JPH09285495A - Standing and walking operation helping device - Google Patents

Standing and walking operation helping device

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JPH09285495A
JPH09285495A JP8104947A JP10494796A JPH09285495A JP H09285495 A JPH09285495 A JP H09285495A JP 8104947 A JP8104947 A JP 8104947A JP 10494796 A JP10494796 A JP 10494796A JP H09285495 A JPH09285495 A JP H09285495A
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standing
wheel
wheels
walking
moving
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Toshio Ogiso
敏夫 小木曽
Yashio Suzuki
弥志雄 鈴木
Akira Endo
顕 遠藤
Makoto Okada
誠 岡田
Masamichi Tomita
正道 富田
Saku Egawa
索 柄川
Masakatsu Fujie
正克 藤江
Yoshiki Yoshida
好基 吉田
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the movement of a device at the time of helping a standing operation by providing a motor-driven movement braking device on an intermediate wheel which is a fixed wheel and performing braking based on electric signals. SOLUTION: A walking operation helping part is composed of front wheels composed of casters provided on front leg parts, rear wheels composed of the casters provided on rear leg parts 3a (3b, not shown in the figure) and the intermediate wheels 11a (11b, not shown in the figure) composed of the fixed wheels provided between the front wheels and the rear wheels. The moving operation braking parts 13a (13b, not shown in the figure) at the time of the standing operation of a user are respectively provided on the rear leg parts 3a (3b, not shown in the figure.) In the moving operation braking part 13a, when a solenoid 18a is operated, a member 19a connected to a straight motion moving part and a wheel abutting rod 16a are moved in a left direction, the wheel abutting rod 16a is abutted to the left intermediate wheel 11a and the rotation of the wheel is stopped by frictional force. When the solenoid 18a is released, the wheel abutting rod 16a is energized by a spring 17a and moved in a right direction from the left intermediate wheel 11a and the wheel becomes rotatable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者やリハビリ
テ−ションを必要とする者の立ち上がる動作や座る動作
(起立動作)及び歩行動作を補助する動作補助装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion assisting device for assisting a standing motion, a sitting motion (standing motion) and a walking motion of an elderly person or a person who needs rehabilitation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、下肢の衰えた高齢者が使用す
る電動の歩行動作補助部を有していない起立歩行動作補
助装置においては、(i)介護者が使用する装置では、
(1)特開平6−225909号公報に記載のように、
歩行動作補助手段としてキャスタを用いているものが知
られており、(ii)使用者が自力で使用する装置では、
(2)実開平7−31023号公報に記載のように、歩
行動作補助手段としてキャスタを用いるものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an upright walking motion assisting device which does not have an electric walking motion assisting part used by an elderly person whose lower limbs have deteriorated, (i)
(1) As described in JP-A-6-225909,
It is known that casters are used as walking movement assisting means, and (ii) in a device that the user uses by himself,
(2) As described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-31023, there is known a device that uses casters as a walking motion assisting means.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電動の歩行動作補助部
を有していない起立歩行動作補助装置を用いて起立動作
補助を行う場合は、使用者の重心移動に伴い、キャスタ
をフリ−にした状態で使用すると、装置が移動する問題
がある。
When assisting the standing up movement using the standing up movement assisting device which does not have the electric walking movement assisting portion, the casters are made free as the center of gravity of the user moves. If it is used in the state, there is a problem that the device moves.

【0004】この問題に対処するため、従来技術(1)
では、介護者が装置を支えることにより、その発生力を
支えている。
In order to deal with this problem, the prior art (1)
Then, the caregiver supports the generating power by supporting the device.

【0005】起立動作補助時の装置移動力が大きい場合
は、介護者に大きな肉体的負担を要求する問題がある。
[0005] When the device movement force for assisting the standing motion is large, there is a problem that a carer is required to bear a large physical burden.

【0006】使用者の起立動作補助時を例にとると、そ
の場合の装置後退力は、床面摩擦によって(床面材質に
よって)異なることから、ここでは、床面摩擦零の場合
と、木製床の場合について、おのおの図9、図10に示
す実験装置で測定を行った。図9は任意の動作軌道がと
れるように2自由度の起立動作補助ア−ム31の先端に
設けられた力センサ32により、使用者の起立動作補助
時の後退力を計測したものである。起立動作補助ア−ム
31はその根元が床に固定されているため、床面材質に
よらない床面摩擦零の場合に対応する後退力Fb0が計
測できる。ここでは、力センサの水平方向の作用力の計
測を容易にするため、力センサ32が常に水平方向を向
くように起立動作補助ア−ム31は平行リンク機構によ
り構成した。
[0006] For example, when the user is assisting the standing motion, the retracting force of the device in that case differs depending on the floor surface friction (depending on the floor surface material). In the case of the floor, the measurement was performed using the experimental apparatus shown in FIGS. 9 and 10, respectively. In FIG. 9, the force sensor 32 provided at the tip of the two-degree-of-freedom standing assist arm 31 so that an arbitrary trajectory can be taken is used to measure the backward force of the user when assisting the standing motion. Since the root of the standing motion assisting arm 31 is fixed to the floor, the retreat force Fb0 corresponding to the case where the floor surface friction is zero regardless of the floor surface material can be measured. Here, in order to facilitate the measurement of the acting force of the force sensor in the horizontal direction, the standing motion assisting arm 31 is configured by a parallel link mechanism so that the force sensor 32 always faces the horizontal direction.

