JP2019206046A - アシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象者の持ち上げや持ち下げの動作時の腕の動きに干渉することなく、より軽量なアシスト装置を提供する。【解決手段】アシスト装置１Ｂは、対象者の少なくとも腰周りに装着される身体装着具２Ｂと、身体装着具２Ｂと対象者の大腿部とに装着される大腿ユニット４ＢＲ、４ＢＬと、アシストトルクを発生するアクチュエータを有するトルク発生部とを有し、身体装着具における対象者の腰よりも上方には、制御ボックス（３７Ｂ）が配置されており、制御ボックスには、トルク発生部と、トルク発生部を制御する制御手段と、が収容されており、制御ボックス内にて発生させたアシストトルクを、大腿ユニットに伝達する動力伝達部（７１Ｒ、３２ＢＲ、７２Ｒ、７３Ｒ、７４Ｒ）を有して、対象者の腰部に対する大腿部の相対的な動きをアシストすることで、対象者の腰部の負荷を軽減する。【選択図】図４６

Description

本発明は、対象者のアシスト対象身体部の動作を支援するアシスト装置に関する。

例えば特許文献１には、対象者の身体に装着され、対象者が荷物を持ち上げるときに上体を起こす動作を支援して対象者の腰への負担を軽減する動作支援装置が開示されている。動作支援装置は、腰ベルト、右肩ベルト、左肩ベルト、背中プレート、腰プレート、右本体部及び右大腿抑え部、左本体部及び左大腿抑え部等を有している。腰ベルトは対象者の腰周りに装着され、右肩ベルトは対象者の右肩を経由して一方端が腰ベルトの右前に接続されて他方端が腰ベルトの右後ろに接続され、左肩ベルトは対象者の左肩を経由して一方端が腰ベルトの左前に接続されて他方端が腰ベルトの左後ろに接続されている。また、右本体部は、右大腿抑え部を介して右大腿部の動作を支援するアシストトルクを発生する右駆動部が収容されて腰ベルトの右側（右腰部）に接続され、左本体部は、左大腿抑え部を介して左大腿部の動作を支援するアシストトルクを発生する左駆動部が収容されて腰ベルトの左側（左腰部）に接続されている。また、背中プレートは、対象者の両肩の間の背中の位置に配置され、右本体部及び左本体部と、右側方フレーム及び左側方フレームにて接続されている。また右側方フレームと左側方フレームの間には、背中フレームが配置されており、背中フレームには腰プレートが接続されている。そして右本体部、左本体部のそれぞれには、駆動部としてのモータ、電源、センサ等が収容されている。

特開２０１７−１５４２１０号公報

特許文献１に記載の動作支援装置は、対象者の右腰位置に配置された右本体部、及び、対象者の左腰位置に配置された左本体部、のそれぞれにモータ、電源、センサ等が収容されている。従って、右本体部と左本体部は、非常にかさばり、かつ、非常に重いものとなっている。右本体部と左本体部がかさばるので、対象者の右方向及び左方向への突出長さが長く、対象者が荷物の持ち上げ動作の際、対象者の腕の動きと右本体部または左本体部とが干渉する可能性があり、適切な動作支援を行うことができない可能性がある。また、右本体部と左本体部は、それぞれモータ、電源、センサ等を有し、それぞれ大きなケースに収容されて非常に重いので、大腿部の動作をアシストできても、その重量によって対象者の腰への負担の軽減効果が薄れてしまう可能性がある。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、対象者の持ち上げや持ち下げの動作時の腕の動きに干渉することなく、より軽量なアシスト装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、対象者の少なくとも腰周りに装着される身体装着具と、前記身体装着具と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援するアシストトルクを伝達する大腿ユニットと、前記アシストトルクを発生するアクチュエータを有するトルク発生部と、を有するアシスト装置であって、前記身体装着具における対象者の腰よりも上方には、制御ボックスが配置されており、前記制御ボックスには、前記トルク発生部と、前記トルク発生部を制御する制御手段と、が収容されており、前記制御ボックス内にて発生させたアシストトルクを、前記大腿ユニットに伝達する動力伝達部を有して、対象者の腰部に対する大腿部の相対的な動きをアシストすることで、対象者の腰部の負荷を軽減する、アシスト装置である。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るアシスト装置であって、前記動力伝達部は、ケーブルと、前記ケーブルの張力を調整する張力調整部と、を有している、アシスト装置である。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るアシスト装置であって、前記身体装着具は、対象者の腰周りに装着される腰サポート部を有し、前記大腿ユニットは、対象者の右大腿部に装着される右大腿ユニットと、対象者の左大腿部に装着される左大腿ユニットと、を有し、前記右大腿ユニットは、前記腰サポート部の右腰部に接続された右腰ベース部を介して前記腰サポート部に装着されており、前記左大腿ユニットは、前記腰サポート部の左腰部に接続された左腰ベース部を介して前記腰サポート部に装着されており、前記右腰ベース部と前記制御ボックスは、前記動力伝達部の一部である右フレームを介して接続されており、前記左腰ベース部と前記制御ボックスは、前記動力伝達部の一部である左フレームを介して接続されており、前記右フレーム及び前記左フレームは、前記アシスト装置を装着した対象者に対する前後方向の剛性よりも、前記対象者に対する左右方向の剛性のほうが弱い構造を有しており、前記対象者の腰幅に応じて左右方向において湾曲するように弾性変形する、アシスト装置である。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係るアシスト装置であって、前記大腿ユニットは、対象者の大腿部に接触する面を有する大腿装着部を有しており、前記大腿装着部には、対象者の大腿部の延びる方向である大腿延長方向に沿う複数のスリット部が形成されており、前記スリット部には、対象者の大腿部に巻回される大腿ベルトが挿通されており、前記スリット部に挿通された前記大腿ベルトが前記スリット部の前記大腿延長方向に沿ってスライド可能となるように、前記大腿ベルトの前記大腿延長方向の長さに対して前記スリット部の前記大腿延長方向の長さのほうが長く形成されている、アシスト装置である。

第１の発明によれば、対象者の腰よりも上方に配置した制御ボックスに、トルク発生部と制御手段とをまとめて収容しているので、対象者の右腰部、及び左腰部に、トルク発生部（モータ等）やバッテリが配置されていない。従って、対象者の右腰部、及び左腰部に、対象者の持ち上げや持ち下げの動作時の腕の動きに干渉するような、かさばるものが無い。また、右大腿部のアシスト用のトルク発生部と、左大腿部のアシスト用のトルク発生部と、を１つの制御ボックスにまとめて収容しているので、ケース等を共有することが可能となり、より軽量化することができる。

第２の発明によれば、動力伝達部を、シンプル、かつ、軽量に構成することができる。

第３の発明によれば、シンプル、かつ、右腰部及び左腰部にてかさばらない構成を実現することが可能である。しかも、対象者の腰幅に応じた調整を、右フレーム及び左フレームの弾性変形にて実現させることで、特別な腰幅調整機構を設ける必要が無くなり、小型軽量化をより向上させることができる。

第４の発明によれば、対象者の大腿部に巻回して固定した大腿ベルトが、対象者の上体に対する大腿部の回動角度に応じて、スリット部に沿って大腿延長方向にスライドできるので、大腿装着部に特別なスライド機構を設ける必要が無くなり、小型軽量化をより向上させることができる。

第１の実施の形態のアシスト装置の全体構成の例を説明する斜視図である。 図１のアシスト装置に対して、ジャケット部の一部を変更したアシスト装置の全体構成の例を説明する斜視図である。 図１に示すアシスト装置の分解斜視図である。 図１に示すアシスト装置における身体装着具の外観の例を説明する斜視図である。 図１に示すアシスト装置におけるアクチュエータユニットの外観の例を説明する斜視図である。 身体装着具の構成要素であるフレーム部の外観の例を説明する斜視図である。 身体装着具の構成要素である腰サポート部の外観の例を説明する斜視図である。 腰サポート部の構造の例を説明する展開図である。 身体装着具の構成要素であるバックパック部（及びフレーム部の一部）の外観の例を説明する斜視図である。 身体装着具の構成要素であるジャケット部を、バックパック部及びフレーム部に接続した状態の外観の例を説明する斜視図である。 ジャケット部の構造の例を説明する展開図である。 図１に示すアシスト装置における（右）アクチュエータユニットの斜視図である。 図１２に示す（右）アクチュエータユニットの別の例を説明する斜視図である。 大腿装着部（身体保持部）の周囲の構造を説明する斜視図である。 図１４に示す身体保持部に対して、膝下ベルトを追加した例を説明する図である。 図１３に示す（右）アクチュエータユニットにて、大腿装着部（身体保持部）の第３ジョイント部を、対象者の大腿部の前面に配置した例を説明する図である。 図１３に示す（右）アクチュエータユニットにて、大腿装着部（身体保持部）の第３ジョイント部を、対象者の大腿部の外側となる側面に配置した例を説明する図である。 図１３に示す（右）アクチュエータユニットにて、大腿装着部（身体保持部）の第３ジョイント部を、対象者の大腿部の背面に配置した例を説明する図である。 アクチュエータユニットの内部構造の例を説明する分解斜視図である。 アクチュエータユニットの内部構造の例を説明する断面図である。 アシスト装置を装着した対象者が背筋を伸ばしている直立状態を説明する図である。 図２１に示す状態から、対象者が前傾姿勢となり、仮想回動軸線回りにフレーム部等が回動した状態を説明する図である。 操作ユニットの外観の例を説明する図である。 制御装置の入出力を説明する図である。 操作ユニットからの、動作モード、ゲイン、増量速度、の変更（調整）を説明する図である。 制御装置にてアクチュエータユニットを制御する制御ブロック図である。 図２６に示した制御ブロック図に基づいた処理手順の全体を説明するフローチャートである。 図２７に示したフローチャートにおける［Ｓ１００：調整判定、入力処理、トルク変化量等計算］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 図２７に示したフローチャートにおける［Ｓ２００：動作種類判定］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 図２７に示したフローチャートにおける［ＳＤ０００Ｒ：（右）持ち下げ］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 対象者の持ち下げ作業の様子を説明する図である。 対象者トルク変化量・アシスト量特性の例を説明する図である。 前傾角度・持下トルク制限値特性の例を説明する図である。 対象者が持ち下げ作業を行った際、時間に対する、前傾角度及び持ち下げアシストトルクの変化の様子を説明する図である。 図２７に示したフローチャートにおける［ＳＵ０００：持ち上げ］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 図３５に示したフローチャートにおける［ＳＳ０００：動作状態判定］の処理の詳細を説明する状態遷移図である。 対象者が持ち上げ作業を行った際、動作状態の遷移に対する、前傾角度及び持ち上げアシストトルクの変化の様子を説明する図である。 図３５に示したフローチャートにおける［ＳＳ１００Ｒ：（右）増量速度の切り替え判定］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 時間・切替下限特性、時間・切替上限特性の例を説明する図である。 増量速度・遷移時間特性の例を説明する図である。 時間・アシスト量特性の例を説明する図である。 図３５に示したフローチャートにおける［ＳＳ１７０Ｒ：（右）アシストトルク算出］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 時間・持上トルク特性、前傾角度・持上最大トルク特性の例を説明する図である。 ゲイン・減衰係数特性の例を説明する図である。 アシスト比率・トルク減衰率特性の例を説明する図である。 第２の実施の形態のアシスト装置の全体構成の例を説明する斜視図である。 図４６に示すアシスト装置の分解斜視図である。 図４６に示すアシスト装置における身体装着具の外観の例を説明する斜視図である。 バックパック部の右駆動プーリから、右腰ベース部の右従動プーリへと、動力を伝達する動力伝達部を説明する図（側面図）である。 図４９におけるＡ−Ａ断面図である。 バックパック部の右駆動プーリから、右腰ベース部の右従動プーリへと、動力を伝達する動力伝達部を説明する図（正面図）である。 バックパック部内に収容されたトルク発生部の構成を説明する図である。 トルク発生部の構成の例を説明する分解斜視図である。 大腿ユニット、大腿装着部、大腿ベルト、の外観の例を説明する図である。 図４９に示すプーリとケーブルで構成した動力伝達部に対して、平行リンク機構で動力伝達部を構成した例を説明する図である。

以下、図１〜図４５を用いて第１の実施の形態のアシスト装置１（図１参照）の全体構造及び制御手段の処理手順等について説明し、図４６〜図５５を用いて第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂ（図４６参照）の全体構造について説明する。なお、第２の実施のアシスト装置１Ｂの制御手段の処理手順は、第１の実施の形態のアシスト装置１の制御手段の処理手順と同様であるので説明を省略する。第１の実施の形態のアシスト装置１は、電動モータ等のトルク発生部が、対象者の右腰部及び左腰部に装着された構造の例を示し、第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂは、電動モータ等のトルク発生部が、対象者の腰よりも上方に配置されたバックパック部３７Ｂ（図４６参照、制御ボックスに相当）に収容された構造の例を示している。

●［第１の実施の形態のアシスト装置１（図１〜図４５）］
以下、図１〜図２５に基づいて、アシスト装置１の全体構造について説明する。アシスト装置１は、例えば、対象者が荷物を持ち上げる際（あるいは荷物を持ち下げる際）に腰部に対する大腿部（あるいは大腿部に対する腰部）の回動をアシストしたり、対象者が歩行する際に腰部に対する大腿部の回動をアシストしたりする装置である。なお、各図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交しており、アシスト装置を装着した対象者から見て、Ｘ軸方向は前方向、Ｙ軸方向は左方向、Ｚ軸方向は上方向、に対応している。

●［アシスト装置１の全体構造（図１〜図３）］
図１は、アシスト装置１の全体の外観を示している。また図２は、図１における右腋ベルト２５Ｒと左腋ベルト２５Ｌを、密着ベルト２５ＲＬに変更したアシスト装置１Ａの全体の外観を示している。図２に示すアシスト装置１Ａ（及び身体装着具２Ａ、ジャケット部２０Ａ）は、図１に示すアシスト装置１（及び身体装着具２、ジャケット部２０）に対して、密着ベルト２５ＲＬが異なるのみである。従って、以下では図１に示すアシスト装置１について説明し、図２に示すアシスト装置１Ａについての説明は省略する。また図３は、図１に示すアシスト装置１の分解斜視図を示している。

図３の分解斜視図に示すように、アシスト装置１は、腰サポート部１０、ジャケット部２０、フレーム部３０、バックパック部３７、クッション３７Ｇ、右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌ等にて構成されている。そして腰サポート部１０、ジャケット部２０、フレーム部３０、バックパック部３７、クッション３７Ｇにて身体装着具２（図４参照）が構成され、右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌにてアクチュエータユニット４が構成されている。また、アシスト装置１は、対象者が、動作モード（持ち下げアシスト、持ち上げアシスト等）や、アシストトルクのゲインや、アシストトルクの増量速度の調整を行ったり、調整した状態等の確認を行ったりするための、操作ユニットＲ１（いわゆるリモコン）と、操作ユニットＲ１を収容する収容部Ｒ１Ｓを有している。

身体装着具２（図４参照）は、対象者の少なくとも腰周りに装着されるものである。右アクチュエータユニット４Ｒ及び左アクチュエータユニット４Ｌ（図５参照）は、身体装着具２と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援（アシスト）する。以下、身体装着具２とアクチュエータユニット４を順に説明する。

