JP2019107288A - Operation support apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動作支援装置に関する。 The present invention relates to an operation support device.
人間に装着され、装着した人間(装着者ともいう)の動作を支援する動作支援装置がある。動作支援装置は、例えば、装着者が重量物を持ち上げる動作を行う場合に、その動作に要する力の一部を発生させることで装着者が生み出すべき力を減少させる。このようにして、動作支援装置は、装着者が生み出す力の一部を負担することで装着者の動作を支援する。 There is a motion support device that is worn by a human and supports the motion of the worn human (also referred to as a wearer). For example, when the wearer lifts a heavy object, the motion support device reduces a force that the wearer should generate by generating a part of the force required for the motion. Thus, the motion support device supports the motion of the wearer by bearing a part of the force generated by the wearer.
動作支援装置は、接地型及び非接地型の2種類に大別される。接地型の動作支援装置は、地面に接した状態で使用される。地面に接した動作支援装置に装着者が搭乗する状態になるので、装着者は、動作支援装置の重量を支える必要がない。 The operation support device is roughly classified into two types, a grounded type and a non-grounded type. The grounding type motion support device is used in contact with the ground. The wearer is not required to support the weight of the motion support device because the wearer is in a state of getting on the motion support device in contact with the ground.
一方、非接地型の動作支援装置は、地面に接することなく、装着者の身体の一部に装着された状態で使用される。動作支援装置が装着者の身体に装着されているので、装着者は、動作支援装置の重量を支える必要がある。また、非接地型の動作支援装置は、装着者の肩に掛けられたり、腰に巻きつけられたりすることで装着されるので、接地型の動作支援装置の場合と比較して装着者の自由な動作が制限されやすい。 On the other hand, the non-grounded motion support device is used in a state of being worn on a part of the body of the wearer without touching the ground. Since the motion support device is worn on the wearer's body, the wearer needs to support the weight of the motion support device. In addition, since the non-ground type motion support device is mounted by being hung on the shoulder of the wearer or wound around the waist, the freedom of the wearer is increased as compared with the case of the ground type motion support device. Operations are likely to be restricted.
特許文献1は、非接地型の動作支援装置を開示する。特許文献1に開示される動作支援装置は、装着者の股関節の動作を支援する動作支援装置である。この動作支援装置は、装着者の上体に装着されるフレームと、装着者の左右の大腿部のそれぞれに装着されるフレームとを備え、各フレームが関節機構を介して接続されている。
しかしながら、人間には多くの関節があり、また、人間の各関節の自由度は高い。一方、一般に動作支援装置の関節機構の数は人間と比較して少なく、また、各関節機構の自由度は人間と比較して低い。そのため、動作支援装置は、人間の身体の動きに十分に追随することができず、適切な装着位置からずれることがある。 However, humans have many joints, and the freedom of each human joint is high. On the other hand, in general, the number of joint mechanisms of the motion support device is small compared to humans, and the degree of freedom of each joint mechanism is low compared to humans. Therefore, the motion support device can not sufficiently follow the motion of the human body, and may deviate from an appropriate wearing position.
装着位置が適切でない状態で動作支援装置が動作支援をすると、動作支援装置と装着者とが干渉して装着者に痛み若しくは傷が生ずる、又は、動作支援装置による装着者への動作支援が適切になされない、等という問題が生じ得る。 If the motion support device performs motion support while the mounting position is not appropriate, the motion support device interferes with the wearer to cause pain or damage to the wearer, or the motion support device appropriately assists the motion of the wearer The problem of not being done may arise.
そこで、本発明は、動作支援装置の装着位置のずれを許容しながら動作支援を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。 Then, this invention aims at providing the operation assistance apparatus which can perform operation assistance, accept | permitting the shift | offset | difference of the mounting | wearing position of a movement assistance apparatus.
本発明の一態様に係る動作支援装置は、装着者の関節の一方側にある第一部位と、前記関節の前記一方側とは異なる他方側にある第二部位とに装着され、前記関節の動作を支援する動作支援装置であって、前記関節の近傍に配置され、アクチュエータによって駆動される関節機構と、一端が前記関節機構に接続される第一フレームであって、前記第一フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第一部位に装着される第一フレームと、一端が前記関節機構によって回動可能に前記第一フレームに接続される第二フレームであって、前記第二フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第二部位に装着される第二フレームと、一部が前記関節機構又は前記第一フレームに接続される第三フレームであって、前記第三フレームのうち前記一部と異なる他の一部が、前記装着者の前記第一部位及び前記第二部位と異なる第三部位に装着される第三フレームとを備え、前記第三フレームは、前記関節機構による前記第二フレームの回動の回動軸を中心として略円周方向に移動可能である。 The motion support device according to an aspect of the present invention is mounted on a first portion on one side of a joint of a wearer and on a second portion on the other side different from the one side of the joint. A motion support device for supporting motion, comprising: a joint mechanism disposed in the vicinity of the joint and driven by an actuator; and a first frame having one end connected to the joint mechanism, wherein A first frame in which a portion different from the one end is attached to the first portion, and a second frame in which one end is rotatably connected to the first frame by the joint mechanism, the second frame Among the third frame, a second frame in which a portion different from the one end is attached to the second portion, and a third frame in which a portion is connected to the joint mechanism or the first frame Some different And a third frame attached to a third part different from the first part and the second part of the wearer, the third frame being the second frame by the joint mechanism It is movable in a substantially circumferential direction about a rotation axis of the rotation of the lens.
本発明に係る動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 The operation support apparatus according to the present invention can support the operation while allowing the displacement of the mounting position.
