JP2019180887A

JP2019180887A - 多節リンク膝継手

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Publication number: JP2019180887A
Application number: JP2018076108A
Authority: JP
Inventors: 正彦奥田; Masahiko Okuda
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2019-10-24
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Abstract

【課題】安価な構成で膝部の屈曲角度を検出できる多節リンク膝継手を提供する。【解決手段】上部リンク部５０および下部リンク部５２を含む複数のリンク部を有する多節リンク機構により、上部リンク部５０が下部リンク部５２に対して回転する膝部１０と、膝部１０の動きを補助する、上部リンク部５０の回転にしたがって移動するように設けられるシリンダ装置６０と、下部リンク部５２に対するシリンダ装置６０の距離を検出する位置検出部５８と、検出されたシリンダ装置６０の距離から膝部１０の屈曲角度を求める角度検出部とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、多節リンク膝継手に関する。

病気や事故などで膝の上側で足を切断した人が使用する義足には、生体の膝関節と同様に屈曲する膝継手が設けられる。使用者の動きに応じて膝継手が曲がることで、立つ、座る、歩くといった動作が可能になる。

特許文献１には、多節リンク機構により屈曲する膝部と、屈曲角度に応じて膝部の動きを補助する補助駆動部としての流体シリンダとを備える膝継手が開示されている。この膝継手では、多節リンク機構により膝部の動きが生体の膝関節に近づくので、より自然に動きやすくなる。また、流体シリンダにより歩行動作がサポートされるので、歩行の安定性が向上する。

特許文献１に係る膝継手では、流体シリンダのシリンダチューブに磁気センサを設けるとともに流体シリンダのピストンロッドの内部に磁石を設けることで、シリンダチューブに対するピストンロッドの位置を検出可能とし、このピストンロッドの位置に基づいて膝部の屈曲角度を求め、流体シリンダの特性を制御している。

国際公開第２０１３／１３２６６２号

しかしながら、特許文献１に係る膝継手は、ピストンロッドに磁石が内蔵された特殊な流体シリンダを用いる必要があるので、高価になりがちである。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価な構成で膝部の屈曲角度を検出できる多節リンク膝継手を提供することにある。

本発明のある態様は、多節リンク膝継手である。この多節リンク膝継手は、上部リンク部および下部リンク部を含む複数のリンク部を有する多節リンク機構により、上部リンク部が下部リンク部に対して回転する膝部と、膝部の動きを補助する補助駆動部であって、上部リンク部の回転にしたがって移動するように設けられる補助駆動部と、下部リンク部に対する補助駆動部の相対位置を検出する位置検出部と、検出された補助駆動部の相対位置から膝部の屈曲角度を求める角度検出部とを備える。

この態様によれば、下部リンク部に対する補助駆動部の相対位置を検出し、この検出結果から膝部の屈曲角度を求めるので、特殊な補助駆動部を用いる必要はなく、安価な構成で膝部の屈曲角度を検出できる。

本発明によれば、安価な構成で膝部の屈曲角度を検出できる多節リンク膝継手を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る多節リンク膝継手の側面図である。本発明の第１実施形態に係る多節リンク膝継手の断面概略図である。図３（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態に係る多節リンク膝継手において膝部が屈曲する様子を示す図である。制御装置の機能構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係る多節リンク膝継手の断面概略図である。本発明の第３実施形態に係る多節リンク膝継手の断面概略図である。図７（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態に係る多節リンク膝継手において膝部が屈曲する様子を示す図である。本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手の断面概略図である。図９（ａ）〜（ｄ）は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手において膝部が屈曲する様子を示す図である。本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手の第１変形例の断面概略図である。本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手の第２変形例の断面概略図である。本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手の第３変形例の断面概略図である。本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手の第４変形例の断面概略図である。

