JP5381876B2

JP5381876B2 - Evaluation method for walking aids

Info

Publication number: JP5381876B2
Application number: JP2010087815A
Authority: JP
Inventors: 和呂三佐尾; 祥則藤掛; 義美梶谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-04-06
Also published as: JP2011217834A

Description

本発明は、歩行補助装具を評価するための評価方法及び評価用治具に関する。 The present invention relates to an evaluation method and an evaluation jig for evaluating a walking assistance device.

特許文献１には、ユーザの足裏に装着される歩行補助装具を評価するための評価用治具が開示されている。この評価用治具は、フレームに対して揺動可能に支持されている脚体を有している。歩行補助装具を評価する際には、脚体の先端に歩行補助装具を装着し、脚体を揺動させながら移動させる。これによって、歩行補助装具が接地と離地を繰り返す。この評価用治具によれば、歩行補助装具の使用状態を模擬することができ、歩行補助装具性能を定量的に評価できる。 Patent Literature 1 discloses an evaluation jig for evaluating a walking assistive device worn on the user's sole. This evaluation jig has a leg body supported so as to be swingable with respect to the frame. When evaluating the walking assistance device, the walking assistance device is attached to the tip of the leg, and the leg is moved while being swung. As a result, the walking assistance equipment repeats grounding and grounding. According to this evaluation jig, the usage state of the walking assistance device can be simulated, and the performance of the walking assistance device can be quantitatively evaluated.

特開平８−１４１０２８号公報JP-A-8-1441028

近年では、ユーザの上腿から足（足首関節よりも先の部分）にかけて装着され、トルクを加えることによってユーザの膝関節の動きを補助する歩行補助装具が開発されている。このような歩行補助装具は、ユーザの足に装着できるように構成されている足フレームと、足首関節部によって足フレームに対して回動可能に接続されている下腿フレームと、ユーザの上腿に装着できるように構成されており、膝関節部によって下腿フレームに対して回動可能に接続されている上腿フレームと、膝関節部にトルクを加えるアクチュエータを有している。この歩行補助装具では、足首関節部がユーザの足首関節と同軸に回動し、膝関節部がユーザの膝関節と同軸に回動する。アクチュエータが膝関節部に加えるトルクによって、ユーザの膝関節の動きが補助される。 In recent years, walking assist devices have been developed that are worn from a user's upper thigh to a foot (portion ahead of an ankle joint) and assist the movement of the user's knee joint by applying torque. Such a walking assistance device includes a foot frame configured to be attached to a user's foot, a lower leg frame that is rotatably connected to the foot frame by an ankle joint, and a user's upper leg. The upper thigh frame is configured to be worn and is rotatably connected to the lower thigh frame by the knee joint portion, and an actuator that applies torque to the knee joint portion. In this walking assistance device, the ankle joint portion rotates coaxially with the user's ankle joint, and the knee joint portion rotates coaxially with the user's knee joint. The movement of the user's knee joint is assisted by the torque applied by the actuator to the knee joint.

関節部を有する歩行補助装具は、ユーザの体重を支えることが一つの重要な機能であるため、ユーザが体重を預けたときに歩行補助装具が大きく撓んでしまっては好ましくない。従って、歩行補助装具においては、歩行補助装具の長手方向の剛性が重要なパラメータの１つである。なお、ここでいう剛性とは、歩行補助装具に対して荷重が加わったときの歩行補助装具全体の変形し難さであり、アクチュエータが膝関節部を制御しているときにおける荷重に対する膝関節部の回動のし難さ（いわゆる、サーボ剛性）と歩行補助装具の各フレームの物理的な剛性を総合したパラメータである。長手方向の剛性とは、歩行補助装具をユーザが装着したときに、歩行補助装具の上端と下端を結ぶ直線方向の剛性である。歩行補助装具の剛性を使用状態に則して評価するには、使用時における歩行補助装具の各関節部の動きを再現する必要がある。しかしながら、上述した従来の評価用治具では、使用時における歩行補助装具の各関節部の動きを再現することはできない。関節部を有する歩行補助装具の剛性を定量的に評価する方法は、未だ確立されていない。本明細書により開示される発明の目的は、実際の使用状態に則して、関節部を有する歩行補助装具の剛性を定量的に評価する方法を提供することにある。 Since the walking assistive device having a joint part supports the weight of the user as one important function, it is not preferable that the walking assistive device bends greatly when the user deposits his / her weight. Therefore, in the walking assistance device, the longitudinal rigidity of the walking assistance device is one of the important parameters. The rigidity here is the difficulty of deformation of the entire walking assistive device when a load is applied to the walking assistive device, and the knee joint portion with respect to the load when the actuator controls the knee joint portion. This is a parameter that combines the difficulty of rotation (so-called servo rigidity) and the physical rigidity of each frame of the walking assistive device. The rigidity in the longitudinal direction is the rigidity in the linear direction connecting the upper end and the lower end of the walking assistance device when the user wears the walking assistance device. In order to evaluate the rigidity of the walking aid in accordance with the state of use, it is necessary to reproduce the movement of each joint portion of the walking aid during use. However, the conventional evaluation jig described above cannot reproduce the movement of each joint portion of the walking assistive device during use. A method for quantitatively evaluating the rigidity of a walking assistance device having a joint has not yet been established. An object of the invention disclosed in this specification is to provide a method for quantitatively evaluating the rigidity of a walking assistance device having a joint portion in accordance with an actual use state.

本明細書により開示される評価方法は、ユーザの足に装着できるように構成されている足フレームと、足首関節部によって足フレームに対して回動可能に接続されている下腿フレームと、ユーザの上腿に装着できるように構成されており、膝関節部によって下腿フレームに対して回動可能に接続されている上腿フレームと、膝関節部にトルクを加えるアクチュエータを有する歩行補助装具を評価する。この評価方法では、足部と、足首回動部によって足部に対して回動可能に接続されている下腿部と、膝回動部によって下腿部に対して回動可能に接続されている上腿部を有する評価用治具を用いる。この評価方法では、足首回動部が足首関節部と同軸に回動できるとともに膝回動部が膝関節部と同軸に回動できるように、足部に足フレームを装着するとともに上腿部に上腿フレームを装着する。また、膝関節部に対して現在角度から目標角度に向かう向きにトルクを加えるようにアクチュエータを制御する。この状態で、上腿部に対して足部に向けて荷重を加え、上腿部の変位量を検出する。 An evaluation method disclosed in this specification includes a foot frame configured to be worn on a user's foot, a lower leg frame that is rotatably connected to the foot frame by an ankle joint, and a user's foot. Evaluation of a walking assistance device having an upper thigh frame configured to be worn on the upper thigh and rotatably connected to the lower thigh frame by the knee joint, and an actuator for applying torque to the knee joint . In this evaluation method, the foot, the lower leg connected to the foot by the ankle rotating part, and the lower leg connected to the lower leg by the knee rotating part. An evaluation jig having an upper thigh is used. In this evaluation method, a foot frame is attached to the foot and the upper thigh is attached so that the ankle rotating portion can rotate coaxially with the ankle joint and the knee rotating portion can rotate coaxially with the knee joint. Wear the upper thigh frame. Further, the actuator is controlled so that torque is applied to the knee joint in a direction from the current angle toward the target angle. In this state, a load is applied to the upper leg part toward the foot part, and the amount of displacement of the upper leg part is detected.