本発明の一態様に係る動作支援装置は、装着者の関節の一方側にある第一部位と、前記関節の前記一方側とは異なる他方側にある第二部位とに装着され、前記関節の動作を支援する動作支援装置であって、前記関節の近傍に配置され、アクチュエータによって駆動される関節機構と、一端が前記関節機構に接続される第一フレームであって、前記第一フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第一部位に装着される第一フレームと、一端が前記関節機構によって回動可能に前記第一フレームに接続される第二フレームであって、前記第二フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第二部位に装着される第二フレームと、一部が前記関節機構又は前記第一フレームに接続される第三フレームであって、前記第三フレームのうち前記一部と異なる他の一部が、前記装着者の前記第一部位及び前記第二部位と異なる第三部位に装着される第三フレームとを備え、前記第三フレームは、前記関節機構による前記第二フレームの回動の回動軸を中心として略円周方向に移動可能である。 The motion support device according to an aspect of the present invention is mounted on a first portion on one side of a joint of a wearer and on a second portion on the other side different from the one side of the joint. A motion support device for supporting motion, comprising: a joint mechanism disposed in the vicinity of the joint and driven by an actuator; and a first frame having one end connected to the joint mechanism, wherein A first frame in which a portion different from the one end is attached to the first portion, and a second frame in which one end is rotatably connected to the first frame by the joint mechanism, the second frame Among the third frame, a second frame in which a portion different from the one end is attached to the second portion, and a third frame in which a portion is connected to the joint mechanism or the first frame Some different And a third frame attached to a third part different from the first part and the second part of the wearer, the third frame being the second frame by the joint mechanism It is movable in a substantially circumferential direction about a rotation axis of the rotation of the lens.
上記態様によれば、動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合にも、装着者に適切に装着され得る。仮に動作支援装置が第三フレームを介さずに直接に装着者の身体の部位に装着されるとすれば、装着者の身体の動きによって、装着者への装着が不十分になり動作支援のための適切な力を作用させることができなくなったり、装着者の身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。本発明の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合でも、第三フレームが関節機構の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者に適切に装着され得る。そして、装着者に対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。このように、動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 According to the above aspect, the motion support device can be appropriately worn on the wearer even when the relative position to the wearer is changed due to the motion of the wearer's body. Assuming that the motion support device is directly mounted on the body part of the wearer without passing through the third frame, the movement of the body of the wearer makes the mounting on the wearer insufficient and for motion support Or the wearer's body may experience pain or injury. The motion support device of the present invention is mounted by moving the third frame in a substantially circumferential direction about the pivot axis of the joint mechanism even when the relative position to the wearer is changed due to the movement of the wearer's body. Can be worn properly by a person. Then, the wearer can be given an appropriate force for motion support. Thus, the operation support device can support the operation while allowing the displacement of the mounting position.
例えば、前記第三フレームは、前記第三フレームの前記回動軸を中心とした移動を所定範囲内に制限する規制部を有してもよい。 For example, the third frame may have a restricting portion that restricts the movement of the third frame about the pivot axis within a predetermined range.
上記態様によれば、動作支援装置は、第三フレームの移動範囲が規制されるので、装着者の関節と関節機構との位置関係が、動作支援装置による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。よって、動作支援装置は、装着者の関節と関節機構との位置関係が動作支援に適した範囲内にある状態で、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 According to the above aspect, the movement support device restricts the movement range of the third frame, so that the positional relationship between the joint of the wearer and the joint mechanism deviates from the range suitable for the movement support by the movement support device. Can be avoided in advance. Therefore, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mounting position in a state where the positional relationship between the joint of the wearer and the joint mechanism is within the range suitable for the motion support.
例えば、前記第一部位は、前記装着者の上半身に含まれ、前記第二部位は、前記装着者の大腿部に含まれ、前記第三部位は、前記装着者の腰部に含まれ、前記関節は、前記装着者の股関節であってもよい。 For example, the first region is included in the upper body of the wearer, the second region is included in the thigh of the wearer, and the third region is included in the waist of the wearer, The joint may be the hip joint of the wearer.
上記態様によれば、動作支援装置は、装着者の上半身、腰部及び大腿部に装着される。そして、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 According to the above aspect, the motion support device is attached to the upper body, the waist and the thigh of the wearer. Then, the movement of the hip joint of the wearer can be supported while permitting the displacement of the mounting position.
例えば、前記動作支援装置は、さらに、前記装着者の腰部の背中側から、左右の側腰部に亘って装着される剛性部材を備え、前記剛性部材のうち、前記装着者の側腰部の近傍に装着される部分である一対の装着体の間隔は、前記腰部の背中側から腹側へ進むほど広くてもよい。 For example, the motion support device further includes a rigid member mounted from the back side of the waist of the wearer to the left and right lateral waists, and of the rigid members, in the vicinity of the waist of the wearer. The distance between the pair of wearing bodies, which are parts to be worn, may be wider as it proceeds from the back side to the ventral side of the waist.
上記態様によれば、動作支援装置は、一対の装着体の間隔が装着者の腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、装着者の動作を妨げることを回避でき、また、装着者の身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる。このような構成を備えずに装着者の動作を妨げることを回避する方策として、剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構を含むことがある。しかし、仮に剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、重量及び部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置によれば、重量及び部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 According to the above aspect, the movement support device can be avoided from interfering with the movement of the wearer since the distance between the pair of wearing bodies increases as it advances from the back side to the ventral side of the wearer's waist. Changes in the shape or size of the body can be tolerated to some extent. As a measure to avoid interfering with the movement of the wearer without such a configuration, a part of the rigid member may include a movable mechanism such as a hinge. However, if a part of the rigid member includes a movable mechanism such as a hinge, another problem of increased weight and number of parts may occur. That is, according to the motion support device of the present embodiment, it is possible to support the motion of the hip joint of the wearer while allowing the displacement of the mounting position without increasing the weight and the number of parts.
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。 Embodiments will be specifically described below with reference to the drawings.
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。 The embodiments described below are all inclusive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, and the like described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary components.
