WO2010035706A1 - 装着式動作補助装置のフレーム構造 - Google Patents

装着式動作補助装置のフレーム構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2010035706A1
WO2010035706A1 PCT/JP2009/066364 JP2009066364W WO2010035706A1 WO 2010035706 A1 WO2010035706 A1 WO 2010035706A1 JP 2009066364 W JP2009066364 W JP 2009066364W WO 2010035706 A1 WO2010035706 A1 WO 2010035706A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
waist
wearer
frame structure
movement
frame
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/066364
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
嘉之 山海
Original Assignee
国立大学法人筑波大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人筑波大学 filed Critical 国立大学法人筑波大学
Publication of WO2010035706A1 publication Critical patent/WO2010035706A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0255Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved in a plane substantially parallel to the body-symmetrical-plane
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/008Using suspension devices for supporting the body in an upright walking or standing position, e.g. harnesses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1207Driving means with electric or magnetic drive
    • A61H2201/1215Rotary drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1628Pelvis
    • A61H2201/163Pelvis holding means therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/164Feet or leg, e.g. pedal
    • A61H2201/1642Holding means therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165Wearable interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1657Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1676Pivoting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5061Force sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5069Angle sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/08Other bio-electrical signals

Definitions

  • the present invention relates to a frame structure of a wearable movement assist device that assists the wearer's movement.
  • This wearable movement assist device is configured to detect a bioelectric potential generated based on the wearer's intention, and to generate a control signal for controlling the motor based on the bioelectric potential signal detected by the control unit. By transmitting this driving force to the frame member attached to the leg of the wearer, it is possible to assist the wearer's walking motion.
  • the frame structure of the wearable movement assist device is formed along the legs of the wearer, a pair of frame members that are worn on the sides of the wearer's thighs and shins, and a pair of motors that drive the pair of frame members
  • the unit (drive unit), the waist fastening member to be worn on the wearer's waist, and the thigh drive motor unit provided on the upper end of the frame member to be worn on the wearer's thigh are connected to the waist fastening member. And a waist connecting mechanism.
  • the frame structure of the wearable motion assist device is configured to support the load applied to the upper body of the wearer on the frame member via the waist fastening member and the waist connecting mechanism. For example, when a caregiver is attached to a caregiver or care helper to move the caregiver from the bed to a wheelchair, the frame member and the waist are connected so that it can withstand even if the caregiver is walking with both arms lifted Increasing the strength of the mechanism is being studied.
  • the movement of the wearer's legs and hips is the movement for walking in the front-rear direction (flexion and extension movement), the movement in the left-right direction (leg opening movement), and the toe of the foot by turning the ankle horizontally.
  • the hip joint of the wearer is configured such that the skeleton structure can move with three degrees of freedom (around the X axis, the Y axis, and the Z axis).
  • the wearable movement assist device is a structure that supports a load applied to the wearer's upper body and the wearer by a frame structure that is worn on the side of the leg. For example, if the rigidity of the frame is increased in consideration of assisting the wearer to lift or carry heavy objects, the hip joint movement (especially the leg opening movement, the internal and external rotation movement, and the internal and external rotation movement) There is a risk of restriction.
  • the movement of the three degrees of freedom at the hip joint is smoothly performed. Need to do. However, if the resistance to the movement of the hip joint is increased by increasing the rigidity of the frame structure, the balance adjustment may not be performed smoothly.
  • the waist connection mechanism can be moved with three degrees of freedom. It is conceivable to use a spherical bearing (ball bearing) structure that moves, but it moves with low friction in any direction. This may cause a problem that it is difficult to keep the temperature stable.
  • the movement direction of the waist connection mechanism is restricted to one direction in order to suppress the wobbling of the upper body of the wearer, the degree of freedom of the waist connection mechanism is reduced, and the movement of the wearer's hip joint is restricted.
  • the movement of the direction of the leg and the movement of the toe of the foot to change the direction of movement cannot be performed smoothly, and the flexibility to adjust the balance of the upper body may be impaired. is there.
  • the present invention provides a wearable motion assist device that elastically deforms a connecting mechanism between a waist fastening member and a frame in accordance with the movement of a wearer's leg and waist and stably supports its weight.
  • An object of the present invention is to provide a frame structure.
  • the frame structure of the wearable movement assist device is worn along the leg of the wearer, and transmits the driving force of the drive unit to assist the wearer's movement.
  • a frame of a wearable motion assisting device having a frame member, a waist fastening member that fixes an upper end of the frame member to the waist of the wearer, and a waist connection mechanism that connects between the waist fastening member and the frame member
  • the waist connecting mechanism is characterized in that it has a rigidity to support a load in a vertical direction while allowing an elastic deformation according to a lateral movement of the leg or a movement around the axis of the leg.
  • the waist connecting mechanism allows elastic deformation according to the lateral movement of the leg or the movement of the leg around the axis accompanying the movement of the wearer, and thus restricts the wearer's movement and balance adjustment movement. Since it has a rigidity to support the load in the vertical direction, it can stably support the upper body of the wearer and the load applied to the upper body. Even when a heavy object is lifted, the increased weight can be transmitted to the frame structure and stably supported.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the assembly completion state of the assembly of a waist
  • FIG. 10 is a perspective view showing a first modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a configuration, to which a first embodiment of a frame structure of a wearable motion assisting device according to the present invention is applied, as viewed from the front side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the configuration to which the first embodiment of the frame structure of the wearable motion assisting device according to the present invention is applied, as viewed from the rear side.
  • the wearable movement assist device 10 is, for example, a lower limb motor function disabled person who is unable to walk due to a decrease in muscle strength of skeletal muscle, It is a device that assists (assides) walking movements of people who are unable to walk on their own, such as patients who perform rehabilitation of walking movements, and generates biological signals (surface myoelectric potential) that are generated when muscle strength is generated by signals from the brain. Based on this detection signal, it operates to apply a driving force from the actuator.
  • a driving torque corresponding to the biological signal generated at that time is applied from the motion assisting device 10 as an assisting force. It is possible to walk with half the strength of the muscle strength required. Therefore, the wearer 12 can walk while supporting the overall weight by the resultant force of his / her muscle strength and the driving torque from the actuator (in this embodiment, an electric driving motor is used).
  • the motion assisting device 10 controls the assist force (motor torque) applied according to the movement of the center of gravity accompanying the walking motion to reflect the intention of the wearer 12. Therefore, the actuator of the motion assisting device 10 is controlled so as not to give a resistance force against the intention of the wearer 12 and is controlled so as not to interfere with the operation of the wearer 12.
  • the motion assisting device 10 can also assist, for example, the motion when the wearer 12 stands up from the sitting state or the motion when sitting on the chair from the standing state. Furthermore, power assist can be performed even when the wearer 12 goes up or down the stairs. In particular, when the muscular strength is weak, it is difficult to move up the stairs or move up from the chair, but the wearer 12 wearing the movement assisting device 10 is given drive torque according to his / her intention. This makes it possible to operate without worrying about muscular weakness.
  • the motion assisting device 10 is provided with a drive unit in a frame structure 18 that is worn by the wearer 12.
  • the drive unit includes a right thigh drive motor 20 located at the right hip joint of the wearer 12, a left thigh drive motor 22 located at the left hip joint of the wearer 12, and a right knee drive located at the right knee joint of the wearer 12.
  • the motor 24 and the left knee drive motor 26 located at the left knee joint of the wearer 12 are included.
  • These drive motors 20, 22, 24, and 26 are electric motors composed of a DC motor or an AC motor whose drive torque is controlled by a control signal from a control device.
  • Each of the drive motors 20, 22, 24, and 26 has a speed reduction mechanism (built in the drive unit) that reduces the motor rotation at a predetermined speed reduction ratio, and provides a small but sufficient driving force. Can do.
  • a speed reduction mechanism built in the drive unit
  • ultrasonic motors that are thinned so that the installation space can be reduced may be used.
  • batteries 32 and 34 functioning as a power source for driving the drive motors 20, 22, 24, and 26 are attached to the belt-like waist fastening member 30 attached around the waist of the wearer 12.
  • the batteries 32 and 34 are rechargeable batteries, and are distributed on the left and right so as not to hinder the walking motion of the wearer 12.
  • control unit 36 is attached to the rear side of the waist fastening member 30 which is the back side of the wearer 12.
  • the motion assisting device 10 detects the bioelectric potential associated with the movement of the right thigh of the wearer 12 and the biosignal detection of detecting the biopotential associated with the movement of the left thigh of the wearer 12.
  • Sensors 40a and 40b, biosignal detection sensors 42a and 42b that detect biopotentials associated with the movement of the right knee, and biosignal detection sensors 44a and 44b that detect biopotentials associated with the movement of the left knee are examples of the motion assisting device 10 that detect bioelectric potential associated with the movement of the right thigh of the wearer 12 and the biosignal detection of detecting the biopotential associated with the movement of the left thigh of the wearer 12.
  • Each of these biosignal detection sensors 38a, 38b, 40a, 40b, 42a, 42b, 44a, 44b is a biosignal detection means for detecting biopotential signals such as myopotential signals and nerve transmission signals through the skin, It has an electrode (not shown) for detecting a weak potential.
  • each of the biological signal detection sensors 38a, 38b, 40a, 40b, 42a, 42b, 44a, 44b is attached so as to be attached to the skin surface of the wearer 12 with an adhesive seal covering the periphery of the electrodes. It is done.
  • acetylcholine a synaptic transmitter
  • acetylcholine a synaptic transmitter
  • the ionic permeability of muscle fiber membranes changes and action potentials are generated.
  • the action potential causes contraction of muscle fibers and generates muscle force. Therefore, by detecting the potential of skeletal muscles, it is possible to infer the muscular strength that occurs during the walking motion, and it is possible to determine the assist force required for the walking motion from the virtual torque based on this estimated muscular strength become.
  • the four drive motors 20, 22, 24, and 26 are based on the biological signals detected by the biological signal detection sensors 38a, 38b, 40a, 40b, 42a, 42b, 44a, and 44b.
  • the driving current to be supplied to the vehicle is obtained, and the driving motors 20, 22, 24, and 26 are driven by this driving current, so that an assist force is applied to assist the walking motion of the wearer 12.
  • floor reaction force sensors 50a, 50b, 52a, 52b are provided on the backs of the left and right legs of the wearer 12.
  • the floor reaction force sensor 50a detects a reaction force with respect to the load on the front side of the right leg, and the floor reaction force sensor 50b detects a reaction force with respect to the load on the rear side of the right leg.
  • the floor reaction force sensor 52a detects a reaction force against the load on the left leg front side, and the floor reaction force sensor 52b detects a reaction force against the load on the left leg rear side.
  • Each floor reaction force sensor 50a, 50b, 52a, 52b is configured by, for example, a piezoelectric element that outputs a voltage corresponding to an applied load.
  • Each floor reaction force sensor can detect the load change accompanying the weight shift of the wearer and the presence or absence of the ground contact between the leg of the wearer 12 and the ground.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state before the frame structure 18 is mounted.
  • the frame structure 18 includes a waist fastening member 30 that is worn on the waist of the wearer 12, a right leg auxiliary frame portion 54 that is provided below the right side of the waist fastening member 30, and a waist fastening. And a left leg auxiliary frame portion 55 provided downward from the left side of the member 30.
  • a fitting part 31 that is in close contact with the back of the waist 12 of the wearer 12 is attached.
  • Each frame portion includes a waist connection mechanism 200 connected to the waist fastening member 30, a first frame 58 that extends downward from the waist connection mechanism 200 and is formed along the thigh side of the wearer 12, A second frame 60 that extends downward from one frame 58 and extends along the side of the shin of the wearer 12, and the back of the leg of the wearer 12 (a shoe sole in the case of wearing shoes) are placed. And a third frame 62.