●［身体装着具２の外観（図４）］
図３及び図４に示すように、身体装着具２は、対象者の腰周りに装着される腰サポート部１０と、対象者の肩周り及び胸周りに装着されるジャケット部２０と、ジャケット部２０が接続されるフレーム部３０と、フレーム部３０に取り付けられたバックパック部３７及びクッション３７Ｇと、を有している。フレーム部３０は、対象者の背中及び腰周りに配置される。

●［フレーム部３０の全体構成（図３、図４、図６）］
フレーム部３０は、図３及び図６に示すように、メインフレーム３１と、右サブフレーム３２Ｒと、左サブフレーム３２Ｌ等を有している。メインフレーム３１は、図６に示すように、複数のベルト接続孔３１Ｈが上下方向に配置された支持体３１ＳＲ、３１ＳＬと、接続部３１Ｒ（右回動軸部）と、接続部３１Ｌ（左回動軸部）と、を有している。接続部３１Ｒには、右サブフレーム３２Ｒの一方端（上端）が接続され、接続部３１Ｌには、左サブフレーム３２Ｌの一方端（上端）が接続されている。接続部３１Ｒは、いわゆる円筒ダンパであり、同軸に配置された内筒と外筒とを有し、内筒と外筒との間には筒状弾性体が配置されている。そして外筒はメインフレーム３１に固定され、内筒には右サブフレーム３２Ｒの一方端（上端）が固定されている。同様に、接続部３１Ｌの外筒はメインフレーム３１に固定され、内筒には左サブフレーム３２Ｌの一方端（上端）が固定されている。これにより、右サブフレーム３２Ｒは回動軸線３１ＲＪ回りに回動可能であり、左サブフレーム３２Ｌは回動軸線３１ＬＪ回りに回動可能である。

また図１に示すように、右サブフレーム３２Ｒの下端部は、右アクチュエータユニット４Ｒの接続部４１ＲＳに接続（固定）され、左サブフレーム３２Ｌの下端部は、左アクチュエータユニット４Ｌの接続部４１ＬＳに接続（固定）される。

●［腰サポート部１０の全体構成（図３、図４、図７、図８）］
腰サポート部１０は、図７及び図８に示すように、対象者の右半身の腰周りに装着される右腰装着部１１Ｒと、対象者の左半身の腰周りに装着される左腰装着部１１Ｌとを有している。図８に示すように、右腰装着部１１Ｒと左腰装着部１１Ｌは、背面腰ベルト１６Ａ、臀部上ベルト１６Ｂ、臀部下ベルト１６Ｃにて接続されている。

腰サポート部１０は、図１及び図３に示すように、ジャケット部２０の連結部２９ＲＳと連結される連結リング１９ＲＳを有する連結ベルト１９Ｒと、ジャケット部２０の連結部２９ＬＳと連結される連結リング１９ＬＳを有する連結ベルト１９Ｌとを有している。また図３に示すように、腰サポート部１０は、仮想回動軸線１５Ｙと交差する位置に、右アクチュエータユニット４Ｒの連結部４０ＲＳに接続するための取付孔１５Ｒと、左アクチュエータユニット４Ｌの連結部４０ＬＳに接続するための取付孔１５Ｌとを有している。

また図８に示すように、右腰装着部１１Ｒにおける対象者の背面側となる位置は、切欠部１１ＲＣが形成されて、右腰部１１ＲＡと右臀部１１ＲＢとに分割されている。左腰装着部１１Ｌにおける対象者の背面側となる位置は、切欠部１１ＬＣが形成されて、左腰部１１ＬＡと左臀部１１ＬＢとに分割されている。

また図７及び図８に示すように、腰サポート部１０は、右腰締めベルト１３ＲＡ、腰ベルト保持部材１３ＲＢ（腰バックル）、左腰締めベルト１３ＬＡ、腰ベルト保持部材１３ＬＢ（腰バックル）、右骨盤上ベルト１７ＲＡ、右骨盤下ベルト１７ＲＢ、左骨盤上ベルト１７ＬＡ、左骨盤下ベルト１７ＬＢ、右上ベルト保持部材１７ＲＣ（右上コキ）、右下ベルト保持部材１７ＲＤ（右下コキ）、引張部１３ＲＡＨ、左上ベルト保持部材１７ＬＣ（左上コキ）、左下ベルト保持部材１７ＬＤ（左下コキ）、引張部１３ＬＡＨ等、対象者の腰周りにズレることなく密着させるための、長さを調整可能な種々のベルト等を有している。

●［バックパック部３７、及びバックパック部３７の周辺の構成（図３、図４、図９、図１０）］
バックパック部３７は、図３に示すように、フレーム部３０の上端部となるメインフレーム３１に取り付けられている。そしてメインフレーム３１またはバックパック部３７には、ジャケット部２０の右肩ベルト２４Ｒ、右腋ベルト２５Ｒ、左肩ベルト２４Ｌ、左腋ベルト２５Ｌが接続されている。

バックパック部３７は、図９及び図１０に示すように、シンプルな箱状の形状を有し、制御装置や電源ユニットや通信手段等が収容されている。バックパック部３７は、図９に示すように、メインフレーム３１の側に背当て部３７Ｃを有している。そして背当て部３７Ｃは、メインフレーム３１に固定されている。メインフレーム３１における対象者の背中側の両肩に対向する位置には、複数のベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部に相当）が上下方向に配置された支持体３１ＳＲ、３１ＳＬが設けられている。つまり、ベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）は、対象者の体格に応じて、フレーム部３０に対するジャケット部２０の高さ方向の位置を調整可能とするように、複数設けられている。従って、対象者の体格に合わせてジャケット部２０の高さを適切な位置に調整できる。

また、対象者の上半身が前に傾いた場合であっても、背中に接触するクッション３７Ｇ（または背当て部３７Ｃ）を、対象者の肩から腰の方向へと長くすることで、アシストトルクを出力するアクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）を適切に支持することができる。さらに、対象者の上半身が左右に傾いた場合であっても、対象者の背中の曲がり中心にクッション３７Ｇ（または背当て部３７Ｃ）が接触することで、アシストトルクを出力するアクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）をより適切に支持することができる（支持剛性が高くなる）。

また、支持体３１ＳＲのいずれかのベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）には、図１０に示すように、右肩ベルト２４Ｒのベルト接続部２４ＲＳが接続される。同様に、支持体３１ＳＬのいずれかのベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）には、図１０に示すように、左肩ベルト２４Ｌのベルト接続部２４ＬＳが接続される。なお、支持体３１ＳＲ、３１ＳＬは、バックパック部３７に設けられていてもよい。

バックパック部３７の下端の左右には、図９及び図１０に示すように、ベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬが設けられている。ベルト接続部３７ＦＲには、図１０に示すように、右腋ベルト２５Ｒのベルト接続部２５ＲＳが接続される。同様に、ベルト接続部３７ＦＬには、図１０に示すように、左腋ベルト２５Ｌのベルト接続部２５ＬＳが接続される。なお、ベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬは、メインフレーム３１に設けられていてもよい。

●［ジャケット部２０の全体構成（図３、図４、図１０、図１１）］
ジャケット部２０は、図４に示すように、対象者の右半身の胸周りに装着される右胸装着部２１Ｒと、対象者の左半身の胸周りに装着される左胸装着部２１Ｌとを有している。右胸装着部２１Ｒは、左胸装着部２１Ｌと、例えば面ファスナ２１Ｆや、バックル２１Ｂによって接続されており、対象者へのジャケット部２０の着脱を容易にしている。

右胸装着部２１Ｒは、メインフレーム３１（またはバックパック部３７）のベルト接続孔３１Ｈに接続される右肩ベルト２４Ｒ及びベルト接続部２４ＲＳと、バックパック部３７（またはメインフレーム３１）のベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬに接続される右腋ベルト２５Ｒ及びベルト接続部２５ＲＳと、を有している。また、左胸装着部２１Ｌは、メインフレーム３１（またはバックパック部３７）に接続される左肩ベルト２４Ｌ及びベルト接続部２４ＬＳと、バックパック部３７（またはメインフレーム３１）に接続される左腋ベルト２５Ｌ及びベルト接続部２５ＬＳと、を有している。また図１１に示すように、右胸装着部２１Ｒは、右腰装着部１１Ｒと連結するための連結ベルト２９Ｒ及び連結部２９ＲＳを有しており、左胸装着部２１Ｌは、左腰装着部１１Ｌと連結するための連結ベルト２９Ｌ及び連結部２９ＬＳを有している。

また図１０及び図１１に示すように、ジャケット部２０は、固定部２８Ｒ、固定部２８Ｌ、右肩ベルト２３Ｒ、右肩ベルト保持部材２３ＲＫ（右肩コキ）、左肩ベルト２３Ｌ、左肩ベルト保持部材２３ＬＫ（左肩コキ）、右腋ベルト２６Ｒ、右腋ベルト保持部材２６ＲＫ（右腋コキ）、左腋ベルト２６Ｌ、左腋ベルト保持部材２６ＬＫ（左腋コキ）等、対象者の胸周りにズレることなく密着させるための、長さを調整可能な種々のベルト等を有している。

●［右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌの全体構成（図３、図５、図１２〜図１８）］
図５は、図３に示す右アクチュエータユニット４Ｒと、左アクチュエータユニット４Ｌの外観を示している。なお、左アクチュエータユニット４Ｌは、右アクチュエータユニット４Ｒを左右対称としたものであるので、以降の説明では、左アクチュエータユニット４Ｌについては説明を省略する。

図５に示すように、右アクチュエータユニット４Ｒは、トルク発生部４０Ｒと、トルク伝達部である出力リンク５０Ｒと、を有している。トルク発生部４０Ｒは、アクチュエータベース部４１Ｒと、カバー４１ＲＢと、連結ベース４ＡＲと、を有している。図５に示すように、出力リンク５０Ｒは、アシスト対象身体部（この場合、大腿部）の関節（この場合、股関節）回りに回動してアシスト対象身体部（この場合、大腿部）に装着される。なお、出力リンク５０Ｒを介してアシスト対象身体部の回動をアシストするアシストトルクは、トルク発生部４０Ｒ内の電動モータ（アクチュエータ）にて発生される。

出力リンク５０Ｒは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２Ｒと、第３リンク５３Ｒと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）と、を有している。アシストアーム５１Ｒは、トルク発生部４０Ｒ内の電動モータによって発生したアシストトルクと、対象者の大腿部の動作による対象者トルクと、が合成された合成トルクによって、回動軸線４０ＲＹ回りに回動する。アシストアーム５１Ｒの先端には第２リンク５２Ｒの一方端が回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能に接続され、第２リンク５２Ｒの他方端には第３リンク５３Ｒの一方端が回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能に接続されている。そして第３リンク５３Ｒの他方端には、第３ジョイント部５３ＲＳ（この場合、球面ジョイント）を介して大腿装着部５４Ｒが接続されている。

次に図５、図１２〜図１８を用いて、右アクチュエータユニット４Ｒのリンク機構の詳細について説明する。リンク機構の例として、図１２に示す出力リンク５０Ｒの例と、図１３に示す出力リンク５０ＲＡの例について説明する。

図１２に示す出力リンク５０Ｒは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２Ｒと、第３リンク５３Ｒと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）とが、それぞれジョイント部にて連結されて構成されることで、複数の連結部材にて構成されている。なお、図１２に示す大腿装着部５４Ｒは、図１４に示す大腿ベルト５５Ｒの記載を省略している。

アシストアーム５１Ｒの先端には、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能となるように、第２リンク５２Ｒの一方端が、第１ジョイント部５１ＲＳにて連結されている。第１ジョイント部５１ＲＳは、アシストアーム５１Ｒに対して第２リンク５２Ｒを、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能な自由度１を有する連結構造とされている。

第２リンク５２Ｒの他方端には、回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能となるように、第３リンク５３Ｒの一方端が、第２ジョイント部５２ＲＳにて連結されている。第２ジョイント部５２ＲＳは、第２リンク５２Ｒに対して第３リンク５３Ｒを、回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能な自由度１を有する連結構造とされている。

第３リンク５３Ｒの他方端は、第３ジョイント部５３ＲＳ（図１４の例では球面ジョイント）にて大腿装着部５４Ｒと連結されている。従って、第３リンクと大腿装着部５４Ｒ（身体保持部）との間の第３ジョイント部５３ＲＳは、自由度３の連結構造とされている。以上より、図１２に示す出力リンク５０Ｒの自由度の総数は、１＋１＋３＝５である。

なお、出力リンク５０Ｒの自由度の総数は、３以上であればよい。例えば、図１４に示すように、第３リンク５３Ｒの他方端に対して、回動軸線５３ＲＪ回りに大腿装着部５４Ｒが回動可能となるように第３ジョイント部５３ＲＳを構成してもよい。図１４の例では、第３ジョイント部５３ＲＳは、第３リンク５３Ｒに対して大腿装着部５４Ｒを、回動軸線５３ＲＪ回りに回動可能な自由度１を有する連結構造とされている。従って、この場合の出力リンクの自由度の総数は、第１ジョイント部５１ＲＳの自由度が「１」、第２ジョイント部５２ＲＳの自由度が「１」であるので、１＋１＋１＝３となる。なお、第２リンクや第３リンクの回動範囲を制限するストッパを設けると、より好ましい。

なお、図１４に示すように、第３リンク５３Ｒに連結されて対象者の大腿部に装着される大腿装着部５４Ｒと、対象者の大腿部を一周するように大腿装着部５４Ｒに設けられて伸縮可能な大腿ベルト５５Ｒと、にて身体保持部が構成されている。大腿ベルト５５Ｒは伸縮する弾性体で形成されており、一方端の側は大腿装着部５４Ｒに固定され、他方端の側は面ファスナ５５ＲＭとされている。また大腿装着部５４Ｒにおける大腿ベルト５５Ｒの他方端の側と対向する位置には、面ファスナ５４ＲＭが設けられている。

また図１４は大腿装着部５４Ｒ及び大腿ベルト５５Ｒにて身体保持部を構成した例を示しているが、図１５は大腿装着部５４Ｒ及び大腿ベルト５５Ｒと、膝下ベルト５７Ｒと、にて身体保持部を構成した例を示している。図１５に示すように、大腿ベルト５５Ｒは、対象者の膝上部の大腿部を一周するように大腿装着部５４Ｒに設けられている。また膝下ベルト５７Ｒは、対象者の膝下部を一周するように設けられている。また、膝下ベルト５７Ｒは、大腿ベルト５５Ｒと同じ材質で形成され、大腿ベルト５５Ｒと同様、面ファスナを有して膝下部に密着される。そして大腿ベルト５５Ｒと膝下ベルト５７Ｒは、対象者の膝の裏側において、対象者の大腿部から足先方向に延びる連結部材５６Ｒにて連結されている。連結部材５６Ｒは、対象者の膝の裏に配置され、対象者の膝の曲げ伸ばしに追従して曲がることが可能な材質とされている。このように、大腿ベルト５５Ｒは対象者の膝上側に密着されて保持され、膝下ベルト５７Ｒは対象者の膝下側に密着されて保持される。

