WO2023119400A1 - アシスト装置およびアシストベルト - Google Patents

アシスト装置およびアシストベルト Download PDF

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WO2023119400A1
WO2023119400A1 PCT/JP2021/047221 JP2021047221W WO2023119400A1 WO 2023119400 A1 WO2023119400 A1 WO 2023119400A1 JP 2021047221 W JP2021047221 W JP 2021047221W WO 2023119400 A1 WO2023119400 A1 WO 2023119400A1
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WO
WIPO (PCT)
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user
assist
belt
wearing
worn
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/047221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩充 太田
真司 竹内
祐紀 小林
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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 株式会社ジェイテクト filed Critical 株式会社ジェイテクト
Priority to PCT/JP2021/047221 priority Critical patent/WO2023119400A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for

Definitions

  • the present disclosure relates to an assist device and an assist belt.
  • the assisting device disclosed in Patent Document 1 includes a first wearing device that is worn on the upper body of a user, a second wearing device that is worn on the thigh that is part of the lower body of the user, and a first wearing device. an arm-shaped transmission member provided between and the second attachment, and a first actuator that causes the arm-shaped transmission member to generate torque.
  • This assisting device can generate an assisting force between the first wearing device and the second wearing device by means of the torque in order to assist the user in lifting a load, for example.
  • the assist device disclosed in Patent Literature 1 further includes a third wearing tool worn on the user's wrist, a second actuator mounted on the first wearing tool, and a string-like member. One end of the string-like member is attached to the third attachment, and the other end side is wound up by the second actuator.
  • the first actuator assists the movement performed between the user's upper body and the lower body
  • the second actuator winds up the string-like member to perform the movement by the user's arm. It becomes possible to assist
  • the control for synchronizing and driving the first actuator and the second actuator becomes complicated, and if there is a deviation in the timing of driving, the user may feel uncomfortable.
  • the assist device of the present disclosure includes a first wearing device worn on the upper body of a user, a second wearing device worn on the lower body of the user, and a third wearing device worn on the wrist of the user.
  • a belt provided between the upper part of one mounting device, the belt includes a first fixing part fixed to the first mounting device, and a second fixing part fixed to the third mounting device and
  • the assist belt of the present disclosure includes a first wearing device worn on the upper body of a user, a second wearing device worn on the lower body of the user, and through the first wearing device and the second wearing device. and a driving unit for applying an assisting force to the user in a direction from a forward leaning posture to an upright posture. and a belt provided between the third attachment and the upper part of the first attachment, wherein the belt includes a first fixing portion fixed to the first attachment; and a second fixing portion fixed to the third attachment.
  • the motion assistance performed between the user's upper body and lower body is synchronized with the motion assistance by the user's arms, so that the assist motion does not feel uncomfortable.
  • FIG. 1 is a rear view showing an example of an assist device worn by a user.
  • 2 is a side view of the assist device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a simplified actuator.
  • 4 is a perspective view of the assist device shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an assist belt having another third attachment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an assist belt having still another third attachment.
  • FIG. 7 is a perspective view of another assist device.
  • FIG. 8 is a perspective view of still another assist device.
  • the assist device of the present disclosure includes a first wearing tool worn on the upper body of a user, a second wearing tool worn on the lower body of the user, and a third wearing tool worn on the wrist of the user.
  • a mounting device a driving unit for applying an assisting force to the user in a direction from a forward leaning posture to an upright posture through the first wearing device and the second wearing device, and the third wearing device and a belt provided between the upper part of the first attachment, wherein the belt is fixed to the first fixing part fixed to the first attachment and the third attachment and a second fixed part.
  • the assist device when the driving unit applies an assist force in the direction in which the user moves from a forward leaning posture to an upright posture, the assist force causes the first wearing device of the user's upper body and the belt to move the second A force is obtained to pull up the wrist of the user wearing the third harness. Therefore, the assist device can assist the user, for example, in lifting a load. Moreover, the motion assistance performed between the user's upper body and lower body is synchronized with the motion assistance by the user's arms, so that the assist motion does not cause discomfort.
  • a force for pulling up the user's wrist is obtained by the third wearing device and the belt. That is, based on the assist force, the user's wrist is pulled up through the third wearing device and the belt.
  • the assist device further includes a sensor that detects a load acting on the belt, and a control device that controls the driving section based on the detection result of the sensor.
  • a sensor that detects a load acting on the belt
  • a control device that controls the driving section based on the detection result of the sensor.
  • the second fixing portion of the belt is detachable from the third attachment. In this case, it becomes easy to change the third mounting device to another type.