  • a first joint 64 having a bearing structure is disposed between the lower end of the waist connecting mechanism 200 and the upper end of the first frame 58.
  • the 1st joint 64 has connected the waist
  • the first joint 64 is provided at a height position that coincides with the wearer's hip joint.
  • the waist connection mechanism 200 is fastened to the support side of the first joint 64, and the first frame 58 is fastened to the rotation side of the first joint 64.
  • the first joint 64 has a motor unit in which the drive motor 20 or 22 is built. The first joint 64 and the drive motor 20 or 22 are integrated in appearance.
  • a second joint 66 having a bearing structure is disposed between the lower end of the first frame 58 and the upper end of the second frame 60.
  • the 2nd joint 66 has connected the 2nd frame 58 and the 3rd frame 62 so that rotation is possible.
  • the second joint 66 is provided at a height position that matches the knee joint of the wearer.
  • the second frame 58 is fastened to the support side of the second joint 66, and the third frame 62 is fastened to the rotation side of the second joint 66.
  • the second joint 66 has a motor unit in which the drive motor 24 or 26 is built.
  • the second joint 66 and the drive motor 24 or 26 are integrated in appearance.
  • a third joint 68 having a bearing structure is disposed between the lower end of the second frame 60 and the upper end of the third frame 62.
  • the third joint 68 rotatably connects the second frame 60 and the third frame 62.
  • a shoe 84 attached to the foot of the wearer 12 is fixed inside the third frame 62.
  • the first frame 58 and the second frame 60 are attached to the waist connection mechanism 200 fixed to the waist fastening member 30 so as to perform a walking motion with the first joint 64 and the second joint 66 as pivot points. It has been. That is, the first frame 58 and the second frame 60 are configured to perform the same operation as the leg of the wearer 12.
  • the third joint 68 is provided so as to be located on the side of the ankle of the wearer 12. Therefore, the angle of the shoe 84 with respect to the floor surface (or the ground surface) is changed in the same manner as the ankle of the wearer 12 according to the walking operation by the rotation operation of the third joint 68.
  • the drive torque around the rotation shaft of the drive motors 20, 22, 24, and 26 is transmitted to the first frame 58 and the second frame 60 on the driven side via gears. It is comprised so that.
  • the drive motors 20, 22, 24, and 26 have an angle sensor that detects the rotation angle of each joint.
  • This angle sensor is composed of, for example, a rotary encoder that counts the number of pulses proportional to the rotation angle of the first joint 64 and the second joint 66. This angle sensor outputs an electrical signal corresponding to the number of pulses corresponding to the rotation angle of each joint as a sensor output.
  • the angle sensor of the first joint 64 detects the rotation angle between the waist fastening member 30 and the first frame 58 corresponding to the rotation angle of the hip joint of the wearer 12. Further, the angle sensor of the second joint 66 detects a rotation angle between the lower end of the first frame 58 and the second frame 60 corresponding to the rotation angle of the knee joint of the wearer 12.
  • a belt-like thigh fastening member 78 fastened to the thigh of the wearer 12 is attached to an intermediate position in the longitudinal direction of the first frame 58.
  • a fitting portion 79 On the inner surface side of the thigh fastening member 78, a fitting portion 79 that is in close contact with the thigh of the wearer 12 is attached.
  • a belt-like shin fastening member 80 that is fastened to the shin below the knee of the wearer 12 is attached to an intermediate position in the longitudinal direction of the second frame 60.
  • a fitting portion 81 that is in close contact with the wearer 12 with no gap is attached.
  • the drive torque generated by the drive motors 20, 22, 24, and 26 is transmitted to the first frame 58 and the second frame 60 through gears, and the drive torque is further transmitted to the thigh fastening member 78 and the shin fastening member 80. Is transmitted as an assisting force to the leg of the wearer 12 via.
  • a shoe 84 is rotatably connected to the lower end of the second frame 60 via a third joint shaft 68.
  • the first frame 58 and the second frame 60 are adjusted to a length corresponding to the length of the leg of the wearer 12.
  • Each frame 58, 60, 62 is configured to cover the periphery of a light weight metal material such as duralumin with a resin material having elasticity.
  • These frames 58, 60, 62 can support the weights of the upper body of the wearer 12 and the batteries 32, 34 attached to the waist fastening member 30, the control unit 36, and the like. That is, the motion assisting device 10 is configured such that the weights of the batteries 32 and 34, the control unit 36, and the frame structure 18 do not act on the wearer 12. Therefore, the motion assisting device 10 is attached so as not to apply an extra load to the wearer 12.
  • the waist fastening member 30 includes a waist support portion 100 that supports the fitting portion 31 that abuts the back waist (back) of the wearer, belts 120 and 130 that are coupled to both ends of the waist support portion 100 via hinges, A buckle 140 attached to the end of the belt 120 and a locking metal fitting 142 attached to the end of the other belt 130.
  • the insertion opening of the buckle 140 in a state where the back side of the waist of the wearer 12 is in contact with the fitting portion 31 provided inside the reinforcement portion 100.
  • the locking metal fitting 142 is inserted into and locked.
  • the lengths of the belts 120 and 130 are adjusted to the length corresponding to the size of the abdomen of the wearer 12.
  • the waist fastening member 30 is in close contact with the outer circumference of the wearer 12 around the waist.
  • the buckle 140 has the same configuration as an automobile seat belt.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an attachment state of the waist connecting mechanism 200.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the attachment structure of the waist connection mechanism 200.
  • the upper end mounting bracket 210 of the waist connecting mechanism 200 is fitted and fixed to the upper socket portion 102 fixed to the waist support portion 100 of the waist fastening member 30.
  • the lower end mounting bracket 220 of the waist connecting mechanism 200 is fitted and fixed to the lower socket portion 106 formed on the upper portion of the housing 104 of the motor unit of the drive motor 20 or 22.
  • An assembly 250 in which the elastic member 230 and the rigid member 240 are combined is disposed between the upper end mounting bracket 210 and the lower end mounting bracket 220.
  • the assembly 250 has a configuration that performs elastic deformation according to the movement of the waist and legs and supports the weight of the wearer 12 on the waist.
  • the upper socket part 102 is made of metal.
  • a fitting concave portion having a rectangular opening corresponding to the contour shape of the upper end fitting 210 is formed on the lower end surface of the upper socket portion 102.
  • a through hole 102 a that communicates with the fastening hole 212 of the upper end fitting 210 is formed on the side surface of the upper socket portion 102.
  • the upper end mounting bracket 210 of the waist connecting mechanism 200 is inserted into the fitting recess of the upper socket portion 102 from below, and is attached to the upper end by the mounting screw 110 that passes through the fastening hole 212 and the through hole 102a from the outside of the upper socket portion 102.
  • the metal fitting 210 is fastened to the upper socket portion 102.
  • the lower socket part 106 is made of metal.
  • a fitting recess having a rectangular opening corresponding to the contour shape of the lower end fitting 220 is formed on the upper end surface of the lower socket portion 106.
  • a through hole 106 a that communicates with the fastening hole 222 of the lower end mounting bracket 220 is formed on the side surface of the lower socket portion 106.
  • the lower end mounting bracket 220 of the waist connecting mechanism 200 is inserted into the fitting recess of the lower socket portion 106 from above, and is attached to the lower end by the mounting screw 110 that passes through the fastening hole 222 and the through hole 106a from the outside of the lower socket portion 106.
  • the metal fitting 220 is fastened to the lower socket portion 106.
  • the waist connection mechanism 200 is configured to connect the upper socket portion 102 of the waist fastening member 30 and the lower socket portion 106 of the drive motor 20 or 22 with the assembly 250 having flexibility and rigidity. Have. Therefore, when the wearer 12 performs a walking motion, the wearer 12 balances the upper body. Therefore, the wearer 12 can smoothly perform the motion of adjusting the direction of the legs.
  • the weight acting on the member 30 can be stably supported by the right leg auxiliary frame portion 54 and the left leg auxiliary frame portion 55.
  • FIG. 6A is a perspective view showing an assembled state of the assembly 250 of the waist connecting mechanism 200.
  • FIG. 6B is a perspective view showing an assembled state of the assembly 250 of the waist connection mechanism 200.
  • the assembly 250 of the waist connecting mechanism 200 has a configuration in which an elastic member 230 and a rigid member 240 are combined.
  • the elastic member 230 has an elastic block 260 made of rubber or resin material having elasticity.
  • the rigid member 240 has a configuration in which a plurality of metal plates 270 are juxtaposed in the vertical direction.
  • the elastic block 260 is molded into a vertically long rectangular parallelepiped.
  • the front / rear surfaces 260a, 260b of the elastic block 260 perpendicular to the front / rear direction (X direction) have a small width B1 in the left / right direction (Y direction) and are front / rear of the side surfaces 260c, 260d of the elastic block 260 perpendicular to the left / right direction (Y direction).
  • the width (B2) in the direction (X direction) is increased (B1 ⁇ B2).
  • the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260 are attachment surfaces with which the plurality of metal plates 270 come into contact.
  • Through holes 262 for inserting screw rods 272 for fixing each metal plate 270 are provided in the front and rear surfaces 260a and 260b at predetermined intervals.
  • the left and right side surfaces 260c and 260d of the elastic block 260 are formed with wide grooves 260e extending in the vertical direction. By changing the width and depth of the groove 260e, the elasticity of the elastic block 260 can be set to an arbitrary value.
  • the metal plate 270 is formed in a rectangular shape having a width substantially the same as the width of the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260.
  • the metal plate 270 has a pair of holes 270a and 270b through which the screw rod 272 is inserted.
  • the assembly 250 of the waist connecting mechanism 200 includes a plurality of metal plates 270 arranged in a line in the vertical direction, and the screw rod 272 includes the through holes 262 of the elastic block 260 and the metal.
  • the nut 274 is inserted into the holes 270a and 270b of the plate 270 and fixed to the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260, and the elastic block 260 and the plurality of metal plates 270 are integrated.
  • FIG. 7A is a vertical cross-sectional view of the waist connection mechanism 200 as viewed from the side.
  • FIG. 7B is a view of the attachment state of the waist connecting mechanism 200 as seen from the front.
  • the waist connection mechanism 200 is configured such that the upper end mounting bracket 210 is fitted and fixed to the upper socket portion 102 and the lower end mounting bracket 220 is fitted and fixed to the lower socket portion 106.
  • the vertical gaps S of the plurality of metal plates 270 are set to a predetermined dimension (for example, 2 mm to 3 mm).
  • the weight of the upper body of the wearer 12 and the batteries 32 and 34 attached to the waist fastening member 30 and the weight of the control unit 36 acts on the waist connection mechanism 200 disposed on the left and right sides, so that the elastic block 260 is compressed in the vertical direction. Is done. Therefore, the gap S between the metal plates 270 is slightly reduced at the time when the movement assisting device 10 is worn on the wearer 12, but does not change greatly in the normal operation state.
  • the vertical gap between the upper end mounting bracket 210 and the upper socket portion 102 and the vertical clearance between the lower end mounting bracket 220 and the lower socket portion 106 are zero. ing.
  • FIG. 7C is a front view of the attachment state of the waist connecting mechanism 200 when a large load is applied.
  • the weight acting on the waist fastening member 30 is affected by the right leg assist frame portion 54 and the left leg assist via the waist connection mechanism 200. Since it is transmitted to the frame portion 55, the elastic block 260 is compressed with a large load. Therefore, the elastic block 260 swells in a barrel shape in the Y direction, and the gap S between the metal plates 270 becomes zero.
  • the waist connecting mechanism 200 is reinforced by a rigid member 240 having rigidity necessary to support a large load. Therefore, the weight acting on the waist fastening member 30 is supported by the rigid member 240 in which a plurality of rigid metal plates 270 are overlapped.
  • FIG. 7D is a front view of the attachment state of the waist connecting mechanism 200 when the wearer 12 moves the waist in the left-right direction (Y direction).
  • FIG. 7D when the wearer 12 moves his / her waist in the left-right direction (Y direction), the positions of the upper end mounting bracket 210 and the upper socket portion 102 and the lower end mounting bracket 220 and the lower socket portion 106 As the relative position in the left-right direction (Y direction) shifts, the elastic block 260 is elastically deformed so as to bend in the left-right direction (Y direction) around the X axis.
  • the elastic block 260 is set to have a width dimension in the left-right direction (Y direction) smaller than the front-rear direction (X direction), the resistance force in the left-right direction (Y direction) is small. Elastic deformation in the Y direction) can be easily performed.
  • the plurality of metal plates 270 fixed to the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260 have a smaller clearance S on the inner side of the elastic deformation (the side with the smaller radius of curvature) that is the load acting direction of the elastic block 260.
  • the gap S becomes larger outside the elastic deformation of the elastic block 260 (the side with the larger radius of curvature).
  • the gap S becomes zero inside the elastic deformation of the elastic block 260 of the plurality of metal plates 270 (the side with the smaller radius of curvature), and each metal plate The upper and lower ends of 270 come into contact with each other, and elastic deformation in the left-right direction is further restricted.