歩行補助装具を評価用治具に装着した状態においては、評価用治具の足首回動部は歩行補助装具の足首関節部と共に回動することができ、評価用治具の膝回動部は歩行補助装具の膝関節と共に回動することができる。膝関節部に対して現在角度から目標角度に向かう向きにトルクを加えるようにアクチュエータを制御すると、膝関節部が目標角度に制御される。この状態で評価用治具の上腿部に対して足部に向けて荷重を加えると、歩行用補助装具の膝関節部に荷重によるトルクが加わる。また、アクチュエータは膝関節部に現在角度から目標角度に向かう向きにトルクを加える（すなわち、アクチュエータが膝関節部の角度を目標角度に維持しようとする）。したがって、膝関節部が、アクチュエータにより加えられるトルクと荷重によって加えられるトルクが均衡する角度まで回動する。また、荷重を加えることによって、歩行補助装具の各フレームに撓みが生じる。膝関節部が回動するとともに各フレームに撓みが生じることによって、評価用治具の膝回動部と足首回動部が回動し、評価用治具の上腿部が足部に向かって変位する。したがって、上腿部の変位量は、荷重を加えたときにおける歩行補助装具の膝関節部の回動量と各フレームの撓みに応じた変位量となる。したがって、上腿部の変位量を検出することで、歩行補助装具の剛性（膝関節部のサーボ剛性と各フレームの物理的な剛性の和）を定量的に評価することができる。このように、この評価方法によれば、荷重が加わったときにおけるユーザの脚の動きを評価用治具によって再現することが可能であり、上腿部の変位量から歩行補助装具の剛性を評価することができる。すなわち、実際の使用状態に近い状態で、歩行補助装具の剛性を評価することができる。別言すれば、立っているユーザが歩行補助装具に体重を預けたときに、歩行補助装具の上端がどの程度沈み込むかを定量的に評価することができる。 In the state where the walking assistive device is mounted on the evaluation jig, the ankle rotating portion of the evaluation jig can be rotated together with the ankle joint portion of the walking assisting device, and the knee rotating portion of the evaluation jig is It can be rotated together with the knee joint of the walking assistive device. When the actuator is controlled so that torque is applied in the direction from the current angle toward the target angle with respect to the knee joint, the knee joint is controlled to the target angle. In this state, when a load is applied toward the foot with respect to the upper thigh of the evaluation jig, torque due to the load is applied to the knee joint of the walking assistive device. The actuator applies torque to the knee joint in a direction from the current angle toward the target angle (that is, the actuator tries to maintain the angle of the knee joint at the target angle). Therefore, the knee joint part rotates to an angle at which the torque applied by the actuator and the torque applied by the load are balanced. Moreover, by applying a load, each frame of the walking assistance device is bent. When the knee joint part rotates and each frame is bent, the knee rotating part and the ankle rotating part of the evaluation jig rotate, and the upper thigh part of the evaluation jig faces the foot part. Displace. Therefore, the amount of displacement of the upper thigh is a displacement corresponding to the amount of rotation of the knee joint portion of the walking assistance device and the bending of each frame when a load is applied. Therefore, by detecting the amount of displacement of the upper thigh, the stiffness of the walking assistance device (the sum of the servo stiffness of the knee joint and the physical stiffness of each frame) can be quantitatively evaluated. Thus, according to this evaluation method, it is possible to reproduce the movement of the user's leg when a load is applied by the evaluation jig, and evaluate the rigidity of the walking assistive device from the amount of displacement of the upper thigh. can do. That is, the rigidity of the walking assistance device can be evaluated in a state close to the actual use state. In other words, it is possible to quantitatively evaluate how much the upper end of the walking assistance device sinks when the standing user deposits his / her weight in the walking assistance device.

上述した評価方法では、上腿部に対して足部に向けて荷重を加えたときに、上腿フレームから上腿部に加わる荷重をさらに検出することが好ましい。このような構成によれば、使用時に上腿フレームとユーザの上腿との間に生じる接触荷重を評価することができる。これによって、ユーザの上腿に対する負荷を評価することができる。 In the evaluation method described above, it is preferable to further detect the load applied to the upper thigh from the upper thigh frame when a load is applied to the upper thigh toward the foot. According to such a configuration, it is possible to evaluate a contact load generated between the upper thigh frame and the user's upper thigh during use. As a result, the load on the user's upper leg can be evaluated.

上述した評価方法では、下腿フレームがユーザの下腿を支持する下腿支持部を有しており、下腿部に下腿支持部が接触するように歩行用補助装具を評価用治具に装着し、上腿部に対して足部に向けて荷重を加えたときに、下腿支持部から下腿部に加わる荷重をさらに検出することが好ましい。この評価方法では、下腿支持部を有する歩行補助装具の使用時に下腿支持部とユーザの下腿との間に生じる接触荷重を評価することができる。これによって、ユーザの下腿に対する負荷を評価することができる。接触荷重が大きいとユーザは苦痛を感じてしまう。接触荷重を和らげようとして下腿支持部に柔軟なパッドを取り付けると、パッドの低剛性によって歩行補助装具全体の剛性が低下してしまう。接触荷重を計測することによって、最適なパッド硬さを決定することができる。 In the evaluation method described above, the lower leg frame has a lower leg support part that supports the user's lower leg, and the walking auxiliary equipment is attached to the evaluation jig so that the lower leg support part contacts the lower leg part. It is preferable to further detect a load applied from the lower leg support part to the lower leg part when a load is applied to the leg part toward the foot part. In this evaluation method, it is possible to evaluate a contact load generated between the lower leg support part and the user's lower leg when using the walking assistive device having the lower leg support part. Thereby, the load on the user's lower leg can be evaluated. When the contact load is large, the user feels pain. If a flexible pad is attached to the lower leg support portion in order to relieve the contact load, the rigidity of the entire walking assistive device is reduced due to the low rigidity of the pad. The optimal pad hardness can be determined by measuring the contact load.

