JP6715793B2 - Assist suit - Google Patents
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Description
本発明は、作業者の動作をアシスト可能なアシストスーツに関する。 The present invention relates to an assist suit capable of assisting an operation of a worker.
例えば、特許文献1に従来のアシストスーツが記載されている。このアシストスーツには、作業者の背部に取り付けられる本体部(同文献では「フレーム構造」)と、作業者の動作を補助可能な駆動装置(同文献では「腿駆動モータ」)と、駆動装置によるアシスト特性(同文献では「アシスト力」)を手動操作で設定可能な設定スイッチ(同文献では「−ボタン」「+ボタン」)と、が備えられている。
For example,
ところで、アシストスーツは、例えば、リース等の貸し出しで利用されることも想定される。そのような場合に、複数のアシストスーツについて、上記従来技術のように、作業者により個別に設定されたアシスト特性を解除するために設定スイッチの手動操作を複数回行うことは煩雑となる。一方で、作業者がアシストスーツを使用している最中に、アシスト特性の設定が誤操作によって解除されることは好ましくない。 By the way, it is assumed that the assist suit is used for renting such as leasing. In such a case, for a plurality of assist suits, it is complicated to manually operate the setting switch a plurality of times in order to cancel the assist characteristics individually set by the operator, as in the above-described conventional technique. On the other hand, it is not preferable that the setting of the assist characteristic is canceled by an erroneous operation while the worker is using the assist suit.
上記実情に鑑み、手間をかけずにアシスト特性の設定を解除でき、かつ、使用中に誤操作でアシスト特性の設定が解除されることを回避できるアシストスーツを提供することが望まれていた。 In view of the above circumstances, it has been desired to provide an assist suit that can cancel the setting of the assist characteristic without trouble and can prevent the setting of the assist characteristic from being canceled by an erroneous operation during use.
本発明のアシストスーツは、
作業者の背部に取り付けられる本体部と、
作業者の動作を補助可能な駆動装置と、
前記駆動装置によるアシスト特性を手動操作で設定可能な設定スイッチと、
前記設定スイッチによる前記アシスト特性の設定を手動操作で解除可能な解除スイッチと、が備えられ、
前記解除スイッチが前記本体部の左右中心に対する一方側に偏倚した箇所に配置され、かつ、前記設定スイッチが前記本体部の前記左右中心に対する他方側に偏倚した箇所に配置されているものである。
The assist suit of the present invention is
A body part attached to the back of the worker,
A drive device that can assist the movement of the worker,
A setting switch capable of manually setting the assist characteristic by the drive device,
A release switch capable of manually releasing the setting of the assist characteristic by the setting switch is provided,
The release switch is arranged at a position biased to one side with respect to the left-right center of the main body, and the setting switch is arranged at a position biased to the other side with respect to the left-right center of the main body.
本発明によれば、駆動装置のアシスト特性を設定スイッチの手動操作により、例えば作業者等の体格等に応じた適切なものに設定できる。そして、設定されたアシスト特性は、設定スイッチの手動操作を複数回行わなくとも、解除スイッチの手動操作を行うだけで、手間をかけずに解除できる。しかも、解除スイッチは、本体部の左右中心に対して、設定スイッチとは反対側に配置されているので、例えば、作業者が設定スイッチと間違えて解除スイッチを操作してしまうことがなく、これにより、使用中に誤操作でアシスト特性の設定が解除されることを回避できる。
このように、本発明によれば、手間をかけずにアシスト特性の設定を解除でき、かつ、使用中に誤操作でアシスト特性の設定が解除されることを回避できるものとなる。
According to the present invention, the assist characteristic of the drive device can be set to an appropriate one according to, for example, the physique of an operator by manually operating the setting switch. Then, the set assist characteristic can be released without any trouble by only manually operating the release switch without manually operating the setting switch a plurality of times. Moreover, since the release switch is arranged on the side opposite to the setting switch with respect to the center of the left and right of the main body, for example, an operator does not mistakenly operate the release switch by mistake. Thus, it is possible to prevent the setting of the assist characteristic from being canceled by an erroneous operation during use.
As described above, according to the present invention, it is possible to cancel the setting of the assist characteristic without trouble and to prevent the setting of the assist characteristic from being canceled by an erroneous operation during use.
本発明において、
前記解除スイッチは、短押し操作によりアシスト作用が異なる他のモードへの切り換えが可能であり、前記短押し操作よりも押圧時間の長い長押し操作により前記アシスト特性の設定の解除が可能であると好適である。
In the present invention,
The release switch can be switched to another mode in which the assisting action is different by a short press operation, and the setting of the assist characteristic can be released by a long press operation having a pressing time longer than the short press operation. It is suitable.
本構成によれば、解除スイッチは、アシスト作用が異なる他のモードへ切り換えるスイッチを兼用しているので、例えば、モードを切り換えるスイッチと解除スイッチとを別個に備えるものに比べて、構造を簡素化できる。 According to this configuration, the release switch also serves as a switch for switching to another mode in which the assisting action is different, so that the structure is simplified as compared with, for example, one having a switch for switching the mode and a release switch separately. it can.
本発明において、
前記設定スイッチは、押し操作により前記アシスト特性を調整する調整モードへの切り換えが可能であり、
前記調整モードにおいて、前記解除スイッチの操作による前記アシスト特性の設定の解除が可能となっていると好適である。
In the present invention,
The setting switch can be switched to an adjustment mode for adjusting the assist characteristic by pressing.
In the adjustment mode, it is preferable that the setting of the assist characteristic can be canceled by operating the cancel switch.
本構成によれば、通常モードでは、解除スイッチを操作しても、アシスト特性の設定は解除されず、設定スイッチの長押し操作により切り換わる調整モードにおいて、解除スイッチの手動操作によるアシスト特性の設定の解除を行うことが可能になっている。このため、使用中に誤操作でアシスト特性の設定が解除されることを好適に回避できる。 According to this configuration, in the normal mode, even if the release switch is operated, the setting of the assist characteristic is not released, and in the adjustment mode in which the switch is pressed by pressing the setting switch for a long time, the setting of the assist characteristic is manually performed by the release switch. It is possible to cancel. Therefore, it is possible to preferably prevent the setting of the assist characteristic from being canceled by an erroneous operation during use.
