JP5048588B2 - Walking assist device - Google Patents
Walking assist device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5048588B2 JP5048588B2 JP2008134084A JP2008134084A JP5048588B2 JP 5048588 B2 JP5048588 B2 JP 5048588B2 JP 2008134084 A JP2008134084 A JP 2008134084A JP 2008134084 A JP2008134084 A JP 2008134084A JP 5048588 B2 JP5048588 B2 JP 5048588B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seating member
- wall
- leg link
- support member
- seating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、利用者の脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助する歩行補助装置に関する。 The present invention relates to a walking assist device that assists walking by reducing a load acting on a user's leg.
従来、この種の歩行補助装置として、利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材に連結され、中間に関節部を有する脚リンクと、関節部を駆動する駆動源とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。これによれば、駆動源による関節部の駆動で着座部材を押し上げる方向に脚リンクを動作させることにより、利用者の体重の少なくとも一部を着座部材を介して脚リンクで支えられるようになり、利用者の脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助できる。
ところで、歩行補助装置を利用する利用者は長い時間歩行することが困難なことが多い。この場合、歩行補助装置を椅子代りに利用できれば、歩行補助装置を装着したまま休むことができ、利便性が向上する。然し、上記従来例では、着座部材を自立した状態で支持できず、歩行補助装置を椅子代りに利用することできない。 By the way, it is often difficult for a user who uses the walking assistance device to walk for a long time. In this case, if the walking assistance device can be used instead of the chair, the user can rest with the walking assistance device attached, and convenience is improved. However, in the above conventional example, the seating member cannot be supported in a self-supporting state, and the walking assist device cannot be used instead of the chair.
本発明は、以上の点に鑑み、椅子代りに利用できるようにした歩行補助装置を提供することをその課題としている。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a walking assistance device that can be used instead of a chair.
上記課題を解決するために、本発明は、利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材に連結され、中間に関節部を有する脚リンクと、関節部を駆動する駆動源とを備え、駆動源による関節部の駆動で着座部材を押し上げる方向に脚リンクを動作させて、利用者の体重の少なくとも一部を着座部材を介して脚リンクで支えるようにした歩行補助装置であって、着座部材に、壁または床面に接触可能な支持部材が取付けられ、支持部材を壁または床面に接触させることで椅子代りになることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a seating member on which a user sits so as to straddle, a leg link connected to the seating member and having a joint portion in the middle, and a drive source for driving the joint portion. A walking assist device that operates a leg link in a direction to push up a seating member by driving a joint portion by a drive source and supports at least a part of a user's weight with the leg link through the seating member. The seat member is provided with a support member that can contact the wall or the floor surface, and the chair member can be used by contacting the support member with the wall or floor surface.
本発明によれば、支持部材が壁に接触可能なものである場合、壁と脚リンクとで着座部材が自立可能に支持され、また、支持部材が床面に接触可能なものである場合は、支持部材と脚リンクとで着座部材が自立可能に支持される。従って、何れの場合も歩行補助装置を椅子代りに利用して、歩行補助装置を装着したまま休むことができ、利便性が向上する。 According to the present invention, when the support member can contact the wall, the seat member is supported by the wall and the leg link so as to be able to stand on its own, and when the support member can contact the floor surface. The seat member is supported by the support member and the leg link so as to be able to stand by itself. Therefore, in any case, the walking assistance device can be used instead of the chair, and the user can rest while wearing the walking assistance device, thereby improving convenience.
また、本発明においては、支持部材が壁または床面に接触したときに関節部をロックするロック機構を備える。これによれば、椅子代りに利用するときに、関節部をロックして、着座部材を安定させることができる。 In the present invention, the support member is Ru with a locking mechanism for locking the joint when in contact with the wall or floor. According to this, when using the chair instead, to lock the Takashi Seki, the seating member can be stabilized.