また、剛性を評価しないでユーザの上腿に対する負荷を評価する場合には、必ずしもアクチュエータを制御する必要はない。アクチュエータを制御することなく、上腿部に対して足部に向けて荷重を加え、上腿フレームから上腿部に加わる荷重を検出するようにしてもよい。この方法によっても、ユーザの上腿に対する負荷を評価することができる。 Further, when evaluating the load on the user's upper leg without evaluating the rigidity, it is not always necessary to control the actuator. A load applied to the upper thigh from the upper thigh frame may be detected without controlling the actuator. This method can also evaluate the load on the user's upper leg.

また、上述した評価方法に使用される評価用治具自体も、本明細書により提供される発明の１つである。 Moreover, the evaluation jig itself used in the above-described evaluation method is one of the inventions provided by this specification.

歩行補助装具１０を装着した患脚１１０の斜視図。The perspective view of the affected leg 110 which mounted | wore the walking assistance device 10. FIG. 評価用治具２００の斜視図。The perspective view of the jig 200 for evaluation. 膝回動部２４８を曲げた状態の評価用治具２００の斜視図。The perspective view of the evaluation jig | tool 200 of the state which bent the knee rotation part 248. FIG. 歩行補助装具１０を装着した評価用治具２００の斜視図。The perspective view of the jig 200 for evaluation which mounted | wore the walking assistance device 10. FIG. 歩行補助装具１０を装着した評価用治具２００の側面図。The side view of the evaluation jig | tool 200 which mounted | wore the walking assistance device 10. FIG.

以下に説明する実施例に係る評価用治具の特徴について説明する。
（特徴１）評価用治具２００は、基部（定盤２１０）を有している。基部上に、足部２３０が固定されている。
（特徴２）評価用治具２００は、上腿部２５０の上端に回動可能に連結されている連結部２６０を有している。柱状部２６２を介して連結部２６０に荷重装置２７０が連結されている。荷重装置２７０は、設定された荷重で柱状部２６２を足部２３０へ向かって押す。荷重装置２７０が加える荷重が、ユーザの体重に相当する。
（特徴３）上腿部２５０は、股回動部２５８によって、連結部２６０に対して回動可能に接続されている。
（特徴４）荷重装置２７０が連結部２６０を下方に押し下げると、これに連動して膝回動部２４８が回動するとともに、足首回動部２３８と股回動部２５８が回動する。 The characteristics of the evaluation jig according to the embodiment described below will be described.
(Feature 1) The evaluation jig 200 has a base (a surface plate 210). A foot 230 is fixed on the base.
(Feature 2) The evaluation jig 200 has a connecting portion 260 that is rotatably connected to the upper end of the upper thigh portion 250. A load device 270 is connected to the connecting portion 260 via the columnar portion 262. The load device 270 pushes the columnar part 262 toward the foot part 230 with the set load. The load applied by the load device 270 corresponds to the weight of the user.
(Characteristic 3) The upper leg portion 250 is connected to the connecting portion 260 by a crotch rotating portion 258 so as to be rotatable.
(Characteristic 4) When the load device 270 pushes the connecting portion 260 downward, the knee rotating portion 248 rotates in conjunction with this, and the ankle rotating portion 238 and the crotch rotating portion 258 rotate.

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。本発明の実施例を説明する前に、実施例の評価装置の評価対象である歩行補助装具の一例を説明する。図１は、歩行補助装具１０を示している。図１に示すように、歩行補助装具１０は、ユーザ１００の歩行を補助する装置であって、ユーザ１００に装着可能な装置である。歩行補助装具１０は、典型的には、一方の膝関節を自由に動かすことができないために自力歩行が困難となったユーザ１００のリハビリテーションに用いられる。歩行補助装具１０を用いることで、ユーザ１００の機能回復を促進できるとともに、ユーザ１００を介助する介助者の労力を低減することも可能となる。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Before describing an example of the present invention, an example of a walking assistance device that is an evaluation target of the evaluation device of the example will be described. FIG. 1 shows a walking assistance device 10. As shown in FIG. 1, the walking assistance device 10 is a device that assists the user 100 in walking, and is a device that can be worn by the user 100. The walking assistance device 10 is typically used for rehabilitation of the user 100 who has difficulty in walking on its own because one knee joint cannot be moved freely. By using the walking assistance device 10, the function recovery of the user 100 can be promoted, and the labor of an assistant who assists the user 100 can be reduced.

ここで、歩行補助装具１０を装着したユーザ１００の前後方向にＸ軸を定め、ユーザ１００の左右方向にＹ軸を定め、ユーザ１００の上下方向にＺ軸を定める。なお、Ｘ軸の正方向はユーザ１００の前方とし、Ｙ軸の正方向はユーザ１００の左方とし、Ｚ軸の正方向はユーザ１００の上方とする。X軸、Y軸、及び、Z軸はそれぞれロール軸、ピッチ軸、及び、ヨー軸と呼ばれることがある。 Here, the X axis is defined in the front-rear direction of the user 100 wearing the walking assistance device 10, the Y axis is defined in the left-right direction of the user 100, and the Z axis is defined in the vertical direction of the user 100. The positive direction of the X axis is the front of the user 100, the positive direction of the Y axis is the left side of the user 100, and the positive direction of the Z axis is the upper side of the user 100. The X axis, Y axis, and Z axis may be referred to as a roll axis, a pitch axis, and a yaw axis, respectively.

図１に示すように、歩行補助装具１０は、制御ユニット１２と、上腿フレーム２０と、下腿フレーム５０と、足フレーム９０を備えている。
制御ユニット１２は、小型のコンピュータ装置やバッテリを内蔵しており、歩行補助装具１０の各部へ電力を供給するとともに、歩行補助装具１０の各部の動作を制御する。制御ユニット１２は、一例であるが、ユーザ１００の体幹（腰）に取り付けられる。制御ユニット１２には、ユーザ１００の体幹に固定するための装着ベルト１４が設けられている。なお、制御ユニット１２を装着する位置は特に限定されず、例えばユーザ１００の背に装着する構造としてもよい。 As shown in FIG. 1, the walking assistance device 10 includes a control unit 12, an upper thigh frame 20, a lower thigh frame 50, and a foot frame 90.
The control unit 12 incorporates a small computer device and a battery, supplies power to each part of the walking assistance device 10, and controls the operation of each part of the walking assistance device 10. The control unit 12 is an example, but is attached to the trunk (waist) of the user 100. The control unit 12 is provided with a mounting belt 14 for fixing to the trunk of the user 100. Note that the position where the control unit 12 is mounted is not particularly limited, and may be a structure that is mounted on the back of the user 100, for example.