以下の実施形態では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略する。

実施形態に係る多節リンク膝継手を具体的に説明する前に、概要を説明する。実施形態に係る多節リンク膝継手は、多節リンク機構により上部リンク部が下部リンク部に対して回転する膝部と、膝部の動きを補助する補助駆動部とを備える。補助駆動部は上部リンク部の回転にしたがって移動するように設けられる。補助駆動部は、例えばシリンダ装置やロータリダンパであってよい。多節リンク膝継手は、下部リンク部に対する補助駆動部の相対位置を検出する位置検出部を備えている。補助駆動部の相対位置は、例えば、下部リンク部に対する補助駆動部の距離、下部リンク部に対する補助駆動部の傾斜角度、下部リンク部に対する補助駆動部の回転角度などであってよい。検出された補助駆動部の相対位置から膝部の屈曲角度を求めることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００の側面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００の断面概略図である。以下の説明では、各図に示すｘｙｚ直交座標系において、ｘ軸に平行な方向を左右方向として、ｘ軸の正方向を「左」、負方向を「右」という。ｙ軸に平行な方向を前後方向として、ｙ軸の正方向を「前」、負方向を「後ろ」という。また、ｚ軸に平行な方向を上下方向として、ｚ軸の正方向を「上」、負方向を「下」という。

多節リンク膝継手１００は、膝部１０を備える。膝部１０は、複数のリンク部を有する多節リンク機構により屈曲する。第１実施形態では、多節リンク機構は、上部リンク部５０、下部リンク部５２、前部リンク部５４および後部リンク部５６の４つのリンク部から構成される。本明細書においては、リンクと、該リンクに固定されてリンクと共に動く部位とを合わせて「リンク部」と称する。上部リンク部５０は、上部リンク１６と、大腿接続部３２とを含む。下部リンク部５２は、下部リンク１８と、下腿部１２とを含む。前部リンク部５４は、前部リンク２０を含む。後部リンク部５６は、後部リンク２２を含む。

上部リンク１６には第１軸２４および第２軸２６が設けられ、下部リンク１８には第３軸２８および第４軸３０が設けられている。各軸は、軸方向がｘ軸に平行で回転可能に設けられている。前部リンク２０は、第１軸２４および第３軸２８の端部に取り付けられている。後部リンク２２は、第２軸２６および第４軸３０の端部に取り付けられている。上部リンク１６は、前部リンク２０および後部リンク２２に支持されて下部リンク１８に対して回転する。上部リンク１６から突出する大腿接続部３２は、使用者の大腿部に取り付けられるソケットに接続される。大腿接続部３２が突出する方向とｚ軸とがなす角を、膝部１０の屈曲角度と定義する。図１および図２に示される屈曲角度は０°であり、膝部１０が完全に伸びた状態である。

下腿部１２は、筒状に形成されており、下部リンク１８の下側に固定される。また、下腿部１２の下側には義足を構成する足部に接続する足接続部４０が設けられている。

多節リンク膝継手１００はさらに、膝部１０の動きを補助する補助駆動部としてシリンダ装置６０を備える。シリンダ装置６０は、エアシリンダや油圧シリンダであってよい。

シリンダ装置６０は、シリンダチューブ６２と、シリンダチューブ６２に対して移動可能であるピストンロッド６４と、シリンダチューブ６２に移動可能に収納されてピストンロッド６４が固定されたピストン６６とを備える。シリンダ装置６０は、上部リンク部５０と下部リンク部５２とを連結するように設けられる。より具体的には、シリンダチューブ６２は、下部リンク部５２の下腿部１２に設けられた下軸６８により回転可能に支持され、ピストンロッド３２０は、上部リンク部５０の上部リンク１６に設けられた上軸７０により回転可能に支持される。このように設けられたシリンダ装置６０は、下軸６８を中心として、上部リンク部５０の回転にしたがって前後方向に移動する。

多節リンク膝継手１００はさらに、位置検出部５８を備える。この位置検出部５８は、下腿部１２に設置され、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の距離ｄを計測する。位置検出部５８は、シリンダ装置６０までの距離ｄを検出できるものであれば特に限定されず、例えば赤外線センサを用いることができる。あるいは、シリンダチューブ６２の外表面に磁石を取り付け、位置検出部５８としてホール素子を用いて距離ｄを検出してもよい。