  • the third wearing tool has a main body portion to be worn on the user's wrist, and a hook integral with the main body portion.
  • the third mounting tool it is possible to alternatively select and use the third mounting tool with the hook and the third mounting tool without the hook.
  • the third wearing device includes a body portion to be worn on the user's wrist, a hook, and a hook attached to the body portion. and a mounting portion that allows the hook to be detachable. In this case, it is possible to alternatively select the third mounting device with a hook or without a hook.
  • the belt preferably has a length adjusting section that enables adjustment of the length between the first fixing section and the second fixing section. In this case, it is possible to change the length of the belt according to the physique of the user, and it is possible to appropriately assist the movement of the user with the arms.
  • the assist belt of the present disclosure includes a first wearing device worn on the upper body of a user, a second wearing device worn on the lower body of the user, and the first wearing device and the second wearing device. and a driving unit for applying an assisting force to the user in a direction from a forward leaning posture to an upright posture through and, the assist belt used in the assist device, which is worn on the wrist of the user. and a belt provided between the third wearing device and the upper part of the first wearing device, wherein the belt is a first fixing part fixed to the first wearing device and a second fixing portion fixed to the third attachment.
  • the assist belt in the assist device, when the driving unit applies an assist force in the direction in which the user moves from a forward leaning posture to an upright posture, the assist force is applied to the user's upper body first wearing device, And through the belt, a force is obtained to pull up the wrist of the user wearing the third wearing device. Therefore, the assist device can assist the user, for example, in lifting a load. Moreover, the motion assistance performed between the user's upper body and lower body is synchronized with the motion assistance by the user's arms, so that the assist motion does not cause discomfort.
  • FIG. 1 is a rear view showing an example of an assist device worn by a user U
  • FIG. 2 is a side view of the assist device shown in FIG.
  • the assist device 10 is a device that assists the rotation of the thigh relative to the waist of the user U (flexion and extension of the hip joint) when the user U lifts or lowers a load, for example.
  • An action that the assist device 10 assists the body of the user U is called an "assist action”.
  • the force applied to the user U by the assisting action is called "assisting force”.
  • the Z direction is the vertical direction.
  • the Y direction is the front-rear direction of the user U wearing the assist device 10 and standing upright.
  • the X direction is the left-right direction of the user U wearing the assist device 10 and standing upright.
  • the assisting operation by the assisting device 10 shown in FIG. 1 is an operation of giving the user U a torque centered on a virtual axis Li in the X direction passing through the user's U waist. This torque is called "assist torque".
  • the assist device 10 includes one first wearing tool 11 worn on the upper body of the user U, left and right second wearing tools 12 worn on the lower body of the user U, and worn on the wrist of the user U. Left and right third wearing tools 13 are provided.
  • the assist device 10 shown in FIGS. 1 and 2 further includes a backpack portion 24 provided on the back of the user U as a driving portion 17 for applying an assisting force to the user U, a left and right rotating mechanism 25, and left and right assist arms 26 .
  • the assist device 10 includes a control device 16 that controls the operation of the drive section 17 .
  • the control device 16 is provided inside the case of the backpack section 24 .
  • the first wearing tool 11 is worn on the upper half of the body including the waist and shoulders of the user U.
  • the first wearing device 11 has a waist support portion 21 , a jacket portion 22 and a frame 39 .
  • the waist support part 21 is worn along the user's U abdomen, waist, and buttocks.
  • the waist support portion 21 has a front belt 21a, a rear belt 21b, and left and right side pads 21c.
  • the front belt 21a and the rear belt 21b fix the side pads 21c to the left and right sides of the user's U waist.
  • the jacket part 22 is worn around the shoulders and chest of the user U.
  • the jacket portion 22 has left and right shoulder belts 22a and a chest belt 22b.
  • the shoulder belt 22a is connected to the frame 39.
  • the frame 39 is attached to the back side of the user U by the left and right shoulder belts 22a.
  • the frame 39 is attached to the user U by the chest belt 22b so as not to be displaced.
  • the frame 39 is a member having higher rigidity than the shoulder belt 22a, and is made of metal such as aluminum.
  • the frame 39 has a shape extending from the shoulder to the waist of the user U, and has an upside down U shape.
  • the frame 39 passes between the back surface of the user U and the backpack section 24 to connect the left and right rotating mechanisms 25 to each other.
  • the second wearing device 12 is worn on the left and right thighs, which are part of the user's U lower body.
