脚機構部１１０Ｒと左脚機構部１１０Ｌによって被支援者の歩行を支援することができる。また、構造物１３０が右脚機構部１１０Ｒと左脚機構部１１０Ｌによって支えられるため、構造物１３０の重量が重くても、被支援者は、バランスを保ってあるいは安定して動作支援装置１００による歩行の支援を受けることができる。したがって、重い荷物の運搬に構造物１３０を用いることができる。例えば、構造物１３０のケース内部に重い荷物を収納して運搬することができる。

また、本実施の形態における動作支援装置１００では、右脚機構部１１０Ｒは、人の右脚の前に配置された状態で、その右脚の動作を支援し、左脚機構部１１０Ｌは、人の左脚の前に配置された状態で、その左脚の動作を支援する。これにより、右脚機構部１１０Ｒが右脚の前にあり、左脚機構部１１０Ｌが左脚の前にあるため、動作支援装置１００を装着する被支援者にかかる負荷モーメントを低減することができる。つまり、歩行時の動作支援装置１００の重心を被支援者の重心または体幹に近づけることができる。その結果、歩行時のバランスを取りやすくすることができるとともに、早く歩くことができる。

ここで、被支援者が動作支援装置１００を装着すると、構造物１３０は、機構部１１０の周囲における被支援者の視界の一部を遮るために、死角２０１が生じる。しかし、本実施の形態では、カメラ１６０が、その死角２０１を撮影し、構造物１３０における被支援者から見て手前側の部位に取り付けられた表示部１５０が、そのカメラ１６０による撮影によって得られる画像を表示する。

図６は、表示部１５０によって表示される画像の一例を示す図である。

例えば、動作支援装置１００は、作業現場における荷物運搬用のパワーアシストスーツとして用いられる。このような場合には、動作支援装置１００の足元周辺には、動作支援装置１００および被支援者の動作の障害となる障害物が放置されていることが多い。例えば、図６に示すように、動作支援装置１００の足元手前に配管５００が置かれている場合、この配管５００の少なくとも一部が、構造物１３０によって遮られる被支援者の視界の一部、すなわち構造物１３０の死角２０１に入っていることがある。このとき、仮にカメラ１６０および表示部１５０がなければ、動作支援装置１００の支援を受ける人である被支援者は、その障害物となる配管５００の位置および範囲を容易に確認することができない。しかし、本実施の形態では、カメラ１６０がその死角２０１を撮影し、その撮影によって得られる画像が表示部１５０に表示される。ここで、その表示部１５０は、構造物１３０における被支援者から見て手前側の部位に取り付けられているため、その死角２０１にある配管５００が、被支援者から見て構造物１３０の奥に見えるように、その画像を表示する。つまり、死角２０１にある配管５００がシースルーのように表示される。これにより、被支援者は、障害物となるその配管５００の位置および範囲を容易に確認することができ、その配管５００を避けて安全に歩行することができる。

（まとめ）
本実施の形態における動作支援装置１００は、人の動作を支援する動作支援装置であって、第２および第３の関節部１２２Ｒ、１２３Ｒによって回動自在に連結された第１〜第３のリンク部１１１Ｒ〜１１３Ｒ、ならびに第２および第３の関節部１２２Ｌ、１２３Ｌによって回動自在に連結された第１〜第３のリンク部１１１Ｌ〜１１３Ｌを有する機構部１１０と、人の動作を検知する複数のセンサ１０１と、複数のセンサ１０１によって検知された動作に応じて、第１〜第３のリンク部１１１Ｒ〜１１３Ｒ、１１１Ｌ〜１１３Ｌのそれぞれの相対位置を変位させるための動力を機構部１１０に付与する複数のアクチュエータ１２０と、機構部１１０の周囲における人の視界の一部を遮る構造物１３０と、構造物１３０によって遮られた視界の一部を撮影するカメラ１６０と、その視界の一部が人から見て構造物１３０の奥に見えるように、カメラ１６０による撮影によって得られる画像を表示する表示部１５０とを備える。