【0007】次に、木製床の場合について、装置を用い
た起立動作補助時の装置後退力Fbを図10に示すよう
にばねばかり35を用いて計測した。
Next, with respect to the case of a wooden floor, the device retreating force Fb at the time of assisting the standing motion using the device was measured using the spring weigher 35 as shown in FIG.

【0008】両装置で、同一の起立補助動作軌道で起立
動作補助を行った場合の使用者の人体質量Wと後退力の
関係を図11に示した。Fb0とFbの差が木製床の床
面摩擦力を示している。これから、床面摩擦の極めて小
さい床面材質の環境下では、100(N)程度の大きい
力が介護者に要求される問題があることが確認された。
また、従来技術(2)では、その問題に言及されてい
ないが、キャスタに設けられている係止機構によりキャ
スタをロックするなどの手段をとることが構成上可能で
ある。
FIG. 11 shows the relationship between the human body mass W of the user and the retreat force when both devices use the same standing assistance motion trajectory to perform the standing motion assistance. The difference between Fb0 and Fb indicates the floor friction force of the wooden floor. From this, it was confirmed that there is a problem that a caregiver is required to have a large force of about 100 (N) under an environment of a floor material having extremely low floor friction.
Further, in the prior art (2), although the problem is not mentioned, it is possible to take a structure such as locking the caster by a locking mechanism provided on the caster.

【0009】しかし、係止機構によりキャスタをロック
するのは下肢の衰えた本装置の使用者には、困難な動作
であり、なんらかの外部制動装置でキャスタをロックす
るにしてもキャスタは旋回と回転の2つの移動自由度を
有するため、その制動機構が複雑になるという問題があ
る。
However, locking the casters by the locking mechanism is a difficult operation for the user of this device with weakened lower limbs, and even if the casters are locked by some external braking device, the casters turn and rotate. Since it has two degrees of freedom of movement, there is a problem that the braking mechanism becomes complicated.

【0010】本発明の目的は、使用者が介護者なしで自
立した生活をできるようにすることを目的とした起立歩
行動作補助装置において、起立動作補助時の装置の移動
防止を下肢の衰えた使用者に困難ではない方法で確実に
実現できる手段を提供することである。
An object of the present invention is to provide a standing walking motion assisting device intended to allow a user to live independently without a caregiver. It is to provide the user with a means that can be reliably implemented in a way that is not difficult.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、起立動作補
助時の起立歩行動作補助装置の移動防止を下肢の衰えた
使用者にとって困難ではない方法で実現するために、
(1)図1に示すように、装置の歩行動作補助部を前後
各2輪がキャスタ、中間2輪が固定車輪からなる6輪車
輪移動機構で構成し、固定車輪である中間輪に電動の移
動制動装置を設けて電気信号に基づき制動可能とする。
(2)図2、図14および図15に示すように、使用者
に困難ではない方法で実現するために、使用者が操作す
る操作部8は起立・着座スイッチのみとし、このスイッ
チを押すと、中間輪に設けられた移動制動装置が連動し
て作動する構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in order to prevent movement of an upright walking movement assisting device during standing up movement assistance in a manner that is not difficult for a user with weakened lower limbs,
(1) As shown in FIG. 1, the walking motion assisting portion of the device is configured by a six-wheel moving mechanism in which front and rear two wheels are casters and two intermediate wheels are fixed wheels, and the intermediate wheels that are fixed wheels are electrically driven. A moving braking device is provided to enable braking based on an electric signal.
(2) As shown in FIG. 2, FIG. 14 and FIG. 15, in order to realize the method in a manner that is not difficult for the user, the operating section 8 operated by the user is only the standing / seating switch, and if this switch is pressed, The moving braking device provided on the intermediate wheel is interlocked to operate.

【0012】このような構成とすることにより、本発明
の解決しようとする課題を解決することができる。
With such a structure, the problem to be solved by the present invention can be solved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の起立歩行動作補助装置の
実施の形態を図1〜図4、図12〜図15を用いて説明
する。図1は、本発明の起立歩行動作補助装置の斜視図
を示し、図2は、図1の操作部の構成を示し、図3は、
図1の移動動作制動部の構成の一例を示し、図4は、図
1の移動動作制動部の構成の他の例を示し、図12は、
移動動作制動部の動作原理説明図であり、図13は、図
1の駆動手段を示しており、図14は、図1の装置を用
いた使用者の起立開始時の姿勢を示しており、図15
は、図1の装置を用いた使用者の歩行動作補助時の姿勢
を示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a stand-up walking movement assisting device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 12 to 15. FIG. 1 shows a perspective view of a stand-up walking movement assisting device of the present invention, FIG. 2 shows a configuration of an operating portion of FIG. 1, and FIG.
1 shows an example of the configuration of the moving operation braking unit in FIG. 1, FIG. 4 shows another example of the configuration of the moving operation braking unit in FIG. 1, and FIG.
FIG. 13 is an explanatory view of the operation principle of the moving operation braking portion, FIG. 13 shows the driving means of FIG. 1, and FIG. 14 shows the posture of the user at the start of standing using the apparatus of FIG. Figure 15
2 shows a posture of the user when assisting the walking motion using the apparatus of FIG.