尚、支持部材が壁に接触したときに、先ず、着座部材の下降量に応じて着座部材の押し上げ力が強くなるように駆動源を制御すると共に、着座部材の下降量に対する着座部材の押し上げ力の変化率を経時的に増加する制御を行い、この変化率が所定値に増加したときにロック機構を作動させる。これによれば、利用者の脚の脱力で着座部材が歩行時の高さから下降するのに伴い着座部材の押し上げ力が加速度的に強められて、その後ロック機構が作動することになり、歩行状態から椅子代りの利用状態にスムーズに移行させることができる。 Incidentally, when the supporting support member is in contact with the wall, first, the push-up force of the seat member to control the drive source so that increased in accordance with the amount of downward movement of the seating member, the push-up of the seat member relative to the amount of descent of the seating member performed over time control to increase the rate of change of force, Ru actuates the locking mechanism when the rate of change is increased to a predetermined value. According to this, as the seating member descends from the height during walking due to the weakness of the leg of the user, the pushing-up force of the seating member is accelerated and the lock mechanism is activated thereafter, and the walking It is possible to smoothly shift from the state to the use state instead of the chair.
また、支持部材が壁に接触したときに、先ず、着座部材の下降量に応じて着座部材の押し上げ力が強くなるように駆動源を制御し、着座部材の押し上げ力が所定値に増加したときにロック機構を作動させる。 Also, when the support member comes into contact with the wall, first, the drive source is controlled so that the pushing force of the seating member is increased according to the descending amount of the seating member, and the pushing force of the seating member is increased to a predetermined value. Ru activates the lock mechanism to.
以下、本発明の実施形態の歩行補助装置について説明する。歩行補助装置は、図1及び図2に示す如く、利用者Pが跨ぐようにして着座する着座部材1と、着座部材1に連結される左右一対の脚リンク2,2とを備えている。
Hereinafter, a walking assistance device according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the walking assistance device includes a seating member 1 on which a user P sits and a pair of left and
各脚リンク2は、着座部材1に設けた第1関節部3に連結される第1リンク部材4と、第1リンク部材4の下端に回転式の第2関節部5を介して連結される第2リンク部材6とを備える屈伸自在なリンクで構成される。また、第2リンク部材6の下端には、第3関節部7を介して、利用者Pの左右の各足平に装着される接地部材8が連結されている。
Each
各脚リンク2には、更に、第2関節部5用の駆動源9が搭載されている。そして、駆動源9による第2関節部5の回転駆動で各脚リンク2を伸び方向、即ち、着座部材1を押し上げる方向に駆動し、着座部材1の押し上げ力(以下、免荷力という)を発生させるようにしている。各脚リンク2で発生された免荷力は着座部材1を介して利用者Pの体幹に伝達される。即ち、免荷力により利用者Pの体重の一部が着座部材1を介して脚リンク2,2で支えられ、利用者Pの脚に作用する荷重が軽減される。
Each
着座部材1は、利用者Pが着座するサドル状のシート部1aと、シート部1aを支持する下面の支持フレーム1bとで構成される。
The seating member 1 includes a saddle-shaped seat portion 1a on which a user P is seated, and a
また、着座部材1は、各脚リンク2用の第1関節部3を構成する円弧状のガイドレール3aを備えている。そして、このガイドレール3aに、各脚リンク2を第1リンク部材4の上端部に固定されるスライダー4aに軸着した複数のローラ4bを介して移動自在に係合させている。かくして、各脚リンク2はガイドレール3aの曲率中心を中心にして前後方向に揺動することになり、各脚リンク2の前後方向の揺動支点はガイドレール3aの曲率中心になる。
The seating member 1 includes an
また、ガイドレール3aは、着座部材1の支持フレーム1bの後端の立上り部に前後方向の支軸3bを介して軸支されている。従って、ガイドレール3aは、着座部材1に横方向に揺動自在に連結される。これにより、各脚リンク2の横方向への揺動が許容されて、利用者Pの脚を外転できるようになる。尚、ガイドレール3aの曲率中心及び支軸3bの軸線はシート部1aより上方に位置する。そのため、利用者Pの体重移動で着座部材1が上下左右に大きく傾動することを防止できる。