  • the wearer 12 is restricted by the plurality of metal plates 270 that are in contact with each other in the left-right direction (Y direction) of the waist, so that a large movement that cannot be restored is suppressed.
  • the movement is performed stably.
  • FIG. 7E is a side view of the attachment state of the waist connection mechanism 200 when the wearer 12 moves the waist in the front-rear direction (X direction).
  • FIG. 7E when the wearer 12 moves his / her waist in the front-rear direction (X direction), the positions of the upper end mounting bracket 210 and the upper socket portion 102 and the lower end mounting bracket 220 and the lower socket portion 106 As the relative position in the front-rear direction (X direction) shifts, the elastic block 260 is elastically deformed so as to bend around the Y axis in the front-rear direction (X direction).
  • the elastic block 260 is set to have a width in the front-rear direction (X direction) larger than a width in the left-right direction (Y direction), the resistance force in the front-rear direction (X direction) is increased, and the elasticity is correspondingly increased. Deformation is relatively small.
  • the plurality of metal plates 270 fixed to the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260 have a small clearance S on the front side (side with a small radius of curvature), for example, in the load acting direction of the elastic block 260.
  • the gap S increases on the rear side (the side with the larger radius of curvature) of the elastic block 260.
  • the wearer 12 is restricted by the plurality of metal plates 270 in which the movement of the waist in the front-rear direction (X direction) is in contact with the vertical direction, and as a result, the movement of the waist is stably performed.
  • FIG. 8A is a view of the modified waist connection mechanism 200A as viewed from the front.
  • the shape of the plurality of metal plates 270 is not rectangular, the upper end portion is formed as an arc-shaped convex portion 270c, and the lower end portion is an arc-shaped concave portion 270d. Is formed. Since the curvature radii of the convex portion 270c and the concave portion 270d are formed to be the same, it is possible to abut on each other at the arc-shaped portion. A gap S is formed between the metal plates 270.
  • the upper end of the metal plate 270 located at the uppermost stage and the lower end of the metal plate 270 located at the lowermost stage are formed in a straight line in the horizontal direction.
  • FIG. 8B is a front view of the attachment state of the waist connecting mechanism 200A when a large load is applied.
  • the weight acting on the waist fastening member 30 is affected by the right leg assist frame portion 54 and the left leg assist via the waist coupling mechanism 200A. Since it is transmitted to the frame portion 55, the elastic block 260 is compressed with a large load. Therefore, the elastic block 260 swells in a barrel shape in the Y direction, and the gap S between the metal plates 270 becomes zero.
  • the plurality of metal plates 270 fixed to the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260 have a convex portion 270c and a concave portion 270d formed in an arc shape at the upper and lower ends as the elastic block 260 is compressed.
  • the convex portion 270c and the concave portion 270d are connected to each other so as to be rotatable in the Y direction.
  • the waist connecting mechanism 200 is reinforced by the rigid member 240 having rigidity necessary to support a large load. Therefore, the weight acting on the waist fastening member 30 is supported by the rigid member 240 in which a plurality of rigid metal plates 270 are overlapped.
  • FIG. 8C is a front view of the attachment state of the waist connection mechanism 200A when the wearer 12 moves the waist in the left-right direction (Y direction).
  • the positions of the upper end mounting bracket 210 and the upper socket portion 102 and the lower end mounting bracket 220 and the lower socket portion 106 As the relative position in the left-right direction (Y direction) shifts, the elastic block 260 is elastically deformed so as to bend in the left-right direction (Y direction) around the X axis.
  • the plurality of metal plates 270 fixed to the front and rear surfaces 260a and 260b of the elastic block 260 are inclined in the Y direction of elastic deformation in a state where the convex portion 270c and the concave portion 270d are in contact with the elastic deformation of the elastic block 260. To do. Even in this elastically deformed state, a large load can be supported between the metal plates 270 by the contact between the convex portions 270c and the concave portions 270d.
  • either one of the protrusions 270e in the front-rear direction (X direction) of the recess 270d is a protrusion with respect to the protrusion 270c between the plurality of metal plates 270. Since it bites into 270c, further elastic deformation in the left-right direction is restricted.
  • the wearer 12 is restricted by the plurality of metal plates 270 that are in contact with each other in the left-right direction (Y direction) of the waist, so that a large movement that cannot be restored is suppressed.
  • the movement is performed stably.
  • the operation of the waist coupling mechanism 200A when the wearer 12 moves the waist in the front-rear direction (X direction) is the same as in FIG.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing the waist connecting mechanism of the second embodiment.
  • the waist connection mechanism 300 according to the second embodiment includes an upper end mounting bracket 310 that is fitted and fixed to the upper socket portion 102 of the waist fastening member 30, and a lower socket portion formed on the upper portion of the housing 104.
  • 106 a lower end mounting bracket 320 fitted and fixed to 106, a laminated rubber 330 as an elastic member, and a fastening member 340 (rigid member) penetrating the laminated rubber 330 in the vertical direction.
  • the upper end mounting bracket 310 has a recess 312 having a rectangular opening into which the upper end of the laminated rubber 330 is inserted on the lower surface side, and a pair of mounting screws 110 for fixing to the upper socket portion 102 on the side surfaces.
  • a hole 314 is provided, and a pair of fastening holes 316 through which the metal wire 342 of the fastening member 340 is inserted is provided on the upper surface.
  • the lower end mounting bracket 320 has the same configuration as the upper end mounting bracket 310, has a recess 322 into which the lower end of the laminated rubber 330 is inserted on the upper surface side, and mounting screws 110 for fixing to the lower socket portion 106 on the side surface.
  • a pair of holes 324 to be inserted are provided, and a pair of fastening holes 326 through which the metal wires 342 of the fastening member 340 are inserted are provided on the lower surface.
  • the laminated rubber 330 has a configuration in which a plurality of rubber plates are stacked, and has a pair of through holes 332 that penetrate from the upper surface toward the lower surface.
  • the fastening member 340 includes a metal wire 342 that is inserted into the through hole 332 of the laminated rubber 330 and a large-diameter head 344 that fits into the fastening hole 316 of the upper end fitting 310.
  • the metal wire 342 is formed of, for example, a piano wire, and can be bent with elastic deformation of the laminated rubber 330 and has a strength capable of supporting a large weight (tension).
  • FIG. 10A is a vertical cross-sectional view of the attachment state of the waist connecting mechanism 300 according to the second embodiment when viewed from the side.
  • FIG. 10B is a view of the attachment state of the waist connecting mechanism 300 as seen from the front.
  • the laminated rubber 330 includes a plurality of rubber plates 350 (350 1 to 350 n ) formed in a plate shape and a thin metal plate (rigid member) 360 (360 1 to 360 n). ) Are alternately stacked, and the stacked state is maintained by the metal wires 342 inserted through the through holes 332.
  • the number of layers of the rubber plates 350 (350 1 to 350 n ) and the metal plates 360 (360 1 to 360 n ) can be adjusted to, for example, the number according to the physique of the wearer 12. Accordingly, by appropriately selecting the number of layers according to the distance between the upper socket portion 102 of the waist fastening member 30 and the lower socket portion 106 formed on the upper portion of the housing 104, the height suitable for the body shape of the wearer 12 can be obtained. It is possible to set.
  • the elasticity of the rubber material itself of the rubber plate 350 can be changed, but as other methods, It is also possible to set by selecting a combination of the thickness of the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ) or the metal plate 360 (360 1 to 360 n ) and the number of laminated layers.
  • the fastening member 340 is provided at a position where it does not interfere with the mounting screw 110, and the metal wire 342 is inserted into the through hole 332 of the laminated rubber 330 and the head 344 is fitted into the fastening hole 316 of the upper end mounting bracket 310. Stopped. The tip of the metal wire 342 is inserted into the fastening hole 326 of the lower end mounting bracket 320 and fixed to the fixing member 370 having a larger diameter than the metal wire 342 on the lower surface side of the lower end mounting bracket 320 by welding or bonding.
  • the laminated rubber 330 can be bent in the X direction and the Y direction by elastic deformation of the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ) according to the movement of the leg and waist of the wearer 12, and is inserted into the through hole 332.
  • the original state (the state shown in FIG. 10A) is restored by the spring force of the metal wire 342.
  • FIG. 10C is a front view of the attachment state of the waist connecting mechanism 300 when a large load is applied.
  • the weight acting on the waist fastening member 30 is affected by the right leg assist frame portion 54 and the left leg assist via the waist connection mechanism 300. Since it is transmitted to the frame portion 55, the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ) of the laminated rubber 330 is compressed by a large load, and the peripheral edge swells sideways. Therefore, the laminated rubber 330 does not compress the metal plate 360 (360 1 to 360 n ), and the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ) is greatly deformed by receiving the compression load on the entire upper and lower surfaces. It is preventing.
  • the waist connecting mechanism 300 is reinforced by a metal plate 360 (360 1 to 360 n ) and a metal wire 342 having rigidity necessary to support a large load. Therefore, the weight acting on the waist fastening member 30 is supported by the rigid metal plate 360 (360 1 to 360 n ) and the metal wire 342.
  • FIG. 10D is a front view of the attachment state of the waist connection mechanism 300 when the wearer 12 moves the waist in the left-right direction (Y direction).
  • Y direction the left-right direction
  • the position of the upper end mounting bracket 210 and the upper socket portion 102 and the lower end mounting bracket 220 and the lower socket portion 106 As the relative position in the left-right direction (Y direction) shifts, the laminated rubber 330 deforms so as to bend in the left-right direction (Y direction) around the X axis.
  • the laminated rubber 330 is set to have a width in the left-right direction (Y direction) smaller than a width in the front-rear direction (X direction), the resistance in the left-right direction (Y direction) is small, and accordingly the left-right direction. Elastic deformation in the (Y direction) can be easily performed.
  • the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ) is compressed in the direction of thinning inside the elastic deformation (the side with the smaller radius of curvature), which is the load acting direction of the laminated rubber 330, and the rubber plate 350 (350 1
  • the outer side of the elastic deformation (up to 350 n ) (the side with the larger radius of curvature) is deformed so as to become thicker under a tensile load. Therefore, the wearer 12 can smoothly move the waist in the left-right direction (Y direction). Further, the metal wire 342 inserted into the laminated rubber 330 is deformed so as not to prevent deformation of the rubber plate 350 (350 1 to 350 n ).
  • the wearer 12 is restricted by the plurality of metal plates 270 that are in contact with each other in the left-right direction (Y direction) of the waist, so that a large movement that cannot be restored is suppressed.
  • the movement is performed stably.
  • FIG. 11A is a perspective view showing a first modification of the second embodiment.
  • the fastening member 340A of Modification 1 is formed in a U shape by connecting the upper ends of two metal wires 342 with a connecting portion 344. Therefore, when the fastening member 340 ⁇ / b> A is assembled to the laminated rubber 330, the two metal wires 342 are inserted through the pair of through holes 332 of the laminated rubber 330 and the connecting portion 344 is brought into contact with the upper surface of the laminated rubber 330. Then, the ends 342 a of the two metal wires 342 protruding from the lower surface of the laminated rubber 330 are coupled to each other. This prevents the metal wire 342 from coming off.
  • the fastening member 340A can be inserted into the laminated rubber 330 easily and in a short time and integrated with the laminated rubber 330.
  • FIG. 11B is a perspective view showing a second modification of the second embodiment.
  • the laminated rubber 330 is provided with through holes 332 at, for example, six locations, and the metal wires 342 are inserted into two or more locations of each through hole 332.
  • the upper end of the metal wire 342 coincides with the upper surface of the laminated rubber 330, and the lower end of the metal wire 342 is formed to coincide with the lower surface of the laminated rubber 330.
  • the metal wire 342 may be inserted into all of the six through holes 332, or the metal wire 342 may be appropriately inserted into three or four of the six through holes 332. is there. Therefore, the number of metal wires 342 to be inserted and the insertion location are selected according to the elasticity and rigidity required for the laminated rubber 330. For example, when the elasticity of the laminated rubber 330 is desired to be increased, the number of inserted metal wires 342 can be reduced, and when the rigidity of the laminated rubber 330 is desired to be increased, the number of inserted metal wires 342 can be increased. become.
  • metal wires 342 having different wire diameters in advance and providing a plurality of through holes 332 having diameters corresponding to the respective wire diameters in the laminated rubber 330, by appropriately providing metal wires 342 having different wire diameters at a plurality of locations.
  • the balance between elasticity and rigidity of the laminated rubber 330 can be changed as appropriate.
  • the number of through holes 332 may be six or more.