上腿フレーム２０と下腿フレーム５０と足フレーム９０は、補助を必要とするユーザ１００の患脚１１０（ここでは左脚）に装着される。詳しくは、上腿フレーム２０が上腿１１２に装着され、下腿フレーム５０が下腿１１６に装着され、足フレーム９０が足１１８に装着される。なお、本明細書では、単に患脚１１０と表現した場合、上腿１１２、膝１１４、下腿１１６のみでなく、足１１８（足首よりも先の部分）も含むものとする。 The upper thigh frame 20, the lower thigh frame 50, and the foot frame 90 are attached to the affected leg 110 (here, the left leg) of the user 100 that needs assistance. Specifically, the upper thigh frame 20 is attached to the upper thigh 112, the lower thigh frame 50 is attached to the lower thigh 116, and the foot frame 90 is attached to the foot 118. Note that in this specification, when simply expressed as the affected leg 110, it includes not only the upper thigh 112, the knee 114, and the lower thigh 116 but also the foot 118 (portion beyond the ankle).

上腿フレーム２０は、上腿支持部２２と一対の上腿リンク２８を有している。上腿支持部２２は、一対の上腿リンク２８を接続している。上腿支持部２２は、ユーザ１００の上腿１１２の前方に配置される。上腿リンク２８は、ユーザ１００の上腿１１２の側方にそれぞれ配置される。上腿支持部２２には、パッド２４とベルト２６が設けられている。ベルト２６を締めることで、上腿フレーム２０を上腿１１２に装着することができる。パッド２４は、上腿１１２の前面に接触する。パッド２４が緩衝材となって、上腿支持部２２が上腿１１２へ当接して生じる痛みが緩和される。 The upper leg frame 20 includes an upper leg support portion 22 and a pair of upper leg links 28. The upper leg support portion 22 connects a pair of upper leg links 28. The upper thigh support 22 is disposed in front of the upper thigh 112 of the user 100. The upper thigh links 28 are respectively arranged on the sides of the upper thighs 112 of the user 100. The upper leg support portion 22 is provided with a pad 24 and a belt 26. By tightening the belt 26, the upper thigh frame 20 can be attached to the upper thigh 112. The pad 24 contacts the front surface of the upper thigh 112. The pad 24 serves as a cushioning material, and the pain caused by the upper leg support portion 22 coming into contact with the upper leg 112 is alleviated.

下腿フレーム５０は、下腿支持部５２と一対の下腿リンク５６を有している。下腿支持部５２は、一対の下腿リンク５６を接続している。下腿支持部５２は、ユーザ１００の下腿１１６の前方に配置される。下腿リンク５６は、ユーザ１００の下腿１１６の側方にそれぞれ配置される。下腿支持部５２には、パッド５４が設けられている。パッド５４は、下腿１１６の前面に接触する。パッド５４が緩衝材となって、下腿支持部５２が下腿１１６へ当接して生じる痛みが緩和される。 The lower leg frame 50 includes a lower leg support portion 52 and a pair of lower leg links 56. The lower leg support 52 connects a pair of lower leg links 56. The lower leg support 52 is disposed in front of the lower leg 116 of the user 100. The lower leg links 56 are respectively arranged on the sides of the lower leg 116 of the user 100. The crus support 52 is provided with a pad 54. The pad 54 contacts the front surface of the lower leg 116. The pad 54 serves as a cushioning material, and the pain caused by the lower leg support 52 coming into contact with the lower leg 116 is alleviated.

上腿フレーム２０と下腿フレーム５０は、一対の膝関節機構４０を介して接続されている。各々の膝関節機構４０は一軸回りの関節機構であり、上腿フレーム２０の上腿リンク２８と、下腿フレーム５０の下腿リンク５６を、揺動可能に接続している。患脚１１０の外側に位置する膝関節機構４０は、アクチュエータ（例えばモータ）、減速機、角度センサを内蔵しており、上腿フレーム２０と下腿フレーム５０を相対的に揺動させる駆動ユニットでもある。膝関節機構４０は、電気コード１６を介して制御ユニット１２に接続されており、制御ユニット１２からの電力によって動作するとともに、その動作は制御ユニット１２によって制御される。一例ではあるが、制御ユニット１２は、膝関節機構４０の目標角度を経時的に記述する目標データを記憶しており、膝関節機構４０の実際角度が目標角度に一致するように、膝関節機構４０のアクチュエータを制御する。 The upper leg frame 20 and the lower leg frame 50 are connected via a pair of knee joint mechanisms 40. Each knee joint mechanism 40 is a joint mechanism around one axis, and connects the upper leg link 28 of the upper leg frame 20 and the lower leg link 56 of the lower leg frame 50 so as to be swingable. The knee joint mechanism 40 located outside the affected leg 110 incorporates an actuator (for example, a motor), a speed reducer, and an angle sensor, and is also a drive unit that relatively swings the upper leg frame 20 and the lower leg frame 50. . The knee joint mechanism 40 is connected to the control unit 12 via the electric cord 16 and is operated by electric power from the control unit 12, and the operation is controlled by the control unit 12. As an example, the control unit 12 stores target data describing the target angle of the knee joint mechanism 40 over time, and the knee joint mechanism 40 is set so that the actual angle of the knee joint mechanism 40 matches the target angle. 40 actuators are controlled.

足フレーム９０は、足プレート９２と靴９４と一対の足リンク９６を有している。足プレート９２は、一対の足リンク９６を接続している。靴９４は、足プレート９２の上面（足１１８に対向する面）に設けられている。靴９４は、一般的な靴と同じ形態のものである。ユーザ１００の足１１８に靴９４を装着すると、足プレート９２は、ユーザ１００の足１１８の下方（足裏側）に配置される。また、足リンク９６は、ユーザ１００の足１１８の側方に配置される。 The foot frame 90 has a foot plate 92, a shoe 94, and a pair of foot links 96. The foot plate 92 connects a pair of foot links 96. The shoe 94 is provided on the upper surface of the foot plate 92 (the surface facing the foot 118). The shoe 94 has the same form as a general shoe. When the shoes 94 are attached to the feet 118 of the user 100, the foot plate 92 is disposed below the feet 118 (the sole side) of the user 100. Further, the foot link 96 is disposed on the side of the foot 118 of the user 100.

下腿フレーム５０と足フレーム９０は、一対の足首関節機構７０を介して接続されている。各々の足首関節機構７０は一軸回りの関節機構であり、下腿フレーム５０の下腿リンク５６と、足フレーム９０の足リンク９６を、揺動可能に接続している。 The lower leg frame 50 and the foot frame 90 are connected via a pair of ankle joint mechanisms 70. Each ankle joint mechanism 70 is a joint mechanism around one axis, and the lower leg link 56 of the lower leg frame 50 and the foot link 96 of the foot frame 90 are connected so as to be swingable.