(実施の形態1)
本実施の形態において、装着位置のずれを許容しながら動作支援をする動作支援装置1について説明する。
In the present embodiment, an
図1は、本実施の形態に係る動作支援装置1の外観を示す正面図(a)及び側面図(b)である。図1には、動作支援装置1とともに、動作支援装置1を装着した装着者Pが示されているが、装着者Pは、動作支援装置1に含まれない。なお、以下の説明において、各図面中に示す座標軸を用いた説明を行う場合もある。その際、Z軸のプラス方向を上といい、Z軸のマイナス方向を下ということもある。また、Y軸のプラス方向を前といい、Y軸のマイナス方向を後ろということもある。また、左又は右の語は、それぞれ、原則として装着者Pにとっての左又は右をいう。
FIG. 1 is a front view (a) and a side view (b) showing the appearance of the
図1に示されるように、動作支援装置1は、装着者Pの背面、腰部及び大腿部に亘って装着される非接地型の動作支援装置である。動作支援装置1は、例えば、装着者Pがしゃがみ姿勢から起立姿勢に至る起立動作をする際の股関節の運動を支援する。
As shown in FIG. 1, the
動作支援装置1は、フレーム12と、肩ベルト14と、関節機構16と、接続体18及び22と、腰ベルト20と、大腿装着体24とを備える。
The
フレーム12は、装着者Pの上半身(胸部、背部及び腰部)の背中側から左右の側腰部に亘って装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。フレーム12は、若干のしなりが発生する以外には、形状の変化が生じない。すなわち、フレーム12のうち、装着者Pの腰部の背中側から左右の側腰部に亘って装着される部分には、ヒンジ機構などの可動機構を含まない。フレーム12の寸法は、例えば、左右方向に40〜60cm程度、上下方向に40〜60cm程度である。フレーム12は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。
The
フレーム12の内部には、関節機構16を駆動させる電池などの動力源、周辺回路及び配線などが収納されている。
Inside the
フレーム12は、その一部である装着体13を有する。装着体13は、フレーム12のうち、装着者Pの左右の側腰部の近傍に装着される部分である。装着体13には、接続体22が回動可能に接続されている。装着体13は、その内部にフレーム12と接続体22とを連結する関節機構16を有する。装着体13には、接続体22に対するフレーム12の回動角度を検出する角度センサ(例えばホール素子を用いたエンコーダ)が内蔵されていてもよい。
The
なお、装着体13は、フレーム12の端部であってもよい。装着体13がフレーム12の端部であれば、フレーム12が装着者Pの腹側、又は、側腰部より前側にまで剛性部材が至ることがない。仮に装着者Pの側腰部より前側にまでフレーム12が至るとすれば、フレーム12のうち側腰部より前側の部分が装着者Pの動作を妨げることがあり得るが、装着体13がフレーム12の端部であることで装着者Pの動作を妨げることが未然に回避され得る。
The mounting
また、装着体13は、装着者Pの左右の側腰部に面する面が略平面であってもよい。これにより、装着者Pの側腰部、又は、側腰部に着用した衣類が装着体13に引っかかることで装着者Pの動作が妨げられたり、装着者Pの側腰部が装着体13に押されることで装着者Pに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。
Moreover, as for the mounting
肩ベルト14は、装着者Pの上半身に掛け回されることで、動作支援装置1を装着者Pに装着させるベルト体である。肩ベルト14の一端は、フレーム12の上端部に接続されている。また、肩ベルト14の他端は、装着者Pの腰部の背中側の近傍でフレーム12に接続されている。肩ベルト14は、左側の肩ベルト14と右側の肩ベルト14とを有する。左の肩ベルト14は、フレーム12の上端から、装着者Pの左肩、左胸、左脇下を通って再びフレーム12に接続される。右側の肩ベルト14は、フレーム12の上端から、装着者Pの右肩、右胸、右脇下を通って再びフレーム12に接続される。肩ベルト14は、装着者Pの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって肩ベルト14と装着者Pの身体とを密着させる。肩ベルト14の寸法(長さ)は、例えば、50〜60cm程度である。
The
関節機構16は、フレーム12と接続体22との一方を他方に対して回動させる関節機構である。関節機構16は、装着者Pの腰部の近傍、言い換えれば、股関節の近傍に装着される。関節機構16は、アクチュエータが発する力によって駆動される。アクチュエータは、例えば、電動アクチュエータ(例えばモータ)、空気圧アクチュエータ、人工筋肉などである。アクチュエータは、関節機構16の内部に搭載されていてもよいし、関節機構16の外部に搭載され、適切な伝達機構を通じて関節機構16を駆動してもよい。
The
関節機構16がアクチュエータによって駆動されることで、装着体13を板厚方向に貫く回動軸Jの周りに、接続体22とフレーム12との一方を他方に対して回動させる向きの力が及ぼされる。この力は、フレーム12及び肩ベルト14を通じて装着者Pの上半身に、腹側から背面側に向かう向きの力を及ぼす。アクチュエータが発生させる力は、接続体22に対するフレーム12の回動角度を検出する角度センサ(不図示)の出力値によって制御され得る。動作支援装置1は、角度センサの出力値と、アクチュエータが発生させる力との対応を示す情報(具体的には関係式、対応表など)を予め保有しており、この情報に基づいて、アクチュエータが発生させる力を定めて関節機構16を制御する。
As the
接続体18は、腰ベルト20とフレーム12とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。接続体18は、左側の接続体18と右側の接続体18とを有する。左側の接続体18は、左側の装着体13と、腰ベルト20のうち装着者Pの左側の側腰部の近傍の部分とを接続する。右側の接続体18は、右側の装着体13と、腰ベルト20のうち装着者Pの右側の側腰部の近傍の部分とを接続する。接続体18は、一端が装着体13に接続されており、上記一端と異なる一部が、腰ベルト20を介して装着者Pの腰部に装着されている。また、接続体18は、関節機構16による接続体22の回動の回動軸Jを中心として略円周方向に移動可能である。接続体18の移動の態様については、後で詳しく説明する。接続体18の形状は、例えば、棒体、又は、矩形若しくは円形などの任意の形状の板体である。接続体18の寸法は、例えば、20〜30cm程度である。接続体18は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。
The
腰ベルト20は、装着者Pの腰部に巻きつけられることで、動作支援装置1を装着者Pに装着させるベルト体である。腰ベルト20は、装着者Pの左右の側腰部のそれぞれの近傍で接続体18に接続され、接続体18を介してフレーム12の下端部に接続されている。腰ベルト20は、装着者Pの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって腰ベルト20と装着者Pの身体とを密着させる。腰ベルト20の寸法(長さ)は、例えば、50〜100cm程度である。
The
接続体22は、装着体13と大腿装着体24とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。接続体22は、左側の接続体22と右側の接続体22とを有する。左側の接続体22は、左側の装着体13と、左側の大腿装着体24とを接続する。右側の接続体22は、右側の装着体13と、右側の大腿装着体24とを接続する。接続体22は、一端が装着体13に接続されており、当該一端から脚部に沿って下方向に延び、他端が大腿装着体24に接続される。接続体22は、装着者Pの側腰部から大腿部に亘って装着される。接続体22の寸法は、例えば、20〜30cm程度である。接続体22は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。
The
大腿装着体24は、装着者Pの大腿部に装着される装着体である。大腿装着体24は、装着者Pの左右の大腿部に1つずつ装着される。大腿装着体24は、例えば装着者Pの大腿部に巻きつけられることで装着される。なお、大腿装着体24は、装着者Pの大腿部に当接する棒体又は板体であってもよい。
The thigh mounted
なお、フレーム12は、第一フレームに相当し、接続体22は、第二フレームに相当し、接続体18は、第三フレームに相当する。また、フレーム12が装着される、装着者Pの上半身、つまり、胸部、背部又は腰部は、股関節の一方側にある第一部位に相当する。接続体22が装着される、装着者Pの大腿部は、股関節の他方側にある第二部位に相当する。接続体18が装着される、装着者Pの腰部を第三部位ともいう。
The
図2は、本実施の形態に係る動作支援装置1による動作支援の方法の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of operation support by the