図１３に示す出力リンク５０ＲＡは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２ＲＡ（及び第２ジョイント部５２ＲＳ）と、第３リンク５３ＲＡと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）とが、それぞれジョイント部にて連結されて構成されることで、複数の連結部材にて構成されている。なお、図１３に示す大腿装着部５４Ｒは、図１４に示す大腿ベルト５５Ｒの記載を省略している。

アシストアーム５１Ｒの先端には、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能となるように、第２リンク５２ＲＡの端部が、第１ジョイント部５１ＲＳにて連結されている。第１ジョイント部５１ＲＳは、アシストアーム５１Ｒに対して第２リンク５２ＲＡを、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能な自由度１を有する連結構造とされている。

第２リンク５２ＲＡと第２ジョイント部５２ＲＳは一体化されており、第２リンク５２ＲＡには、長手方向であるスライド軸線５２ＲＳＪに沿って往復スライド可能な第３リンク５３ＲＡの一方端の側が、第２ジョイント部５２ＲＳにて連結されている。第２ジョイント部５２ＲＳは、第２リンク５２ＲＡに対して第３リンク５３ＲＡを、スライド軸線５２ＲＳＪに沿ってスライド可能な自由度１を有する連結構造とされている。

第３ジョイント部５３ＲＳ（図１３の例では球面ジョイント）にて大腿装着部５４Ｒと連結されている。従って、第３リンク５３ＲＡと大腿装着部５４Ｒ（身体保持部）との間の第３ジョイント部５３ＲＳは、自由度３の連結構造とされている。以上より、図１３に示す出力リンク５０ＲＡの自由度の総数は、１＋１＋３＝５である。

なお自由度の総数は３以上であればよいので、図１４に示すように、第３ジョイント部を、大腿装着部５４Ｒが回動軸線５３ＲＪ回りに回動可能となるように自由度１の連結構造としてもよい。なお、第２リンク５２ＲＡの回動範囲や第３リンク５３ＲＡのスライド範囲を制限するストッパを設けると、より好ましい。

また、図１６〜図１８は、図１２に示すリンク機構において、第３リンク５３ＲＡと大腿装着部５４Ｒとの連結部である第３ジョイント部５３ＲＳの位置を、対象者の大腿部の前面に配置した例（図１６）、対象者の大腿部の外側となる側面に配置した例（図１７）、対象者の大腿部の背面に配置した例（図１８）、を説明する図である。第３ジョイント部５３ＲＳの位置は、対象者の大腿部の前面、側面、背面、のいずれであってもよい。

●［右アクチュエータユニット４Ｒにおけるトルク発生部４０Ｒの内部構造（図１９、図２０）］
次に、図１９及び図２０を用いて、トルク発生部４０Ｒ（図５参照）のカバー４１ＲＢに収容されている各部材について説明する。なお図２０は、図１９におけるＡ−Ａ断面図である。図１９及び図２０に示すように、カバー４１ＲＢ内には、減速機４２Ｒ、プーリ４３ＲＡ、伝達ベルト４３ＲＢ、フランジ部４３ＲＤを有するプーリ４３ＲＣ、渦巻バネ４５Ｒ、軸受４６Ｒ、電動モータ４７Ｒ（アクチュエータ）、サブフレーム４８Ｒ等が収容されている。またカバー４１ＲＢの外側には、軸部５１ＲＡを有するアシストアーム５１Ｒが配置されている。

また、アクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）におけるフレーム部３０に近い部分に、アクチュエータ駆動用、制御用、通信用、の各ケーブルの取出口３３ＲＳ、３３ＬＳ（接続口）が設けられている。そして、ケーブルの取出口３３ＲＳ、３３ＬＳに接続されたケーブル（図示省略）は、フレーム部３０に沿って配置され、バックパック部３７に接続される。

なお、トルク発生部４０Ｒは、図２０に示すように、電動モータ４７Ｒ等を搭載したサブフレーム４８Ｒが取り付けられたアクチュエータベース部４１Ｒと、アクチュエータベース部４１Ｒの一方側に取り付けられるカバー４１ＲＢと、アクチュエータベース部４１Ｒの他方側に取り付けられる連結ベース４ＡＲと、を有している。連結ベース４ＡＲには、回動軸線４０ＲＹ回りに回動可能な連結部４０ＲＳが設けられている。

図１９及び図２０に示すように、アクチュエータベース部４１Ｒに対するアシストアーム５１Ｒの回動角度を検出する出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ（回動角度センサ等）が、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢに接続されたプーリ４３ＲＡに接続されている。出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、例えばエンコーダや角度センサであり、回転角度に応じた検出信号を制御装置６１（図２４参照）に出力する。また電動モータ４７Ｒには、モータ軸（出力軸に相当）の回転角度を検出可能なモータ回転角度検出手段４７ＲＳが設けられている。モータ回転角度検出手段４７ＲＳは、例えばエンコーダや角度センサであり、回転角度に応じた検出信号を制御装置６１（図２４参照）に出力する。

図１９に示すように、サブフレーム４８Ｒには、減速機４２Ｒの減速機ハウジング４２ＲＣを固定する貫通孔４８ＲＡと、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡを挿通する貫通孔４８ＲＢと、が形成されている。アシストアーム５１Ｒの軸部５１ＲＡは、減速機４２Ｒの減速軸４２ＲＡの穴部４２ＲＤに嵌め込まれ、減速機４２Ｒの減速機ハウジング４２ＲＣはサブフレーム４８Ｒの貫通孔４８ＲＡに固定される。これにより、アシストアーム５１Ｒは、アクチュエータベース部４１Ｒに対して、回動軸線４０ＲＹ回りに回動可能に支持され、減速軸４２ＲＡと一体となって回動する。また、電動モータ４７Ｒはサブフレーム４８Ｒに固定され、出力軸４７ＲＡはサブフレーム４８Ｒの貫通孔４８ＲＢに挿通されている。サブフレーム４８Ｒは、ボルト等の締結部材にて、アクチュエータベース部４１Ｒの取付部４１ＲＨに固定される。

図１９に示すように、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢには、プーリ４３ＲＡが接続され、プーリ４３ＲＡには出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳが接続されている。そして出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳには、サブフレーム４８Ｒに固定される支持部材４３ＲＴが接続されている。これにより、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、サブフレーム４８Ｒに対する（すなわち、アクチュエータベース部４１Ｒに対する）増速軸４２ＲＢの回動角度を検出することができる。しかも、アシストアーム５１Ｒの回動角度は、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢによって増加された回動角度となるので、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ及び制御装置は、より高い分解能にて、アシストアーム５１Ｒの回動角度を検出することができる。出力リンクの回動角度をより高い分解能で検出することで、制御装置は、より高精度な制御を実行することができる。なお、アシストアーム５１Ｒの軸部５１ＲＡ、減速機４２Ｒ、プーリ４３ＲＡ、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、回動軸線４０ＲＹに沿って同軸となるように配置されている。

減速機４２Ｒは、減速比ｎ（１＜ｎ）が設定されており、減速軸４２ＲＡが回動角度θだけ回動された場合に、増速軸４２ＲＢを回動角度ｎθだけ回動させる。また減速機４２Ｒは、増速軸４２ＲＢが回動角度ｎθだけ回動された場合に、減速軸４２ＲＡを回動角度θだけ回動させる。減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢが接続されたプーリ４３ＲＡと、プーリ４３ＲＣには、伝達ベルト４３ＲＢが掛けられている。従って、アシストアーム５１Ｒからの対象者トルクは増速軸４２ＲＢを介してプーリ４３ＲＣに伝達され、電動モータ４７Ｒからのアシストトルクは、渦巻バネ４５Ｒとプーリ４３ＲＣを介して増速軸４２ＲＢに伝達される。

渦巻バネ４５Ｒは、バネ定数Ｋｓを有し、中心側に内側端部４５ＲＣ、外周側に外側端部４５ＲＡを有する渦巻き形状を有している。渦巻バネ４５Ｒの内側端部４５ＲＣは、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡに形成された溝部４７ＲＢに嵌め込まれている。渦巻バネ４５Ｒの外側端部４５ＲＡは、円筒状に巻回されて、プーリ４３ＲＣのフランジ部４３ＲＤに設けられた伝達軸４３ＲＥが嵌め込まれ、当該伝達軸４３ＲＥにて支持されている（プーリ４３ＲＣは、フランジ部４３ＲＤと伝達軸４３ＲＥが一体とされている）。プーリ４３ＲＣは、回動軸線４７ＲＹ回りに回動可能に支持され、一体とされたフランジ部４３ＲＤの外周縁部の近傍には、渦巻バネ４５Ｒの側に突出する伝達軸４３ＲＥが設けられている。伝達軸４３ＲＥは、渦巻バネ４５Ｒの外側端部４５ＲＡに嵌め込まれ、外側端部４５ＲＡの位置を回動軸線４７ＲＹ回りに移動させる。また、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡとプーリ４３ＲＣとの間には、軸受４６Ｒが設けられている。つまり、プーリ４３ＲＣに出力軸４７ＲＡは固定されておらず、出力軸４７ＲＡは、プーリ４３ＲＣに対して自由に回転できる。プーリ４３ＲＣは、渦巻バネ４５Ｒを介して電動モータ４７Ｒから回転駆動される。以上の構成にて、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡ、軸受４６Ｒ、フランジ部４３ＲＤを有するプーリ４３ＲＣ、渦巻バネ４５Ｒ、は回動軸線４７ＲＹに沿って同軸となるように配置されている。

渦巻バネ４５Ｒは、電動モータ４７Ｒから伝達されたアシストトルクを蓄えるとともに、対象者の大腿部の動作によってアシストアーム５１Ｒと減速機４２Ｒとプーリ４３ＲＡ及びプーリ４３ＲＣを経由して伝達された対象者トルクを蓄え、その結果として、アシストトルクと対象者トルクとを合成した合成トルクを蓄える。そして、渦巻バネ４５Ｒに蓄えられた合成トルクは、プーリ４３ＲＣ及びプーリ４３ＲＡと減速機４２Ｒを介してアシストアーム５１Ｒを回動させる。以上の構成により、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡは、出力軸４７ＲＡの回転角度を減量する減速機４２Ｒを介して出力リンク（図１９の場合、アシストアーム５１Ｒ）に接続されている。

渦巻バネ４５Ｒに蓄えられている合成トルクは、無負荷状態からの角度変化量とバネ定数に基づいて求められ、例えば、アシストアーム５１Ｒの回動角度（出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳにて求められる）と、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡの回転角度（モータ回転角度検出手段４７ＲＳにて求められる）と、渦巻バネ４５Ｒのバネ定数Ｋｓと、に基づいて求められる。そして求められた合成トルクから対象者トルクが抽出され、当該対象者トルクに応じたアシストトルクが電動モータから出力される。

また図２０に示すように、右アクチュエータユニットのトルク発生部４０Ｒは、回動軸線４０ＲＹ（すなわち仮想回動軸線１５Ｙ）回りに回動可能な連結部４０ＲＳを有している。そして連結部４０ＲＳは、図３及び図１に示すように、腰サポート部１０の取付孔１５Ｒを介してボルト等の連結部材にて連結（固定）される。また、図３及び図１に示すように、右アクチュエータユニット４Ｒの接続部４１ＲＳには、フレーム部３０の右サブフレーム３２Ｒの下端部が接続（固定）される。同様に、左アクチュエータユニットのトルク発生部４０Ｌの連結部４０ＬＳは、腰サポート部１０の取付孔１５Ｌを介してボルト等の連結部材にて連結（固定）され、左アクチュエータユニット４Ｌの接続部４１ＬＳには、フレーム部３０の左サブフレーム３２Ｌの下端部が接続（固定）される。つまり、図３において、右アクチュエータユニット４Ｒのトルク発生部４０Ｒに、腰サポート部１０とフレーム部３０が固定され、左アクチュエータユニット４Ｌのトルク発生部４０Ｌに、腰サポート部１０とフレーム部３０が固定される。そして右アクチュエータユニット４Ｒと左アクチュエータユニット４Ｌとフレーム部３０は一体とされ、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動可能な連結部４０ＲＳ、４０ＬＳにて、腰サポート部１０に対して回動可能である（図２１、図２２参照）。

●［操作ユニットＲ１の外観と構成等（図２３〜図２５）］
次に図２３〜図２５を用いて、対象者がアシスト装置１のアシスト状態を容易に調整等するための操作ユニットＲ１について説明する。図２４に示すように、操作ユニットＲ１は、バックパック部３７（図１参照）内の制御装置６１と有線または無線の通信回線Ｒ１Ｔにて接続されている。操作ユニットＲ１の制御装置Ｒ１Ｅは、通信手段Ｒ１ＥＡを介して制御装置６１と情報の送受信が可能であり、制御装置６１は、通信手段６４を介して操作ユニットＲ１内の制御装置Ｒ１Ｅと情報の送受信が可能である。なお、図１に示すように、対象者は、操作ユニットＲ１を操作しない場合、例えば、ジャケット部２０に設けられたポケット等の収容部Ｒ１Ｓに収容しておくことができる（図１参照）。

図２３に示すように、操作ユニットＲ１は、メイン操作部Ｒ１Ａ、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤ、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤ、表示部Ｒ１Ｄ等を有している。なお、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤはゲイン変更手段に相当しており、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵと増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤは増量速度変更手段に相当している。また図２４に示すように、操作ユニットＲ１内には、制御装置Ｒ１Ｅ、操作ユニット用電源Ｒ１Ｆ等を有している。なお、メイン操作部Ｒ１Ａ、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤ、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤは、操作ユニットＲ１が収容部Ｒ１Ｓ（図１参照）に収容されている際の誤操作を防止するために、配置されている面から突出していないことが好ましい。

メイン操作部Ｒ１Ａは、対象者からの操作によって、アシスト装置１によるアシスト制御の開始と停止を行うためのスイッチである。なお図２４に示すように、アシスト装置１そのもの（全体）の起動と停止を行うための主電源スイッチ６５が、例えばバックパック部３７に設けられており、主電源スイッチ６５がＯＮ側に操作されると、制御装置６１及び制御装置Ｒ１Ｅが起動し、主電源スイッチ６５がＯＦＦ側に操作されると、制御装置６１及び制御装置Ｒ１Ｅの動作が停止される。図２３に示すように、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＢには、現在のアシスト装置の運転状態がＯＮ（運転）であるかＯＦＦ（停止）であるかが表示される。

ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクのゲインを大きくするスイッチであり、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクのゲインを小さくするスイッチである。例えば図２５の「操作ユニットゲイン」に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵが操作される毎に、記憶しているゲイン番号を１つずつ増加し、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤが操作される毎に、ゲイン番号を１つずつ減少する。図２５の例では、ゲイン番号が０〜３の４個の例を示しているが、４個に限定されるものではない。図２４に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＣに、現在のゲイン番号に応じた表示を行う。