本発明において、
前記解除スイッチを操作すると、前記アシスト特性が予め設定されている標準値にリセットされると好適である。
In the present invention,
It is preferable that when the release switch is operated, the assist characteristic is reset to a preset standard value.
本構成によれば、解除スイッチを操作するだけで、アシスト特性が予め設定される標準値にリセットされるので、例えば、リース会社等の貸出会社で複数のアシストスーツを管理する場合に、アシストスーツの設定の初期化作業を少ない手間で行うことができる。 According to this configuration, the assist characteristic is reset to the standard value set in advance simply by operating the release switch.For example, when managing a plurality of assist suits at a lending company such as a leasing company, the assist suits are managed. It is possible to perform the initialization work of the setting of with a little labor.
本発明において、
前記駆動装置として、作業者の立ち上がり動作を補助可能な腰アシスト装置が備えられ、
前記腰アシスト装置に係る前記アシスト特性を規定するパラメータとして、前記腰アシスト装置にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度のうち少なくともいずれか一方を含み、調整モードにおいて、前記上限角度と前記下限角度との少なくともいずれか一方が変更可能であると好適である。
In the present invention,
As the drive device, a waist assist device capable of assisting the rising motion of the worker is provided,
The parameter that defines the assist characteristic of the hip assist device includes at least one of an upper limit angle and a lower limit angle in an angle range in which the hip assist device exerts an assisting force. It is preferable that at least one of the lower limit angle can be changed.
本構成によれば、腰アシスト装置にアシスト力を発揮させる角度範囲は、例えば、作業者の体格等に応じて、最適な値が異なる。腰アシスト装置に係るアシスト特性として、その角度範囲の上限角度と下限角度のうち少なくともいずれか一方が、設定スイッチの手動操作に基づいて変更可能となっている。解除スイッチの操作により、この腰アシスト装置に係る角度範囲の設定の解除を簡単に行うことができる。 According to this configuration, the optimum range of the angle range in which the waist assist device exerts the assisting force varies depending on, for example, the physique of the worker. As the assist characteristic of the hip assist device, at least one of an upper limit angle and a lower limit angle of the angle range can be changed based on a manual operation of a setting switch. By operating the release switch, the setting of the angular range of the hip assist device can be easily released.
本発明において、
前記駆動装置として、対象物を吊り下げて対象物の持ち上げ動作を補助可能な腕アシスト装置が備えられ、
前記腕アシスト装置に係る前記アシスト特性を規定するパラメータとして、前記腕アシスト装置にアシスト力を発揮させる対象物の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さのうち少なくともいずれか一方を含み、調整モードにおいて、前記上限高さと前記下限高さとの少なくともいずれか一方が変更可能であると好適である。
In the present invention,
As the drive device, an arm assist device capable of assisting the lifting operation of the target object by suspending the target object is provided,
The parameter that defines the assist characteristic of the arm assist device includes at least one of an upper limit height and a lower limit height in a height range of a hanging position of an object that causes the arm assist device to exert an assisting force. In the adjustment mode, it is preferable that at least one of the upper limit height and the lower limit height can be changed.
本構成によれば、腕アシスト装置にアシスト力を発揮させる対象物の吊下げ位置の高さ範囲は、例えば、作業の種別に応じて、最適な値が異なる。腕アシスト装置に係るアシスト特性として、その高さ範囲の上限高さと下限高さのうち少なくともいずれか一方が、設定スイッチの手動操作に基づいて変更可能となっている。解除スイッチの操作により、この腕アシスト装置に係る高さ範囲の設定の解除を簡単に行うことができる。 According to this configuration, the optimum range of the height range of the hanging position of the target object that causes the arm assist device to exert the assisting force varies depending on, for example, the type of work. As the assist characteristic relating to the arm assist device, at least one of the upper limit height and the lower limit height of the height range can be changed based on a manual operation of the setting switch. By operating the release switch, the setting of the height range related to the arm assist device can be easily released.
本発明において、
前記解除スイッチを操作すると、前記駆動装置としての腰アシスト装置に係る前記アシスト特性の設定と、前記駆動装置としての腕アシスト装置に係る前記アシスト特性の設定と、の両方が一括で解除されると好適である。
In the present invention,
When the release switch is operated, both the setting of the assist characteristic of the hip assist device as the drive device and the setting of the assist characteristic of the arm assist device as the drive device are released at once. It is suitable.
本構成によれば、例えば、解除スイッチの操作で、腰アシスト装置に係るアシスト特性の設定の解除と、腕アシスト装置に係るアシスト特性の設定の解除と、のうちいずれか一方のみを行うものに比べて、アシストスーツに設定可能なアシスト特性を完全に解除する操作を少ない手間で行うことができる。 According to this configuration, for example, by operating the release switch, only one of the release of the setting of the assist characteristic related to the hip assist device and the release of the setting of the assist characteristic related to the arm assist device is performed. In comparison, the operation of completely releasing the assist characteristics that can be set in the assist suit can be performed with less effort.
以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向に関する表記は、アシストスーツを装着した状態の作業者の視点を基準としている。 An embodiment, which is an example of the present invention, will be described below with reference to the drawings. In addition, in the following description, notation regarding directions such as “up”, “down”, “front”, “rear”, “left”, and “right” is based on the viewpoint of the worker wearing the assist suit. I am trying.
〔アシストスーツの基本構造について〕
図1〜図3等に示すアシストスーツは、作業者の体に装着されるものであり、作業者による対象物(荷)の上げ下げ動作を補助するアシスト力を付与できるようになっている。
[Basic structure of assist suit]
The assist suit shown in FIGS. 1 to 3 and the like is attached to the body of an operator, and is capable of giving an assisting force for assisting the operation of raising and lowering an object (load) by the operator.