  • the second attachment 12 has an attachment portion 12a including a belt-like member made of resin, leather, cloth, or the like, and a front pad portion 12b integral with the attachment portion 12a.
  • the front pad portion 12b is made of metal, for example, and is harder than the mounting portion 12a.
  • the front pad portion 12b contacts the front surface of the user's U thighs.
  • the attachment part 12a is wrapped around the thigh, and the second attachment 12 is attached to the thigh so as not to be displaced.
  • the tip of the assist arm 26 is connected to the second mounting tool 12 (front pad portion 12b).
  • the third wearing device 13 is worn on at least the wrists of the left and right arms of the user U.
  • the third attachment 13 has a main body 60 made of a belt-like member made of resin, leather, cloth, or the like.
  • the body part 60 is wrapped around the wrist of the user U, and the third wearing tool 13 is worn on the wrist so as not to be displaced.
  • a belt 50 which will be described later, is provided between the third wearing tool 13 on the left wrist and a part (frame 39) of the first wearing tool 11.
  • a belt 50 which will be described later, is provided between the third wearing tool 13 on the right wrist and another part (frame 39 ) of the first wearing tool 11 .
  • the rotating mechanism 25 is fixed to the left and right ends of the frame 39 .
  • the rotating mechanism 25 is attached to the left and right side pads 21c.
  • An assist arm 26 is rotatably provided on the rotating mechanism 25 .
  • the rotating mechanism 25 has a case 25a fixed to the side pad 21c and a driven pulley 25c rotatably provided inside the case 25a.
  • the driven pulley 25c has a shaft portion 25b that can rotate integrally with the driven pulley 25c.
  • the assist arm 26 is fixed to the shaft portion 25b, and the driven pulley 25c and the assist arm 26 can rotate integrally. This allows the assist arm 26 to rotate with respect to the first attachment 11 .
  • the rotation center of the assist arm 26 coincides with a left-right imaginary axis Li passing through the user's U waist.
  • the assist arm 26 connects the first attachment 11 and the second attachment 12 .
  • the distal end of the assist arm 26 is fixed to the thigh of the user U by the second attachment 12 .
  • the assist arm 26 is provided along the thigh of the user U, and rotates the upper half of the body and the thigh of the user U relatively.
  • the backpack part 24 is fixed to the frame 39.
  • the backpack section 24 includes, in its case, the left and right actuators 14 and a battery (not shown) for supplying necessary power to each section.
  • the actuator 14 has a function of generating assist torque for rotating the assist arm 26 .
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the actuator 14 in a simplified manner.
  • Actuator 14 includes motor 40 , spiral spring 40 b , rotation detector 41 , speed reducer 42 , drive pulley 43 and wire 44 .
  • Motor 40 is controlled by controller 16 .
  • the motor 40 generates torque that rotates the assist arm 26 .
  • a configuration for that purpose will be specifically described.
  • An output shaft 40a of the motor 40 is connected to one end of the spiral spring 40b.
  • the other end of the spiral spring 40b is connected to the input shaft 42a of the reduction gear 42.
  • a drive pulley 43 is connected to the output shaft 42 b of the reduction gear 42 .
  • the rotational force of the motor 40 is transmitted to the drive pulley 43 via the spiral spring 40b and the reduction gear 42.
  • Wire 44 passes through a protective tube (not shown) provided along frame 39 (see FIG. 1).
  • the other end of the wire 44 is attached to the driven pulley 25 c of the rotation mechanism 25 .
  • the rotational force of the drive pulley 43 is transmitted to the driven pulley 25c via the wire 44. As shown in FIG.
  • the rotational force of the drive pulley 43 rotates the assist arm 26 that can rotate integrally with the driven pulley 25c.
  • the left actuator 14 is connected to the left rotating mechanism 25 through the left wire 44 and transmits the rotating force to the left rotating mechanism 25 .
  • the right actuator 14 is connected to the right rotating mechanism 25 through the right wire 44 and transmits the rotating force to the right rotating mechanism 25 .
  • the rotation detector 41 (see FIG. 3) is a rotary encoder or the like, and its output is given to the control device 16.
  • the rotation detector 41 detects the rotation state of the shaft (input shaft 42a) of the actuator 14, so that the control device 16 can detect the rotation angle of the assist arm 26 as the rotation state of the assist arm 26. becomes.
  • the control device 16 is composed of a microcomputer or the like.
  • the driving section 17 is composed of the backpack section 24 including the motor 40, the wire 44, the left and right rotating mechanisms 25, and the left and right assist arms 26.
