JPS6219177B2 - - Google Patents
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- JPS6219177B2 JPS6219177B2 JP57182128A JP18212882A JPS6219177B2 JP S6219177 B2 JPS6219177 B2 JP S6219177B2 JP 57182128 A JP57182128 A JP 57182128A JP 18212882 A JP18212882 A JP 18212882A JP S6219177 B2 JPS6219177 B2 JP S6219177B2
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- Japan
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- hydraulic drive
- leg
- swing
- drive device
- stance
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- 210000003127 knee Anatomy 0.000 claims description 8
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- 230000037396 body weight Effects 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
- A61F2/70—Operating or control means electrical
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
- A61F2/64—Knee joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は片足または両足を大腿部から切断し
た障害者が装着する、少なくとも膝用の油圧駆動
装置とこの油圧駆動装置を制御する制御回路とを
備えた動力義足に関する。
た障害者が装着する、少なくとも膝用の油圧駆動
装置とこの油圧駆動装置を制御する制御回路とを
備えた動力義足に関する。
従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。図において１は断端部を挿入するソケツ
ト、２は大腿部パイプ、３は膝継手、４は下腿部
パイプ、５は足部であり、３′は膝継手３のピボ
ツトである。この義足では膝継手３のピボツト
３′を中心にして足部５を振子として下腿部パイ
プ４を振り出し、足部５の着地後に体重を義足に
かけることによつて歩行している。しかし、この
従来の義足では歩行速度は足部５の質量と下腿部
パイプ４の長さできまる振子の周期で決まるため
歩行速度をかえることができなかつた。また、膝
継手３に加わる力が下腿部パイプ４と同一線上に
ないと膝継手３はまわり、いわゆる中折れをおこ
し装着者は転倒するので、階段および坂道の昇降
ができないという欠点を有していた。
あつた。図において１は断端部を挿入するソケツ
ト、２は大腿部パイプ、３は膝継手、４は下腿部
パイプ、５は足部であり、３′は膝継手３のピボ
ツトである。この義足では膝継手３のピボツト
３′を中心にして足部５を振子として下腿部パイ
プ４を振り出し、足部５の着地後に体重を義足に
かけることによつて歩行している。しかし、この
従来の義足では歩行速度は足部５の質量と下腿部
パイプ４の長さできまる振子の周期で決まるため
歩行速度をかえることができなかつた。また、膝
継手３に加わる力が下腿部パイプ４と同一線上に
ないと膝継手３はまわり、いわゆる中折れをおこ
し装着者は転倒するので、階段および坂道の昇降
ができないという欠点を有していた。
従来の義足のこのような欠点を除去するために
膝継手を油圧で駆動する動力義足が従来提案され
ており、このような動力義足が第２図に示されて
いる。
膝継手を油圧で駆動する動力義足が従来提案され
ており、このような動力義足が第２図に示されて
いる。
第２図において、７は膝用油圧駆動装置、９は
油圧ポンプ、１０は油圧用蓄圧器、１１は足首用
油圧駆動装置、８は油圧駆動装置７，１１をそれ
ぞれの歩行パターンで制御する制御回路、１２は
断端足部の筋電信号を検出する電極、６は油圧駆
動装置７，１１、制御回路８等のためのバツテリ
ーの如き適当な電源である。
油圧ポンプ、１０は油圧用蓄圧器、１１は足首用
油圧駆動装置、８は油圧駆動装置７，１１をそれ
ぞれの歩行パターンで制御する制御回路、１２は
断端足部の筋電信号を検出する電極、６は油圧駆
動装置７，１１、制御回路８等のためのバツテリ
ーの如き適当な電源である。
電極１２によつて平地歩行、階段歩行などの歩
行モードに対応した筋電信号を検出し、この検出
信号を制御回路８に送る。制御回路８では、検出
信号に応じて、あらかじめ各歩行モードに対応さ
せて記憶させておいた油圧駆動装置７，１１の動
作パターンを選択し、そのパターン信号に従つて
油圧駆動装置７，１１を駆動させ、歩行を行う。
行モードに対応した筋電信号を検出し、この検出
信号を制御回路８に送る。制御回路８では、検出
信号に応じて、あらかじめ各歩行モードに対応さ
せて記憶させておいた油圧駆動装置７，１１の動
作パターンを選択し、そのパターン信号に従つて
油圧駆動装置７，１１を駆動させ、歩行を行う。
ところが、従来の動力義足は制御回路８に記憶
された一定の歩行パターンよつて一歩行周期（右
足なら右足の踵が着地してから次に再び着地する