図1〜図3に示すように、アシストスーツには、作業者の背部(背中部)側に取り付けられて作業者の体に支持される本体部1、作業者の動作を補助可能な駆動装置A、駆動装置Aの制御を行う制御装置4、駆動装置Aに係る電装系に給電可能なバッテリ5等が備えられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the assist suit includes a
図1〜図3に示すように、駆動装置Aとしては、対象物の一例である荷の高さ位置の変更動作をアシストして腕部の筋力をサポートする腕アシスト装置2、脚部の曲げ伸ばし動作をアシストして腰部や脚部の筋力をサポートする腰アシスト装置3が備えられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, as the drive device A, an
図1〜図3に示すように、本体部1は、複数の部材を枠状に組んだものとなっている。説明を加えると、本体部1には、左右一対の縦フレーム6、左右の縦フレーム6同士を連結する縦板状の支持フレーム7等が備えられている。本体部1に、腕アシスト装置2、腰アシスト装置3、制御装置4、バッテリ5が支持されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1、図3等に示すように、支持フレーム7の前面側には、左右の肩ベルト8及び腰ベルト9が設けられている。作業者は、左右の肩ベルト8に夫々対応する腕部を通して肩部に掛け、腰ベルト9を腰部に巻き付けることで本体部1を体に取り付ける。これにより、図1、図2に示すように、作業者は、背部側に本体部1を背負う形態でアシストスーツを装着できる。
As shown in FIGS. 1 and 3, left and
〔腕アシスト装置について〕
図1、図2等に示すように、腕アシスト装置2は、荷を吊り下げて荷の持ち上げ動作を補助可能なものとなっている。腕アシスト装置2は、荷を吊り下げ可能なウインチ式の装置となっている。腕アシスト装置2には、荷の吊下げ支点を決める左右のアーム部10、荷を吊り下げるための左右2本ずつの吊下索状体11、荷を保持するための左右のハンド部12、吊下索状体11の繰り出しと巻き取りを行うリール機構13、リール機構13を回転駆動する昇降用モータ14、昇降用モータ14の動力を変速してリール機構13に伝達する変速機構15、リール機構13に制動力を付与可能な電磁ブレーキ16等が備えられている。
[About arm assist device]
As shown in FIGS. 1 and 2, the arm assist
図1、図2等に示すように、左右のアーム部10は、夫々、本体部1における左右の縦フレーム6の上端部から前上方に向けて延ばされている。図1に示すように、左右のアーム部10は、装着している作業者の頭部の側方を通って、作業者の頭部の前上方に位置する箇所まで延ばされている。図2に示すように、左右のアーム部10は、前方に向かうにつれて互いの離間距離が拡がる態様で設けられている。図1に示すように、左右のアーム部10の上端部(前端部)には、夫々、回転自在なプーリ17が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the left and
図1、図2等に示すように、各吊下索状体11には、夫々、筒状のアウタ18と、アウタ18によって部分的に覆われたインナワイヤ19と、が備えられている。各インナワイヤ19は、一端部がリール機構13に固定され、中途部がアーム部10のプーリ17に架け渡され、他端部にハンド部12が取り付けられている。各アウタ18は、対応するインナワイヤ19のリール機構13の近傍の箇所からアーム部10のプーリ17の近傍に至る箇所までを覆っている。
As shown in FIGS. 1 and 2, each hanging cord-shaped
図2に示すように、左右のハンド部12は、互いに左右対称の形状となっている。左右のハンド部12は、夫々、荷の持ち手部に引っ掛ける等して荷を支持可能となっている。左右のハンド部12は、夫々、2本のインナワイヤ19で吊り下げられている。2本のうち片方のインナワイヤ19は、ハンド部12に係合される荷の荷重を受け持つようになっている。一方、2本のうち残りのインナワイヤ19は、基本的には張力が掛かっておらず、荷重を受け持つ片方のインナワイヤ19に不具合が生じた際に、荷の荷重を受け持ち、荷の落下を阻止するものとなっている。
As shown in FIG. 2, the left and
図1、図2に示すように、左右のハンド部12の上方には、夫々、インナワイヤ19の過剰な巻き取りを規制するストッパ20が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2,
図1、図2、図6に示す昇降用モータ14は、電動モータであり、制御装置4からの指令に基づいて、バッテリ5から供給される電力を用いて駆動される。昇降用モータ14の動力は、変速機構15で変速(減速)されて、変速された動力によりリール機構13が回転駆動される。リール機構13を回転駆動することにより、インナワイヤ19の巻き取りや繰り出しが行われ、それにより、荷の支持を行う左右のハンド部12が上げ下げされる。
The lifting/lowering
図1、図2、図6に示す電磁ブレーキ16は、通電していないときに制動力を発揮するいわゆるネガティブブレーキとして構成されている。説明を加えると、電磁ブレーキ16は、バッテリ5からの電力供給が無い場合に制動力を発揮してリール機構13の回転駆動を阻止して左右のハンド部12の上げ下げを防止する一方、バッテリ5からの電力供給がある場合に制動力の付与を解除してリール機構13の回転駆動を許容して左右のハンド部12の上げ下げを可能にする。
The
図2に示すように、リール機構13、昇降用モータ14、変速機構15、電磁ブレーキ16は、支持フレーム7の上部の後面に集約して取り付けられている。制御装置4は、支持フレーム7における腕アシスト装置2に係る部品よりも下方の中間部の後面に取り付けられている。バッテリ5は、支持フレーム7における制御装置4よりも下方に位置する下部の後面に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
