JP4724832B2 - Walking assistance control method and walking assistance control device - Google Patents
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Description
本発明は自らの力で下肢を動かすことができず、歩行が困難な運動障害者(下肢運動障害者)の歩行補助制御装置およびその制御法に関する。 The present invention relates to a walking assist control device and a control method thereof for a movement handicapped person (lower leg movement handicapped person) who cannot move the lower limb with his own power and who is difficult to walk.
高齢者など下肢機能が低下した者に対して、その歩行運動を補助する装置がある。(例えば、特許文献1や特許文献2)。脊髄損傷により、両下肢に麻痺を有する下肢麻痺者に対して、失われた歩行機能を再建する装置がある。(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5)。 There is a device that assists the walking movement of a person with lower limb function such as an elderly person. (For example, Patent Document 1 and Patent Document 2). There is a device that reconstructs the lost gait function for those who have paralysis in both lower limbs due to spinal cord injury. (For example, Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5).
例えば、特許文献1や特許文献2に記載される下肢機能の低下した高齢者に対する歩行補助装置では、使用者の行う下肢運動を検出し、その運動をアシストするように動力を制御している。しかし、下肢を自ら動かすことが困難な下肢運動障害者に対して、この方法を適用することができない。また、例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5に記載の装置では、下肢運動をあらかじめプログラムしておき、スイッチや足底圧をトリガーとして下肢を制御する。これらの装置では歩行動作における下肢の動きを特徴付ける歩幅や運動時間を入力する手段がなく、使用者自身が下肢の動きを調整することができないという問題点がある。下肢運動障害者が自ら下肢の動きをリアルタイムに調整するためには制御装置に下肢の動きを特徴付ける歩幅と運動時間のパラメータを入力する手段が必要である。 For example, in the walking assist device for elderly people with lower limb function described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the lower limb motion performed by the user is detected, and the power is controlled to assist the motion. However, this method cannot be applied to persons with lower limb movement disorders who are difficult to move their legs. Further, for example, in the devices described in Patent Literature 3, Patent Literature 4, and Patent Literature 5, lower limb motion is programmed in advance, and the lower limb is controlled using a switch or plantar pressure as a trigger. These devices have a problem that there is no means for inputting the stride and the exercise time that characterizes the movement of the lower limb in the walking motion, and the user cannot adjust the movement of the lower limb. In order for a person with lower limb movement disabilities to adjust the movement of the lower limb in real time, a means for inputting parameters of the stride and the exercise time characterizing the movement of the lower limb to the control device is necessary.
移動距離を入力する方法として、加速度センサから得られる加速度データを2回積分処理により位置データに変換し、その移動距離を入力する方法がある。しかし、加速度センサは機械的外乱の影響を強く受けることや温度ドリフトなどの影響のため、2回積分により得られる位置データの精度は低い。したがって、この方法により算出される位置データから得られる移動距離を歩行補助制御装置に入力すると、誤差の影響によって下肢運動障害者の意図しない歩幅となり、転倒が生じる可能性があるという問題点がある。 As a method for inputting the moving distance, there is a method in which acceleration data obtained from the acceleration sensor is converted into position data by twice integration processing and the moving distance is input. However, since the acceleration sensor is strongly affected by mechanical disturbances and is affected by temperature drift, the accuracy of the position data obtained by the double integration is low. Therefore, when the movement distance obtained from the position data calculated by this method is input to the walking assist control device, there is a problem in that it may cause a step that is not intended by a person with lower limb movement disorder due to an error and may cause a fall. .
本発明は、下肢を自ら動かすことが困難な運動障害者が、下肢運動における歩幅と運動時間を調整することが可能である下肢運動補助装置の制御装置とその制御法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a control device and a control method for a lower limb exercise assisting device that enables a disabled person who is difficult to move the lower limb himself to adjust the stride and exercise time in lower limb exercise. To do.