【0014】本発明の起立歩行動作補助装置は、下肢の
衰えた使用者の起立動作を電動で補助し、歩行動作補助
は無動力で自力で行えるようにした装置であり、図1を
用いて説明する。
The stand-up walking movement assisting apparatus of the present invention is an apparatus for electrically assisting the stand-up movement of a user with weakened lower limbs, and assisting the walking movement without power and by himself. explain.

【0015】本装置1は、大まかには、昇降部材4によ
り昇降する支持部6と本体の前脚部2、後脚部3とそれ
らに取り付けられた無動力の車輪からなっており、昇降
部が起立動作補助部で、車輪部が歩行動作補助部であ
る。使用者は、支持部6に設けられたグリップ7に手を
つかまり(図14参照)、使用者が操作する操作部8に
は、起立・着座指示スイッチと状態表示ランプが設けら
れており、使用者は、装置の正常・異常を確認しつつ起
立・着座動作指示を行うことができる。
The apparatus 1 is roughly composed of a supporting portion 6 which is moved up and down by an elevating member 4, a front leg portion 2 and a rear leg portion 3 of the main body, and non-powered wheels attached to them. In the standing motion assisting unit, the wheel unit is the walking motion assisting unit. The user grasps the grip 7 provided on the support portion 6 (see FIG. 14), and the operating portion 8 operated by the user is provided with a standing / seating instruction switch and a status display lamp. The person can give a standing / seating operation instruction while confirming whether the device is normal or abnormal.

【0016】本操作部8は、片麻痺の使用者が使用する
ことも想定して、グリップ7に対して左右に移動可能な
構成となっている。
The operation section 8 is configured to be movable left and right with respect to the grip 7 on the assumption that it is used by a hemiplegic user.

【0017】起立歩行動作補助装置の動作は、使用者が
ベルト状部材よりなる体幹支持具9に臀部を預けて、起
立指示スイッチを押すと、昇降部材4が矢印5の上方向
に伸び、起立動作が補助され、着座時は、使用者が着座
指示スイッチを押すと、昇降部材4が矢印5の下方向に
縮み、着座動作が補助される。
The operation of the stand-up walking motion assisting device is such that when the user deposits the buttocks on the trunk support 9 made of a belt-like member and presses the stand-up instruction switch, the elevating member 4 extends upward in the direction of the arrow 5. The standing motion is assisted, and when the user presses the seating instruction switch when seated, the elevating member 4 contracts in the downward direction of the arrow 5 and the seating motion is assisted.

【0018】歩行動作補助部の構成は、前脚部2a、2
bに設けられたキャスタよりなる前輪10a、10b、
後脚部3a、3bに設けられたキャスタよりなる後輪1
2a、12b、前輪と後輪の間に設けられた固定車輪よ
りなる中間輪11a、11bからなっている。このよう
な車輪構成とすることにより、横行・斜行はできないも
のの、その場旋回を含む多くの動作補助ができ、使用者
は家屋内においても小さい旋回半径での動作が可能にな
る。
The constitution of the walking motion assisting portion is such that the front leg portions 2a, 2
front wheels 10a, 10b made of casters provided in b,
Rear wheel 1 including casters provided on the rear legs 3a and 3b
2a, 12b, and intermediate wheels 11a, 11b which are fixed wheels provided between the front wheels and the rear wheels. With such a wheel configuration, although it is not possible to traverse or obliquely move, many movement assists including on-the-spot turning can be performed, and the user can move within a house with a small turning radius.

【0019】使用者の起立動作時の移動動作制動部13
a、13bが、中間輪11a、11bの後部に設けられ
ており、制動時には、当接部材が中間輪11a、11b
に当接し、摩擦力で、車輪の回転を止めることができ
る。
Moving movement braking portion 13 when the user stands up
a and 13b are provided at the rear portions of the intermediate wheels 11a and 11b, and the abutment members are the intermediate wheels 11a and 11b during braking.
The rotation of the wheel can be stopped by the friction force.

【0020】次に、操作部8の構成について、図2を用
いて説明する。操作部8は、起立・着座指示スイッチ1
4と状態表示ランプ15からなっている。ここでは、状
態表示ランプが2個の場合を示したが、個数はこれに限
るものではない。
Next, the structure of the operation unit 8 will be described with reference to FIG. The operating unit 8 is a standing / seating instruction switch 1
4 and a status display lamp 15. Here, the case where the number of status display lamps is two is shown, but the number is not limited to this.