以上の構成により、歩行補助装具１０は、主にユーザ１００の患脚１１０に取り付けられ（制御ユニット１２は除く）、患脚１１０の動きを調節することによって、ユーザ１００の歩行を補助することができる。なお、歩行補助装具１０の動作形態は、特に限定されず、患脚１１０の動きをほぼ完全に制御するものであってもよいし、患脚１１０の動きに追従してアシスト力を付与するものであってもよい。 With the above configuration, the walking assistance device 10 is mainly attached to the affected leg 110 of the user 100 (excluding the control unit 12), and can assist the user 100 in walking by adjusting the movement of the affected leg 110. it can. Note that the operation mode of the walking assisting device 10 is not particularly limited, and the movement of the affected leg 110 may be controlled almost completely, or an assist force is applied following the movement of the affected leg 110. It may be.

次に、歩行補助装具１０の評価に使用する評価用治具について説明する。図２は、評価用治具２００の概略斜視図を示している。図２に示すように、評価用治具２００は、定盤２１０と脚部２２０等を有している。定盤２１０は、評価用治具２００の基部をなしている。定盤２１０上には、支持棒２１２が立設されている。支持棒２１２は、定盤２１０から鉛直上方に伸びている。支持棒２１２の上端近傍には、支持棒２１２から略水平に伸びる支持板２１４が固定されている。脚部２２０は、定盤２１０上に立設されている。脚部２２０の上端は、支持板２１４に接続されている。脚部２２０は、ヒトの脚を模した形状を備えている。図２における脚部２２０のＸＹＺ方向は図１の患脚１１０のＸＹＺ方向に対応している。脚部２２０は、足部２３０、下腿部２４０、上腿部２５０、連結部２６０、及び、柱状部２６２を有している。
なお、図２に示した支持棒２１２と支持板２１４は、脚部２２０が転倒しないように支えているのみである。後述するように、評価の際には、柱状部２６２の上端に荷重装置２７０が連結され、支持棒２１２と支持板２１４は取り除かれる。 Next, an evaluation jig used for evaluating the walking assistance device 10 will be described. FIG. 2 is a schematic perspective view of the evaluation jig 200. As shown in FIG. 2, the evaluation jig 200 includes a surface plate 210 and leg portions 220. The surface plate 210 forms the base of the evaluation jig 200. A support bar 212 is erected on the surface plate 210. The support bar 212 extends vertically upward from the surface plate 210. A support plate 214 that extends substantially horizontally from the support bar 212 is fixed near the upper end of the support bar 212. The leg 220 is erected on the surface plate 210. The upper end of the leg 220 is connected to the support plate 214. The leg 220 has a shape imitating a human leg. The XYZ directions of the leg portions 220 in FIG. 2 correspond to the XYZ directions of the affected leg 110 in FIG. The leg part 220 has a foot part 230, a lower leg part 240, an upper leg part 250, a connecting part 260, and a columnar part 262.
Note that the support rod 212 and the support plate 214 shown in FIG. 2 only support the leg portion 220 so as not to fall down. As will be described later, in the evaluation, the load device 270 is connected to the upper end of the columnar portion 262, and the support bar 212 and the support plate 214 are removed.

足部２３０は、定盤２１０の略中央に固定されている。 The foot 230 is fixed to the approximate center of the surface plate 210.

下腿部２４０は、足首回動部２３８を介して足部２３０に接続されている。足首回動部２３８は、３軸フリージョイントにより構成されている。下腿部２４０は、足首回動部２３８を中心として、足部２３０に対してＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸回りに回動することができる。また、下腿部２４０は、荷重センサ２４２を内蔵している。荷重センサ２４２は、下腿部２４０の前面に加わる荷重を検出する。荷重センサ２４２の検出値は、図示しない配線によって外部装置に出力される。荷重センサ２４２は、歩行補助装具１０を装着したときにその下腿支持部５２から下腿部２４０の前面に加わる荷重を検出する。 The crus 240 is connected to the foot 230 via the ankle rotation part 238. The ankle rotation part 238 is configured by a triaxial free joint. The crus 240 can rotate around the X, Y, and Z axes with respect to the foot 230 around the ankle rotating portion 238. The lower leg 240 has a built-in load sensor 242. The load sensor 242 detects a load applied to the front surface of the crus 240. The detection value of the load sensor 242 is output to an external device through a wiring (not shown). The load sensor 242 detects a load applied to the front surface of the crus 240 from the crus support 52 when the walking assistive device 10 is worn.

上腿部２５０は、膝回動部２４８を介して下腿部２４０に接続されている。膝回動部２４８は、１軸フリージョイントにより構成されている。上腿部２５０は、膝回動部２４８を中心として、下腿部２４０に対してＹ軸回りに回動することができる。また、上腿部２５０は、荷重センサ２５２、２５４を内蔵している。荷重センサ２５２は、上腿部２５０の前面に加わる荷重を検出する。荷重センサ２５４は、上腿部２５０の後面に加わる荷重を検出する。荷重センサ２５２、２５４の検出値は、図示しない配線によって外部装置に出力される。荷重センサ２５２、２５４は、歩行補助装具１０を装着したときに上腿支持部２２、及び、ベルト２６から上腿部２５０に加わる荷重を検出する。 The upper leg part 250 is connected to the lower leg part 240 via the knee rotating part 248. The knee rotation unit 248 is configured by a uniaxial free joint. The upper thigh 250 can rotate around the Y axis with respect to the lower thigh 240 around the knee rotation unit 248. Further, the upper leg portion 250 has load sensors 252 and 254 built therein. The load sensor 252 detects a load applied to the front surface of the upper thigh 250. The load sensor 254 detects a load applied to the rear surface of the upper thigh 250. The detection values of the load sensors 252 and 254 are output to an external device through wiring not shown. The load sensors 252 and 254 detect the load applied to the upper thigh support part 22 and the upper thigh part 250 from the belt 26 when the walking assistance device 10 is worn.

連結部２６０は、股回動部２５８を介して上腿部２５０に接続されている。股回動部２５８は、３軸フリージョイントにより構成されている。上腿部２５０は、股回動部２５８を中心として、連結部２６０に対してＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸回りに回動することができる。連結部２６０の上面には、柱状部２６２が固定されている。柱状部２６２の上端は、支持板２１４の先端に取り付けられている。 The connecting part 260 is connected to the upper leg part 250 via the crotch turning part 258. The crotch rotating part 258 is configured by a three-axis free joint. The upper thigh 250 can rotate around the X, Y, and Z axes with respect to the connecting portion 260 around the crotch rotating portion 258. A columnar part 262 is fixed to the upper surface of the connecting part 260. The upper end of the columnar part 262 is attached to the tip of the support plate 214.

図２は、脚部２２０に荷重を加える荷重装置２７０を装着する前の評価用冶具２００を示しており、脚部２２０は支持棒２１２と支持板２１４によって支えられている。また、図２は、下腿部２４０と上腿部２５０が略鉛直方向に伸びており、連結部２６０が最上部に位置しているときの脚部２２０を示している。 FIG. 2 shows the evaluation jig 200 before mounting the load device 270 for applying a load to the leg 220, and the leg 220 is supported by a support bar 212 and a support plate 214. FIG. 2 shows the leg 220 when the crus 240 and the crus 250 extend in a substantially vertical direction and the connecting part 260 is positioned at the uppermost part.

