JP2018047547A - 動作支援方法及び動作支援装置 - Google Patents
動作支援方法及び動作支援装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018047547A JP2018047547A JP2017177669A JP2017177669A JP2018047547A JP 2018047547 A JP2018047547 A JP 2018047547A JP 2017177669 A JP2017177669 A JP 2017177669A JP 2017177669 A JP2017177669 A JP 2017177669A JP 2018047547 A JP2018047547 A JP 2018047547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operation support
- user
- information
- support apparatus
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 60
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 89
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 48
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 claims description 13
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 37
- 230000006870 function Effects 0.000 description 32
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 27
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 24
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 12
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 210000001981 hip bone Anatomy 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 4
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 3
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
【課題】適切にパラメータを設定することができる動作支援方法及び動作支援装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ユーザの動作を支援する動作支援装置の動作支援方法は、前記ユーザの位置を示す状態情報を取得し、前記動作支援装置の制御に用いる、前記状態情報に基づくパラメータを取得し、前記パラメータに基づいて前記動作支援装置を制御する。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態によれば、ユーザの動作を支援する動作支援装置の動作支援方法は、前記ユーザの位置を示す状態情報を取得し、前記動作支援装置の制御に用いる、前記状態情報に基づくパラメータを取得し、前記パラメータに基づいて前記動作支援装置を制御する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、動作支援方法及び動作支援装置に関する。
膝などの関節の動作を支援する動作支援装置は、アシスト力などをパラメータによって調整するものがある。動作支援装置は、操作部などを通じてユーザからパラメータを入力する操作を受け付け、受け付けた操作に従ってパラメータを設定する。
しかしながら、動作支援装置を制御するための最適なパラメータは、常に一定ではなく、様々な状況又はユーザによって変化する。従来の動作支援装置は、状況又はユーザに応じた最適なパラメータが設定できていない場合があるという課題がある。
しかしながら、動作支援装置を制御するための最適なパラメータは、常に一定ではなく、様々な状況又はユーザによって変化する。従来の動作支援装置は、状況又はユーザに応じた最適なパラメータが設定できていない場合があるという課題がある。
上記の課題を解決するために、適切にパラメータを設定することができる動作支援方法及び動作支援装置を提供する。
実施形態によれば、ユーザの動作を支援する動作支援装置の動作支援方法は、前記ユーザの位置を示す状態情報を取得し、前記動作支援装置の制御に用いる、前記状態情報に基づくパラメータを取得し、前記パラメータに基づいて前記動作支援装置を制御する。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。
実施形態に係る動作支援システムは、動作支援装置を用いてユーザの動作を支援する。動作支援装置は、ユーザが装着するスーツを構成する。動作支援装置は、ユーザの関節の動きをモータなどの動力によって支援する。ここでは、動作支援装置は、ユーザの膝関節の動きを支援する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。
実施形態に係る動作支援システムは、動作支援装置を用いてユーザの動作を支援する。動作支援装置は、ユーザが装着するスーツを構成する。動作支援装置は、ユーザの関節の動きをモータなどの動力によって支援する。ここでは、動作支援装置は、ユーザの膝関節の動きを支援する。
たとえば、動作支援システムは、製造現場又は建築現場などで作業するユーザの動作を支援する。なお、動作支援システムが支援する作業内容は、特定の構成に限定されるものではない。
図1は、動作支援システム1000の構成例を示す。図1が示すように、動作支援システム1000は、動作支援装置100、サーバ200、トラック300、荷物400、荷物センサ500及びネットワーク600などを備える。なお、動作支援システム1000は、図1が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援システム1000から特定の構成が除外されたりしてもよい。
動作支援装置100は、ネットワーク600に電気的に接続する。サーバ200は、ネットワーク600に電気的に接続する。荷物センサ500は、ネットワーク600に電気的に接続する。
動作支援装置100は、ユーザの膝関節の動作を支援する。動作支援装置100は、ユーザの膝関節が延びる動作又は伸縮する動作を支援する。動作支援装置100は、モータなどの駆動部を有し、駆動部を用いて膝関節の動作を支援する。
また、動作支援装置100は、サーバ200から動作に必要なパラメータを受信する。動作支援装置100は、パラメータを設定する。動作支援装置100は、パラメータに従ってユーザの膝関節の動作を支援する。
動作支援装置100については、後に詳述する。
動作支援装置100については、後に詳述する。
サーバ200は、動作支援システム1000全体を制御する。サーバ200は、動作支援装置100に対してパラメータを送信する。また、サーバ200は、動作支援装置100から動作ログなどを示す状態情報を受信する。
また、サーバ200は、荷物センサ500からのセンサ信号に基づいてトラック300に積載される荷物を管理する。
サーバ200については、後に詳述する。
サーバ200については、後に詳述する。
トラック300は、荷物400を輸送する。トラック300は、所定の大きさの荷台を有する。
荷物400は、動作支援装置100を装着するユーザによってトラック300に積載される。荷物400は、所定の大きさ及び所定の重量を有する。荷物400は、チップ401を有する。
チップ401は、荷物センサ500などの外部装置に対して荷物400を特定するIDを送信する。チップ401は、荷物400を特定するIDを内部メモリに予め格納する。たとえば、チップ401は、外部装置から無線で電力を供給され起動する。チップ401は、外部装置からのリクエストに応じてIDを外部装置へ送信する。
チップ401は、たとえば、RF−ID(radio frequency identifier)などである。また、チップ401は、ICチップから構成されてもよい。
荷物センサ500は、トラック300に積載される荷物400を検知する。即ち、荷物センサ500は、荷物400が備えるチップ401を検知する。荷物センサ500は、トラック300の荷台に積載される荷物400のチップ401を検知することができる位置に設置される。たとえば、荷物センサ500は、荷台の入口上部に設置される。
たとえば、荷物センサ500は、所定の範囲にポーリング信号などを送信する。荷物センサ500は、ポーリング信号に対してレスポンスを送信したチップ401からIDを取得する。たとえば、荷物センサ500は、IDを取得するリクエストをチップ401に送信し、当該リクエストに対するレスポンスとしてIDを受信する。
荷物センサ500は、ネットワーク600を介して取得したIDをサーバ200へ送信する。
荷物センサ500は、ネットワーク600を介して取得したIDをサーバ200へ送信する。
ネットワーク600は、動作支援装置100及び荷物センサ500とサーバ200との間などでデータを送受信するための通信網である。たとえば、ネットワーク600は、インターネットである。また、ネットワーク600は、独自の通信網であってもよい。
次に、動作支援装置100について説明する。
図2は、実施形態に係る動作支援装置100の正面図である。図3は、腰部装具10を背面側から見た外観斜視図である。ここでは、動作支援装置100を装着したユーザが図2のように立った状態を基準にして、上下、左右、前後方向を説明する。なお、左右の構造が同じ構成要素については一方を代表して説明し他方の説明を省略する場合もある。
図2は、実施形態に係る動作支援装置100の正面図である。図3は、腰部装具10を背面側から見た外観斜視図である。ここでは、動作支援装置100を装着したユーザが図2のように立った状態を基準にして、上下、左右、前後方向を説明する。なお、左右の構造が同じ構成要素については一方を代表して説明し他方の説明を省略する場合もある。
図2に示すように、動作支援装置100は、ユーザの腰に装着する腰部装具10、下腿部に装着する下腿部装具20及び大腿部の外側に配置する保持フレーム1を有する。また、動作支援装置100は、保持フレーム1を腰部装具10に連結する連結機構40、下腿部装具20を保持フレーム1に対して回動可能に支持する回動支持機構30、駆動力を発生する駆動機構50、駆動機構50からの動力を回動支持機構30に伝える動力伝達機構60、および回動支持機構30に取り付けた膝部装具70を有する。保持フレーム1は、回動支持機構30、駆動機構50、動力伝達機構60、および膝部装具70を保持する。さらに、動作支援装置100は、動作支援装置100の動作を制御する制御部80(図4)を有する。
回動支持機構30、駆動機構50、動力伝達機構60、および膝部装具70を保持した保持フレーム1、および連結機構40は、膝上部分として機能する。また、下腿部装具20は、膝下部分として機能する。さらに、駆動機構50は、膝下部分に対して膝上部分を回動させるためのアシスト力を発生させる駆動部として機能する。
以下、動作支援装置100の各部の構成についてより詳細に説明する。
腰部装具10は、腰部フレーム11、左右2つの腹部ベルト12、股下ベルト13、肩掛けベルト14、および弾性パッド15を有する。腰部フレーム11は、腰の後ろに配置される背板部およびこの背板部の左右両端からそれぞれ前方に向けて下方に傾斜して延びた2つの連結板部を一体に有する。腹部ベルト12は、背板部の両端からそれぞれ複数のヒンジ16を介して複数の板片17を回動可能に連結した構造を有する。股下ベルト13は、背板部11aから股下を通って腹部ベルト12に接続する例えば布製のベルトである。肩掛けベルト14は、肩に掛け回して、背板部と2つの腹部ベルト12をそれぞれ接続する例えば布製のベルトである。