  • the drive unit 17 applies an assist force in the direction from the forward leaning posture to the upright posture to the user U through the first wearing device 11 and the second wearing device 12.
  • the drive unit 17 can generate an assist force between the first wearing device 11 and the second wearing device 12 in the direction in which the user moves from the forward leaning posture to the upright posture.
  • the drive unit 17 applies an assist force in the direction from the upright posture to the forward leaning posture through the first wearing device 11 and the second wearing device 12. It is also possible to give it to the user U.
  • the drive unit 17 can generate an assist force between the first wearing device 11 and the second wearing device 12 in the direction in which the user U changes from an upright posture to a forward leaning posture.
  • the driving unit 17 generates an assist torque as a braking force for changing the posture when the user U changes the posture from the upright posture to the forward leaning posture.
  • FIG. 4 is a perspective view of the assist device 10 shown in FIG. 1.
  • the waist support part 21 is omitted.
  • the assist device 10 includes an assist belt 15 for the user's U right arm and an assist belt 15 for the user's U left arm.
  • the left and right assist belts 15 each include a third wearing tool 13 worn on the wrist of the user U, and a belt 50 provided between the third wearing tool 13 and the upper part of the first wearing tool 11 .
  • the left assist belt 15 and the right assist belt 15 have the same configuration.
  • the belt 50 is provided between the third mounting device 13 and the upper portion of the frame 39 that is part of the first mounting device 11 .
  • the belt 50 is a band-like member made of cloth or leather and is bendable.
  • the belt 50 of this embodiment is non-stretchable over its entire length. In other words, the belt 50 has a characteristic of being difficult to stretch or not stretchable in its longitudinal direction.
  • the belt 50 may be a string-like belt (a member such as a wire).
  • An end portion (first fixing portion 51) of the belt 50 is attached to a portion of the frame 39 corresponding to the upper portion on the back side of the user, that is, to the upper portion of the frame 39 near the shoulders of the user.
  • the belt 50 passes over the shoulder of the user U from the end portion (first fixing portion 51), further extends toward the front of the user U, and is connected to the third wearing device 13.
  • the belt 50 has a first fixing portion 51 fixed to the frame 39 .
  • the first fixing part 51 is a metal fixture, and in this embodiment, it is configured with a carabiner 51a (see FIG. 4).
  • a carabiner 51 a is attached to the first end of the belt 50 .
  • a metal loop portion 56 is provided on the frame 39 .
  • the carabiner 51a is engaged with the loop portion 56.
  • the first fixing portion 51 of the belt 50 is fixed to the frame 39 so that it cannot be displaced.
  • the belt 50 has a second fixing portion 52 fixed to the third attachment 13 .
  • the second fixing part 52 is a fixing tool made of metal or resin, and is configured by a buckle 52a in this embodiment.
  • a buckle 52a is attached to the second end of belt 50 .
  • a mounting portion 57 is provided for mounting the first member 53 of the buckle 52 a to the third mounting tool 13 .
  • the second fixing portion 52 of the belt 50 is fixed to the third attachment 13 in a non-displaceable manner.
  • the buckle 52a has a first member 53 and a second member 54 that are connected or separated from each other.
  • a second member 54 is attached to the belt 50 .
  • the third wearing tool 13 can be removed from the belt 50 .
  • the buckle 52a has a function of adjusting the length of the belt 50 from the carabiner 51a to the buckle 52a. Thereby, the length of the belt 50 is changed according to the physique of the user. As described above, the belt 50 has a length adjusting portion that allows adjustment of the length between the first fixing portion 51 (carabiner 51a) and the second fixing portion 52 (buckle 52a).
  • the third wearing tool 13 has a body portion 60 to be worn on the wrist of the user U, and a hook 61 integral with the body portion 60 .
  • the main body 60 is made of a belt-like member made of resin, leather, cloth, or the like.
  • the hook 61 is a rigid member made of resin or metal, and has a shape that allows it to engage with a part of the luggage. As shown in FIG. 1, the hook 61 is provided along the user's U palm while the main body 60 is attached to the user's U wrist. As a result, the user U can hold the luggage via the hook 61, and the burden on the user U's hands and fingers is reduced.
  • the hook 61 is attached on the extension line Q of the belt 50 on the main body portion 60 .
  • the body portion 60 has a cylindrical shape while being wrapped around the user's wrist.
  • a second fixing portion 52 (mounting portion 57 ) is provided at one location in the circumferential direction of the cylindrical body portion 60 .
  • a belt 50 is connected at the same circumferential position as the one point.