【0021】図中では、バッテリの状態表示、異常有無
表示に各1個用いる場合を示している。起立・着座指示
スイッチ14を36a、36bの方向へ動かすことによ
り、各々起立・着座を指示することができる。起立・着
座指示スイッチ14は、使用者がスイッチに手を触れな
ければ、スイッチは中立位置に戻るモ−メンタリ型であ
り、スイッチに手を触れなければ支持部が昇降すること
はない。
In the figure, a case is shown in which one battery is used for displaying the battery state and one for displaying an abnormality. By moving the standing / seating instruction switch 14 in the directions of 36a and 36b, standing / seating can be instructed, respectively. The standing / seating instruction switch 14 is a momentary type in which the switch returns to the neutral position unless the user touches the switch, and the support does not move up and down unless the switch is touched by the user.

【0022】図3は、本装置の移動動作制動部13aの
構成例を示している。移動動作制動部13a、13b
は、後脚部3a、3bに各々設けられているが、ここで
は、移動動作制動部13aについて説明する。
FIG. 3 shows an example of the construction of the moving operation braking portion 13a of this apparatus. Moving motion braking parts 13a, 13b
Are respectively provided on the rear legs 3a and 3b, but here, the moving operation braking unit 13a will be described.

【0023】後脚部3aに設けられた移動動作制動部1
3aは、ソレノイド18aの直動移動部に連結された部
材19a、車輪当接ロッド16aが矢印45の左方向に
移動する。ソレノイドが作動すると、車輪当接ロッド1
6aが左中間輪11aに当接し、摩擦力で車輪の回転を
止める。
A moving operation braking portion 1 provided on the rear leg portion 3a.
In 3a, the member 19a connected to the linear movement part of the solenoid 18a and the wheel contact rod 16a move to the left of the arrow 45. When the solenoid operates, the wheel contact rod 1
6a comes into contact with the left intermediate wheel 11a and stops the rotation of the wheel by frictional force.

【0024】ソレノイドを解除すると、車輪当接ロッド
16aは左中間輪11aから矢印45の右方向に移動
し、車輪が回転可能となる。この解除動作は、後脚部3
aに対して相対的に変位するばね17aにより加勢され
戻りやすくする構成となっている。 ソレノイドの動作
原理について、図11を用いて説明する。ソレノイドが
中間輪11a、11bをそれぞれFsの力で押圧すると
すると、車輪当接ロッドと中間輪の摩擦係数がμである
と仮定すると、各車輪下部でμFsの摩擦力が発生す
る。これが、床材上での後退力Fbと比較して、数1で
示す関係にあれば、起立動作補助中に装置の移動を防ぐ
ことができる。
When the solenoid is released, the wheel contact rod 16a moves from the left intermediate wheel 11a to the right in the direction of arrow 45, and the wheel becomes rotatable. This release operation is performed by the rear leg 3
The spring 17a which is relatively displaced with respect to a is urged to be easily returned. The operating principle of the solenoid will be described with reference to FIG. If the solenoid presses the intermediate wheels 11a and 11b with a force of Fs, assuming that the friction coefficient between the wheel contact rod and the intermediate wheel is μ, a friction force of μFs is generated in the lower portion of each wheel. If this has a relationship represented by Formula 1 as compared with the retreat force Fb on the floor material, the movement of the device can be prevented during the assisting of the standing motion.

【0025】[0025]

【数1】 [Equation 1]

【0026】次に、本装置の移動動作制動部13aの構
成の他の例を図4に示した。この例では、中間輪11
a、11bの回転軸に回転型ブレ−キ49a、49bが
直結されている。このような構成とすることにより、ソ
レノイドを用いた場合と同様な動作を実現できる。ここ
では、回転型ブレ−キが中間輪に直結されている場合を
示したが、回転型ブレ−キにとりつけられた回転軸より
タイミングベルトを介して中間輪の回転軸にとりつけて
もよい。このようにすると、タイミングベルトで減速す
ることにより、回転型ブレ−キの所要ブレ−キトルクを
低減できる効果がある。
Next, another example of the structure of the moving operation braking portion 13a of this apparatus is shown in FIG. In this example, the intermediate wheel 11
Rotary brakes 49a and 49b are directly connected to the rotary shafts of a and 11b. With such a configuration, the same operation as that using a solenoid can be realized. Here, the case where the rotary type brake is directly connected to the intermediate wheel is shown, but the rotary type brake may be attached to the rotary axis of the intermediate wheel via a timing belt from the rotary axis attached to the rotary type brake. By doing so, it is possible to reduce the required brake torque of the rotary type brake by decelerating with the timing belt.

【0027】次に、本装置の駆動手段を図13を用いて
説明する。モ−タ37と同軸上にブレ−キ38が設けら
れており、ブレ−キ38を解除してモ−タ37に通電す
るとウォ−ム39が回転し、ウォ−ム回転軸と直交する
回転軸まわりにウォ−ムホィ−ル40が減速されて回転
する。
Next, the driving means of this apparatus will be described with reference to FIG. A brake 38 is provided coaxially with the motor 37. When the brake 38 is released and the motor 37 is energized, the worm 39 rotates and rotates in a direction orthogonal to the worm rotation axis. The worm wheel 40 is decelerated and rotated around the axis.