なお、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを、例えば５［ｓｅｃ］以上長押しした場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、動作モード切替スイッチとして機能する。ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを長押しした場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを押す毎に、図２５の「操作ユニット動作モード」に示すように、動作モード（モード番号）が「１（持ち下げアシスト）」――＞「２（自動調整持ち上げアシスト）」――＞「３（手動調整持ち上げアシスト）」へと、順番に切り替わる。この場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、動作切替手段に相当している。図２３に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＢに、現在の動作モードに応じた表示を行う。なお、「歩行」モードは、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵから指示することはできないが、制御装置６１が、対象者が「歩行」していることを認識した場合に、自動的に切り替わる動作モードである。

増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクの増量速度を速くするスイッチであり、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクの増量速度を遅くするスイッチである。例えば図２５の「操作ユニット増量速度」に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵが操作される毎に、記憶している速度番号を１つずつ増加し、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤが操作される毎に、速度番号を１つずつ減少する。図２５の例では、速度番号が−１〜４の６個の例を示しているが、６個に限定されるものではない。図２４に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＤに、現在の速度番号に応じた表示を行う。

そして操作ユニットＲ１の制御装置Ｒ１Ｅは、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］〜数１００［ｍｓ］間隔）、または、メイン操作部Ｒ１ＡとゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵと増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤのいずれかが操作される毎に、通信手段Ｒ１ＥＡ（図２４参照）を介して操作情報を送信する。操作情報には、上記の停止指示または起動指示、モード番号、ゲイン番号、速度番号等が含まれている。

バックパック部３７の制御装置６１は、操作情報を受信すると、受信した操作情報を記憶し、アシスト装置の駆動に用いる電源ユニット６３の電池の状態を示す電池情報と、アシスト状態を示すアシスト情報等を含む応答情報を、通信手段６４（図２４参照）を介して送信する。なお、応答情報に含まれている電池情報には、電源ユニット６３の残量等が含まれており、応答情報に含まれているアシスト情報には、例えばアシスト装置に異常が発見された場合には異常の内容を示すエラー情報が含まれている。図２４に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＡに、電池残量等を表示し、エラー情報が含まれていた場合は、表示部Ｒ１Ｄのいずれかの位置に、エラー情報を表示する。

また、制御装置Ｒ１Ｅからの操作情報を受信した制御装置６１（図２４参照）は、受信した操作情報に起動指示が含まれていた場合にはアシスト装置を起動し、受信した操作情報に停止指示が含まれていた場合にはアシスト装置を停止する。また制御装置６１は、例えば図２５の「制御装置動作モード」に示すように、受信したモード番号に対応させて動作モードを記憶する。また制御装置６１は、例えば図２５の「制御装置ゲイン」に示すように、ゲイン番号に対応させてゲインＣ_pの値（０〜３）を記憶し、速度番号に対応させて（右）増量速度Ｃ_s、_R（右用速度番号：−１〜４）、（左）増量速度Ｃ_s、_L（左用速度番号：−１〜４）を記憶する。上述した動作モード、Ｃ_p、Ｃ_s、_R、Ｃ_s、_L、は、以降に説明する処理手順にて使用される。

以上に説明したように、操作ユニットＲ１の操作によって、対象者は、所望するアシスト状態とするための調整を、容易に行うことができる。また、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄに電池残量やエラー情報等を表示させるので、対象者は、アシスト装置の状態を容易に把握することができる。なお、表示部Ｒ１Ｄに表示される各種の情報の形態は、図２３の例に限定されるものではない。

●［制御装置６１の入出力（図２４）］
制御装置６１は、図２４に示すように、バックパック部３７内に収容されている。図２４に示す例では、バックパック部３７内に、制御装置６１、モータドライバ６２、電源ユニット６３等が収容されている。制御装置６１は、例えば制御手段６６（ＣＰＵ）や、記憶手段６７（制御プログラム等を格納）を有している。なお制御装置６１は、後述する調整判定部６１Ａ、入力処理部６１Ｂ、トルク変化量等計算部６１Ｃ、動作種類判定部６１Ｄ、選択部６１Ｅ、持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆ、持ち上げアシストトルク計算部６１Ｇ、歩行アシストトルク計算部６１Ｈ、制御指令値計算部６１Ｉ、通信手段６４等を有している。モータドライバ６２は、制御装置６１からの制御信号に基づいて、電動モータ４７Ｒを駆動する駆動電流を出力する電子回路である。電源ユニット６３は、例えばリチウム電池であり、制御装置６１とモータドライバ６２に電力を供給する。なお通信手段６４の動作等については後述する。

制御装置６１には、操作ユニットＲ１からの操作情報と、モータ回転角度検出手段４７ＲＳからの検出信号（電動モータ４７Ｒの実モータ軸角度θ_rMに応じた検出信号）と、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳからの検出信号（アシストアーム５１Ｒの実リンク角度θ_Lに応じた検出信号）等が入力されている。制御装置６１は、入力された信号に基づいて、電動モータ４７Ｒの回転角度を求め、求めた回転角度に応じた制御信号をモータドライバ６２に出力する。

●［制御ブロック（図２６）と、制御装置６１の処理手順（図２７）］
次に、図２７に示すフローチャートと、図２６に示す制御ブロックを用いて、制御装置６１の処理手順について説明する。図２６に示す制御ブロックは、調整判定ブロックＢ１０、入力処理ブロックＢ２０、トルク変化量等計算ブロックＢ３０、動作種類判定ブロックＢ４０、選択ブロックＢ５４、持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１、持ち上げアシストトルク計算ブロックＢ５２、歩行アシストトルク計算ブロックＢ５３、制御指令値計算ブロックＢ６０、切替スイッチＳ５１、Ｓ５２等を有している。各ブロックの処理内容については、図２７に示すフローチャートにて説明する。

●［処理全体の流れ（図２７）］
図２７に示すフローチャートは、（右）アクチュエータユニット４Ｒと（左）アクチュエータユニット４Ｌを制御する処理手順を示している。図２７に示す処理は、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］間隔）に起動され、当該処理が起動されると制御装置６１（制御手段に相当）は、ステップＳ０１０へと処理を進める。

ステップＳ０１０にて制御装置６１は、Ｓ１００（図２８参照）の処理を実行して、ステップＳ０２０へと処理を進める。Ｓ１００の処理は、図２６に示す調整判定ブロックＢ１０、入力処理ブロックＢ２０、トルク変化量等計算ブロックＢ３０に相当しており、図２４に示す調整判定部６１Ａ、入力処理部６１Ｂ、トルク変化量等計算部６１Ｃに相当している。なお、Ｓ１００の処理の詳細については後述する。

ステップＳ０２０にて制御装置６１は、Ｓ２００（図２９参照）の処理を実行して、ステップＳ０３０へと処理を進める。Ｓ２００の処理は、図２６に示す動作種類判定ブロックＢ４０に相当しており、図２４に示す動作種類判定部６１Ｄに相当している。なお、Ｓ２００の処理の詳細については後述する。

ステップＳ０３０にて制御装置６１は、ステップＳ０２０にて判定した動作種類が荷物持上・持下作業であるか否かを判定し、動作種類が荷物持上・持下作業である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０５０へと処理を進める。

ステップＳ０３５に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳ０１０による動作モード（操作ユニットからの動作モード）が持ち下げアシストであるか否かを判定し、動作モードが持ち下げアシストである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４０Ｒへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０４５へと処理を進める。ステップＳ０３０，Ｓ０３５の処理は、図２６に示す選択ブロックＢ５４に相当しており、図２４に示す選択部６１Ｅに相当している。

ステップＳ０４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＤ０００Ｒ（図３０参照）の処理を実行して、ステップＳ０４０Ｌへと処理を進める。ＳＤ０００Ｒの処理は、持ち下げ動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒの制御指令値を求める処理であり、図２６に示す持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１に相当しており、図２４に示す持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆに相当している。なお、ＳＤ０００Ｒの処理の詳細については後述する。

ステップＳ０４０Ｌにて制御装置６１は、ＳＤ０００Ｌ（図示省略）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＤ０００Ｌの処理は、持ち下げ動作時における（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図２６に示す持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１に相当しており、図２４に示す持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆに相当している。なお、ＳＤ０００Ｌの処理は、ＳＤ０００Ｒと同様であるので、詳細な説明については省略する。

ステップＳ０４５に処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＵ０００（図３５参照）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＵ０００の処理は、持ち上げ動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒ、（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図２６に示す持ち上げアシストトルク計算ブロックＢ５２に相当しており、図２４に示す持ち上げアシストトルク計算部６１Ｇに相当している。なお、ＳＵ０００の処理の詳細については後述する。

ステップＳ０５０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＷ０００（図示省略）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＷ０００の処理は、歩行動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒ、（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図２６に示す歩行アシストトルク計算ブロックＢ５３に相当しており、図２４に示す歩行アシストトルク計算部６１Ｈに相当している。なお、ＳＷ０００の処理の詳細については省略する。

ステップＳ０６０Ｒにて制御装置６１は、ＳＤ０００ＲまたはＳＵ０００またはＳＷ０００にて求めた（右）アシストトルク指令値に基づいて、（右）電動モータをフィードバック制御して、ステップＳ０６０Ｌへと処理を進める。

ステップＳ０６０Ｌにて制御装置６１は、ＳＤ０００ＬまたはＳＵ０００またはＳＷ０００にて求めた（左）アシストトルク指令値に基づいて、（左）電動モータをフィードバック制御して、処理を終了する。ステップＳ０６０Ｒ、Ｓ０６０Ｌの処理は、図２６に示す制御指令値計算ブロックＢ６０に相当しており、図２４に示す制御指令値計算部６１Ｉに相当している。

●［Ｓ１００：調整判定、入力処理、トルク変化量等計算の詳細（図２８）］
次に図２８を用いて、図２７に示すステップＳ０１０によるＳ１００の処理の詳細について説明する。Ｓ１００の処理にて制御装置６１は、操作ユニットからの情報に基づいて、動作モードに、持ち下げアシスト、自動調整持ち上げアシスト、手動調整持ち上げアシスト、のいずれかを記憶する（図２５の「制御装置動作モード」参照）。また制御装置６１は、操作ユニットからの情報に基づいて、ゲインＣ_pに、０、１、２、３のいずれかを記憶する（図２５の「制御装置ゲイン」参照）。また制御装置６１は、「動作種類＝荷物持上・持下作業、かつ、動作状態Ｓ＝１〜４の場合」を除いて、操作ユニットからの情報に基づいて、（右）増量速度Ｃ_s、_R、（左）増量速度Ｃ_s、_Lに、−１、０、１、２、３、４のいずれかを記憶する（図２５の「制御装置増量速度」参照）。以上が、図２６に示す調整判定ブロックＢ１０、図２４に示す調整判定部６１Ａに相当している。

また制御装置６１は、更新前の（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）を、前回（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ−１）に記憶し、更新前の（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）を、前回（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ−１）に記憶する。また制御装置６１は、（右）アクチュエータユニットの出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ（角度検出手段に相当、図１９、図２０参照）を用いて現在の（右）リンク角度を検出し、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）を記憶する（更新する）。同様に制御装置６１は、（左）アクチュエータユニットの出力リンク回動角度検出手段（角度検出手段に相当）を用いて現在の（左）リンク角度を検出し、（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）を記憶する（更新する）。以上が、図２６に示す入力処理ブロックＢ２０、図２４に示す入力処理部６１Ｂに相当している。なお、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）は、大腿部に対する腰部の（右）前傾角度であり（図３１参照）、（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）は、大腿部に対する腰部の（左）前傾角度である（図３１参照）。

また制御装置６１は、以下の（式１）にて（右）リンク角度変化量Δθ_L、_R（ｔ）を求めて記憶し、（式２）にて（左）リンク角度変化量Δθ_L、_L（ｔ）を求めて記憶する。なお、（右）リンク角度変化量Δθ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度変化量Δθ_L、_L（ｔ）は、角速度関連量に相当する。そして出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、トルク検出手段に相当している。
（右）リンク角度変化量Δθ_L、_R（ｔ）＝（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）−（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ−１） （式１）
（左）リンク角度変化量Δθ_L、_L（ｔ）＝（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）−（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ−１） （式２）

また制御装置６１は、以下の（式３）にて（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）を求めて記憶し、（式４）にて（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）を求めて記憶する。なお、Ｋｓは渦巻バネ４５Ｒのバネ定数である。
（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）＝Ｋｓ＊Δθ_L、_R（ｔ） （式３）
（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）＝Ｋｓ＊Δθ_L、_L（ｔ） （式４）

また、制御装置６１は、以下の（式５）にて（右）合成トルク（ｔ）を求めて記憶し、（式６）にて（左）合成トルク（ｔ）を求めて記憶する。以上が、図２６に示すトルク変化量等計算ブロックＢ３０、図２４に示すトルク変化量等計算部６１Ｃに相当している。
（右）合成トルク（ｔ）＝Ｋｓ＊θ_L、_R（ｔ） （式５）
（左）合成トルク（ｔ）＝Ｋｓ＊θ_L、_L（ｔ） （式６）

●［Ｓ２００：動作種類判定の詳細（図２９）］
次に図２９を用いて、図２７に示すステップＳ０２０によるＳ２００の処理の詳細について説明する。Ｓ２００にて制御装置６１は、対象者の動作種類を判定する。判定された動作種類には、「歩行」、「荷物持ち上げ・持ち下げ」が有る。「歩行」は対象者の歩行動作であり、「荷物持ち上げ・持ち下げ」は対象者が重量物を持ち上げる動作、または持っている重量物をおろす動作である。Ｓ２００の処理は、図２６に示す動作種類判定ブロックＢ４０、図２４に示す動作種類判定部６１Ｄに相当している。

Ｓ２００の処理にて制御装置６１は、ステップＳ２１０へと処理を進める。そしてステップＳ２１０にて制御装置６１は、［（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）＋（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）］／２が第１動作判定角度θ１以下であり、かつ、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第１動作判定トルクτ１未満であるか否かを判定する。制御装置６１は、［（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）＋（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）］／２が第１動作判定角度θ１以下であり、かつ、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第１動作判定トルクτ１未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３０Ａへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２２０へと処理を進める。

ステップＳ２２０へと処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第２動作判定トルクτ２以上であるか否かを判定し、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第２動作判定トルクτ２以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３０Ｂへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はＳ２００の処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０３０へ処理を進める）。

ステップＳ２３０Ａへと処理を進めた場合、制御装置６１は、動作種類に「歩行」を記憶してＳ２００の処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０３０へ処理を進める）。

ステップＳ２３０Ｂへと処理を進めた場合、制御装置６１は、動作種類に「荷物持上・持下作業」を記憶してＳ２００の処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０３０へ処理を進める）。

●［ＳＤ０００Ｒ：（右）持ち下げの詳細（図３０〜図３４）］
次に図３０を用いて、図２７に示すステップＳ０４０ＲによるＳＤ０００Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＤ０００Ｒにて制御装置６１は、対象者の持ち下げ作業を支援するため、アシスト装置にて発生させる（右）持ち下げアシストトルクを算出する。なお、ＳＤ０００Ｒの処理は、（右）アクチュエータユニット４Ｒ（図１参照）にて発生させる（右）持ち下げアシストトルクを算出する処理手順を示しているが、（左）アクチュエータユニット４Ｌ（図１参照）にて発生させる（左）持ち下げアシストトルクを算出するＳＤ０００Ｌ（図２７参照）の処理手順については同様であるので説明を省略する。なお、図３１に示すように、対象者が手にしている荷物を下ろす持ち下げ作業において、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）は、大腿部に対する腰部の前傾角度である。また、対象者の持ち下げ方向（図３１における「対象者トルク」の方向）への作業を支援する持ち下げアシストトルクは、対象者に対して持ち上げ方向（図３１における「アシストトルク」の方向）に発生させる。また、以降の説明では、持ち上げ方向のトルクの符号を−（負）、持ち下げ方向のトルクの符号を＋（正）、として説明する。