Abstract

 本発明に係る装着式動作補助装置のフレーム構造において、腰部連結機構(200)は、上端取付金具(210)が腰締結部材(30)の腰サポート部に固定された上部ソケット部に嵌合固定され、下端取付金具(220)が駆動モータのハウジングの上部に形成された下部ソケット部に嵌合固定される。上端取付金具(210)と下端取付金具(220)との間には、弾性部材(230)と剛性部材(240)とを組み合わせた組立体(250)が配され、腰、脚の動きに応じた弾性変形を行なうと共に、装着者(12)の腰に掛かる重量を支持する構成になっている。腰部連結機構(200)の組立体(250)は、弾性を有する弾性ブロック(260)からなる弾性部材(230)と、複数の金属プレート(270)を上下方向に並設してなる剛性部材(240)とを組み合わせた構成である。

Description

装着式動作補助装置のフレーム構造
 本発明は装着者の動作を補助する装着式動作補助装置のフレーム構造に関する。
 例えば、膝関節の病気により歩行動作が困難であったり、脚の筋力の低下により歩行動作が困難である場合、動作補助具を障害のある脚に装着して歩行動作を補助する装着式動作補助装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
 この装着式動作補助装置は、装着者の意思に基づいて発生する生体電位を検出し、制御部が検出された生体電位信号に基づいてモータを制御する制御信号を生成する構成であるので、モータの駆動力を装着者の脚に装着されたフレーム部材に伝達することによって装着者の歩行動作を補助することが可能になる。
 装着式動作補助装置のフレーム構造は、装着者の脚に沿うように形成され、装着者の腿及び脛の側方に装着される一対のフレーム部材と、一対のフレーム部材を駆動する一対のモータユニット(駆動部)と、装着者の腰に装着される腰締結部材と、装着者の腿に装着されるフレーム部材の上端に設けられた腿駆動用モータユニットと腰締結部材との間を連結する腰部連結機構とを有する。
 また、装着式動作補助装置のフレーム構造は、腰締結部材及び腰部連結機構を介してフレーム部材に装着者の上体に掛かる荷重を支えるように構成されている。例えば、介護を行なう看護士や介護ヘルパに装着されて被介護者をベッドから車椅子に移動させる際に被介護者を両腕で持ち上げた状態で歩行する場合でも耐えられるようにフレーム部材及び腰部連結機構の強度を高めることが検討されている。
 一方、装着者の脚及び腰の動きとしては、前後方向の歩行のための動き(屈曲伸展動作)と、左右方向の動き(開脚動作)と、足首を水平方向に旋回させて足のつま先の方向を変更させる動き(内外転動作)と、腰を旋回させる動き(内外旋動作)がある。そのため、装着者の股関節は、骨格構造が3自由度の動き(X軸回り、Y軸回り、Z軸回り)を行なえるように構成されている。一方、装着式動作補助装置は、装着者の上体及び装着者に掛かる荷重を脚の側方に装着されたフレーム構造によって支える構造である。例えば、装着者が重量物を持ち上げたり、背負ったりする動作を補助することを考慮して、フレームの剛性を高めた場合、股関節の動き(特に開脚動作や内外転動作や内外旋動作)を制限してしまうおそれがある。
 また、装着者が体のバランスを維持するため、上体の重心が足裏面の重心位置と一致するように脚の向きを調整する場合には、上記股関節での3自由度の動きをスムーズに行なう必要がある。ところが、フレーム構造の剛性を高めることによって股関節の動きに対する抵抗力が増大すると、バランス調整をスムーズに行えなくなるおそれがある。
特開2006-204426号公報
 上記のようにフレーム構造において、股関節の自由度を確保すると共に、上下方向の荷重に対する剛性を高める構成のフレーム構造を設計しようとする場合、例えば、腰部連結機構に3自由度の動きを可能とする球面軸受(ボール軸受)構造を用いることが考えられるが、どの方向にも低摩擦で動いてしまうため、上体の重心位置が少しずれただけで上体がふらついてしまい装着者の上体を安定に保つことが難しいという問題が生じるおそれがある。
 また、装着者の上体のふらつきを抑えるため、腰部連結機構の動作方向を1方向に規制してしまうと、腰部連結機構の自由度が低下して装着者の股関節の動きが制限されて左右方向の脚の動きや足のつま先を回動させて移動方向を変更させるような動きがスムーズに行えなくなり、上体のバランスを調整するための柔軟性が損なわれてしまうといった問題が生じるおそれがある。
 本発明は、上記の課題に鑑み、装着者の脚及び腰の動きに応じて腰締結部材とフレームとの間の連結機構が弾性変形すると共に、その重量を安定的に支持する装着式動作補助装置のフレーム構造を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するため、本発明に係る装着式動作補助装置のフレーム構造は、装着者の脚に沿うように装着され、装着者の動作を補助するように駆動部の駆動力を伝達するフレーム部材と、前記フレーム部材の上端を前記装着者の腰に固定する腰締結部材と、前記腰締結部材と前記フレーム部材との間を連結する腰部連結機構とを有する装着式動作補助装置のフレーム構造であって、前記腰部連結機構は、脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容すると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有することを特徴とする。
 本発明によれば、腰部連結機構が装着者の動作に伴う脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容するため、装着者の動作、バランス調整動作を制限することなくスムーズな腰動作を可能とすると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有するため、装着者の上体及び上体に掛かる荷重を安定的に支持することができ、例えば、装着者が重量物を持ち上げる場合でも増加した重量をフレーム構造に伝達して安定的に支持することが可能になる。
本発明の実施例1の装着式動作補助装置のフレーム構造の構成を前側からみた斜視図である。 本発明の実施例1の装着式動作補助装置のフレーム構造の構成を後側からみた斜視図である。 フレーム構造の装着前の状態を示す斜視図である。 腰部連結機構の取付状態を示す斜視図である。 腰部連結機構の取付構造を示す分解斜視図である。 腰部連結機構の組立体の組み立て状態を示す斜視図である。 腰部連結機構の組立体の組立て完了状態を示す斜視図である。 腰部連結機構の取付状態を側方からみた縦断面図である。 腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 大きな荷重が作用した際の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 装着者が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 装着者が腰を前後方向(X方向)に動作させた際の腰部連結機構の取付状態を側面からみた図である。 変形例の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 大きな荷重が作用した際の変形例の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 装着者が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の変形例の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 本発明の実施例2の腰部連結機構を示す分解斜視図である。 実施例2の腰部連結機構の取付状態を側方からみた縦断面図である。 実施例2の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 大きな荷重が作用した際の実施例2の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 装着者が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の実施例2の腰部連結機構の取付状態を正面からみた図である。 実施例2の変形例1を示す斜視図である。 実施例2の変形例2を示す斜視図である。
 以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
 図1は本発明による装着式動作補助装置のフレーム構造の実施例1が適用された構成を前側からみた斜視図である。図2は本発明による装着式動作補助装置のフレーム構造の実施例1が適用された構成を後側からみた斜視図である。
 図1及び図2に示されるように、装着式動作補助装置(以下「動作補助装置」と称する)10は、例えば、骨格筋の筋力低下により歩行が不自由な下肢運動機能障害者、あるいは、歩行運動のリハビリを行う患者などのように自力歩行が困難な人の歩行動作を補助(アシスト)する装置であり、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号(表面筋電位)を検出し、この検出信号に基づいてアクチュエータからの駆動力を付与するように作動する。
 動作補助装置10を装着した装着者12は、自らの意思で歩行動作を行うと、その際に発生した生体信号に応じた駆動トルクがアシスト力として動作補助装置10から付与され、例えば、通常歩行で必要とされる筋力の半分の力で歩行することが可能になる。従って、装着者12は、自身の筋力とアクチュエータ(本実施例では、電動式の駆動モータを用いる)からの駆動トルクとの合力によって全体重を支えながら歩行することができる。
 その際、動作補助装置10は、歩行動作に伴う重心の移動に応じて付与されるアシスト力(モータトルク)が装着者12の意思を反映するように制御している。そのため、動作補助装置10のアクチュエータは、装着者12の意思に反するような抵抗力を与え無いように制御されており、装着者12の動作を妨げないように制御される。
 また、動作補助装置10は、歩行動作以外にも、例えば、装着者12が椅子に座った状態から立ち上がる際の動作、あるいは立った状態から椅子に腰掛ける際の動作も補助することができる。さらには、装着者12が階段を上がったり、階段を下りる場合にもパワーアシストすることができる。特に筋力が弱っている場合には、階段の上り動作や、椅子から立ち上がる動作を行うことが難しいが、動作補助装置10を装着した装着者12は、自らの意思に応じて駆動トルクを付与されて筋力の低下を気にせずに動作することが可能になる。
 ここで、動作補助装置10の構成の一例について説明する。動作補助装置10は、図1及び図2に示されるように、装着者12に装着されるフレーム構造18に駆動部を設けたものである。駆動部としては、装着者12の右側股関節に位置する右腿駆動モータ20と、装着者12の左側股関節に位置する左腿駆動モータ22と、装着者12の右膝関節に位置する右膝駆動モータ24と、装着者12の左膝関節に位置する左膝駆動モータ26とを有する。これらの駆動モータ20,22,24,26は、制御装置からの制御信号により駆動トルクを制御されるDCモータまたはACモータ等で構成される電動モータからなる。また、各駆動モータ20,22,24,26は、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構(駆動部に内蔵)を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。また、駆動モータ20,22,24,26としては、設置スペースが小さく済むように薄型化された超音波モータを用いても良いのは勿論である。