【0028】ウォ−ムホィ−ル40と同軸上に設けられ
たピニオンギア41a、41bがラック42a、42b
を直動することにより、図1の支持部6の昇降動作が実
現される。片側のラック42aには、昇降動作の移動端
を検知するための被検出体(ドグ)43が設けられてお
り、上端を上リミットセンサ44a、下端を下リミット
センサ44bにより検出できる構成となっている。この
ような構成し、上下端では、センサ検知情報に基づき上
昇方向、下降方向の動作を制動することにより、支持部
6の暴走を防ぐことができ、安全性を高めることができ
る。
The pinion gears 41a, 41b provided coaxially with the worm wheel 40 are racks 42a, 42b.
By directly moving, the lifting / lowering operation of the support portion 6 in FIG. 1 is realized. The rack 42a on one side is provided with an object to be detected (dog) 43 for detecting the moving end of the ascending / descending operation, and the upper end can be detected by the upper limit sensor 44a and the lower end can be detected by the lower limit sensor 44b. There is. With such a configuration, at the upper and lower ends, the operation in the ascending direction and the descending direction is braked based on the sensor detection information, so that the runaway of the support portion 6 can be prevented and the safety can be improved.

【0029】このような装置を用いたポ−タブルトイレ
48からの起立動作補助を図14に、歩行動作補助を図
15に示した。これから、起立動作補助時は、使用者
は、片手でグリップ7を握り、他の手で操作部8を操作
することにより動作を実現できる。歩行補助動作時は、
両手でグリップ7を握りながら動作方向の制御を行うこ
とができる。
FIG. 14 shows the standing motion assistance from the portable toilet 48 using such a device, and FIG. 15 shows the walking motion assistance. Therefore, when assisting the standing motion, the user can realize the motion by holding the grip 7 with one hand and operating the operation unit 8 with the other hand. During walking assistance motion,
It is possible to control the operation direction while gripping the grip 7 with both hands.

【0030】次に、本発明の起立歩行動作補助装置の本
体に内蔵される制御装置の構成を図5〜図8を用いて説
明する。図5は、本発明の起立歩行動作補助装置の制御
装置の概略構成を示し、図6は、図5の詳細構成の一例
を示し、図7は、図5の詳細構成の他の例を示し、図8
は、本発明の起立歩行動作補助装置の制御装置の動作シ
−ケンスを示している。
Next, the structure of the control device incorporated in the main body of the standing-up walking movement assisting device of the present invention will be described with reference to FIGS. 5: shows the schematic structure of the control apparatus of the standing-walking movement assistance apparatus of this invention, FIG. 6 shows an example of the detailed structure of FIG. 5, FIG. 7 shows the other example of the detailed structure of FIG. , Fig. 8
FIG. 3 shows an operation sequence of the control device of the standing up movement assist device of the present invention.

【0031】本発明の起立歩行動作補助装置の制御装置
の概略構成について図5を用いて説明する。本制御装置
は、中央処理部20で所定のサンプル周期毎にセンサ情
報の読みだし、指令・表示の書き込みを行っている。中
央処理部20には、CPU(中央演算処理部)、ROM
(リ−ドオンリ−メモリ−)、RAM(ランダムアクセ
スメモリ−)、タイマ−が設けられており、バスライン
29を介して他の回路との信号のやりとりを行ってい
る。電源の供給は、バッテリ及びその電圧レベルを変え
る定電圧レギュレ−タからなる電源回路26より各回路
に供給される。異常監視回路28では、ソレノイド故
障、バッテリ電圧低下、モ−タ過電流の監視を行っ
ている。バッテリ電圧低下が検出されると、充電回路2
5とバッテリが連結され、中央処理部より、充電回路に
充電モ−ドを示す情報が送られる。、の異常が検出
されると操作部に設けられる状態表示ランプ15aがそ
の駆動回路21により点灯し、使用者が異常を知ること
ができる。の異常が検出されると操作部に設けられる
状態表示ランプ15bがその駆動回路21により点灯
し、充電動作に切り替わる。
A schematic configuration of the control device for the standing-up walking movement assisting device of the present invention will be described with reference to FIG. In the present control device, the central processing unit 20 reads sensor information and writes commands / displays at predetermined sampling intervals. The central processing unit 20 includes a CPU (central processing unit) and a ROM.
A (read only memory), a RAM (random access memory), and a timer are provided, and signals are exchanged with other circuits via the bus line 29. Power is supplied to each circuit from a power supply circuit 26 including a battery and a constant voltage regulator that changes the voltage level of the battery. The abnormality monitoring circuit 28 monitors for solenoid failure, battery voltage drop, and motor overcurrent. When the battery voltage drop is detected, the charging circuit 2
5 is connected to the battery, and the central processing unit sends information indicating the charging mode to the charging circuit. When the abnormality is detected, the status display lamp 15a provided in the operation unit is turned on by the drive circuit 21, and the user can know the abnormality. When the abnormality is detected, the status display lamp 15b provided on the operation unit is turned on by the drive circuit 21 and the charging operation is switched to.