図2には、動作支援装置1を装着した装着者Pが、しゃがみ姿勢から起立姿勢(図1の姿勢)に至る起立動作の途中の中腰姿勢を示している。例えば、装着者Pが床面に配置された物体(不図示)を持ち上げようとするときにこのような中腰姿勢がとられる。
In FIG. 2, the wearer P wearing the
また、図2には、アクチュエータにより駆動される関節機構16がフレーム12に及ぼす力を力F1と、関節機構16が接続体22に及ぼす力G1とが示されている。力F1及びG1は、動作支援装置1が保有している角度センサの出力値と、アクチュエータが発生させる力との対応を示す情報に基づいて定められている。
Further, FIG. 2 shows a force F1 exerted by the
力F1は、フレーム12及び肩ベルト14を通じて、装着者Pの胸部を腹側から背面側に向かう向きに押す力F2となって装着者Pの身体に及ぶ。また、力G1は、接続体22及び大腿装着体24を通じて、装着者Pの大腿部を下方向に押す、又は、装着者Pの大腿部を後ろ向きに押す力G2となって装着者Pの身体に及ぶ。
The force F1 is applied to the body of the wearer P through the
このように、動作支援装置1は、装着者Pが立ち上がろうとするときの角度センサの出力値に基づいてアクチュエータが発生させる力を制御することで、装着者Pの起立動作を支援する。
As described above, the
以降において、動作支援装置1の装着位置のずれを許容することにつながる技術的特徴について詳しく説明する。
In the following, technical features that lead to allowing the displacement of the mounting position of the
まず、フレーム12と腰ベルト20との接続の態様について説明する。
First, an aspect of connection between the
図3は、本実施の形態に係るフレーム12と腰ベルト20との接続の態様を示す部分拡大図である。図3には、関節機構16を有するフレーム12と、接続体18及び20が示されている。上記のとおり、フレーム12と接続体22とは、回動軸Jを中心として回動可能に接続されている。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing an aspect of connection of the
また、接続体18は、回動軸Jを中心として、外力によって回動可能に関節機構16に接続されている。接続体18には腰ベルト20が接続され、腰ベルト20は装着者Pの腰部に装着されている。一方、関節機構16は、フレーム12の一部であり、装着者Pの腰部とフレーム12とが関節機構16を介して接続される。そのため、装着者Pの腰部と関節機構16との位置関係が変化した場合でも、接続体18が回動軸Jを中心として回動することによって、関節機構16が装着者Pの腰部の近傍に装着され得る。これにより、動作支援装置1は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。
Further, the
装着者Pの身体のうちフレーム12が装着されている上半身から腰部の間には、股関節のほか、複数の椎間関節及び肩関節などが存在しており、装着者Pが動作をする際には、これらの各関節が個別に動作し得る。よって、仮に装着者Pの腰部とフレーム12とが固定的に接続されている、つまり、接続体18を介さずに直接に接続されているとすれば、装着者Pが動作することで、装着者Pと、フレーム12及び接続体22との相対位置が変化した場合に、装着者Pに動作支援のための適切な力を作用させることができない位置に関節機構16が移動してしまったり、この移動によって装着者Pの身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。
Among the body of the wearer P, there are a plurality of intervertebral joints and shoulder joints as well as the hip joint between the upper body and the lumbar region on which the
動作支援装置1は、腰ベルト20が接続体18を介して関節機構16に接続されているので、装着者Pの動作に伴って装着者Pと動作支援装置1との相対位置が変化した場合でも、接続体18が関節機構16の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者Pに適切に装着され得る。そして、装着者Pに対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。
In the
なお、接続体18の、回動軸Jを中心とした回動は、真円を描く運動だけに限定されない。例えば、接続体18の運動は、回動軸Jを中心とした楕円又は歪んだ円を描く運動でもよい。また、回動軸Jの位置は、フレーム12に対して若干ずれることがあってもよい。このような接続体18の運動を、回動軸Jを中心とした略円周方向の移動とも表現し得る。
In addition, the rotation of the
なお、動作支援装置1は、接続体18の回動による移動の範囲を所定範囲内に制限する規制部19A及び19Bを備えてもよい。規制部19A及び19Bについて図4を参照しながら説明する。
図4は、本実施の形態に係る接続体18の回動の範囲と、規制部19A及び19Bとを示す部分拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the range of rotation of the
規制部19A及び19Bは、接続体18の回動を所定範囲に規制する部材である。規制部19A及び19Bは、例えば、フレーム12の内側の面(装着者Pに面する面)側に突出して設けられる凸部である。例えば、接続体18は、回動軸Jを中心として図4の紙面上で左回りに回動すると、規制部19Aに当たり、その当たった位置から先へ回動することができない。同様に、接続体18が回動軸Jを中心として、図4の紙面上で右回りに回動すると、規制部19Bに当たり、その当たった位置から先へ回動することができない。その結果、接続体18が回動により移動し得る範囲は、図4に示される角度θの範囲に規制される。
The restricting
仮に接続体18が回動によって移動し得る範囲が比較的広いと、装着者Pの股関節と関節機構16との相対位置の変化量が大きくなり、装着者Pの動作の支援が適切にできなくなることも生じ得る。そこで、規制部19A及び19Bによって接続体18の回動の範囲を規制することで、装着者Pの動作の支援を適切に行い得る。
If the range in which the
このように、接続体18の回動の範囲を、動作支援装置1が装着者Pに適切に装着される範囲に規制するように、規制部19A及び19Bを取り付けておくことによって、接続体18が動作支援装置1による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。
In this manner, by attaching the restricting
次に、フレーム12の形状についてより詳しく説明する。
Next, the shape of the
図5は、本実施の形態に係るフレーム12の断面形状を模式的に示す第一の説明図である。図5に示される断面形状は、図1のV−V断面線における、フレーム12の断面と、装着者Pの腰部の断面とを示した図である。
FIG. 5 is a first explanatory view schematically showing the cross-sectional shape of the
図5に示されるように、左右一対の装着体13の間隔は、装着者Pの腰部の背中側から腹側へ進むほど広い。言い換えれば、左右一対の装着体13の間隔は、装着者Pにとっての前方に進むほど広い。すなわち、左右一対の装着体13の離間距離は、Y軸プラス方向に進むほど大きく、より具体的に言えば、腹側に比較的近い位置での左右一対の装着体13の離間距離D2は、背中側に比較的近い位置での左右一対の装着体13の離間距離D1より大きい。
As shown in FIG. 5, the distance between the pair of left and right wearing
このようにすることで、動作支援装置1は、装着者Pの動作、より具体的には脚部の運動を妨げることを回避でき、また、装着者Pの身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる利点がある。これらの利点について以下で説明する。
By doing this, the
(1)脚部の運動について
動作支援装置1が装着者Pの脚部の運動を妨げることを回避できる利点について、図5及び図6を参照しながら説明する。図6は、比較対象である関連技術に係るフレーム112の断面形状を模式的に示す説明図である。図6には、関連技術に係るフレーム112の断面と、装着者Pの腰部の断面とが示されている。フレーム112は、例えば、本実施の形態の動作支援装置1のフレーム12に相当する、従来の動作支援装置100のフレームである。