図３（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００において膝部１０が屈曲する様子を示す図である。図３（ａ）〜（ｄ）に示す膝部１０の屈曲角度は、それぞれ０°、４５°、９０°、１６０°である。屈曲角度が大きくなると、前部リンク２０と後部リンク２２とが交差する。上部リンク１６は、下部リンク１８に対して後方に移動しながら回転する。上部リンク１６の回転により、膝部１０は生体の膝関節と同様に屈曲する。

上述したように、シリンダ装置６０のピストンロッド６４は上部リンク１６の上軸７０に回転可能に支持され、シリンダ装置６０のシリンダチューブ６２は下腿部１２の下軸６８により回転可能に支持されている。従って、膝部１０の屈曲角度の変化、すなわち上部リンク１６の回転に応じて、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の距離ｄが変化する。図３（ａ）〜（ｄ）から分かるように、第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００では、膝部１０の屈曲角度が大きくなるにつれて、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の距離ｄが小さくなる。

多節リンク膝継手１００はさらに、制御装置１４を備える。この制御装置１４は、下腿部１２内に収納されている。制御装置１４は、位置検出部５８の検出値を受信し、この検出値から膝部１０の屈曲角度を求め、シリンダ装置６０を制御する。

図４は、制御装置１４の機能構成を示すブロック図である。本明細書のブロック図で示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

制御装置１４は、角度検出部４２および制御部４４を備える。角度検出部４２は、位置検出部５８の検出値から膝部１０の屈曲角度を求める。例えば膝部１０の屈曲角度と位置検出部５８の検出値との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照して位置検出部５８の検出値から膝部１０の屈曲角度を求めることができる。

制御部４４は、屈曲角度に応じてシリンダ装置６０を制御して膝部１０の動きを補助する。制御部４４は、屈曲角度が０°に近い立脚時には、第３軸２８の回転を制限するようにシリンダ装置６０を制御する。これにより、使用者の意思に反して膝部１０が屈曲する膝折れを防ぐ。また、歩行時など屈曲角度が変化する遊脚時には、角度の変化方向に合わせて第３軸２８を回転させるようにシリンダ装置６０を制御する。これにより、足の振り出しに合わせて下腿部１２がスイングするので、使用者は快適に歩行できる。

以上の構成による使用方法および動作は以下の通りである。多節リンク膝継手１００は、足接続部４０に足部が接続された状態で、大腿接続部３２が使用者の大腿部に取り付けられたソケットに接続されて使用される。膝部１０は、多節リンク機構により上部リンク１６が下部リンク１８に対して回転することで屈曲する。膝部１０が屈曲すると、角度検出部４２が位置検出部５８の検出値から屈曲角度を求める。制御部４４は、屈曲角度に応じてシリンダ装置６０を制御して膝部１０の動きを補助する。

第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００では、下部リンク部５２（より詳細には下腿部１２）に位置検出部５８を設け、下部リンク部５２（より詳細には下腿部１２）に対するシリンダ装置６０の距離ｄを測定し、この距離ｄに基づいて膝部１０の屈曲角度を求めている。したがって、シリンダ装置６０として例えばピストンロッドに磁石が内蔵された特殊なものを用いる必要がないので、比較的安価な構成で膝部１０の屈曲角度を検出できる。

また第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００では、位置検出部５８と角度検出部４２（制御装置１４）とが共に下部リンク部５２に設けられている。角度検出部４２は、位置検出部５８の検出結果から膝部１０の屈曲角度を求めるので、位置検出部５８の検出情報を角度検出部４２に伝送するために、位置検出部５８と角度検出部４２は配線で接続される必要がある。仮に位置検出部５８と角度検出部４２が互いに変位する別々の部位に設けられている場合、配線に切断等に不具合が生じないような構成をとる必要がある。これは膝継手のコストアップにつながるため好ましくない。一方、第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００では、位置検出部５８と角度検出部４２（制御装置１４）とが同一の下部リンク部に設けられているので、配線を簡単な構成にできる。その結果、膝継手の低コスト化を図ることができる。