【0032】支持部の移動リミット(上リミット、下リ
ミット)が検知されると、それぞれ更なる上昇動作、下
降動作は禁じられる。
When the movement limits (upper limit and lower limit) of the support portion are detected, further upward movement and downward movement are prohibited.

【0033】起立・着座スイッチの作動が検出される
と、ブレ−キが解除されてモ−タに通電されるととも
に、移動動作制動部の車輪制動器(18、49)に通電
され、中間輪がロックされる。
When the operation of the standing / seating switch is detected, the brake is released and the motor is energized, and the wheel brakes (18, 49) of the moving operation braking unit are energized, so that the intermediate wheels are turned on. Locked.

【0034】このような制御装置の構成例を図6と図7
に示した。図6は、起立動作補助時と着座動作補助時の
モ−タの速度制御がなされる場合を示しており、図7は
速度制御がなされない場合を示している。
An example of the configuration of such a control device is shown in FIGS. 6 and 7.
It was shown to. FIG. 6 shows a case where the speed control of the motor is performed at the time of assisting the standing motion and assisting the sitting motion, and FIG. 7 shows a case where the speed control is not performed.

【0035】図6の速度制御がなされる場合は、モ−タ
37には位置検出用のエンコ−ダ46が結合されてお
り、エンコ−ダのA、B相波形から信号処理して得られ
るパルス信号をF/V変換部で周波数に比例したアナロ
グ電圧に変換し、中央処理部20から出力される時々刻
々の速度指令に対応する電圧値との偏差に基づく電流指
令値をフィ−ドバック部で生成し、PWM(パルスウィ
ドゥスモデュレ−ション、パルス幅変調)生成部で、P
WMのオンデュ−ティを決定し、モ−タ駆動部でFET
などのパワ−素子をPWM駆動することにより、モ−タ
に通電する構成である。ここでは、アナログの速度制御
系を示したが、エンコ−ダのパルス情報をサンプル周期
毎に中央処理部20にとりこみ、電流指令をソフトウェ
アで生成し、PWM生成部に送るディジタルの速度制御
系であってもよい。
When the speed control shown in FIG. 6 is carried out, an encoder 46 for position detection is coupled to the motor 37 and is obtained by signal processing from the A and B phase waveforms of the encoder. The pulse signal is converted into an analog voltage proportional to the frequency by the F / V conversion unit, and the current command value based on the deviation from the voltage value corresponding to the speed command output from the central processing unit 20 is fed back to the feedback unit. In the PWM (pulse width modulation, pulse width modulation) generator,
Determine the WM on-duty and use the FET in the motor drive unit.
The power is supplied to the motor by PWM driving the power elements such as. Here, an analog speed control system is shown, but a digital speed control system that takes in encoder pulse information into the central processing unit 20 every sample period, generates a current command by software, and sends it to the PWM generation unit. It may be.

【0036】車輪制動器(18、49)は、リレ−3を
オンオフすることによりオンオフしている。
The wheel brakes (18, 49) are turned on / off by turning on / off the relay-3.

【0037】図7の速度制御なしの場合は、モ−タ37
にはセンサは設けられず、起立・着座スイッチの作動検
出結果に基づきリレ−2をオンオフすることにより通電
している。図5の場合と比べると、速度を一定に制御す
るといった点では不十分だが、実際はモ−タの逆起電力
により擬似的に速度フィ−ドバックがかかるような形と
なるため、暴走的な動作にはならず指数関数状の加減速
パタ−ンで駆動される形となる。
In the case of no speed control shown in FIG. 7, the motor 37 is used.
A sensor is not provided in the device, but the relay-2 is turned on / off based on the detection result of the operation of the standing / seating switch to energize. Compared to the case of FIG. 5, it is insufficient in terms of controlling the speed to be constant, but in reality, the speed backs up in a pseudo manner due to the back electromotive force of the motor, so a runaway operation is performed. However, it is driven by an exponential function acceleration / deceleration pattern.

【0038】以上の動作シ−ケンスをまとめて図8に示
した。起立・着座スイッチが押されると、リミットセン
サの状態により、起立速度・着座速度・中間輪のロック
状態がどのように変化するかが示されている。このよう
な構成とすることにより、使用者の安全な起立・着座動
作が実現できる。
The above operation sequence is shown in FIG. When the standing / seating switch is pressed, how the standing speed, the seating speed, and the locked state of the intermediate wheel change depending on the state of the limit sensor is shown. With such a configuration, the user can realize a safe standing and sitting motion.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の起立歩行動作補助装置は、上記
のように構成されているので下記のような効果を奏す
る。
Since the stand-up walking movement assisting device of the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0040】(1)本発明の起立歩行動作補助装置は、
電動の起立動作補助部と、電動の車輪の移動動作制動部
より構成されており、スイッチ操作によりオンオフ可能
なので、使用者の起立動作補助時の装置の移動を困難な
く実現することができる。
(1) The stand-up walking movement assisting device of the present invention is
It is composed of an electric standing motion assisting unit and an electric wheel moving motion braking unit, and can be turned on / off by a switch operation, so that the user can move the device when assisting the standing motion without difficulty.