腰部装具10については後に詳述する。
腰部装具10は、腰部フレーム11、左右2つの腹部ベルト12、股下ベルト13、肩掛けベルト14、および弾性パッド15を有する。腰部フレーム11は、腰の後ろに配置される背板部およびこの背板部の左右両端からそれぞれ前方に向けて下方に傾斜して延びた2つの連結板部を一体に有する。腹部ベルト12は、背板部の両端からそれぞれ複数のヒンジ16を介して複数の板片17を回動可能に連結した構造を有する。股下ベルト13は、背板部11aから股下を通って腹部ベルト12に接続する例えば布製のベルトである。肩掛けベルト14は、肩に掛け回して、背板部と2つの腹部ベルト12をそれぞれ接続する例えば布製のベルトである。
腰部装具10については後に詳述する。
下腿部装具20は、下腿部の外側に沿って配置した細長い板状の下腿部フレーム23、足乗せプレート27、足の甲や足先やかかとに巻き付けてマジックテープ(登録商標)などで留める足固定ベルト21及び重量センサ190などを有する。
下腿部フレーム23は、帯状の板金を下腿部に沿って折り曲げた下腿部上フレーム23aと、アジャスタ22を介して下腿部上フレーム23aの下端に接続した下腿部下フレーム23bと、を有する。アジャスタ22は、下腿部上フレーム23aと下腿部下フレーム23bを伸縮自在に接続し、下腿部フレーム23の長さを調節可能にしている。足固定ベルト21は、足乗せプレート27の内側に取り付けられる。
足乗せプレート27は、球面軸受26を介して下腿部下フレーム23bの下端に回動自在に取り付けられる。球面軸受26は、足載せプレート27を下腿部下フレーム23bに対してあらゆる方向に回動可能に接続する。これにより、動作支援装置100を装着したユーザの足首の動きに動作支援装置100を追従させることができ、ユーザの動作を妨げることがなく、動作支援装置100を装着した際の違和感がなく、転倒防止につながる。
足乗せプレート27は、固定ブロック25を介してL字状に連結した足底プレート27aおよび足横プレート27bを有する。足底プレート27aは足の裏に接触し、足横プレート27bはくるぶしに対向する。そして、足横プレート27bの上端が下腿部下フレーム23bの下端に接続される。固定ブロック25は、足底プレート27aを、足横プレート27bに対して上下位置を調節可能に固定する。
重量センサ190は、ユーザに掛かる重量を測定する。たとえば、重量センサ190は、ユーザの足裏に掛かる重量を測定する。即ち、重量センサ190は、ユーザ及びユーザが保持する荷物400などを測定する。重量センサ190は、測定した重量を制御部80へ送信する。
保持フレーム1は、大腿部の外側に配置された内側フレーム、内側フレームの外側に離間して配置された外側フレーム、内側フレームおよび外側フレームの前側の端縁をつないだ前側フレーム、および内側フレームおよび外側フレームの後ろ側の端縁をつないだ後側フレームを有する。これら複数のフレームを含む保持フレーム1は動作支援装置100のケースの一部として機能する。また、保持フレーム1の内部には、水平上サブフレーム、水平下サブフレーム、および垂直サブフレームが固設される。
回動支持機構30は、内側フレームと垂直サブフレームの間に設けた平歯車を有する。垂直サブフレームは、外側フレームの下端に固定され、内側フレームの外側に離間して平行に配置される。平歯車は、キーを介して回動軸に同軸に固定される。回動軸は、2つのベアリングを介して内側フレームと垂直サブフレームに回動自在に取り付けられる。つまり、平歯車は、内側フレームと垂直サブフレームの間に配置され、平歯車の回動軸は、左右方向に延びる。回動軸の外側には、ポテンショメータ35(図4)がネジなどにより固定される。平歯車は、ネジ等により下腿部上フレーム23aの上端に固定される。
このため、動力伝達機構60を介して後述する駆動機構50の駆動力を伝達して、平歯車を回動させると、保持フレーム1に対して下腿部フレーム23が前後に揺動される。つまり、平歯車、回動軸及びベアリングが、回動支持機構30として機能する。
回動支持機構30の回動軸の内側には、膝部装具70が取り付けられる。膝部装具70は、球面軸受71を介して回動軸の端部に回動自在に取り付けた膝部フレーム72を有する。膝部フレーム72は、前後方向に延びた回転軸75を介して回動可能に連結した膝部上フレーム76及び前後方向に延びた回転軸77を介して回動可能に連結した膝部下フレーム78を有する。
また、膝部装具70は、膝部上フレーム76の上端に取り付けた膝上ベルト73及び膝部下フレーム78の下端に取り付けた膝下ベルト74を有する。膝上ベルト73は、膝の上方で脚に巻き付けて図示しないマジックテープなどで留める。膝下ベルト74は、膝の下方で脚に巻き付けて図示しないマジックテープなどで留める。膝部装具70と保持フレーム1とは球面軸受71を介して互いにあらゆる方向に回動可能に連結される。
このため、膝が内側や外側に曲がる際に動作支援装置100を脚の動きに追従させることができ、装着の違和感を無くすことができる。特に、膝部フレーム72を上下方向に3分割して2つの回転軸75及び77により連結したため、立った状態からしゃがむ際に、膝関節が滑りながら回動する動きに動作支援装置100を追従させることができ、膝の屈伸動作を違和感なくスムーズにできる。
駆動機構50は、水平上サブフレームに固設される。駆動機構50は、サーボモータ51(図4)及びハーモニックドライブ(登録商標)などの減速機を同軸に有する。また、サーボモータ51には、エンコーダ54(図4)が取り付けられる。減速機は、サーボモータ51の回転軸に取り付けられる。減速機の出力側には上流側駆動軸が固設される。サーボモータ51の回転軸は、上下方向に延設される。このため、駆動機構50を縦方向に配置でき、省スペース化を図ることができる。
連結機構40は、図2に示すように、腰部装具10の腰部フレーム11の連結板部に連結するための連結ベース41を有する。連結ベース41は、ヒンジ42を介して上下につながった連結上プレート41aおよび連結下プレート41bを有する。
連結上プレート41aの上端が、図2中で左右に延設された回動軸を介して腰部フレーム11の連結板部の下端に回動可能に取り付けられる。また、ヒンジ42は、その回動軸が前後に延びる向きで設けられる。このため、連結ベース41は、ヒンジ42の回動軸を中心に連結下プレート41bが人体から離れる横方向に回動可能となっている。
連結ベース41の連結下プレート41bの下端には、保持スリーブのフランジ部が一体に固設される。保持スリーブは、内部にスライドロッドを挿通可能な細長い孔を有する略円筒形の外形を有する。保持スリーブは、その長手軸が上下方向に沿う姿勢で連結ベース41の下端に固設されている。
また、連結機構40は、保持スリーブの孔に挿通されるスライドロッドを有する。スライドロッドは、大腿部の外側に沿って上下方向に延設される。スライドロッドの上端には、保持スリーブのフランジ部の上端に係合するセットカラーが設けられる。セットカラーは、ブラケットを介して水平上サブフレームに固定される。
スライドロッドの下端は、ネジなどにより、保持フレーム1の水平上サブフレームに締結固定される。水平上サブフレームは、水平面に沿って配置され、前側フレームと後側フレームの間に架け渡される。つまり、スライドロッドは、保持スリーブの上方から細長い孔に挿通されて、ネジなどを介して水平上サブフレームに締結固定され、保持フレーム1に固設される。
連結機構40は、スライドロッドに対する保持スリーブの上下方向への移動を許容することで、腰部装具10と保持フレーム1との間の距離を伸縮可能に接続する。また、連結機構40は、スライドロッドの保持スリーブに対する回動を許容することで、腰部フレーム11に対する保持フレーム1の捻じれを許容する。
なお、ここで言う捻じれとは、スライドロッド46の軸を中心とした保持フレーム1の回動動作を指す。
動力伝達機構60は、駆動機構50の減速機の上流側駆動軸に接続したクラッチ機構を有する。クラッチ機構は、上流側駆動軸の下端にキーを介して固定した上クラッチ歯を有する。上クラッチ歯は、複数の歯を下に向けた姿勢で上流側駆動軸の下端に固設される。
また、クラッチ機構は、上クラッチ歯の下方に配置した下クラッチ歯を有する。下クラッチ歯は、複数の歯を上に向けた姿勢で上クラッチ歯に対して離接する上下方向に移動可能に設けられる。また、下クラッチ歯の下方には平歯車が同軸に配置される。下クラッチ歯と平歯車は、互いに上下方向に離間した状態で、下流側駆動軸に対して同軸に固設される。下クラッチ歯および平歯車は、それぞれ、キーを介して下流側駆動軸に固設される。
上クラッチ歯は、下流側駆動軸の上端を軸方向にスライド自在に受け入れるスライドブッシュを備える。スライドブッシュは、上流側駆動軸と同軸に取り付けられており、下流側駆動軸を上流側駆動軸と同軸且つスライド自在に保持する。これにより、下クラッチ歯および平歯車が上クラッチ歯に対して離接する方向にスライド可能になるとともに、下クラッチ歯および平歯車が上クラッチ歯と同軸に配置される。
クラッチ機構の出力側の平歯車には、動力伝達機構60の平歯車が歯合される。平歯車は、ワンウェイクラッチを介して、上下方向に延設した駆動軸の上端に対して同軸に取り付けられる。ワンウェイクラッチは、曲げた膝を伸ばすときに空転する向きで取り付けられる。駆動軸は、ベアリングを備えたベアリングホルダを介して水平下サブフレームに回動自在に取り付けられる。
下流側の平歯車の歯幅は、上流側の平歯車の歯幅より大きくされている。上流側の平歯車は、スライド機構によって下クラッチ歯とともに上下にスライド可能に支持されており、スライド範囲の全長にわたって下流側の平歯車と歯合する必要がある。よって、下流側の平歯車の歯幅が上流側の平歯車のスライド範囲をカバーする大きさに設計される。しかし、平歯車の歯幅を大きくすると、その分、重量も増すため、平歯車の歯幅は、下クラッチ歯が上クラッチ歯に歯合しない位置に上流側の平歯車がスライドした状態(駆動力が伝達されない状態)では下流側の平歯車とわずかに歯合する程度の歯幅に設計される。
駆動軸の下端には、かさ歯車が同軸に固設される。かさ歯車には、別のかさ歯車が歯合される。そして、この下流側のかさ歯車は、キーを介して駆動軸に同軸に固定される。駆動軸は、内側フレームと外側フレームの間に架け渡される。駆動軸は、2つのベアリングを介してフレームによって回動可能に支持される。また、駆動軸には、上述した回動支持機構30の平歯車と歯合する平歯車がキーを介して同軸に固設される。
クラッチをつないだ状態で駆動機構50のサーボモータ51が回転すると、減速機、上流側駆動軸、上クラッチ歯、下クラッチ歯、下流側駆動軸、平歯車、駆動軸、かさ歯車、駆動軸、および平歯車を介して、回動支持機構30の平歯車に動力が伝達され、下腿部フレーム23が保持フレーム1に対して揺動される。上述したように、駆動機構50、動力伝達機構60、および回動支持機構30が同じ保持フレーム1に取り付けられているため、駆動力を確実に伝達でき、安定した動作支援が可能となる。
上述した下クラッチ歯のスライド機構は、保持フレーム1に対して上下にスライド自在に設けた可動フレームを有する。可動フレームは、平歯車を上下に挟む位置に設けた上可動プレート、および下可動プレートを有する。
上可動プレートと下可動プレートの間には、両者を一定間隔開けて固定するスタッドが設けられる。スタッドは、平歯車に干渉しない位置に設けられている。
下クラッチ歯を固設した上述した下流側駆動軸は、上可動プレートと下可動プレートを貫通して延びる。上可動プレートおよび下可動プレートは、それぞれ、ベアリングを介して下流側駆動軸の下端側を回動可能に保持する。このため、下クラッチ歯の移動とともに可動フレーム(上可動プレート、下可動プレート、およびスタッド)も上下に移動する。
