WO2012091038A1 - 装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラム - Google Patents

装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラム Download PDF

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博志 田中
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    • A61H2230/605Muscle strain, i.e. measured on the user, e.g. Electromyography [EMG] used as a control parameter for the apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a wearable motion assist device, and more particularly to a wearable motion assist device that assists or substitutes for the motion of the wearer, its interface device, and program.
  • a wearable motion assist device worn by a user (hereinafter referred to as “wearer”) is known (for example, Patent Document 1, Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a wearable motion assist device (hereinafter simply referred to as “motion assist device”) worn by a user (hereinafter referred to as “wearer”) is known (for example, Patent Document 1, Non-Patent Document 1).
  • the motion assisting device includes a myoelectric potential sensor (biological signal detection means) that detects a myoelectric potential signal accompanying the muscle activity of the wearer, a joint angle detection means that detects angular displacement of each joint of the wearer, and a wearer.
  • a drive source such as a drive motor that applies torque as an assist force and a control unit that controls the drive source are provided.
  • control unit appropriately controls the drive motor based on the detection result by the myoelectric potential sensor and the detection result by the joint angle detection unit, so that it is suitable for the wearer's intention and suitable for the current operation. Torque can be applied to the wearer.
  • the object of the present invention is to provide a wearable motion assisting device, its interface device, and a program that can easily set parameters.
  • a wearable movement assist device includes a drive source that applies power to a wearer, a first detection unit that detects a biopotential signal associated with the muscle activity of the wearer, Second detection means for detecting an angle of a joint, and signal processing including filtering and amplification on the bioelectric potential signal, and generating power corresponding to the bioelectric potential signal after the signal processing in the drive source
  • First control means for generating a first command signal for storing, a first storage means for storing a reference parameter of the wearer's joint angle corresponding to a phase constituting a task for classifying the wearer's movement pattern;
  • the joint angle detected by the second detection means is compared with the reference parameter to identify the phase of the wearer's movement pattern, and power corresponding to this phase is generated in the drive source.
  • a second control unit for generating a second command signal for generating a combined command signal by combining the first command signal and the second command signal, and a drive current based on the combined command signal.
  • Generating means for generating and supplying to the drive source, and the response speed of the change in power applied to the wearer with respect to the strength of the power applied by the drive source to the wearer or the change in the bioelectric potential signal.
  • Display means having a screen for displaying a corresponding first coordinate axis; input means for inputting designation of an arbitrary position in the screen; third detection means for detecting coordinates of the designated position; Corresponding to the coordinates detected from the parameter table, second storage means for storing a parameter table for defining a correspondence relationship between the coordinates of the signal processing parameters in the first control means Extracting parameters extracted parameters are those comprising setting means for setting said first control means.
  • An interface device of a wearable movement assist device includes a drive source that applies power to a wearer, a first detection unit that detects a bioelectric potential signal associated with the muscle activity of the wearer, Second detection means for detecting the angle of the joint of the wearer, signal processing including filtering and amplification on the bioelectric potential signal, and power corresponding to the bioelectric potential signal after the signal processing is applied to the drive source
  • First control means for generating a first command signal to be generated at a time, and a first storage for storing a reference parameter of the joint angle of the wearer corresponding to a phase constituting a task for classifying the wearer's movement pattern Means, the joint angle detected by the second detecting means, and the reference parameter are compared, the phase of the wearer's movement pattern is specified, and the power corresponding to this phase is determined.
  • Second control means for generating a second command signal to be generated by the drive source, combining means for generating a combined command signal by combining the first command signal and the second command signal, and the combined command signal Generating means for generating a driving current based on the driving means and supplying the driving source to the driving source; second storing means for storing a parameter table that defines the correspondence between coordinates and the parameters of the signal processing in the first control means;
  • An interface device that accepts an instruction to adjust the power to a wearable motion assisting device, comprising: a parameter corresponding to a given coordinate is extracted from the parameter table; and a setting unit that sets the extracted parameter in the first control unit.
  • Display means having a screen for displaying coordinate axes corresponding to the strength of power applied to the wearer by the drive source; Input means for inputting designation of an arbitrary position, third detection means for detecting the coordinates of the designated position, and communication means for transmitting the detected coordinates to the setting means. .
  • An interface program for a wearable movement assist device includes a drive source for applying power to a wearer, first detection means for detecting a biopotential signal associated with the wearer's muscle activity, Second detection means for detecting the angle of the joint of the wearer, signal processing including filtering and amplification on the bioelectric potential signal, and power corresponding to the bioelectric potential signal after the signal processing is applied to the drive source
  • First control means for generating a first command signal to be generated at a time, and a first storage for storing a reference parameter of the joint angle of the wearer corresponding to a phase constituting a task for classifying the wearer's movement pattern
  • a phase of the movement pattern of the wearer is identified by comparing the reference angle with the joint angle detected by the second detection means, and according to this phase
  • Second control means for generating a second command signal for causing the drive source to generate force
  • a combining means for generating a combined command signal by combining the first command signal and the second command signal
  • FIG. 1 is a block diagram showing a control system of a wearable movement assist device according to an embodiment of the present invention.
  • the wearable motion assisting device 100 includes a biopotential signal detection means 101, a joint angle detection means 103, a center of gravity position detection means 104, a control device 110, a parameter setting device 120, a drive signal generation means 131, a drive source (actuator) 132, and an interface.
  • a device 140 is provided.
  • the wearer 1 is a person who wears the wearable movement assist device 100.
  • the bioelectric potential signal detection means 101 detects a myoelectric potential corresponding to the muscular strength generated by the wearer 1. When a person tries to move, the intention is an electrical signal that is transmitted from the brain to the muscles through the nerves in the body. At this time, the biopotential signal detection means 101 detects a biopotential signal generated on the skin surface.
  • the joint angle detection means 103 detects the joint angle corresponding to the operation of the wearer 1 and outputs it to the control device 110.
  • the center-of-gravity position detecting means 104 detects the center-of-gravity position according to the operation of the wearer 1 and outputs it to the control device 110.
  • the control device 110 includes an optional control unit 111, an autonomous control unit 112, a data storage unit 113, and a command signal synthesis unit 114.
  • the optional control unit 111 performs signal processing including filter processing (smoothing processing) and amplification on the biopotential signal (myoelectric potential signal) detected by the biopotential signal detection unit 101. Then, the voluntary control means 111 generates a voluntary command signal for causing the drive source (actuator) 132 to generate power according to the intention of the wearer 1 using the bioelectric potential signal subjected to the signal processing.
  • Signal processing parameters such as a filter processing cutoff frequency (time constant) and amplification gain are set by the parameter setting device 120. The parameter setting method will be described later.
  • the data storage unit 113 stores a reference parameter database for identifying the task phase of the wearer 1 and assist parameters for assisting the movement of the wearer 1 according to the identified phase.
  • a task is a classification of human main motion patterns.
  • a phase is a series of minimum operation units constituting each task.
  • Fig. 2 shows an example of each task and each phase stored in the reference parameter database.
  • the tasks for classifying the movement of the wearer 1 include, for example, the task A having the rising movement data for shifting from the sitting position to the standing position, and the walking movement for the standing wearer 1 to walk.
  • Task B having data
  • task C having sitting motion data for shifting from a standing state to a sitting state
  • task D having stair climbing operation data for climbing up and down the stairs from the standing state are stored in the reference parameter database. Has been.
  • a plurality of phase data is set for each task. For example, in the task B of the walking motion, when the right leg is swung forward from the standing position with the center of gravity on the left leg.
  • Phase B1 having motion data (joint angle, locus of center of gravity position, torque fluctuation, change in bioelectric potential signal, etc.) and phase having motion data when landing the right leg from the front and moving the center of gravity B2
  • Phase B3 with motion data when trying to swing out the left leg from the standing position with the center of gravity on the right leg, and the center of gravity by landing from the state where the left leg is in front of the right leg
  • phase B4 having operation data when moving.
  • a plurality of assist patterns are assigned, and different assists are provided for each assist pattern in the same phase.
  • humans have different walking patterns depending on the size of the body, the state of muscle strength, and the walking speed.
  • the walking pattern varies depending on the purpose of movement (for example, rehabilitation purpose, training purpose, gait improvement purpose, motion (force) assist purpose, etc.). Therefore, the assist that is most naturally felt by each wearer is different, and the assist suitable for the purpose is also different. Therefore, a large number of assist patterns are assigned to each phase so that an optimum assist pattern can be selected from a plurality of assist patterns according to the target assist.
  • the autonomous control means 112 is stored in the data storage means 113 and parameters indicating the wearer's movement state such as the joint angle detected by the joint angle detection means 103 and the gravity center position detected by the gravity center position detection means 104.
  • the task and phase of the operation of the wearer 1 are specified by comparing with the reference parameter.
  • the autonomous control means 112 identifies the phase according to the state of the wearer's movement, the optimum control pattern is selected from the assist patterns assigned to the phase according to the preset purpose.
  • An autonomous command signal is generated for causing the drive source (actuator) 132 to generate power corresponding to the assist pattern.