【0041】(2)本発明の起立歩行動作補助装置で
は、その操作スイッチは、起立・着座スイッチのみによ
り構成されていて、このスイッチの作動と車輪の移動動
作制動部の作動が連動する構成となっているため、下肢
の衰えた使用者でも困難なく装置の移動しない起立・着
座動作を確実に困難ではなく実現することができる。
(2) In the stand-up walking movement assisting device of the present invention, the operation switch is composed of only the stand-up / seat switch, and the operation of this switch and the operation of the wheel movement operation braking portion are interlocked. Therefore, even a user with weakened lower limbs can surely realize the standing and sitting motions without moving the device without difficulty.

【0042】(3)本発明の起立歩行動作補助装置は、
その操作部が支持部に対して左右に移動可能な構成とな
っているので、片麻痺の使用者も使用することが可能で
ある。
(3) The stand-up walking movement assisting device of the present invention is
Since the operation portion is configured to be movable left and right with respect to the support portion, a hemiplegic user can also use it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の起立歩行動作補助装置の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a standing walking movement assisting device of the present invention.

【図2】図1の操作部の構成。FIG. 2 is a configuration of an operation unit of FIG.

【図3】図1の移動動作制動部の構成の一例。3 is an example of a configuration of a moving operation braking unit in FIG.

【図4】図1の移動動作制動部の構成の他の例。FIG. 4 is another example of the configuration of the moving operation braking unit in FIG.

【図5】本発明の起立歩行動作補助装置の制御装置の概
略構成。
FIG. 5 is a schematic configuration of a control device of a standing walking motion assisting device of the present invention.

【図6】図5の詳細構成の一例。FIG. 6 is an example of a detailed configuration of FIG.

【図7】図5の詳細構成の他の例。FIG. 7 is another example of the detailed configuration of FIG.

【図8】本発明の起立歩行動作補助装置の制御装置の動
作シ−ケンス。
FIG. 8 is an operation sequence of the control device of the stand-up walking movement assisting device of the present invention.

【図9】床面摩擦零の起立補助動作時の後退力の測定装
置。
FIG. 9 shows a device for measuring the retreat force during a standing assistance operation with zero floor friction.

【図10】木製床での起立補助動作時の装置の後退力の
測定装置。
FIG. 10 is a device for measuring the retreat force of the device during the standing up assist operation on the wooden floor.

【図11】起立補助動作時の装置の後退力の測定結果。FIG. 11 is a measurement result of the retracting force of the device during the standing up assisting operation.

【図12】移動動作制動部の動作原理説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation principle of the moving operation braking unit.

【図13】図1の駆動手段。FIG. 13 is a drive means of FIG.

【図14】図1の装置を用いた使用者の起立開始時の姿
勢。
FIG. 14 is a posture of the user at the start of standing using the apparatus of FIG.