一方、水平下サブフレームの上面から2本のスライドロッドが上方に突出して取り付けられる。2本のスライドロッドは、それぞれ、上可動プレートおよび下可動プレートを貫通して延びる。上可動プレートおよび下可動プレートは、それぞれ、スライドブッシュを介してスライドロッドに対して上下にスライド可能に取り付けられる。つまり、2本のスライドロッドは、可動フレームを上下にスライド可能に支持する。
また、クラッチ機構は、下クラッチ歯を上クラッチ歯に対して離接可能に支持した支持アーム、支持アームを回動軸を中心に回動させるソレノイド97(図4)、支持アームを所定の方向に付勢する引っ張りバネ、および支持アームをロックするロック機構を有する。
ロック機構は、支持アームの揺動の先端にある係合ロッドに係合して支持アームをロックするロックレバー、ロックレバーを回動軸を中心に回動させるソレノイド122(図4)、およびロックレバーを時計周り方向に付勢する引っ張りバネを有する。
支持アームは、下クラッチ歯を間に挟んで左右に設けられる。回動軸は、これら2つの支持アームの基端部を貫通して固設される。回動軸は、動作支援装置100の左右方向に延設され、前側フレームにネジにより締結固定したブラケットに対し、ブッシュを介して回動可能に取り付けられる。
2つの支持アームは、連結ロッドおよび係合ロッドによって連結されており、一体に回動可能となっている。係合ロッドは、支持アームの回動の先端近くに設けられており、連結ロッドは、支持アームの長手方向の中間より基端側に片寄った位置に設けられる。
連結ロッドには、リンクを介してソレノイド97のプランジャが接続される。ソレノイド97は、ブラケットを介して前側フレームに固定して取り付けられる。ソレノイド97に通電するとプランジャが吸引され、支持アームが回動軸を中心に回動され、ソレノイド97をOFFにすると引っ張りバネの付勢力により支持アームが逆の方向に回動される。
引っ張りバネの基端は、ブラケットを介して水平下サブフレームに固定される。引っ張りバネ98の先端は、一方の支持アーム96の長手方向の略中央に固定される。引っ張りバネは、僅かに引き伸ばした状態で水平下サブフレームと一方の支持アームの間に取り付けられ、支持アームを所定の方向に常時付勢する。
また、一対の支持アームは、それぞれ、下クラッチ歯を取り付けるためのスライド孔を有する。スライド孔は、支持アームの長手方向に延びた長円形の孔であり、可動フレームに固設した一対の支持突起を回動可能に受け入れる。下クラッチ歯は、上述したスライド機構によって上クラッチ歯に離接する方向に真っ直ぐにスライド可能に支持されており、支持アームが揺動するため、支持突起を受け入れるスライド孔を長孔とした。
ロック機構のロックレバーは、ブッシュを介して保持フレーム1に対して回動可能に取り付けた回動軸を有する。回動軸は、動作支援装置100の左右方向に延設され、ロックレバーの長手方向の中間位置に取り付けられる。
ロックレバーの回動の先端には、支持アームの係合ロッドに係合する係合爪が設けられる。また、ロックレバーの後方には、手動レバーが一体に突設されている。手動レバーの操作端は、後側フレームの開口部を介して動作支援装置100の外に突出する。
ロックレバーの基端には、リンクを介してソレノイド122のプランジャが接続される。ソレノイド122は、ブラケットを介して内側フレームに固定して取り付けられる。ソレノイド122に通電するとプランジャが吸引され、ロックレバーが回動軸を中心に回動され、ソレノイド122をOFFにすると引っ張りバネ123の付勢力によりロックレバーが逆の方向に回動される。
引っ張りバネの基端は、ブラケットに固定される。引っ張りバネの先端は、ロックレバーの回動軸より先端に片寄った位置でロックレバーに固定される。引っ張りバネは、僅かに引き伸ばした状態でブラケットとロックレバーの間に取り付けられ、ロックレバーを所定の方向に常時付勢する。
図3が示すように、腰部装具10は、腰部フレーム11、腹部ベルト12、股下ベルト13、肩掛けベルト14及び弾性パッド15を有する。
腰部フレーム11は、腰の後ろに配置される一枚の背板部11aおよび大腿部の外側に沿って傾斜して配置される2枚の連結板部11bを一体に有する。背板部11aは、腰椎を押さえる位置に配置され、左右方向に長い板状に形成される。背板部11aは、平らな板であってもよく、背中の形状に合わせてわずかに湾曲した形状であってもよい。背板部11aの長手方向(左右方向)の両端は、前方に向けて拡開しており、腰の幅によらず全てのユーザにフィットする形状に形成される。つまり、背板部11aの左右方向の幅は、腰の幅と同等かわずかに狭くなる長さに設計されることが望ましい。言い換えると、背板部11aの左右端が腰の側部に対向しない長さに形成されることが望ましい。
一対の連結板部11bは、背板部11aの左右両端にそれぞれ固設される。本実施形態では、2枚の連結板部11bを背板部11aの外側に重ねてリベットにより固定したが、一枚の金属板を形状加工して折り曲げることで背板部11aおよび連結板部11bを一体に有する腰部フレーム11を形成してもよい。
各連結板部11bは、背板部11aの長手方向の端部から前方に向けて下方に傾斜して延びる。各連結板部11bの下端近くには、上述した連結機構40の連結ベース41(連結上プレート41a)を回動可能に取り付けるための軸孔11cがそれぞれ設けられる。一対の連結板部11bは、互いの軸孔11cが同軸に配置される形状を有する。
2枚の連結板部11bは、それぞれの軸孔が同軸に配置されればよく、その形状は本実施形態の形状に限定されない。よって、2枚の連結板部11bは、ユーザの動作を妨げることのないように、背板部11aの左右両端から外側に離間した位置(体から離れた位置)で斜めに延設されている。
腹部ベルト12は、複数枚の平らな金属板(板片17)を複数のヒンジを介して連結した構造を有する。複数のヒンジ16は、それぞれ、略上下方向に延びた回動軸を有する。このため、腹部ベルト12は、腹部に巻き付ける方向に回動可能である反面、上方および下方への変位ができない構造となっている。ヒンジ16および板片17の数は任意に設定でき、板片17の形状も平らなものに限らず体に沿って湾曲していてもよく、矩形である必要もない。腹部ベルト12は、少なくとも腰骨を超える位置までの長さを有する。
本実施形態の腹部ベルト12は、背中に近い側から、背板部11aの端部に第1ヒンジを介して連結した略矩形板状の第1板片、および第1板片に対して第2ヒンジを介して連結した略矩形板状の第2板片を備える。第1ヒンジは、腰骨より背中側に配置され、第2板片は、腰骨より腹部側に配置される。
腹部ベルト12の延出方向の先端にある第2板片は、腹部ベルト12を腹部にフィットさせるための留め具を備えた長さ調整ベルトを取り付けるためのスリット状のベルト孔、および肩掛けベルト14を取り付けるためのスリット状のベルト孔を有する。また、第2板片は、股下ベルト13を取り付けるためのベルト孔を備えた連結プレートを回動可能に備える。
背板部11aの両端に位置する腹部ベルト12の第1ヒンジは、腰骨より背中側に配置されている。言い換えると、第1板片は、前方に向けて外側に拡開した背板部11aの左右端部よりわずかに内側に回動した姿勢で腰に押し付けられる。そして、第2ヒンジを介して第1板片に連結した第2板片は、第1板片よりさらに内側に回動した姿勢で腰に押し付けられる。理想的には、第2板片は、前方に向けて互いに近付く方向に傾斜する姿勢で腰に押し付けられることが望ましい。いずれにしても、第1ヒンジ、第1板片、第2ヒンジ、第2板片を含む腹部ベルト12は、腰骨を押圧する位置で腰に巻き付けられる。
弾性パッド15は、略T字形に形成される。つまり、弾性パッド15は、腰部フレーム11の背板部11aおよび腹部ベルト12の内側に配置される腰部分および股下に配置される股下部分15bを一体に有する。腰部分は、腰部フレーム11の背板部11aや腹部ベルト12より幅広に形成され、背板部11aおよび腹部ベルト12を超える長さを有する。また、腰部分は、背中に対向する部分の幅が比較的広く、左右の先端に向けて僅かに先細になる形状に形成される。また、股下部分15bは、腰部分側から先端に向けて徐々に収束する形状に形成される。つまり、弾性パッド15は、背板部11aおよび腹部ベルト12より一回り大きなサイズに形成されており、背板部11aや腹部ベルト12が直接ユーザの体に触れることがない。
弾性パッド15の腰部分の外面側には、背板部11aに対して着脱自在に貼り付けるためのマジックテープが取り付けられる。このように、マジックテープによって弾性パッド15を着脱可能とすることで、弾性パッド15を動作支援装置100から取り外して洗濯することができる。また、弾性パッド15の股下部分15bの外側には、2本の股下ベルト13をまとめて通すためのベルト通し部15dが設けられる。ベルト通し部15dは、股下ベルト13のズレを防止する。
股下ベルト13は、腹部ベルト12の第2板片に対して回動可能に取り付けた連結プレートのベルト孔に挿通されて固定される一端を有する。2本の股下ベルト13は、それぞれ、股下を通って互いに重ねられて弾性パッド15のベルト通し部15dに挿通される。各股下ベルト13の他端は、腰部フレーム11の背板部11aの外面側に固設したハット型のブラケットに取り付けられる。股下ベルト13は、長さを調節するための調節部およびベルトを途中で分離するための留め具を備える。
肩掛けベルト14は、腹部ベルト12の第2板片のベルト孔に固定する一端を有するとともに、腰部フレーム11の背板部11aのブラケットに固定する他端を有する。2本の肩掛けベルト14は、背中側で互いに連結する連結ベルト14aを有する。2本の肩掛けベルト14は、長さを調節する調節部を途中に有する。
腰部フレーム11の背板部11aには、ブラケットを介して、制御部80を含む制御ユニット130が固設される。また、制御ユニット130の上部には、ブラケットを介してバッテリ140が着脱可能に取り付けられる。さらに、腰部フレーム11の右側の連結板部11bの傾斜した第2板部には、操作ユニット150が取り付けられる。操作ユニット150は、電源スイッチ及びアシストON/OFFスイッチなどを備える操作部102(図4)、及び、アラーム表示ランプなどを有する表示部103(図3)などを備える。左側の連結板部11bの傾斜した第2板部には、操作ユニット150と同じ形状のケース155が取り付けられる。
制御ユニット130は、表示部170及び認証部180などを備える。
表示部170は、制御部80が出力する画像を表示する表示装置である。表示部170は、たとえば、液晶モニタなどである。
なお、操作部102がタッチパネルである場合には、表示部170は、操作部102と一体的に形成されてもよい。
表示部170は、制御部80が出力する画像を表示する表示装置である。表示部170は、たとえば、液晶モニタなどである。
なお、操作部102がタッチパネルである場合には、表示部170は、操作部102と一体的に形成されてもよい。
認証部180は、ユーザを認証するために必要な認証情報を取得する。たとえば、認証部180は、認証情報として、ユーザの生体情報を取得する。認証部180は、指紋画像、静脈画像、網膜画像又は顔画像などを取得する。この場合、認証部180は、CCDなどのカメラなどから構成される。
また、認証部180は、ユーザが所持するICカードなどを読み取るものであってもよい。この場合、認証部180は、カードリーダなどから構成される。たとえば、認証部180は、ユーザが所持するICカードから認証情報を取得するものであってもよい。
認証部180は、取得した認証情報を制御部80へ送信する。
認証部180は、取得した認証情報を制御部80へ送信する。
次に、動作支援装置100の制御系について説明する。
図4は、動作支援装置100の制御系の構成例を示す。図4が示すように、動作支援装置100は、ポテンショメータ35、サーボモータ51、エンコーダ54、制御部80、加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b並びに82c、ソレノイド97、GPS通信装置101、操作部102、表示部103、通信部104、ソレノイド122、バッテリ140、表示部170、認証部180及び重量センサ190などを備える。