ＳＤ０００Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＤ０１０Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＤ０１０Ｒにて制御装置６１は、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）が第１持ち下げ角度θｄ１以下であるか否かを判定し、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）が第１持ち下げ角度θｄ１以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＤ０１５Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＤ０２０Ｒへ処理を進める。例えば第１持ち下げ角度θｄ１は、１０［°］程度の前傾角度であり、θ_L、_R（ｔ）≦θｄ１の場合、制御装置６１は、持ち下げ開始、または持ち下げ終了と判定する。

ステップＳＤ０１５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）積算アシスト量を初期化（ゼロにリセット）して、ステップＳＤ０２０Ｒへ処理を進める。

ステップＳＤ０２０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）と、対象者トルク変化量・アシスト量特性（図３２）と、に基づいて、（右）アシスト量を算出してステップＳＤ０２５Ｒへ処理を進める。図３２に示すように、例えば、（右）増量速度Ｃ_s、_R＝１、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）＝τ１１の場合、Ｃｓ＝１のｆ１１（ｘ）の特性を用い、τ１１に対応するτｄ１が、求める（右）アシスト量となる。

ステップＳＤ０２５Ｒにて制御装置６１は、（右）積算アシスト量に、ステップＳＤ０２０Ｒにて求めた（右）アシスト量を加算して（つまり、求めた（右）アシスト量を積算して）ステップＳＤ０３０Ｒに処理を進める。

ステップＳＤ０３０Ｒにて制御装置６１は、ゲインＣ_pと、（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）と、前傾角度・持下トルク制限値特性（図３３参照）と、に基づいて、（右）持下トルク制限値を算出してステップＳＤ０３５Ｒへ処理を進める。図３３に示すように、例えば、ゲインＣ_p＝１、（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）＝θ１１の場合、Ｃ_p＝１のｆ２１（ｘ）の特性を用い、θ１１に対応するτmax1が、求める（右）持下トルク制限値となる。

ステップＳＤ０３５Ｒにて制御装置６１は、|（右）積算アシスト量|が|（右）持下トルク制限値|以下であるか否かを判定し、|（右）積算アシスト量|が|（右）持下トルク制限値|以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＤ０４０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＤ０４５Ｒへ処理を進める。

ステップＳＤ０４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）積算アシスト量を（右）持ち下げアシストトルク（すなわち、（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））に記憶して処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。

ステップＳＤ０４５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持下トルク制限値を（右）持ち下げアシストトルク（すなわち、（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））に記憶して処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。

上記のステップＳＤ０３５Ｒ、ＳＤ０４０Ｒ、ＳＤ０４５Ｒにて、制御装置６１は、|（右）積算アシスト量|と|（右）持下トルク制限値|と、の小さなほうを（右）持ち下げアシストトルクとする。

以上の処理にて、持ち下げ作業の際の前傾角度に対応させた持ち下げアシストトルクの様子を図３４に示す。図３４に示す例は、時間０にて対象者が直立状態にて荷物を持っており、前傾角度を徐々に大きくしながら時間Ｔ１にて荷物の持ち下げを完了し、時間Ｔ２まで前傾状態を維持し、前傾角度を徐々に小さくしながら直立状態に戻った場合を示している。この場合、持ち上げ方向（図３４中の−（負）側）への持ち下げアシストトルクは、図３４に示すものとなり、対象者の腰部の負荷を低減し、持ち下げ作業を適切にアシストすることができる。

なお、対象者が前傾動作を停止させて前傾角度の変化が停止（Δθ_L、_R（ｔ）＝０、Δθ_L、_L（ｔ）＝０）した場合（図３４の例では、時間Ｔ１から時間Ｔ２の間）、あるいは、対象者が前傾状態から前傾角度を徐々に小さくしていく直立動作（図３４の例では、時間Ｔ２から時間Ｔ３の間）の最中の場合、対象者トルク変化量はゼロまたは反対方向となるので、対象者トルク変化量・アシスト量特性（図３２参照）から求められるアシスト量はゼロとなる。つまり、この場合では、制御装置６１は、積算アシスト量の更新を停止して保持し、保持した積算アシスト量と、持下トルク制限値と、に基づいて、（右）持ち下げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）を求める。

●［ＳＵ０００：持ち上げの詳細（図３５〜図４３）］
次に図３５を用いて、図２７に示すステップＳ０４５によるＳＵ０００の処理の詳細について説明する。ＳＵ０００にて制御装置６１は、対象者の持ち上げ作業を支援するため、アシスト装置にて発生させる持ち上げアシストトルクを算出する。なお、対象者が荷物を持ち上げる持ち上げ作業において、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）（図３１参照）は、大腿部に対する腰部の前傾角度である。また、対象者の持ち上げ方向への作業を支援する持ち上げアシストトルクは、対象者に対して持ち上げ方向（図３１における「アシストトルク」の方向）に発生させる。また、以降の説明では、持ち上げ方向のトルクの符号を−（負）、持ち下げ方向のトルクの符号を＋（正）、として説明する。

ＳＵ０００の処理にて制御装置６１は、ステップＳＵ０１０へと処理を進める。そしてステップＳＵ０１０にて制御装置６１は、ＳＳ０００（図３６参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０１５へ処理を進める。なお、ＳＳ０００の処理は、図３６の状態遷移図に示すように、持ち上げ開始から持ち上げ終了までの持ち上げ動作の全体を、動作状態Ｓ＝０〜５に分割した場合において、現在の動作状態Ｓを判定する処理であり、詳細については後述する。

ステップＳＵ０１５にて制御装置６１は、動作状態Ｓが０から１に遷移したタイミングであるか否かを判定し、動作状態Ｓが０から１に遷移したタイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０２０に処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３０に処理を進める。

ステップＳＵ０２０に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）に０（ゼロ）を代入し、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ））に０（ゼロ）を代入する。その後、制御装置６１は、ステップＳＵ０３０に処理を進める。

●［動作状態Ｓ＝１の判定と、動作状態Ｓ＝１の場合の処理（図３５）］
ステップＳＵ０３０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが１であるか否かを判定し、動作状態Ｓが１である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０４０へ処理を進める。

ステップＳＵ０３１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）にタスク周期（例えば、図２７に示す処理が２［ｍｓ］毎に起動される場合は、２［ｍｓ］）を加算し、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）にタスク周期を加算し、ステップＳＵ０３２に処理を進める。（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）は、動作状態Ｓ＝１になってからの（仮想的な）経過時間を示す。

ステップＳＵ０３２にて制御装置６１は、動作モードが「自動調整持ち上げアシスト」であるか否かを判定し、動作モードが「自動調整持ち上げアシスト」である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３３Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３４に処理を進める。

ステップＳＵ０３３Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＳ１００Ｒ（図３８参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０３３Ｌへ処理を進める。なお、ＳＳ１００Ｒの処理（図３８参照）は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）と、を変更または維持する処理であるが、（左）増量速度Ｃ_s、_Lと、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）と、を変更または維持する処理であるＳＳ１００Ｌの処理については同様であるので説明を省略する。ステップＳＵ０３３Ｌにて制御装置６１は、ＳＳ１００Ｌの処理を実行して、ステップＳＵ０３４へ処理を進める。なお、ステップＳＳ１００Ｒの処理の詳細については後述する。

ステップＳＵ０３４にて制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと（左）増量速度Ｃ_s、_Lとが等しいか否かを判定し、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと（左）増量速度Ｃ_s、_Lが等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３７Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３５に処理を進める。

ステップＳＵ０３５に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rが（左）増量速度Ｃ_s、_Lよりも大きいか否かを判定し、（右）増量速度Ｃ_s、_Rが（左）増量速度Ｃ_s、_Lよりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３６Ａに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３６Ｂに処理を進める。

ステップＳＵ０３６Ａに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rを（左）増量速度Ｃ_s、_Lに代入してステップＳＵ０３７Ｒに処理を進める。

ステップＳＵ０３６Ｂに処理を進めた場合、制御装置６１は、（左）増量速度Ｃ_s、_Lを（右）増量速度Ｃ_s、_Rに代入してステップＳＵ０３７Ｒに処理を進める。

ステップＳＵ０３７Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＳ１７０Ｒ（図４２参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０３７Ｌへ処理を進める。なお、ＳＳ１７０Ｒの処理（図４２参照）は、動作状態Ｓ＝１の場合における（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））を求める処理であるが、動作状態Ｓ＝１の場合における（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ））を求める処理であるＳＳ１７０Ｌの処理については同様であるので説明を省略する。ステップＳＵ０３７Ｌにて制御装置６１は、ＳＳ１７０Ｌの処理を実行して、処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。なお、ステップＳＳ１７０Ｒの処理の詳細については後述する。

●［動作状態Ｓ＝２の判定と、動作状態Ｓ＝２の場合の処理（図３５）］
ステップＳＵ０４０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが２であるか否かを判定し、動作状態Ｓが２である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０４１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０５０へ処理を進める。

ステップＳＵ０４１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（前回）動作状態Ｓが１であるか否かを判定し、（前回）動作状態Ｓが１である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０４２に処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０４７に処理を進める。

ステップＳＵ０４２に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）に０（ゼロ）を代入してステップＳＵ０４７に処理を進める。ステップＳＵ０４２の処理は、動作状態Ｓが１――＞２に遷移した場合に実行される処理である。

ステップＳＵ０４７に処理を進めた場合、制御装置６１は、ゲインＣ_pと、時間・持上トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、ゲインＣ_pに対応する｜最大値｜を求め、求めた最大値を、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ））に代入して処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。例えば、ゲインＣ_p＝１の場合、図４３のＣ_p＝１のｆ４２（ｘ）の特性を用い、当該｜ｆ４２（ｘ）｜の最大値であるτmax11が、求める最大値である。図４３に示すように、時間・持上トルク特性（持ち上げ基準特性の１つ）は、ゲインＣ_pに応じて用意されており、制御装置６１は、ゲインＣ_pに応じて持ち上げ基準特性を変更する。

●［動作状態Ｓ＝３の判定と、動作状態Ｓ＝３の場合の処理（図３５）］
ステップＳＵ０５０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが３であるか否かを判定し、動作状態Ｓが３である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０５１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０６０へ処理を進める。

ステップＳＵ０５１に処理を進めた場合、制御装置６１は、ゲインＣ_pと、時間・持上トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、ゲインＣ_pに対応する最大値を求め、求めた最大値を、（仮）（右）持ち上げアシストトルク（（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ））、（仮）（左）持ち上げアシストトルク（（仮）τ_s、_cmd、_L（ｔ））に代入してステップＳＵ０５７に処理を進める。例えば、ゲインＣ_p＝１の場合、図４３のＣ_p＝１のｆ４２（ｘ）の特性を用い、当該｜ｆ４２（ｘ）｜の最大値であるτmax11が、求める最大値である。

ステップＳ０５７にて制御装置６１は、ゲインＣ_pと、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４５参照）と、に基づいて、（右）トルク減衰率τ_d、_Rを求める。同様に制御装置６１は、ゲインＣ_pと、（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４５参照）と、に基づいて、（左）トルク減衰率τ_d、_Lを求める。そして制御装置６１は、以下の（式７）にて（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）を求めて記憶し、以下の（式８）にて（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）を求めて記憶する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）＝（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）＊（右）トルク減衰率τ_d、_R （式７）
（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）＝（仮）τ_s、_cmd、_L（ｔ）＊（左）トルク減衰率τ_d、_L （式８）

例えば、ゲインＣ_p＝１の場合、制御装置６１は、図４４に示すゲイン・減衰係数特性に基づいて、減衰係数τ_s、_map、_thre＝Ｔｂ２を求める。そして制御装置６１は、下記の（式９）にて、（右）アシスト比率を算出し、（式１０）にて、（左）アシスト比率を算出する。
（右）アシスト比率＝［τ_s、_map、_thre−（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）］／τ_s、_map、_thre （式９）
（左）アシスト比率＝［τ_s、_map、_thre−（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）］／τ_s、_map、_thre （式１０）

そして制御装置６１は、（右）アシスト比率と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４５参照）と、に基づいて、（右）トルク減衰率τ_d、_Rを求め、（左）アシスト比率と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４５参照）と、に基づいて、（左）トルク減衰率τ_d、_Lを求める。そして制御装置６１は、（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）＊（右）トルク減衰率τ_d、_Rを（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））に記憶し、（仮）τ_s、_cmd、_L（ｔ）＊（左）トルク減衰率τ_d、_Lを（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ））に記憶する。

●［動作状態Ｓ＝４の判定と、動作状態Ｓ＝４の場合の処理（図３５）］
ステップＳＵ０６０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが４であるか否かを判定し、動作状態Ｓが４である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０６１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０７７へ処理を進める。

ステップＳＵ０６１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）にタスク周期（例えば、図２７に示す処理が２［ｍｓ］毎に起動される場合は、２［ｍｓ］）を加算し、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）にタスク周期を加算し、ステップＳＵ０６２に処理を進める。（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）は、動作状態Ｓ＝４になってからの（仮想的な）経過時間を示す。

ステップＳＵ０６２にて制御装置６１は、現在のτ_s、_cmd、_R（ｔ）を、（前回）τ_s、_cmd、_R（ｔ−１）に代入し、現在のτ_s、_cmd、_L（ｔ）を、（前回）τ_s、_cmd、_L（ｔ−１）に代入してステップＳＵ０６７に処理を進める。

ステップＳＵ０６７にて制御装置６１は、以下の（式１１）にて（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）を求めて記憶し、（式１２）にて（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）を求めて記憶する。なお、減衰係数Ｋ１は予め設定した係数であり、例えば０．９に設定されている。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）＝Ｋ１＊（前回）τ_s、_cmd、_R（ｔ−１） （式１１）
（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）＝Ｋ１＊（前回）τ_s、_cmd、_L（ｔ−１） （式１２）

●［動作状態Ｓ＝５の場合の処理（図３５）］
ステップＳＵ０７７に処理を進めた場合、制御装置６１は、以下の（式１３）にて（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）を求めて記憶し、（式１４）にて（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）を求めて記憶する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図２７のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ）＝０ （式１３）
（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ）＝０ （式１４）

以上に説明したように、持ち上げ作業時には、制御装置６１は、持ち上げ状態に応じて動作状態Ｓを０から５へと順番に遷移させ、それぞれの動作状態Ｓに対応させて予め設定された算出方法に従って、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_L（ｔ））を求める。