腕アシスト装置2は、ハンド部12(荷)の高さについて設定された上限高さと下限高さとの間でアシストを行うようになっている。つまり、腕アシスト装置2は、ハンド部12(荷)の高さについて設定された高さ範囲においてアシストを行うようになっている。腕アシスト装置2は、基本的には、アシストを行わない間は、電磁ブレーキ16の作用により、ハンド部12(荷)の高さを保つように、リール機構13の状態を位置保持するようになっている。
The
〔腰アシスト装置について〕
図1〜図3等に示す腰アシスト装置3は、作業者の立ち上がり動作等を補助可能なものとなっている。腰アシスト装置3には、左右一対の基部ケース21、左右の脚用モータ22、各基部ケース21の前端部に左右方向向きの横軸心P周りに揺動可能な状態で取り付けられる脚アーム23、各脚アーム23に取り付けられる面ファスナ24を有する脚ベルト25等が備えられている。
[About waist assist device]
The
図3に示すように、基部ケース21は、上方から見て略L字形状をしている。図2に示すように、左右の基部ケース21は、互いに略左右対称の形状をしている。図1、図2、図6に示すように、各基部ケース21には、脚アーム23を駆動する脚用モータ22と、脚用モータ22の動力を減速して脚アーム23に伝達する駆動機構と、が夫々収容されている。図1に示すように、左右の脚ベルト25は、夫々、作業者の大腿部に巻き付けて面ファスナ24を係合状態にすることで、作業者の脚部に取り付けるようになっている。左右の脚用モータ22を駆動することで、対応する脚アーム23を基部ケース21に対して揺動させることができる。各脚用モータ22の駆動力は、対応する脚アーム23と脚ベルト25を介して、作業者の大腿部に伝達される。
As shown in FIG. 3, the
左右の脚用モータ22は、いずれも、例えばサーボモータ等で構成される電動モータである。左右の脚用モータ22は、夫々、制御装置4からの指令に基づいて、バッテリ5から供給される電力を用いて駆動される。
Each of the left and
腰アシスト装置3は、脚アーム23のアーム角度(基部ケース21に対する脚アーム23の相対角度)について設定された上限角度と下限角度との間でアシストを行うようになっている。つまり、腰アシスト装置3は、脚アーム23のアーム角度について設定された角度範囲においてアシストを行うようになっている。腰アシスト装置3は、アシストを行わない間は、脚アーム23が揺動自在となる。
The
〔上昇スイッチと下降スイッチについて〕
図1、図2に示すように、左右のハンド部12のうち一方側(右側)のハンド部12に、上昇スイッチ26が備えられ、左右のハンド部12のうち他方側(左側)のハンド部12に、下降スイッチ27が備えられている。上昇スイッチ26及び下降スイッチ27は、制御装置4に接続されている。上昇スイッチ26は、荷を持ち上げる際に操作され、下降スイッチ27は、荷を下げる際に操作される。上昇スイッチ26または下降スイッチ27の操作に基づいて、腕アシスト装置2と腰アシスト装置3とが協調駆動される。なお、上昇スイッチ26と下降スイッチ27の両方が同時に押圧操作された場合には、上昇スイッチ26及び下降スイッチ27の操作は、いずれも無効とされる。
[About the up switch and down switch]
As shown in FIGS. 1 and 2, one of the left and right hand parts 12 (right side) has a raising
〔モードについて〕
図6に示すように、アシストスーツは、作業者の動作を補助可能な通常モードと、通常モードにおけるアシスト特性の調整を行うことが可能な調整モードと、を切り換えることができる。腕アシスト装置2に係るアシスト特性を規定するパラメータとしては、腕アシスト装置2にアシスト力を発揮させる対象物の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さが含まれている。また、腰アシスト装置3に係るアシスト特性を規定するパラメータとしては、腰アシスト装置3にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度が含まれている。
[Mode]
As shown in FIG. 6, the assist suit can switch between a normal mode in which the operator's motion can be assisted and an adjustment mode in which the assist characteristics can be adjusted in the normal mode. The parameters that define the assist characteristics of the arm assist
通常モードとしては、練習モード(第1通常モード)、初級モード(第2通常モード)、上級モード(第3通常モード)が備えられている。複数の通常モードのうち練習モードが最も駆動装置Aのアシスト作用が弱く(アシストトルクが小さい、アシストスピードが遅い)、練習モード、初級モード、上級モードの順で、駆動装置Aのアシスト作用が強くなる。 The normal mode includes a practice mode (first normal mode), a beginner's mode (second normal mode), and an advanced mode (third normal mode). The practice mode has the weakest assisting action of the drive unit A among the plurality of normal modes (the assist torque is small, the assisting speed is slow), and the assisting action of the drive unit A is strong in the order of the practice mode, the beginner mode, and the advanced mode. Become.