(1) Regarding Movement of Leg The advantage that the
図6に示されるように、フレーム112が有する左右一対の装着体113の間隔は、装着者Pの腰部の背中側でも腹側でも同じである。言い換えれば、左右一対の装着体113の離間距離は、Y軸方向におけるどの位置でも同じであり、より具体的に言えば、腹側に比較的近い位置での左右一対の装着体113の離間距離D4は、背中側に比較的近い位置での左右一対の装着体113の離間距離D3と同じである。
As shown in FIG. 6, the distance between the pair of left and right wearing
この場合、例えば装着者Pの右の大腿部Tが大転子Gを基準として装着者Pにとって右前方向(Y軸プラス方向かつX軸マイナス方向)に移動、つまり、股関節の屈曲と右足の外旋とをするとき、大腿部Tと装着体113とが干渉し、大腿部Tの動作が妨げられたり、装着体113から押されることで大腿部Tに傷又は痛みが引き起こされたりすることがあり得る。
In this case, for example, the right thigh T of the wearer P moves forward in the right direction (Y-axis plus direction and X-axis minus direction) for the wearer P with reference to the large trochanter G, that is, the flexion of the hip joint and the right foot When external rotation is performed, the thigh T and the wearing
これに対し、本実施の形態に係る動作支援装置1の一対の装着体13の間隔は、図5に示されるように腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、大腿部Tが上記のように移動する場合であっても装着体13と干渉することがない。そのため、大腿部Tの動作が妨げられたり、装着体13から押されることで大腿部Tに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。
On the other hand, the distance between the pair of attached
なお、仮にフレーム12の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、上記のように装着者Pの動作が制限されることが抑制される。しかしながら、可動機構が含まれると部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置1によれば、部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら動作支援をするという効果も奏する。
In addition, if movable mechanisms, such as a hinge, are temporarily contained in a part of flame |
(2)装着者Pの身体の形状又は寸法について
動作支援装置1が装着者Pの身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる利点について、図5及び図7を参照しながら説明する。図7は、本実施の形態に係るフレーム12の断面形状を模式的に示す第二の説明図である。図7には、図5に示される装着者Pより身体の寸法が大きな装着者PAが、動作支援装置1を装着した場合のフレーム12の断面と、装着者PAの腰部の断面とが示されている。
(2) Regarding Shape or Size of Body of Wearer P The advantage that the
図7に示されるように、動作支援装置1の一対の装着体13の間隔が、腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、動作支援装置1が装着者PAにより装着される場合にも、装着者PAの側腰部と装着体13が干渉することが回避される。また、大腿部Tが上記のように移動する場合であっても、装着体13と干渉することが回避される。そのため、大腿部Tの動作が妨げられたり、装着体13から押されることで大腿部Tに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。
As shown in FIG. 7, the distance between the pair of mounting
なお、本実施の形態では、装着者Pの股関節の動作を支援する動作支援装置1について説明したが、本発明は、装着者の他の関節(例えば肘関節又は膝関節)の動作の支援にも適用され得る。
In the present embodiment, the
動作支援装置1を肘関節の動作の支援に適用する場合、例えば、上腕が肘関節の一方側にある第一部位に相当し、前腕が肘関節の他方側にある第二部位に相当し、上腕又は前腕のうちの肘関節の近傍の部位が第三部位に相当する。このようにすることで、動作支援装置1は、肘関節の動作の支援の際に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。
When the
また、動作支援装置1を膝関節の動作の支援に適用する場合、例えば、大腿部が膝関節の一方側にある第一部位に相当し、下腿部が膝関節の他方側にある第二部位に相当し、大腿部又は下腿部のうちの膝関節の近傍の部位が第三部位に相当する。このようにすることで、動作支援装置1は、膝関節の動作の支援の際に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。
In addition, when the
以上のように、本実施の形態の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合にも、装着者に適切に装着され得る。仮に動作支援装置が第三フレームを介さずに直接に装着者の身体の部位に装着されるとすれば、装着者の身体の動きによって、装着者への装着が不十分になり動作支援のための適切な力を作用させることができなくなったり、装着者の身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。本発明の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合でも、第三フレームが関節機構の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者に適切に装着され得る。そして、装着者に対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。このように、動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 As described above, even when the relative position to the wearer is changed due to the movement of the body of the wearer, the motion support device of the present embodiment can be appropriately worn on the wearer. Assuming that the motion support device is directly mounted on the body part of the wearer without passing through the third frame, the movement of the body of the wearer makes the mounting on the wearer insufficient and for motion support Or the wearer's body may experience pain or injury. The motion support device of the present invention is mounted by moving the third frame in a substantially circumferential direction about the pivot axis of the joint mechanism even when the relative position to the wearer is changed due to the movement of the wearer's body. Can be worn properly by a person. Then, the wearer can be given an appropriate force for motion support. Thus, the operation support device can support the operation while allowing the displacement of the mounting position.