これにより、構造物１３０によって遮られた人の視界の一部が、カメラ１６０によって撮影されて、構造物１３０の奥に見えるように、そのカメラ１６０の画像が表示部１５０によって表示される。したがって、動作支援装置１００によって支援を受ける人は、その遮られた視界の一部である死角を、表示部１５０に表示される画像によって容易に確認することができる。例えば、動作支援装置１００が人の歩行を支援しているときに、その人の足元の周囲における視界の一部が構造物１３０によって遮られても、その遮られた視界の一部が画像として表示される。言い換えれば、動作支援装置１００の周囲のうち、構造物１３０によって隠れた部分がシースルーのように表示される。その結果、人は、その足元を容易に確認することができ、安全に歩行することができる。つまり、動作支援装置１００の安全性をより高めることができる。

＜変形例１＞
上記実施の形態では、表示部１５０は、構造物１３０に取り付けられたモニターであったが、いわゆるウェアラブルグラスとして構成されていてもよい。

図７は、上記実施の形態における変形例１に係る動作支援装置１００Ａの斜視図である。

変形例１に係る動作支援装置１００Ａは、上記実施の形態における動作支援装置１００の表示部１５０の代わりに、被支援者の頭部または顔に装着されるディスプレイとして構成されている表示部１５０ａを備える。つまり、表示部１５０ａは、いわゆるウェアラブルグラスまたはヘッドマウントディスプレイとして構成されている。なお、変形例１に係る動作支援装置１００Ａは、上記実施の形態における動作支援装置１００に含まれる表示部１５０以外のすべての構成要素を備える。

変形例１における動作支援装置１００Ａの制御部１０２は、カメラ１６０から画像信号を取得すると、その画像信号を無線通信によって表示部１５０ａに送信する。無線通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、またはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）であってもよい。

表示部１５０ａは、その制御部１０２から送信された画像信号を受信する。さらに、表示部１５０ａは、被支援者に装着されているときには、表示部１５０ａに備えられている小型カメラによって被支援者の視界を撮影する。表示部１５０ａは、その小型カメラによる撮影によって得られた画像に映る構造物１３０の位置および範囲を特定する。なお、この位置および範囲は、被支援者が視認し得る視認領域における位置および範囲である。そして、表示部１５０ａは、制御部１０２からの画像信号によって示される画像を、その特定された構造物１３０の位置および範囲に表示する。つまり、表示部１５０ａは、構造物１３０によって生じる死角の画像（具体的には、カメラ１６０による撮影によって得られる画像）が、構造物１３０に重畳するように、その画像を表示する。

これにより、変形例１においても、実施の形態１と同様に、動作支援装置１００Ａの周囲のうち、構造物１３０によって隠れた部分がシースルーのように表示される。これにより、被支援者は、構造物１３０によって遮られた視界の一部である死角を、表示部１５０ａに表示される画像によって容易に確認することができる。また、変形例１では、構造物１３０にモニターなどを取り付ける必要がないため、構造物１３０の表面などを画像表示以外の他の用途に利用することができる。

図８は、上記実施の形態における変形例１に係る表示部１５０ａによって表示される画像の一例を示す図である。

表示部１５０ａは、小型カメラによる撮影によって特定された構造物１３０の位置および範囲（図８中の斜線網掛け部分）に、構造物１３０によって生じる死角の画像、すなわち、カメラ１６０による撮影によって得られる画像を表示する。これにより、構造物１３０に隠れて被支援者に直接見えない障害物、例えば配管５００の一部が、シースルーのように表示される。

＜変形例２＞
上記実施の形態における変形例２に係る動作支援装置は、さらにトレイを備える。

図９は、上記実施の形態における変形例２に係る動作支援装置の斜視図である。

変形例１に係る動作支援装置１００Ｂは、上記実施の形態における動作支援装置１００に含まれるすべての構成要素を備えるとともに、トレイ１３３をさらに備える。

トレイ１３３は、荷物などを載せて運ぶために、中央構造物１３１の前（Ｘ軸方向マイナス側）に取り付けられ、操作部１４０による操作によって昇降または回動する。例えば、中央構造物１３１には、操作部１４０による操作に応じてこのトレイ１３３を動かすための動力源となるアクチュエータが収納されている。

変形例２では、動作支援装置１００Ｂはトレイ１３３を備えるため、トレイ１３３に荷物を載置すれば、より多くの荷物またはより重い荷物の運搬を容易に行うことができる。

また、変形例２では、このようなトレイ１３３があるため、被支援者の死角はより広くなる。つまり、構造物１３０だけでなく、トレイ１３３によっても、機構部１１０の周囲における、被支援者の視界の一部が遮られる。