調整モードとしては、腕アシスト装置2のアシスト範囲を調整可能な腕調整モードと、腰アシスト装置3のアシスト範囲を調整可能な腰調整モードと、が備えられている。腕調整モードでは、上限高さと前記下限高さとの少なくともいずれか一方を変更可能である。腰調整モードでは、上限角度と下限角度との少なくともいずれか一方を変更可能である。
The adjustment modes include an arm adjustment mode in which the assist range of the arm assist
〔左右のスイッチケースについて〕
図1、図2、図4に示すように、右の基部ケース21の右外側には、右スイッチケース36が備えられている。図2、図4に示すように、左の基部ケース21の左外側には、左スイッチケース40が備えられている。左スイッチケース40と右スイッチケース36とは、本体部1を中心として左右に振り分け配置されている。
[About left and right switch cases]
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, a
図4に示すように、右スイッチケース36の上面側には、押し操作式の電源スイッチ38と、押し操作式の切換スイッチ39(「解除スイッチ」に相当)と、電源の状態を表示する電源ランプ28と、練習モードであることを表示する練習ランプ30と、初級モードであることを表示する初級ランプ31と、上級モードであることを表示する上級ランプ32と、が備えられている。
As shown in FIG. 4, on the upper surface side of the
図5に示すように、左スイッチケース40の上面側には、押し操作式の設定スイッチ41、腕調整モードであることを表示する腕ランプ34、腰調整モードであることを表示する腰ランプ35と、が備えられている。
As shown in FIG. 5, on the upper surface side of the
〔切換スイッチと設定スイッチについて〕
通常モードにおいては、切換スイッチ39は、短押し操作により複数の通常モードの中からアシスト作用が異なる他のモードへの切り換えが可能となっている。具体的には、切換スイッチ39を短押し操作をする度に、通常モードの中から練習モード、初級モード、上級モードが順繰りに切り換わる。つまり、通常モードにおいては、切換スイッチ39は、駆動装置Aのアシスト作用の強さを切り換える手動操作スイッチとして機能する。
[Change switch and setting switch]
In the normal mode, the change-
一方、調整モードにおいては、切換スイッチ39の操作によりアシスト特性の設定の解除が可能となっている。具体的には、調整モードにおいては、切換スイッチ39を短押し操作よりも押圧時間の長い長押し操作をすることで、設定スイッチ41により設定したアシスト特性の設定を手動操作に基づいて解除可能となっている。説明を加えると、調整モードにおいて、切換スイッチ39を長押し操作すると、駆動装置Aとしての腰アシスト装置3に係るアシスト特性の設定と、駆動装置Aとしての腕アシスト装置2に係るアシスト特性の設定と、の両方が一括で解除される。ここで、調整モードにおいて、切換スイッチ39を長押し操作すると、駆動装置Aによるアシスト特性が予め設定されている標準値にリセットされる。標準値は、例えば、リース会社等の貸出会社の要望等により、利用頻度の多い作業態様等の条件に応じて、適切な値を設定しておくことができる。
On the other hand, in the adjustment mode, the setting of the assist characteristic can be canceled by operating the
通常モードにおいては、設定スイッチ41は、短押し操作により、通常モードから調整モードへ切り換えが可能になっている。つまり、設定スイッチ41は、短押し操作によりアシスト特性を調整する調整モードへの切り換えが可能なスイッチとなっている。また、調整モードにおいて、設定スイッチ41の短押し操作をすることで、調整モードのうちの腕調整モードと腰調整モードとを切り換えることができる。
In the normal mode, the setting
具体的には、通常モードにおいて、設定スイッチ41の短押し操作を行うことで、通常モードから調整モードの腕調整モードへ切り換えることができる。また、腕調整モードにおいて、設定スイッチ41の短押し操作を行うことで、腕調整モードから腰調整モードへ切り換えることができる。また、腰調整モードにおいて、設定スイッチ41の短押し操作を行うことで、腰調整モードから通常モードへ切り換えることができる。
Specifically, in the normal mode, by performing a short push operation of the setting
また、調整モードのうち腕調整モードにおいて、設定スイッチ41について、短押し操作よりも長い長押し操作を行うと、腕アシスト装置2のアシスト特性(高さ範囲)の新たな設定を受け付ける状態になる。この状態になると、電磁ブレーキ16が制動力を発揮しない状態になり、インナワイヤ19を自在に引き出すことができる。ハンド部12(荷)を所望の高さにして、再度、設定スイッチ41を長押し操作すると、そのハンド部12(荷)の高さに対応して、腕アシスト装置2についての新たな上限高さまたは新たな下限高さが設定される。これにより、腕アシスト装置2のアシスト特性(高さ範囲)を作業者の好みに応じて変更できる。
Further, in the arm adjustment mode of the adjustment modes, when the setting
また、調整モードのうち腰調整モードにおいて、設定スイッチ41について、短押し操作よりも長い長押し操作を行うと、腰アシスト装置3のアシスト特性(角度範囲)の新たな設定を受け付ける状態になる。この状態で、脚アーム23を所望のアーム角度にして、再度、設定スイッチ41を長押し操作すると、その脚アーム23のアーム角度に対応して、腰アシスト装置3についての新たな上限角度または新たな下限角度が設定される。これにより、腰アシスト装置3のアシスト特性(角度範囲)を作業者の好みに応じて変更できる。
In the waist adjustment mode of the adjustment modes, when the setting
このように、設定スイッチ41は、駆動装置Aによるアシスト特性を手動操作で設定可能なスイッチとなっている。
As described above, the setting
図2に示すように、切換スイッチ39は、本体部1の左右中心Cに対する一方側(右側)に偏倚した箇所に配置されている。また、設定スイッチ41は、本体部1の左右中心Cに対する他方側(左側)に偏倚した箇所に配置されている。つまり、切換スイッチ39と設定スイッチ41とは、本体部1の左右中心Cを中心として左右に振り分け配置されている。
As shown in FIG. 2, the change-
図6に示すように、アシストスーツには、センサ類として、昇降用モータ14の回転数を検出する昇降モータセンサ42、インナワイヤ19の繰り出し量をリール機構13の回転数に基づいて検出する繰り出しセンサ43、脚用モータ22の回転数を検出する脚モータセンサ44、脚アーム23のアーム角度を検出する脚角度センサ45等が備えられている。
As shown in FIG. 6, the assist suit includes, as sensors, a
脚モータセンサ44、昇降モータセンサ42は、夫々、例えば、ロータリエンコーダで構成されている。また、脚角度センサ45、繰り出しセンサ43は、夫々、例えば、ポテンショメータで構成されている。図6に示すように、昇降モータセンサ42、繰り出しセンサ43、脚モータセンサ44、脚角度センサ45の各出力信号は、制御装置4に入力される。
The
〔制御構成について〕
図6に示すように、制御装置4には、バッテリ5からの給電の入り切りを行う電源部47、センサ類の検出結果等に基づく情報や各通常モードに設定されているアシスト特性を記憶する記憶部48、駆動装置Aの駆動制御を行う駆動制御部50、各種のモードを切り換え可能な切換部51、各モードに設定されているアシスト特性を解除する解除部52、各種ランプの表示を制御する表示制御部53等が備えられている。
[Control configuration]