上述の第１実施形態では、下腿部１２に位置検出部５８を設けたが、位置検出部５８は下部リンク１８に設けられてもよい。

図５は、本発明の第２実施形態に係る多節リンク膝継手２００の断面概略図である。図５に示す多節リンク膝継手２００は、位置検出部５８がシリンダ装置６０のシリンダチューブ６２の外表面に設けられている点が、第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００と異なる。第２実施形態においても、位置検出部５８は、下部リンク部５２に対するシリンダ装置６０の距離ｄを測定し、制御装置１４の角度検出部４２は距離ｄに基づいて膝部１０の屈曲角度を求める。

第２実施形態に係る多節リンク膝継手２００においても、シリンダ装置６０として特殊なものを用いる必要がないので、比較的安価な構成で膝部１０の屈曲角度を検出できる。

第２実施形態では、制御装置１４が下腿部１２に設けられているが、制御装置１４がシリンダ装置６０に設けられてもよい。この場合、位置検出部５８と制御装置１４とが同一の部位に設けられているので、両者をつなぐ配線を簡単な構成にできる。

図６は、本発明の第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００の断面概略図である。第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００は、回転検出部２３６の構成が第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００と異なる。具体的には、多節リンク膝継手３００では、位置検出部７２が下部リンク部５２に対するシリンダ装置６０の傾斜角度θを検出するよう構成および配置されている。ここでは、シリンダ装置６０の長手方向（言い換えるとピストンロッド６４の伸縮方向）とｚ軸とがなす角を、シリンダ装置６０の傾斜角度θとする。

第３実施形態において、位置検出部７２は、下腿部１２に取り付けられる。位置検出部７２としては、例えばポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を用いることができる。

図７（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００において膝部１０が屈曲する様子を示す図である。図７（ａ）〜（ｄ）に示す膝部１０の屈曲角度は、それぞれ０°、４５°、９０°、１６０°である。膝部１０の屈曲角度の変化に応じて、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の傾斜角度θが変化する。第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００では、膝部１０の屈曲角度が大きくなるにつれて、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の傾斜角度θが小さくなる。

制御装置１４の角度検出部４２（図４参照）は、位置検出部７２の検出値から屈曲角度を求める。例えば膝部１０の屈曲角度と位置検出部７２の検出値との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照して位置検出部７２の検出値から膝部１０の屈曲角度を求めることができる。制御部４４（図４参照）は、屈曲角度に応じてシリンダ装置６０を制御して膝部１０の動きを補助する。

第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００においても、シリンダ装置６０として特殊なものを用いる必要がないので、比較的安価な構成で膝部１０の屈曲角度を検出できる。

また第３実施形態に係る多節リンク膝継手３００では、位置検出部７２と角度検出部４２（制御装置１４）とが同一の部位（下腿部１２）に設けられているので、配線を簡単な構成にできる。

上述の第３実施形態では、位置検出部７２を下腿部１２に取り付け、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の傾斜角度を検出しているが、位置検出部７２をシリンダ装置６０に取り付けて、下腿部１２に対するシリンダ装置６０の傾斜角度を検出してもよい。

図８は、本発明の第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００の断面概略図である。多節リンク膝継手４００は、膝部１０の動きを補助する補助駆動部としてロータリダンパ８０を備える点が第１実施形態に係る多節リンク膝継手１００と異なる。

ロータリダンパ８０は、回転軸８０ａ周りに回転可能な円盤状の回転部８０ｂと、回転部８０ｂの回転に抵抗力を与える減衰部（図示せず）とを含む。減衰部が付与する抵抗力は、制御装置１４の制御部４４により制御される。ロータリダンパ８０の回転軸８０ａは、ｘ軸と平行になるようにして下腿部１２に取り付けられている。

ロータリダンパ８０の回転部８０ｂは、ダンパリンク８２を介して、後部リンク２２と連結されている。より具体的には、ダンパリンク８２の一端が上軸８２ａによって後部リンク２２に回転可能に取り付けられ、ダンパリンク８２の他端が下軸８２ｂによってロータリダンパ８０の回転部８０ｂに回転可能に取り付けられる。