●［ＳＳ０００：動作状態判定の詳細（図３６）］
次に図３６を用いて、図３５に示すステップＳＵ０２０によるＳＳ０００の処理の詳細について説明する。ＳＳ０００にて制御装置６１は、対象者の持ち上げ作業における持ち上げ状態に応じた動作状態Ｓ＝０〜５を判定する。動作状態Ｓの概略は、図３７に示すように、対象者が直立状態から前傾を開始した（前作業の前傾が終了した状態）、持ち上げ動作を開始した時点である動作状態Ｓ＝０、持ち上げ動作を開始した後に遷移する動作状態Ｓ＝１、荷物の持ち上げ動作状態Ｓ＝２、徐々に前傾角度を小さくする動作状態Ｓ＝３、４、荷物の持ち上げを完了して直立状態となった動作状態Ｓ＝５、である。動作状態Ｓは、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）、（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度（前傾角度）θ_L、_L（ｔ）、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）、（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）、の少なくとも１つを含む持ち上げ状態に対応させて設定されている。

●［動作状態Ｓ＝０の場合］
以下、図３６に示す状態遷移図を用いて、動作状態Ｓの判定手順について説明する。図３６に示すように、持ち上げを開始したというイベントｅｖ００にて、制御装置６１は、動作状態Ｓが０であると判定する。なお、持ち上げを開始したか否かの判定は、（右）リンク角度θ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度θ_L、_L（ｔ）、（右）リンク角度変化量Δθ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度変化量Δθ_L、_L（ｔ）、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）、（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）等に基づいて判定することができる。動作状態Ｓ＝０の場合、制御装置６１は、イベントｅｖ０１が検出されると、動作状態Ｓを０から１に遷移させる。なお、イベントｅｖ０１は、「常時」であり、図３５のステップＳＵ０１５に示すように、制御装置６１は、動作状態Ｓ＝０にした後、無条件に動作状態Ｓ＝１に遷移させる。

●［動作状態Ｓ＝１の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝１の場合、イベントｅｖ１２が検出されると、動作状態Ｓを１から２に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ１２が検出されない場合、動作状態Ｓ＝１を維持する。イベントｅｖ１２は、例えば、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）≧（右）ｔ_map、_thre1が成立時、または、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）≧（左）ｔ_map、_thre1が成立時、または、持ち上げ作業の終了に近い前傾角度に（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）、（左）リンク角度（前傾角度）θ_L、_L（ｔ）のいずれかがなった時、が成立時である。なお、（右）ｔ_map、_thre1は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、増量速度・遷移時間特性（図４０参照）と、に基づいて決定され、（左）ｔ_map、_thre1は、（左）増量速度Ｃ_s、_Lと、増量速度・遷移時間特性（図４０参照）と、に基づいて決定される。

●［動作状態Ｓ＝２の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝２の場合、イベントｅｖ２３が検出されると、動作状態Ｓを２から３に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ２３が検出されない場合、動作状態Ｓ＝２を維持する。イベントｅｖ２３は、例えば、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）または（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い相対的に弱くなったとき、または、（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）または（左）リンク角度（前傾角度）θ_L、_L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い前傾角度になった時、が成立時である。

●［動作状態Ｓ＝３の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝３の場合、イベントｅｖ３４が検出されると、動作状態Ｓを３から４に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ３４が検出されない場合、動作状態Ｓ＝３を維持する。イベントｅｖ３４は、例えば、（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）≧τ_s、_map、_thre、または、（左）対象者トルク変化量τ_S、_L（ｔ）≧τ_s、_map、_thre、または、（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）または（左）リンク角度（前傾角度）θ_L、_L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い前傾角度になった時、が成立時である。なお、τ_s、_map、_threは、ゲインＣ_pと、ゲイン・減衰係数特性（図４４参照）と、に基づいて決定される。

●［動作状態Ｓ＝４の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝４の場合、イベントｅｖ４５が検出されると、動作状態Ｓを４から５に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ４５が検出されない場合、動作状態Ｓ＝４を維持する。イベントｅｖ４５は、例えば、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）≧状態判定時間ｔ４１（例えば、０．１５［ｓｅｃ］程度）、または、（左）仮想経過時間ｔ_map、_L（ｔ）≧状態判定時間ｔ４１（例えば、０．１５［ｓｅｃ］程度）、が成立時である。

●［動作状態Ｓ＝５の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝５の場合、イベントｅｖ５０が検出されると、動作状態Ｓを５から０に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ５０が検出されない場合、動作状態Ｓ＝５を維持する。イベントｅｖ５０は、持ち上げ作業の開始であるが、持ち上げ作業が終了したのち、Ｓ＝０へ戻る。

●［ＳＳ１００Ｒ：（右）増量速度の切り替え判定の詳細（図３８）］
次に図３８を用いて、図３５に示すステップＳＵ０３３ＲによるＳＳ１００Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＳ１００Ｒにて制御装置６１は、対象者の持ち上げ動作に応じて、（右）増量速度Ｃ_s、_Rを−１〜４における適切な値へと自動的に切り替える。なお、ＳＳ１００Ｒの処理は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rを自動的に切り替える処理手順を示しているが、（左）増量速度Ｃ_s、_Lを自動的に切り替えるＳＳ１００Ｌ（図３５参照）の処理手順については同様であるので説明を省略する。

ＳＳ１００Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＳ１１０Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＳ１１０Ｒにて制御装置６１は、現在の（右）増量速度Ｃ_s、_Rを前回Ｃ_s、_Rに記憶してステップＳＳ１１５Ｒに処理を進める。

ステップＳＳ１１５Ｒにて制御装置６１は、切替停止カウンタが起動中であるか否かを判定し、切替停止カウンタが起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１２０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１２５Ｒへ処理を進める。なお、切替停止カウンタは、ステップＳＳ１４０Ｒ、ＳＳ１４５Ｒにて、（右）増量速度Ｃ_s、_Rを切り替え（変更）た際に起動されるカウンタである。

ステップＳＳ１２０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、切替停止カウンタが切替待機時間以上であるか否かを判定し、切替停止カウンタが切替待機時間以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１２５Ｒへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１５０Ｒへ処理を進める。

ステップＳＳ１２５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、持上経過時間ｔ_up（ｔ）と、時間・切替下限特性（図３９参照）と、に基づいて、現在の持上経過時間ｔ_up（ｔ）に対応する切替下限τ_s、_mas1（ｔ）を求める。また制御装置６１は、現在の（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、持上経過時間ｔ_up（ｔ）と、時間切替上限特性（図３９参照）と、に基づいて、現在の持上経過時間ｔ_up（ｔ）に対応する切替上限τ_s、_mas2（ｔ）を求める。なお、持上経過時間ｔ_up（ｔ）は、持ち上げを開始した（動作状態Ｓが０――＞１に遷移した）タイミングからの経過時間である。そして制御装置６１、ステップＳＳ１３０Ｒへ処理を進める。なお図３９に示す例は、時間Ｔ１にて（Ｐ１の位置にて）|（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）|＞|切替上限τ_s、_mas2（ｔ）|となった状態、及び、時間Ｔ３にて（Ｐ２の位置にて））|（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）|＜|切替上限τ_s、_mas1（ｔ）|となった状態の例を示している。

ステップＳＳ１３０Ｒにて制御装置６１は、｜（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）｜が｜切替下限τ_s、_mas1（ｔ）｜未満であるか否かを判定し、｜（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）｜が｜切替下限τ_s、_mas1（ｔ）｜未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１４５Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１３５Ｒへ処理を進める。

ステップＳＳ１３５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、｜（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）｜が｜切替上限τ_s、_mas2（ｔ）｜より大きいか否かを判定し、｜（右）対象者トルク変化量τ_S、_R（ｔ）｜が｜切替上限τ_s、_mas2（ｔ）｜より大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１４０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１５０Ｒへ処理を進める。

ステップＳＳ１４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rの値を１だけ増加（ただし、最大値＝４にガード）させ、切替停止カウンタを起動して、ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進める。

ステップＳＳ１４５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rの値を１だけ減少（ただし、最小値＝−１にガード）させ、切替停止カウンタを起動して、ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進める。

ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、増量速度・遷移時間特性（図４０参照）と、に基づいて、（右）ｔ_map、_thre1を求め、ステップＳ１５５Ｒに処理を進める。なお、（右）ｔ_map、_thre1は、動作状態の判定（動作状態１――＞２への遷移の判定）等に使用される。

ステップＳＳ１５５Ｒにて制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃ_s、_Rが前回Ｃ_s、_R（ステップＳＳ１１０Ｒ参照）と等しいか否かを判定し、等しい場合（Ｙｅｓ）は処理を終了してリターンし（図３５のステップＳＵ０３３Ｌへ戻り）、等しくない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１６０Ｒへ処理を進める。

ステップＳＳ１６０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、前回Ｃ_s、_Rと、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）と、時間・アシスト量特性（図４１参照）と、ゲインＣ_pと、時間・持上トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）を算出する。例えば制御装置６１は、前回Ｃ_s、_R＝３の場合、図４１に示すように、Ｃ_s、_R＝３に対応するｆ３３（ｘ）と（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）から仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）を算出する。図４１に示すように、時間・アシスト量特性（持ち上げ基準特性の１つ）は、（右）増量速度Ｃ_s、_R、（左）増量速度Ｃ_s、_L、に応じて用意されており、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃ_s、_R、（左）増量速度Ｃ_s、_L、に応じて持ち上げ基準特性を変更する。

そして制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、時間・アシスト量特性（図４１参照）と、ゲインＣ_pと、時間・持上トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）となる、トルク偏差縮小仮想経過時間ｔ_map、_R（ｓ）を算出し、算出したトルク偏差縮小仮想経過時間ｔ_map、_R（ｓ）を、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）に代入する（書き替える）。例えば制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃ_s、_R＝４の場合、図４１に示すように、Ｃ_s、_R＝４に対応するｆ３４（ｘ）と仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）からトルク偏差縮小仮想経過時間ｔ_map、_R（ｓ）を算出し、トルク偏差縮小仮想経過時間ｔ_map、_R（ｓ）を（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）に代入する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図３５のステップＳＵ０３３Ｌへ戻る）。（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）の書き替えは、所定動作状態Ｓに遷移している場合（この場合、動作状態Ｓ＝１に遷移している場合）、前記選定した持ち上げ基準特性（前回の（右）増量速度Ｃ_s、_Rに対応する、時間・アシスト量特性（図４１参照））に基づいて求めた持ち上げアシストトルク（仮持上アシストトルクＡ１（ｔ））と、現在選定している持ち上げ基準特性（今回（現在）の（右）増量速度Ｃ_s、_Rに対応する、時間・アシスト量特性（図４１参照））と、の偏差を縮小する切替時トルク偏差縮小補正に相当する。

以上の説明において、時間・アシスト量特性（図４１参照）、時間・持上トルク特性及び前傾角度・持上最大トルク特性（図４３参照）は、持ち上げ方向へのトルクである持ち上げアシストトルクが設定された、複数の持ち上げ基準特性に相当している。そして制御装置６１は、適切な持ち上げ基準特性を選定し、選定した持ち上げ基準特性に基づいて、持ち上げアシストトルクを求め、求めた持ち上げアシストトルクをアシストトルクとして、アシストトルクに基づいてアクチュエータユニットを駆動する。

●［ＳＳ１７０Ｒ：（右）アシストトルク算出の詳細（図４２）］
次に図４２を用いて、図３５に示すステップＳＵ０３７ＲによるＳＳ１７０Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＳ１７０Ｒにて制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）τ_s、_cmd、_R（ｔ）を求める。なお、ＳＳ１７０Ｒの処理は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）τ_s、_cmd、_R（ｔ）を求める処理手順を示しているが、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値）τ_s、_cmd、_L（ｔ）を求めるＳＳ１７０Ｌ（図３５参照）処理手順については同様であるので説明を省略する。

ＳＳ１７０Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＳ１７５Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＳ１７５Ｒにて制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃ_s、_Rと、（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）と、ゲインＣ_pと、時間・アシスト量特性（図４１参照）と、時間・持上トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）を算出し、ステップＳＳ１７７Ｒへ処理を進める。例えば制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃ_s、_R＝３の場合、図４１に示すように、Ｃ_s、_R＝３に対応するｆ３３（ｘ）と（右）仮想経過時間ｔ_map、_R（ｔ）から求めたアシストトルクＡ１（ｔ）を、（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）に記憶する。

ステップＳＳ１７７Ｒにて制御装置６１は、前傾角度と、前傾角度・持上最大トルク特性（図４３参照）と、に基づいて、（右）トルク上限値τ_s、_max、_R（ｔ）を算出し、ステップＳＳ１８０Ｒへ処理を進める。例えば制御装置６１は、図４３に示す前傾角度・持上最大トルク特性と（右）リンク角度（前傾角度）θ_L、_R（ｔ）から求めた持上最大トルクＢ１（ｔ）を、（右）トルク上限値τ_s、_max、_R（ｔ）に記憶する。持上トルクは、前傾角度が小さいときに大きくなり過ぎないように「前傾角度・持上最大トルク特性」によって、トルク値が制限される。

ステップＳＳ１８０Ｒにて制御装置６１は、|（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）|が|（右）トルク上限値τ_s、_max、_R（ｔ）|より大きいか否かを判定し、大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１８５Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１８７Ｒに処理を進める。

ステップＳＳ１８５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））に（右）トルク上限値τ_s、_max、_R（ｔ）を記憶し、処理を終了してリターンする（図３５のステップＳＵ０３７Ｌへ戻る）。

ステップＳＳ１８７Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τ_s、_cmd、_R（ｔ））に（仮）τ_s、_cmd、_R（ｔ）を記憶し、処理を終了してリターンする（図３５のステップＳＵ０３７Ｌへ戻る）。

以上、本実施の形態にて説明したアシスト装置１は、シンプルな構成で対象者への装着が容易である。また、持ち下げ作業に対するアシスト制御、持ち上げ作業に対するアシスト制御が、シンプルな制御とされており、荷物の持ち上げ作業、荷物の持ち下げ作業を、適切にアシストすることができる。

●［第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂ（図４６〜図５５）］
以降に説明する第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂ（図４６参照）は、上述した第１の実施の形態のアシスト装置１（図１参照）に対して、電動モータ等のトルク発生部が、バックパック部３７Ｂ（図４６参照、制御ボックスに相当）に収容されている。第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂは、バックパック部３７内に、トルク発生部、制御手段（制御装置６１）、電源ユニット６３（バッテリに相当）を収容している。つまり、第１の実施の形態では対象者の右腰部及び左腰部のそれぞれに装着されていたトルク発生部が、第２の実施の形態ではバックパック部３７内に移動されている。従って、対象者の右腰部及び左腰部に装着される部材が減り、対象者の持ち上げや持ち下げの動作時の腕の動きに干渉することがない。また第１の実施の形態では、右腰部及び左腰部のそれぞれに、トルク発生部を収容する比較的大きなカバー等を必要としたが、第２の実施の形態では、バックパック部３７内にまとめられているので、カバー等を共有することが可能となり、軽量化が向上されている。

●［アシスト装置１Ｂの全体構造（図４６、図４７）］
以下、図４６、図４７を用いて、第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂの全体構造について説明する。なお、制御装置６１の処理手順については、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。図４６は、第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂの全体の外観を示しており、図４７は、図４６に示すアシスト装置１Ｂの分解斜視図を示している。なお、図４６における右腋ベルト２５Ｒと左腋ベルト２５Ｌを、図２に示すように密着ベルト２５ＲＬに変更してもよい。