As shown in FIG. 6, the
電源部47は、電源スイッチ38の操作に基づいて、バッテリ5の電力を各要素に供給可能な入状態と、バッテリ5の電力を各要素に供給しない切状態と、に切り換えることができる。
Based on the operation of the
駆動制御部50は、記憶部48に記憶されている通常モードの中から選択されるモードに設定されているパラメータと、上昇スイッチ26や下降スイッチ27の操作入力と、に基づいて、バッテリ5の電力を用いて、腕アシスト装置2の昇降用モータ14及び電磁ブレーキ16と、腰アシスト装置3の各脚用モータ22と、の駆動を制御する。
The
切換部51は、切換スイッチ39の操作入力に基づいて、アシスト作用を発揮する通常モードの中から練習モード、初級モード、上級モードのうち使用するモードを、選択的に切り換えることができる。また、切換部51は、設定スイッチ41の操作に基づいて、アシスト作用を発揮する通常モードと、駆動装置Aによるアシスト特性を調整する調整モードと、を切り換えることができる。
Based on the operation input of the change-
解除部52は、調整モード中における切換スイッチ39の長押し操作により、記憶部48に記憶されている通常モードに含まれる全てのモードの駆動装置A(腕アシスト装置2及び腰アシスト装置3)の全てのアシスト特性を、夫々の標準値にリセットするようになっている。
The
表示制御部53は、電源部47や切換部51等から入力する情報に基づいて、電源ランプ28、練習ランプ30、初級ランプ31、上級ランプ32、腕ランプ34の各ランプの表示状態を制御する。
The
〔アシストスーツの基本的な動作態様について〕
上記構造を備えるアシストスーツの基本的な動作態様について説明する。
例えば、地面や床面に載置されている荷を持ち上げて、高い箇所に移載する作業を行う場合には、まず、下降スイッチ27を押圧操作し続ける。これにより、腕アシスト装置2においてリール機構13からインナワイヤ19が繰り出されて左右のハンド部12が下げられると共に、左右のハンド部12がある程度下げられてから、腰アシスト装置3の脚アーム23が膝部を曲げる方向に駆動されて作業者のしゃがみ動作がアシストされる。左右のハンド部12を荷に引っ掛けてから、上昇スイッチ26を押圧操作し続ける。これにより、腕アシスト装置2においてリール機構13にインナワイヤ19が巻き取られて荷を支持した状態の左右のハンド部12が上げられると共に、腰アシスト装置3の脚アーム23が膝部を曲げる方向に駆動されて作業者の立ち上がり動作がアシストされる。これにより、作業者の腕の筋力が腕アシスト装置2によりアシストされるとともに、作業者の脚腰の筋力が腰アシスト装置3によりアシストされ、荷を容易に持ち上げることができる。
[Basic operation mode of assist suit]
A basic operation mode of the assist suit having the above structure will be described.
For example, in the case of lifting a load placed on the ground or floor and transferring the load to a higher place, first, the lowering
上昇スイッチ26の押圧操作を止めて、ハンド部12の上げ動作を停止すると、電磁ブレーキ16の制動力が発揮されて、荷を支持している左右のハンド部12が所望の高さに維持される。また、腰アシスト装置3のアシストが完了すると、脚アーム23は、揺動自在な状態となる。腕アシスト装置2における左右のハンド部12が上限位置まで上がる前に、腰アシスト装置3による立ち上がり動作のアシストが完了するため、荷を支持している左右のハンド部12を所望の高さまで上げた状態で、腕部の筋力をあまり使うことなく、作業者は自在に歩行して、荷を所定の場所まで移動させることができる。
When the pushing operation of the raising
そして、所定の場所に荷を載置する際には、下降スイッチ27を押圧操作し続ける。これにより、腕アシスト装置2においてリール機構13からインナワイヤ19が繰り出されて、荷を支持している左右のハンド部12が下降する。荷を載置する高さが低い場合は、腰アシスト装置3も駆動されて作業者のしゃがみ動作のアシストも行われる。荷が所定の場所に載置されると、荷の移載作業が完了となる。
Then, when the load is placed at a predetermined place, the lowering
〔調整モードについて〕
上述のように、図6に示す調整モードには、腕アシスト装置2のアシスト範囲を調整可能な腕調整モードと、腰アシスト装置3のアシスト範囲を調整可能な腰調整モードと、がある。
[About adjustment mode]
As described above, the adjustment modes shown in FIG. 6 include the arm adjustment mode in which the assist range of the arm assist
腕調整モードにおいて、設定スイッチ41を長押し操作(短押し操作よりも押圧時間が長い操作)すると、腕アシスト装置2のアシスト範囲の調整を受け付ける状態となる。この状態では、昇降用モータ14の電磁ブレーキ16が制動力を発揮しない状態になるとともに、昇降用モータ14は、インナワイヤ19を巻き取る側に少しのトルクを発生させるようになっている。
In the arm adjustment mode, if the setting
インナワイヤ19の先端に位置するハンド部12の高さを所望の高さにして、設定スイッチ41を再度長押し操作すると、そのときのハンド部12の高さに対応するインナワイヤ19の繰り出し量が、限界値に設定される。この際、設定スイッチ41を再度長押し操作したときのインナワイヤ19の繰り出し位置の値(荷を支持するハンド部12の高さ)が、インナワイヤ19を繰り出し可能な機械的上限とインナワイヤ19を巻き取り可能な機械的下限とのうちのいずれに近いかが自動的に振り分け判定される。具体的には、設定スイッチ41の長押し操作時のインナワイヤ19の繰り出し位置の値が、機械的上限に近い場合には、そのインナワイヤ19の繰り出し位置が、新たな上限値(上限高さ)として設定される。一方、設定スイッチ41の長押し操作時のインナワイヤ19の繰り出し位置の値が、機械的下限に近い場合には、そのインナワイヤ19の繰り出し位置が、新たな下限値(下限高さ)として設定される。ただし、機械的上限と機械的下限との間の中心には、所定幅を有する不感帯が設けられており、設定スイッチ41の長押し操作時のインナワイヤ19の繰り出し位置の値が、不感帯にある場合には、新たな上限値や下限値の設定は行われない。このようにして、腕アシスト装置2の高さ範囲を、装着する作業者の体格や作業者の好みに応じて任意に設定できる。
When the height of the
腰調整モードにおいて、設定スイッチ41を長押し操作すると、腰アシスト装置3の角度範囲の調整を受け付ける状態となる。脚アーム23のアーム角度を所望の角度にして、設定スイッチ41を再度長押し操作すると、そのときの脚アーム23のアーム角度が、限界値に設定される。この際、設定スイッチ41を再度長押し操作したときの脚アーム23のアーム角度が、脚アーム23を上げることが可能な機械的上限と脚アーム23を下げることが可能な機械的下限とのうちのいずれに近いかが自動的に振り分け判定される。具体的には、設定スイッチ41の長押し操作時の脚アーム23のアーム角度の値が、機械的上限に近い場合には、その脚アーム23のアーム角度の値が、新たな上限値(上限角度)として設定される。一方、設定スイッチ41の長押し操作時の脚アーム23のアーム角度の値が、機械的下限に近い場合には、その脚アーム23のアーム角度の値が、新たな下限値として設定される。ただし、機械的上限と機械的下限との間の中心には、所定幅を有する不感帯が設けられており、設定スイッチ41の長押し操作時の脚アーム23のアーム角度の値が、その不感帯にある場合には、新たな上限値や下限値の設定は行われない。このようにして、腰アシスト装置3の角度範囲を、装着する作業者の体格や作業者の好みに応じて任意に設定できる。
In the waist adjustment mode, if the setting