  • the command signal combining unit 114 combines the optional command signal generated by the optional control unit 111 and the autonomous command signal generated by the autonomous control unit 112 and outputs the combined command signal to the drive signal generating unit 131.
  • the composite ratio of the voluntary command signal and the autonomous command signal may be set in advance for each task phase and stored in the data storage means 113.
  • the composite command signal has a waveform that causes the drive source 132 to generate a power obtained by adding the power by the voluntary control that changes from the start to the end of the operation and the power by the autonomous control for each phase.
  • the drive signal generation means 131 drives the drive source 132 by generating a drive signal (drive current) corresponding to the combined command signal and supplying it to the drive source 132.
  • the drive source 132 gives an assist force (power) corresponding to the drive signal to the wearer 1.
  • the interface device 140 includes a display unit 141, an input unit 142, a coordinate detection unit 143, and a communication unit 144.
  • the interface device 140 receives an instruction about the strength of the assist force and the response speed from the wearer 1 or the like.
  • the display unit 141 displays a coordinate system (coordinate plane) in which the vertical axis (y axis) corresponds to the assist force and the horizontal axis (x axis) corresponds to the response speed.
  • the wearer 1 designates a position with a large value on the vertical axis in the coordinate system to increase the assist force via the input means 142, and designates a position with a small value on the vertical axis in order to reduce the assist force. .
  • the wearer 1 designates a position with a small value on the horizontal axis of the coordinate system (the left side in the figure) when he wants to increase the response speed through the input unit 142 (to increase the response of the assist given).
  • a position with a large value on the horizontal axis (right side in the figure) is designated.
  • the display unit 141 and the input unit 142 are configured by a touch panel, for example.
  • the coordinate detection means 143 detects the coordinates of the position designated via the input means 142.
  • the communication unit 144 transmits the detected coordinates to the parameter setting device 120.
  • the parameter setting device 120 includes parameter setting means 121, data storage means 122, and communication means 123.
  • the communication unit 123 receives the coordinates transmitted from the communication unit 144 of the interface device 140.
  • the data storage unit 122 is a parameter indicating a correspondence relationship between coordinates on the coordinate plane displayed on the display unit 141 and set values of signal processing parameters (amplification gain and filter processing cutoff frequency) in the optional control unit 111. Store the table.
  • FIG. 4 shows an example of a parameter table stored in the data storage unit 122 and corresponding to the coordinate system shown in FIG.
  • G ij indicates an amplification gain set in the voluntary control unit 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • F ij indicates a cutoff frequency of the filter processing set in the voluntary control unit 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • the cutoff frequency F ij of the filter processing set in the voluntary control unit 111 is lowered.
  • the lower the cut-off frequency the more slowly the bioelectric potential signal changes, and the response of the assist force applied to the wearer 1 becomes more stable.
  • the larger the y-coordinate value the larger the amplification gain G ij set in the voluntary control means 111. As the gain increases, the value of the bioelectric potential signal increases and the assist force applied to the wearer 1 also increases.
  • the parameter setting unit 121 extracts a parameter corresponding to the coordinates received by the communication unit 123 from the parameter table stored in the data storage unit 122.
  • the parameter setting unit 121 sets the extracted parameter in the voluntary control unit 111.
  • the data storage unit 122 stores information on a plurality of coordinate systems and touch keys that can be displayed on the display unit 141 of the interface device 140, and a parameter table corresponding to each coordinate system.
  • the data storage unit 122 stores information about the input guide displayed on the coordinates. The input guide will be described later.
  • the communication unit 123 reads information about the coordinate system from the data storage unit 122 and transmits the information to the communication unit 144. Therefore, the interface device 140 can display various coordinate systems and touch keys.
  • the data storage unit 122 can store the coordinate system displayed on the display unit 141 of the interface device 140 at the previous use and the coordinates designated by the wearer 1.
  • the communication unit 123 reads the information of the previous use coordinate system from the data storage unit 122 and transmits it to the communication unit 144 at the start of setting such as when the power is turned on. Therefore, the interface device 140 can display the coordinate system used last time on the display unit 141.
  • Communication between the communication unit 144 and the communication unit 123 may be performed by wireless communication or wired communication.
  • FIG. 5 is a perspective view of the state where the wearable motion assisting device 100 according to this embodiment is worn as seen from the rear side.
  • the wearable movement assist device 100 performs walking motion of a person who is difficult to walk on its own, such as a person with lower limb movement dysfunction who cannot walk due to a decrease in skeletal muscle strength, or a patient who performs rehabilitation of walking movement.
  • a device that assists detects a biological signal (surface myoelectric potential) generated when a muscle force is generated by a signal from the brain, and applies a driving force from an actuator to the wearer 1 based on the detected biological signal. Operates to
  • a driving torque corresponding to the biological signal generated at that time is applied from the motion assisting device 100 as an assisting force.
  • the wearer 1 can walk while supporting the overall weight by the resultant force of his / her muscular strength and the driving torque from the actuator.
  • the motion assisting device 100 controls the assist force applied according to the movement of the center of gravity accompanying the walking motion to reflect the intention of the wearer 1. Therefore, the actuator of the motion assisting device 100 is controlled so as not to apply a load that is against the intention of the wearer 1, and does not hinder the operation of the wearer 1.
  • the motion assisting device 100 includes a waist frame 10, leg frames 11 to 14, fastening belts 21 to 24, power units 31 to 34, myoelectric potential sensors 41 to 44, shoes 51 and 52, and a control unit 60.
  • the operation assisting device 100 includes a power source (not shown) that supplies power to the power units 31 to 34, the control unit 60, and the like.
  • a power source can be attached to the waist frame 10.
  • the waist frame 10 is a frame for supporting the waist of the wearer 1 and is fixed to the body of the wearer 1.
  • the power units 31 and 32 are connected to the waist frame 10 so as to be rotatable with respect to the waist frame 10.
  • the power units 31 and 32 are connected to the power units 33 and 34 via the leg frames 11 and 12.
  • the power units 33 and 34 are connected to the leg frames 11 and 12 so as to be rotatable.
  • the shoes 51 and 52 are connected to the power units 33 and 34 through the frames 13 and 14. Since all the loads of the motion assisting device 100 are supported by the shoes 51 and 52, they do not apply to the wearer 1.
  • the power units 31 to 34 are provided at portions corresponding to the joints of the thigh and the lower leg (hip joint, knee joint).
  • the frames 11 and 12 are provided along the outside of the thigh of the wearer 1, and the frames 13 and 14 are provided along the outside of the shin of the wearer 1. Accordingly, the frames 11 to 14 are configured to perform the same operation as the leg of the wearer 1.
  • the frames 11 and 12 are fastened to the thigh of the wearer 1 by fastening belts 21 and 22. Further, the frames 13 and 14 are fastened under the knee of the wearer 1 by fastening belts 23 and 24.
  • the power units 31 to 34 include drive motors, and the rotation shafts of the drive motors transmit drive torque to the frames 11 to 14 on the driven side via gears. This driving torque is transmitted as an assisting force to the leg of the wearer 1 via the fastening belts 21 to 24.
  • the drive motor has an angle sensor that detects the joint angle.
  • the angle sensor is configured by a local encoder that counts the number of pulses proportional to the joint angle, for example.
  • the angle sensor outputs the detected joint angle to the control unit 60.
  • the power units 31 to 34 correspond to the joint angle detection means 103, the drive signal generation means 131, and the drive source 132 in FIG.
  • the myoelectric potential sensors 41 and 42 are attached to the buttocks of the wearer 1 and detect the surface myoelectric potential of the gluteus medius. Thereby, for example, a myoelectric potential corresponding to the force of kicking backward or the muscle strength when climbing the stairs is detected.
  • the myoelectric potential sensors 43 and 44 are attached to the rear upper side of the wearer 1 and detect the surface potential of the biceps femoris. Thereby, the myoelectric potential according to the muscular force which returns a lower back from a knee is detected.
  • a myoelectric sensor that is attached to the front side of the wearer 1 above the knee, detects a surface myoelectric potential of the quadriceps muscle, and detects a myoelectric potential corresponding to a muscle force that moves downward from the knee. Is also provided.
  • the myoelectric potential sensor outputs the detected myoelectric potential to the control unit 60.
  • the myoelectric potential sensors 41 to 44 correspond to the bioelectric potential signal detecting means 101.
  • the shoes 51 and 52 are provided with insole sensors (not shown).
  • the insole sensor includes, for example, a reaction force sensor that detects a reaction force against the front side and the rear side of the right leg and the left leg.
  • the reaction force sensor is composed of, for example, a piezoelectric element that outputs a voltage corresponding to an applied load, and can detect the position of the center of gravity and the like.
  • the insole sensor outputs the detection result to the control unit 60.
  • the insole sensor corresponds to the gravity center position detection means 104.
  • the wearer 1 can adjust the assisting force and the response speed to be a desired value by using the interface device 140.
  • the control unit 60 corresponds to the control device 110 and the parameter setting device 120.