Further, the
駆動源9は、各脚リンク2の第1リンク部材4の上端部外側面に取付けた減速機9a付きの電動モータで構成されている。そして、減速機9aの出力軸上の駆動クランクアーム9bと、第2リンク部材6に第2関節部5の関節軸5aと同心に固定した従動クランクアーム6aとを連結リンク9cを介して連結している。これによれば、駆動源9から減速機9aを介して出力される動力が連結リンク9cを介して第2リンク部材6に伝達される。そして、第2リンク部材6が第1リンク部材4に対し関節軸5aを中心にして揺動して、脚リンク2が屈伸される。
The
各接地部材8は、靴8aと、靴8aに固定した上方にのびる連結部材8bとを備えている。そして、この連結部材8bに各脚リンク2の第2リンク部材6が3軸構造の第3関節部7を介して連結されている。また、図1に示すように、靴8a内に設けられる中敷8cの下面に、利用者Pの足平の中趾節関節(MP関節)部分と踵部分とに作用する荷重を検出する前後一対の圧力センサ10,10が取付けられている。更に、第3関節部7には2軸の力センサ11が組み込まれている。また、着座部材1の支持フレーム1bには、制御手段たるコントローラ12が内蔵され、第1リンク部材4には、バッテリ13が内蔵されている。
Each
上記圧力センサ10と力センサ11の検出信号はコントローラ12に入力される。そして、コントローラ12は、これらセンサ10,11からの信号に基づいて駆動源9を制御して第2関節部5を駆動し、上記免荷力を発生させる歩行アシスト制御を実行する。
Detection signals from the
ここで、免荷力は、横方向から見て、第1関節部3における脚リンク2の前後方向の揺動支点と、第3関節部7における脚リンク2の前後方向の揺動支点とを結ぶ線(以下、基準線という)上に作用する。そこで、歩行アシスト制御では、基準線上に作用する実際の免荷力(正確には免荷力と着座部材1及び各脚リンク2の重量による力との合力)を力センサ11で検出される2軸方向の力の検出値に基づいて算出する。また、各接地部材8の圧力センサ10の検出圧力に基づいて、利用者Pの両足平に作用する全荷重に対する各足平の作用荷重の割合を算出する。次に、予め設定される免荷力の設定値に各足平の荷重割合を乗算した値を各脚リンク5で発生すべき体重免荷アシスト力の制御目標値として算出する。そして、力センサ11の検出値に基づいて算出される実際の免荷力が制御目標値になるように駆動源9を制御する。
Here, when viewed from the lateral direction, the load-carrying force is obtained by calculating a swing fulcrum of the
ところで、歩行補助装置を装着しての歩行中に休みたくなることがある。そこで、本実施形態では、着座部材1の後部、即ち、支持フレーム1bの後端の立上り部に、後方を向く板状の支持部材14を取り付けている。そして、図4に示す如く、支持部材14を壁Wに接触させるにより、壁Wと脚リンク2とで着座部材1を自立可能に支持し、歩行補助装置を椅子代りに利用できるようにしている。尚、支持部材14の後面には、摩擦材を張り付け、壁Wに対し滑りにくくしている。
By the way, there is a case where it is desired to take a rest while walking with the walking assistance device. Therefore, in the present embodiment, a plate-
また、図3に示す如く、第2関節部5をロック可能なロック機構15を設けている。本実施形態でロック機構15は、第2リンク6に固定の部材、例えば、従動クランクアーム6aを挟む、第1リンク部材4に回り止めされた一対のブレーキ板15a,15aと、両ブレーキ板15a,15aを開閉する直動アクチュエータ15bとで構成されている。尚、ロック機構15の構造はこれに限定されない。
Further, as shown in FIG. 3, a
支持部材14には、支持部材14が壁Wに接触したときにこれを検出する図示しないマイクロスイッチ等のスイッチが設けられている。コントローラ12は、図5に示す如く、このスイッチの信号に基づいて支持部材14が壁14に接触したか否かを判別し(STEP2)、壁Wに接触するまでは上述した歩行アシスト制御を行う(STEP1)。
The
支持部材14が壁Wに接触したときは、先ず、その時点の脚リンク長(ガイドレール3aの曲率中心から第3関節部7までの距離)を記憶する(STEP3)。尚、脚リンク長は、駆動源9に設けたエンコーダの信号に基づいて求められる第2関節部5の屈曲角度から幾何学的に算出される。次に、コンプライアンス特性を徐々に硬化させる制御を行う(STEP4)。具体的には、図6に示す如く、脚リンク長の記憶値Lsと免荷力の設定値Fsとで定まる点を通る、脚リンク長の短縮量(着座部材1の下降量)に応じて免荷力が強くなる線を設定し、この線に沿って免荷力が変化するように駆動源9を制御すると共に、脚リンク長の短縮量に対する免荷力の変化率(硬さ)を経時的に増加する制御を行う。そして、硬さが所定の上限値に達したとき(STEP5)、ロック機構15を作動させて、第2関節部5をロックする(STEP6)。
When the
これによれば、利用者Pの脚の脱力で着座部材1が歩行時の高さから下降するのに伴い免荷力が加速度的に強められて、その後ロック機構15が作動することになる。そのため、歩行状態から椅子代りの利用状態にスムーズに移行させることができる。
According to this, as the seating member 1 is lowered from the height during walking due to the weakness of the legs of the user P, the load-carrying force is accelerated and the
支持部材14が壁Wから離脱したときは(STEP7)、コンプライアンス特性を徐々に軟化させる制御を行う(STEP8)。そして、硬さが所定の下限値になったとき(STEP9)、通常の歩行アシスト制御に移行する(STEP1)。
When the