まで）の動きが決められており、歩行状況に応じ
てこれを変えることができない欠点があつた。例
えば、動力義足の装着者が障害物を乗り越えるた
めに大腿部を大きく前方へ振り出しそれがために
動力義足が障害物を乗り越えて着地するまでに制
御回路８で決められて一歩行周期以上の時間がか
かつた場合、その着地時には動力義足は大腿部の
動きとは関係なしに次の歩行周期の途中まで進ん
でおり、従つて着地が不安定となるばかりでなく
着地後も不自然な動きとなつて装着者が転倒する
などの危険性があつた。
された一定の歩行パターンよつて一歩行周期（右
足なら右足の踵が着地してから次に再び着地する
まで）の動きが決められており、歩行状況に応じ
てこれを変えることができない欠点があつた。例
えば、動力義足の装着者が障害物を乗り越えるた
めに大腿部を大きく前方へ振り出しそれがために
動力義足が障害物を乗り越えて着地するまでに制
御回路８で決められて一歩行周期以上の時間がか
かつた場合、その着地時には動力義足は大腿部の
動きとは関係なしに次の歩行周期の途中まで進ん
でおり、従つて着地が不安定となるばかりでなく
着地後も不自然な動きとなつて装着者が転倒する
などの危険性があつた。
この発明は従来の動力義足のかかる欠点を除去
するためになされたもので、動力義足の足部の裏
に足裏センサを設けて足裏の荷重状態を検出し、
この検出信号によつて動力義足が体重を支える立
脚期にあるか脚を振り出す遊脚期にあるかを判定
し、これによつて制御回路を制御していずれか一
方の期（例えば遊脚期）にある間は他方の期（立
脚期）の動作パターンに移行するのを禁止するこ
とにより、上述の危険性を防止しうる動力義足を
提供することを目的とする。
するためになされたもので、動力義足の足部の裏
に足裏センサを設けて足裏の荷重状態を検出し、
この検出信号によつて動力義足が体重を支える立
脚期にあるか脚を振り出す遊脚期にあるかを判定
し、これによつて制御回路を制御していずれか一
方の期（例えば遊脚期）にある間は他方の期（立
脚期）の動作パターンに移行するのを禁止するこ
とにより、上述の危険性を防止しうる動力義足を
提供することを目的とする。
以下、この発明を第３図に示した実施例により
説明する。
説明する。
第３図において、１および４乃至１２は第２図
のものと同じである。この発明によれば、動力義
足の足部５の裏に足裏の荷重状態を検出する足裏
センサ１３が設けられる。この足裏センサ１３は
例えば導電性のゴムで形成されていて無荷重の場
合には導通せず、動力義足の足裏が着地して体重
がかかつた時に一定レベルの信号電流が流れるも
のとすることができる。
のものと同じである。この発明によれば、動力義
足の足部５の裏に足裏の荷重状態を検出する足裏
センサ１３が設けられる。この足裏センサ１３は
例えば導電性のゴムで形成されていて無荷重の場
合には導通せず、動力義足の足裏が着地して体重
がかかつた時に一定レベルの信号電流が流れるも
のとすることができる。
更に、この発明によれば、前記足裏センサ１３
に接続されてその出力信号を受け、動力義足が体
重を支える立脚期にあるか脚を振り出す遊脚期に
あるかを判定して対応する判定信号を発生する動
作制御装置１４が設けられる。動作制御装置１４
の出力判定信号は制御回路８に接続されるが、本
発明においては制御回路８には油圧駆動装置を制
御するための歩行パターンとして立脚動作パター
ンと遊脚動作パターンとを記憶させておく。動力
義足には膝用油圧駆動装置７だけで足首用油圧駆
動装置１１を有しないものと両者を有するものと
があるがいずれにしろ少なくとも膝用油圧駆動装
置７だけは備えている。膝用油圧駆動装置７しか
備えていない場合には膝用油圧駆動装置７用の立
脚動作パターンと遊脚動作パターンとを制御回路
８に記憶させ、足首用油圧駆動装置１１をも備え
たものにおいてはそれ用の立脚動作パターンおよ
び遊脚動作パターンも記憶回路８に記憶させてお
く。そして制御回路８は遊脚期の判定信号を動作
制御装置１４から受けると遊脚動作パターンを選
択してこれにより油圧駆動装置７，１１を制御
し、次に立脚期の判定信号を受けるまでは遊脚動
作パターンを維持し、次の立脚動作パターンに移
行するのを禁止するようになつている。立脚動作
パターンから遊脚動作パターンへの移動も同様に
遊脚期の判定信号を受けるまでは立脚動作パター
ンを維持して遊脚動作パターンへの移行を禁止す
るようにしている。
に接続されてその出力信号を受け、動力義足が体
重を支える立脚期にあるか脚を振り出す遊脚期に
あるかを判定して対応する判定信号を発生する動
作制御装置１４が設けられる。動作制御装置１４
の出力判定信号は制御回路８に接続されるが、本
発明においては制御回路８には油圧駆動装置を制
御するための歩行パターンとして立脚動作パター
ンと遊脚動作パターンとを記憶させておく。動力
義足には膝用油圧駆動装置７だけで足首用油圧駆
動装置１１を有しないものと両者を有するものと
があるがいずれにしろ少なくとも膝用油圧駆動装
置７だけは備えている。膝用油圧駆動装置７しか
備えていない場合には膝用油圧駆動装置７用の立
脚動作パターンと遊脚動作パターンとを制御回路
８に記憶させ、足首用油圧駆動装置１１をも備え
たものにおいてはそれ用の立脚動作パターンおよ
び遊脚動作パターンも記憶回路８に記憶させてお
く。そして制御回路８は遊脚期の判定信号を動作
制御装置１４から受けると遊脚動作パターンを選
択してこれにより油圧駆動装置７，１１を制御
し、次に立脚期の判定信号を受けるまでは遊脚動
作パターンを維持し、次の立脚動作パターンに移
行するのを禁止するようになつている。立脚動作
パターンから遊脚動作パターンへの移動も同様に
遊脚期の判定信号を受けるまでは立脚動作パター