図4は、動作支援装置100の制御系の構成例を示す。図4が示すように、動作支援装置100は、ポテンショメータ35、サーボモータ51、エンコーダ54、制御部80、加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b並びに82c、ソレノイド97、GPS通信装置101、操作部102、表示部103、通信部104、ソレノイド122、バッテリ140、表示部170、認証部180及び重量センサ190などを備える。
これらの各部は、データバスを介して互いに接続される。なお、動作支援装置100は、図4が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援装置100から特定の構成が除外されたりしてもよい。
ポテンショメータ35、サーボモータ51、エンコーダ54、ソレノイド97、ソレノイド122、バッテリ140、表示部170、認証部180及び重量センサ190は、前述の通りである。
制御部80は、動作支援装置100全体の動作を制御する。たとえば、制御部80は、各部から取得した情報に基づいて駆動機構50を作動させる。制御部80は、たとえば、プロセッサ、RAM、ROM及びNVMなどから構成される。
プロセッサは、制御部80全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサは、内部キャッシュおよび各種のインターフェースなどを備えても良い。プロセッサは、内部キャッシュ、ROMあるいはNVMに予め記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。プロセッサは、たとえば、CPUなどである。
なお、プロセッサがプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウェア回路により実現されるものであっても良い。この場合、プロセッサは、ハードウェア回路により実行される機能を制御する。
ROMは、予め制御用のプログラム及び制御データなどが記憶された不揮発性のメモリである。ROMに記憶される制御プログラム及び制御データは、予め動作支援装置100の仕様に応じて組み込まれる。ROMは、たとえば、制御部80の回路基板を制御するプログラム(例えば、BIOS)などを格納している。
RAMは、揮発性のメモリである。RAMは、プロセッサの処理中のデータなどを一時的に格納する。RAMは、プロセッサからの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納している。また、RAMは、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
NVMは、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。NVMは、例えばEEPROM(登録商標)(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory)、HDD(Hard Disc Drive)、あるいはSSD(Solid State Drive)などである。NVMは、動作支援装置100の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション、及び種々のデータを格納する。また、NVMは、プロセッサが種々の処理を実行することで生成したデータを保存する。
加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b及び82cは、自身に掛かる加速度を測定する。加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b及び82cは、測定した加速度を制御部80へ送信する。
加速度センサ81a、81b及び81cは、加速度センサ82a、82b及び82cとそれぞれ対称の位置に設置される。ここでは、加速度センサ81a、81b及び81cについて説明する。
加速度センサ81aは、動作支援装置100の下部に設置される。たとえば、加速度センサ81aは、下腿部フレーム23の下端の外面側に設置される。
加速度センサ81bは、動作支援装置100の中腹に設置される。たとえば、加速度センサ81bは、保持フレーム1の外側に設置される。
加速度センサ81cは、動作支援装置100の上部に設置される。たとえば、加速度センサ81cは、腰部フレーム11の外側に設置される。
加速度センサ81bは、動作支援装置100の中腹に設置される。たとえば、加速度センサ81bは、保持フレーム1の外側に設置される。
加速度センサ81cは、動作支援装置100の上部に設置される。たとえば、加速度センサ81cは、腰部フレーム11の外側に設置される。
GPS通信装置101は、GPS衛星から信号を受信するためのインターフェースである。GPSは、複数の人口衛星(GPS衛星)から受信する信号に基づいて位置を特定するシステムである。制御部80は、GPS通信装置101を通じてGPS衛星から受信する信号に基づいて位置を特定するGPSの機能を有する。GPS通信装置101は、制御ユニット130内に設置されてもよいし、GPS衛星からの信号をより受信しやすい位置に設置されてもよい。
操作部102は、動作支援装置100のユーザによって、種々の操作指示が入力される。操作部102は、操作者に入力された操作指示のデータを制御部80へ送信する。操作部102は、たとえば、キーボード、テンキー、及び、タッチパネルなどである。また、操作部102は、利用者からジェスチャーの入力を受け付けてもよい。
通信部104は、ネットワーク600を通じてサーバ200とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、通信部104は、無線LAN接続などをサポートするインターフェースである。
次に、サーバ200について説明する。
図5は、サーバ200の構成例を示す。図5が示すように、サーバ200は、プロセッサ201、ROM202、RAM203、NVM204、通信部205、操作部206及び表示部207などを備える。これらの各部は、データバスを介して互いに接続される。なお、サーバ200は、図2が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、特定の構成を除外したりしてもよい。
図5は、サーバ200の構成例を示す。図5が示すように、サーバ200は、プロセッサ201、ROM202、RAM203、NVM204、通信部205、操作部206及び表示部207などを備える。これらの各部は、データバスを介して互いに接続される。なお、サーバ200は、図2が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、特定の構成を除外したりしてもよい。
プロセッサ201は、サーバ200全体の動作を制御する機能を有する。
ROM202は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。
RAM203は、揮発性のメモリである。
NVM204は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。
通信部205は、ネットワーク600を通じて動作支援装置100及び荷物センサ500とデータを送受信するためのインターフェースである。通信部205は、たとえば、LAN接続をサポートするインターフェースである。
操作部206は、オペレータから種々の操作の入力を受け付ける。操作部206は、受け付けた操作を示す信号をプロセッサ201へ送信する。たとえば、操作部206は、キーボード、テンキー及びタッチパネルから構成される。
表示部207は、プロセッサ201の制御により種々の情報を表示する。たとえば、表示部207は、液晶モニタから構成される。なお、操作部206がタッチパネルなどで構成される場合、表示部207は、操作部206と一体的に形成されてもよい。
次に、サーバ200のプロセッサ201が実現する機能について説明する。以下の機能は、プロセッサ201がNVM204などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
まず、プロセッサ201は、動作支援装置100からの認証情報に基づいて動作支援装置100のユーザを認証する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100から認証情報を受信する。認証情報を受信すると、プロセッサ201は、NVM204などに予め格納される登録情報と認証情報とを比較する。
登録情報は、動作支援装置100を利用可能なユーザを認証するための情報である。登録情報は、認証情報をマッチングすることができる情報である。たとえば、認証情報が指紋画像である場合、登録情報は、指紋画像又は指紋画像の特徴量などである。
NVM204は、予め登録情報を格納する。NVM204は、ユーザ毎に登録情報を格納してもよい。
プロセッサ201は、認証情報とマッチングする登録情報があるか判定する。たとえば、プロセッサ201は、認証情報との一致率が所定の閾値を超える登録情報があるか判定する。なお、認証情報がPINである場合、プロセッサ201は、認証情報と一致する登録情報があるか判定する。
認証情報とマッチングする登録情報があると判定する(認証に成功する)と、プロセッサ201は、通信部205を通じて、起動を許可することを示す許可情報を動作支援装置100に送信する。
他方、認証情報とマッチングする登録情報がないと判定する(認証に失敗する)と、プロセッサ201は、通信部205を通じて、起動を許可しないことを示す不許可情報を動作支援装置100に送信する。
なお、認証情報は、ユーザを特定するIDを含んでもよい。たとえば、プロセッサ201は、認証情報のIDに対応する登録情報と当該認証情報とを比較してもよい。
また、プロセッサ201は、動作支援装置100から状態情報を受信する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、通信部205を通じて、動作支援装置100が所定のタイミングで送信する状態情報を受信する。
状態情報は、動作支援装置100の状態を示す。たとえば、状態情報は、動作支援装置100の位置並びに向き、重量センサ190が測定した重量及び駆動機構50の動作ログなどをから構成される。なお、状態情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。
また、プロセッサ201は、状態情報及びユーザなどに基づいて動作支援装置100に設定するパラメータを示すパラメータ情報を生成する機能を有する。
パラメータは、動作支援装置100の動作(駆動)を制御するための情報を含む。たとえば、パラメータは、「アシスト力」、「タイミング」、又は、「アシストON/OFF情報」などである。
パラメータは、動作支援装置100の動作(駆動)を制御するための情報を含む。たとえば、パラメータは、「アシスト力」、「タイミング」、又は、「アシストON/OFF情報」などである。
「アシスト力」は、動作を支援するために駆動機構50が出力する駆動力を示す。たとえば、「アシスト力」は、駆動機構50が出力する駆動力を直接示すものであってもよい。また、「アシスト力」は、駆動機構50が出力する基準の駆動力に対する比率であってもよい。また、「アシスト力」は、ユーザの体勢又はアシストの段階ごとに駆動機構50が出力する駆動力を示すものであってもよい。
「タイミング」は、ユーザにアシストを開始するタイミングを示す。たとえば、「タイミング」は、ユーザの動作を検出してから駆動機構50が駆動力を出力するまでの時間を示すものであってもよい。また、「タイミング」は、ユーザの動作を検出してから駆動機構50と回動支持機構30とを動力伝達機構60により接続するまでの時間を示すものであってもよい。
「アシストON/OFF情報」は、ユーザの動作を支援するかを示す。たとえば、「アシストON/OFF」は、駆動機構50が駆動力を出力するかを示す。