そこで、変形例２に係るカメラ１６０は、構造物１３０およびトレイ１３３によって遮られる視界のより広い範囲を撮影し、表示部１５０は、その撮影によって得られた画像を表示してもよい。これにより、トレイ１３３によって生じる死角も容易に確認することができる。

＜変形例３＞
上記実施の形態では、構造物１３０によって遮られた被支援者の視界の一部である死角を撮影して表示部１５０に表示させたが、変形例３に係る動作支援装置は、さらに被支援者の後などの他の死角を撮影して表示させる。

図１０は、上記実施の形態における変形例３に係る動作支援装置の斜視図である。

変形例３に係る動作支援装置１００Ｃは、上記実施の形態における動作支援装置１００に含まれるすべての構成要素を備えるとともに、さらに、サブカメラ１６１Ｒ、１６１Ｌと、サブ表示部１５１Ｒ、１５１Ｌとを備える。

サブカメラ１６１Ｒは、右側構造物１３２Ｒの後側に取り付けられ、動作支援装置１００Ｃの後方（Ｘ軸方向のプラス側）を撮影する。サブカメラ１６１Ｌは、左側構造物１３２Ｌの後側に取り付けられ、動作支援装置１００Ｃの後方（Ｘ軸方向のプラス側）を撮影する。

つまり、これらのサブカメラ１６１Ｒ、１６１Ｌは、被支援者の後方であって、構造物１３０によって遮られる視界の一部以外の死角を撮影する。

サブ表示部１５１Ｒは、右側構造物１３２Ｒの上側に取り付けられ、サブカメラ１６１Ｒによる撮影によって得られる画像を表示する。サブ表示部１５１Ｌは、左側構造物１３２Ｌの上側に取り付けられ、サブカメラ１６１Ｌによる撮影によって得られる画像を表示する。

したがって、変形例３に係る動作支援装置１００Ｃでは、後方を含むより広い範囲の死角を容易に確認することができる。

以上、本発明に係る動作支援装置について、上記実施の形態およびその変形例を用いて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置は、被支援者の歩行を支援する装置であったが、被支援者の歩行以外の動作を支援してもよい。例えば、動作支援装置は、被支援者の腕の動きを支援してもよく、歩行と腕の動きの何れか一方ではなく、その両方を支援してもよい。例えば、動作支援装置は、左右の腕を支援するためのマニピュレーター、アーム、またはクレーンとして構成される右腕機構部および左腕機構部をさらに備える。また、被支援者は、上述の操作部１４０を操作することによって、クレーンなどを操作してもよい。さらに、動作支援装置は、右腕機構部および左腕機構部を備える場合には、それらの機構部による支援によって保持される荷物が確実に保持されているかを確認するためのカメラをさらに備えてもよい。そして、表示部は、そのカメラによる撮影によって得られた画像を表示してもよい。これにより、被支援者は、荷物が確実に保持されているかを容易に確認することができ、荷物を安心して運ぶことができる。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置は、被支援者に装着されるが、被支援者に装着されずに、その被支援者の動作を支援してもよい。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置では、構造物１３０は、被支援者の前に配置されているが、その被支援者の後に配置されていてもよい。この場合には、右脚機構部１１０Ｒおよび左脚機構部１１０Ｌはそれぞれ、被支援者の右脚および左脚の後に配置された状態で、その被支援者の右脚および左脚の動作を支援してもよい。また、構造物１３０はどのような場所に配置されていてもよい。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置では、構造物１３０は、ケースと、そのケースに収納されるバッテリーおよび電子制御機器などとを備えるが、構造物１３０はこれに限らない。つまり、構造物１３０は、被支援者の視界の一部を遮るものであればどのような構造物であってもよく、機構部１１０の一部または全部であってもよい。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置では、複数のセンサ１０１のそれぞれは、人の動作を検知するが、人の生体信号（例えば筋電位など）を検知してもよい。この場合には、複数のアクチュエータ１２０のそれぞれは、複数のセンサ１０１によって検知された生体信号に応じて、複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変位させるための動力を機構部１１０に付与する。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置では、足載置部として構成される第３のリンク部１１３Ｒ、１１３Ｌを備えるが、これらを備えていなくてもよい。この場合には、右脚機構部１１０Ｒおよび左脚機構部１１０Ｌはそれぞれ、例えばベルトなどの拘束部材によって被支援者の右脚および左脚に拘束される。