図４６の全体斜視図及び図４７の分解斜視図に示すように、第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂは、腰サポート部１０、ジャケット部２０、フレーム部３０Ｂ、バックパック部３７Ｂ、クッション３７Ｇ、右大腿ユニット４ＢＲ、左大腿ユニット４ＢＬ等にて構成されている。また、身体装着具２Ｂ（図４８参照）は、対象者の少なくとも腰周りに装着されるものである。右大腿ユニット４ＢＲ及び左大腿ユニット４ＢＬ（図４７参照）は、身体装着具２（図４８参照）と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援（アシスト）する。なお、腰サポート部１０、ジャケット部２０、クッション３７Ｇについては第１の実施の形態のアシスト装置１（図１参照）と同じであるので説明を省略し、第１の実施の形態からの相違点であるフレーム部３０Ｂ、バックパック部３７Ｂ、右大腿ユニット４ＢＲ、左大腿ユニット４ＢＬについて主に説明する。

●［フレーム部３０Ｂと動力伝達部の構造（図４６〜図５１、図５５）］
フレーム部３０Ｂは、図４６及び図４７に示すように、メインフレーム３１Ｂ、右フレーム３２ＢＲ、左フレーム３２ＢＬ等にて構成されている。図５１に示すように、右フレーム３２ＢＲの上端近傍はメインフレーム３１Ｂの右下端に固定され、右フレーム３２ＢＲの下端近傍は右腰ベース部４１ＢＲに固定される。同様に、左フレーム３２ＢＬの上端近傍はメインフレーム３１Ｂの左下端に固定され、左フレーム３２ＢＬの下端近傍は左腰ベース部４１ＢＬに固定される。そして図４６に示すように、右大腿ユニット４ＢＲ（左大腿ユニット４ＢＬ）は、腰サポート部１０の右腰部（左腰部）に装着された右腰ベース部４１ＢＲ（左腰ベース部４１ＢＬ）を介して腰サポート部１０に装着されている。また図４６に示すように、右腰ベース部４１ＢＲ（左腰ベース部４１ＢＬ）とバックパック部３７Ｂは、右フレーム３２ＢＲ（左フレーム３２ＢＬ）を介して接続されている。

右フレーム３２ＢＲ（左フレーム３２ＢＬ）は、筒状の金属や樹脂等にて形成されており、図５０の断面に示すように、例えば対象者の側の面の一部が取り除かれて軽量化されている。なお、右フレーム３２ＢＲ及び左フレーム３２ＢＬは、アシスト装置１Ｂを装着した対象者に対する前後方向（図５０におけるＸ軸方向）の剛性よりも、対象者に対する左右方向（図５０におけるＹ軸方向）の剛性のほうが弱い構造とされている。これにより、右フレーム３２ＢＲ及び左フレーム３２ＢＬは、装着した対象者の腰幅に応じて左右方向において湾曲するように弾性変形する。

右腰ベース部４１ＢＲには、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する連結部４１ＢＲＳと、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する右従動プーリ７２Ｒが取り付けられている。そして連結部４１ＢＲＳが、腰サポート部１０の取付孔１５Ｒに固定されることで、腰サポート部１０の右腰部に接続される。これにより、右腰ベース部４１ＢＲは、腰サポート部１０に対して、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する。なお、左腰ベース部４１ＢＬも同様の構造及び接続とされており、腰サポート部１０の左腰部に接続された左腰ベース部４１ＢＬは、腰サポート部１０に対して、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する。

また図４９及び図５１に示すように、筒状の右フレーム３２ＢＲ（左フレーム３２ＢＬ）の上端の延長先には、回動軸線４０ＲＹ回りに回動する右駆動プーリ７１Ｒ（左駆動プーリ７１Ｌ）が配置されている。また筒状の右フレーム３２ＢＲ（左フレーム３２ＢＬ）の下端の延長先には、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する右従動プーリ７２Ｒ（左従動プーリ７２Ｌ）が配置されている。

そして図４９及び図５１に示すように、右フレーム３２ＢＲ内にケーブル７３Ｒ、７４Ｒが挿通され、ケーブル７３Ｒ、７４Ｒの一方端は右駆動プーリ７１Ｒに接続され、ケーブル７３Ｒ、７４Ｒの他方端は右従動プーリ７２Ｒに接続されている。そしてケーブル７３Ｒ、７４Ｒには張力が付与されており、図４９において、ケーブル７３Ｒは右駆動プーリ７１Ｒの反時計回り方向のトルクを右従動プーリ７２Ｒに伝達し、ケーブル７４Ｒは右駆動プーリ７１Ｒの時計回り方向のトルクを右従動プーリ７２Ｒに伝達する。なお図５１に示すように、右フレーム３２ＢＲ内には、右駆動プーリ７１Ｒから引き出されたケーブル７３Ｒ、７４Ｒの引き出し方向を、右駆動プーリ７１Ｒの回動軸線４０ＲＹと直交するように案内するガイドローラ３４ＢＲが設けられている。同様に、右フレーム３２ＢＲ内には、右従動プーリ７２Ｒから引き出されたケーブル７３Ｒ、７４Ｒの引き出し方向を、右従動プーリ７２Ｒの仮想回動軸線１５Ｙと直交するように案内するガイドローラ３５ＢＲが設けられている。なお、左フレーム３２ＢＬ内にも同様のガイドローラが設けられているが、上記と同様であるので説明を省略する。またケーブル７３Ｒ、７４Ｒとして、スリーブ内（筒状被覆内）にワイヤが挿通されているケーブルを使用してもよいし、スリーブを有しておらずワイヤのみのケーブルを使用してもよい。またケーブルの材質は、例えば金属や樹脂であり、種々の材質のものを使用することができる。

右駆動プーリ７１Ｒ、右従動プーリ７２Ｒ、右フレーム３２ＢＲ、ケーブル７３Ｒ、７４Ｒは、バックパック部３７Ｂ内にて発生させたアシストトルクを、右大腿ユニット４ＢＲに伝達する動力伝達部を構成しており、右駆動プーリ７１Ｒと右従動プーリ７２Ｒは、ケーブル７３Ｒ、７４Ｒの張力を調整する張力調整部に相当している。なお、左駆動プーリ７１Ｌ、左従動プーリ７２Ｌ、左フレーム３２ＢＬ、ケーブル７３Ｌ、７４Ｌも同様、バックパック部３７Ｂ内にて発生させたアシストトルクを、左大腿ユニット４ＢＬに伝達する動力伝達部を構成しており、左駆動プーリ７１Ｌと左従動プーリ７２Ｌは、ケーブル７３Ｌ、７４Ｌの張力を調整する張力調整部に相当している。なお、図５５に示すように、右駆動プーリ７１Ｒ、右従動プーリ７２Ｒ、ケーブル７３Ｒ、ケーブル７４Ｒを廃止して、リンク部材７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃにて平行リンク機構を構成するようにしてもよい。

●［バックパック部３７Ｂ内のトルク発生部の構造（図５２、図５３）］
図４６に示すように、バックパック部３７Ｂの右下方には、回動軸線４０ＲＹ回りに回動して右大腿ユニット４ＢＲを回動させる右駆動プーリ７１Ｒが設けられている。また、バックパック部３７Ｂの左下方には、回動軸線４０ＲＹ回りに回動して左大腿ユニット４ＢＬを回動させる左駆動プーリ７１Ｌが設けられている。そして図５２に示すように、バックパック部３７Ｂの内部には、右駆動プーリ７１Ｒを駆動する右トルク発生部４０ＢＲと、左駆動プーリ７１Ｌを駆動する左トルク発生部４０ＢＬと、が収容されている。第２の実施の形態におけるバックパック部３７Ｂは、図２４に示す第１の実施の形態のバックパック部３７に対して、右トルク発生部４０ＢＲと左トルク発生部４０ＢＬが追加されている点が異なる。つまり、バックパック部３７Ｂには、制御装置６１（制御手段）と、モータドライバ６２と、電源ユニット６３（バッテリに相当）と、右トルク発生部４０ＢＲと左トルク発生部４０ＢＬ等が収容されている。

右トルク発生部４０ＢＲと左トルク発生部４０ＢＬは、同様の構造及び配置であるので、以下では、右トルク発生部４０ＢＲの構造及び配置を説明する。図５２は、バックパック部３７Ｂ内に収容されている右トルク発生部４０ＢＲ、左トルク発生部４０ＢＬの外観を示し、図５３は、右駆動プーリ７１Ｒを含めた右トルク発生部４０ＢＲの分解斜視図を示している。図５２に示すように、右トルク発生部４０ＢＲ、左トルク発生部４０ＢＬは、バックパック部３７Ｂ内に固定された支持体３７ＢＢに支持されている。

右トルク発生部４０ＢＲは、図５２及び図５３に示すように、電動モータ４７Ｒ、バネ支持体４３Ｒ、渦巻バネ４５Ｒ、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ、減速機４２Ｒ等にて構成されており、構成的には図１９及び図２０に示すトルク発生部４０Ｒと同様である。ただし、図５２及び図５３に示す右トルク発生部４０ＢＲは、並列に配置された図１９及び図２０に示すトルク発生部４０Ｒと比較して、各パーツが直列的に配置されている。また、図５２及び図５３に示す右トルク発生部４０ＢＲは、バックパック部３７Ｂ内に収容されることで、図１９及び図２０のサブフレーム４８Ｒやカバー４１ＲＢ等を省略できるので、より軽量化することができる。

電動モータ４７Ｒは、上述したとおり、モータ回転角度検出手段４７ＲＳ、出力軸４７ＲＡを有しており、支持体３７ＢＢに固定されている。出力軸４７ＲＡは、バネ支持体４３Ｒの軸孔部に嵌め込まれ、バネ支持体４３Ｒと一体となって回動する。バネ支持体４３Ｒは、フランジ部４３ＲＤを有しており、フランジ部４３ＲＤの外周近傍には、渦巻バネ４５Ｒの外側端部４５ＲＡの筒部に挿通されて外側端部４５ＲＡを支持する伝達軸４３ＲＥが設けられている。渦巻バネ４５Ｒの内側端部４５ＲＣは、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳに挿通された増速軸４２ＲＢの溝４２ＲＭに差し込まれている。出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、支持体３７ＢＢに固定され、増速軸４２ＲＢの回動角度に応じた検出信号を制御手段に出力する。

減速機４２Ｒは、上述したとおり、減速機ハウジング４２ＲＣ、減速軸４２ＲＡ、増速軸４２ＲＢを有しており、減速軸４２ＲＡ及び増速軸４２ＲＢが支持体３７ＢＢに対して回動自在に支持されている。そして減速軸４２ＲＡには、右駆動プーリ７１Ｒが固定されている。このように、電動モータ４７Ｒ、バネ支持体４３Ｒ、渦巻バネ４５Ｒ、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ、減速機４２Ｒ、右駆動プーリ７１Ｒは、回動軸線４０ＲＹに沿って直列に配置されている。

●［大腿ユニットの構造（図４６、図４７、図５４）］
大腿ユニットは、図４６に示すように、対象者の右大腿部に装着される右大腿ユニット４ＢＲと、対象者の左大腿部に装着される左大腿ユニット４ＢＬがある。

右大腿ユニット４ＢＲは、図４６、図４７、図５４に示すように、アシストアーム５１Ｒと大腿装着部５４ＢＲと大腿ベルト５５ＢＲとを有している。大腿装着部５４ＢＲは、アシストアーム５１Ｒに対して、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能とされている。そして右大腿ユニット４ＢＲのアシストアーム５１Ｒは、図４６に示すように、腰サポート部１０の右腰部に接続された右腰ベース部４１ＢＲの右従動プーリ７２Ｒに固定されることで、右腰ベース部４１ＢＲを介して腰サポート部１０に装着されている。

左大腿ユニット４ＢＬは、図４６、図４７に示すように、アシストアーム５１Ｌと大腿装着部５４ＢＬと大腿ベルト５５ＢＬとを有している。大腿装着部５４ＢＬは、アシストアーム５１Ｌに対して、回動軸線５１ＬＪ回りに回動可能とされている。そして左大腿ユニット４ＢＬのアシストアーム５１Ｌは、図４６に示すように、腰サポート部１０の左腰部に接続された左腰ベース部４１ＢＬの左従動プーリ７２Ｌに固定されることで、左腰ベース部４１ＢＬを介して腰サポート部１０に装着されている。なお、左大腿ユニット４ＢＬは、右大腿ユニット４ＢＲの構造と同様であるので、以下では右大腿ユニット４ＢＲについて説明し、左大腿ユニット４ＢＬについては説明を省略する。

図５４に示すように、右大腿ユニット４ＢＲは、対象者の右大腿部に接触する面（装着される面）を有する大腿装着部５４ＢＲを有している。そして大腿装着部５４ＢＲには、対象者の大腿部の延びる方向である大腿延長方向に沿う複数のスリット部５４ＢＳが形成されている。スリット部５４ＢＳには、対象者の右大腿部に巻回されて固定される大腿ベルト５５ＢＲが挿通されている。大腿ベルト５５ＢＲは、例えば面ファスナを有しており、種々の径の大腿部に対して、適切かつ容易に巻回及び固定が可能とされている。

図５４に示すように、大腿ベルト５５ＢＲの大腿延長方向の長さＤｂに対して、スリット部５４ＢＳの大腿延長方向の長さＤｓのほうが長く形成されている。従って、対象者の右大腿部に装着された右大腿ユニット４ＢＲが仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動した際、大腿装着部５４ＢＲに対して大腿ベルト５５ＢＲが大腿延長方向にスライドしても、大腿延長方向に沿って大腿ベルト５５ＢＲがスリット部５４ＢＳ内でスライド可能である。このため、大腿装着部５４ＢＲに、大腿ベルト５５ＢＲをスライドさせるための特別なスライド機構を設ける必要が無くなり、小型軽量化をより向上させることができる。

以上に説明した第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂは、第１の実施の形態のアシスト装置１と比較して、バックパック部３７Ｂ（制御ボックス）内にトルク発生部を収容したことで、対象者の腰部から左右へ突出する突出量をより小さく抑えることが可能となり、対象者の持ち上げや持ち下げの動作時の腕の動きに干渉することがない。また、第１の実施の形態のアシスト装置１と比較して、バックパック部３７Ｂから腰部まで電力供給用配線を引き回す必要がなくなるので、製造時の組み立てが比較的容易となる。そして、第１の実施の形態のアシスト装置１と比較して、左右の腰部に配置されていたトルク発生部をバックパック部３７Ｂ内にまとめたことで、種々の部品の削減や共有化が可能となり、小型軽量化をより向上させることができる。なお第２の実施の形態では、説明のため、右駆動プーリ７１Ｒ（左駆動プーリ７１Ｌ）、右従動プーリ７２Ｒ（左従動プーリ７２Ｌ）が露出している例を説明したが、カバー等にて右駆動プーリ７１Ｒ（左駆動プーリ７１Ｌ）、右従動プーリ７２Ｒ（左従動プーリ７２Ｌ）を覆って露出しないようにすることが好ましい。