尚、上記実施形態では、コンプライアンス特性を徐々に硬化させる制御を行い、硬さが所定の上限値に達したところでロック機構15を作動させるようにしたが、脚リンク長の短縮量に応じて免荷力が強くなるように駆動源9を制御し、免荷力が所定値に増加したところでロック機構15を作動させるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the compliance characteristic is controlled to be gradually cured, and the
次に、図7に示す参考形態について説明する。このものでは、着座部材1の後部、即ち、支持フレーム1bの後端の立上り部に、斜め後下方にのびる棒状の支持部材16を取付けている。そして、着座部材1を下降させたとき、支持部材16が下端の板部16aにおいて床面FLに接触するようにしている。
Next, the reference form shown in FIG. 7 will be described. In this structure, a rod-
このものでも、脚リンク2と支持部材16とで着座部材1が自立可能に支持され、歩行補助装置を椅子代りに利用できる。尚、板部16aに下面には、摩擦材を貼り付けて、床面FLに対し滑りにくくする。
Even in this case, the seating member 1 is supported by the
また、参考形態でも、第2関節部5をロックするロック機構15を設ける。そして、板部16aに取付けたスイッチ(図示省略)で床面FLへの接触を検出したときに、ロック機構15を作動させる。
Also in the reference embodiment, a
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、各脚リンク2が中間に回転式の第2関節部5を有する屈伸自在なリンクで構成されているが、直動式の第2関節部を有する伸縮自在なリンクで脚リンクを構成しても良い。更に、上記実施形態では、第1関節部3を円弧状のガイドレール3aを有するものに構成して、第1関節部3における各脚リンク2の前後方向の揺動支点を着座部材1のシート部1aの上方に位置させるようにしているが、第1関節部3の構造はこれに限定されない。例えば、各脚リンク2の上端部を前後方向に揺動自在に軸支する軸を有する単純な構造の関節部で第1関節部3を構成することも可能である。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, each
1…着座部材、2…脚リンク、5…第2関節部(脚リンクの中間の関節部)、9…駆動源、14…支持部材、15…ロック機構、16…支持部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seating member, 2 ... Leg link, 5 ... 2nd joint part (intermediate joint part of leg link), 9 ... Drive source, 14 ... Support member, 15 ... Lock mechanism, 16 ... Support member.
Claims (2)
着座部材に、壁に接触可能な支持部材が取付けられ、支持部材を壁に接触させることで椅子代りになり、
支持部材が壁に接触したときに関節部をロックするロック機構を備え、
支持部材が壁に接触したときに、先ず、着座部材の下降量に応じて着座部材の押し上げ力が強くなるように駆動源を制御すると共に、着座部材の下降量に対する着座部材の押し上げ力の変化率を経時的に増加する制御を行い、この変化率が所定値に増加したときにロック機構を作動させることを特徴とする歩行補助装置。 A seating member that is seated so as to be straddled by a user, a leg link that is connected to the seating member and has a joint part in the middle, and a drive source that drives the joint part. A walking assist device in which the leg link is operated in the direction of pushing up, and at least a part of the weight of the user is supported by the leg link via the seating member,
The seating member, is mounted a support member capable of contacting the wall, Ri Do the chair instead by a support member contacting the wall,
A locking mechanism that locks the joint when the support member contacts the wall;
When the support member comes into contact with the wall, first, the drive source is controlled so that the pushing force of the seating member increases according to the lowering amount of the seating member, and the change in the pushing force of the seating member with respect to the lowering amount of the seating member A walking assist device that performs control to increase a rate with time and activates a lock mechanism when the rate of change increases to a predetermined value .