図３に示すように、歩行補助装具１０を評価する際には、柱状部２６２の上端に荷重装置２７０を取り付ける。荷重装置２７０は、その先端が上下する。荷重装置２７０は、その先端に予め設定された荷重を発生させることができる。荷重装置２７０は、その先端と対象物の間に発生する荷重が既定の荷重に到達するまで先端を下降させる。即ち、荷重装置２７０は、圧縮試験機の一種である。先端を下降させると、図３に示すように、膝回動部２４８の回動に連動して足首回動部２３８と股回動部２５８が回動する。図３に示す姿勢は、ユーザが膝を約４５度曲げたときの脚の姿勢に相当する。 As shown in FIG. 3, when evaluating the walking assistance device 10, a load device 270 is attached to the upper end of the columnar portion 262. The tip of the load device 270 moves up and down. The load device 270 can generate a preset load at its tip. The load device 270 lowers the tip until the load generated between the tip and the object reaches a predetermined load. That is, the load device 270 is a kind of compression tester. When the tip is lowered, the ankle rotation part 238 and the crotch rotation part 258 rotate in conjunction with the rotation of the knee rotation part 248 as shown in FIG. The posture shown in FIG. 3 corresponds to the posture of the leg when the user bends the knee about 45 degrees.

次に、歩行補助装具１０の評価方法について説明する。歩行補助装具１０を評価する際には、図４に示すように、柱状部２６２の上端に荷重装置２７０を取り付ける。そして、歩行補助装具１０を評価用治具２００に装着する。すなわち、足フレーム９０を評価用治具２００の足部２３０に固定し、歩行補助装具１０の上腿フレーム２０を評価用治具２００の上腿部２５０に固定する。なお、評価に用いる歩行補助装具１０の足フレーム９０には、足フレーム９０を足部２３０に固定できるように靴底部分に孔等が形成されている。歩行補助装具１０を評価用治具２００に装着するときには、歩行補助装具１０の下腿支持部５２のパッド５４が評価用治具２００の下腿部２４０に接触するように装着位置を調整する。また、歩行補助装具１０の膝関節機構４０が評価用治具２００の膝回動部２４８と同軸に回動可能となり、歩行補助装具１０の足首関節機構７０が評価用治具２００の足首回動部２３８と同軸に回動可能となるように、装着位置を調整する。なお、制御ユニット１２は、評価用治具２００には固定せずに、図示しない位置に載置している。 Next, an evaluation method of the walking assistance device 10 will be described. When evaluating the walking aid 10, a load device 270 is attached to the upper end of the columnar portion 262 as shown in FIG. 4. Then, the walking assistance device 10 is attached to the evaluation jig 200. That is, the foot frame 90 is fixed to the foot portion 230 of the evaluation jig 200, and the upper thigh frame 20 of the walking assistance device 10 is fixed to the upper thigh portion 250 of the evaluation jig 200. In addition, the foot frame 90 of the walking assistance device 10 used for evaluation has a hole or the like formed in the shoe sole portion so that the foot frame 90 can be fixed to the foot portion 230. When the walking assistance device 10 is mounted on the evaluation jig 200, the mounting position is adjusted so that the pad 54 of the lower leg support portion 52 of the walking assistance device 10 contacts the lower leg portion 240 of the evaluation jig 200. Further, the knee joint mechanism 40 of the walking assistance device 10 can be rotated coaxially with the knee turning portion 248 of the evaluation jig 200, and the ankle joint mechanism 70 of the walking assistance device 10 can turn the ankle of the evaluation jig 200. The mounting position is adjusted so that it can rotate coaxially with the portion 238. The control unit 12 is not fixed to the evaluation jig 200 but is placed at a position not shown.

歩行補助装具１０を評価用治具２００に装着したら、制御ユニット１２から膝関節機構４０のアクチュエータに、膝関節機構４０の目標角度を入力する。ここでは、歩行動作中のあるタイミングにおける膝関節の角度（評価の対象となる患脚の姿勢に応じた膝関節の角度）を目標角度として入力する。目標角度は、以下の作業が終了するまでアクチュエータに入力され続ける。目標角度が入力されると、アクチュエータが膝関節機構４０を目標角度に制御し、評価用治具２００の脚部２２０がその角度に応じた姿勢となる。なお、このとき、荷重装置２７０の目標荷重はゼロに設定しておく。そうすると、荷重装置２７０の先端は、脚部２２０の姿勢変化に追従して下降する。
次に、荷重装置２７０の目標荷重を設定する。荷重装置２７０は、柱状部２６２を介して、連結部２６０に対して鉛直下方に荷重（目標荷重）を加える。なお、連結部２６０は上腿部２５０に接続されているので、連結部２６０に対して鉛直下方に向けて荷重を加えることは、上腿部２５０に対して足部２３０に向けて荷重を加えることに等しい。ここでは、ユーザの脚が上述した目標角度に対応する姿勢にあるときに、ユーザの脚に加わることが想定される荷重を目標荷重として設定する。ヒトの歩行動作を解析し、上述した目標角度に応じた姿勢にあるときにおけるヒトの重心位置を算出し、その重心位置からヒトの脚に加わる荷重を算出することができる。または、これより大きいまたは小さい荷重を設定してもよい。例えば、上腿部２５０と下腿部２４０が一直線上に並んでいる場合には、ユーザの体重の半分に相当する荷重を目標荷重に設定してもよい。上腿部２５０と下腿部２４０が一直線上に並んでいる場合は、ユーザの立位姿勢に相当し、この場合、一方の脚には体重の半分に相当する荷重が加わるからである。 When the walking assistance device 10 is mounted on the evaluation jig 200, the target angle of the knee joint mechanism 40 is input from the control unit 12 to the actuator of the knee joint mechanism 40. Here, the angle of the knee joint at a certain timing during the walking motion (the angle of the knee joint according to the posture of the affected leg to be evaluated) is input as the target angle. The target angle continues to be input to the actuator until the following operation is completed. When the target angle is input, the actuator controls the knee joint mechanism 40 to the target angle, and the leg portion 220 of the evaluation jig 200 assumes a posture corresponding to the angle. At this time, the target load of the load device 270 is set to zero. Then, the tip of the load device 270 descends following the posture change of the leg 220.
Next, the target load of the load device 270 is set. The load device 270 applies a load (target load) vertically downward to the connecting portion 260 via the columnar portion 262. In addition, since the connection part 260 is connected to the upper leg part 250, applying a load vertically downward to the connection part 260 applies a load toward the foot part 230 to the upper leg part 250. Is equal. Here, a load assumed to be applied to the user's leg when the user's leg is in a posture corresponding to the target angle described above is set as the target load. It is possible to analyze the human walking motion, calculate the position of the center of gravity of the human when the posture is in accordance with the target angle, and calculate the load applied to the human leg from the position of the center of gravity. Alternatively, a larger or smaller load may be set. For example, when the upper leg part 250 and the lower leg part 240 are aligned in a straight line, a load corresponding to half the weight of the user may be set as the target load. The case where the upper leg part 250 and the lower leg part 240 are aligned in a straight line corresponds to the standing posture of the user. In this case, a load corresponding to half the weight is applied to one leg.