ンを維持して遊脚動作パターンへの移行を禁止す
るようにしている。
ここで動作パターンの維持ということである
が、これは装着者の大腿部の動きが制御回路８に
記憶された各動作パターンより長くなつた場合に
はその最後の状態に保持することであつても良い
し、あるいは各動作パターンを通常よりやや長く
予め設定して制御回路に記憶させておくこともで
きる。
が、これは装着者の大腿部の動きが制御回路８に
記憶された各動作パターンより長くなつた場合に
はその最後の状態に保持することであつても良い
し、あるいは各動作パターンを通常よりやや長く
予め設定して制御回路に記憶させておくこともで
きる。
次にこの発明の動力義足の動作について説明す
る。
る。
動力義足が着地している時は足裏センサ１３か
らの荷重検出信号によつて動作制御装置１４が立
脚期にあたることを判定してその判定信号を発生
する。この判定信号を受けた制御回路８は立脚動
作パターンを選択して油圧駆動装置７，１１を制
御する。立脚状態から遊脚状態への移行は、装着
者が自分の股関節の残存した筋力で動力義足を後
へ蹴り出すことでなされ、動力義足の足部５が地
面から離れると足裏センサ１３がそのことを検出
し、動作制御装置１４から遊脚期の判定信号が発
生され、これによつてはじめて制御回路８は遊脚
動作パターンから遊脚動作パターンに移行するこ
とが許される。この遊脚期において障害物を乗り
越えまたは避けるために大腿部の動きが大きくな
り遊脚期が長びいても次の立脚期の判定信号が発
生されるまでは遊脚動作パターンが維持されるた
め、障害物を円滑に回避しうる。そして次に着地
した時にはじめて立脚動作パターンに移行する。
らの荷重検出信号によつて動作制御装置１４が立
脚期にあたることを判定してその判定信号を発生
する。この判定信号を受けた制御回路８は立脚動
作パターンを選択して油圧駆動装置７，１１を制
御する。立脚状態から遊脚状態への移行は、装着
者が自分の股関節の残存した筋力で動力義足を後
へ蹴り出すことでなされ、動力義足の足部５が地
面から離れると足裏センサ１３がそのことを検出
し、動作制御装置１４から遊脚期の判定信号が発
生され、これによつてはじめて制御回路８は遊脚
動作パターンから遊脚動作パターンに移行するこ
とが許される。この遊脚期において障害物を乗り
越えまたは避けるために大腿部の動きが大きくな
り遊脚期が長びいても次の立脚期の判定信号が発
生されるまでは遊脚動作パターンが維持されるた
め、障害物を円滑に回避しうる。そして次に着地
した時にはじめて立脚動作パターンに移行する。
以上のようにこの発明によれば足裏センサおよ
び動作制御装置を設け、更に制御回路には遊脚動
作パターンと立脚動作パターンとを記憶させて足
裏センサの荷重検出信号に基づいて動作制御装置
が遊脚期か立脚期かの判定をし、その判定信号に
より制御回路の動作パターンの移行を制御するよ
うにしているので、装着者の大腿部の動きと動力
義足の駆動とが同期し、安全性が向上する作用効
果が奏される。
び動作制御装置を設け、更に制御回路には遊脚動
作パターンと立脚動作パターンとを記憶させて足
裏センサの荷重検出信号に基づいて動作制御装置
が遊脚期か立脚期かの判定をし、その判定信号に
より制御回路の動作パターンの移行を制御するよ
うにしているので、装着者の大腿部の動きと動力
義足の駆動とが同期し、安全性が向上する作用効
果が奏される。
また、足裏センサ１３は上述した動力義足の駆
動のタイミング制御のみならず、過大な荷重を検
出した場合に動力義足の動作を停止させる保護装
置としての機能も持たせることができる。
動のタイミング制御のみならず、過大な荷重を検
出した場合に動力義足の動作を停止させる保護装
置としての機能も持たせることができる。
第１図は従来の普通の義足を示す図、第２図は
従来の動力義足を示す図、第３図はこの発明によ
る動力義足を示す図であり、図中５は動力義足の
足部、７は膝用油圧駆動装置、８は制御回路、１
３は足裏センサ、１４は動作制御装置である。な
お、図中同一符号は同一部または相当部を示す。
従来の動力義足を示す図、第３図はこの発明によ
る動力義足を示す図であり、図中５は動力義足の
足部、７は膝用油圧駆動装置、８は制御回路、１
３は足裏センサ、１４は動作制御装置である。な
お、図中同一符号は同一部または相当部を示す。
Claims (1)
- １ 少なくとも膝用の油圧駆動装置とこの油圧駆
動装置を制御する制御回路とを備えた動力義足に
おいて、動力義足の足部の裏に設けられて足裏の
荷重状態を検出する足裏センサ、およびこの足裏
センサの出力信号を受けて動力義足が体重を支え
る立脚期にあるか脚を振り出す遊脚期にあるかを
判定して対応する判定信号を発生する動作制御装
置を備え、前記制御回路には立脚期に前記油圧駆
動装置を制御する立脚動作パターンと遊脚期に前
記油圧駆動装置を制御する遊脚動作パターンとを
記憶させ、前記動作制御装置の判定信号により前
記記憶回路に記憶された対応する動作パターンを
次の判定信号が発生されるまで維持して次の動作
パターンに移行するのを禁止するようにしたこと
を特徴とする動力義足。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182128A JPS5971747A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 動力義足 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182128A JPS5971747A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 動力義足 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971747A JPS5971747A (ja) | 1984-04-23 |