 また、装着者12の腰の周囲に装着されるベルト状の腰締結部材30には、駆動モータ20,22,24,26を駆動させるための電源として機能するバッテリ32,34が取り付けられている。バッテリ32、34は、充電式バッテリであり、装着者12の歩行動作を妨げないように左右に分散配置されている。
 また、装着者12の背面側となる腰締結部材30の後側には、制御ユニット36が取り付けられている。
 そして、動作補助装置10は、装着者12の右腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ38a,38bと、装着者12の左腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ40a,40bと、右膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ42a,42bと、左膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ44a,44bとを有する。
 これらの各生体信号検出センサ38a,38b,40a,40b,42a,42b,44a,44bは、筋電位信号や神経伝達信号などの生体電位信号を皮膚を介して検出する生体信号検出手段であり、微弱電位を検出するための電極(図示せず)を有する。尚、本実施例では、各生体信号検出センサ38a,38b,40a,40b,42a,42b,44a,44bは、電極の周囲を覆う粘着シールにより装着者12の皮膚表面に貼着するように取り付けられる。
 人体においては、脳からの指令によって骨格筋を形成する筋肉の表面にシナプス伝達物質のアセチルコリンが放出される結果、筋線維膜のイオン透過性が変化して活動電位が発生する。そして、活動電位によって筋線維の収縮が発生し、筋力を発生させる。そのため、骨格筋の電位を検出することにより、歩行動作の際に生じる筋力を推測することが可能になり、この推測された筋力に基づく仮想トルクから歩行動作に必要なアシスト力を求めることが可能になる。
 従って、動作補助装置10では、これらの生体信号検出センサ38a,38b,40a,40b,42a,42b,44a,44bによって検出された生体信号に基づいて4個の駆動モータ20,22,24,26に供給する駆動電流を求め、この駆動電流で駆動モータ20,22,24,26を駆動することで、アシスト力が付与されて装着者12の歩行動作を補助するように構成されている。
 装着者の歩行動作による重心移動をスムーズに行うため、脚の裏にかかる荷重を検出する必要がある。そのため、装着者12の左右脚の裏には、床反力センサ50a,50b,52a,52b(図1及び図2中、破線で示す)が設けられている。
 床反力センサ50aは、右脚前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ50bは、右脚後側の荷重に対する反力を検出する。床反力センサ52aは、左脚前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ52bは、左脚後側の荷重に対する反力を検出する。各床反力センサ50a,50b,52a,52bは、例えば、印加された荷重に応じた電圧を出力する圧電素子等で構成される。各床反力センサは、装着者の体重移動に伴う荷重変化、及び装着者12の脚と地面との接地の有無を夫々検出することができる。
 図3はフレーム構造18の装着前の状態を示す斜視図である。図3に示されるように、フレーム構造18は、装着者12の腰に装着される腰締結部材30と、腰締結部材30の右側から下方に設けられた右脚補助フレーム部54と、腰締結部材30の左側から下方に設けられた左脚補助フレーム部55とを有する。腰締結部材30の背面側には、装着者12の腰背面側との隙間をなくして密着するフィッティング部31が取り付けられている。
 右脚補助フレーム部54と左脚補助フレーム部55とは、左右対称に配置されている。各フレーム部は、腰締結部材30に連結された腰部連結機構200と、腰部連結機構200より下方に延在し装着者12の腿側方に沿うように形成された第1フレーム58と、第1フレーム58より下方に延在し装着者12の脛側方に沿うように形成された第2フレーム60と、装着者12の脚の裏(靴を履く場合には、靴底)が載置される第3フレーム62とを有する。
 腰部連結機構200の下端と第1フレーム58の上端との間には、軸受構造を有する第1関節64が配設されている。第1関節64は、腰部連結機構200と第1フレーム58とを回動可能に連結している。第1関節64は、装着者の股関節と一致する高さ位置に設けられる。腰部連結機構200が第1関節64の支持側に締結され、第1フレーム58が第1関節64の回動側に締結されている。第1関節64は、駆動モータ20又は22が内蔵されたモータユニットを有する。第1関節64と駆動モータ20又は22とは外観上一体化されている。
 第1フレーム58の下端と第2フレーム60の上端との間には、軸受構造を有する第2関節66が配設されている。第2関節66は、第2フレーム58と第3フレーム62とを回動可能に連結している。第2関節66は、装着者の膝関節と一致する高さ位置に設けられる。第2フレーム58が第2関節66の支持側に締結され、第3フレーム62が第2関節66の回動側に締結されている。第2関節66は、駆動モータ24又は26が内蔵されたモータユニットを有する。第2関節66と駆動モータ24又は26とは外観上一体化されている。
 第2フレーム60の下端と第3フレーム62の上端との間には、軸受構造を有する第3関節68が配設されている。第3関節68は、第2フレーム60と第3フレーム62とを回動可能に連結している。第3フレーム62の内側には、装着者12の足に装着される靴84が固定されている。
 従って、第1フレーム58及び第2フレーム60は、腰締結部材30に固定された腰部連結機構200に対して第1関節64及び第2関節66を回動支点とする歩行動作を行えるように取り付けられている。すなわち、第1フレーム58及び第2フレーム60は、装着者12の脚と同じ動作を行えるように構成されている。また、第3関節68は、装着者12の足首の側方に位置するように設けられている。そのため、靴84は、第3関節68の回動動作により歩行動作に応じて装着者12の足首と同じように床面(または地面)に対する角度が変化する。
 第1関節64及び第2関節66は、駆動モータ20,22,24,26の回転軸周りの駆動トルクが、ギヤを介して被駆動側となる第1フレーム58、第2フレーム60に伝達されるように構成されている。
 駆動モータ20,22,24,26は、各関節の回動角度を検出する角度センサを有する。この角度センサは、例えば、第1関節64及び第2関節66の回動角度に比例したパルス数をカウントするロータリエンコーダ等で構成される。この角度センサは、各関節の回動角度に応じたパルス数に対応した電気信号をセンサ出力として出力する。
 第1関節64の角度センサは、装着者12の股関節の回動角度に相当する腰締結部材30と第1フレーム58との間の回動角度を検出する。また、第2関節66の角度センサは、装着者12の膝関節の回動角度に相当する第1フレーム58の下端と第2フレーム60との間の回動角度を検出する。
 第1フレーム58の長手方向の中間位置には、装着者12の腿に締結されるベルト状の腿締結部材78が取り付けられている。腿締結部材78の内面側には、装着者12の腿との隙間をなくして密着するフィッティング部79が取り付けられている。
 第2フレーム60の長手方向の中間位置には、装着者12の膝下の脛に締結されるベルト状の脛締結部材80が取り付けられている。脛締結部材80の内面側には、装着者12の脛との隙間をなくして密着するフィッティング部81が取り付けられている。
 従って、駆動モータ20,22,24,26で発生された駆動トルクは、ギヤを介して第1フレーム58、第2フレーム60に伝達され、その駆動トルクはさらに腿締結部材78、脛締結部材80を介して装着者12の脚にアシスト力として伝達される。
 第2フレーム60の下端には、第3関節軸68を介して靴84が回動可能に連結されている。第1フレーム58及び第2フレーム60は、装着者12の脚の長さに応じた長さに調整されている。
 各フレーム58,60,62は、夫々ジュラルミン等の軽量化された金属材の周囲を弾性を有する樹脂材で覆うように構成されている。これらのフレーム58,60,62により、装着者12の上体及び腰締結部材30に取り付けられたバッテリ32,34、制御ユニット36等の重量を支えることができる。すなわち、動作補助装置10は、バッテリ32,34、制御ユニット36及びフレーム構造18の重量が装着者12に作用しないように構成されている。したがって、動作補助装置10は、装着者12に余計な荷重を与えないように取り付けられる。
 腰締結部材30は、装着者の腰後部(背面)に当接するフィッティング部31を支持する腰サポート部100と、腰サポート部100の両端にヒンジを介して連結されたベルト120,130と、一方のベルト120の端部に取り付けられたバックル140と、他方のベルト130の端部に取り付けられた係止用金具142とを有する。
 腰締結部材30を装着者12の腰に装着する際は、補強部100の内側に設けられたフィッティング部31に装着者12の腰の背面側を当接させた状態で、バックル140の挿入口に係止用金具142を挿入して係止させる。そして、ベルト120,130の長さを装着者12のお腹の大きさに応じた長さに調整する。これにより、腰締結部材30は、装着者12の腰回りの外周にほぼ密着した状態となる。バックル140は、自動車のシートベルトと同様な構成を有している。バックル140の係止解除部を操作することにより係止用金具142の係止を解除することができるように構成されている。
 次に、本発明の要部を構成する腰部連結機構200の構成について説明する。図4は腰部連結機構200の取付状態を示す斜視図である。図5は腰部連結機構200の取付構造を示す分解斜視図である。
 図4及び図5に示されるように、腰部連結機構200の上端取付金具210は、腰締結部材30の腰サポート部100に固定された上部ソケット部102に嵌合固定される。腰部連結機構200の下端取付金具220は、駆動モータ20又は22のモータユニットのハウジング104の上部に形成された下部ソケット部106に嵌合固定される。上端取付金具210と下端取付金具220との間には、弾性部材230と剛性部材240とを組み合わせた組立体250が配設されている。組立体250は、腰、脚の動きに応じた弾性変形を行なうと共に、装着者12の腰に掛かる重量を支持する構成を有する。
 上部ソケット部102は金属製である。上部ソケット部102の下端面には、上端取付金具210の輪郭形状に対応する長方形の開口を有する嵌合用凹部が形成されている。上部ソケット部102の側面には、上端取付金具210の締結用孔212と連通する貫通孔102aが形成されている。腰部連結機構200の上端取付金具210は、上部ソケット部102の嵌合用凹部に下方から挿入され、上部ソケット部102の外側から締結用孔212及び貫通孔102aを挿通する取付ネジ110により、上端取付金具210は上部ソケット部102に締結される。