なお、パラメータは、さらに、他の要素を含んでもよいし、パラメータから特定の要素が削除されてもよい。パラメータの構成は、特定の構成に限定されるものではない。
プロセッサ201は、動作支援装置100の位置及びユーザに基づいてパラメータを決定する。
たとえば、プロセッサ201は、領域を設定する。プロセッサ201は、災害地域又は地形などに基づいて領域を設定する。
たとえば、プロセッサ201は、領域を設定する。プロセッサ201は、災害地域又は地形などに基づいて領域を設定する。
たとえば、プロセッサ201は、災害などで瓦礫が散乱している領域(第1の領域)、山などにより斜面となっている領域(第2の領域)、又は、平地となっている領域(第3の領域)などを設定する。
また、プロセッサ201は、作業領域に基づいて領域を設定してもよい。たとえば、プロセッサ201は、荷物400の仕分けを行う領域(第4の領域)、又は、荷物400をトラック300に積載する領域(第5の領域)などを設定する。
プロセッサ201は、各領域において動作支援装置100がユーザに対して適切な支援を行えるようにパラメータを決定する。
たとえば、プロセッサ201は、動作支援装置100がある領域に応じて以下のようにパラメータを決定する。
たとえば、プロセッサ201は、第1の領域のパラメータとして、瓦礫などの撤去に適したパラメータを決定する。また、プロセッサ201は、第2の領域のパラメータとして、斜面を登る又は下るのに適したパラメータを決定する。また、プロセッサ201は、第3の領域のパラメータとして、平地を歩行するのに適したパラメータ(たとえば、動作を支援しないことを示す「アシストON/OFF情報」)を決定する。
また、プロセッサ201は、第4の領域のパラメータとして、荷物400の仕分けに適したパラメータを決定する。また、プロセッサ201は、第5の領域のパラメータとして、荷物400の積載に適正したパラメータを決定する。
また、プロセッサ201は、さらに、ユーザに基づいてパラメータを決定する。たとえば、プロセッサ201は、第1の領域にある動作支援装置100のパラメータをユーザ毎に決定する。
たとえば、プロセッサ201は、ユーザの体格又は好みなどに応じてパラメータを決定する。また、プロセッサ201は、ユーザが予め領域毎に入力したパラメータを取得してもよい。
また、プロセッサ201は、さらに、動作支援装置100の向きに基づいてパラメータを決定してもよい。たとえば、プロセッサ201は、第2の領域かつ斜面上方向きに対応するパラメータとして、斜面を登ることに適したパラメータを決定してもよい。また、プロセッサ201は、第2の領域かつ斜面下方向きに対応するパラメータとして、斜面を下ることに適したパラメータを決定してもよい。
NVM204は、領域及びユーザ(さらに、向き)毎にパラメータを格納してもよい。この場合、プロセッサ201は、NVM204からパラメータを取得する。
また、プロセッサ201は、所定の計算式を用いてパラメータを算出してもよい。たとえば、プロセッサ201は、ユーザ毎に設定されたパラメータに対して領域毎の変数を積算又は加算してパラメータを決定してもよい。プロセッサ201は、領域毎に設定されたパラメータに対してユーザ毎の変数を積算又は加算してパラメータを決定してもよい。
また、プロセッサ201は、状態情報に基づいてユーザが特定の動作又は特定の姿勢を継続していると判断した場合には、当該動作又は当該姿勢に適したパラメータを決定してもよい。
また、プロセッサ201は、動作支援装置100をオフにする領域(たとえば、所定の作業領域外の領域)を設定してもよい。たとえば、プロセッサ201は、動作支援装置100が当該領域にいる場合、パラメータとして、動作を支援しないことを示す「アシストON/OFF情報」を決定する。
プロセッサ201は、動作支援装置100の位置に基づいて動作支援装置100がある領域を特定する。また、プロセッサ201は、認証情報と一致する登録情報のユーザを特定する。プロセッサ201は、動作支援装置100がある領域とユーザとに基づいてパラメータを決定する。なお、状態情報は、ユーザを特定するIDを格納してもよい。この場合、プロセッサ201は、状態情報に基づいてユーザを特定してもよい。
プロセッサ201がパラメータを決定する方法は、特定の方法に限定されるものはない。
プロセッサ201は、決定したパラメータを示すパラメータ情報を生成する。
プロセッサ201は、所定のタイミングでパラメータを決定しパラメータ情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、動作支援装置100が所定の領域から他の領域に移動した場合に、パラメータ情報を生成する。また、プロセッサ201は、動作支援装置100の向きが変わった場合に、パラメータ情報を生成する。プロセッサ201がパラメータ情報を生成するタイミングは、特定の構成に限定されるものではない。
また、プロセッサ201は、通信部205を通じて、パラメータ情報を動作支援装置100へ送信する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、パラメータ情報を生成すると、当該パラメータ情報を動作支援装置100へ送信する。
たとえば、プロセッサ201は、パラメータ情報を生成すると、当該パラメータ情報を動作支援装置100へ送信する。
また、プロセッサ201は、状態情報などに基づいて労務情報を生成する機能を有する。
労務情報は、ユーザの労務を管理する情報である。たとえば、労務情報は、動作支援装置100を装着するユーザが行う労務を指示するものである。たとえば、労務情報は、ユーザが所定の労務を行うこと、ユーザが行っている労務を終了すること、又は、ユーザに休憩することなどを指示する。
たとえば、プロセッサ201は、労務の最適化を行うために労務情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、他の動作支援装置100からの状態情報に基づいて、所定の領域に所定の労務を行うユーザが足りないと判定する。この場合、プロセッサ201は、当該領域に移動して当該労務を行うことを指示する労務情報を生成する。
また、プロセッサ201は、トラック300への過積載を防止するために労務情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、状態情報から、重量センサ190が測定した重量を抽出する。プロセッサ201は、荷物400を保有したユーザの重量からユーザの初期状態の重量を減算して荷物400の重量を算出する。
また、プロセッサ201は、荷物センサ500を通じて荷物400がトラック300に積載されたことを検知する。荷物400がトラック300に積載されたことを検知すると、プロセッサ201は、トラック300の積み荷の合計重量に、算出した重量を加算する。
プロセッサ201は、トラック300の積み荷の合計重量がトラック300の最大積載量を超えないように、トラック300への積載動作を指示する労務情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、トラック300の積み荷の合計重量がトラック300の最大積載量に基づく閾値を超えると、トラック300への積載動作を終了することを指示する労務情報を生成する。
また、プロセッサ201は、ユーザの疲労を抑制するために労務情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、状態情報に基づいて、ユーザが労務を行った時間を測定する。プロセッサ201は、測定した時間が所定の閾値(たとえば、所定の時間又は当該労務に応じた時間)を超えると、ユーザに休憩することを指示する労務情報を生成する。
なお、プロセッサ201は、複数の指示を含む労務情報を生成してもよい。また、プロセッサ201は、所定の時刻に所定の動作を行うことを指示する労務情報を生成してもよい。プロセッサ201が生成する労務情報の内容は、特定の構成に限定されるものではない。
プロセッサ201は、所定のタイミングで労務情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、労務の内容を変更する必要が生じた場合に労務情報を生成する。プロセッサ201がパラメータ情報を生成するタイミングは、特定の構成に限定されるものではない。
また、プロセッサ201は、通信部205を通じて、労務情報を動作支援装置100へ送信する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、労務情報を生成すると、当該労務情報を動作支援装置100へ送信する。
たとえば、プロセッサ201は、労務情報を生成すると、当該労務情報を動作支援装置100へ送信する。
次に、制御部80が実現する機能について説明する。以下の機能は、制御部80のプロセッサがNVMなどに格納されるプログラムを実行することで実現される。
まず、制御部80は、認証部180を通じて入力された認証情報をサーバ200へ送信する機能を有する。
たとえば、制御部80は、起動時などにおいて、認証部180に認証情報を入力することを促すメッセージなどを表示部170などに表示する。ここでは、ユーザは、認証部180に認証情報を入力するものとする。たとえば、認証部180が指紋画像を取得するものである場合、ユーザは、自身の指紋を認証部180にタッチする。
制御部80は、認証部180を通じてユーザが入力した認証情報を取得する。認証情報を取得すると、制御部80は、通信部104を通じて、取得した認証情報をサーバ200へ送信する。
また、制御部80は、サーバ200から許可情報を受信すると、起動する機能を有する。
たとえば、制御部80は、認証情報に対するレスポンスとして許可情報を受信した場合に起動する。即ち、制御部80は、支援動作を開始する。
たとえば、制御部80は、認証情報に対するレスポンスとして許可情報を受信した場合に起動する。即ち、制御部80は、支援動作を開始する。
他方、制御部80は、認証情報に対するレスポンスとして不許可情報を受信した場合には、起動しない。この場合、制御部80は、認証に失敗したことを示すメッセージなどを表示部170に表示してもよい。
また、制御部80は、状態情報を生成する機能を有する。
制御部80は、位置を特定する。たとえば、制御部80は、GPS通信装置101を用いて動作支援装置100又は動作支援装置100を装着するユーザの位置を特定する。
制御部80は、位置を特定する。たとえば、制御部80は、GPS通信装置101を用いて動作支援装置100又は動作支援装置100を装着するユーザの位置を特定する。
なお、制御部80は、他の装置(たとえば、ビーコンを送信する端末など)からの信号に基づいて位置を特定してもよい。また、制御部80は、位置を他の装置から受信してもよい。制御部80が位置を特定する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
また、制御部80は、動作支援装置100又は動作支援装置100を装着したユーザの向きを特定する。たとえば、制御部80は、動作支援装置100を装着するユーザが斜面にいる場合に、斜面の何れの方向を向いているかを特定する。たとえば、制御部80は、球面軸受26の角度を検出する検出器などからの信号などに基づいて、斜面に対して何れの方向(上方向き又は下方向き)に向いているか判定する。なお、制御部80は、動作支援装置100又は動作支援装置100を装着したユーザの移動方向から向きを特定してもよい。
また、プロセッサ201は、重量センサ190からのセンサ信号に基づいて、重量センサ190が測定した重量を取得する。
また、プロセッサ201は、駆動機構50の動作ログを取得する。即ち、プロセッサ201は、動作支援装置100がユーザの動作を支援した動作ログを取得する。たとえば、プロセッサ201は、動作ログとして、駆動機構50が出力した駆動力、駆動力を出力した日時及び駆動力を出力した期間などを取得する。