調整モード(腕調整モード、腰調整モード)は、練習モード、初級モード、上級モードの各通常モード毎に個別に設けられている。 The adjustment mode (arm adjustment mode, waist adjustment mode) is individually provided for each of the practice mode, the beginner mode, and the advanced mode.
〔アシスト特性の設定の解除操作について〕
図7を用いて、アシスト特性の設定の解除操作の一例について説明する。
図7に示すように、電源スイッチ38を手動操作して電源部47を入状態にすると、まず通常モードのうちアシスト作用の最も弱い練習モードになる(♯1)。次に、設定スイッチ41が短押し操作されると(♯2;はい)、調整モード(腕調整モード)になる(♯3)。次に、設定スイッチ41が長押し操作されると、アシスト特性の新たな設定を受け付ける状態になる(♯4;はい)。この状態で、切換スイッチ39が長押し操作されると(♯5;はい)、駆動装置Aに係るアシスト特性が全て標準値にリセットされる(♯6)。次に、設定スイッチ41が再度長押し操作されると(♯7;はい)、リターンし、通常モードに戻る。
[About the operation to cancel the setting of assist characteristics]
An example of the operation for canceling the setting of the assist characteristic will be described with reference to FIG. 7.
As shown in FIG. 7, when the
ここで、上記♯5では、駆動装置Aに係るアシスト特性として、練習モード、初級モード、上級モードの全ての通常モードにおいて、腕アシスト装置2の角度範囲(上限角度及び下限角度)、並びに、腰アシスト装置3の高さ範囲(上限高さ及び下限高さ)の夫々が、対応する標準値に一括でリセットされる。
Here, in #5, as the assist characteristics of the drive unit A, the angle range (upper limit angle and lower limit angle) of the arm assist
〔別実施形態〕
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態について説明する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、上記実施形態に複数組み合わせて適用できる。なお、本発明の範囲は、各実施形態で示している内容に限られるものではない。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment in which the above embodiment is modified will be described. The following other embodiments can be applied in combination with a plurality of the above embodiments as long as no contradiction occurs. The scope of the present invention is not limited to the contents shown in each embodiment.
(1)上記実施形態では、切換スイッチ39と設定スイッチ41とが、本体部1の左右中心Cを中心として左右に振り分け配置されているものを例示しているが、これに限られない。例えば、切換スイッチ39と設定スイッチ41とが、本体部1の左右中心Cを中心に対して同じ側に配置されていてもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、調整モードにおいて切換スイッチ39を長押し操作すると、腰アシスト装置3に係るアシスト特性の設定と、腕アシスト装置2に係るアシスト特性の設定と、の両方が一括で解除されるものを例示しているが、これに限られない。例えば、調整モードにおいて切換スイッチ39を操作すると、調整モードにおける部位調整モード(脚調整モードまたは腰調整モード)のうち選択されている部位に対応する駆動装置Aのアシスト特性のみが解除されるようになっていてもよい。例えば、この場合、腕調整モード中に、切換スイッチ39を操作すると、腕アシスト装置2に係るアシスト特性の設定のみが解除され、腰アシスト装置3に係るアシスト特性の設定は解除されないものとなる。
(2) In the above embodiment, when the
(3)上記実施形態では、腰アシスト装置3に係るアシスト特性を規定するパラメータとして、腰アシスト装置3にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度が含まれているものを例示しているが、これに限られない。例えば、腰アシスト装置3に係るアシスト特性を規定するパラメータとして、腰アシスト装置3にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度のうちいずれか一方のみが含まれていてもよい。すなわち、腰アシスト装置3に係るアシスト特性を規定するパラメータとして、腰アシスト装置3にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度のうち少なくともいずれか一方が含まれていればよい。
(3) In the above embodiment, the parameter that defines the assist characteristic of the hip assist
(4)上記実施形態では、腕アシスト装置2に係るアシスト特性を規定するパラメータとして、腕アシスト装置2にアシスト力を発揮させる荷の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さが含まれているものを例示しているが、これに限られない。例えば、腕アシスト装置2に係るアシスト特性が、腕アシスト装置2にアシスト力を発揮させる荷の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さのうちいずれか一方のみが含まれていてもよい。すなわち、腕アシスト装置2に係るアシスト特性は、腕アシスト装置2にアシスト力を発揮させる荷の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さのうち少なくともいずれか一方が含まれていればよい。
(4) In the above-described embodiment, the parameters that define the assist characteristics of the arm assist
(5)上記実施形態では、設定スイッチ41の長押し操作により、アシスト特性の新たな設定を受け付ける状態になるものを例示しているが、これに限られない。例えば、設定スイッチ41の短押し操作により、アシスト特性の新たな設定を受け付ける状態になるものであってもよい。
(5) In the above-described embodiment, the state in which the new setting of the assist characteristic is received by the long pressing operation of the setting
(6)上記実施形態では、調整モードにおいて切換スイッチ39を長押し操作すると、アシスト特性の設定が標準値にリセットされるものを例示しているが、これに限られない。例えば、調整モードにおいて切換スイッチ39を長押し操作すると、アシスト特性の設定が1つ前の設定に戻る(アンドゥする)ようにしてもよい。
(6) In the above embodiment, when the
(7)上記実施形態では、腕アシスト装置2のアシスト特性のうち高さ範囲の設定を解除可能なものを例示しているが、これに限られない。例えば、腕アシスト装置2のアシスト特性のうちアシストトルクやアシストスピード等の他の要素の設定が解除可能になっていてもよい。
(7) In the above embodiment, the assist characteristics of the arm assist