連結部２６０に荷重を加えると、膝関節機構４０に荷重によるトルクが加わる。これによって、膝関節機構４０が回動する。このため、膝関節機構４０の角度が目標角度からずれる。一方、膝関節機構４０のアクチュエータは、膝関節機構４０の角度を目標角度に維持しようとするため、膝関節機構４０に現在角度から目標角度に向かう向きにトルクを加える。すなわち、アクチュエータは、膝関節機構４０に、荷重によるトルクを打ち消す向きにトルクを加える。アクチュエータは、膝関節機構４０の現在角度と目標角度との差が大きいほど高いトルクを出力する。したがって、荷重によるトルクとアクチュエータによるトルクが均衡する角度で膝関節機構４０の回動が停止する。また、荷重を加えると、歩行補助装具１０の各フレームに撓みが生じる。また、パッド５４と２４が圧縮される。このように、荷重によって膝関節機構４０が回動するとともに各フレームに撓みが生じ、また、パッド５４と２４が圧縮されるので、これに連動して評価用治具２００の膝回動部２４８、足首回動部２３８、股回動部２５８が回動する。その結果、連結部２６０が下方にスライドし、脚部２２０が図５に示す姿勢となる。 When a load is applied to the connecting portion 260, torque due to the load is applied to the knee joint mechanism 40. As a result, the knee joint mechanism 40 rotates. For this reason, the angle of the knee joint mechanism 40 deviates from the target angle. On the other hand, the actuator of the knee joint mechanism 40 applies torque to the knee joint mechanism 40 in a direction from the current angle toward the target angle in order to maintain the angle of the knee joint mechanism 40 at the target angle. That is, the actuator applies torque to the knee joint mechanism 40 in a direction to cancel the torque due to the load. The actuator outputs higher torque as the difference between the current angle of the knee joint mechanism 40 and the target angle is larger. Therefore, the rotation of the knee joint mechanism 40 stops at an angle at which the torque due to the load and the torque due to the actuator are balanced. Further, when a load is applied, each frame of the walking assistance device 10 is bent. Also, the pads 54 and 24 are compressed. As described above, the knee joint mechanism 40 is rotated by the load and each frame is bent, and the pads 54 and 24 are compressed. Accordingly, the knee rotating portion 248 of the evaluation jig 200 is interlocked with this. The ankle rotation part 238 and the crotch rotation part 258 rotate. As a result, the connecting portion 260 slides downward, and the leg portion 220 assumes the posture shown in FIG.

荷重を加えた状態で脚部２２０が停止したら、図５に示す沈み込み量Ｈを検出する。なお、図５の点Ａは荷重を加える前の連結部２６０の上面の位置を示しており、点Ｂは荷重を加えた状態における連結部２６０の上面の位置を示している。沈み込み量Ｈは、点Ａと点Ｂの間の距離であり、荷重を加えたことによって連結部２６０が下方に移動した距離である。連結部２６０の沈み込み量Ｈは、上腿部２５０の沈み込み量と相関関係がある。すなわち、連結部２６０の沈み込み量Ｈを検出することは、上腿部２５０の沈み込み量を検出することと等しい。沈み込み量Ｈは、荷重を加えたことによる歩行補助装具１０の膝関節機構４０の回動量と、荷重を加えたことにより生じる歩行補助装具１０の各フレームの撓みに応じた量となる。すなわち、沈み込み量Ｈは、歩行補助装具１０の剛性（膝関節機構４０のサーボ剛性と各フレームの物理的剛性を総合した値）を示す。したがって、沈み込み量Ｈを検出することで、歩行補助装具１０の剛性を定量的に評価することができる。また、荷重を加えた状態で脚部２２０が停止したら、荷重センサ２４２、２５２、２５４によって荷重を検出する。荷重センサ２４２は、下腿支持部５２から下腿部２４０の前面に加わる荷重を検出する。この荷重は、歩行補助装具１０の使用時に下腿支持部５２からユーザの下腿に加わる荷重に相当する。荷重センサ２５２は、上腿支持部２２から上腿部２５０の前面に加わる荷重を検出する。この荷重は、歩行補助装具１０の使用時に上腿支持部２２からユーザの上腿の前面に加わる荷重に相当する。荷重センサ２５４は、ベルト２６から上腿部２５０の後面に加わる荷重を検出する。この荷重は、歩行補助装具１０の使用時にベルト２６からユーザの上腿の後面に加わる荷重に相当する。荷重センサ２４２、２５２、２５４により荷重を検出することで、ユーザの脚に加わる負担を評価することができる。これによって、各フレームの装着方法（パッドの形状や装着ベルトの形状）の適否を判断することができる。 If the leg part 220 stops in a state where a load is applied, the subsidence amount H shown in FIG. 5 is detected. In addition, the point A of FIG. 5 has shown the position of the upper surface of the connection part 260 before applying a load, and the point B has shown the position of the upper surface of the connection part 260 in the state which added the load. The sinking amount H is a distance between the point A and the point B, and is a distance that the connecting portion 260 moves downward by applying a load. The sinking amount H of the connecting portion 260 has a correlation with the sinking amount of the upper leg 250. That is, detecting the sinking amount H of the connecting portion 260 is equivalent to detecting the sinking amount of the upper leg 250. The sinking amount H is an amount corresponding to the amount of rotation of the knee joint mechanism 40 of the walking assistance device 10 due to the application of a load and the deflection of each frame of the walking assistance device 10 resulting from the application of the load. That is, the sinking amount H indicates the rigidity of the walking assistance device 10 (a value obtained by combining the servo rigidity of the knee joint mechanism 40 and the physical rigidity of each frame). Therefore, by detecting the sinking amount H, the rigidity of the walking assistance device 10 can be quantitatively evaluated. Further, when the leg portion 220 stops in a state where a load is applied, the load is detected by the load sensors 242, 252 and 254. The load sensor 242 detects a load applied to the front surface of the crus 240 from the crus support 52. This load corresponds to a load applied to the user's lower leg from the lower leg support part 52 when the walking assistance device 10 is used. The load sensor 252 detects a load applied from the upper leg support part 22 to the front surface of the upper leg part 250. This load corresponds to a load applied from the upper thigh support portion 22 to the front surface of the user's upper thigh when the walking assistance device 10 is used. The load sensor 254 detects a load applied from the belt 26 to the rear surface of the upper thigh 250. This load corresponds to a load applied from the belt 26 to the rear surface of the user's upper thigh when the walking assistance device 10 is used. By detecting the load with the load sensors 242, 252, and 254, it is possible to evaluate the load applied to the user's leg. Thereby, it is possible to determine whether or not the mounting method (the shape of the pad or the shape of the mounting belt) of each frame is appropriate.