着座部材に、壁に接触可能な支持部材が取付けられ、支持部材を壁に接触させることで椅子代りになり、
支持部材が壁に接触したときに関節部をロックするロック機構を備え、
支持部材が壁に接触したときに、先ず、着座部材の下降量に応じて着座部材の押し上げ力が強くなるように駆動源を制御し、着座部材の押し上げ力が所定値に増加したときにロック機構を作動させることを特徴とする歩行補助装置。 A seating member that is seated so as to be straddled by a user, a leg link that is connected to the seating member and has a joint part in the middle, and a drive source that drives the joint part. A walking assist device in which the leg link is operated in the direction of pushing up, and at least a part of the weight of the user is supported by the leg link via the seating member,
A support member that can contact the wall is attached to the seating member, and it becomes a chair substitute by bringing the support member into contact with the wall.
A locking mechanism that locks the joint when the support member contacts the wall;
When the support member comes into contact with the wall, first, the drive source is controlled so as to increase the pushing force of the seating member according to the descending amount of the seating member, and the lock is activated when the pushing force of the seating member increases to a predetermined value. A walking assist device characterized by operating a mechanism .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008134084A JP5048588B2 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Walking assist device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008134084A JP5048588B2 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Walking assist device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009279173A JP2009279173A (en) | 2009-12-03 |
JP5048588B2 true JP5048588B2 (en) | 2012-10-17 |
Family
ID=41450274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008134084A Expired - Fee Related JP5048588B2 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Walking assist device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5048588B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3318242A1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-09 | noonee AG | Wearable sitting posture assisting device and method for providing safety for a person |
CN109730903B (en) * | 2019-01-04 | 2021-06-01 | 电子科技大学 | Be used for back to fall protector of low limbs ectoskeleton robot |
CN111843999B (en) * | 2020-08-31 | 2021-07-06 | 重庆理工大学 | Load walking assistance exoskeleton |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5476441A (en) * | 1993-09-30 | 1995-12-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Controlled-brake orthosis |
JPH10138966A (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-26 | Toyota Motor Corp | Portable vehicle |
JP2003334773A (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Bipedal walking robot |
JP4641225B2 (en) * | 2005-07-19 | 2011-03-02 | 本田技研工業株式会社 | Walking assist device |
JP2008023234A (en) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Tokyo Institute Of Technology | Walking supporting device with motive power |
JP3141172U (en) * | 2008-02-12 | 2008-04-24 | 資郎 小森 | Body-mounted simple standing chair |
-
2008
- 2008-05-22 JP JP2008134084A patent/JP5048588B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009279173A (en) | 2009-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5048589B2 (en) | Walking assist device | |
JP4782115B2 (en) | Walking assist device | |
JP4620012B2 (en) | Walking assist device | |
JP5235838B2 (en) | Walking assist device | |
JP5047692B2 (en) | Walking assist device | |
US11717462B2 (en) | Electric walking assisting vehicle | |
JP4872821B2 (en) | Walking assist device | |
JP2008012224A (en) | Walking assistance device | |
JP2009268728A (en) | Walking aid apparatus | |
JP6672106B2 (en) | Cart | |
JP5048588B2 (en) | Walking assist device | |
JP4784768B2 (en) | Walking assist device | |
JP2012130426A (en) | Walking assistance device | |
JP2010073143A (en) | Pedal device for vehicle | |
JP5184304B2 (en) | Guide mechanism and walking assist device | |
JP4654447B2 (en) | Walking assist device | |
JP6386269B2 (en) | Walking assist device | |
JP5239776B2 (en) | Transfer support device and control method of transfer support device | |
US8740822B2 (en) | Walking assist device | |
JP2011025877A (en) | Bicycle | |
JP4724059B2 (en) | Walking assist device | |
JP4041898B2 (en) | Ankle exercise device | |
JP2010073141A (en) | Pedal device for vehicle | |
JP2007111406A (en) | Running tool | |
JP5356840B2 (en) | Walking assist device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120412 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120710 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120719 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5048588 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |