JP7415430B2 - assist device - Google Patents
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Description
本発明は、アシスト装置に関する。 The present invention relates to an assist device.
利用者（人）の身体に装着され、その利用者の作業を補助するアシスト装置が様々提案されている。アシスト装置を利用する利用者は、例えば重量物を持ち上げる場合であっても、小さな力（小さな負担）で作業を行うことが可能となる。このようなアシスト装置は、例えば、特許文献１に開示されている。 Various assist devices have been proposed that are attached to the body of a user (person) and assist the user's work. A user using the assist device can perform the task with a small force (small burden) even when lifting a heavy object, for example. Such an assist device is disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献１に開示されているアシスト装置は、利用者に装着される出力リンクを介してアクチュエータ（モータ）の出力を利用者の左右の大腿部に伝え、腰に対する左右の大腿部の動作をアシストするように構成されている。アシスト力を発生させるアクチュエータは、左右の大腿部それぞれに設けられている。 The assist device disclosed in Patent Document 1 transmits the output of an actuator (motor) to the user's left and right thighs via an output link worn by the user, and controls the movement of the left and right thighs relative to the waist. is configured to assist. Actuators that generate assist force are provided on each of the left and right thighs.
例えば、一方の大腿部をアシストするためのアクチュエータに故障等の異常が生じた場合、一方の大腿部の動作に対して適切なアシスト力が発生できなくなったり、アシストそのものができなくなったりするおそれがあり、利用者に違和感や不快感を与える場合がある。 For example, if an abnormality occurs such as a failure in the actuator that assists one thigh, it may no longer be able to generate an appropriate assist force for the movement of that thigh, or the actuator may no longer be able to assist itself. This may cause the user to feel uncomfortable or uncomfortable.
（１）上記目的を達成するためのアシスト装置は、利用者の肩部及び胸部の少なくとも一方に装着される第一装着具と、前記利用者の脚部又は腰部に装着される第二装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とにわたって前記利用者の背面側に沿って設けられるベルト体と、前記第一装着具又は前記第二装着具に設けられ前記ベルト体が巻き掛けられる駆動プーリと、前記駆動プーリを駆動する複数のモータと、前記ベルト体の一部の巻き取り及び送り出しが前記駆動プーリによって行われるように前記複数のモータを個別に制御する制御部と、を備える。 (1) The assist device for achieving the above purpose includes a first attachment device that is attached to at least one of the shoulders and chest of the user, and a second attachment device that is attached to the leg or waist of the user. a belt body provided along the back side of the user across the first wearing tool and the second wearing tool; and a belt body provided on the first wearing tool or the second wearing tool and around which the belt body is wrapped. a drive pulley that drives the drive pulley, a plurality of motors that drive the drive pulley, and a control unit that individually controls the plurality of motors so that the drive pulley takes up and feeds out a part of the belt body. Be prepared.
上記構成のアシスト装置によれば、駆動プーリを駆動する複数のモータを個別に制御することができるので、複数のモータのうちの一部のモータが故障し正常な動作ができなくなったとしても、故障が生じたモータについては動作を停止させるように制御でき、他のモータについては故障したモータの状況に応じてアシスト力を適切に調整する等の制御を行うことができる。この結果、モータに故障等の異常が生じたとしても、利用者に与える違和感や不快感を緩和することができる。 According to the assist device configured as described above, multiple motors that drive the drive pulley can be individually controlled, so even if some of the multiple motors fail and cannot operate normally, The malfunctioning motor can be controlled to stop its operation, and the other motors can be controlled to appropriately adjust the assist force depending on the situation of the malfunctioning motor. As a result, even if an abnormality such as a failure occurs in the motor, it is possible to alleviate the discomfort and discomfort felt by the user.
（２）また、上記アシスト装置において、前記複数のモータは、前記複数のモータそれぞれの回転状態を検出する複数の回転センサを備え、前記制御部は、前記複数のモータを制御するための電流指令値を生成し、前記複数のモータを制御するモータ制御部と、前記複数のモータそれぞれに流れる複数の電流検出値と前記電流指令値との電流差分値、及び、前記複数の回転センサの出力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する判定部と、を備えていてもよい。
この場合、前記モータ制御部は、前記停止対象モータが有ると判定されると、少なくとも前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行するように構成することができる。
これにより、複数のモータのうち異常が生じ、正常な動作ができない可能性があるモータについては、動作を停止させることができる。
(2) Further, in the above-mentioned assist device, the plurality of motors include a plurality of rotation sensors that detect the rotational state of each of the plurality of motors, and the control unit provides a current command for controlling the plurality of motors. a motor control unit that generates a value and controls the plurality of motors, a current difference value between a plurality of current detection values flowing through each of the plurality of motors and the current command value, and an output of the plurality of rotation sensors. The apparatus may further include a determination unit that determines whether there is a motor to be stopped among the plurality of motors, based on at least one of them.
In this case, the motor control unit may be configured to perform stop control to stop the operation of at least the motor to be stopped when it is determined that there is the motor to be stopped.
As a result, it is possible to stop the operation of a motor among the plurality of motors that may have an abnormality and may not be able to operate normally.
（３）上記アシスト装置において、前記判定部は、前記複数のモータのうち前記電流差分値が所定の電流閾値よりも大きいモータを前記停止対象モータと判定してもよい。
この場合、電流指令値に対する電流検出値が異常値となっているモータの動作を停止させることができる。
(3) In the above-mentioned assist device, the determination unit may determine, among the plurality of motors, a motor in which the current difference value is larger than a predetermined current threshold value as the motor to be stopped.
In this case, it is possible to stop the operation of a motor whose current detected value with respect to the current command value is an abnormal value.
（４）また、上記アシスト装置において、前記制御部は、前記複数の回転センサの出力に基づいて前記複数のモータそれぞれの回転位置を示す複数の位置パラメータを求める位置パラメータ演算部をさらに備え、前記判定部は、前記複数の位置パラメータに基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定するものであってもよい。 (4) Further, in the above assist device, the control unit further includes a position parameter calculation unit that calculates a plurality of position parameters indicating rotational positions of each of the plurality of motors based on outputs of the plurality of rotation sensors, The determination unit may determine whether there is a motor whose operation should be stopped among the plurality of motors, based on the plurality of position parameters.
（５）上記アシスト装置において、前記複数のモータの個数は、２個であり、前記判定部は、前記２個のモータの位置パラメータ間の位置差分値が所定の位置閾値よりも大きい場合、前記２個のモータを前記停止対象モータと判定するものであってもよい。
この場合、２個のモータのうちいずれかの回転センサに異常が生じていると判定することができる。両方のモータの動作を停止させることで、回転センサに異常が生じているモータの動作を確実に停止させることができる。
(5) In the assist device, the number of the plurality of motors is two, and the determination unit determines that when the position difference value between the position parameters of the two motors is larger than a predetermined position threshold, the Two motors may be determined to be the motors to be stopped.
In this case, it can be determined that an abnormality has occurred in the rotation sensor of one of the two motors. By stopping the operation of both motors, it is possible to reliably stop the operation of the motor whose rotation sensor is malfunctioning.
（６）また、上記アシスト装置において、前記判定部は、前記複数の位置パラメータのうちの所定の位置パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する位置パラメータの個数が、前記位置パラメータ値範囲外である位置パラメータの個数よりも多い場合、前記位置パラメータ値範囲外の位置パラメータに対応するモータを前記停止対象モータと判定するものであってもよい。
この場合、位置パラメータが所定の位置パラメータ範囲外である回転センサに異常が生じていると判定することができ、回転センサに異常が生じていると判定されたモータの動作を停止させることができる。
(6) In the above-mentioned assist device, the determination unit may determine that the number of positional parameters that are approximate to each other by being included in a predetermined positional parameter value range among the plurality of positional parameters is outside the positional parameter value range. If the number of position parameters is greater than the number of position parameters, a motor corresponding to a position parameter outside the position parameter value range may be determined to be the motor to be stopped.
In this case, it can be determined that an abnormality has occurred in the rotation sensor whose position parameter is outside the predetermined position parameter range, and the operation of the motor that has been determined to have an abnormality in the rotation sensor can be stopped. .
（７）上記アシスト装置において、前記第一装着具に設けられ前記利用者の姿勢を検出するための姿勢センサをさらに備え、前記制御部は、前記利用者の姿勢を示す姿勢パラメータを複数求める姿勢パラメータ演算部を備え、前記複数の姿勢パラメータは、前記姿勢センサの出力に基づいて求められた姿勢パラメータと、前記複数の回転センサの出力に基づいて求められた姿勢パラメータと、を含み、前記判定部は、前記複数の姿勢パラメータのうちの所定の姿勢パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する姿勢パラメータの個数が、前記姿勢パラメータ値範囲外である姿勢パラメータの個数よりも多い場合、前記姿勢パラメータ値範囲外の姿勢パラメータに対応するモータを前記停止対象モータと判定するものであってもよい。
第一装着具と第二装着具とにわたって利用者の背面側に沿って設けられるベルト体の送り出し量と、利用者の姿勢との間には相関がある。よって、回転センサの出力に基づいて利用者の姿勢を示す姿勢パラメータを求めることができる。
このため、姿勢パラメータを通じて、回転センサの出力と、姿勢センサの出力との比較が可能となり、回転センサの異常の有無を判定する際に、姿勢センサの出力を用いることができる。これにより、判定精度をより高めることができる。
(7) The assist device further includes a posture sensor provided in the first wearing tool for detecting the posture of the user, and the control unit determines a plurality of posture parameters indicating the posture of the user. a parameter calculation unit, wherein the plurality of attitude parameters include an attitude parameter obtained based on the output of the attitude sensor and an attitude parameter obtained based on the output of the plurality of rotation sensors; If the number of posture parameters that approximate each other by being included in a predetermined posture parameter value range among the plurality of posture parameters is greater than the number of posture parameters that are outside the posture parameter value range, A motor corresponding to a posture parameter outside the posture parameter value range may be determined to be the motor to be stopped.
There is a correlation between the amount of feed of the belt body provided along the back side of the user across the first attachment tool and the second attachment tool, and the posture of the user. Therefore, the posture parameter indicating the user's posture can be determined based on the output of the rotation sensor.
Therefore, it is possible to compare the output of the rotation sensor with the output of the orientation sensor through the orientation parameter, and the output of the orientation sensor can be used when determining whether or not there is an abnormality in the rotation sensor. Thereby, the determination accuracy can be further improved.
（８）また、上記アシスト装置において、前記モータ制御部は、前記停止対象モータがあると判定されると、複数のモータ全てに対して前記停止制御を実行してもよい。
この場合、停止対象モータ以外のモータについても動作を停止させることで、停止対象モータに生じた異常による影響が他の部分に及ぶのを抑制することができる。
(8) Furthermore, in the above assist device, when it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit may execute the stop control for all of the plurality of motors.
In this case, by stopping the operation of the motors other than the motor to be stopped, it is possible to suppress the influence of an abnormality occurring in the motor to be stopped from affecting other parts.
（９）また、上記アシスト装置において、前記モータ制御部は、前記停止対象モータがあると判定されると、前記停止対象モータに対して前記停止制御を実行し、前記停止対象モータ以外のモータに対して駆動力を経時的に漸減させる制御を実行してもよい。
この場合、停止対象モータ以外のモータによって、一時的にアシスト力を補完しつつ、アシスト力を徐々に低下させることができる。これにより、急激にアシスト力が低下することによる利用者への違和感や不快感を緩和することができる。
(9) In the assist device, when it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit executes the stop control to the motor to be stopped, and controls motors other than the motor to be stopped. On the other hand, control may be executed to gradually reduce the driving force over time.
In this case, the assist force can be gradually reduced while temporarily supplementing the assist force with the motor other than the motor to be stopped. Thereby, it is possible to alleviate the discomfort and discomfort experienced by the user due to a sudden decrease in the assisting force.
本発明によれば、モータに故障等の異常が生じたとしても、利用者に与える違和感や不快感を緩和することができる。 According to the present invention, even if an abnormality such as a failure occurs in the motor, it is possible to alleviate the discomfort and discomfort felt by the user.
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
〔アシスト装置の全体構成〕
図１は、アシスト装置の一例を示す背面図である。図２は、利用者の身体に取り付けられたアシスト装置の背面図である。図３は、利用者の身体に取り付けられたアシスト装置の側面図である。図４は、アシスト装置が装着された利用者が前傾姿勢（前屈姿勢）となった状態を示す説明図である。図１に示すアシスト装置１０は、利用者（人）の身体の一部である左右の肩部ＢＳに装着される一つの第一装着具１１と、その利用者の身体の他部である左右の脚部ＢＬに装着される二つの第二装着具１２とを備える。第一装着具１１は、利用者の肩部ＢＳ及び胸部ＢＢの少なくとも一方に装着されればよく、また、図示する形態以外であってもよい。本開示では、第二装着具１２は、脚部ＢＬの内の膝部ＢＮに装着される。第二装着具１２も、図示する形態以外であってもよい。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Overall configuration of assist device]
FIG. 1 is a rear view showing an example of an assist device. FIG. 2 is a rear view of the assist device attached to the user's body. FIG. 3 is a side view of the assist device attached to the user's body. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the user wearing the assist device is in a forward leaning posture (forward bending posture). The assisting
本実施形態のアシスト装置１０は、例えば、介護施設において用いられる。アシスト装置１０を利用する利用者Ｒは、例えば、介護士である。
The
アシスト装置１０において、左右は、アシスト装置１０を装着した直立姿勢にある利用者にとっての左右であり、前後は、その利用者にとっての前後であり、上下はその利用者にとっての上下である。上が利用者の頭側であり、下が利用者の足側である。
In the
アシスト装置１０は、第一装着具１１、及び左右の第二装着具１２の他に、ベルト体１３、アクチュエータ１４、制御装置１５、バッテリ３７、加速度センサ３８、通信装置４１等を備える。
The
第一装着具１１は、利用者の肩部ＢＳに装着される。一方の第二装着具１２は、利用者の左の膝部ＢＮに装着される。他方の第二装着具１２は、利用者の右の膝部ＢＮに装着される。左側の第二装着具１２と右側の第二装着具１２とは左右対称であるが、構成は同じである。第一装着具１１と二つの第二装着具１２とは、利用者の関節である腰部ＢＷを挟んで離れる二箇所、つまり肩部ＢＳ及び脚部ＢＬに装着される。
The
第一装着具１１は、柔軟性を有する布地等によって構成されている。第一装着具１１は、利用者の背中に装着される背本体部２１と、背本体部２１と繋がる肩ベルト２２及び腋ベルト２３とを有する。肩ベルト２２及び腋ベルト２３により、背本体部２１が利用者に背負われた状態となる。腋ベルト２３は背本体部２１と肩ベルト２２とを繋いでいて、その長さが調整可能である。腋ベルト２３の長さ調整により、背本体部２１が利用者の背中に密着した状態となる。第一装着具１１は肩部ＢＳに対して前後、左右、及び上下方向に移動不能となって装着される。第一装着具１１には、例えば、肩部ＢＳに掛ける部分として、硬質の部材が含まれていてもよい。
The
第二装着具１２は、柔軟性を有する布地等によって構成されている。第二装着具１２は、利用者の膝部ＢＮの後面側に装着される膝本体部２４と、膝本体部２４から延びて設けられている膝ベルト２５とを有する。膝ベルト２５は、膝部ＢＮの上下位置それぞれにおいて膝部ＢＮを周回し、その先端側が膝本体部２４に固定される。膝ベルト２５は、ベルトとバックル、又は、面ファスナー等の係止部材により、膝部ＢＮに対する巻き付き長さの調整が可能である。この調整により、膝本体部２４が膝部ＢＮの後面側に密着した状態となる。第二装着具１２は膝部ＢＮに対して前後、左右、及び上下方向に移動不能となって装着される。
The
ベルト体１３は、第一装着具１１と第二装着具１２とを結ぶようにして、利用者の背面側に沿って設けられている。ベルト体１３は、上半身側に設けられている第一ベルト１６と、下半身に設けられている第二ベルト１７と、第一ベルト１６と第二ベルト１７とを連結している連結部材１８とを有する。第一ベルト１６及び第二ベルト１７それぞれは、長尺であり、可撓性を有する。連結部材１８は、金属製であり、「平カン」と称される矩形の環状体により構成されている。
The
第一ベルト１６及び第二ベルト１７それぞれは、布製又は革製の帯状の部材であり、身体の形状に沿って湾曲可能である。なお、第一ベルト１６及び第二ベルト１７それぞれは、紐状のベルト（ワイヤーのような部材）であってもよい。本開示の第一ベルト１６及び第二ベルト１７それぞれは、非伸縮性の部材である、つまり、その長手方向に伸縮し難い特性又は伸縮しない特性を有する。
Each of the
本開示のアシスト装置１０は、コントロールボックス３０を備える。コントロールボックス３０は、第一装着具１１の背本体部２１に設けられている。
図５は、コントロールボックス３０及びベルト体１３の説明図である。コントロールボックス３０は、板状であるベース３１と、ベース３１を覆うカバー３２とを有する。コントロールボックス３０の内部構造を説明するために、図５ではカバー３２が仮想線（二点鎖線）で示されている。ベース３１が、第一装着具１１の背本体部２１であってもよい。
The
FIG. 5 is an explanatory diagram of the
ベース３１とカバー３２との間に形成される空間に、アクチュエータ１４、制御装置１５、バッテリ３７、加速度センサ３８、通信装置４１、及び駆動回路４２Ａ，４２Ｂ等が設けられている。カバー３２には、開口（切り欠き）３２ａが形成されていて、この開口３２ａを第一ベルト１６が通過している。
バッテリ３７は、アクチュエータ１４や、制御装置１５等、動作電力を必要とする機器に電力を供給する。
In the space formed between the base 31 and the
The
アクチュエータ１４は、コントロールボックス３０内に設けられている。つまり、アクチュエータ１４は第一装着具１１に設けられている。アクチュエータ１４はベルト体１３の一部の巻き取り及び送り出しを可能とする。
アクチュエータ１４は、ベルト体１３が巻き掛けられる駆動プーリ３５と、駆動プーリを駆動する複数のモータ３３（第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂ）とを備えている。また、アクチュエータ１４は、複数のモータ３３それぞれの駆動力を駆動プーリ３５に伝達するために、第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂに対応して複数の減速機部（減速機部３４Ａ，３４Ｂ）を備えている。
The
The
減速機部３４Ａは、第１モータ３３Ａの駆動力を駆動プーリ３５へ伝達する。減速機部３４Ａは、複数の歯車により構成されていて、第１モータ３３Ａの回転数を減速して、駆動軸３６を回転させる。駆動軸３６はベース３１等に回転可能に保持されている。駆動軸３６には、駆動プーリ３５が一体回転可能に設けられている。
減速機部３４Ａに含まれる歯車のうち、駆動軸３６を回転させる駆動歯車３４Ａ１は、駆動軸３６の一端に一体回転可能に設けられている。減速機部３４Ａは、駆動歯車３４Ａ１及び駆動軸３６を通じて第１モータ３３Ａの駆動力を駆動プーリ３５へ伝達する。
The
Among the gears included in the
減速機部３４Ｂは、第２モータ３３Ｂの駆動力を駆動プーリ３５へ伝達する。減速機部３４Ｂも、減速機部３４Ａと同様の構成であり、複数の歯車により構成されていて、第２モータ３３Ｂの回転数を減速して、駆動軸３６を回転させる。
減速機部３４Ｂに含まれる歯車のうち、駆動軸３６を回転させる駆動歯車３４Ｂ１は、駆動軸３６の他端に一体回転可能に設けられている。減速機部３４Ｂは、駆動歯車３４Ｂ１及び駆動軸３６を通じて第２モータ３３Ｂの駆動力を駆動プーリ３５へ伝達する。
このように、駆動軸３６に設けられた駆動プーリ３５は、複数のモータ３３（第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂ）によって駆動される。
The
Among the gears included in the
In this way, the
第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂの動作は制御装置１５によって制御される。第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂは、制御装置１５から出力される電流指令値を含む制御命令に基づいて、所定のトルク、所定の回転速度で回転制御される。第１モータ３３Ａ及び第２モータ３３Ｂは、電流指令値に基づいて、正逆回転可能である。
The operation of the
駆動プーリ３５には、第一ベルト１６の一端部１６ａ側が取り付けられている。モータ３３Ａ，３３Ｂの正回転により、駆動プーリ３５が一方向に回転すると、第一ベルト１６が駆動プーリ３５に巻き取られる。モータ３３Ａ，３３Ｂの逆回転により、駆動プーリ３５が他方向に回転すると、駆動プーリ３５から第一ベルト１６が送り出される。
このように、アクチュエータ１４のモータ３３Ａ，３３Ｂは、駆動プーリ３５によってベルト体１３の巻き取り動作又は送り出し動作を行う。
One
In this way, the
アクチュエータ１４によって第一ベルト１６が駆動プーリ３５に巻き取られると、連結部材１８は第二ベルト１７をアクチュエータ１４（第一装着具１１）側、つまり、上側に引き上げる。第二ベルト１７は、その両端部１７ａ，１７ｄが左右の第二装着具１２に取り付けられている。第二装着具１２は膝部ＢＮに固定されている。このため、第一ベルト１６が駆動プーリ３５に巻き取られると、第一ベルト１６及び第二ベルト１７に張力が作用する。この張力が、利用者に対するアシスト力（補助力）として作用する。
このように、アクチュエータ１４は、第一装着具１１と、第二装着具１２との間でアシスト力を発生させる。
When the
In this way, the
通信装置４１は、アシスト装置１０が利用者端末との間で通信を行うための装置である。利用者端末とは、利用者がアシスト装置１０を外部から制御するために用いる端末装置である。
加速度センサ３８は、互いに直交する３軸それぞれの方向の加速度を検出する３軸加速度センサであり、検出結果を示す出力を制御装置１５へ与える。
制御装置１５は、加速度センサ３８、及び後述する回転検出器４５Ａ，４５Ｂからの出力に基づいて、アクチュエータ１４（のモータ３３）を制御する機能を有する。
駆動回路４２Ａ，４２Ｂは、モータ３３Ａ，３３Ｂを駆動するための回路である。
The
The
The
〔モータの動作制御の構成〕
図６は、アシスト装置１０におけるモータ３３Ａ，３３Ｂの動作制御の構成例を示すブロック図である。
図６中、駆動回路４２Ａ，４２Ｂは、バッテリ３７及びモータ３３Ａ，３３Ｂに接続されている。駆動回路４２Ａ，４２Ｂは、バッテリ３７からの電流をモータ３３Ａ，３３Ｂへ与えてモータ３３Ａ，３３Ｂを駆動するインバータや、インバータを制御するための回路等を含む。
モータ３３Ａ，３３Ｂは、ブラシレスＤＣモータであり、ロータやステータ等を含むモータ本体４４Ａ，４４Ｂと、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転状態を検出する回転検出器４５（４５Ａ，４５Ｂ）とを備える。
[Motor operation control configuration]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of operation control of the
In FIG. 6,
The
回転検出器（回転センサ）４５Ａ，４５Ｂは、例えば、ホールセンサである。回転検出器４５Ａ，４５Ｂは、駆動回路４２Ａ，４２Ｂ及び制御装置１５に接続されている。回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力は駆動回路４２Ａ，４２Ｂ及び制御装置１５へ与えられる。
また、駆動回路４２Ａ，４２Ｂと、モータ３３Ａ，３３Ｂとの間には、電流センサ４６Ａ，４６Ｂが設けられている。電流センサ４６Ａ，４６Ｂは、制御装置１５に接続されている。電流センサ４６Ａ，４６Ｂの出力は制御装置１５へ与えられる。
さらに、制御装置１５には、加速度センサ３８が接続されており、加速度センサ３８の出力も与えられる。
なお、回転検出器４５Ａ，４５Ｂは、エンコーダやレゾルバ等であってもよい。
The rotation detectors (rotation sensors) 45A and 45B are, for example, Hall sensors. The
Further,
Furthermore, an
Note that the
制御装置１５は、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力や、電流センサ４６Ａ，４６Ｂの出力、加速度センサ３８の出力等に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂを制御するための電流指令値を含む制御命令を生成する。制御装置１５は、電流指令値を含む制御命令を駆動回路４２Ａ，４２Ｂへ与える。制御命令が与えられた駆動回路４２Ａ，４２Ｂは、電流指令値と、回転検出器４５Ａ，４５Ｂからの出力とに基づいてモータ３３Ａ，３３Ｂを回転させる。
The
このように、制御装置１５は、駆動回路４２Ａ，４２Ｂを介してモータ３３Ａ，３３Ｂの回転を制御する。
制御装置１５は、モータ３３Ａ，３３Ｂに対する電流指令値を含む制御命令を個別に生成し、駆動回路４２Ａ，４２Ｂへ与える。よって、制御装置１５は、第１モータ３３Ａと、第２モータ３３Ｂとを個別に制御する。
In this way, the
The
〔制御装置の機能について〕
図７は、制御装置１５の機能的な構成例を示したブロック図である。
図７中、制御装置１５は、マイクロコンピュータ等により構成されている。制御装置１５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等からなる処理部５０と、メモリやハードディスク等からなる記憶部５１とを備えている。
記憶部５１には、処理部５０に実行させるためのプログラムや、必要な情報等が記憶されている。
[About the functions of the control device]
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
In FIG. 7, the
The
処理部５０は、記憶部５１に記憶されたプログラムを実行することで、通信装置４１を用いた通信処理や、処理部５０が有する後述の各種処理機能を実現する。前記プログラムは、例えば、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記録させることができる。
The
図７に示すように、処理部５０は、モータ制御処理５０ａと、パラメータ演算処理５０ｂと、判定処理５０ｃとを実行する機能を有しており、これら機能により、アシスト装置１０のアシスト力の制御を行うとともに、アシスト装置１０に生じる故障等の異常の有無を判定する。
As shown in FIG. 7, the
処理部５０は、パラメータ演算処理５０ｂにおいて、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂそれぞれの出力に基づいて、利用者の姿勢を示す姿勢パラメータを求める。
また、処理部５０は、パラメータ演算処理５０ｂにおいて、回転検出器４５Ａ，４５Ｂそれぞれの出力に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置を示す位置パラメータを求める。
In the
Furthermore, in the
図８は、利用者Ｒが上半身の姿勢を変化させたときの状態を示した図である。
処理部５０は、パラメータ演算処理５０ｂにおいて、図８中に示す利用者Ｒの上半身の鉛直方向に対する傾斜角度θＬを姿勢パラメータとして求める。以下、この傾斜角度θＬは姿勢角θＬともいう。なお、姿勢パラメータは他のパラメータであってもよく、姿勢角θＬの他に、姿勢角θＬが変化する方向の角速度であってもよい。その角速度は、姿勢角θＬを時間微分することで求められる。また、姿勢パラメータとして、姿勢角θＬと前記角速度との双方が用いられてもよい。
FIG. 8 is a diagram showing a state when the user R changes the posture of the upper body.
In the
加速度センサ３８の出力からは、鉛直方向（重力加速度の方向）に対する加速度センサ３８の傾斜角度を３次元的に求めることができる。加速度センサ３８は利用者Ｒの上半身に設けられる。よって、処理部５０は、加速度センサ３８の出力から、利用者Ｒの上半身の傾斜角度、すなわち姿勢角θＬを求めることができる。つまり、加速度センサ３８は、利用者Ｒの姿勢を検出する姿勢センサを構成する。
From the output of the
また、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力からは、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転状態として、回転位置（回転角度）や回転速度等を求めることができる。モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置は、駆動プーリ３５の位置を示しており、ベルト体１３の送り出し量を示している。
Further, from the outputs of the
さらに、ベルト体１３の送り出し量は、利用者Ｒの姿勢角θＬに対応している。
モータ３３は、アシスト装置１０が利用者Ｒに装着された状態で、ベルト体１３を巻き取る方向に動作しており（トルクを発生させており）、ベルト体１３に張力を生じさせている。これにより、ベルト体１３は緩まない。
Further, the amount of feed of the
The
利用者Ｒが姿勢を変化させると、例えば、図８に示すように、直立姿勢から前傾姿勢になると、ベルト体１３にはその姿勢の変化に起因して張力が生じる。そこで、この場合、前傾姿勢となるように姿勢変化を開始すると、アクチュエータ１４の動力によらず、ベルト体１３の張力によりモータ３３を強制的に回転させて（モータ３３Ａ，３３Ｂは空転して）、ベルト体１３は巻き出される。又は、前傾姿勢となるように姿勢変化を開始すると、アクチュエータ１４は動作して、つまり、モータ３３Ａ，３３Ｂを回転駆動して、ベルト体１３を送り出す。
When the user R changes his posture, for example from an upright posture to a forward leaning posture, as shown in FIG. 8, tension is generated in the
反対に、利用者が前傾姿勢から直立姿勢になると、ベルト体１３はその姿勢の変化に起因して緩もうとする。そこで、この場合、直立姿勢となるように姿勢変化を開始すると、ベルト体１３に作用する張力を維持するため、又はアシスト力を発生させるために、アクチュエータ１４は動作して、つまり、モータ３３Ａ，３３Ｂを回転駆動して、ベルト体１３を巻き取る。
On the other hand, when the user changes from a forward leaning posture to an upright posture, the
このように、利用者の姿勢変化により、ベルト体１３の巻き取り又は送り出しがなされ、ベルト体１３の送り出し量が変化する。この巻き取り又は送り出しでは、能動的に又は受動的にモータ３３が所定の回転角について回転する。この際の回転角（回転位置）が、回転検出器４５Ａ，４５Ｂによって検出される。このように、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力から求められるベルト体１３の送り出し量は、利用者Ｒの姿勢変化、すなわち、姿勢角θＬに対応している。
なお、ここでベルト体１３の送り出し量とは、アシスト装置１０を装着した利用者Ｒが直立姿勢の状態のときの駆動プーリ３５（アクチュエータ１４）から延びるベルト体１３の長さを基準長さとしたときに、この基準長さに対してベルト体１３が駆動プーリ３５から送り出されて延ばされた長さを指す。
In this way, depending on the user's posture change, the
Note that the amount of feed of the
例えば、図８に示すように、利用者Ｒが直立姿勢から前傾姿勢となると、アシスト装置１０のベルト体１３は、上半身と下半身との屈曲に応じて送り出される。上半身と下半身との屈曲が深くなり姿勢角θＬが大きくなるほど、ベルト体１３の送り出し量は増加する。このように、ベルト体１３の送り出し量と、姿勢角θＬとの間には相関がある。
よって、処理部５０は、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力から、姿勢角θＬを求めることができる。
For example, as shown in FIG. 8, when the user R changes from an upright posture to a forward leaning posture, the
Therefore, the
以上のように、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力は、利用者Ｒの姿勢角θＬを示している。記憶部５１には、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力と、姿勢角θＬとが対応付けられた姿勢演算用テーブルが記憶されている。
処理部５０は、前記姿勢演算用テーブルを参照し、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力に基づいて、利用者Ｒの姿勢角θＬを求める。つまり、パラメータ演算処理５０ｂを実行することで複数の姿勢パラメータ（加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬ、及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力に基づく姿勢角θＬ）を求める処理部５０は、姿勢パラメータ演算部を構成する。
As described above, the outputs of the
The
また、逆に、姿勢角θＬは、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置を示していると言える。つまり、姿勢角θＬは、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置を示す位置パラメータでもある。
Conversely, it can be said that the attitude angle θL indicates the rotational position of the
このように、処理部５０は、パラメータ演算処理５０ｂにおいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置を示す位置パラメータとして姿勢角θＬを求めることができる。つまり、パラメータ演算処理５０ｂを実行することで位置パラメータとして姿勢角θＬを求める処理部５０は、位置パラメータ演算部を構成する。
なお、処理部５０は、位置パラメータとして、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置（回転角度）を求めてもよい。
In this manner, the
Note that the
処理部５０は、モータ制御処理５０ａにおいて、モータ３３Ａ，３３Ｂを制御するための電流指令値を含む制御命令を生成し、駆動回路４２Ａ，４２Ｂへそれぞれ制御命令を与えることでモータ３３Ａ，３３Ｂを個別に制御し、アシスト装置１０によるアシスト力を制御する。
処理部５０は、加速度センサ３８の出力及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力の少なくともいずれかに基づいてアシスト力を発生させる。つまり、処理部５０は、利用者Ｒの姿勢に応じて適切なアシスト力を発生させる。
処理部５０は、原則として、姿勢角θＬが大きくなればなるほど、アシスト力が大きくなるように制御する。これにより、利用者Ｒが荷物等を持った上で前傾姿勢から直立姿勢に移行しようとするときに、その負荷を軽減でき、荷物等の持ち上げ動作を補助することができる。
In the
The
In principle, the
記憶部５１には、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力と、アクチュエータ１４（モータ３３Ａ，３３Ｂ）において発生させるべき出力とが対応付けられた出力演算用テーブルが記憶されている。この出力演算用テーブルには、利用者Ｒの姿勢に対して適切なアシスト力を発生させ得るアクチュエータ１４の出力が登録されている。
処理部５０は、前記出力演算用テーブルを参照し、加速度センサ３８の出力及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力の少なくともいずれかに基づいて、アクチュエータ１４に発生させるべき出力を決定し、アクチュエータ１４の出力に応じたモータ３３Ａ，３３Ｂに対する電流指令値を含む制御命令を生成する。
The
The
処理部５０は、生成した制御命令を駆動回路４２Ａ，４２Ｂへ与える。これにより、処理部５０は、利用者Ｒの姿勢に応じて適切なアシスト力に制御することができる。
なお、出力演算用テーブルには、パラメータ演算処理５０ｂによって求められた姿勢角θＬ（姿勢パラメータ）と、アクチュエータ１４（モータ３３Ａ，３３Ｂ）において発生させるべき出力とが対応付けられていてもよい。
The
Note that the output calculation table may associate the attitude angle θL (posture parameter) obtained by the
また、処理部５０は、モータ制御処理５０ａにおいて、停止対象モータ（停止対象モータ）が有ると判定すると、少なくとも停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行する。なお、ここで停止制御とは、モータ３３に対して電流の供給を停止して動作を停止させ、モータ３３の出力軸が自由に回転可能な状態にすることをいう。
以上のように、モータ制御処理５０ａを実行する処理部５０は、モータ制御部を構成する。
Further, when determining in the
As described above, the
処理部５０は、判定処理５０ｃにおいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定する。停止対象モータとは、故障等の異常が生じている可能性が高いことから動作を停止させる必要があると判断されるモータ３３をいう。
処理部５０は、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれに流れる電流検出値と、制御命令に含まれる電流指令値との電流差分値、及び、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力のいずれか一方に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定する。つまり、判定処理５０ｃを実行する処理部５０は判定部を構成する。
なお、電流差分値、及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力については後に説明する。
In the
The
Note that the current difference value and the outputs of the
記憶部５１には、停止対象モータと判定されたモータ３３の識別情報を登録するための停止対象テーブルが記憶されている。
処理部５０は、停止対象モータが有ると判定した場合において、停止対象モータがどのモータ３３であるかを特定できるときは、停止対象テーブルに停止対象モータと判定したモータ３３の識別情報を登録する。
また、停止対象モータがどのモータ３３であるか特定できないときは、処理部５０は、全てのモータ（モータ３３Ａ，３３Ｂ）の識別情報を停止対象テーブルに登録する。
The
When the
Furthermore, when it is not possible to specify which motor 33 is the motor to be stopped, the
〔判定処理について〕
図９は、処理部５０が行う判定処理の一例を示すフローチャートである。
処理部５０は、アシスト装置１０が利用者Ｒに対してアシスト力を発生させるようにアクチュエータ１４を制御するモータ制御処理の間、判定処理を行う。
判定処理において、処理部５０は、各モータ３３の電流差分値を求め、電流差分値が予め設定された電流閾値よりも大きいモータ３３があるか否かを判定する（ステップＳ１）。
処理部５０は、電流センサ４６Ａ，４６Ｂの出力からモータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれに流れる電流検出値を求める。さらに、処理部５０は、モータ３３Ａ，３３Ｂの制御命令に含まれる電流指令値と、電流検出値との差を求め、これを電流差分値とする。
[About the judgment process]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the determination process performed by the
The
In the determination process, the
The
処理部５０は、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に電流差分値が電流閾値よりも大きいモータ３３があると判定すると（ステップＳ１）、ステップＳ２へ進み、その電流差分値が電流閾値よりも大きいモータ３３の識別情報を停止対象テーブルに登録し、停止対象モータとする（ステップＳ２）。
例えば、第１モータ３３Ａの電流差分値が電流閾値を超えた場合、処理部５０は、第１モータ３３Ａを停止対象モータと判定し、第１モータ３３Ａの識別情報を停止対象テーブルに登録する。これにより、第１モータ３３Ａは、停止対象モータとされる。
When the
For example, when the current difference value of the
電流閾値は、例えば、モータ３３の巻き線に断線が生じた場合や、焼き付きによってモータ３３に流れる電流が過度になった場合等、モータ３３に何らかの異常が生じていると判断することが可能な値に設定される。よって、電流差分値が電流閾値よりも大きいモータ３３は、故障等の異常が生じている可能性が高い。
処理部５０は、このような異常が生じている可能性が高いモータ３３を停止対象モータと判定する。
The current threshold value can be used to determine that some kind of abnormality has occurred in the
The
ステップＳ２の後、処理部５０は、ステップＳ３へ進み、モータ３３に異常が生じていることを示す警告を利用者Ｒへ向けて出力し（ステップＳ３）、処理を終える。
アシスト装置１０がスピーカや警告灯等を備えている場合、処理部５０は、スピーカや警告灯によって警告を利用者Ｒへ向けて出力することができる。また、処理部５０は、利用者端末を介して利用者Ｒへ警告を出力することができる。
After step S2, the
If the
ステップＳ１において、モータ３３のうち、電流差分値が電流閾値よりも大きいモータがないと判定すると、処理部５０は、位置差分値を求め、位置差分値と、予め設定された位置閾値とを比較し、位置差分値が位置閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。
位置差分値とは、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれの位置パラメータ（姿勢角θＬ）同士の差であり、回転検出器４５Ａの出力と、回転検出器４５Ｂとの出力の比較結果を示す値である。
ステップＳ４において、位置差分値が位置閾値よりも大きいと判定する場合、処理部５０は、ステップＳ５へ進み、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定し、両モータ３３Ａ，３３Ｂの識別情報を停止対象テーブルに登録する。これにより、両モータ３３Ａ，３３Ｂは、停止対象モータとされる（ステップＳ５）。
In step S1, when determining that there is no motor whose current difference value is larger than the current threshold value among the
The position difference value is the difference between the position parameters (attitude angle θL) of the
If it is determined in step S4 that the position difference value is larger than the position threshold, the
位置閾値は、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力から求められる姿勢角θＬにおいて生じ得る誤差の範囲を表す値となるように設定される。
両モータ３３Ａ，３３Ｂは、同じ駆動プーリ３５を駆動しているため、回転検出器４５Ａ，４５Ｂが正常であれば、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力に基づく姿勢角θＬは、ほぼ同じ値になる。
よって、位置差分値が位置閾値よりも大きく、両モータ３３Ａ，３３Ｂの姿勢角θＬが互いに誤差の範囲以上に異なる場合、両モータ３３Ａ，３３Ｂの回転検出器４５Ａ，４５Ｂのいずれか一方、又は両方に故障等の異常が生じている可能性がある。
この場合、どの回転検出器４５に異常が生じているか特定できないので、処理部５０は、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定する（ステップＳ５）。
The position threshold value is set to be a value representing the range of error that may occur in the attitude angle θL determined from the outputs of the
Since both
Therefore, if the position difference value is larger than the position threshold and the attitude angles θL of both
In this case, since it is not possible to specify which
ステップＳ５の後、処理部５０は、ステップＳ３へ進み、利用者Ｒへ向けて警告を出力し（ステップＳ３）、処理を終える。
また、ステップＳ４において、位置差分値が位置閾値以下と判定する場合、処理部５０は、ステップＳ１へ戻り、処理を継続する。
After step S5, the
Moreover, in step S4, when determining that the positional difference value is less than or equal to the positional threshold, the
以上のように、処理部５０は、電流差分値、及び、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力の比較結果である位置差分値のいずれかに基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定する。
As described above, the
なお、ここでは、位置パラメータとして姿勢角θＬを用いた場合を例示したが、位置パラメータとして、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置（回転角度）を求める場合、処理部５０は、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転位置を用いて、図９に示す判定処理を行ってもよい。
Note that although the case where the attitude angle θL is used as the position parameter is illustrated here, when determining the rotational position (rotation angle) of the
〔モータ制御処理について〕
図１０は、処理部５０が行うモータ制御処理の一例を示すフローチャートである。
例えば、アシスト装置１０が利用者Ｒに装着され、アシスト装置１０を起動するためのスイッチが投入されると、処理部５０は、モータ制御処理を開始する。
モータ制御処理において、処理部５０は、アシスト装置１０が利用者Ｒの姿勢に応じてアシスト力を発生させるようにアクチュエータ１４の制御（通常制御）を実行する（ステップＳ１１）。
[About motor control processing]
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of motor control processing performed by the
For example, when the
In the motor control process, the
次いで、処理部５０は、停止対象テーブルを参照し、停止対象モータが有るか否かを判定する（ステップＳ１２）。
停止対象モータが無い場合、処理部５０は、ステップＳ１２を繰り返す。よって、処理部５０は、停止対象モータが有ると判定するまで、通常制御を継続する（ステップＳ１１）。
Next, the
If there is no motor to be stopped, the
ステップＳ１２において停止対象モータがあると判定すると、処理部５０は、停止対象モータに対して停止制御を実行し（ステップＳ１３）、停止対象モータの動作を停止させる。
次いで、処理部５０は、停止対象モータ以外のモータが有るか否を判定し（ステップＳ１４）、停止対象モータ以外のモータがないと判定すれば、処理を終える。これにより、アシスト装置１０は、利用者Ｒに対するアシスト力の発生を停止する。
If it is determined in step S12 that there is a motor to be stopped, the
Next, the
一方、ステップＳ１４において、停止対象モータ以外のモータが有ると判定すると、処理部５０は、まず、停止対象モータ以外のモータの駆動力を増加させる（ステップＳ１５）。例えば、両モータ３３Ａ，３３Ｂのうちの一方が停止対象モータとすると、他方が停止対象モータ以外のモータである。処理部５０は、両モータ３３Ａ，３３Ｂで出力する駆動力と同等の駆動力を発生させるように他方のモータ３３を制御する。これによって、処理部５０は、他方のモータ３３によって一時的にアシスト力を補完する。
On the other hand, if it is determined in step S14 that there is a motor other than the motor to be stopped, the
次いで、処理部５０は、停止対象モータ以外のモータの駆動力を経時的に漸減させるように制御する（ステップＳ１６）。つまり、処理部５０は、停止対象モータ以外のモータの駆動力を増加させた後、増加させた駆動力を経時的に漸減させる。これにより、処理部５０は、アシスト力を大きく変動させることなく、徐々に低下させることができる。
処理部５０は、停止対象モータ以外のモータの駆動力を増加又は減少させるために、例えば、一方のモータ３３に発生させるべき出力に対して係数を乗算することで、モータの駆動力が減少するように制御する。また、処理部５０は、前記係数を調整することで、モータの駆動力を経時的に漸減させる。
停止対象モータ以外のモータの駆動力が所定値にまで減少すると、処理部５０は、停止対象モータ以外のモータに対して停止制御を実行し、動作を停止させて処理を終える（ステップＳ１７）。
Next, the
In order to increase or decrease the driving force of the motors other than the motor to be stopped, the
When the driving force of the motors other than the motor to be stopped decreases to a predetermined value, the
例えば、両モータ３３Ａ，３３Ｂのうち、モータ３３Ａが停止対象モータと判定されると、処理部５０は、モータ３３Ａについては、停止制御を実行し（ステップＳ１３）、モータ３３Ｂについては、駆動力を増加させた上で経時的に漸減させるように制御し（ステップＳ１５，Ｓ１６）、その後、停止制御を実行して動作を停止させる（ステップＳ１７）。
For example, when
上記構成によれば、駆動プーリ３５を駆動するモータ３３Ａ，３３Ｂを個別に制御することができるので、両モータ３３Ａ，３３Ｂのうちの一方のモータ３３が故障し正常な動作ができなくなったとしても、故障が生じたモータ３３については動作を停止させるように制御でき、他のモータ３３については故障したモータ３３の状況に応じてアシスト力を適切に調整する等の制御を行うことができる。この結果、モータ３３に故障等の異常が生じたとしても、利用者に与える違和感や不快感を緩和することができる。
According to the above configuration, the
すなわち、本実施形態では、停止対象モータ以外のモータによって、一時的にアシスト力を補完しつつ、アシスト力を徐々に低下させ、最終的に複数のモータ３３の全ての動作を停止させることができる。これにより、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止させることで急激にアシスト力が低下することによる利用者Ｒへの違和感や不快感を緩和することができる。
That is, in this embodiment, while temporarily supplementing the assist force with the motors other than the motor to be stopped, the assist force can be gradually reduced, and finally the operation of all the plurality of
なお、本実施形態では、図１０中のステップＳ１４において、停止対象モータ以外のモータ３３の駆動力を一時的に増加させた場合を示したが、増加させずに駆動力を維持するように制御してもよい。
また、本実施形態では、停止対象モータ以外のモータ３３の駆動力を経時的に漸減させるように制御した後（図１０中、ステップＳ１６）、停止制御を実行し動作を停止させるように構成した場合を例示したが（図１０中、ステップＳ１７）、停止対象モータ以外のモータ３３の駆動力を増加させた後（図１０中、ステップＳ１５）、一定時間その状態を維持し、その後、停止対象モータ以外のモータ３３の動作を停止させてもよい。
また、停止対象モータ以外のモータ３３について停止制御を行わず、駆動力を維持してもよい。
Note that in this embodiment, in step S14 in FIG. 10, a case is shown in which the driving force of the
Further, in this embodiment, after controlling the driving force of the
Alternatively, the driving force may be maintained without performing stop control for the
また、本実施形態では、処理部５０が、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれの電流差分値、及び、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力の比較結果である位置差分値のいずれか一方に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定し、両モータ３３Ａ，３３Ｂに対して停止制御を実行するので、異常が生じ、正常な動作ができない可能性があるモータ３３については、動作を停止させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、図１０中のステップＳ１４からＳ１７に示すように、停止対象モータが有ると判定されると、全てのモータである両モータ３３Ａ，３３Ｂに対して停止制御を実行し、停止対象モータ以外のモータについても動作を停止させるので、停止対象モータに生じた異常による影響が他の部分に及ぶのを抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in steps S14 to S17 in FIG. 10, when it is determined that there is a motor to be stopped, stop control is executed for both
また、本実施形態では、両モータ３３Ａ，３３Ｂの位置差分値が位置閾値よりも大きい場合、全てのモータである両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定する。
両モータ３３Ａ，３３Ｂの位置差分値が位置閾値よりも大きい場合、両モータ３３Ａ，３３Ｂのうち、いずれか一方、又は両方の回転検出器４５に異常が生じている可能性がある。よって、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定することで、回転検出器４５に異常が生じているモータの動作を確実に停止させることができる。
Moreover, in this embodiment, when the position difference value of both
If the position difference value between both
〔他の実施形態について〕
図１１は、他の実施形態に係る判定処理を示すフローチャートである。図１１中、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３については、図９のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３と同様である。
本実施形態は、図１１中のステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０において上記実施形態と相違している。それ以外の点においては、上記実施形態と同様である。よって、ここでは、図１１中のステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０について説明する。
[About other embodiments]
FIG. 11 is a flowchart showing determination processing according to another embodiment. In FIG. 11, steps S1, S2, and S3 are the same as steps S1, S2, and S3 in FIG. 9.
This embodiment differs from the above embodiment in steps S6, S7, S8, S9, and S10 in FIG. In other respects, this embodiment is the same as the embodiment described above. Therefore, steps S6, S7, S8, S9, and S10 in FIG. 11 will be explained here.
図１１中、ステップＳ１において、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に電流差分値が電流閾値よりも大きいモータがないと判定すると、処理部５０は、ステップＳ６に進み、３つの姿勢角θＬを求め、３つの姿勢角θＬの全てが所定の姿勢パラメータ値範囲に含まれているか否かについて判定する（ステップＳ６）。
ステップＳ６において、３つの姿勢角θＬの全てが姿勢パラメータ値範囲に含まれていると判定すると、処理部５０は、ステップＳ１へ戻り、処理を継続する。
In FIG. 11, if it is determined in step S1 that there is no motor whose current difference value is larger than the current threshold value among the
If it is determined in step S6 that all three attitude angles θL are included in the attitude parameter value range, the
３つの姿勢角θＬとは、加速度センサ３８の出力、及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力それぞれに基づいて求められた利用者Ｒの姿勢角θＬである。
３つの姿勢角θＬは、それぞれ異なるセンサの出力に基づいて得た同じ利用者Ｒに関する同じパラメータである。
また、所定の姿勢パラメータ値範囲とは、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力から求められる姿勢角θＬにおいて生じ得る誤差範囲となる一定の数値幅を有する数値範囲であり、処理部５０によって設定される。処理部５０は、３つの姿勢角θＬを求めると、求めた３つの姿勢角θＬに基づいて姿勢パラメータ値範囲を設定する。
処理部５０は、３つの姿勢角θＬのうちできるだけ多くの姿勢角θＬが姿勢パラメータ値範囲に含まれるように、姿勢パラメータ値範囲を設定する。
The three attitude angles θL are the attitude angles θL of the user R determined based on the output of the
The three attitude angles θL are the same parameters regarding the same user R obtained based on the outputs of different sensors.
Further, the predetermined posture parameter value range is a numerical value range having a certain numerical width that is a possible error range in the posture angle θL determined from the outputs of the
The
加速度センサ３８、及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂが正常であれば、３つの姿勢角θＬは、姿勢パラメータ値範囲に含まれる。また、姿勢パラメータ値範囲に含まれる３つの姿勢角θＬは、相互に近似する。
よって、ステップＳ６において、３つの姿勢角θＬの全てが姿勢パラメータ値範囲に含まれると判定する場合、３つの姿勢角θＬは、互いに誤差の範囲内の数値となっており、加速度センサ３８及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂが正常な出力を行っていると判断できる。このため、処理部５０は、ステップＳ１へ戻り、処理を継続する。
If the
Therefore, in step S6, when it is determined that all three posture angles θL are included in the posture parameter value range, the three posture angles θL are numerical values within the error range of each other, and the
ステップＳ６において、３つの姿勢角θＬの全てが姿勢パラメータ値範囲に含まれないと判定すると、処理部５０は、ステップＳ７へ進み、３つの姿勢角θＬのうち、姿勢パラメータ値範囲に２つの姿勢角θＬが含まれ、残りの姿勢角θＬが姿勢パラメータ値範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
言い換えると、処理部５０は、３つの姿勢角θＬのうち、姿勢パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する姿勢角θＬの個数が、姿勢パラメータ値範囲外である姿勢角θＬの個数よりも多いか否かを判定する。
In step S6, if it is determined that all three attitude angles θL are not included in the attitude parameter value range, the
In other words, the
ステップＳ７において、３つの姿勢角θＬのうち、姿勢パラメータ値範囲に２つの姿勢角θＬが含まれ、残りの姿勢角θＬが姿勢パラメータ値範囲外であると判定すると、処理部５０は、ステップＳ８へ進み、加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬが、姿勢パラメータ値範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
ステップＳ８において、加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬが、姿勢パラメータ値範囲外であると判定すると、処理部５０は、ステップＳ１へ戻り、処理を継続する。この場合、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力それぞれに基づく姿勢角θＬは、互いに誤差の範囲内の数値となっており、回転検出器４５Ａ，４５Ｂが正常な出力を行っていると判断できる。一方、加速度センサ３８には、異常が生じていると判断できる。
よって、この判定処理においては、判定処理を継続する。なお、処理部５０は、ステップＳ８において、加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬが、姿勢パラメータ値範囲外であると判定すると、アシスト力の制御に、加速度センサ３８の出力を用いるのを中止することができる。
In step S7, if it is determined that two of the three posture angles θL are included in the posture parameter value range and the remaining posture angles θL are outside the posture parameter value range, the
If it is determined in step S8 that the attitude angle θL based on the output of the
Therefore, in this determination process, the determination process is continued. Note that if the
ステップＳ８において、加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬが、姿勢パラメータ値範囲外でないと判定すると、処理部５０は、姿勢パラメータ値範囲外の姿勢角θＬに対応するモータを停止対象モータと判定し、このモータの識別情報を停止対象テーブルに登録する（ステップＳ９）。
この場合、姿勢パラメータ値範囲外の姿勢角θＬに対応するモータ３３の回転検出器４５に異常が生じていると判断できる。よって、処理部５０は、姿勢パラメータ値範囲外の姿勢角θＬに対応するモータ３３を停止対象モータと判定する。
In step S8, if it is determined that the attitude angle θL based on the output of the
In this case, it can be determined that an abnormality has occurred in the
例えば、加速度センサ３８の出力に基づく姿勢角θＬと、回転検出器４５Ａの出力に基づく姿勢角θＬとが姿勢パラメータ値範囲に含まれ、回転検出器４５Ｂの出力に基づく姿勢角θＬが姿勢パラメータ値範囲外である場合、加速度センサ３８の出力と、回転検出器４５Ａの出力とは正常と判断され、回転検出器４５Ｂの出力は異常と判断され、第２モータ３３Ｂが停止対象モータと判定される。
このように、処理部５０は、３つの姿勢角θＬにおいて、姿勢パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する姿勢角θＬの個数が、姿勢パラメータ値範囲外である姿勢角θＬの個数よりも多い場合、姿勢パラメータ値範囲外の姿勢角θＬに対応するモータ３３を停止対象モータと判定する（ステップＳ７，Ｓ９）。
For example, the posture angle θL based on the output of the
In this way, the
ステップＳ９の後、処理部５０は、ステップＳ３へ進み、利用者Ｒへ向けて警告を出力し（ステップＳ３）、処理を終える。
また、ステップＳ７において、３つの姿勢角θＬのうち、姿勢パラメータ値範囲に２つの姿勢角θＬが含まれないと判定すると、処理部５０は、ステップＳ１０へ進み、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定し、両モータ３３Ａ，３３Ｂの識別情報を停止対象テーブルに登録する。これにより、両モータ３３Ａ，３３Ｂは、停止対象モータとされる（ステップＳ１０）。
この場合、３つの姿勢角θＬのうち、相互に近似する姿勢角θＬが存在せず、３つの姿勢角θＬのそれぞれが誤差範囲以上に異なる値を示している。よって、加速度センサ３８、及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂのいずれか、又は全部に異常が生じている可能性がある。
この場合、どのセンサに異常が生じているか特定できないので、処理部５０は、両モータ３３Ａ，３３Ｂを停止対象モータと判定する（ステップＳ１０）。
After step S9, the
Further, in step S7, if it is determined that two of the three attitude angles θL are not included in the attitude parameter value range, the
In this case, among the three attitude angles θL, there are no attitude angles θL that are close to each other, and each of the three attitude angles θL has a different value beyond the error range. Therefore, there is a possibility that an abnormality has occurred in either or all of the
In this case, since it is not possible to specify which sensor has the abnormality, the
ステップＳ１０の後、処理部５０は、ステップＳ３へ進み、利用者Ｒへ向けて警告を出力し（ステップＳ３）、処理を終える。
After step S10, the
以上のように、本実施形態では、処理部５０が、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれの電流差分値、及び、加速度センサ３８の出力及び回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力に基づく姿勢角θＬのいずれか一方に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定する。
上述したように、ベルト体１３の送り出し量と、利用者Ｒの姿勢との間には相関があるため、回転検出器４５の出力に基づいて利用者Ｒの姿勢角θＬ（姿勢パラメータ）を求めることができる。
このため、姿勢角θＬを通じて、回転検出器４５の出力と、加速度センサ３８の出力との比較が可能となり、モータ３３Ａ，３３Ｂの回転検出器４５Ａ，４５Ｂの異常の有無を判定する際に、加速度センサ３８の出力を用いることができる。これにより、判定処理の判定精度をより高めることができる。
As described above, in this embodiment, the
As described above, since there is a correlation between the amount of feed of the
Therefore, the output of the
本実施形態では、複数（３つ）の姿勢角θＬが、加速度センサ３８の出力に基づいて求められた姿勢角θＬと、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力に基づいて求められた姿勢角θＬとを含む場合を例示したが、例えば、モータ３３を３つ設け、３つの回転検出器４５の出力に基づいて求められた３つの姿勢角θＬのみを用いて、判定処理を行ってもよい。
この場合も、処理部５０は、３つの姿勢角θＬにおいて、姿勢パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する姿勢角θＬの個数が、姿勢パラメータ値範囲外である姿勢角θＬの個数よりも多い場合、姿勢パラメータ値範囲外の姿勢角θＬに対応するモータを停止対象モータと判定することができる（ステップＳ７，Ｓ９）。
In this embodiment, a plurality of (three) attitude angles θL are the attitude angle θL obtained based on the output of the
In this case as well, the
さらに、３つの回転検出器４５の出力に基づいて求められた３つの姿勢角θＬのみを用いて判定処理を行う場合、姿勢角θＬは、姿勢パラメータとして捉えることもできるし、位置パラメータとして捉えることもできる。
処理部５０は、姿勢パラメータとしての姿勢角θＬに代えて、位置パラメータであるモータ３３の回転位置を用いて、同様の処理を行うことができる。
この場合、処理部５０は、位置パラメータとしての３つのモータ３３それぞれの回転位置のうち、所定の位置パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する回転位置の個数が、位置パラメータ値範囲外である回転位置の個数よりも多い場合、位置パラメータ値範囲外の回転位置に対応するモータ３３を停止対象モータと判定する。
これにより、回転検出器に異常が生じていると判定されたモータの動作を停止させることができる。
Furthermore, when performing the determination process using only the three attitude angles θL obtained based on the outputs of the three
The
In this case, the
This makes it possible to stop the operation of a motor that has been determined to have an abnormality in its rotation detector.
なお、所定の位置パラメータ値範囲とは、各回転検出器４５の出力から求められる回転位置において生じ得る誤差範囲となる数値幅を有する数値範囲であり、処理部５０によって設定される。処理部５０は、３つの回転位置を求めると、求めた３つの回転位置に対して姿勢パラメータ値範囲を設定する。
処理部５０は、３つの回転位置のうちできるだけ多くの回転位置が位置パラメータ値範囲に含まれるように、位置パラメータ値範囲を設定する。
Note that the predetermined positional parameter value range is a numerical value range having a numerical range that is an error range that may occur in the rotational position determined from the output of each
The
〔その他〕
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはない。
上記各実施形態では、停止対象モータが有ると判定すると、全てのモータに対して停止制御を実行する場合を示したが、停止対象モータ以外のモータについては、そのまま動作を継続させ、アシスト力を発生させるように制御してもよい。
また、モータ３３Ａ，３３Ｂに対して、エンコーダやレゾルバ等といったモータ３３の回転状態を検出するためのセンサを回転検出器４５に加えて設け、これらセンサの出力を用いて、位置パラメータ、及び姿勢パラメータを求め、上述の判定処理を行ってもよい。
この場合、各パラメータの個数を増やすことができ、判定精度をより高めることができる。
〔others〕
Note that the present invention is not limited to the above embodiments.
In each of the above embodiments, when it is determined that there is a motor to be stopped, the stop control is executed for all motors, but motors other than the motor to be stopped are allowed to continue operating as they are, and the assist force is applied. It may also be controlled to occur.
In addition, a sensor such as an encoder or a resolver for detecting the rotational state of the
In this case, the number of each parameter can be increased, and the determination accuracy can be further improved.
また、上記各実施形態では、判定処理において、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれの電流差分値、及び、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力のいずれか一方に基づいて、モータ３３Ａ，３３Ｂの中に停止対象モータが有るか否かを判定する場合を例示したが、モータ３３Ａ，３３Ｂそれぞれの電流差分値のみに基づいて停止対象モータの有無の判定を行ってもよいし、回転検出器４５Ａ，４５Ｂの出力のみに基づいて停止対象モータの有無の判定を行ってもよい。
Further, in each of the above embodiments, in the determination process, based on the current difference value of each of the
また、上記各実施形態では、第二装着具１２を利用者Ｒの脚部に装着した場合を例示したが、第二装着具１２は利用者Ｒの腰部に装着する構成とすることもできる。
Furthermore, in each of the above embodiments, the
また、アシスト装置１０は、通信装置４１によって通信可能な利用者端末を構成として含んでいてもよい。この場合、処理部５０が行う上述の処理の一部又は全部を利用者端末の演算部等に行わせてもよい。
Further, the
本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The scope of the present invention is indicated by the claims, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.
１０ アシスト装置 １１ 第一装着具 １２ 第二装着具
１３ ベルト体 １４ アクチュエータ １５ 制御装置
３３ モータ ３３Ａ 第１モータ ３３Ｂ 第２モータ
３５ 駆動プーリ ３８ 加速度センサ
４５，４５Ａ，４５Ｂ 回転検出器 ５０ 処理部
５０ａ モータ制御処理 ５０ｂ パラメータ演算処理 ５０ｃ 判定処理
ＢＢ 胸部 ＢＬ 脚部 ＢＳ 肩部
ＢＷ 腰部 Ｒ 利用者
10
Claims (9)
前記利用者の脚部又は腰部に装着される第二装着具と、
前記第一装着具と前記第二装着具とにわたって前記利用者の背面側に沿って設けられるベルト体と、
前記第一装着具又は前記第二装着具に設けられ前記ベルト体が巻き掛けられる駆動プーリと、
前記駆動プーリを駆動する複数のモータと、
前記ベルト体の一部の巻き取り及び送り出しが前記駆動プーリによって行われるように前記複数のモータを個別に制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する判定部を備え、
前記停止対象モータが有ると判定されると、前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行し、前記停止対象モータ以外のモータを用いてアシスト力を調整する
アシスト装置。 a first attachment device attached to at least one of the user's shoulder and chest;
a second attachment device attached to the leg or waist of the user;
a belt body provided along the back side of the user across the first mounting tool and the second mounting tool;
a drive pulley provided on the first mounting tool or the second mounting tool and around which the belt body is wound;
a plurality of motors that drive the drive pulley;
a control unit that individually controls the plurality of motors so that the drive pulley takes up and sends out a part of the belt body ;
The control unit includes:
comprising a determination unit that determines whether there is a motor to be stopped among the plurality of motors whose operation should be stopped;
When it is determined that there is a motor to be stopped, a stop control is executed to stop the operation of the motor to be stopped, and an assist force is adjusted using a motor other than the motor to be stopped.
Assist device.
前記制御部は、
前記複数のモータを制御するための電流指令値を生成し、前記複数のモータを制御するモータ制御部を備え、
前記判定部は、前記複数のモータそれぞれに流れる複数の電流検出値と前記電流指令値との電流差分値、及び、前記複数の回転センサの出力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定し、
前記モータ制御部は、前記停止対象モータが有ると判定されると、少なくとも前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行する
請求項１に記載のアシスト装置。 The plurality of motors include a plurality of rotation sensors that detect the rotational state of each of the plurality of motors,
The control unit includes:
a motor control unit that generates a current command value for controlling the plurality of motors and controls the plurality of motors;
The determination unit determines whether the plurality of motors are controlled based on at least one of a current difference value between a plurality of detected current values flowing through each of the plurality of motors and the current command value, and an output of the plurality of rotation sensors. Determine whether there is a motor to be stopped whose operation should be stopped ,
The assist device according to claim 1, wherein the motor control unit executes stop control to stop the operation of at least the motor to be stopped when it is determined that there is the motor to be stopped.
請求項２に記載のアシスト装置。 The assist device according to claim 2, wherein the determination unit determines, among the plurality of motors, a motor for which the current difference value is larger than a predetermined current threshold value as the motor to be stopped.
前記判定部は、前記複数の位置パラメータに基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する
請求項２又は請求項３に記載のアシスト装置。 The control unit further includes a position parameter calculation unit that calculates a plurality of position parameters indicating rotational positions of each of the plurality of motors based on outputs of the plurality of rotation sensors,
The assist device according to claim 2 or 3, wherein the determination unit determines whether there is a motor whose operation should be stopped among the plurality of motors, based on the plurality of position parameters.
前記利用者の脚部又は腰部に装着される第二装着具と、
前記第一装着具と前記第二装着具とにわたって前記利用者の背面側に沿って設けられるベルト体と、
前記第一装着具又は前記第二装着具に設けられ前記ベルト体が巻き掛けられる駆動プーリと、
前記駆動プーリを駆動する複数のモータと、
前記ベルト体の一部の巻き取り及び送り出しが前記駆動プーリによって行われるように前記複数のモータを個別に制御する制御部と、を備え、
前記複数のモータは、前記複数のモータそれぞれの回転状態を検出する複数の回転センサを備え、
前記制御部は、
前記複数のモータを制御するための電流指令値を生成し、前記複数のモータを制御するモータ制御部と、
前記複数のモータそれぞれに流れる複数の電流検出値と前記電流指令値との電流差分値、及び、前記複数の回転センサの出力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する判定部と、
前記複数の回転センサの出力に基づいて前記複数のモータそれぞれの回転位置を示す複数の位置パラメータを求める位置パラメータ演算部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記停止対象モータが有ると判定されると、少なくとも前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行し、
前記複数のモータの個数は、２個であり、
前記判定部は、前記２個のモータの位置パラメータ間の位置差分値が所定の位置閾値よりも大きい場合、前記２個のモータを前記停止対象モータと判定する
アシスト装置。 a first attachment device attached to at least one of the user's shoulder and chest;
a second attachment device attached to the leg or waist of the user;
a belt body provided along the back side of the user across the first mounting tool and the second mounting tool;
a drive pulley provided on the first mounting tool or the second mounting tool and around which the belt body is wound;
a plurality of motors that drive the drive pulley;
a control unit that individually controls the plurality of motors so that the drive pulley takes up and sends out a part of the belt body;
The plurality of motors include a plurality of rotation sensors that detect the rotational state of each of the plurality of motors,
The control unit includes:
a motor control unit that generates a current command value for controlling the plurality of motors and controls the plurality of motors;
An operation is performed in the plurality of motors based on at least one of the current difference value between the plurality of current detection values flowing through each of the plurality of motors and the current command value, and the output of the plurality of rotation sensors. a determination unit that determines whether there is a motor to be stopped that should be stopped;
a position parameter calculation unit that calculates a plurality of position parameters indicating rotational positions of each of the plurality of motors based on outputs of the plurality of rotation sensors;
When it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit executes stop control to stop the operation of at least the motor to be stopped;
The number of the plurality of motors is two,
The determination unit is an assist device that determines the two motors as the motors to be stopped when a position difference value between position parameters of the two motors is larger than a predetermined position threshold.
前記利用者の脚部又は腰部に装着される第二装着具と、
前記第一装着具と前記第二装着具とにわたって前記利用者の背面側に沿って設けられるベルト体と、
前記第一装着具又は前記第二装着具に設けられ前記ベルト体が巻き掛けられる駆動プーリと、
前記駆動プーリを駆動する複数のモータと、
前記ベルト体の一部の巻き取り及び送り出しが前記駆動プーリによって行われるように前記複数のモータを個別に制御する制御部と、を備え、
前記複数のモータは、前記複数のモータそれぞれの回転状態を検出する複数の回転センサを備え、
前記制御部は、
前記複数のモータを制御するための電流指令値を生成し、前記複数のモータを制御するモータ制御部と、
前記複数のモータそれぞれに流れる複数の電流検出値と前記電流指令値との電流差分値、及び、前記複数の回転センサの出力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する判定部と、
前記複数の回転センサの出力に基づいて前記複数のモータそれぞれの回転位置を示す複数の位置パラメータを求める位置パラメータ演算部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記停止対象モータが有ると判定されると、少なくとも前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行し、
前記判定部は、前記複数の位置パラメータのうちの所定の位置パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する位置パラメータの個数が、前記位置パラメータ値範囲外である位置パラメータの個数よりも多い場合、前記位置パラメータ値範囲外の位置パラメータに対応するモータを前記停止対象モータと判定する
アシスト装置。 a first attachment device attached to at least one of the user's shoulder and chest;
a second attachment device attached to the leg or waist of the user;
a belt body provided along the back side of the user across the first mounting tool and the second mounting tool;
a drive pulley provided on the first mounting tool or the second mounting tool and around which the belt body is wound;
a plurality of motors that drive the drive pulley;
a control unit that individually controls the plurality of motors so that the drive pulley takes up and sends out a part of the belt body;
The plurality of motors include a plurality of rotation sensors that detect the rotational state of each of the plurality of motors,
The control unit includes:
a motor control unit that generates a current command value for controlling the plurality of motors and controls the plurality of motors;
An operation is performed in the plurality of motors based on at least one of the current difference value between the plurality of current detection values flowing through each of the plurality of motors and the current command value, and the output of the plurality of rotation sensors. a determination unit that determines whether there is a motor to be stopped that should be stopped;
a position parameter calculation unit that calculates a plurality of position parameters indicating rotational positions of each of the plurality of motors based on outputs of the plurality of rotation sensors;
When it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit executes stop control to stop the operation of at least the motor to be stopped;
The determining unit determines that when the number of position parameters that approximate each other by being included in a predetermined position parameter value range among the plurality of position parameters is greater than the number of position parameters that are outside the position parameter value range. , an assist device that determines a motor corresponding to a position parameter outside the position parameter value range as the motor to be stopped;
前記利用者の脚部又は腰部に装着される第二装着具と、
前記第一装着具と前記第二装着具とにわたって前記利用者の背面側に沿って設けられるベルト体と、
前記第一装着具又は前記第二装着具に設けられ前記ベルト体が巻き掛けられる駆動プーリと、
前記駆動プーリを駆動する複数のモータと、
前記ベルト体の一部の巻き取り及び送り出しが前記駆動プーリによって行われるように前記複数のモータを個別に制御する制御部と、
前記第一装着具に設けられ前記利用者の姿勢を検出するための姿勢センサと、
を備え、
前記複数のモータは、前記複数のモータそれぞれの回転状態を検出する複数の回転センサを備え、
前記制御部は、
前記複数のモータを制御するための電流指令値を生成し、前記複数のモータを制御するモータ制御部と、
前記複数のモータそれぞれに流れる複数の電流検出値と前記電流指令値との電流差分値、及び、前記複数の回転センサの出力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記複数のモータの中に動作を停止させるべき停止対象モータが有るか否かを判定する判定部と、
前記利用者の姿勢を示す姿勢パラメータを複数求める姿勢パラメータ演算部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記停止対象モータが有ると判定されると、少なくとも前記停止対象モータに対して動作を停止させる停止制御を実行し、
前記複数の姿勢パラメータは、前記姿勢センサの出力に基づいて求められた姿勢パラメータと、前記複数の回転センサの出力に基づいて求められた姿勢パラメータと、を含み、
前記判定部は、前記複数の姿勢パラメータのうちの所定の姿勢パラメータ値範囲に含まれることで相互に近似する姿勢パラメータの個数が、前記姿勢パラメータ値範囲外である姿勢パラメータの個数よりも多い場合、前記姿勢パラメータ値範囲外の姿勢パラメータに対応するモータを前記停止対象モータと判定する
アシスト装置。 a first attachment device attached to at least one of the user's shoulder and chest;
a second attachment device attached to the leg or waist of the user;
a belt body provided along the back side of the user across the first mounting tool and the second mounting tool;
a drive pulley provided on the first mounting tool or the second mounting tool and around which the belt body is wound;
a plurality of motors that drive the drive pulley;
a control unit that individually controls the plurality of motors so that the drive pulley takes up and sends out a part of the belt body;
a posture sensor provided on the first wearing tool for detecting the posture of the user;
Equipped with
The plurality of motors include a plurality of rotation sensors that detect the rotational state of each of the plurality of motors,
The control unit includes:
a motor control unit that generates a current command value for controlling the plurality of motors and controls the plurality of motors;
An operation is performed in the plurality of motors based on at least one of the current difference value between the plurality of current detection values flowing through each of the plurality of motors and the current command value, and the output of the plurality of rotation sensors. a determination unit that determines whether there is a motor to be stopped that should be stopped;
a posture parameter calculation unit that calculates a plurality of posture parameters indicating the posture of the user,
When it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit executes stop control to stop the operation of at least the motor to be stopped;
The plurality of posture parameters include a posture parameter determined based on the output of the posture sensor, and a posture parameter determined based on the output of the plurality of rotation sensors,
The determining unit determines when the number of posture parameters that approximate each other by being included in a predetermined posture parameter value range among the plurality of posture parameters is greater than the number of posture parameters that are outside the posture parameter value range. , an assist device that determines a motor corresponding to a posture parameter outside the posture parameter value range as the motor to be stopped.
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のアシスト装置。 The assist device according to any one of claims 2 to 7, wherein the motor control unit executes the stop control for all of the plurality of motors when it is determined that there is the motor to be stopped.
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のアシスト装置。 When it is determined that there is a motor to be stopped, the motor control unit executes the stop control to the motor to be stopped, and gradually reduces the driving force of motors other than the motor to be stopped over time. The assist device according to any one of claims 2 to 7, which executes control.
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