(8)上記実施形態では、腰アシスト装置3のアシスト特性のうち角度範囲の設定を解除可能なものを例示しているが、これに限られない。例えば、腰アシスト装置3のアシスト特性のうちアシストトルクやアシストスピード等の他の要素の設定が解除可能になっていてもよい。
(8) In the above embodiment, the assist characteristic of the hip assist
(9)上記実施形態では、駆動装置Aとして、腰アシスト装置3と腕アシスト装置2との2種類が備えられているものを例示しているが、これに限られない。例えば、駆動装置Aとして、腰アシスト装置3と腕アシスト装置2とのうちいずれか一方のみが備えられていてもよい。
(9) In the above embodiment, the drive device A includes two types of the hip assist
(10)上記実施形態では、対象物として荷を例示しているが、これに限られない。例えば、対象物が、圃場に植えられた作物等であってもよい。この場合、例えば、腕アシスト装置2のアシストを利用して、作物を圃場から引き抜いて持ち上げることができる。
(10) In the above embodiment, the load is exemplified as the object, but the object is not limited to this. For example, the object may be a crop planted in the field. In this case, for example, using the assist of the arm assist
(11)上記実施形態とは、左右が逆の構造であってもよい。 (11) The structure may be opposite to that of the above embodiment.
本発明は、作業者による対象物の上げ下げ動作をアシスト可能なアシストスーツに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an assist suit that can assist a worker in raising and lowering an object.
1 :本体部
2 :腕アシスト装置
3 :腰アシスト装置
39 :切換スイッチ(解除スイッチ)
41 :設定スイッチ
A :駆動装置
C :左右中心
1: Main body 2: Arm assist device 3: Hip assist device 39: Changeover switch (release switch)
41: Setting switch A: Drive device C: Left/right center
Claims (7)
作業者の動作を補助可能な駆動装置と、
前記駆動装置によるアシスト特性を手動操作で設定可能な設定スイッチと、
前記設定スイッチによる前記アシスト特性の設定を手動操作で解除可能な解除スイッチと、が備えられ、
前記解除スイッチが前記本体部の左右中心に対する一方側に偏倚した箇所に配置され、かつ、前記設定スイッチが前記本体部の前記左右中心に対する他方側に偏倚した箇所に配置されているアシストスーツ。 A body part attached to the back of the worker,
A drive device that can assist the movement of the worker,
A setting switch capable of manually setting the assist characteristic by the drive device,
A release switch capable of manually releasing the setting of the assist characteristic by the setting switch is provided,
An assist suit in which the release switch is arranged at a position biased to one side with respect to the left-right center of the main body, and the setting switch is arranged at a position biased to the other side with respect to the left-right center of the main body.
前記調整モードにおいて、前記解除スイッチの操作による前記アシスト特性の設定の解除が可能となっている請求項1または2に記載のアシストスーツ。 The setting switch can be switched to an adjustment mode for adjusting the assist characteristic by pressing.
The assist suit according to claim 1, wherein in the adjustment mode, the setting of the assist characteristic can be canceled by operating the cancel switch.
前記腰アシスト装置に係る前記アシスト特性を規定するパラメータとして、前記腰アシスト装置にアシスト力を発揮させる角度範囲における上限角度と下限角度のうち少なくともいずれか一方を含み、調整モードにおいて、前記上限角度と前記下限角度との少なくともいずれか一方が変更可能である請求項1〜4のいずれか一項に記載のアシストスーツ。 As the drive device, a waist assist device capable of assisting the rising motion of the worker is provided,
The parameter that defines the assist characteristic of the hip assist device includes at least one of an upper limit angle and a lower limit angle in an angle range in which the hip assist device exerts an assisting force. The assist suit according to claim 1, wherein at least one of the lower limit angle is changeable.
前記腕アシスト装置に係る前記アシスト特性を規定するパラメータとして、前記腕アシスト装置にアシスト力を発揮させる対象物の吊り下げ位置の高さ範囲における上限高さと下限高さのうち少なくともいずれか一方を含み、調整モードにおいて、前記上限高さと前記下限高さとの少なくともいずれか一方が変更可能である請求項1〜5のいずれか一項に記載のアシストスーツ。 As the drive device, an arm assist device capable of assisting the lifting operation of the target object by suspending the target object is provided,
The parameter that defines the assist characteristic of the arm assist device includes at least one of an upper limit height and a lower limit height in a height range of a hanging position of an object that causes the arm assist device to exert an assisting force. The assist suit according to claim 1, wherein at least one of the upper limit height and the lower limit height can be changed in the adjustment mode.
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