図９（ａ）〜（ｄ）は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００において膝部１０が屈曲する様子を示す図である。図９（ａ）〜（ｄ）に示す膝部１０の屈曲角度は、それぞれ０°、４５°、９０°、１６０°である。図９（ａ）〜（ｄ）から、下部リンク部５２に対して上部リンク部５０が回転すると、それに応じて後部リンク２２も回転し、その後部リンク２２の回転に応じてダンパリンク８２を介してロータリダンパ８０の回転部８０ｂが回転することが分かる。膝部１０の屈曲角度に応じて回転部８０ｂの回転に対する抵抗力を制御することにより、膝部１０の動きを補助することができる。

第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００は、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転角度を検出するための位置検出部８４を備える。位置検出部８４は、下腿部１２に取り付けられ、下腿部１２に対する回転部８０ｂの回転角度を検出する。位置検出部８４としては、例えばポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を用いることができる。

制御装置１４の角度検出部４２（図４参照）は、位置検出部８４の検出値から屈曲角度を求める。例えば膝部１０の屈曲角度と位置検出部８４の検出値との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照して位置検出部８４の検出値から膝部１０の屈曲角度を求めることができる。制御部４４（図４参照）は、屈曲角度に応じてロータリダンパ８０を制御して膝部１０の動きを補助する。

第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００においても、ロータリダンパ８０として特殊なものを用いる必要がないので、比較的安価な構成で膝部１０の屈曲角度を検出できる。

また第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００では、位置検出部８４と角度検出部４２（制御装置１４）とが同一の部位（下腿部１２）に設けられているので、配線を簡単な構成にできる。

上述の第４実施形態では、位置検出部８４を下腿部１２に取り付け、下腿部１２に対するロータリダンパ８０の回転角度を検出しているが、位置検出部８４をロータリダンパ８０に取り付けて、下腿部１２に対するロータリダンパ８０の回転角度を検出してもよい。

図１０は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００の第１変形例を示す。図８に示す実施形態では、ロータリダンパ８０と後部リンク２２とをダンパリンク８２で連結したが、ロータリダンパ８０は他のリンクに連結されてもよい。例えば、図１０に示すように、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂは、ダンパリンク８２を介して、上部リンク１６に設けられた上軸８２ａと連結されてもよい。

図１１は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００の第２変形例を示す。図８に示す実施形態では、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転角度を検出するための位置検出部８４として、下腿部１２に対する回転部８０ｂの回転角度を直接的に検出するポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を例示したが、他の方法を用いることもできる。

本第２変形例では、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂに溝８０ｃが形成されている。この溝８０ｃは、回転部８０ｂの外周面に、回転部８０ｂの回転方向に沿って円弧状に延びるように形成されている。溝８０ｃは、延在方向に沿って深さが変化するように形成されている。

また、本第２変形例に係る多節リンク膝継手４００では、位置検出部８４は、下腿部１２に取り付けられ、ロータリダンパ８０の溝８０ｃの底までの距離ｄを検出する。例えば位置検出部８４は赤外線センサや超音波センサであってよい。上記のように溝８０ｃの深さは延在方向に沿って深さが変化するように形成されているので、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転に応じて、位置検出部８４の検出値は変化する。例えば位置検出部８４の検出値と回転部８０ｂの回転角度との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照して位置検出部８４の検出値から回転部８０ｂの回転角度を間接的に検出できる。

図１２は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００の第３変形例を示す。本第３変形例では、位置検出部８４は、磁石８５と、磁石８５が発生させる磁場の強度を検出する磁気センサ８６とを備える。磁石８５は、例えば角型のアルニコ磁石であってよい。磁気センサ８６は、例えばホール素子であってよい。磁気センサ８６は、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂに設けられる。磁石８５は、下腿部１２に設けられる。