また、プロセッサ201は、駆動機構50の動作ログを取得する。即ち、プロセッサ201は、動作支援装置100がユーザの動作を支援した動作ログを取得する。たとえば、プロセッサ201は、動作ログとして、駆動機構50が出力した駆動力、駆動力を出力した日時及び駆動力を出力した期間などを取得する。
プロセッサ201は、特定した位置、特定した向き、取得した重量及び取得した動作ログなどを示す状態情報を生成する。
プロセッサ201は、所定のタイミングで状態情報を生成する。たとえば、プロセッサ201は、所定の間隔で状態情報を生成する。
また、プロセッサ201は、通信部205を通じて、状態情報を動作支援装置100へ送信する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、状態情報を生成すると、当該状態情報を動作支援装置100へ送信する。
たとえば、プロセッサ201は、状態情報を生成すると、当該状態情報を動作支援装置100へ送信する。
また、制御部80は、サーバ200からパラメータ情報を受信する機能を有する。
たとえば、制御部80は、通信部104を通じて所定のタイミングでサーバ200からパラメータ情報を受信する。
たとえば、制御部80は、通信部104を通じて所定のタイミングでサーバ200からパラメータ情報を受信する。
また、制御部80は、受信したパラメータ情報が示すパラメータを設定する機能を有する。
たとえば、制御部80は、受信したパラメータ情報を格納する。制御部80は、受信したパラメータ情報が示すパラメータに基づいて動作する。たとえば、制御部80は、パラメータの「アシスト力」に基づいて駆動機構50が出力する駆動力を制御する。また、制御部80は、パラメータの「タイミング」に基づいて駆動機構50を駆動させるタイミングを制御する。また、制御部80は、パラメータの「アシストON/OFF情報」に基づいてユーザの動作を支援するかを決定する。なお、「アシストON/OFF情報」がユーザの動作を支援しないことを示す場合、制御部80は、動力伝達機構60を用いて駆動機構50と回動支持機構30とを切り離してもよい。
たとえば、制御部80は、受信したパラメータ情報を格納する。制御部80は、受信したパラメータ情報が示すパラメータに基づいて動作する。たとえば、制御部80は、パラメータの「アシスト力」に基づいて駆動機構50が出力する駆動力を制御する。また、制御部80は、パラメータの「タイミング」に基づいて駆動機構50を駆動させるタイミングを制御する。また、制御部80は、パラメータの「アシストON/OFF情報」に基づいてユーザの動作を支援するかを決定する。なお、「アシストON/OFF情報」がユーザの動作を支援しないことを示す場合、制御部80は、動力伝達機構60を用いて駆動機構50と回動支持機構30とを切り離してもよい。
なお、制御部80は、パラメータを表示してもよい。たとえば、制御部80は、表示部103にパラメータを表示する。なお、制御部80は、受信したパラメータに関する情報を表示部170に表示してもよい。たとえば、制御部80は、受信したパラメータが瓦礫などの撤去に適したパラメータである場合、表示部170に瓦礫撤去に適したパラメータであることを表示してもよい。この場合、パラメータ情報は、自身が格納するパラメータが瓦礫撤去に適したパラメータであることを示すものであってもよい。
制御部80は、駆動機構50及び動力伝達機構60を駆動させてユーザの動作を支援する機能を有する。
たとえば、制御部80は、ポテンショメータ35及び加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b並びに82cなどからの信号に基づいてユーザの動きを検出する。実施形態では、ポテンショメータ35は、回動支持機構30に駆動力を伝達する平歯車の外側に取り付けられており、下腿部フレーム23の保持フレーム1に対する回動位置を検出する。即ち、ポテンショメータ35は、膝関節の角速度の変化を検出して、膝関節が動いたことを検出する。制御部80は、ポテンショメータ35を通じて膝関節の角度を検出する。
また、制御部80は、加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b及び82cからの信号に基づいて、膝関節の左右の動きを検知する。
制御部80は、膝関節の角度又は膝関節の左右の動きなどを検出して、ユーザの動作を検知する。
制御部80は、膝関節の角度又は膝関節の左右の動きなどを検出して、ユーザの動作を検知する。
制御部80は、検知したユーザの動作に基づいて、駆動機構50及び動力伝達機構60を駆動させる。たとえば、制御部80は、立ち上がり動作を検出すると、動力伝達機構60を用いて駆動機構50と回動支持機構30とを連結し、膝が伸びる方向に駆動機構50を駆動する。
また、制御部80は、しゃがみ動作を検出すると、動力伝達機構60を用いて駆動機構50と回動支持機構30とを連結し、膝が曲がる方向に駆動機構50を駆動する。
なお、制御部80は、所定の動作を検出しない間は、動力伝達機構60を用いて駆動機構50と回動支持機構30とを切り離してもよい。
また、制御部80は、サーバ200から労務情報を受信する機能を有する。
たとえば、制御部80は、通信部104を通じて所定のタイミングでサーバ200から労務情報を受信する。
たとえば、制御部80は、通信部104を通じて所定のタイミングでサーバ200から労務情報を受信する。
また、制御部80は、受信した労務情報が示す指示を表示する機能を有する。
たとえば、制御部80は、労務情報を受信すると、労務情報が示す指示を表示部170に表示する。また、制御部80は、労務情報を受信すると、スピーカなどを用いてアラーム音などを出力してもよい。
たとえば、制御部80は、労務情報を受信すると、労務情報が示す指示を表示部170に表示する。また、制御部80は、労務情報を受信すると、スピーカなどを用いてアラーム音などを出力してもよい。
また、制御部80は、労務情報が示す指示の表示を所定の期間継続してもよい。また、制御部80は、所定の操作を受け付けると、当該指示を再表示してもよい。
次に、動作支援装置100の動作例について説明する。
図6及び図7は、動作支援装置100の動作例について説明するためのフローチャートである。ここでは、ユーザは、動作支援装置100を装着して電源を入れるものとする。
図6及び図7は、動作支援装置100の動作例について説明するためのフローチャートである。ここでは、ユーザは、動作支援装置100を装着して電源を入れるものとする。
まず、動作支援装置100の制御部80は、操作部102などを通じて電源をONにする操作を受け付けたか判定する(S11)。電源をONにする操作を受け付けていないと判定すると(S11、NO)、制御部80は、S11に戻る。
電源をONにする操作を受け付けたと判定すると(S11、YES)、制御部80は、認証部180を通じて認証情報の入力を受け付けたか判定する(S12)。認証情報の入力を受け付けていないと判定すると(S12、NO)、制御部80は、S12に戻る。
認証情報の入力を受け付けたと判定すると(S12、YES)、制御部80は、認証情報をサーバ200に送信して認証処理を行う(S13)。
サーバ200から許可情報を受信すると(S14、YES)、制御部80は、起動し、GPS通信装置を用いて自身の位置を特定する(S15)。自身の位置を特定すると、制御部80は、自身の向きを特定する(S16)。自身の向きを特定すると、制御部80は、重量センサ190を用いて重量を測定する(S17)。重量を測定すると、制御部80は、駆動機構50を用いてユーザの動作を支援する(S18)。なお、制御部80は、ユーザの状態によってはユーザの動作を支援しなくともよい。
ユーザの動作を支援すると、制御部80は、状態情報を生成する(S19)。状態情報を生成すると、制御部80は、通信部104を通じて状態情報をサーバ200へ送信する(S20)。
状態情報をサーバ200に送信すると、制御部80は、操作部102などを通じて電源をOFFにする操作を受け付けたか判定する(S21)。電源をOFFにする操作を受け付けていないと判定すると(S21、NO)、制御部80は、通信部104を通じてサーバ200からパラメータ情報を受信したか判定する(S22)。
パラメータ情報を受信したと判定すると(S22、YES)、制御部80は、パラメータ情報が示すパラメータを設定する(S23)。パラメータを設定すると、制御部80は、パラメータを表示部170などに表示する(S24)。
パラメータを表示部170などに表示すると、制御部80は、S15に戻る。
パラメータ情報を受信していないと判定すると(S22、NO)、制御部80は、通信部104を通じてサーバ200から労務情報を受信したか判定する(S25)。
パラメータ情報を受信していないと判定すると(S22、NO)、制御部80は、通信部104を通じてサーバ200から労務情報を受信したか判定する(S25)。
労務情報を受信したと判定すると(S25、YES)、制御部80は、労務情報を表示部170などに表示する(S26)。労務情報を表示部170などに表示すると、制御部80は、S15に戻る。
サーバ200から不許可情報を受信した場合(S14、NO)、又は、電源をOFFにする操作を受け付けたと判定した場合(S21、YES)、制御部80は、動作を終了する。
次に、サーバ200の動作例について説明する。
まず、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明する。図8は、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明する。図8は、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明するためのフローチャートである。
サーバ200のプロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100から認証情報を受信する(S31)。認証情報を受信すると、プロセッサ201は、認証情報と一致する登録情報があるか判定する(S32)。
認証情報と一致する登録情報があると判定すると(S32、YES)、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100に許可情報を送信する(S33)。
認証情報と一致する登録情報がないと判定すると(S32、NO)、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100に不許可情報を送信する(S34)。
認証情報と一致する登録情報がないと判定すると(S32、NO)、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100に不許可情報を送信する(S34)。
動作支援装置100に許可情報を送信した場合、又は、動作支援装置100に不許可情報を送信した場合、プロセッサ201は、動作を終了する。
次に、サーバ200が動作支援装置100にパラメータ情報及び労務情報を送信する動作例について説明する。図9は、サーバ200が動作支援装置100にパラメータ情報及び労務情報を送信する動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100から状態情報を受信する(S41)。状態情報を受信すると、プロセッサ201は、状態情報に基づいてパラメータ情報を生成する(S42)。
パラメータ情報を生成すると、プロセッサ201は、動作支援装置100にパラメータ情報を送信する(S43)。パラメータ情報を送信すると、プロセッサ201は、状態情報に基づいて労務情報を生成する(S44)。
労務情報を生成すると、プロセッサ201は、通信部205を通じて動作支援装置100に労務情報を送信する(S45)。労務情報を送信すると、プロセッサ201は、動作を終了する。
なお、プロセッサ201は、S41を継続して実行しつつ、所定のタイミングでS42乃至S45を実行してもよい。
また、制御部80は、パラメータ情報を要求するリクエストをサーバ200に送信してもよい。たとえば、制御部80は、起動時などに当該リクエストをサーバ200に送信してもよい。
また、制御部80は、位置又は向きが変わったことを検出した場合に、当該リクエストを送信してもよい。たとえば、制御部80は、GPS機能により動作支援装置100を装着するユーザが移動したことを検出する。また、制御部80は、加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b及び82cからの信号に基づいてユーザが移動したことを検出してもよい。
また、制御部80は、球面軸受26の角度などに基づいて向きを変えたことを検出する。また、制御部80は、加速度センサ81a、81b、81c、82a、82b及び82cからの信号に基づいてユーザが向きを変えたことを検出してもよい。
制御部80がリクエストをサーバ200に送信する場合、サーバ200のプロセッサ201は、リクエストに応じてパラメータ情報を動作支援装置100へ送信する。
また、制御部80は、内部メモリからパラメータを取得してもよい。たとえば、内部メモリは、予め領域又は向きごとのパラメータを格納する。制御部80は、自身の位置又は向き及びユーザに基づいてパラメータを内部メモリから取得してもよい。
また、動作支援装置100は、他の関節の動作を支援するものであってもよい。たとえば、動作支援装置100は、肘関節、肩関節又は腰の動作を支援するものであってもよい。
なお、制御部80は、アシストを行うことが許可された領域(使用可能範囲)をサーバ200から取得してもよい。たとえば、制御部80は、自身の位置が使用可能領域内にあるかを判定する。制御部80は、自身の位置が使用可能領域内から出たことを検知すると、自身の電源をオフにする。また、制御部80は、自身の位置が使用可能領域外である場合には、起動しないものとしてもよい。
また、制御部80は、自身の位置が使用可能領域内から出たことを検知した場合、各関節などに設置されるロック機構を用いて各関節をロックしてもよい。また、制御部80は、自身の位置が使用可能領域内に入ったことを検知すると、自身の電源をオンにしてもよい。
また、制御部80は、無線LANなどを介して他の装置とデータを送受信してもよい。たとえば、制御部80は、他の動作支援装置を装着するユーザと共同で荷物を持ち上げることを検知する。その場合、制御部80は、自身の支援と他の動作支援装置の支援とのタイミング又は動作速度などを協調させてもよい。
また、制御部80は、フォークリフトなど、ユーザの操作によって動作する装置とデータを送受信してもよい。たとえば、制御部80は、当該装置とデータを送受信することでユーザが当該装置の操作を行うことを検知する。この場合、制御部80は、不要なアシストで当該装置の操作を誤らないように、アシストをオフにしてもよい。
また、制御部80は、地震又は火災などの災害が発生したことを通知する情報をサーバ200から受信してもよい。当該情報を受信すると、制御部80は、災害に適した支援を行ってもよい。たとえば、制御部80は、歩行に適したパラメータを設定してもよい。また、制御部80は、ブザー音又は警告灯などによってユーザに警告してもよい。
以上のように構成された動作支援装置は、ユーザから認証情報の入力を受け付ける。動作支援装置は、入力された認証情報をサーバに送信してユーザを認証する。その結果、動作支援装置は、不正な使用を防止することができる。
また、動作支援装置は、位置を特定し、位置及びユーザに応じたパラメータをサーバから受信する。動作支援装置は、受信したパラメータに基づいてユーザの動作を支援する。その結果、動作支援装置は、位置及びユーザに適切なパラメータでユーザの動作を支援することができる。
また、動作支援装置は、向きを特定し、位置及び向きに応じたパラメータをサーバから受信する。そのため、動作支援装置は、たとえば、ユーザが斜面を登っているか又は下っているかに応じて適切なパラメータを受信することができる。その結果、動作支援装置は、ユーザの動向に応じて適切にユーザを支援することができる。
また、動作支援装置は、状態情報に基づく労務情報をサーバから受信しユーザに提示する。その結果、動作支援システムは、ユーザに対して適切な労務を指示することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る動作支援システムは、認証装置が認証情報の入力を受け付ける点及び表示装置が労務情報を表示する点で第1の実施形態の動作支援システム1000と異なる。従って、他の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る動作支援システムは、認証装置が認証情報の入力を受け付ける点及び表示装置が労務情報を表示する点で第1の実施形態の動作支援システム1000と異なる。従って、他の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図10は、動作支援システム1000’の構成例を示す。図10が示すように、動作支援システム1000’は、動作支援装置100、サーバ200、トラック300、荷物400、荷物センサ500、ネットワーク600、認証装置700及び表示装置800などを備える。なお、動作支援システム1000’は、図10が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援システム1000’から特定の構成が除外されたりしてもよい。
認証装置700は、ネットワーク600に電気的に接続する。表示装置800は、ネットワーク600に電気的に接続する。
認証装置700は、動作支援装置100を装着するユーザを認証するために必要な認証情報を取得する。たとえば、認証装置700は、動作支援装置100の近傍に設置される。
たとえば、認証装置700は、認証情報として、ユーザの生体情報を取得する。認証装置700は、指紋画像、静脈画像、網膜画像又は顔画像などを取得する。この場合、認証装置700は、CCDなどのカメラなどから構成される。
また、認証装置700は、ユーザが所持する認証カードを読み取るものであってもよい。この場合、認証装置700は、カードリーダなどから構成される。たとえば、認証装置700は、ユーザが所持するICカードから認証情報を取得するものであってもよい。
認証装置700は、取得した認証情報をサーバ200へ送信する。
認証装置700は、取得した認証情報をサーバ200へ送信する。
なお、動作支援システム1000’が複数の動作支援装置100を備える場合、認証装置700は、各動作支援装置100のユーザの認証情報を取得するものであってもよい。
たとえば、認証装置700は、ネットワーク600に接続する通信部及び認証情報を取得するセンサなどから構成される。
表示装置800は、労務情報を表示する。たとえば、表示装置800は、ユーザに指示を出すオペレータが視認可能な位置に設置される。また、表示装置800は、動作支援装置100を装着するユーザが視認可能な位置に設置されてもよい。
表示装置800は、所定のタイミングでサーバ200から労務情報を受信する。表示装置800は、受信した労務情報を表示する。
なお、表示装置800は、動作支援装置100を装着する複数のユーザに関する労務情報を表示するものであってもよい。
たとえば、表示装置800は、ネットワーク600に接続する通信部及び労務情報を表示する液晶ディスプレイなどから構成される。
なお、表示装置800は、動作支援装置100を装着する複数のユーザに関する労務情報を表示するものであってもよい。
たとえば、表示装置800は、ネットワーク600に接続する通信部及び労務情報を表示する液晶ディスプレイなどから構成される。
次に、サーバ200のプロセッサ201が実現する機能について説明する。以下の機能は、プロセッサ201がNVM204などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
プロセッサ201は、認証装置700からの認証情報に基づいて動作支援装置100のユーザを認証する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、通信部205を通じて認証装置700から認証情報を受信する。
プロセッサ201が行う認証処理は、第1の実施形態のそれと同様であるため説明を省略する。
プロセッサ201が行う認証処理は、第1の実施形態のそれと同様であるため説明を省略する。
また、プロセッサ201は、通信部205を通じて、労務情報を表示装置800へ送信する機能を有する。
たとえば、プロセッサ201は、労務情報を生成すると、当該労務情報を表示装置800へ送信する。
たとえば、プロセッサ201は、労務情報を生成すると、当該労務情報を表示装置800へ送信する。
次に、動作支援装置100の動作例について説明する。
図11及び図12は、動作支援装置100の動作例について説明するためのフローチャートである。
図11及び図12は、動作支援装置100の動作例について説明するためのフローチャートである。
電源をONにする操作を受け付けたと判定すると(S11、YES)、プロセッサ201は、通信部104を通じてサーバ200から許可情報又は不許可情報を受信する(S51)。
サーバ200から許可情報を受信すると(S14、YES)、制御部80は、S15に進む。
サーバ200から不許可情報を受信すると(S14、NO)、制御部80は、動作を終了する。
サーバ200から不許可情報を受信すると(S14、NO)、制御部80は、動作を終了する。
また、パラメータ情報を受信していないと判定すると(S22、NO)、制御部80は、S15に戻る。
次に、サーバ200の動作例について説明する。
まず、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明する。図13は、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明する。図13は、サーバ200がユーザを認証する動作例について説明するためのフローチャートである。
サーバ200のプロセッサ201は、通信部205を通じて認証装置700から認証情報を受信する(S61)。認証情報を受信すると、プロセッサ201は、認証情報と一致する登録情報があるか判定する(S62)。
認証情報と一致する登録情報があると判定すると(S62、YES)、プロセッサ201は、S33に進む。
認証情報と一致する登録情報がないと判定すると(S62、NO)、プロセッサ201は、S34に進む。
認証情報と一致する登録情報がないと判定すると(S62、NO)、プロセッサ201は、S34に進む。
次に、サーバ200が動作支援装置100にパラメータ情報及び労務情報を送信する動作例について説明する。図14は、サーバ200が動作支援装置100にパラメータ情報及び労務情報を送信する動作例について説明するためのフローチャートである。
労務情報を生成すると、プロセッサ201は、通信部205を通じて表示装置800に労務情報を送信する(S71)。労務情報を送信すると、プロセッサ201は、動作を終了する。
なお、サーバ200のプロセッサ201は、労務情報を動作支援装置100にも送信してもよい。
また、動作支援装置100は、表示部170又は認証部180を備えなくともよい。
また、動作支援装置100は、表示部170又は認証部180を備えなくともよい。
また、動作支援システム1000’が複数の動作支援装置100を備える場合、プロセッサ201は、ユーザが装着する動作支援装置100を指示する情報を表示装置800に送信してもよい。表示装置800は、当該情報に基づいてユーザが装着する動作支援装置100を提示してもよい。
また、第1の実施形態のように、プロセッサ201は、動作支援装置100からの認証情報に基づいてユーザを認証してもよい。
また、第1の実施形態のように、プロセッサ201は、動作支援装置100からの認証情報に基づいてユーザを認証してもよい。