また、上記実施の形態およびその変形例における動作支援装置では、制御部１０２は、カメラ１６０による撮影によって得られた画像を画像処理することによって、複数のアクチュエータ１２０を制御してもよい。例えば、制御部１０２は、その画像に障害物が映っていれば、機構部１１０がその障害物を避けて通るように複数のアクチュエータ１２０を制御する。

なお、上記実施の形態およびその変形例において、構造物１３０に収納される電子制御機器は制御部１０２を含むが、その制御部１０２は、専用のハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアプログラムを実行することによって制御処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはプロセッサなどで構成されていてもよい。ソフトウェアプログラムを実行する場合、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによってその制御処理を行う。

以上、一つまたは複数の態様に係る動作支援装置について、実施の形態およびその変形例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、異なる変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、発明に含まれてもよい。

本発明に係る動作支援装置は、死角を容易に確認することができるという効果を奏し、例えば、人の歩行などの動作を支援するパワーアシストスーツに適用することができる。

１００、１００Ａ〜１００Ｃ 動作支援装置
１０１ センサ
１０２ 制御部
１１０ 機構部
１１０Ｒ 右脚機構部
１１０Ｌ 左脚機構部
１１１Ｒ、１１１Ｌ 第１のリンク部
１１２Ｒ、１１２Ｌ 第２のリンク部
１１３Ｒ、１１３Ｌ 第３のリンク部（足載置部）
１２０ アクチュエータ
１２１Ｒ、１２１Ｌ 第１の関節部
１２２Ｒ、１２２Ｌ 第２の関節部
１２３Ｒ、１２３Ｌ 第３の関節部
１３０ 構造物
１３１ 中央構造物
１３２Ｒ 右側構造物
１３２Ｌ 左側構造物
１３３ トレイ
１４０ 操作部
１４１Ｒ 右側把持部
１４１Ｌ 左側把持部
１５０、１５０ａ 表示部
１５１Ｒ、１５１Ｌ サブ表示部
１６０ カメラ
１６１Ｒ、１６１Ｌ サブカメラ
１９１ 腰ベルト
１９２ 足ベルト
２０１ 死角
５００ 配管

Claims (6)

1. 人の動作を支援する動作支援装置であって、
   少なくとも１つの関節部によって回動自在に連結された複数のリンク部を有する機構部と、
   前記人の動作または生体信号を検知するセンサと、
   前記センサによって検知された動作または生体信号に応じて、前記複数のリンク部のそれぞれの相対位置を変位させるための動力を前記機構部に付与するアクチュエータと、
   前記機構部の周囲における前記人の視界の一部を遮る構造物と、
   前記構造物によって遮られた視界の一部を撮影するカメラと、
   前記視界の一部が前記人から見て前記構造物の奥に見えるように、前記カメラによる撮影によって得られる画像を表示する表示部と
   を備える動作支援装置。
2. 前記表示部は、前記構造物における前記人から見て手前側の部位に取り付けられたモニターである
   請求項１に記載の動作支援装置。
3. 前記表示部は、前記人の頭部または顔に装着されるディスプレイであって、
   前記画像が前記構造物に重畳するように前記画像を表示する
   請求項１に記載の動作支援装置。
4. 前記機構部は、それぞれ前記複数のリンク部を有する、前記人の右脚の動作を支援するための右脚機構部と、前記人の左脚の動作を支援するための左脚機構部とを備え、
   前記構造物は、前記人の腰、胴または腹の前に位置し、
   前記右脚機構部と前記左脚機構部は、前記構造物を前記人の足元側から支える
   請求項１〜３の何れか１項に記載の動作支援装置。
5. 前記右脚機構部は、前記人の右脚の前に配置された状態で、前記右脚の動作を支援し、
   前記左脚機構部は、前記人の左脚の前に配置された状態で、前記左脚の動作を支援する
   請求項４に記載の動作支援装置。
6. 前記動作支援装置は、さらに、
   前記視界の一部以外の前記人の死角を撮影するサブカメラと、
   前記サブカメラによる撮影によって得られる画像を表示するサブ表示部とを備える
   請求項１〜５の何れか１項に記載の動作支援装置。

Images