第1の発明は、両下肢に運動障害を有する下肢運動障害者の両下肢に装着される歩行運動補助制御装置であって、両下肢に装着される長下肢装具と、この長下肢装具の股関節に装着された制御可能な動力と、前記股関節に装着された該股関節の動作を検出可能な第一のセンサと、下肢運動障害者の両腕に装着され、該両腕の運動を計測することが可能な第二のセンサと、前記動力を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第一のセンサによって股関節の状態を計算するとともに、前記第二のセンサによる計測データに基づき前記動力の制御指令を計算する制御装置であり、前記第二のセンサのデータから手先の移動距離と運動時間を決定する手段と、前記移動距離および運動時間から前記股関節の角度の目標軌道を決定する手段と、前記目標軌道を実現するための前記動力への制御指令を決定する手段とを備えた制御手段であることを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention is a walking movement assist control device that is attached to both lower limbs of a person with lower limb movement disorder who has movement disorders in both lower limbs, and a long lower limb orthosis that is attached to both lower limbs, and a hip joint of the long lower limb orthosis A controllable power attached to the hip joint; a first sensor capable of detecting movement of the hip joint attached to the hip joint; And a control device that controls the power, the control device calculates the state of the hip joint by the first sensor, and based on the measurement data by the second sensor A control device for calculating a power control command, a means for determining a movement distance and an exercise time of the hand from the data of the second sensor, and a target trajectory of the hip joint angle from the movement distance and the exercise time. Means and It is characterized in that a control means and means for determining a control command to the power to realize the target trajectory.
第2の発明は、請求項1に記載の歩行運動補助制御装置において、前記第二のセンサが、加速度センサであることを特徴とするものである。 The second invention is the walking motion assist control apparatus according to claim 1, wherein the second sensor is characterized in that an acceleration sensor.
第3の発明は、請求項2に記載の歩行運動補助制御装置において、前記制御装置が、さらに、腕運動時間の決定手段を備え、該決定手段が、前記加速度センサのデータの中から、腕運動が生じていることを検出する手段と、腕運動の開始時刻を検出する手段と、腕運動の終了時刻を検出する手段とで構成される決定手段であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the walking motion assisting control device according to claim 2 , the control device further includes a determination unit for arm movement time, and the determination unit is configured to select an arm from the data of the acceleration sensor. It is a determining means comprising means for detecting that exercise has occurred, means for detecting the start time of arm movement, and means for detecting the end time of arm movement.
第4の発明は、請求項3に記載の歩行運動補助制御装置において、前記制御装置は、さらに、腕運動の移動距離を決定する手段を備え、該手段は、腕運動が生じている時間範囲における加速度データを、運動の開始時刻と終了時刻の速度と加速度が0という境界条件の下で多項式近似を行うことによって、腕運動の移動距離を決定する手段であることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the walking movement assist control apparatus according to claim 3 , the control apparatus further includes means for determining a movement distance of the arm movement, and the means is a time range in which the arm movement occurs. This is a means for determining the movement distance of the arm movement by performing polynomial approximation on the acceleration data in, under the boundary condition that the speed and acceleration of the movement start time and end time are zero. .
本発明の歩行補助制御装置の構成を図1に沿って説明する。下肢運動障害者が自ら動かすことが可能な部位(残存部位)の動作を計測するセンサ101が下肢運動障害者の残存部位に取り付けられる。残存部位の動作センサ101は制御装置102に接続され、残存部位の運動データ105が制御装置に送られる。制御装置102は下肢を動かすための動力と接続され、動力を制御するための制御信号106が動力に伝達される。動力によって生じる下肢の動作を計測することが可能なセンサ104が制御装置102に接続され、下肢の運動データ107が制御装置102に送られる。
The configuration of the walking assist control device of the present invention will be described with reference to FIG. A
本発明の歩行補助制御装置の演算装置における制御信号の決定の手順を図2に沿って説明する。最初に、S201において、残存部位の運動データが入力される。S202において、当該の残存部位の運動データから残存部位が運動中であるかどうかが判定される。運動中でないと判定されるとS201に戻り、運動中であると判定されるとS203において残存部位の運動時間が計算される。つぎにS204において残存部位の移動距離が計算される。S205において、当該の移動距離と運動時間から下肢の動力を制御するための目標軌道が計算される。S206では目標軌道に追従するための制御指令が計算される。S207において計算された制御指令が動力に出力される。S208では下肢運動の制御の終了条件を判定し、終了条件を満たさなければS206に戻る。終了条件を満たすならば、S209において、歩行の終了条件の判定を行う。終了条件を満たさなければ、S201へ戻り、終了条件を満たすならば、プログラムを終了する。 A procedure for determining a control signal in the arithmetic unit of the walking assist control device of the present invention will be described with reference to FIG. First, in S201, motion data of a remaining part is input. In S202, it is determined whether or not the remaining part is in motion from the motion data of the remaining part. If it is determined that it is not exercising, the process returns to S201, and if it is determined that it is exercising, the exercise time of the remaining part is calculated in S203. Next, the moving distance of the remaining part is calculated in S204. In S205, a target trajectory for controlling the power of the lower limb is calculated from the movement distance and the exercise time. In S206, a control command for following the target trajectory is calculated. The control command calculated in S207 is output to the power. In S208, the end condition of the lower limb movement control is determined. If the end condition is not satisfied, the process returns to S206. If the end condition is satisfied, the walking end condition is determined in S209. If the end condition is not satisfied, the process returns to S201, and if the end condition is satisfied, the program ends.
本発明における、当該の下肢運動障害者の残存部位の動作を計測する手段として、下肢運動障害者の腕運動を加速度センサにより計測する。当該の加速度センサの加速度データから残存部位の運動が行われている時間範囲を検出する方法について図3に沿って説明する。運動の時間範囲の検出方法は運動が生じていることを検出する方法と、運動終了時刻(終点)を検出する方法と、運動開始時刻(始点)を検出する方法から構成される。 In the present invention, as a means for measuring the motion of the remaining part of the person with lower limb movement disorder, the arm movement of the person with lower limb movement disorder is measured by an acceleration sensor. A method for detecting the time range in which the movement of the remaining part is performed from the acceleration data of the acceleration sensor will be described with reference to FIG. The method for detecting the time range of the exercise includes a method for detecting that the exercise is occurring, a method for detecting the exercise end time (end point), and a method for detecting the exercise start time (start point).
最初に、運動の検出は加速度データ301が306の第1閾値ath1を超えたときの時刻iを運動検出時刻302とし、このときの加速度データをaiとする。次に、時刻の経過にしたがって、終点303の時刻jの検出を行う。終点303の時刻jは次の3つの条件を満たす時刻とする。
本発明における、運動の始点と終点の間の加速度データから移動距離を決定する方法について説明する。杖歩行における杖の先端や平行棒歩行における手先位置は腕運動の開始時と終了時において静止していることから、速度と加速度は0である。しかし,機械的外乱やノイズにより求められる速度の終点の値は、積分誤差が蓄積するため0とはならない。この速度データを更に積分することにより得られる位置データには大きな誤差が生じる可能性がある。本発明では、手先や杖の先端の位置を多項式によって表現し、その始点と終点の速度と加速度が0であるという境界条件の下で、多項式の係数を計測された加速度データから決定し、該多項式を用いて移動距離を決定する。 A method for determining the movement distance from the acceleration data between the start point and the end point of the motion in the present invention will be described. Since the tip of the cane during walking with a cane and the hand position during parallel bar walking are stationary at the start and end of arm movement, the speed and acceleration are zero. However, the value of the end point of speed obtained by mechanical disturbance or noise does not become zero because integration error accumulates. A large error may occur in the position data obtained by further integrating the velocity data. In the present invention, the position of the tip of the hand or cane is expressed by a polynomial, and the coefficient of the polynomial is determined from the measured acceleration data under the boundary condition that the velocity and acceleration of the start point and end point are 0, The moving distance is determined using a polynomial.
手先または杖の先端の位置をn次の多項式で表現すると、位置は(数4)のように表わすことができる。速度は(数5)のように表わすことができる。加速度は(数6)のように表わすことができる。
次に(数4)、(数10)、(数11)をもとに移動距離を計算する方法について述べる。(数11)に記述される加速度と加速度計によって計測された加速度
計算された腕運動の運動時間Tarmと移動距離Darmから下肢運動の運動時間Tlegと歩幅Dlegは次式の変換により決定される。
次に、制御開始時の動力の状態を計測するセンサのデータと歩幅Dlegと運動時間Tlegから、スプラインなどの適当な補間方法を用いることによって下肢運動の目標軌道を生成する。この目標軌道と当該の動力の状態を計測するセンサのデータを元に軌道追従制御を行うことにより、制御指令を決定する。 Next, a target trajectory for lower limb motion is generated from the data of the sensor for measuring the power state at the start of control, the stride D leg, and the exercise time T leg by using an appropriate interpolation method such as a spline. The control command is determined by performing the trajectory tracking control based on the data of the sensor that measures the target trajectory and the state of the power.
本発明の腕運動時間決定手段は、加速度データから実時間で実行することができる。2回積分による移動距離決定手段では、機械的外乱によって、1回積分により得られる速度に誤差が生じ、誤差の生じた速度を積分するため、大きな誤差が生じる。本発明における移動距離決定手段は終点の速度が0という拘束条件のもとで多項式近似を行うため、この積分誤差の影響を低減することができ、その結果として実用上で十分な移動距離の精度が得られる。 The arm movement time determining means of the present invention can be executed in real time from acceleration data. In the moving distance determination means based on the two-time integration, an error occurs in the speed obtained by the one-time integration due to the mechanical disturbance, and the speed at which the error has occurred is integrated. Since the moving distance determining means in the present invention performs polynomial approximation under the constraint that the end point speed is 0, the influence of this integration error can be reduced, and as a result, the moving distance accuracy sufficient for practical use is reduced. Is obtained.
本発明によれば、下肢運動障害者は自ら動かすことができる腕の運動における運動時間と移動距離を調整することによって、自ら動かすことのできない下肢運動の歩幅と下肢運動時間を調整して歩行を行うことが可能になる。 According to the present invention, a person with lower limb movement disability adjusts the stride and lower limb movement time of the lower limb movement that cannot be moved by adjusting the movement time and movement distance in the movement of the arm that can be moved by itself. It becomes possible to do.
本発明の実施形態として、平行棒内での下肢運動障害者の歩行運動を補助する装置について図4、図5、図6を元に説明する。下肢を制御可能な動力機構として、例えば特開平11−226070に記載されている長下肢装具とそのジョイント機構を仮定し、下肢運動障害者501は、DCモータ504とポテンショメータ505を備えた股関節を駆動可能な機構が取り付けられた長下肢装具506を下肢に着用する。両手には加速度センサ503および513の取り付けられた対象物530を保持し、足底には足底圧センサ507および517が取り付けられる。また、下肢運動障害者501はAD変換器508と演算機能と記憶機能を有する計算機509とモータの駆動装置510とバッテリ511の入ったバックパック502を着用する。両腕の加速度センサ503および513はそれぞれケーブル521および522を介してAD変換器508に接続される。足底圧センサ507と517はそれぞれケーブル524と525を介してAD変換器508に接続される。また股関節のポテンショメータ505はケーブル523を介してAD変換器508に接続される。AD変換器508は計算機509と接続される。計算機509は駆動装置510に接続される。また、バッテリ511が駆動装置510に接続される。駆動装置はケーブル520を介してDCモータ504と接続される。
As an embodiment of the present invention, an apparatus for assisting a walking movement of a person with lower limb movement disorder in a parallel bar will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. As a power mechanism capable of controlling the lower limb, for example, a long lower limb orthosis described in JP-A-11-222070 and its joint mechanism are assumed, and a lower limb movement
次に本実施例における歩行補助制御装置の動作について説明する。手先位置の加速度が加速度センサの出力と足底圧センサの出力とポテンショメータの出力はAD変換によって計算機の記憶装置に記録される。下肢運動障害者が加速度センサの取り付けられた対象物と共に腕を前方に動かすと、加速度データから本発明の運動時間決定手段と移動距離決定手段により腕運動の移動距離と運動時間を計算し、腕運動の移動距離と運動時間から下肢の歩幅と運動時間を決定する。決定した歩幅を実行するために必要な股関節の変位を決定する。股関節駆動装置に取り付けられたポテンショメータの出力から運動前の股関節角度が計算される。運動前の股関節角度に歩幅を達成するために必要な変位分の角度を足すことによって、運動終了時の股関節角度を決定する。下肢の運動の前と後の股関節角度と運動時間から、ジャーク最小軌道と呼ばれる5次のスプライン補間法により股関節角度の目標軌道を決定する。 Next, the operation of the walking assist control device in the present embodiment will be described. The acceleration of the hand position, the output of the acceleration sensor, the output of the sole pressure sensor, and the output of the potentiometer are recorded in the storage device of the computer by AD conversion. When the lower limb movement handicapped person moves the arm forward together with the object to which the acceleration sensor is attached, the movement distance and movement time of the arm movement are calculated from the acceleration data by the movement time determination means and the movement distance determination means of the present invention. The stride and exercise time of the lower limb are determined from the movement distance and exercise time of the exercise. Determine the hip displacement required to execute the determined stride. The hip joint angle before exercise is calculated from the output of a potentiometer attached to the hip joint drive device. The hip joint angle at the end of the exercise is determined by adding the angle of displacement necessary to achieve the stride to the hip joint angle before the exercise. The target trajectory of the hip joint angle is determined by the fifth-order spline interpolation method called the jerk minimum trajectory from the hip joint angle before and after the lower limb motion and the motion time.
目標軌道が計算された後、目標軌道とポテンショメータから得られる股関節角度を用いて軌道追従制御により動力の制御指令を計算する。制御指令はDCモータの駆動装置に出力される。駆動装置は制御指令に応じてバッテリの電力をDCモータに供給し、DCモータが回転することによって股関節の運動が生じる。その結果、下肢運動障害者の下肢の動きは腕の運動から設定された運動時間と運動距離を反映した目標軌道に従い運動する。足底圧センサの出力から、足底が床に接地したことを検出したときに下肢の制御が終了する。 After the target trajectory is calculated, a power control command is calculated by trajectory tracking control using the target trajectory and the hip joint angle obtained from the potentiometer. The control command is output to the DC motor driving device. The drive device supplies battery power to the DC motor in accordance with the control command, and the hip motor moves when the DC motor rotates. As a result, the movement of the lower limb of the lower limb movement disorder person moves according to the target trajectory reflecting the movement time and movement distance set from the movement of the arm. When it is detected from the output of the sole pressure sensor that the sole touches the floor, the control of the lower limb is completed.
上記の腕運動の移動距離の決定法が2回積分による決定法よりも有効であることを示すために行った実験とその結果について説明する。上記の実施例と同様に、腕運動計測用対象物を持ち平衡棒上で腕運動を行い、加速度センサと3次元位置計測装置によりその腕運動を200Hzのサンプリング周波数で計測した。腕運動の開始点と開始点から20、30、40、50、60cm離れた位置に目印を置き、開始点からそれぞれの目印に10回ずつ腕運動を行った。
An experiment conducted to show that the determination method of the movement distance of the arm movement is more effective than the determination method based on the two-time integration and the result will be described. In the same manner as in the above example, the arm motion was measured and the arm motion was performed on the balance rod, and the arm motion was measured at a sampling frequency of 200 Hz using an acceleration sensor and a three-dimensional position measurement device. Marks were placed at positions where the arm movement was started and at
位置計測装置から得られた移動距離に対する加速度センサのデータから2回積分を行うことにより得られた移動距離の関係を図7の上段に示す。位置計測装置から得られた実際の移動距離と比較して、数値積分による移動距離は大きい誤差が生じている。位置計測装置から得られた移動距離に対する加速度センサのデータから多項式近似を行うことにより得られた移動距離の関係を図7の下段に示す。数値積分による方法に比べ、誤差が小さく、安定に精度よく移動距離を計算できることが確認できる。2回積分による方法において、大きい誤差が生じた原因は、運動の前半における機械的外乱によって、1回積分により得られる速度に誤差が生じ、誤差の生じた速度を積分したため、誤差が蓄積したことによる。本発明における移動距離決定手段は終点の速度が0という拘束条件のもとで多項式近似を行うため、この積分誤差の影響を低減することができ、その結果として実用上で十分な移動距離の精度が得られる。 The relation of the movement distance obtained by performing the integration twice from the acceleration sensor data with respect to the movement distance obtained from the position measuring device is shown in the upper part of FIG. Compared to the actual moving distance obtained from the position measuring device, the moving distance by numerical integration has a large error. The relationship between the movement distance obtained by performing polynomial approximation from the acceleration sensor data with respect to the movement distance obtained from the position measuring device is shown in the lower part of FIG. Compared to the numerical integration method, the error is small, and it can be confirmed that the moving distance can be calculated stably and accurately. The reason for the large error in the two-time integration method is that the error occurred in the first half of the motion caused by an error in the speed obtained by the one-time integration, and the error was accumulated. by. Since the moving distance determining means in the present invention performs polynomial approximation under the constraint that the end point speed is 0, the influence of this integration error can be reduced, and as a result, the moving distance accuracy sufficient for practical use is reduced. Is obtained.
上記の実施形態の実施例について説明する。本実施例では、腕運動の移動距離の計算には7次の多項式による近似法を適用した。パラメータr1 、r2 、r3 、r4をそれぞれ、1、0、1.5、0と設定した。軌道追従制御の方法として、PID制御を適用した。フィードバックのサンプリング周波数を300[Hz]とした。 Examples of the above embodiment will be described. In this embodiment, an approximation method using a seventh-order polynomial is applied to the calculation of the movement distance of the arm movement. The parameters r 1 , r 2 , r 3 and r 4 were set to 1, 0, 1.5 and 0, respectively. PID control was applied as a method of track tracking control. The sampling frequency of feedback was 300 [Hz].