【図15】図1の装置を用いた使用者の歩行動作補助時
の姿勢。
15 is a posture of a user using the apparatus of FIG. 1 when assisting a walking motion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…起立歩行動作補助装置、2…前脚、3…後脚、4…
昇降部、5…昇降方向、6…支持部、7…グリップ、8
…操作部、9…体幹支持具、10…前輪、11…中間
輪、12…後輪、13…移動動作制動部、14…起立・
着座指示スイッチ、15…状態表示ランプ、16…車輪
当接ロッド、17…ばね、18…ソレノイド、19…ソ
レノイド移動部連結部材、20…中央処理部、21…状
態表示ランプ駆動回路、22…支持部移動リミット検出
回路、23…移動動作制動部駆動回路、24…起立・着
座指示スイッチ作動検出回路、25…充電回路、26…
バッテリ・電源回路、27…モ−タブレ−キ駆動回路、
28…異常監視回路、29…バスライン、30…ACコ
ンセント、31…起立動作補助ア−ム、32…力セン
サ、33…使用者、34…椅子、35…ばねばかり、3
6…起立・着座指示スイッチ移動方向、37…モ−タ、
38…ブレ−キ、39…ウォ−ム、40…ウォ−ムホィ
−ル、41…ピニオンギア、42…ラック、43…被検
出体、44…リミットセンサ、45…ソレノイド移動部
移動方向、46…エンコ−ダ、47…充電器、48…ポ
−タブルトイレ、49…車輪制動用回転型ブレ−キ。
1 ... Standing walking assist device, 2 ... Front legs, 3 ... Rear legs, 4 ...
Lifting unit, 5 ... Lifting direction, 6 ... Supporting unit, 7 ... Grip, 8
... operation part, 9 ... trunk support device, 10 ... front wheel, 11 ... intermediate wheel, 12 ... rear wheel, 13 ... movement operation braking part, 14 ... standing up
Seating instruction switch, 15 ... Status display lamp, 16 ... Wheel abutment rod, 17 ... Spring, 18 ... Solenoid, 19 ... Solenoid moving section connecting member, 20 ... Central processing section, 21 ... Status display lamp drive circuit, 22 ... Support Section movement limit detection circuit, 23 ... movement operation braking section drive circuit, 24 ... standing / seating instruction switch operation detection circuit, 25 ... charging circuit, 26 ...
Battery / power supply circuit, 27 ... Motor brake drive circuit,
28 ... Abnormality monitoring circuit, 29 ... Bus line, 30 ... AC outlet, 31 ... Standing motion auxiliary arm, 32 ... Force sensor, 33 ... User, 34 ... Chair, 35 ... Spring only, 3
6 ... Standing / seating instruction switch movement direction, 37 ... Motor,
38 ... Break, 39 ... Worm, 40 ... Worm wheel, 41 ... Pinion gear, 42 ... Rack, 43 ... Detected object, 44 ... Limit sensor, 45 ... Solenoid moving part moving direction, 46 ... Encoder, 47 ... Charger, 48 ... Portable toilet, 49 ... Rotating brake for wheel braking.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 顕 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社結城工場内 (72)発明者 岡田 誠 東京都板橋区板橋三丁目9番7号 日立化 成工業株式会社内 (72)発明者 富田 正道 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 柄川 索 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 藤江 正克 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 吉田 好基 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Akira Endo 1250 Shimoeden, Shimodate-shi, Ibaraki Hitachi Chemical Co., Ltd. Yuki factory (72) Inventor Makoto Okada 3-9-7 Itabashi, Itabashi-ku, Tokyo Within Hitachi Chemical Co., Ltd. (72) Masamichi Tomita, 502 Kintatemachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd.Mechanical Research Laboratory (72) Inventor, Search for: 502, Jinmachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki, Ltd. Machinery Research Laboratory (72) Inventor Masakatsu Fujie 502 Jinritsucho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitate Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiki Yoshida 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi Design Co., Ltd. In the laboratory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】使用者を支持する支持部と、前記支持部に
設けられた起立・着座スイッチを有する操作部と、前記
支持部を駆動する駆動手段と、使用者自らが押して移動
するための移動手段を備えて、使用者の起立動作と歩行
動作を補助する起立歩行動作補助装置において、電動の
起立動作補助部と電動の移動動作制動部を有することを
特徴とする起立歩行動作補助装置。
1. A support part for supporting a user, an operating part having a standing / seating switch provided on the support part, a drive means for driving the support part, and a user's own push and move. An upright walking movement assisting device, comprising a moving means, for assisting a user's upstanding movement and walking movement, comprising an electric upright movement assisting portion and an electrically moving movement braking portion.
【請求項2】請求項1記載の起立歩行動作補助装置にお
いて、使用者の操作部が支持部に対して左右に移動可能
な構成であることを特徴とする起立歩行動作補助装置。
2. The standing walking movement assisting device according to claim 1, wherein a user's operation portion is configured to be movable left and right with respect to the support portion.
【請求項3】請求項1または請求項2記載の起立歩行動
作補助装置において、起立・着座動作指示の有無と移動
動作制動部の制動・制動解除が連動して作動することを
特徴とする起立歩行動作補助装置。
3. The upright walking movement assisting device according to claim 1 or 2, wherein the presence / absence of an upright / seating operation instruction and the braking / releasing of the moving operation braking portion are operated in conjunction with each other. Walking movement assist device.
【請求項4】請求項1、請求項2または請求項3のいず
れかに記載の起立歩行動作補助装置において、歩行動作
補助部を前後各2輪がキャスタで、中間2輪が固定車輪
である6輪車輪移動機構により構成し、移動動作制動部
を、ソレノイド、ソレノイドの移動部に連結された中間
輪と当接可能な部材、ソレノイドの移動部に連結された
中間車輪と当接可能な部材が制動解除時に中間車輪と当
接しない位置に戻りやすくするため加勢する受動的力発
生体により構成することを特徴とする起立歩行動作補助
装置。
4. The standing walking motion assisting device according to claim 1, 2 or 3, wherein the front and rear two walking wheels are casters and the middle two wheels are fixed wheels. A member that can be brought into contact with the solenoid, the intermediate wheel connected to the moving portion of the solenoid, and the member that can come into contact with the intermediate wheel connected to the moving portion of the solenoid. The standing-walking movement assisting device, which is configured by a passive force generator that is urged to easily return to a position where it does not contact the intermediate wheel when the brake is released.
【請求項5】請求項1、請求項2または請求項3のいず
れかに記載の起立歩行動作補助装置において、歩行動作
補助部を前後各2輪がキャスタで、中間2輪が固定車輪
である6輪車輪移動機構により構成し、移動動作制動部
を、中間輪の回転を制動することができる回転型ブレ−
キを中間輪の回転軸に直接もしくはタイミングベルトを
介して設置することにより構成することを特徴とする起
立歩行動作補助装置。
5. The standing walking movement assisting device according to claim 1, 2 or 3, wherein the front and rear two walking wheels are casters and the middle two wheels are fixed wheels. A rotary-type brake that is composed of a six-wheel wheel moving mechanism, and the moving operation braking unit can brake the rotation of the intermediate wheel.
An upright walking movement assisting device, characterized in that it is configured by installing the key directly on a rotary shaft of an intermediate wheel or via a timing belt.
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