回転部８０ｂに設けられた磁気センサ８６は、下腿部１２に設けられた磁石８５との距離ｄに応じた検出値を出力する。磁石８５により形成される磁場の強度は、磁石８５から離れるにつれて小さくなる。従って、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転に応じて、磁気センサ８６の検出値は変化する。例えば磁気センサ８６の検出値と回転部８０ｂの回転角度との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照して磁気センサ８６の検出値から回転部８０ｂの回転角度を間接的に検出できる。

図１３は、第４実施形態に係る多節リンク膝継手４００の第４変形例を示す。本第４変形例では、位置検出部８４は、突当部材９０と、ケース９１と、ばね９２と、磁石９３と、ホール素子９４とを備える。

ケース９１は、上端が開放された収納空間を有する。ケース９１は、下腿部１２に固定される。ケース９１の収納空間内には、突当部材９０とばね９４が収納される。ばね９４は、突当部材９０の上部が収納空間から突出するように、突当部材９０を付勢している。磁石９３は突当部材９０に取り付けられる。ホール素子は、ケース９１に取り付けられ、磁石２６２との距離に応じた検出値を出力する。

また、本第４変形例では、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂに溝８０ｃが形成されている。この溝８０ｃは、回転部８０ｂの外周面に、回転部８０ｂの回転方向に沿って円弧状に延びるように形成されている。溝８０ｃは、延在方向に沿って深さが変化するように形成されている。位置検出部８４は、突当部材９０の上部が回転部８０ｂの溝８０ｃに嵌り込むように下腿部１２に取り付けられる。突当部材９０は、ばね９２により付勢されて溝８０ｃの底に突き当てられている。従って、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転に応じて、突当部材９０が移動する。

突当部材９０の移動により、突当部材９０に取り付けられた磁石９３とケース９１に取り付けられたホール素子９４との距離が変化する。すなわち、ロータリダンパ８０の回転部８０ｂの回転に応じて、ホール素子９４の検出値は変化する。例えばホール素子９４の検出値と回転部８０ｂの回転角度との関係を予め測定してテーブルを作成しておけば、該テーブルを参照してホール素子９４の検出値から回転部８０ｂの回転角度を間接的に検出できる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０膝部、１２下腿部、１４制御装置、１６上部リンク、１８下部リンク、２０前部リンク、２２後部リンク、４２角度検出部、４４制御部、５０上部リンク部、５２下部リンク部、５４前部リンク部、５６後部リンク部、５８，７２，８４位置検出部、６０シリンダ装置、６２シリンダチューブ、６４ピストンロッド、８０ロータリダンパ、８２ダンパリンク、８５，９３磁石、８６磁気センサ、９０突当部材、９１ケース、９２ばね、９４ホール素子、１００，２００，３００，４００多節リンク膝継手。

Claims

上部リンク部および下部リンク部を含む複数のリンク部を有する多節リンク機構により、前記上部リンク部が前記下部リンク部に対して回転する膝部と、
前記膝部の動きを補助する補助駆動部であって、前記上部リンク部の回転にしたがって移動するように設けられる補助駆動部と、
前記下部リンク部に対する前記補助駆動部の相対位置を検出する位置検出部と、
検出された前記補助駆動部の相対位置から前記膝部の屈曲角度を求める角度検出部と、
を備えることを特徴とする多節リンク膝継手。
前記位置検出部は、前記補助駆動部の相対位置として、前記下部リンク部に対する前記補助駆動部の距離を検出し、
前記角度検出部は、検出された前記距離から前記膝部の屈曲角度を求めることを特徴とする請求項１に記載の多節リンク膝継手。
前記位置検出部は、前記相対位置として、前記下部リンク部に対する前記補助駆動部の傾斜角度を検出し、
前記角度検出部は、検出された前記傾斜角度から前記膝部の屈曲角度を求めることを特徴とする請求項１に記載の多節リンク膝継手。
前記位置検出部は、前記相対位置として、前記下部リンク部に対する前記補助駆動部の回転角度を検出し、
前記角度検出部は、検出された前記回転角度から前記膝部の屈曲角度を求めることを特徴とする請求項１に記載の多節リンク膝継手。
前記位置検出部および前記角度検出部は、同一の部位に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の多節リンク膝継手。