| JPS6219177B2 true JPS6219177B2 (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16112812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182128A Granted JPS5971747A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 動力義足 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971747A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1848380B1 (en) | 2004-12-22 | 2015-04-15 | Össur hf | Systems and methods for processing limb motion |
| SE528516C2 (sv) | 2005-04-19 | 2006-12-05 | Lisa Gramnaes | Kombinerat aktivt och passivt benprotessystem samt en metod för att utföra en rörelsecykel med ett sådant system |
| WO2008080234A1 (en) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Victhom Human Bionics Inc. | Joint actuation mechanism for a prosthetic and/or orthotic device having a compliant transmission |
| CA2676067C (en) | 2007-01-19 | 2017-06-20 | Victhom Human Bionics, Inc. | Reactive layer control system for prosthetic and orthotic devices |
| WO2009120637A1 (en) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Ossur Hf | Transfemoral prosthetic systems and methods for operating the same |
| EP2621414B1 (en) | 2010-09-29 | 2019-03-13 | Össur HF | Prosthetic and orthotic devices and methods and systems for controlling the same |
| US9060884B2 (en) | 2011-05-03 | 2015-06-23 | Victhom Human Bionics Inc. | Impedance simulating motion controller for orthotic and prosthetic applications |
| US9532877B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-01-03 | Springactive, Inc. | Robotic device and method of using a parallel mechanism |
| US10543109B2 (en) | 2011-11-11 | 2020-01-28 | Össur Iceland Ehf | Prosthetic device and method with compliant linking member and actuating linking member |
| US9044346B2 (en) | 2012-03-29 | 2015-06-02 | össur hf | Powered prosthetic hip joint |
| EP2961355B1 (en) | 2013-02-26 | 2018-08-22 | Össur hf | Prosthetic foot with enhanced stability and elastic energy return |
| WO2014159114A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-10-02 | össur hf | Prosthetic ankle: a method of controlling based on adaptation to speed |
| CN106456339B (zh) | 2014-04-11 | 2020-02-07 | 奥索有限责任公司 | 具有可去除柔性构件的义肢脚 |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP57182128A patent/JPS5971747A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5971747A (ja) | 1984-04-23 |
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