前記の実施例におけるデータの流れを図8に沿って説明する。左腕の手先加速度データ801の変化により腕運動が検出され、その後に計算された目標軌道803に従って、股関節角度データ804が負の方向へ変位しており、左脚の運動が生じていることが確認できる。次に右腕の手先加速度データ802の変化により腕運動が検出され、股関節角度データ804が正の方向へ変位しており右脚の運動が生じていることが確認できる。
The data flow in the above embodiment will be described with reference to FIG. The arm motion is detected by the change in the left arm
左腕の加速度データ801の変化部分と右腕の加速度データ802の変化部分の振幅を比較すると右腕の加速度データ802のほうが大きいことが確認できる。これは腕の移動距離が右腕のほうが大きいことを反映している。次の股関節角度データ804について見ると左脚の運動に対して、右脚の運動のときではその変位の大きさが大きいことが確認できる。したがって、本実施例において下肢運動障害者が自ら動かすことが可能な腕の移動距離に応じて動かすことのできない下肢の運動を調整することが可能であることが確認できる。
Comparing the amplitude of the change portion of the left
本発明は、下肢を自ら動かすことのできない運動障害者の歩行を可能にする医療・福祉機器として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a medical / welfare device that enables a movement handicapped person who cannot move his / her lower limbs to walk.
101残存部位の運動を計測可能なセンサ
102制御装置
103動力
104動力によって生じる下肢の動きを計測可能なセンサ
105残存部位の運動信号
106制御信号
107動力より生じた下肢の運動
108下肢の運動信号
S201残存部位の運動データ入力部
S202残存部位の運動の検出部
S203運動時間計算部
S204移動距離計算部
S205目標軌道計算部
S206制御指令計算部
S207制御指令出力部
S208下肢制御終了条件判定部
S209プログラム終了条件判定部
301加速度データ
302運動を検出した時刻
303運動の終了を検出した時刻
304運動の開始を検出した時刻
305ゼロクロス点
306第1閾値
307第2閾値
501下肢運動障害者
502バックパック
503加速度センサ
504DCモータ
505ポテンショメータ
506下肢装具
507足底圧センサ
508AD変換器
509計算機
510モータ駆動装置
511バッテリ
513加速度センサ
517足底圧センサ
520駆動装置とDCモータをつなぐケーブル
521加速度センサとAD変換器をつなぐケーブル
522加速度センサとAD変換器をつなぐケーブル
523ポテンショメータとAD変換器をつなぐケーブル
524足底圧センサとAD変換器をつなぐケーブル
525足底圧センサとAD変換器をつなぐケーブル
530加速度計を保持するための円筒形の物
531円筒形の土台に加速度センサを置く土台
532平行棒
801左手に保持された加速度センサのデータ
802右手に保持された加速度センサのデータ
803動力の目標軌道
804動力の実軌道
101 Sensor 102 that can measure the movement of the remaining part 103 Control device 103 Sensor 104 that can measure the movement of the lower limb generated by the power 104 Power of the lower part 108 Motion signal S201 of the lower limb generated by the movement signal 106 Control signal 107 of the remaining part Residual site motion data input unit S202 Residual site motion detection unit S203 motion time calculation unit S204 travel distance calculation unit S205 target trajectory calculation unit S206 control command calculation unit S207 control command output unit S208 lower limb control end condition determination unit S209 Condition determination unit 301 Acceleration data 302 Time at which motion was detected 303 Time at which end of motion was detected Time 304 Time at which start of motion was detected 305 Zero cross point 306 First threshold 307 Second threshold 501 Lower limb movement disorder 502 Backpack 503 Acceleration sensor 504 DC motor 505 points 506 Meter 506 Lower limb orthosis 507 Plantar pressure sensor 508 AD converter 509 Computer 510 Motor drive unit 511 Battery 513 Acceleration sensor 517 Plantar pressure sensor 520 Drive unit and DC motor cable 521 Acceleration sensor and AD converter cable 522 Acceleration sensor Cable 523 potentiometer to connect AD converter and cable 524 potentiometer to AD converter cable 524 Cable to connect plantar pressure sensor and AD converter 525 Cable to connect plantar pressure sensor and AD converter 530 Cylindrical for holding accelerometer The object 531 is a base 532 for placing the acceleration sensor on the cylindrical base, the parallel bar 801 is the acceleration sensor data 802 held on the left hand, the acceleration sensor data 803 is held on the right hand, the target trajectory 804 is the actual trajectory of the power
Claims (4)
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JP2005325167A JP4724832B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Walking assistance control method and walking assistance control device |
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