また、動作支援装置は、第三フレームの移動範囲が規制されるので、装着者の関節と関節機構との位置関係が、動作支援装置による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。よって、動作支援装置は、装着者の関節と関節機構との位置関係が動作支援に適した範囲内にある状態で、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 Further, since the movement range of the third frame is restricted, the movement support device avoids in advance that the positional relationship between the wearer's joints and the joint mechanism deviates from the range suitable for the movement support by the movement support device. it can. Therefore, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mounting position in a state where the positional relationship between the joint of the wearer and the joint mechanism is within the range suitable for the motion support.
また、動作支援装置は、装着者の上半身、腰部及び大腿部に装着される。そして、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 In addition, the motion support device is attached to the upper body, the waist and the thigh of the wearer. Then, the movement of the hip joint of the wearer can be supported while permitting the displacement of the mounting position.
また、動作支援装置は、一対の装着体の間隔が装着者の腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、装着者の動作を妨げることを回避でき、また、装着者の身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる。このような構成を備えずに装着者の動作を妨げることを回避する方策として、剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構を含むことがある。しかし、仮に剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、重量及び部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置1によれば、重量及び部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。
In addition, since the movement support device is wider as the distance between the pair of wearing bodies advances from the back side to the ventral side of the wearer's waist, it is possible to avoid interfering with the movement of the wearer, and the shape of the wearer's body or Some variation in dimensions can be tolerated. As a measure to avoid interfering with the movement of the wearer without such a configuration, a part of the rigid member may include a movable mechanism such as a hinge. However, if a part of the rigid member includes a movable mechanism such as a hinge, another problem of increased weight and number of parts may occur. That is, according to the
(実施の形態2)
本実施の形態において、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる動作支援装置2について説明する。動作支援装置2は、実施の形態1の動作支援装置1と形状が異なるが、動作支援装置1と同様に装着者Pの起立動作を支援する。
Second Embodiment
In the present embodiment, a
図8は、本実施の形態に係る動作支援装置2の外観を示す正面図(a)、側面図(b)及び背面図(c)である。図8には、動作支援装置2とともに、動作支援装置2を装着した装着者Pが示されているが、装着者Pは動作支援装置2に含まれない。
FIG. 8 is a front view (a), a side view (b) and a rear view (c) showing the appearance of the
図8に示されるように、動作支援装置2は、装着者Pの背面、腰部及び大腿部に亘って装着される非接地型の動作支援装置である。
As shown in FIG. 8, the
動作支援装置2は、フレーム32及び44と、胸当て34と、肩ベルト36と、装着体38と、接続体40及び46と、腰ベルト42と、大腿装着体48とを備える。
The
フレーム32は、装着者Pの胸部から側腰部に亘って装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。フレーム32は、装着者Pの側腰部の近傍において、装着体38に接続されている。フレーム32は、左側のフレーム32と、右側のフレーム32とを有する。左側のフレーム32は、装着者Pの胸部のうちの左側から左の装着体38に亘って装着される。右側のフレーム32は、装着者Pの胸部のうちの右側から右の装着体38に亘って装着される。フレーム32は、若干のしなりが発生する以外には、形状の変化が生じない。すなわち、フレーム32には、ヒンジ機構などの可動機構を含まない。フレーム32の寸法(長さ)は、例えば、40〜60cm程度である。フレーム32は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。
The
胸当て34は、フレーム32と装着者Pの胸部との間に介在する板状の柔軟性部材である。胸当て34は、フレーム32が装着者Pの胸部を押す力を及ぼすときに、その力を分散させる。これにより、装着者Pに傷又は痛みが引き起こされることが回避される。胸当て34は、装着者Pの胸部のうちの左側に装着される左側の胸当て34と、装着者Pの胸部のうちの右側に装着される右側の胸当て34とを有する。胸当て34は、フレーム32の端部に予め取り付けられている。なお、胸当て34は、装着者Pの胸部に予め取り付けられていてもよい。また、胸当て34は、存在しなくてもよい。
The
肩ベルト36は、動作支援装置2を装着者Pに装着するためのベルト体である。肩ベルト36の一端は、胸当て34を介してフレーム32に接続されている。また、肩ベルト36は、左右の胸当て34又はフレーム32から、装着者Pの両肩を通って背中で結合し、肩ベルト36の他端が装着者Pの腰部の背中側でフレーム44に接続されている。肩ベルト36は、装着者Pの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって肩ベルト36と装着者Pの身体とを密着させる。肩ベルト36の寸法(長さ)は、例えば、50〜60cm程度である。
The
装着体38は、装着者Pの左右の側腰部の近傍に装着される。装着体38には、フレーム32及び接続体46が回動可能に接続されている。装着体38は、その内部にフレーム32と接続体46とを連結する関節機構39を有する。装着体38には、接続体46に対するフレーム32の回動角度を検出する角度センサ(例えばホール素子を用いたエンコーダ)が内蔵されていてもよい。装着体38は、実施の形態1の動作支援装置1の装着体13と同様の機能を有する。
The mounting
関節機構39は、フレーム32と接続体46との一方を他方に対して回動させる関節機構である。関節機構39は、装着者Pの腰部の近傍、言い換えれば、股関節の近傍に装着される。関節機構39は、実施の形態1の関節機構16と同様の機能を有する。