以上に説明したように、本実施例の評価方法によれば、歩行補助装具１０をユーザの脚に装着した状態と略同じ状態を評価用治具２００により再現することができる。このため、実際にユーザに装着して評価する場合よりも、安全にかつ定量的に歩行補助装具１０を評価することができる。 As described above, according to the evaluation method of the present embodiment, the evaluation jig 200 can reproduce substantially the same state as the state where the walking assistance device 10 is mounted on the user's leg. For this reason, the walking assistance device 10 can be evaluated safely and quantitatively, compared with the case where it is actually attached to the user for evaluation.

なお、上述した実施例では、歩行補助装具１０の剛性とユーザの脚に加わる負担（荷重）を評価した。しかしながら、他の特性の評価に評価用治具２００を使用しても良い。例えば、歩行補助装具１０のフレームと評価用治具２００の装着部位との相対位置を検出し、使用時における各フレームと装着部位との擦れ量を評価してもよい。
また、歩行補助装具１０を装着した評価用治具２００に振動（例えば、上下方向の振動）を加えて、歩行補助装具１０の耐久性を評価してもよい。 In addition, in the Example mentioned above, the burden (load) added to the rigidity of the walking assistance device 10 and a user's leg was evaluated. However, the evaluation jig 200 may be used for evaluating other characteristics. For example, the relative position between the frame of the walking assistance device 10 and the mounting site of the evaluation jig 200 may be detected, and the amount of friction between each frame and the mounting site during use may be evaluated.
In addition, the durability of the walking assistance device 10 may be evaluated by applying vibration (for example, vertical vibration) to the evaluation jig 200 on which the walking assistance device 10 is mounted.

また、歩行補助装具１０に荷重センサを取り付け、ユーザが歩行補助装具１０を装着して使用するときに各フレームからユーザの脚に加わる荷重を荷重センサ等により実測することで、各フレームから実際にユーザの脚に加わる荷重と、評価用治具２００を用いて歩行補助装具１０を評価するときに荷重センサ２４２、２５２、２５４で検出される荷重との相関を取ることができる。このように相関を得ておくことで、評価用治具２００で得られるデータと実際のデータとのギャップを解消し、より正確な評価を行うことが可能となる。 In addition, when a load sensor is attached to the walking assistance device 10 and the user wears the walking assistance device 10 and uses it, the load applied to the user's leg from each frame is actually measured by the load sensor, etc. It is possible to correlate the load applied to the user's leg with the load detected by the load sensors 242, 252 and 254 when the walking assistive device 10 is evaluated using the evaluation jig 200. By obtaining the correlation in this way, it is possible to eliminate the gap between the data obtained by the evaluation jig 200 and the actual data and perform more accurate evaluation.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

１０：歩行補助装具
１２：制御ユニット
２０：上腿フレーム
２２：上腿支持部
２４：パッド
２６：ベルト
２８：上腿リンク
４０：膝関節機構
５０：下腿フレーム
５２：下腿支持部
５４：パッド
５６：下腿リンク
７０：足首関節機構
９０：足フレーム
９２：足プレート
９４：靴
９６：足リンク
２００：評価用治具
２１０：定盤
２１２：支持棒
２１４：支持板
２２０：脚部
２３０：足部
２３８：足首回動部
２４０：下腿部
２４２：荷重センサ
２４８：膝回動部
２５０：上腿部
２５２：荷重センサ
２５４：荷重センサ
２５８：股回動部
２６０：連結部
２６２：柱状部 10: Walking assistance device 12: Control unit 20: Upper leg frame 22: Upper leg support part 24: Pad 26: Belt 28: Upper leg link 40: Knee joint mechanism 50: Lower leg frame 52: Lower leg support part 54: Pad 56: Lower leg link 70: ankle joint mechanism 90: foot frame 92: foot plate 94: shoe 96: foot link 200: evaluation jig 210: surface plate 212: support bar 214: support plate 220: leg 230: foot 238: Ankle rotation part 240: Lower leg part 242: Load sensor 248: Knee rotation part 250: Upper leg part 252: Load sensor 254: Load sensor 258: Crotch rotation part 260: Connection part 262: Columnar part

Claims

A foot frame configured to be worn on a user's foot;
A lower leg frame that is pivotally connected to the foot frame by an ankle joint;
An upper thigh frame configured to be worn on the user's upper thigh and pivotally connected to the lower thigh frame by a knee joint;
An actuator that applies torque to the knee joint,
A walking aid with
The foot,
A crus part that is pivotally connected to the foot part by an ankle turning part;
Upper leg part pivotally connected to the lower leg part by the knee turning part,
An evaluation jig having
An evaluation method for evaluating using
A foot frame is attached to the foot and an upper thigh frame is attached to the upper thigh so that the ankle rotation can rotate coaxially with the ankle joint and the knee rotation can rotate coaxially with the knee joint. In the state where the actuator is controlled to apply torque in the direction from the current angle toward the target angle with respect to the knee joint, a load toward the foot is applied to the upper leg, and the displacement of the upper leg Detect
An evaluation method characterized by that.

The evaluation method according to claim 1, further comprising detecting a load applied to the upper thigh from the upper thigh frame when a load is applied to the upper thigh toward the foot.

The lower leg frame has a lower leg support that supports the user's lower leg;
Attach the walking aid to the evaluation jig so that the lower leg support part comes into contact with the lower leg part,
The evaluation method according to claim 1, further comprising detecting a load applied to the lower leg from the lower leg support part when a load is applied to the upper leg part toward the foot part.

A foot frame configured to be worn on a user's foot;
A lower leg frame that is pivotally connected to the foot frame by an ankle joint;
An upper thigh frame configured to be worn on the user's upper thigh and pivotally connected to the lower thigh frame by a knee joint;
An actuator that applies torque to the knee joint,
A walking aid with
The foot,
A crus part that is pivotally connected to the foot part by an ankle turning part;
Upper leg part pivotally connected to the lower leg part by the knee turning part,
An evaluation jig having
An evaluation method for evaluating using
A foot frame is attached to the foot and an upper leg frame is attached to the upper thigh so that the ankle rotation can rotate coaxially with the ankle joint and the knee rotation can rotate coaxially with the knee joint. A load is applied to the upper thigh toward the foot, and a load applied to the upper thigh from the upper thigh frame is detected.
An evaluation method characterized by that.