 下部ソケット部106は金属製である。下部ソケット部106の上端面には、下端取付金具220の輪郭形状に対応する長方形の開口を有する嵌合用凹部が形成されている。下部ソケット部106の側面には、下端取付金具220の締結用孔222と連通する貫通孔106aが形成されている。腰部連結機構200の下端取付金具220は、下部ソケット部106の嵌合用凹部に上方から挿入され、下部ソケット部106の外側から締結用孔222及び貫通孔106aを挿通する取付ネジ110により、下端取付金具220は下部ソケット部106に締結される。
 このように、腰部連結機構200は、腰締結部材30の上部ソケット部102と駆動モータ20又は22の下部ソケット部106との間を、柔軟性と剛性とを有する組立体250で連結する構成を有する。そのため、装着者12が歩行動作を行なうときも、上体のバランスをとるため、脚の向きを調整する動作を行なうときもスムーズに行えると共に、装着者12が重量物を持ち上げる際には腰締結部材30に作用する重量を右脚補助フレーム部54、左脚補助フレーム部55により安定的に支持することが可能になる。
 図6Aは腰部連結機構200の組立体250の組み立て状態を示す斜視図である。図6Bは腰部連結機構200の組立体250の組立て完了状態を示す斜視図である。図6Aに示されるように、腰部連結機構200の組立体250は、弾性部材230と剛性部材240とを組み合わせた構成を有する。弾性部材230は、弾性を有するゴムまたは樹脂材等で構成される弾性ブロック260を有する。また、剛性部材240は、複数の金属プレート270を上下方向に並設させた構成を有する。
 弾性ブロック260は、縦長形状の直方体に成型されている。前後方向(X方向)に垂直な弾性ブロック260の前後面260a,260bの左右方向(Y方向)の幅B1が小さく、左右方向(Y方向)に垂直な弾性ブロック260の側面260c,260dの前後方向(X方向)の幅B2が大きくなるように成型されている(B1<B2)。前後面260a,260bの幅B1と側面260c,260dの幅B2との比は、例えば、B1:B2=1:4(または1:5)程度に設定されている。そのため、腰部連結機構200は、弾性ブロック260の幅狭方向(X軸回り)に撓みやすい構成になっている。
 弾性ブロック260の前後面260a,260bは、複数の金属プレート270が当接する取付面である。各金属プレート270を固定するためのスクリュウロッド272を挿通するための貫通孔262が所定間隔で前後面260a,260bに設けられている。
 弾性ブロック260の左右側面260c,260dには、上下方向に延在する幅広形状の溝260eが形成されている。溝260eの幅及び深さを変更することにより、弾性ブロック260の弾性を任意の値に設定することが可能になる。
 金属プレート270は、弾性ブロック260の前後面260a,260bの幅とほぼ同一の幅を有する長方形に形成されている。金属プレート270は、スクリュウロッド272が挿通される一対の孔270a,270bを有する。
 図6Bに示されるように、腰部連結機構200の組立体250は、複数の金属プレート270が上下方向に1列に並設された状態で、スクリュウロッド272が弾性ブロック260の貫通孔262及び金属プレート270の孔270a,270bに挿通され、ナット274を螺入させることにより弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定され、弾性ブロック260と複数の金属プレート270とが一体化される。
 図7Aは腰部連結機構200の取付状態を側方からみた縦断面図である。図7Bは腰部連結機構200の取付状態を正面からみた図である。図7A及び図7Bに示されるように、腰部連結機構200は、上端取付金具210が上部ソケット部102に嵌合固定され、下端取付金具220が下部ソケット部106に嵌合固定された状態において、複数の金属プレート270の上下方向の隙間Sが所定寸法(例えば、2mm~3mm)に設定されている。装着者12の上体と腰締結部材30に取り付けられているバッテリ32,34及び制御ユニット36の重量が左右両側に配された腰部連結機構200に作用することで弾性ブロック260が上下方向に圧縮される。そのため、各金属プレート270間の隙間Sは、装着者12に動作補助装置10を装着した時点で若干小さくなるが、通常の動作状態で大きく変化することはない。
 また、動作補助装置10の装着時は、上端取付金具210と上部ソケット部102との間の上下方向の隙間、及び下端取付金具220と下部ソケット部106との上下方向の隙間は、ゼロになっている。
 図7Cは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構200の取付状態を正面からみた図である。図7Cに示されるように、例えば、装着者12が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材30に作用する重量が腰部連結機構200を介して右脚補助フレーム部54、左脚補助フレーム部55に伝達されるため、弾性ブロック260が大きな荷重で圧縮される。そのため、弾性ブロック260は、中間部分がY方向に樽状に膨らむと共に、各金属プレート270間の隙間Sは、ゼロになる。
 これにより、弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定された複数の金属プレート270は、弾性ブロック260が圧縮されるのに伴って隣接された各金属プレート27の上下端部が当接し、あたかも一枚の金属板のように連接された形になる。その結果、腰部連結機構200は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する剛性部材240によって補強される。そのため、腰締結部材30に作用する重量は、剛性を有する複数の金属プレート270を重ね合わせた剛性部材240により支持される。
 図7Dは装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の腰部連結機構200の取付状態を正面からみた図である。図7Dに示されるように、装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際は、上端取付金具210、上部ソケット部102の位置と下端取付金具220、下部ソケット部106との左右方向(Y方向)の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック260がX軸回りに左右方向(Y方向)に撓むように弾性変形する。弾性ブロック260は、左右方向(Y方向)の幅寸法が前後方向(X方向)よりも小さく設定されているので、左右方向(Y方向)の抵抗力が小さくなっており、その分左右方向(Y方向)への弾性変形が容易に行える。
 これにより、弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定された複数の金属プレート270は、弾性ブロック260の荷重作用方向となる弾性変形の内側(曲率半径の小さい側)で隙間Sが小さくなると共に、弾性ブロック260の弾性変形の外側(曲率半径の大きい側)で隙間Sが大きくなる。このように、複数の金属プレート270間に隙間Sがあるため、弾性ブロック260の左右方向(Y方向)への変形当初には、弾性ブロック260の動きが複数の金属プレート270によって規制されない。よって、装着者12は、腰を左右方向(Y方向)にスムーズに動作させることができる。
 そして、腰の左右方向(Y方向)の動作が所定以上になると、複数の金属プレート270の弾性ブロック260の弾性変形の内側(曲率半径の小さい側)で隙間Sがゼロになって各金属プレート270の上下端部が当接してそれ以上左右方向への弾性変形が規制される。
 これにより、装着者12は、腰の左右方向(Y方向)の動きが当接状態となった複数の金属プレート270により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
 図7Eは装着者12が腰を前後方向(X方向)に動作させた際の腰部連結機構200の取付状態を側面からみた図である。図7Eに示されるように、装着者12が腰を前後方向(X方向)に動作させた際は、上端取付金具210、上部ソケット部102の位置と下端取付金具220、下部ソケット部106との前後方向(X方向)の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック260がY軸回りに前後方向(X方向)に撓むように弾性変形する。弾性ブロック260は、前後方向(X方向)の幅が左右方向(Y方向)の幅よりも大きく設定されているので、前後方向(X方向)への抵抗力が大きくなっており、その分弾性変形が比較的小さく抑えられる。
 これにより、弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定された複数の金属プレート270は、例えば、弾性ブロック260の荷重作用方向となる前側(曲率半径の小さい側)で隙間Sが小さくなると共に、弾性ブロック260の後側(曲率半径の大きい側)で隙間Sが大きくなる。このように、複数の金属プレート270間に隙間Sがあるため、弾性ブロック260の前後方向(X方向)への変形当初には、弾性ブロック260の動きが複数の金属プレート270によって規制されない。よって、装着者12は、腰を前後方向(X方向)にスムーズに動作させることができる。
 そして、腰の前後方向(X方向)の動作が所定角度以上(但し、左右方向の場合よりも可動範囲が小さい)になると、複数の金属プレート270の弾性ブロック260の弾性変形の内側(曲率半径の小さい側)で隙間Sがゼロになって各金属プレート270の上下端部が当接してそれ以上前後方向への弾性変形が規制される。
 これにより、装着者12は、腰の前後方向(X方向)の動きが上下方向で当接状態となった複数の金属プレート270により規制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
 ここで、腰部連結機構200の変形例について説明する。
 図8Aは変形例の腰部連結機構200Aの取付状態を正面からみた図である。図8Aに示されるように、変形例の腰部連結機構200Aでは、複数の金属プレート270の形状が長方形ではなく、上端部が円弧状の凸部270cに形成され、下端部が円弧状の凹部270dに形成されている。凸部270cと凹部270dの曲率半径は、同一に形成されているので、互いに円弧状部分で当接することが可能である。各金属プレート270間には、隙間Sが形成されている。
 尚、最上段に位置する金属プレート270の上端、及び最下段に位置する金属プレート270の下端は、水平方向に直線状に形成されている。
 図8Bは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構200Aの取付状態を正面からみた図である。図8Bに示されるように、例えば、装着者12が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材30に作用する重量が腰部連結機構200Aを介して右脚補助フレーム部54、左脚補助フレーム部55に伝達されるため、弾性ブロック260が大きな荷重で圧縮される。そのため、弾性ブロック260は、中間部分がY方向に樽状に膨らむと共に、各金属プレート270間の隙間Sは、ゼロになる。
 これにより、弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定された複数の金属プレート270は、弾性ブロック260が圧縮されるのに伴って上下端部の円弧状に形成された凸部270cと凹部270dとが当接し、凸部270cと凹部270dとがY方向に回動可能な連結状態になる。その結果、腰部連結機構200は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する剛性部材240によって補強される。そのため、腰締結部材30に作用する重量は、剛性を有する複数の金属プレート270を重ね合わせた剛性部材240により支持される。