The
接続体40は、腰ベルト42と装着体38とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。接続体40は、左側の接続体40と右側の接続体40とを有する。左側の接続体40は、左側の装着体38と、腰ベルト42のうち装着者Pの左側の側腰部の近傍の部分とを接続する。右側の接続体40は、右側の装着体38と、腰ベルト42のうち装着者Pの右側の側腰部の近傍の部分とを接続する。接続体40は、一端がフレーム32に接続されており、上記一端と異なる一部が、腰ベルト42を介して装着者Pの腰部に装着されている。接続体18は、回動軸Jを中心として略円周方向に移動可能である。接続体40は、実施の形態1の接続体18と同様の機能を有する。
The connecting
腰ベルト42は、装着者Pの腰部に巻きつけられるベルト体である。腰ベルト42は、装着者Pの左右の側腰部のそれぞれの近傍で接続体40に接続され、接続体40を介して装着体38に接続されている。腰ベルト42は、実施の形態1の腰ベルト20と同様の機能を有する。
The
フレーム44は、装着者Pの腰部の背中側に装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。フレーム44の内部には、関節機構39を駆動させる電池などの動力源、周辺回路及び配線などが収納されている。フレーム44は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。
The
接続体46は、装着体38と大腿装着体48とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム(リンク)である。接続体46は、左側の装着体38と、左側の大腿装着体48とを接続する左側の接続体46と、右側の装着体38と、右側の大腿装着体48とを接続する右側の接続体46とを有する。接続体46は、実施の形態1の接続体22と同様の機能を有する。
The
大腿装着体48は、装着者Pの大腿部に装着される装着体である。大腿装着体48は、実施の形態1の大腿装着体24と同様の機能を有する。
The
なお、フレーム32は、第一フレームに相当し、接続体46は、第二フレームに相当し、接続体40は、第三フレームに相当する。また、フレーム32が装着される、装着者Pの胸部は、股関節の一方側にある第一部位に相当する。接続体46が装着される、装着者Pの大腿部は、股関節の他方側にある第二部位に相当する。接続体40が装着される、装着者Pの腰部を第三部位ともいう。
The
図9は、本実施の形態に係る動作支援装置2による動作支援の方法の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of operation support by the
図9には、動作支援装置2を装着した装着者Pが、しゃがみ姿勢から起立姿勢(図8の姿勢)に至るまでの途中の中腰姿勢を示している。図9は、実施の形態1における動作支援装置1についての図2に相当する。
In FIG. 9, the wearer P wearing the
図9には、図2と同様に、関節機構39がフレーム32に及ぼす力を力F1と、関節機構39が接続体46に及ぼす力G1とが示されている。力F1は、フレーム32を通じて、装着者Pの胸部を腹側から背面側に向かう向きに押す力F2となって装着者Pの身体に及ぶ。また、力G1は、接続体46及び大腿装着体48を通じて、装着者Pの大腿部を下方向に押す、又は、装着者Pの大腿部を後ろ向きに押す力G2となって装着者Pの身体に及ぶ。
Similar to FIG. 2, FIG. 9 shows a force F1 that the
このように、動作支援装置2は、実施の形態1の動作支援装置1と同様に装着者Pが立ち上がる動作を支援する。
As described above, the
なお、動作支援装置2は、装着体38の回動の範囲を所定の範囲に制限する規制部を備えてもよい。装着体38が回動によって移動し得る範囲が比較的広いと、装着者Pの股関節と関節機構39との位置ずれの量が大きくなり、装着者Pの動作の支援が適切にできなくなるからである。
図10及び図11は、本実施の形態に係る装着体38と規制部とを示す部分拡大図である。図10は、装着者Pが起立姿勢であるときの装着体38と規制部とを示しており、図11は、装着者Pがしゃがみ姿勢であるときの装着体38と規制部とを示している。
10 and 11 are partially enlarged views showing the mounting
図10に示されるように、この規制部は、穴50と、弾性紐52とを有する。
As shown in FIG. 10, this restricting portion has a
弾性紐52は、フレーム32を跨いで2つの穴50に架け渡されており、弾性力によって、フレーム32を2つの穴50の間に位置させる向きの力を作用させている。そして、弾性紐52は、関節機構39によりフレーム32が接続体46に対して回動することによって、フレーム32が2つの穴50の間から逸脱すると、フレーム32を2つの穴50の間に移動させる向きの力F3をフレーム32に作用させる。弾性紐52は、例えば、ゴム紐である。
The
弾性紐52は、このように弾性力によって関節機構39によるフレーム32の移動範囲を規制する。弾性紐52が発生させる弾性力は、フレーム32と接続体40との離間距離が離れるほど大きい。そのため、一定の外力が作用することでフレーム32が接続体40から離れていくと、その外力と弾性紐52が発生させる弾性力とがつりあう位置から先にフレーム32が移動することができない。このようにして、フレーム32に作用する外力が、弾性紐52が発生させる弾性力より小さい範囲内に、フレーム32の移動が規制される。
The
例えば、図11には、接続体40及びフレーム32がともに棒体と見なせる形状を有する場合、接続体40とフレーム32とがなす角φが示されている。そして、フレーム32を基準とした場合における、接続体40の上記つりあう位置が2つの破線40A及び40Bで示されている。この場合、接続体40の移動は、破線40Aと40Bとがなす、角度θの範囲内に規制される。
For example, FIG. 11 shows an angle φ formed by the
(実施の形態2の変形例)
本変形例では、接続体40の別形態を説明する。具体的には、接続体40がフレーム32に接続される形態について説明する。
(Modification of Embodiment 2)
In this modification, another form of the
図12及び図13は、本実施の形態に係る装着体38と規制部とを示す部分拡大図である。図12は、装着者Pが起立姿勢であるときの装着体38と規制部とを示しており、図13は、装着者Pがしゃがみ姿勢であるときの装着体38と規制部とを示している。
12 and 13 are partial enlarged views showing the mounting
図12に示されるように、この規制部は、枠体60と、ガイド62と、突起64とを有する。
As shown in FIG. 12, the restricting portion has a
枠体60は、ガイド62が設置される剛性部材である。枠体60は、接続体40及び腰ベルト42に固定されているが、接続体40及び腰ベルト42の図示は省略している。言い換えれば、接続体40と枠体60とが第三フレームに相当し、つまり、第三フレームが第一フレームに接続されている。
The
ガイド62は、枠体60に設けられ、フレーム32に対する枠体60の移動を案内する規制部材である。ガイド62は、例えば、枠体60内に設けられる、突起64が挿入されるための空間の内壁である。ガイド62は、例えば、関節機構39によるフレーム32と接続体46との回動の軸を中心とした円弧の一部に相当する形態を有する。
The
突起64は、フレーム32に設けられ、ガイド62に挿入される。突起64は、ガイド62に沿って相対的に移動することで、フレーム32に対する枠体60の移動を規制する。
The
突起64がガイド62に沿って移動することで、枠体60は、上記軸を中心として円の一部を描くように移動し、その円の一部の端部で移動が規制される。
As the
例えば、図13に示される枠体60は、フレーム32に対して、回動軸Jのまわりに紙面上の右回りをし、突起64がガイド62の端部に当たる位置に到達した状態である。また、図13に示される枠体60Aは、フレーム32に対して、回動軸Jのまわりに紙面上の左回りをし、突起64がガイド62の端部に当たる位置に到達した状態である。この場合、接続体40及び枠体60の移動は、図13に示される枠体60の位置と枠体60Aの位置との範囲、つまり、図13における角度θの範囲内に規制される。
For example, the
なお、本実施の形態及び変形例では、接続体40がフレーム32に接続される形態を説明したが、接続体40は、接続体46に接続されてもよい。言い換えれば、接続体46が第一フレームに相当し、フレーム32が第二フレームに相当し、接続体40が第三フレームに相当する、としてもよい。