本発明のアシスト装置１、１Ａ、１Ｂの構造、構成、形状、外観、処理手順等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、制御装置の処理手順は、本実施の形態にて説明したフローチャート等に限定されるものではない。また、本実施の形態の説明では、渦巻バネ４５Ｒ（図１９参照）を用いた例を説明したが、渦巻バネの代わりにトーションバネ（torsion barやtorsion bar spring）を用いてもよい。

本実施の形態にて説明したアシスト装置１、１Ａ、１Ｂでは、ベルトを締めた状態に保持するベルト保持部材として、コキまたはバックルを用いる例を説明した。そして、ベルト等の接続と解放をバックルにて行う例を説明したが、バックルとは異なるベルト保持部材にてベルト等の接続と解放を行うようにしてもよい。また、コキにベルトを通すことで、引っ張ったベルトが緩まないようにしたが、コキ以外のベルト保持部材を用いてもよい。また、コキとバックルの双方の機能を有するベルト保持部材を用いてもよい。

本実施の形態の説明では、操作ユニットＲ１に、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ及びゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ及び増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤと、の双方を有する例を説明した。しかし、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ及びゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ及び増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤと、の少なくとも一方を有するように構成してもよい。

本実施の形態の説明では、バックパック部３７、３７Ｂを、対象者の背中に配置した例を説明したが、バックパック部の配置位置は背中に限定されるものではなく、対象者の腰よりも上方に配置されていればよい。以上に説明した第２の実施の形態のアシスト装置１Ｂは、腰サポート部１０を対象者の腰周りに装着するとズレることなく対象者の腰周りに密着し、右（左）腰ベース部４１ＢＲ（４１ＢＬ）の仮想回動軸線１５Ｙがズレることが少なくなる。従って、対象者の腰よりも上方に配置した右（左）トルク発生部４０ＢＲ（４０ＢＬ）の出力は、安定的に支持された仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動する右（左）大腿ユニット４ＢＲ（４ＢＬ）に、効率よく伝達される。このため、右（左）トルク発生部４０ＢＲ（４０ＢＬ）の出力の損失をより抑制して、当該出力を効率よく右（左）大腿ユニット４ＢＲ（４ＢＬ）に伝達することが可能であり、効率的に対象者の上半身を引き上げる（大腿部に対する上半身の前傾角度を小さくしていく）ことができる。さらに、ジャケット部２０を対象者に装着するとズレることなく対象者の胸周りに密着し、対象者の腰よりも上方に配置した右（左）トルク発生部４０ＢＲ（４０ＢＬ）がズレることが少なくなる。このため、右（左）トルク発生部４０ＢＲ（４０ＢＬ）の出力の損失をさらに抑制して、当該出力を効率よく右（左）大腿ユニット４ＢＲ（４ＢＬ）に伝達することが可能であり、さらに効率的に対象者の上半身を引き上げる（大腿部に対する上半身の前傾角度を小さくしていく）ことができる。

本実施の形態にて説明したアシスト装置１、１Ａ、１Ｂは、操作ユニットＲ１から、動作モード、ゲイン、増量速度、等を変更可能とした例を説明したが、制御装置６１に（無線または有線で通信する）通信手段６４（図２４参照）を設け、スマートフォン等からの通信にて変更できるようにしてもよい。また、制御装置６１に（無線または有線で通信する）通信手段６４（図２４参照）を備え、制御装置６１にて種々のデータを収集し、収集したデータを所定タイミング（常時、一定時間間隔、アシスト動作の終了後など）で解析システムに送信するようにしてもよい。例えば収集したデータには、対象者情報とアシスト情報とが有る。対象者情報は、例えば、対象者トルクや対象者の姿勢などを含み、対象者に関する情報である。アシスト情報は、例えば、アシストトルク、電動モータ（アクチュエータ）の回転角度（図２４中の実モータ軸角度θ_rM）、出力リンク回動角度（図２４中の実リンク角度θ_L）、動作モード、ゲイン、増量速度などを含み、左右のアクチュエータユニットの入出力に関する情報である。また解析システムは、アシスト装置とは別に用意されたシステムであり、例えば、ネットワーク（ＬＡＮ）で接続する外部のパーソナルコンピュータ、サーバ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）装置などの組み込みシステムである。そして解析システムにて、アシスト装置１に固有（すなわち、対象者に固有）の最適な設定値（ゲイン、増量速度等の最適な値）を解析（算出）させ、解析結果（算出した結果）である最適な設定値を含む解析情報を、アシスト装置１の制御装置６１（通信手段６４）に送信するようにしてもよい。解析システムで対象者の動作、アシスト力等を解析することで、作業の種類（繰り返しや、持ち上げ高さなど）や、対象者の能力を考慮した最適なアシストトルクを出力できる。そして左右のアクチュエータユニットは、解析システムから受信した解析情報（例えば、ゲイン、増量速度）に基づいて、自身の動作を調整する（例えば、ゲイン、増量速度を、受信したゲイン、増量速度に変更する）。

１、１Ａ、１Ｂ アシスト装置
２、２Ｂ 身体装着具
４ アクチュエータユニット
４ＡＲ 連結ベース
４Ｂ 大腿ユニット
４ＢＲ 右大腿ユニット
４ＢＬ 左大腿ユニット
４Ｌ 左アクチュエータユニット
４Ｒ 右アクチュエータユニット
１０ 腰サポート部
１１Ｌ 左腰装着部
１１ＬＡ 左腰部
１１ＬＢ 左臀部
１１Ｒ 右腰装着部
１１ＲＡ 右腰部
１１ＲＢ 右臀部
１１ＲＣ、１１ＬＣ 切込み
１３ＬＡ 左腰締めベルト
１３ＬＢ 腰ベルト保持部材（腰バックル）
１３ＲＡ 右腰締めベルト
１３ＲＢ 腰ベルト保持部材（腰バックル）
１５Ｒ、１５Ｌ 取付孔
１５Ｙ 仮想回動軸線
１６Ａ 背面腰ベルト
１６Ｂ 臀部上ベルト
１６Ｃ 臀部下ベルト
１７ＬＡ 左骨盤上ベルト
１７ＬＢ 左骨盤下ベルト
１７ＬＣ 左上ベルト保持部材（左上コキ）
１７ＬＤ 左下ベルト保持部材（左下コキ）
１７ＲＡ 右骨盤上ベルト
１７ＲＢ 右骨盤下ベルト
１７ＲＣ 右上ベルト保持部材（右上コキ）
１７ＲＤ 右下ベルト保持部材（右下コキ）
１９Ｒ、１９Ｌ 連結ベルト
１９ＲＳ、１９ＬＳ 連結リング
２０、２０Ａ ジャケット部
２１Ｌ 左胸装着部
２１Ｒ 右胸装着部
２１Ｆ 面ファスナ
２３Ｌ、２４Ｌ 左肩ベルト
２３Ｒ、２４Ｒ 右肩ベルト
２３ＬＫ 左肩ベルト保持部材（左肩コキ）
２３ＲＫ 右肩ベルト保持部材（右肩コキ）
２４ＲＳ、２４ＬＳ ベルト接続部
２５Ｌ、２６Ｌ 左腋ベルト
２５Ｒ、２６Ｒ 右腋ベルト
２５ＲＳ、２５ＬＳ ベルト接続部
２５ＲＬ 密着ベルト
２６ＬＫ 左腋ベルト保持部材（左腋コキ）
２６ＲＫ 右腋ベルト保持部材（右腋コキ）
２８Ｒ、２８Ｌ 固定部
２９Ｒ、２９Ｌ、２９ＲＤ、２９ＬＤ 連結ベルト
２９ＲＫ、２９ＬＫ 連結ベルト保持部材（連結コキ）
２９ＲＳ、２９ＬＳ 連結部
３０、３０Ｂ フレーム部
３１、３１Ｂ メインフレーム
３１Ｈ ベルト接続孔
３１ＳＲ、３１ＳＬ 支持体
３１Ｌ 接続部（左回動軸部）
３１Ｒ 接続部（右回動軸部）
３２ＢＬ 左フレーム
３２ＢＲ 右フレーム
３２Ｌ 左サブフレーム
３２Ｒ 右サブフレーム
３３ＲＳ、３３ＬＳ 取出口
３４ＢＲ、３５ＢＲ ガイドローラ
３７ バックパック部
３７Ｂ バックパック部（制御ボックス）
３７Ｃ 背当て部
３７ＦＬ、３７ＦＲ ベルト接続部
３７Ｇ クッション
４０ＢＬ 左トルク発生部
４０ＢＲ 右トルク発生部
４０Ｒ、４０Ｌ トルク発生部
４０ＲＹ 回動軸線
４０ＲＳ 連結部
４１ＢＬ 左腰ベース部
４１ＢＬＳ 連結部
４１ＢＲ 右腰ベース部
４１ＢＲＳ 連結部
４１Ｒ アクチュエータベース部
４１ＲＢ カバー
４２Ｒ 減速機
４２ＲＡ 減速軸
４２ＲＢ 増速軸
４３Ｒ バネ支持体
４３ＲＡ、４３ＲＣ プーリ
４３ＲＤ フランジ部
４３ＲＥ 伝達軸
４３ＲＳ 出力リンク回動角度検出手段（角度検出手段、トルク検出手段）
４５Ｒ 渦巻バネ
４７Ｒ 電動モータ（アクチュエータ）
４７ＲＡ 出力軸
４７ＲＳ モータ回転角度検出手段
４８Ｒ サブフレーム
５０Ｒ、５０ＲＡ 出力リンク
５１Ｒ アシストアーム（第１リンク）
５１ＲＪ、５２ＲＪ、５３ＲＪ 回動軸線
５１ＲＳ 第１ジョイント部
５２Ｒ、５２ＲＡ 第２リンク
５２ＲＳ 第２ジョイント部
５３Ｒ、５３ＲＡ 第３リンク
５３ＲＳ 第３ジョイント部
５４Ｒ、５４ＢＲ、５４ＢＬ 大腿装着部（身体保持部）
５４ＢＳ スリット部
５５Ｒ、５５ＢＲ、５５ＢＬ 大腿ベルト
５６Ｒ 連結部材
５７Ｒ 膝下ベルト
６１ 制御装置（制御手段）
６１Ａ 調整判定部
６１Ｂ 入力処理部
６１Ｃ トルク変化量等計算部
６１Ｄ 動作種類判定部
６１Ｅ 選択部
６１Ｆ 持ち下げアシストトルク計算部
６１Ｇ 持ち上げアシストトルク計算部
６１Ｈ 歩行アシストトルク計算部
６１Ｉ 制御指令値計算部
６２ モータドライバ
６３ 電源ユニット（バッテリ）
６４ 通信手段
６６ 制御手段（ＣＰＵ）
６７ 記憶手段
７０ 動力伝達部
７１Ｒ 右駆動プーリ（張力調整部）
７１Ｌ 左駆動プーリ（張力調整部）
７２Ｒ 右従動プーリ（張力調整部）
７２Ｌ 左従動プーリ（張力調整部）
７３Ｒ，７３Ｌ、７４Ｒ、７４Ｌ ケーブル
７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ リンク部材
Ｃ_p ゲイン
Ｃ_s、_R （右）増量速度
Ｃ_s、_L （左）増量速度
Ｋｓ （渦巻バネ４５Ｒの）バネ定数
Ｒ１ 操作ユニット
Ｒ１ＢＵ ゲインＵＰ操作部（ゲイン変更手段、動作切替手段）
Ｒ１ＢＤ ゲインＤＯＷＮ操作部（ゲイン変更手段）
Ｒ１ＣＵ 増量速度ＵＰ操作部（増量速度変更手段）
Ｒ１ＣＤ 増量速度ＤＯＷＮ操作部（増量速度変更手段）
Ｓ 動作状態
ｔ_map、_R（ｔ） （右）仮想経過時間
ｔ_map、_L（ｔ） （左）仮想経過時間
ｔ_map、_R（ｓ） トルク偏差縮小仮想経過時間
θ_rM 実モータ軸角度
θ_L 実リンク角度（姿勢角度）
θ_L、_R（ｔ） （右）リンク角度（前傾角度）
θ_L、_L（ｔ） （左）リンク角度（前傾角度）
Δθ_L、_R（ｔ） （右）リンク角度変化量（角速度関連量）
Δθ_L、_L（ｔ） （左）リンク角度変化量（角速度関連量）
τ_S、_R（ｔ） （右）対象者トルク変化量
τ_S、_L（ｔ） （左）対象者トルク変化量
τ_s、_cmd、_R（ｔ） （右）アシストトルク（（右）アシストトルク指令値）
τ_s、_cmd、_L（ｔ） （左）アシストトルク（（左）アシストトルク指令値）

Claims (4)

1. 対象者の少なくとも腰周りに装着される身体装着具と、
   前記身体装着具と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援するアシストトルクを伝達する大腿ユニットと、
   前記アシストトルクを発生するアクチュエータを有するトルク発生部と、
   を有するアシスト装置であって、
   前記身体装着具における対象者の腰よりも上方には、制御ボックスが配置されており、
   前記制御ボックスには、前記トルク発生部と、前記トルク発生部を制御する制御手段と、が収容されており、
   前記制御ボックス内にて発生させたアシストトルクを、前記大腿ユニットに伝達する動力伝達部を有して、対象者の腰部に対する大腿部の相対的な動きをアシストすることで、対象者の腰部の負荷を軽減する、
   アシスト装置。
2. 請求項１に記載のアシスト装置であって、
   前記動力伝達部は、ケーブルと、前記ケーブルの張力を調整する張力調整部と、を有している、
   アシスト装置。
3. 請求項１または２に記載のアシスト装置であって、
   前記身体装着具は、対象者の腰周りに装着される腰サポート部を有し、
   前記大腿ユニットは、対象者の右大腿部に装着される右大腿ユニットと、対象者の左大腿部に装着される左大腿ユニットと、を有し、
   前記右大腿ユニットは、前記腰サポート部の右腰部に接続された右腰ベース部を介して前記腰サポート部に装着されており、
   前記左大腿ユニットは、前記腰サポート部の左腰部に接続された左腰ベース部を介して前記腰サポート部に装着されており、
   前記右腰ベース部と前記制御ボックスは、前記動力伝達部の一部である右フレームを介して接続されており、
   前記左腰ベース部と前記制御ボックスは、前記動力伝達部の一部である左フレームを介して接続されており、
   前記右フレーム及び前記左フレームは、前記アシスト装置を装着した対象者に対する前後方向の剛性よりも、前記対象者に対する左右方向の剛性のほうが弱い構造を有しており、前記対象者の腰幅に応じて左右方向において湾曲するように弾性変形する、
   アシスト装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のアシスト装置であって、
   前記大腿ユニットは、対象者の大腿部に接触する面を有する大腿装着部を有しており、
   前記大腿装着部には、対象者の大腿部の延びる方向である大腿延長方向に沿う複数のスリット部が形成されており、
   前記スリット部には、対象者の大腿部に巻回される大腿ベルトが挿通されており、
   前記スリット部に挿通された前記大腿ベルトが前記スリット部の前記大腿延長方向に沿ってスライド可能となるように、前記大腿ベルトの前記大腿延長方向の長さに対して前記スリット部の前記大腿延長方向の長さのほうが長く形成されている、
   アシスト装置。
   

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