 図8Cは装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の腰部連結機構200Aの取付状態を正面からみた図である。図8Cに示されるように、装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際は、上端取付金具210、上部ソケット部102の位置と下端取付金具220、下部ソケット部106との左右方向(Y方向)の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック260がX軸回りに左右方向(Y方向)に撓むように弾性変形する。
 これにより、弾性ブロック260の前後面260a,260bに固定された複数の金属プレート270は、弾性ブロック260の弾性変形と共に凸部270cと凹部270dとが当接した状態で弾性変形のY方向に傾斜する。この弾性変形の状態でも金属プレート270間は、凸部270cと凹部270dとが当接することで大きな荷重を支えることが可能である。
 そして、腰の左右方向(Y方向)の動作が所定以上になると、複数の金属プレート270間の凸部270cに対し、凹部270dの前後方向(X方向)の両端突起270eの何れかが凸部270cに食い込むようになるため、それ以上左右方向への弾性変形が規制される。
 これにより、装着者12は、腰の左右方向(Y方向)の動きが当接状態となった複数の金属プレート270により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
 また、装着者12が腰を前後方向(X方向)に動作させる際の腰部連結機構200Aの動作は、前述した図7Eの場合と同じなので、その説明は省略する。
 図9は実施例2の腰部連結機構を示す分解斜視図である。図9に示されるように、実施例2の腰部連結機構300は、腰締結部材30の上部ソケット部102に嵌合固定される上端取付金具310と、ハウジング104の上部に形成された下部ソケット部106に嵌合固定される下端取付金具320と、弾性部材としての積層ゴム330と、積層ゴム330を上下方向に貫通する締結部材340(剛性部材)とを有する。
 上端取付金具310は、下面側に積層ゴム330の上端が挿入される長方形状の開口を有する凹部312を有し、側面に上部ソケット部102に固定するための取付ネジ110が挿入される一対の孔314が設けられ、上面に締結部材340の金属ワイヤ342が挿通される一対の締結用孔316が設けられている。
 下端取付金具320は、上端取付金具310と同様な構成であり、上面側に積層ゴム330の下端が挿入される凹部322を有し、側面に下部ソケット部106に固定するための取付ネジ110が挿入される一対の孔324が設けられ、下面に締結部材340の金属ワイヤ342が挿通される一対の締結用孔326が設けられている。
 積層ゴム330は、複数のゴム板を積み重ねた構成であり、上面から下面に向けて貫通する一対の貫通孔332を有する。締結部材340は、積層ゴム330の貫通孔332に挿通される金属ワイヤ342と、上端取付金具310の締結用孔316に嵌合する大径な頭部344とを有する。
 金属ワイヤ342は、例えば、ピアノ線により形成されており、積層ゴム330の弾性変形に伴って撓むことができると共に、大きな重量(張力)も支えられる強度を有する。
 図10Aは実施例2の腰部連結機構300の取付状態を側方からみた縦断面図である。図10Bは腰部連結機構300の取付状態を正面からみた図である。図10A及び図10Bに示されるように、積層ゴム330は、板状に形成された複数のゴム板350(350~350)と、薄い金属板(剛性部材)360(360~360)とを交互に積層した構成であり、貫通孔332に挿通された金属ワイヤ342により積層状態を保持される。
 ゴム板350(350~350)及び金属板360(360~360)の積層数は、例えば、装着者12の体格に応じた数に調整することができる。従って、腰締結部材30の上部ソケット部102とハウジング104の上部に形成された下部ソケット部106との距離に応じて積層数を適宜選択することで、装着者12の体形にあった高さにセッティングすることが可能である。
 また、積層ゴム330の弾性変形量を調整する方法として、例えば、ゴム板350(350~350)のゴム材自体の弾性を変更することも可能であるが、それ以外の方法としては、ゴム板350(350~350)あるいは金属板360(360~360)の厚さと積層数の組み合わせを選択することによってセッティングすることも可能である。
 締結部材340は、取付ネジ110と干渉しない位置に設けられ、金属ワイヤ342を積層ゴム330の貫通孔332に挿通させ、頭部344を上端取付金具310の締結用孔316に嵌合させて係止される。また、金属ワイヤ342の先端は、下端取付金具320の締結用孔326に挿通され、下端取付金具320の下面側で金属ワイヤ342より大径な固定部材370に溶接または接着によって固定される。
 積層ゴム330は、装着者12の脚及び腰の動きに応じてゴム板350(350~350)が弾性変形することによりX方向及びY方向に撓むことができると共に、貫通孔332に挿通された金属ワイヤ342のバネ力により元の状態(図10Aに示す状態)に復帰する。
 図10Cは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構300の取付状態を正面からみた図である。図10Cに示されるように、例えば、装着者12が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材30に作用する重量が腰部連結機構300を介して右脚補助フレーム部54、左脚補助フレーム部55に伝達されるため、積層ゴム330のゴム板350(350~350)が大きな荷重で圧縮され周縁部が側方に膨らむ。そのため、積層ゴム330は、金属板360(360~360)が圧縮されず、圧縮荷重を上下面の全面で受けることにより、ゴム板350(350~350)が大きく変形することを防止している。
 腰部連結機構300は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する金属板360(360~360)と金属ワイヤ342によって補強される。そのため、腰締結部材30に作用する重量は、剛性を有する金属板360(360~360)と金属ワイヤ342により支持される。
 図10Dは装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際の腰部連結機構300の取付状態を正面からみた図である。図10Dに示されるように、装着者12が腰を左右方向(Y方向)に動作させた際は、上端取付金具210、上部ソケット部102の位置と下端取付金具220、下部ソケット部106との左右方向(Y方向)の相対位置がずれるのに伴って積層ゴム330がX軸回りに左右方向(Y方向)に撓むように変形する。積層ゴム330は、左右方向(Y方向)の幅が前後方向(X方向)の幅よりも小さく設定されているので、左右方向(Y方向)の抵抗力が小さくなっており、その分左右方向(Y方向)への弾性変形が容易に行える。
 これにより、積層ゴム330の荷重作用方向となる弾性変形の内側(曲率半径の小さい側)でゴム板350(350~350)が薄くなる方向に圧縮されると共に、ゴム板350(350~350)の弾性変形の外側(曲率半径の大きい側)が引張り荷重を受けて厚くなるように変形する。よって、装着者12は、腰を左右方向(Y方向)にスムーズに動作させることができる。また、積層ゴム330に挿入された金属ワイヤ342は、ゴム板350(350~350)の変形を妨げないように変形する。
 そして、腰の左右方向(Y方向)の動作が所定以上になると、ゴム板350(350~350)の弾性変形の内側(曲率半径の小さい側)での変形が限界に達し、且つ金属ワイヤ342がそれ以上左右方向へ変形できなくなる。
 これにより、装着者12は、腰の左右方向(Y方向)の動きが当接状態となった複数の金属プレート270により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
 ここで、実施例2の変形例について説明する。
 図11Aは実施例2の変形例1を示す斜視図である。図11Aに示されるように、変形例1の締結部材340Aは、2本の金属ワイヤ342の上端を連結部344で連結しており、コ字状に形成されている。そのため、締結部材340Aを積層ゴム330に組み付ける際は、積層ゴム330の一対の貫通孔332に2本の金属ワイヤ342を挿通させ、連結部344を積層ゴム330の上面に当接させる。そして、積層ゴム330の下面から突出した2本の金属ワイヤ342の先端342a同士を互いに結合させる。これで、金属ワイヤ342の抜けが防止される。
 このように、変形例1では、締結部材340Aを簡単且つ短時間で積層ゴム330に挿通させると共に、積層ゴム330と一体化させることができる。
 図11Bは実施例2の変形例2を示す斜視図である。図11Bに示されるように、変形例2では、積層ゴム330に貫通孔332を例えば、6箇所に設け、各貫通孔332のうち2箇所以上に金属ワイヤ342を挿通させる。金属ワイヤ342の上端は積層ゴム330の上面と一致し、金属ワイヤ342の下端は積層ゴム330の下面と一致する長さに形成されている。
 また、6箇所の貫通孔332の全てに金属ワイヤ342を挿通しても良いし、6箇所の貫通孔332のうち3箇所あるいは4箇所に金属ワイヤ342を適宜挿入させる構成とすることも可能である。従って、金属ワイヤ342の挿入本数及び挿入箇所は、積層ゴム330に要求される弾性及び剛性に応じて選択される。例えば、積層ゴム330の弾性を強くしたい場合には、金属ワイヤ342の挿入本数を減らし、積層ゴム330の剛性を強くしたい場合には、金属ワイヤ342の挿入本数を増やすようにセッティングすることが可能になる。
 また、線径の異なる金属ワイヤ342を予め用意し、積層ゴム330に各線径に応じた直径の貫通孔332を複数個設けることで、線径の異なる金属ワイヤ342を複数箇所に適宜設けることにより、積層ゴム330の弾性と剛性のバランスを適宜変更することも可能である。
 尚、貫通孔332の数は、6箇所以上設ける構成としても良いのは勿論である。
 以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
 本国際出願は、2008年9月26日に出願された日本国特許出願2008-248774号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願2008-248774号の全内容をここに本国際出願に援用する。
10 装着式動作補助装置
12 装着者
18 フレーム構造
30 腰締結部材
54 右脚補助フレーム部
55 左脚補助フレーム部
58 第1フレーム
60 第2フレーム
62 第3フレーム
64 第1関節
66 第2関節
68 第3関節
200,200A,300 腰部連結機構
210,310 上端取付金具
220,320 下端取付金具
230 弾性部材
240 剛性部材
250 組立体
260 弾性ブロック
262 貫通孔
270 金属プレート
330 積層ゴム
342 金属ワイヤ
350(350~350) ゴム板
360(360~360) 金属板