  • FIG. 6A shows an example of a screen displayed on the touch panel corresponding to the display unit 141 and the input unit 142 of the interface device 140.
  • the touch panel displays a coordinate system (coordinate axes) in which the vertical axis corresponds to the assist force and the horizontal axis corresponds to the response speed.
  • the wearer 1 designates an arbitrary position on the screen
  • the coordinates of the position are detected and transmitted to the parameter setting device 120.
  • the parameter setting device extracts parameters corresponding to the coordinates from the parameter table.
  • a coordinate switching key 601 On the touch panel, a coordinate switching key 601, an input guide switching key 602, an operation selection key 603, a knee joint selection key 604, a hip joint selection key 605 and a determination key 606 are displayed.
  • the coordinate axis to be displayed can be switched by pressing the coordinate switching key 601.
  • the coordinate system as shown in FIG. 6B is switched.
  • the vertical axis (y-axis) corresponds to the assist force
  • the horizontal axis (x-axis) corresponds to the assist front-rear balance.
  • the front-rear balance indicates that the front side (right side in the figure) indicates a strong reaction to the force that moves the joint forward, and the rear side (left side in the figure) indicates that the joint moves backward. Can respond strongly to
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) show suitable regions for each of symptoms A to C.
  • the region of symptom A is a region suitable for a person whose muscle that swings out the leg forward is weak, and assists in the flexion direction of the hip joint and the extension direction of the knee joint so that the leg can be easily swung out forward. Set the assist to to strong.
  • the symptom B region is a region suitable for a person who is in a state where both muscles are weakened before and after, and the knee joint and hip joint assistance of both legs are set to the same level.
  • the area of symptom C is an area suitable for a person who has a weakened force to kick the leg back, and assists in the extension direction of the hip joint and the bending direction of the knee joint so that the leg can be easily kicked back. Set the assist to strong.
  • FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b) having different coordinate systems differ in the position of a suitable region even for the same symptom.
  • the wearer 1 is given an appropriate assisting force by designating an area indicated in the input guide according to his / her symptoms.
  • the knee joint selection key 604 and the hip joint selection key 605 By pressing the knee joint selection key 604 and the hip joint selection key 605, it is possible to individually set the strength of assist for each joint. When the joint is not designated, the knee joint / hip joint assist is set to the same level.
  • the parameter setting unit 121 sets the extracted parameter in the optional control unit 111 as described above.
  • the input guide to be displayed can be switched by pressing the input guide switching key 602.
  • Fig.7 (a) has shown the area
  • the operation selection key 603 By pressing the operation selection key 603, it is possible to select an operation that is a parameter setting target. For example, on the display screen of FIG. 7B, a standing motion or a walking motion can be selected as the motion to be set for the parameter.
  • Step S101 When the power is turned on and the parameter setting operation is started, it is detected whether or not the parameter or the like at the previous use is stored in the data storage means 122 of the parameter setting device 120. If stored, the process proceeds to step S102, and if not stored, the process proceeds to step S103.
  • Step S102 From the data storage means 122, the coordinate system displayed on the display means 141 of the interface device 140 at the previous use, the parameter table used, the parameters, and the like are read.
  • Step S103 A standard coordinate system, a parameter table, parameters, etc. stored in advance are read from the data storage means 122.
  • Step S104 The coordinate system is displayed on the display means 141.
  • the communication unit 123 transmits information such as the coordinate system, the input guide, and the touch key read from the data storage unit 122 in step S102 or S103 to the communication unit 144.
  • the display means 141 displays a coordinate system, an input guide, a touch key, etc. based on the information which the communication means 144 received.
  • Step S105 If the coordinate switching key 601 is pressed, the process proceeds to step S106, and if not, the process proceeds to step S107.
  • Step S106 A different coordinate system is displayed on the display means 141.
  • the communication unit 144 notifies the communication unit 123 that there has been a coordinate switching instruction.
  • the communication unit 123 reads information of a coordinate system different from the coordinate system displayed on the display unit 141 from the data storage unit 122 and transmits the information to the communication unit 144.
  • the display unit 141 displays a different coordinate system based on the information received by the communication unit 144.
  • Steps S105 and S106 are repeated until a desired coordinate system is displayed on the display unit 141.
  • the parameter setting means 121 reads a parameter table corresponding to the coordinate system displayed on the display means 141. For example, when a coordinate system as shown in FIG. 6A is displayed on the display unit 141, a parameter table as shown in FIG. 4 is read.
  • KF ij indicates myopotential amplification (gain) corresponding to the flexion of the knee joint in the voluntary control means 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • KE ij indicates myopotential amplification (gain) corresponding to the extension of the knee joint in the voluntary control means 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • HF ij indicates amplification (gain) of myopotential corresponding to the flexion of the hip joint in the voluntary control unit 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • HE ij indicates myopotential amplification (gain) corresponding to the extension of the hip joint in the voluntary control unit 111 when the input coordinates are (x i , y j ).
  • the parameter setting means 121 may further read a parameter table in which a plurality of assist patterns for the autonomous control means 112 are recorded as shown in FIG. Such a parameter table is prepared for each phase.
  • f 11 (x, y) to f nn (x, y) are functions representing each assist pattern, and represent torque output patterns, joint angle trajectory patterns, and the like.
  • Step S108 If the input guide switching key 602 is pressed, the process proceeds to step S109, and if not, the process proceeds to step S110.
  • Step S109 Different input guides are displayed on the display means 141.
  • the communication unit 144 notifies the communication unit 123 that there has been an input guide switching instruction.
  • the communication unit 123 reads information on an input guide different from the input guide displayed on the display unit 141 from the data storage unit 122 and transmits the information to the communication unit 144. Then, the display unit 141 displays different input guides based on the information received by the communication unit 144.
  • Step S110 If the knee joint selection key 604 / hip joint selection key 605 is pressed, the process proceeds to step S111, and if not, the process proceeds to step S112.
  • Step S111 The amplification gain of the voluntary control means 111 that processes the myoelectric potential corresponding to the joint selected in Step S110 and the cutoff frequency of the filter processing are designated as the parameter setting targets.
  • Step S112 If the operation selection key 603 is pressed, the process proceeds to step S113. If not, the process proceeds to step S114.
  • Step S113 An operation to be set as a parameter is designated.
  • the designated operation is, for example, a walking operation, a standing-up operation, a seating operation, or the like.
  • Step S114 The wearer 1 designates arbitrary coordinates in the coordinate system displayed on the display means 141.
  • Step S115 The coordinate detection means 143 detects the coordinates specified in Step S114. Then, the communication unit 144 transmits the detected coordinates to the communication unit 123.
  • Step S116 The parameter setting unit 121 receives the coordinates detected in Step S115 from the communication unit 123. Then, the parameter setting unit 121 extracts a parameter corresponding to the coordinates with reference to the parameter table.
  • Step S117 If the enter key 606 is pressed, the process proceeds to step S118. If not, the process returns to step S105.
  • Step S118 The parameter setting means 121 sets the parameters extracted in step S116 in the optional control means 111.
  • the wearer can adjust and set assist force, assist balance, reaction speed, and the like by designating desired coordinates in the coordinate system displayed on the interface device 140.
  • the wearer can set the parameter without having specialized knowledge such as how the change amount of the parameter is reflected in the assist force.
  • the interface device of the wearable movement assist device As described above, by using the interface device of the wearable movement assist device according to the present embodiment, it is possible to easily set the parameters of the wearable motion assist device.
  • the cursor is displayed on a liquid crystal screen or the like that is the display unit 141, and the cursor is displayed using the buttons that are the input unit 142. It may be moved to specify coordinates and the like.
  • an adjustment unit 133 that adjusts a synthesis command signal output from the control device 110 is provided between the control device 110 and the drive signal generation unit 131, and the parameter setting device 120 is included in the adjustment unit 133.
  • the amplifier parameters may be set. Even with such a configuration, the strength of the assist can be adjusted.
  • the parameter table is stored in the data storage unit 122, but a function for calculating a parameter may be stored.
  • the parameter setting unit 121 receives coordinates from the interface device 140, the parameter setting unit 121 inputs the x and y values of the coordinates to the function and calculates parameters to be set in the voluntary control unit 111.
  • the display means 141 displays the two axes of the vertical axis and the horizontal axis, but only one axis may be displayed.
  • the display unit 141 displays only the axis for adjusting the strength of the assist force. In that case, it is preferable to store a parameter table corresponding to the coordinates of only one axis in the data storage unit 122.
  • the display unit 141 may display only the axis that adjusts the response speed when the power applied to the wearer 1 changes following the change in the bioelectric potential signal.
  • At least a part of the interface device 140 described in the above-described embodiment may be configured by hardware or software.
  • a program for realizing at least a part of the functions of the interface device 140 is stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, and is read and executed by a computer as shown in FIG. May be.
  • the recording medium is not limited to a removable medium such as a magnetic disk or an optical disk, but may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory.
  • a program that realizes at least a part of the functions of the interface device 140 may be distributed via a communication line (including wireless communication) such as the Internet. Further, the program may be distributed in a state where the program is encrypted, modulated or compressed, and stored in a recording medium via a wired line such as the Internet or a wireless line.
  • a communication line including wireless communication
  • the program may be distributed in a state where the program is encrypted, modulated or compressed, and stored in a recording medium via a wired line such as the Internet or a wireless line.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

 装着式動作補助装置は、動力を付与する駆動源132と、生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行った後の生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させる第1指令信号を生成する随意制御手段111と、関節角度と基準パラメータとを比較して、装着者1のタスクのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させる第2指令信号を生成する自律制御手段112と、前記第1及び第2指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段131と、前記動力の強弱に対応する座標軸を表示する画面を有する表示手段141と、前記画面内の指定された位置の座標を検出する検出手段143と、前記画面内の座標と前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するテーブルから、前記検出された座標に対応するパラメータを抽出し、抽出したパラメータを随意制御手段111に設定する設定手段121と、を備える。

Description

装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラム
 本発明は装着式動作補助装置に係り、特に装着者の動作を補助又は代行する装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラムに関するものである。
 身体障害者や高齢者にとっては、健常者であれば簡単に行える動作でも非常に困難である場合が多い。このため、今日では、これらの人達の動作を補助又は代行するために、種々のパワーアシスト装置の開発が進められている。
 パワーアシスト装置としては、例えば、利用者(以下「装着者」という)に装着される装着式動作補助装置(以下、単に「動作補助装置」という)が知られている(例えば特許文献1、非特許文献1参照)。この動作補助装置は、装着者の筋活動に伴う筋電位信号を検出する筋電位センサ(生体信号検出手段)と、装着者の各関節の角変位を検出する関節角度検出手段と、装着者にアシスト力としてのトルクを付与する駆動モータ等の駆動源と、当該駆動源を制御する制御手段とを備える。
 この動作補助装置では、筋電位センサによる検出結果と、関節角度検出手段による検出結果とに基づいて、制御手段が駆動モータを適宜制御することにより、装着者の意思に応じかつ現動作に適したトルクを当該装着者に付与することができる。
 動作補助装置を装着者に装着させる際には、装着者に所望のアシスト力を付与するために、動作補助装置に種々のパラメータが設定される。パラメータの設定には、パラメータの変化量がアシスト力にどのように反映されるかといった専門的な知識が要求される。そのため、パラメータ設定作業が困難であるという問題があった。
特開2005-230099号公報
Takao Nakai, Suwoong Lee, Hiroaki Kawamoto and Yoshiyuki Sankai, "Development of Power Assistive Leg for Walking Aid using EMG and Linux", Second Asian Symposium on Industrial Automation and Robotics, BITECH, Bangkok, Thailand, May 17-18, 2001
 本発明は、パラメータ設定を容易に行うことのできる装着式動作補助装置、そのインタフェース装置及びプログラムを提供することを目的とする。
 本発明の一態様による装着式動作補助装置は、装着者に対して動力を付与する駆動源と、前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱又は前記生体電位信号の変化に対する前記装着者に付与される動力の変化の応答速度に対応する第1座標軸を表示する画面を有する表示手段と、前記画面内の任意の位置の指定を入力する入力手段と、前記指定された位置の座標を検出する第3検出手段と、前記画面内の座標と、前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応するパラメータを抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、を備えるものである。
 本発明の一態様による装着式動作補助装置のインタフェース装置は、装着者に対して動力を付与する駆動源と、前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、座標と前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、与えられた座標に対応するパラメータを前記パラメータテーブルから抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、を備える装着式動作補助装置に対する前記動力の調整指示を受け付けるインタフェース装置であって、前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱に対応する座標軸を表示する画面を有する表示手段と、前記画面内の任意の位置の指定を入力する入力手段と、前記指定された位置の座標を検出する第3検出手段と、前記検出した座標を前記設定手段に送信する通信手段と、を備えるものである。
 本発明の一態様による装着式動作補助装置のインタフェースプログラムは、装着者に対して動力を付与する駆動源と、前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、座標と前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、与えられた座標に対応するパラメータを前記パラメータテーブルから抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、を備える装着式動作補助装置に対する前記動力の調整指示を受け付けるインタフェース装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱に対応する座標軸を表示手段の画面に表示するステップと、前記画面内の任意の位置の指定を入力するステップと、前記指定された位置の座標を検出するステップと、前記検出した座標を前記設定手段に送信するステップと、をコンピュータに実行させるものである。
 本発明によれば、装着式動作補助装置のパラメータ設定を容易に行うことができる。
本発明の実施形態に係る装着式動作補助装置のブロック図である。 タスク及びフェーズの一例を示す図である。 インタフェース装置の表示画面の一例を示す図である。 パラメータテーブルの一例を示す図である。 同実施形態に係る装着式動作補助装置を装着した状態を後側からみた斜視図である。 インタフェース装置の表示画面の一例を示す図である。 インタフェース装置の表示画面の一例を示す図である。 パラメータ設定方法を説明するフローチャートである。 パラメータテーブルの一例を示す図である。 パラメータテーブルの一例を示す図である。 変形例による装着式動作補助装置のブロック図である。 変形例による装着式動作補助装置を装着した状態を後側からみた斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る装着式動作補助装置の制御系システムを示すブロック図である。装着式動作補助装置100は、生体電位信号検出手段101、関節角度検出手段103、重心位置検出手段104、制御装置110、パラメータ設定装置120、駆動信号生成手段131、駆動源(アクチュエータ)132及びインタフェース装置140を備える。装着者1は、この装着式動作補助装置100を装着した人間である。
 生体電位信号検出手段101は、装着者1が発生する筋力に応じた筋電位を検出する。人が動こうとした場合には、その意思は電気信号となり体内の神経を通じて脳から筋肉へ伝達される。このとき、生体電位信号検出手段101は、皮膚表面に生じる生体電位信号を検出する。
 関節角度検出手段103は、装着者1の動作に応じた関節角度を検出し、制御装置110へ出力する。
 重心位置検出手段104は、装着者1の動作に応じた重心位置を検出し、制御装置110へ出力する。
 制御装置110は、随意制御手段111、自律制御手段112、データ格納手段113及び指令信号合成手段114を有する。
 随意制御手段111は、生体電位信号検出手段101により検出された生体電位信号(筋電位信号)に対して、フィルタ処理(スムージング処理)及び増幅を含む信号処理を行う。そして、随意制御手段111は、信号処理を施した生体電位信号を用いて、装着者1の意思に従った動力を駆動源(アクチュエータ)132に発生させるための随意指令信号を生成する。なお、フィルタ処理のカットオフ周波数(時定数)及び増幅のゲイン等の信号処理のパラメータは、パラメータ設定装置120により設定される。パラメータの設定方法については後述する。
 データ格納手段113は、装着者1のタスクのフェーズを特定するための基準パラメータデータベースと、特定されたフェーズに応じて装着者1の動きをアシストするためのアシストパラメータとを格納する。タスクとは、人間の主要な動作パターンを分類したものである。フェーズとは、各タスクを構成する一連の最小動作単位である。
 図2に、基準パラメータデータベースに格納される各タスク及び各フェーズの一例を示す。
 図2に示されるように、装着者1の動作を分類するタスクとしては、例えば、座位状態から立位状態に移行する立ち上がり動作データを有するタスクAと、立ち上がった装着者1が歩行する歩行動作データを有するタスクBと、立った状態から座位状態に移行する座り動作データを有するタスクCと、立った状態から階段を昇り降りする階段昇降動作データを有するタスクDとが、基準パラメータデータベースに格納されている。
 そして、各タスクには、複数のフェーズデータが設定されており、例えば、歩行動作のタスクBには、左脚に重心を置いて立脚した状態から右脚を前に振り出そうとするときの動作データ(関節角度や重心位置の軌跡、トルクの変動、生体電位信号の変化など)を有するフェーズB1と、右脚を前に出した状態から着地して重心を移すときの動作データを有するフェーズB2と、右脚に重心を置いて立脚した状態から左脚を前に振り出そうとするときの動作データを有するフェーズB3と、左脚を右脚の前に出した状態から着地して重心を移すときの動作データを有するフェーズB4と、が設定されている。
 このように、人間の一般的な動作を分析すると、各フェーズにおける各関節の角度や重心の移動等の典型的な動作パターンが決まっていることが分かる。そこで、人間の多数の基本動作(タスク)を構成する各フェーズについて、典型的な関節角度の変位や重心移動の状態等を経験的に求め、それらを基準パラメータデータベースに格納しておく。
 また、各フェーズについては、複数のパターンのアシストパターンが割り当てられており、同じフェーズでも各アシストパターンで異なったアシストがされる。
 例えば、人間は体の大きさや、筋力の状態などにより、また、歩行速度などによって、異なる歩行パターンを有している。また、動作の目的(例えば、リハビリ目的、トレーニング目的、歩様の改善目的、動作(力の)補助目的等)によっても歩行パターンが異なる。そのため、各装着者によって最も自然に感じられるアシストが異なり、目的に適したアシストも異なる。そのため、目的とするアシストに応じて、複数のアシストパターンの中から、最適なアシストパターンを選択できるように、各フェーズについて多数のアシストパターンが割り当てられている。
 自律制御手段112は、関節角度検出手段103により検出された関節角度及び重心位置検出手段104により検出された重心位置等の装着者の動作の状態をあらわすパラメータと、データ格納手段113に格納された基準パラメータとを比較して、装着者1の動作のタスク及びフェーズを特定する。自律制御手段112は、装着者の動作の状態に応じてフェーズを特定したら、そのフェーズに割り当てられたアシストパターンの中から、予め設定された目的に応じて、最適なアシストパターンを選択し、このアシストパターンに応じた動力を駆動源(アクチュエータ)132に発生させるための自律指令信号を生成する。
 指令信号合成手段114は、随意制御手段111により生成された随意指令信号と、自律制御手段112により生成された自律指令信号とを合成し、合成指令信号を駆動信号生成手段131へ出力する。随意指令信号と自律指令信号との合成比を各タスクのフェーズ毎に予め設定してデータ格納手段113に格納しておいてもよい。
 合成指令信号は、動作の開始から終了まで変化する随意的制御による動力と、フェーズ毎に自律的制御による動力とを加算した動力を駆動源132に発生させる波形を有する。
 駆動信号生成手段131は、合成指令信号に応じた駆動信号(駆動電流)を生成し、駆動源132に供給することにより、駆動源132を駆動する。駆動源132は、駆動信号に応じたアシスト力(動力)を装着者1に付与する。
 インタフェース装置140は、表示手段141、入力手段142、座標検出手段143及び通信手段144を有する。インタフェース装置140は、装着者1等から、アシスト力の強弱や応答速度についての指示を受け付ける。
 例えば、表示手段141が、図3に示すような、縦軸(y軸)がアシスト力に対応し、横軸(x軸)が応答速度に対応する座標系(座標平面)を表示する。装着者1は、入力手段142を介して、アシスト力を大きくしたい場合は座標系における縦軸の値の大きい位置を指定し、アシスト力を小さくしたい場合は縦軸の値の小さい位置を指定する。
 また、装着者1は、入力手段142を介して、応答速度を速くしたい(付与されるアシストの反応を俊敏にしたい)場合は座標系の横軸の値の小さい位置(図中左側)を指定し、応答速度を遅くしたい(付与されるアシストの反応を安定的にしたい)場合は横軸の値の大きい位置(図中右側)を指定する。
 表示手段141及び入力手段142は、例えばタッチパネルで構成される。
 座標検出手段143は、入力手段142を介して指定された位置の座標を検出する。通信手段144は、検出された座標をパラメータ設定装置120へ送信する。
 パラメータ設定装置120は、パラメータ設定手段121、データ格納手段122及び通信手段123を有する。通信手段123は、インタフェース装置140の通信手段144から送信された座標を受信する。
 データ格納手段122は、表示手段141に表示される座標平面における座標と、随意制御手段111における信号処理のパラメータ(増幅のゲイン及びフィルタ処理のカットオフ周波数)の設定値との対応関係を示すパラメータテーブルを格納する。
 図4は、データ格納手段122に格納され、図3に示す座標系に対応するパラメータテーブルの一例を示す。Gijは、入力座標が(x、y)の場合に随意制御手段111に設定する増幅のゲインを示す。また、Fijは、入力座標が(x、y)の場合に随意制御手段111に設定するフィルタ処理のカットオフ周波数を示す。
 例えば、x座標の値が大きい程、随意制御手段111に設定するフィルタ処理のカットオフ周波数Fijを低くする。カットオフ周波数が低い程、生体電位信号の変化は緩やかになり、装着者1に付与されるアシスト力の反応が安定的になる。また、y座標の値が大きい程、随意制御手段111に設定する増幅のゲインGijを大きくする。ゲインが大きい程、生体電位信号の値は大きくなり、装着者1に付与されるアシスト力も大きくなる。
 パラメータ設定手段121は、通信手段123が受信した座標に対応するパラメータをデータ格納手段122に格納されたパラメータテーブルから抽出する。そして、パラメータ設定手段121は、抽出したパラメータを随意制御手段111に設定する。
 また、データ格納手段122は、インタフェース装置140の表示手段141に表示できる複数の座標系やタッチキーについての情報と、各座標系に応じたパラメータテーブルを記憶する。また、データ格納手段122は、座標上に表示する入力ガイドについての情報を記憶する。入力ガイドについては後述する。
 通信手段123は、データ格納手段122から座標系についての情報を読み出し、通信手段144へ送信する。そのため、インタフェース装置140は、様々な座標系やタッチキーを表示することができる。
 また、データ格納手段122は、前回使用時にインタフェース装置140の表示手段141に表示していた座標系や、装着者1に指定された座標を記憶することができる。通信手段123は、電源投入時等の設定開始時に、データ格納手段122から前回使用座標系の情報を読み出し、通信手段144へ送信する。そのため、インタフェース装置140は、表示手段141に前回使用していた座標系を表示することができる。
 通信手段144と通信手段123との通信は、無線通信で行ってもよいし、有線通信で行ってもよい。
 図5は、本実施形態に係る装着式動作補助装置100を装着した状態を後側からみた斜視図である。
 装着式動作補助装置100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、又は、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、検出した生体信号に基づいてアクチュエータからの駆動力を装着者1に付与するように作動する。
 装着式動作補助装置100を装着した装着者1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100から付与される。これにより、例えば、通常歩行で必要とされる半分の力で歩行することが可能になる。従って、装着者1は、自身の筋力と、アクチュエータ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100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が装着者1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100のアクチュエータは、装着者1の意思に反するような負荷を与えないように制御されており、装着者1の動作を妨げない。
 図5に示すように、動作補助装置100は、腰部フレーム10、脚部フレーム11~14、締結ベルト21~24、パワーユニット31~34、筋電位センサ41~44、靴51、52及びコントロールユニット60を有する。また、動作補助装置100は、パワーユニット31~34やコントロールユニット60等に電力を供給する電源(図示せず)を備える。電源は腰部フレーム10に取り付けることができる。
 腰部フレーム10は、装着者1の腰回りを支持するためのフレームであり、装着者1の胴体に固定される。
 腰部フレーム10には、パワーユニット31、32が腰部フレーム10に対して回動自在となるように連結されている。パワーユニット31、32は、脚部フレーム11、12を介してパワーユニット33、34に連結される。パワーユニット33、34は、脚部フレーム11、12に対して回動自在となるように連結されている。
 靴51、52は、フレーム13、14を介してパワーユニット33、34に連結される。動作補助装置100の荷重は全て靴51、52で支えられるため、装着者1にかかることはない。
 パワーユニット31~34は、大腿、下腿それぞれの関節(股関節、膝関節)に該当する部分に設けられる。フレーム11、12は装着者1の腿外側に沿うように設けられ、フレーム13、14は装着者1の脛外側に沿うように設けられる。従って、フレーム11~14は、装着者1の脚と同じ動作を行えるように構成されている。
 フレーム11、12は締結ベルト21、22により、装着者1の腿に締結される。また、フレーム13、14は締結ベルト23、24により、装着者1の膝下に締結される。
 パワーユニット31~34は、駆動モータを含み、駆動モータの回転軸が、ギヤを介して被駆動側となるフレーム11~14に駆動トルクを伝達する。この駆動トルクは、締結ベルト21~24を介して装着者1の脚にアシスト力として伝達される。
 駆動モータは、関節角度を検出する角度センサを有する。角度センサは、例えば、関節角度に比例したパルス数をカウントするローカリエンコーダにより構成される。角度センサは検出した関節角度をコントロールユニット60へ出力する。
 パワーユニット31~34は、図1における関節角度検出手段103、駆動信号生成手段131及び駆動源132に相当する。
 筋電位センサ41、42は、装着者1の尻に貼着され、大殿筋の表面筋電位を検出する。これにより、例えば、後ろに蹴る力や階段を昇るときの筋力に応じた筋電位が検出される。
 筋電位センサ43、44は、装着者1の膝上後側に貼着され、大腿二頭筋の表面電位を検出する。これにより、膝から下を後ろに戻す筋力に応じた筋電位が検出される。
 また、図示していないが、装着者1の腿の付け根部分前側に貼着され、腸腰筋の表面筋電位を検出することにより、脚を前に出すときの筋力に応じた筋電位を検出する筋電位センサ、及び、装着者1の膝上前側に貼着され、大腿四頭筋の表面筋電位を検出し、膝から下を前に出す筋力に応じた筋電位を検出する筋電位センサも設けられている。
 筋電位センサは、検出した筋電位をコントロールユニット60へ出力する。筋電位センサ41~44は、生体電位信号検出手段101に相当する。
 靴51、52には中敷センサ(図示せず)が設けられている。中敷センサは、例えば、右脚、左脚の前側、後側に対する反力を検出する反力センサを含む。反力センサは、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からなり、重心位置等を検出することができる。中敷センサは、検出結果をコントロールユニット60へ出力する。中敷センサは、重心位置検出手段104に相当する。
 装着者1は、上述したように、インタフェース装置140を用いて、アシスト力や応答速度が所望の値となるように調整することができる。コントロールユニット60は、制御装置110及びパラメータ設定装置120に相当する。
 次に、インタフェース装置140を用いたアシスト力等の調整方法について説明する。図6(a)にインタフェース装置140の表示手段141及び入力手段142に相当するタッチパネルに表示される画面の例を示す。図6(a)に示すように、タッチパネルには、縦軸がアシスト力に対応し、横軸が応答速度に対応する座標系(座標軸)が表示される。
 装着者1が画面上の任意の位置を指定すると、その位置の座標が検出され、パラメータ設定装置120へ送信される。パラメータ設定装置は、上述したように、パラメータテーブルから、座標に対応したパラメータを抽出する。
 タッチパネルには、座標切り換えキー601、入力ガイド切り換えキー602、動作選択キー603、膝関節選択キー604、股関節選択キー605及び決定キー606が表示される。
 座標切り換えキー601を押圧することで、表示される座標軸を切り換えることができる。例えば、図6(a)の表示画面で座標切り換えキー601を押圧することで、図6(b)に示すような座標系に切り換わる。図6(b)に示す座標系は、縦軸(y軸)がアシスト力に対応し、横軸(x軸)がアシストの前後バランスに対応する。前後バランスは、前側(図中右側)を指示することで、関節を前方向に動かす力への反応を強くでき、後側(図中左側)を指示することで、関節を後方向に動かす力への反応を強くできる。
 タッチパネルには、入力ガイドとして装着者1の症状や状態に適した領域が表示される。図6(a)、(b)には症状A~Cの各々に好適な領域が示されている。
 症状Aの領域は、脚を前に振り出す筋肉が衰えている状態の人に適した領域であって、脚を前に振り出しやすいように、股関節の屈曲方向へのアシスト及び膝関節の伸展方向へのアシストを強く設定する。
 症状Bの領域は、前後の別なく両方の筋肉が衰えている状態の人に適した領域であって、両脚の膝関節及び股関節のアシストを同程度のレベルに設定する。
 症状Cの領域は、脚を後ろに蹴り出す力の衰えている状態の人に適した領域であって、脚を後ろに蹴り出しやすいように、股関節の伸展方向のアシスト及び膝関節の屈曲方向のアシストを強く設定する。
 図6(a)、(b)からわかるように、座標系の異なる図6(a)と図6(b)とでは、同じ症状でも好適な領域の位置は異なる。装着者1は、自らの症状に合わせて、入力ガイドに示された領域を指定することで、適切なアシスト力が付与される。
 膝関節選択キー604、股関節選択キー605を押圧することで、それぞれの関節に対するアシストの強さ等を個別に設定することができる。関節の指定がない場合は、膝関節/股関節のアシストは同程度のレベルに設定される。
 決定キー606を押圧すると、上述したように、パラメータ設定手段121が、抽出したパラメータを随意制御手段111に設定する。
 入力ガイド切り換えキー602を押圧することで、表示される入力ガイドを切り換えることができる。例えば、図7(a)は、入力ガイドとして、自力歩行の能力に応じた領域を示している。図7(a)の表示画面で入力ガイド切り換えキー602を押圧することで、図7(b)に示すように、目的とする動作に応じた入力ガイドが示される。
 動作選択キー603を押圧することで、パラメータの設定対象となる動作を選択することができる。例えば、図7(b)の表示画面では、パラメータの設定対象の動作として、立ち上がり動作又は歩行動作を選択することができる。
 このようなインタフェース装置140を用いたパラメータ設定方法を図8に示すフローチャートを用いて説明する。
 (ステップS101)電源が投入され、パラメータ設定動作が開始されると、パラメータ設定装置120のデータ格納手段122に前回使用時のパラメータ等が保存されているか否かが検出される。保存されている場合はステップS102へ進み、保存されていない場合はステップS103へ進む。
 (ステップS102)データ格納手段122から、前回使用時に、インタフェース装置140の表示手段141に表示されていた座標系、使用されていたパラメータテーブル、パラメータ等が読み出される。
 (ステップS103)データ格納手段122から、予め保存されている標準の座標系、パラメータテーブル、パラメータ等が読み出される。
 (ステップS104)表示手段141に座標系が表示される。
 具体的には、通信手段123が、ステップS102又はS103においてデータ格納手段122から読み出された座標系、入力ガイド、タッチキー等の情報を、通信手段144へ送信する。そして、表示手段141が、通信手段144の受信した情報に基づいて、座標系、入力ガイド、タッチキー等の表示を行う。
 (ステップS105)座標切り換えキー601が押圧された場合はステップS106へ進み、押圧されなかった場合はステップS107へ進む。
 (ステップS106)表示手段141に異なる座標系が表示される。
 具体的には、通信手段144が、座標切り換え指示があったことを通信手段123に通知する。通信手段123は、データ格納手段122から表示手段141に表示されている座標系とは異なる座標系の情報を読み出し、通信手段144に送信する。そして、表示手段141が、通信手段144の受信した情報に基づいて、異なる座標系の表示を行う。
 ステップS105及びS106は、表示手段141に所望の座標系が表示されるまで繰り返される。
 (ステップS107)パラメータ設定手段121が、表示手段141に表示されている座標系に対応したパラメータテーブルを読み込む。例えば、表示手段141に図6(a)に示すような座標系が表示されている場合、図4に示すようなパラメータテーブルが読み込まれる。
 また、表示手段141に図6(b)に示すような座標系が表示されている場合、図9に示すようなパラメータテーブルが読み込まれる。KFijは、入力座標が(x、y)の場合に、随意制御手段111における膝関節の屈曲に対応する筋電位の増幅(ゲイン)を示す。
 また、KEijは、入力座標が(x、y)の場合に、随意制御手段111における膝関節の伸展に対応する筋電位の増幅(ゲイン)を示す。
 また、HFijは、入力座標が(x、y)の場合に、随意制御手段111における股関節の屈曲に対応する筋電位の増幅(ゲイン)を示す。
 また、HEijは、入力座標が(x、y)の場合に、随意制御手段111における股関節の伸展に対応する筋電位の増幅(ゲイン)を示す。
 パラメータ設定手段121は、さらに、図10に示すような、自律制御手段112のための複数のアシストパターンが記録されたパラメータテーブルを読み込んでもよい。このようなパラメータテーブルは各フェーズについて用意されている。図10において、f11(x、y)~fnn(x、y)は、各アシストパターンを表す関数であって、トルクの出力パターンや、関節角度の軌跡のパターン等を表すものである。自律制御手段112がフェーズを特定すると、特定されたフェーズに対応するパラメータテーブルが読み込まれる。そして、入力座標に基づいて、読み込まれたパラメータテーブルからアシストパラメータが選択される。自律制御手段112は、選択されたアシストパラメータに応じた自律指令信号を生成する。
 (ステップS108)入力ガイド切り換えキー602が押圧された場合はステップS109へ進み、押圧されなかった場合はステップS110へ進む。
 (ステップS109)表示手段141に異なる入力ガイドが表示される。
 具体的には、通信手段144が、入力ガイド切り換え指示があったことを通信手段123に通知する。通信手段123は、データ格納手段122から表示手段141に表示されている入力ガイドとは異なる入力ガイドの情報を読み出し、通信手段144に送信する。そして、表示手段141が、通信手段144の受信した情報に基づいて、異なる入力ガイドの表示を行う。
 (ステップS110)膝関節選択キー604/股関節選択キー605が押圧された場合はステップS111へ進み、押圧されなかった場合はステップS112へ進む。
 (ステップS111)ステップS110で選択された関節に対応する筋電位を処理する随意制御手段111の増幅のゲインやフィルタ処理のカットオフ周波数がパラメータ設定対象として指定される。
 (ステップS112)動作選択キー603が押圧された場合はステップS113へ進み、押圧されなかった場合はステップS114へ進む。
 (ステップS113)パラメータの設定対象となる動作が指定される。指定される動作は例えば歩行動作、立ち上がり動作、着席動作等である。
 (ステップS114)表示手段141に表示された座標系の任意の座標が装着者1により指定される。
 (ステップS115)座標検出手段143が、ステップS114で指定された座標を検出する。そして、通信手段144が、検出された座標を通信手段123へ送信する。
 (ステップS116)パラメータ設定手段121が、ステップS115で検出された座標を通信手段123から受け取る。そして、パラメータ設定手段121は、パラメータテーブルを参照して、座標に対応するパラメータを抽出する。
 (ステップS117)決定キー606が押圧された場合はステップS118へ進み、押圧されなかった場合はステップS105に戻る。
 (ステップS118)パラメータ設定手段121が、ステップS116で抽出したパラメータを随意制御手段111に設定する。
 装着者は、インタフェース装置140に表示された座標系の所望の座標を指定することで、アシスト力、アシストバランス、反応速度等を調整し、設定することができる。装着者は、パラメータの設定に際し、パラメータの変化量がアシスト力にどのように反映されるかといった専門的な知識を持たなくてもパラメータを設定できる。
 このように、本実施形態に係る装着式動作補助装置のインタフェース装置を用いることで、装着式動作補助装置のパラメータ設定を容易に行うことができる。
 上記実施形態では、インタフェース装置の表示手段141及び入力手段142がタッチパネルである例について説明したが、表示手段141である液晶画面等にカーソルを表示させ、入力手段142であるボタンを用いてカーソルを動かし、座標等を指定するようにしてもよい。
 図11に示すように、制御装置110と駆動信号生成手段131との間に、制御装置110から出力される合成指令信号を調節する調節手段133を設け、パラメータ設定装置120が調節手段133に含まれるアンプのパラメータを設定するようにしてもよい。このような構成でも、アシストの強弱を調整することができる。
 上記実施形態では、データ格納手段122にパラメータテーブルが格納されていたが、パラメータを算出するための関数を格納していてもよい。パラメータ設定手段121は、インタフェース装置140から座標を受け取ると、座標のx、yの値を関数に入力し、随意制御手段111に設定するパラメータを算出する。
 上記実施形態では、表示手段141は縦軸、横軸の2軸を表示していたが、1軸のみ表示してもよい。例えば、表示手段141は、アシスト力の強弱を調整する軸のみを表示する。その場合、データ格納手段122には、1軸のみの座標に対応したパラメータテーブルを格納しておくことが好適である。あるいはまた、表示手段141は、生体電位信号の変化に追従して装着者1に付与される動力が変化する際の応答速度を調整する軸のみを表示してもよい。
 上述した実施形態で説明したインタフェース装置140の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、インタフェース装置140の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやCD-ROM等の記録媒体に収納し、図12に示すように、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
 また、インタフェース装置140の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線(無線通信も含む)を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
 なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
100 装着式動作補助装置
101 生体電位信号検出手段
103 関節角度検出手段
104 重心位置検出手段
110 制御装置
120 パラメータ設定装置
131 駆動信号生成手段
132 駆動源(アクチュエータ)
140 インタフェース装置

Claims (9)

  1.  装着者に対して動力を付与する駆動源と、
     前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、
     前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、
     前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、
     前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、
     前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、
     前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、
     前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、
     前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱又は前記生体電位信号の変化に対する前記装着者に付与される動力の変化の応答速度に対応する第1座標軸を表示する画面を有する表示手段と、
     前記画面内の任意の位置の指定を入力する入力手段と、
     前記指定された位置の座標を検出する第3検出手段と、
     前記画面内の座標と、前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、
     前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応するパラメータを抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、
     を備える装着式動作補助装置。
  2.  前記第1座標軸は、前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱に対応し、
     前記パラメータテーブルは、前記画面内の座標と、前記第1制御手段における増幅のゲインとの対応関係を規定し、
     前記設定手段は、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応するゲインを抽出し、抽出したゲインを前記第1制御手段に設定することを特徴とする請求項1に記載の装着式動作補助装置。
  3.  前記第1座標軸は、前記生体電位信号の変化に対する前記装着者に付与される動力の変化の応答速度に対応し、
     前記パラメータテーブルは、前記画面内の座標と、前記第1制御手段におけるフィルタ処理のカットオフ周波数との対応関係を規定し、
     前記設定手段は、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応するカットオフ周波数を抽出し、抽出したカットオフ周波数を前記第1制御手段に設定することを特徴とする請求項1に記載の装着式動作補助装置。
  4.  前記表示手段は、前記生体電位信号の変化に対する前記装着者に付与される動力の変化の応答速度に対応する第2座標軸をさらに表示することができ、
     前記パラメータテーブルは、前記画面内の座標と、前記第1制御手段におけるフィルタ処理のカットオフ周波数との対応関係を規定し、
     前記設定手段は、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応するカットオフ周波数を抽出し、抽出したカットオフ周波数を前記第1制御手段に設定することを特徴とする請求項2に記載の装着式動作補助装置。
  5.  前記表示手段は、前記装着者に付与される動力の前後バランスに対応する第2座標軸をさらに表示することができ、
     前記パラメータテーブルは、前記画面内の座標と、前記装着者の膝関節の伸展、膝関節の屈曲、股関節の伸展及び股関節の屈曲の各々に対応する前記生体電位信号の増幅のゲインとの対応関係を規定し、
     前記設定手段は、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応する前記膝関節の伸展、膝関節の屈曲、股関節の伸展及び股関節の屈曲の各々についてのゲインを抽出し、抽出したゲインを前記第1制御手段に設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の装着式動作補助装置。
  6.  前記表示手段は、前記装着者に付与される動力の前後バランスに対応する第3座標軸を表示することができ、
     前記入力手段は、前記第1~第3座標軸のうち、前記表示手段に表示する1つ又は2つの座標軸の切り換え指示を受け付けることができ、
     前記パラメータテーブルは、前記画面内の座標と、前記装着者の膝関節の伸展、膝関節の屈曲、股関節の伸展及び股関節の屈曲の各々に対応する前記生体電位信号の増幅のゲインとの対応関係を規定し、
     前記設定手段は、前記表示手段に前記第3座標軸が表示されている場合、前記パラメータテーブルから前記検出された座標に対応する前記膝関節の伸展、膝関節の屈曲、股関節の伸展及び股関節の屈曲の各々についてのゲインを抽出し、抽出したゲインを前記第1制御手段に設定することを特徴とする請求項4に記載の装着式動作補助装置。
  7.  前記第2格納手段は、複数の症状又は複数の目的動作に応じた領域を示す入力ガイド情報を格納し、
     前記表示手段は、前記座標軸と共に、前記入力ガイド情報に基づいた領域を表示することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の装着式動作補助装置。
  8.  装着者に対して動力を付与する駆動源と、前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、座標と前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、与えられた座標に対応するパラメータを前記パラメータテーブルから抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、を備える装着式動作補助装置に対する前記動力の調整指示を受け付けるインタフェース装置であって、
     前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱に対応する座標軸を表示する画面を有する表示手段と、
     前記画面内の任意の位置の指定を入力する入力手段と、
     前記指定された位置の座標を検出する第3検出手段と、
     前記検出した座標を前記設定手段に送信する通信手段と、
     を備えることを特徴とする装着式動作補助装置のインタフェース装置。
  9.  装着者に対して動力を付与する駆動源と、前記装着者の筋活動に伴う生体電位信号を検出する第1検出手段と、前記装着者の関節の角度を検出する第2検出手段と、前記生体電位信号に対してフィルタ処理及び増幅を含む信号処理を行い、前記信号処理後の前記生体電位信号に応じた動力を前記駆動源に発生させるための第1指令信号を生成する第1制御手段と、前記装着者の動作パターンを分類するタスクを構成するフェーズに対応する前記装着者の関節角度の基準パラメータを格納する第1格納手段と、前記第2検出手段により検出された関節角度と、前記基準パラメータとを比較して、前記装着者の動作パターンのフェーズを特定し、このフェーズに応じた動力を前記駆動源に発生させるための第2指令信号を生成する第2制御手段と、前記第1指令信号及び前記第2指令信号を合成して合成指令信号を生成する合成手段と、前記合成指令信号に基づいて駆動電流を生成し、前記駆動源に供給する生成手段と、座標と前記第1制御手段における前記信号処理のパラメータとの対応関係を規定するパラメータテーブルを格納する第2格納手段と、与えられた座標に対応するパラメータを前記パラメータテーブルから抽出し、抽出したパラメータを前記第1制御手段に設定する設定手段と、を備える装着式動作補助装置に対する前記動力の調整指示を受け付けるインタフェース装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
     前記駆動源が前記装着者に対して付与する動力の強弱に対応する座標軸を表示手段の画面に表示するステップと、
     前記画面内の任意の位置の指定を入力するステップと、
     前記指定された位置の座標を検出するステップと、
     前記検出した座標を前記設定手段に送信するステップと、
     をコンピュータに実行させるプログラム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014004655A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Univ Of Tsukuba マニピュレーションシステム
JP2014004656A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Univ Of Tsukuba マニピュレーションシステム
CN105496734A (zh) * 2016-01-15 2016-04-20 中国矿业大学 一种基于机械外骨骼动作状态的随动系统
CN105902368A (zh) * 2016-03-01 2016-08-31 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 连杆关节一体化液压驱动外骨骼控制系统及其控制方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5986445B2 (ja) * 2012-07-20 2016-09-06 国立大学法人九州大学 歩行用遊脚振子運動補助具およびアシスト力の制御方法
KR101959330B1 (ko) 2013-03-15 2019-03-21 에스알아이 인터내셔널 인간 신체 보강 시스템
JP6284319B2 (ja) * 2013-08-30 2018-02-28 三菱重工業株式会社 パワーアシストスーツ
JP6284318B2 (ja) * 2013-08-30 2018-02-28 三菱重工業株式会社 パワーアシストスーツ
KR20150055958A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 삼성전자주식회사 착용형 로봇 및 그 제어 방법
CA2931777C (en) * 2013-11-29 2022-06-14 Rex Bionics Limited Mobility aid
KR102131277B1 (ko) 2013-12-30 2020-07-07 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법
JP6357628B2 (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、及び装着式動作補助装置の操作ユニット
JP6407539B2 (ja) * 2014-03-13 2018-10-17 株式会社東芝 膝関節動作支援装置
WO2015143157A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 Ekso Bionics, Inc. Ambulatory exoskeleton and method of relocating exoskeleton
JP6414664B2 (ja) * 2014-06-13 2018-10-31 国立大学法人 筑波大学 義肢装着式動作補助装置
KR102250260B1 (ko) * 2014-07-17 2021-05-10 삼성전자주식회사 연결 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102120960B1 (ko) 2014-07-17 2020-06-09 삼성전자주식회사 지지 프레임 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102352338B1 (ko) * 2014-07-17 2022-01-18 삼성전자주식회사 연결 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR102250225B1 (ko) * 2014-07-24 2021-05-10 삼성전자주식회사 운동 보조 장치 및 그 제어 방법
KR102250265B1 (ko) * 2014-09-01 2021-05-10 삼성전자주식회사 토크 패턴을 조정하기 위한 장치 및 방법
EP3213731B1 (en) * 2014-10-29 2020-09-16 Teijin Pharma Limited Training apparatus and non-therapeutic method for correcting force magnitude
CN105616042B (zh) * 2014-10-30 2017-10-10 中国科学院深圳先进技术研究院 一种智能假手控制系统
CN105902363B (zh) * 2015-02-19 2020-02-07 松下知识产权经营株式会社 辅助服、辅助服的控制部的控制方法
US10050700B2 (en) * 2015-03-18 2018-08-14 Cardiac Pacemakers, Inc. Communications in a medical device system with temporal optimization
CN104825257B (zh) * 2015-03-24 2017-06-16 华南理工大学 腰部可穿戴功能辅助机械臂
CN107613937B (zh) 2015-05-05 2020-11-10 埃克苏仿生公司 保证在外骨骼仿生装置中的操作者接合
KR102529617B1 (ko) 2015-07-23 2023-05-09 삼성전자주식회사 보행 보조 방법 및 이를 수행하는 장치들
KR102482436B1 (ko) 2015-09-02 2022-12-28 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 그 동작 방법