以上のように構成された動作支援システムは、認証装置に認証情報を取得させユーザを認証する。また、動作支援システムは、表示装置に労務情報を表示させる。その結果、動作支援システムは、動作支援装置が認証部又は表示部を有しない場合であっても、ユーザの認証及び労務の管理を行うことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…保持フレーム、10…腰部装具、20…下腿部装具、30…回動支持機構、50…駆動機構、60…動力伝達機構、70…膝部装具、80…制御部、100…動作支援装置、101…GPS通信装置、104…通信部、170…表示部、180…認証部、190…重量センサ、200…サーバ、201…プロセッサ、205…通信部、400…荷物、401…チップ、500…荷物センサ、600…ネットワーク、700…認証装置、800…表示装置、1000及び1000’…動作支援システム。
Claims (17)
- ユーザの動作を支援する動作支援装置の動作支援方法であって、
前記ユーザの位置を示す状態情報を取得し、
前記動作支援装置の制御に用いる、前記状態情報に基づくパラメータを取得し、
前記パラメータに基づいて前記動作支援装置を制御する、
動作支援方法。 - 前記パラメータは、さらに前記ユーザに基づく、
前記請求項1に記載の動作支援方法。 - 前記ユーザの認証情報を取得し、
前記認証情報に基づいて前記ユーザの認証に成功した場合に前記動作支援装置を起動する、
前記請求項1又は2に記載の動作支援方法。 - 前記状態情報は、さらに、前記動作支援装置が前記ユーザの動作を支援した動作ログを示し、
前記状態情報に基づいて前記ユーザが行う労務を指示する労務情報を生成し、
前記労務情報を提示する、
前記請求項1乃至3の何れか1項に記載の動作支援方法。 - 前記状態情報は、さらに、前記ユーザに掛かる重量を示す、
前記請求項4に記載の動作支援方法。 - 前記状態情報は、さらに、前記ユーザの向きを示す、
前記請求項1乃至5の何れか1項に記載の動作支援方法。 - 前記認証情報は、前記ユーザの生体情報である、
前記請求項3項に記載の動作支援方法。 - 前記パラメータを表示する、
前記請求項1乃至7の何れか1項に記載の動作支援方法。 - 前記パラメータは、アシスト力、タイミング、又は、アシストON/OFF情報の少なくとも1つを含む、
前記請求項1乃至8の何れか1項に記載の動作支援方法。 - GPSによって前記位置を特定する、
前記請求項1乃至9の何れか1項に記載の動作支援方法。 - 前記動作支援装置は、前記ユーザの膝関節の動作を支援する、
前記請求項1乃至10の何れか1項に記載の動作支援方法。 - ユーザの動作を支援する動作支援装置であって、
外部装置とデータを送受信する通信部と、
前記ユーザの動作を支援するための駆動力を出力する駆動機構と、
前記ユーザの位置を示す状態情報を生成し、
前記通信部を通じて前記状態情報を前記外部装置に送信し、
前記通信部を通じて前記外部装置から、前記動作支援装置の制御に用いる、前記状態情報に基づくパラメータを受信し、
前記パラメータに基づいて前記駆動機構を制御する、
制御部と、
を備える動作支援装置。 - 前記パラメータは、さらに前記ユーザに基づく、
前記請求項12に記載の動作支援装置。 - 前記制御部は、前記通信部を通じて前記外部装置から起動を許可する許可情報を受信した場合に、前記動作支援装置を起動させる、
前記請求項12又は13に記載の動作支援装置。 - 認証情報の入力を受け付ける認証部を備え、
前記制御部は、前記通信部を通じて、前記外部装置に前記認証情報を送信する、
前記請求項14に記載の動作支援装置。 - 前記状態情報は、さらに、前記動作支援装置が前記ユーザの動作を支援した動作ログを示し、
前記制御部からの信号に基づいて情報を表示する表示部を備え、
前記制御部は、
前記通信部を通じて、前記ユーザが行う労務を指示する労務情報を受信し、
前記労務情報を前記表示部に表示する、
前記請求項12乃至15の何れか1項に記載の動作支援装置。 - 前記ユーザに掛かる重量を測定する重量センサを備え、
前記状態情報は、さらに、前記重量を示す、
前記請求項12乃至16の何れか1項に記載の動作支援装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/033590 WO2018052144A1 (ja) | 2016-09-16 | 2017-09-15 | 動作支援方法及び動作支援装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016181297 | 2016-09-16 | ||
JP2016181297 | 2016-09-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018047547A true JP2018047547A (ja) | 2018-03-29 |
Family
ID=61765917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017177669A Pending JP2018047547A (ja) | 2016-09-16 | 2017-09-15 | 動作支援方法及び動作支援装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018047547A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100737A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 日本電気株式会社 | 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、プログラム、及びプログラムを記憶する記憶媒体 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012081126A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
JP2015093188A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 歩行補助ロボット及び歩行補助ロボットの制御方法 |
WO2016038824A1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | パナソニック株式会社 | 歩容データ管理システム、歩容データ管理方法、歩行支援装置、及び、サーバ |
-
2017
- 2017-09-15 JP JP2017177669A patent/JP2018047547A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012081126A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
JP2015093188A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 歩行補助ロボット及び歩行補助ロボットの制御方法 |
WO2016038824A1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | パナソニック株式会社 | 歩容データ管理システム、歩容データ管理方法、歩行支援装置、及び、サーバ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100737A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 日本電気株式会社 | 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、プログラム、及びプログラムを記憶する記憶媒体 |
CN112996635A (zh) * | 2018-11-13 | 2021-06-18 | 日本电气株式会社 | 负荷减轻辅助设备、负荷减轻辅助系统、负荷减轻辅助方法、程序以及用于存储程序的存储介质 |
JPWO2020100737A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2021-09-24 | 日本電気株式会社 | 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、及びプログラム |
JP7156390B2 (ja) | 2018-11-13 | 2022-10-19 | 日本電気株式会社 | 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、及びプログラム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109793644B (zh) | 步态评估装置、步态训练系统和步态评估方法 | |
US20090143704A1 (en) | Device for movement detection, movement correction and training | |
WO2017208480A1 (ja) | 歩行動作補助装置 | |
CN112185506A (zh) | 学习装置、复健辅助系统、方法、程序及学习完毕模型 | |
JP5876550B1 (ja) | 関節運動補助装置 | |
US11147703B2 (en) | Mechanical assisted active orthosis using a robotic application | |
JP6247483B2 (ja) | 動作補助装置及び動作補助プログラム | |
JP6851021B2 (ja) | アシスト装置、アシスト方法及びプログラム | |
KR101975585B1 (ko) | 신축성 센서를 이용한 보행 분석 시스템 및 보행 코칭 방법 | |
JP2019092928A (ja) | リハビリ支援装置、制御方法、及び制御プログラム | |
CN111249118A (zh) | 下肢外骨骼康复装置 | |
EP3527189A1 (en) | Motion assistance apparatus | |
JP2018047547A (ja) | 動作支援方法及び動作支援装置 | |
WO2018052144A1 (ja) | 動作支援方法及び動作支援装置 | |
KR102176260B1 (ko) | 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법 | |
JP6479512B2 (ja) | 動作支援装置 | |
KR102443453B1 (ko) | 하지 재활을 위한 운동 치료 시스템 | |
US20210186376A1 (en) | Biofeedback system and methods of using same | |
JP2019077000A (ja) | 動作支援装置及び情報処理装置 | |
JP7140063B2 (ja) | 支援動作計測システム、リハビリ支援システム、支援動作計測方法及びプログラム | |
US20210386611A1 (en) | Cloud-based control system and method enabling interactive clinical care using a powered mobility assistance device | |
JP2022039433A (ja) | 歩行補助システム、歩行補助方法及び歩行補助プログラム | |
KR20210078639A (ko) | 하지 재활 보조 장치 | |
KR101907625B1 (ko) | 근골격계 생리지표 측정 디바이스 | |
US9931237B2 (en) | Portable resetting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210330 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211102 |