Claims (6)

  1.  装着者の脚に沿うように装着され、装着者の動作を補助するように駆動部の駆動力を伝達するフレーム部材と、
     前記フレーム部材の上端を前記装着者の腰に固定する腰締結部材と、
     前記腰締結部材と前記フレーム部材との間を連結する腰部連結機構とを有する装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記腰部連結機構は、脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容すると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有することを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
  2.  請求項1に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記腰部連結機構は、
     脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を行なう弾性部材と、
     垂直方向の荷重を支える剛性部材とを組み合わせたことを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
  3.  請求項2に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成されたことを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
  4.  請求項2に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記剛性部材は、複数の金属部材を上下方向に一列に並設した構成であり、
     前記複数の金属部材は、前記弾性部材の変形に応じて互いに近接された端部同士が当接角度を変更可能に取り付けられていることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
  5.  請求項2に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成された弾性ブロックからなり、
     前記剛性部材は、前記弾性ブロックの前面、後面に当接する複数の金属板を前記弾性ブロックの前後面間を水平方向に貫通するボルト状の締結部材により締結して前記弾性部材と一体化されることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
  6.  請求項2に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
     前記剛性部材は、少なくとも2本の金属ワイヤにより形成され、
     前記弾性部材は、板状に形成され、且つ板状の平面に前記金属ワイヤが垂直方向に挿通される複数の貫通孔を有し、前記平面を当接させて前記金属ワイヤの延在方向に積層されることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
PCT/JP2009/066364 2008-09-26 2009-09-18 装着式動作補助装置のフレーム構造 WO2010035706A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-248774 2008-09-26
JP2008248774A JP5313609B2 (ja) 2008-09-26 2008-09-26 装着式動作補助装置のフレーム構造。

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010035706A1 true WO2010035706A1 (ja) 2010-04-01

Family

ID=42059705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/066364 WO2010035706A1 (ja) 2008-09-26 2009-09-18 装着式動作補助装置のフレーム構造

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5313609B2 (ja)
WO (1) WO2010035706A1 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125155A1 (ja) * 2010-04-02 2011-10-13 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置
JP2011217834A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toyota Motor Corp 歩行補助装具の評価方法及び評価用治具
CN103892989A (zh) * 2014-04-16 2014-07-02 崔建忠 下肢康复训练机器人及其训练方法
CN104188786A (zh) * 2014-09-11 2014-12-10 东南大学 一种基于套索传动的膝关节助力康复装置
CN104721016A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 北京航空航天大学 一种用于下肢康复机器人的3ups并联变胞机构
JP2016073752A (ja) * 2010-06-29 2016-05-12 国立大学法人 名古屋工業大学 歩行支援機
CN105583809A (zh) * 2016-03-07 2016-05-18 江南大学 一种穿戴式起坐辅助装置
CN108081249A (zh) * 2018-02-01 2018-05-29 清远初曲智能科技有限公司 一种基于气电混合动力系统的随行自控助力机械骨骼
CN110063875A (zh) * 2019-05-22 2019-07-30 东北大学 一种用于全身康复训练的外骨骼机器人
EP3581166A1 (en) * 2015-11-26 2019-12-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Frame assembly and motion assistance apparatus including the same
CN110861070A (zh) * 2019-10-14 2020-03-06 中国科学院深圳先进技术研究院 支承组件及外骨骼机器人
CN111941395A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 北京机械设备研究所 一种基于三级缓冲机构的缓冲外骨骼
JP7288623B2 (ja) 2019-09-20 2023-06-08 AssistMotion株式会社 アシストウェア

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101290174B1 (ko) 2011-10-26 2013-07-30 한양대학교 에리카산학협력단 근력 지원용 착용형 로봇
JP5957751B2 (ja) * 2012-02-28 2016-07-27 国立大学法人 筑波大学 多自由度補助装置
US9320636B2 (en) 2012-07-05 2016-04-26 Panasonic Corporation Support device, operation support device, and muscle strength training support device
FR3013586B1 (fr) * 2013-11-27 2016-02-05 Assistive Robotic Technologies Module articule motorise, articulation comprenant plusieurs modules et exosquelette comprenant plusieurs articulations
JP6357627B2 (ja) * 2014-01-30 2018-07-18 国立大学法人 筑波大学 装着式動作補助装置
KR102340447B1 (ko) 2014-12-01 2021-12-17 삼성전자주식회사 지지 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
JP6293653B2 (ja) * 2014-12-26 2018-03-14 本田技研工業株式会社 弾性力発生装置
JP6278890B2 (ja) * 2014-12-26 2018-02-14 本田技研工業株式会社 関節動力発生装置
CN105287169A (zh) * 2015-09-22 2016-02-03 谷林电器(深圳)有限公司 歩行辅助装置
EP3173053A1 (en) 2015-11-26 2017-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Frame assembly and motion assistance apparatus including the same
JP6890407B2 (ja) 2016-12-07 2021-06-18 住友重機械工業株式会社 アシスト装置
JP2018158403A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 株式会社ジェイテクト アシスト装置
WO2019050929A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-14 Aesclepius Corporation SYSTEMS, DEVICES AND METHODS FOR THE THERAPEUTIC LOADING OF AN ARTICULATION
JP6295390B1 (ja) * 2017-09-26 2018-03-14 順一 川田 歩行支援器具
JP6970816B2 (ja) * 2018-04-13 2021-11-24 本田技研工業株式会社 歩行補助装置
CN110936356A (zh) * 2019-12-09 2020-03-31 西安交通大学 一种外骨骼机器人的腰部装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0967956A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Ohbayashi Corp 破壊防止機能付き免震用積層ゴム
JP2000240722A (ja) * 1999-02-23 2000-09-05 Maeda Corp 免震装置
JP2000283203A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Tokai Rubber Ind Ltd ゴム支承体
JP2004344306A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Honda Motor Co Ltd 歩行補助装置
JP2006167313A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Honda Motor Co Ltd 脚体運動補助装具の補助モーメント制御方法
JP2006204426A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置及び制御用プログラム
JP2006320351A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Wacoal Holdings Corp 腰部装具
JP2008220635A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Shibaura Institute Of Technology 歩行支援装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0967956A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Ohbayashi Corp 破壊防止機能付き免震用積層ゴム
JP2000240722A (ja) * 1999-02-23 2000-09-05 Maeda Corp 免震装置
JP2000283203A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Tokai Rubber Ind Ltd ゴム支承体
JP2004344306A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Honda Motor Co Ltd 歩行補助装置
JP2006167313A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Honda Motor Co Ltd 脚体運動補助装具の補助モーメント制御方法
JP2006204426A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置及び制御用プログラム
JP2006320351A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Wacoal Holdings Corp 腰部装具
JP2008220635A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Shibaura Institute Of Technology 歩行支援装置

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125155A1 (ja) * 2010-04-02 2011-10-13 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置
CN102470071A (zh) * 2010-04-02 2012-05-23 丰田自动车株式会社 行走辅助装置
JP5170316B2 (ja) * 2010-04-02 2013-03-27 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置
US8439852B2 (en) 2010-04-02 2013-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Walk assistance device
JP2011217834A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toyota Motor Corp 歩行補助装具の評価方法及び評価用治具
JP2016073752A (ja) * 2010-06-29 2016-05-12 国立大学法人 名古屋工業大学 歩行支援機
CN103892989A (zh) * 2014-04-16 2014-07-02 崔建忠 下肢康复训练机器人及其训练方法
CN104188786A (zh) * 2014-09-11 2014-12-10 东南大学 一种基于套索传动的膝关节助力康复装置
CN104721016A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 北京航空航天大学 一种用于下肢康复机器人的3ups并联变胞机构
EP3581166A1 (en) * 2015-11-26 2019-12-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Frame assembly and motion assistance apparatus including the same
US10596060B2 (en) 2015-11-26 2020-03-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Frame assembly and motion assistance apparatus including the same
CN105583809A (zh) * 2016-03-07 2016-05-18 江南大学 一种穿戴式起坐辅助装置
CN108081249A (zh) * 2018-02-01 2018-05-29 清远初曲智能科技有限公司 一种基于气电混合动力系统的随行自控助力机械骨骼
CN110063875A (zh) * 2019-05-22 2019-07-30 东北大学 一种用于全身康复训练的外骨骼机器人
CN110063875B (zh) * 2019-05-22 2021-05-18 东北大学 一种用于全身康复训练的外骨骼机器人
JP7288623B2 (ja) 2019-09-20 2023-06-08 AssistMotion株式会社 アシストウェア
CN110861070A (zh) * 2019-10-14 2020-03-06 中国科学院深圳先进技术研究院 支承组件及外骨骼机器人
CN111941395A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 北京机械设备研究所 一种基于三级缓冲机构的缓冲外骨骼

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010075548A (ja) 2010-04-08
JP5313609B2 (ja) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5313609B2 (ja) 装着式動作補助装置のフレーム構造。
US11642271B2 (en) Modular and minimally constraining lower limb exoskeleton for enhanced mobility and balance augmentation
JP5075759B2 (ja) 歩行補助装置
JP4112430B2 (ja) 歩行補助装置
US6966882B2 (en) Active muscle assistance device and method
JP3530959B2 (ja) 平地歩行、階段歩行の電動補助装置
JP5979703B2 (ja) 装着式動作補助装置
JP3985001B2 (ja) 歩行補助装置用大腿部装具
JP5061285B2 (ja) 生体運動支援装置
KR100810004B1 (ko) 인체하지 착용형 근력지원로봇
CN112370305B (zh) 一种下肢康复训练外骨骼机器人
JP4112543B2 (ja) 歩行補助装置
Ikehara et al. Development of closed-fitting-type walking assistance device for legs and evaluation of muscle activity
JP5493143B2 (ja) 装着補助具
KR102369074B1 (ko) 착용형 보조장치
KR102217337B1 (ko) 탄성기어유닛 및 이를 구비하는 관절 구동기
KR101058436B1 (ko) 자기유변유체 댐퍼를 이용한 보행 보조 기구
US20230270616A1 (en) Wearable motion assistance device
KR102243557B1 (ko) 탄성기어유닛 및 이를 구비하는 관절구동기
KR20120053894A (ko) 착용식 로봇 구조
US20230007984A1 (en) Self-Aligning Mechanisms in Passive and Powered Exoskeletons
KR101787560B1 (ko) 리덕션유닛이 구비된 보행보조장치
JP2018161288A (ja) 動作補助装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09816121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09816121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1