KR102503910B1 (ko) * 2015-11-09 2023-02-27 삼성전자주식회사 기립 보조 방법 및 장치
JP6754563B2 (ja) * 2015-11-20 2020-09-16 株式会社クボタ アシストスーツ
JP2017154210A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 パナソニック株式会社 動作支援装置、及び、動作支援システム
JP6568940B2 (ja) * 2016-03-10 2019-08-28 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー ユーザーを支持するロボットシステム
JP6742196B2 (ja) * 2016-08-24 2020-08-19 Cyberdyne株式会社 生体活動検出装置および生体活動検出システム
US11654035B2 (en) * 2016-10-06 2023-05-23 Cyberdyne Inc. Gait disorder support apparatus and gait disorder support method
JP6650384B2 (ja) * 2016-11-02 2020-02-19 本田技研工業株式会社 動作補助装置
US11000945B2 (en) 2017-06-27 2021-05-11 Massachusetts Institute Of Technology Wearable robotic systems for supporting a load
DE102017123574A1 (de) * 2017-10-10 2019-04-11 Exoiq Gmbh System zur muskelkraftunterstützung
KR102505214B1 (ko) 2017-11-15 2023-03-02 삼성전자주식회사 운동 보조 장치
US20190240103A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Bionic Power Inc. Exoskeletal gait rehabilitation device
DE102018103300A1 (de) * 2018-02-14 2019-08-14 Noonee Ag Tragbare Sitzhaltungshilfevorrichtung
JP7156390B2 (ja) * 2018-11-13 2022-10-19 日本電気株式会社 負荷軽減支援装置、負荷軽減システム、負荷軽減方法、及びプログラム
CN110111323B (zh) * 2019-05-13 2021-08-10 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 髋关节检测方法及装置
WO2020245398A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Verfahren zum betreiben einer orthopädietechnischen einrichtung und entsprechende einrichtung
CN112809651B (zh) * 2019-11-15 2021-10-29 深圳市英汉思动力科技有限公司 一种助力外骨骼控制方法、控制系统和计算机设备
KR102234788B1 (ko) 2020-07-01 2021-04-01 삼성전자주식회사 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법
JP2022106608A (ja) * 2021-01-07 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 電動アシスト装置および制御装置
CN113081429B (zh) * 2021-04-16 2022-08-30 西北工业大学 一种治疗膝骨关节炎的柔性智能辅助系统
CN113426081A (zh) * 2021-05-28 2021-09-24 杭州国辰迈联机器人科技有限公司 基于脑机接口的坐站训练控制方法及坐站训练系统
WO2024057088A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-21 Able Human Motion, S.L. Terminal display for a system to assist walking

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001084279A2 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Johns Hopkins University Biomorphic rhythmic movement controller
JP2005230099A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置、及び装着式動作補助装置における駆動源の制御方法、及びプログラム
JP2010017390A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Univ Of Tsukuba 装着式動作補助装置、基準パラメータデータベース構築装置、装着式動作補助装置における駆動制御方法、基準パラメータデータベース構築方法、及びそのプログラム
JP2010263934A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Univ Of Tsukuba 動作補助装置、及び該動作補助装置を管理する情報管理装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7164967B2 (en) * 2000-05-04 2007-01-16 Iguana Robotics, Inc. Biomorphic rhythmic movement controller
US7918808B2 (en) * 2000-09-20 2011-04-05 Simmons John C Assistive clothing
WO2002049534A2 (en) * 2000-12-19 2002-06-27 Alorman Advanced Medical Technologies, Ltd. Method for controlling multi-function myoelectric prothesis
US7153242B2 (en) * 2001-05-24 2006-12-26 Amit Goffer Gait-locomotor apparatus
US7390309B2 (en) * 2002-09-23 2008-06-24 Honda Motor Co., Ltd. Human assist system using gravity compensation control system and method using multiple feasibility parameters
US6966882B2 (en) 2002-11-25 2005-11-22 Tibion Corporation Active muscle assistance device and method
JP4465993B2 (ja) * 2003-06-30 2010-05-26 東洋インキ製造株式会社 電極腐蝕を起こさない非水性インクジェットインキ
JP4503311B2 (ja) * 2004-02-25 2010-07-14 本田技研工業株式会社 脚体運動補助装具の発生トルク制御方法
JP4200492B2 (ja) * 2004-03-11 2008-12-24 国立大学法人 筑波大学 装着式動作補助装置
US8437844B2 (en) * 2006-08-21 2013-05-07 Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital Method, system and apparatus for real-time classification of muscle signals from self-selected intentional movements
US8585620B2 (en) * 2006-09-19 2013-11-19 Myomo, Inc. Powered orthotic device and method of using same
JP5098114B2 (ja) * 2007-02-08 2012-12-12 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 駆動力算出装置、駆動力算出方法、筋力補助装置、駆動力算出プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP5283401B2 (ja) * 2007-03-22 2013-09-04 国立大学法人 筑波大学 リハビリテーション支援装置
JP5229621B2 (ja) * 2007-08-20 2013-07-03 国立大学法人 筑波大学 装着式動作補助装置の動作補助システム及び装着式動作補助装置及び装着式動作補助装置の動作補助方法
JP4997614B2 (ja) * 2007-12-27 2012-08-08 国立大学法人 筑波大学 重心位置検出装置及び重心位置検出装置を備えた装着式動作補助装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001084279A2 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Johns Hopkins University Biomorphic rhythmic movement controller
JP2005230099A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Yoshiyuki Yamaumi 装着式動作補助装置、及び装着式動作補助装置における駆動源の制御方法、及びプログラム
JP2010017390A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Univ Of Tsukuba 装着式動作補助装置、基準パラメータデータベース構築装置、装着式動作補助装置における駆動制御方法、基準パラメータデータベース構築方法、及びそのプログラム
JP2010263934A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Univ Of Tsukuba 動作補助装置、及び該動作補助装置を管理する情報管理装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2644168A4
TAKAO NAKAI; SUWOONG LEE; HIROAKI KAWAMOTO; YOSHIYUKI SANKAI: "Second Asian Symposium on Industrial Automation and Robotics", 17 May 2001, BITECH, article "Development of Power Assistive Leg for Walking Aid using EMG and Linux"

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014004655A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Univ Of Tsukuba マニピュレーションシステム
JP2014004656A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Univ Of Tsukuba マニピュレーションシステム
CN105496734A (zh) * 2016-01-15 2016-04-20 中国矿业大学 一种基于机械外骨骼动作状态的随动系统
CN105902368A (zh) * 2016-03-01 2016-08-31 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 连杆关节一体化液压驱动外骨骼控制系统及其控制方法

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