Although the
本実施の形態及び変形例の動作支援装置により、実施の形態1に係る動作支援装置1と同様に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。
As with the
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、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 As mentioned above, although the operation assistance apparatus which concerns on one or several aspect was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. Without departing from the spirit of the present invention, various modifications that can be conceived by those skilled in the art may be applied to the present embodiment, and modes configured by combining components in different embodiments may also be in the scope of one or more aspects. May be included within.
本発明は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる動作支援装置に利用可能である。より具体的には、パワーアシストスーツ、動作支援装置及び歩行支援装置等に利用可能である。 The present invention is applicable to a motion support device capable of assisting motion while permitting displacement of the mounting position. More specifically, it can be used for a power assist suit, a motion support device, a walking support device, and the like.
1、2、100 動作支援装置
12、32、44、112 フレーム
13、38、113 装着体
14、36 肩ベルト
16、39 関節機構
18、22、40、46 接続体
19A、19B 規制部
20、42 腰ベルト
24、48 大腿装着体
34 胸当て
40A、40B 破線
50 穴
52 弾性紐
60、60A 枠体
62 ガイド
64 突起
F1、F2、F3、G1、G2 力
G 大転子
J 回動軸
P、PA 装着者
T 大腿部
1, 2, 100
Claims (4)
前記関節の近傍に配置され、アクチュエータによって駆動される関節機構と、
一端が前記関節機構に接続される第一フレームであって、前記第一フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第一部位に装着される第一フレームと、
一端が前記関節機構によって回動可能に前記第一フレームに接続される第二フレームであって、前記第二フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第二部位に装着される第二フレームと、
一部が前記関節機構又は前記第一フレームに接続される第三フレームであって、前記第三フレームのうち前記一部と異なる他の一部が、前記装着者の前記第一部位及び前記第二部位と異なる第三部位に装着される第三フレームとを備え、
前記第三フレームは、前記関節機構による前記第二フレームの回動の回動軸を中心として略円周方向に移動可能である
動作支援装置。 A motion support device mounted on a first part on one side of a joint of a wearer and a second part on the other side different from the one side of the joint, and supporting the movement of the joint,
A joint mechanism disposed in the vicinity of the joint and driven by an actuator;
A first frame having one end connected to the joint mechanism, the first frame having a portion different from the one end of the first frame attached to the first portion;
A second frame whose one end is rotatably connected to the first frame by the joint mechanism, wherein a part of the second frame different from the one end is attached to the second portion; ,
A third frame partially connected to the joint mechanism or the first frame, and another portion different from the part of the third frame is the first part of the wearer and the third part. And a third frame attached to a third part different from the second part,
The third frame is movable in a substantially circumferential direction about a rotation axis of rotation of the second frame by the joint mechanism.
請求項1に記載の動作支援装置。 The operation support device according to claim 1, wherein the third frame includes a restricting portion that restricts movement of the third frame about the pivot axis within a predetermined range.
前記第二部位は、前記装着者の大腿部に含まれ、
前記第三部位は、前記装着者の腰部に含まれ、
前記関節は、前記装着者の股関節である
請求項1又は2に記載の動作支援装置。 The first part is included in the upper body of the wearer,
The second part is included in the wearer's thighs,
The third part is included in the waist of the wearer,
The motion support device according to claim 1, wherein the joint is a hip joint of the wearer.
前記装着者の腰部の背中側から、左右の側腰部に亘って装着される剛性部材を備え、
前記剛性部材のうち、前記装着者の側腰部の近傍に装着される部分である一対の装着体の間隔は、前記腰部の背中側から腹側へ進むほど広い
請求項3に記載の動作支援装置。 The operation support apparatus further includes
It comprises a rigid member mounted from the back side of the waist of the wearer to the left and right side waists,
The motion support device according to claim 3, wherein a distance between a pair of mounting bodies, which is a portion mounted in the vicinity of the side waist of the wearer among the rigid members, is wider as it proceeds from the back side to the belly side of the waist. .
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