  • the hook 61 is attached to the body portion 60 at the same position as the second fixing portion 52 in the circumferential direction. Therefore, the load acting on the hook 61 can be transmitted linearly to the belt 50 through the body portion 60 .
  • the second fixing portion 52 (buckle 52a) of the belt 50 makes the third attachment 13 detachable. Therefore, as shown in FIG. 5, it becomes easy to change the third mounting tool 13 to another type.
  • the third wearing tool 13 shown in FIG. 5 has a body portion 60 but does not have a hook.
  • the first member 53 of the buckle 52a is attached to the mounting portion 57 provided on the third mounting tool 13 shown in FIG. With this configuration, it is possible to selectively use the third mounting tool 13 with the hook 61 (see FIG. 4) and the third mounting tool 13 without the hook 61 (see FIG. 5).
  • the entire third wearing tool 13 can be removed from the belt 50 by the buckle 52a.
  • the hook 61 may be detachable from the body portion 60 . That is, as shown in FIG. 6, the third wearing tool 13 has a main body portion 60 to be worn on the user's wrist, a hook 61, and a mounting portion 62 that allows the hook 61 to be detachable from the main body portion 60. may be The mounting portion 62 can fix the mounting piece portion 61a of the hook 61 with, for example, a set screw. The hook 61 can be removed from the body portion 60 by removing the set screw. Also in this case, it is possible to alternatively select the case with the hook 61 or the case without the hook 61 for the third attachment 13 .
  • a sensor 65 that detects the load acting on the belt 50 is provided on the belt 50 (see FIG. 4).
  • a sensor 65 is, for example, a strain sensor for detecting strain of the belt 50 .
  • the control device 16 controls the driving section 17 based on the detection result of the sensor 65 .
  • the output of the motor 40 has a correlation with the assist force.
  • the control device 16 performs control to adjust the output of the motor 40 based on the detection result of the sensor 65 .
  • Information communication such as detection results between the sensor 65 and the control device 16 may be wireless or wired. In the wired case, a cable extending from the sensor 65 is connector-connected to the control device 16 .
  • the assist device 10 (first form) shown in FIG. 24 , left and right turning mechanisms 25 , and left and right assist arms 26 .
  • the actuator 14 of the backpack portion 24 has a motor 40 that serves as a driving source of assist force, and the force of the motor 40 is transmitted to the assist arm 26 through a wire 44 .
  • FIG. 7 is a perspective view of another assist device 10.
  • the assist device 10 (second form) shown in FIG. 7 is a rotation mechanism in which a motor 40 serving as a driving source of the assist force and a speed reducer 42 for decelerating the motor 40 are positioned on both left and right sides of the waist of the user U. 25 is installed.
  • a battery for supplying power to the motor 40 and the control device 16 are provided in the backpack portion 24 of the first attachment 11 .
  • the rotation mechanism 25 is attached to the waist support portion 21 of the first wearing tool 11, as in the first embodiment (FIG. 1).
  • the power of the motor 40 rotates the assist arm 26 .
  • the configurations of the first wearing tool 11 and the second wearing tool 12 are the same between the second form and the first form.
  • the assist device 10 according to the second embodiment includes the third wearing tool 13 and the belt 50 as the assist belt 15 .
  • This assist belt 15 is the same as that of the first embodiment.
  • the belt 50 of the assist belt 15 is attached to the upper portion of the frame 39 of the backpack section 24 as in the first embodiment. In FIG. 7, the same symbols are attached to the same configurations as in the first embodiment.
  • the assist device 10 of the second form includes a left and right rotating mechanism 25 having a motor 40 and left and right assist arms 26 as a drive unit 17 for applying an assisting force to the user U.
  • a second mounting tool 12 is attached to the distal end side of the assist arm 26 .
  • the drive unit 17 is configured to give the user U an assisting force in the direction from the forward leaning posture to the upright posture through the first wearing device 11 and the second wearing device 12 .
  • FIG. 8 is a perspective view of yet another assist device 10.
  • a motor 40 that serves as a driving source of the assisting force and a speed reducer 42 that reduces the speed of the motor 40 are mounted on the backpack portion 24 of the first attachment 11.
  • the first attachment 11 and the left and right second attachments 12 are connected by the power belt 70 .
  • the upper end side of the power belt 70 is wound around a drum 71 rotated by the motor 40 .
  • the drum 71 is housed in the case of the backpack section 24 .
  • the power belt 70 is an elongate member and has flexibility.
  • the power belt 70 branches, the power belt 70 branching to the left is connected to the left second mounting device 12, and the power belt 70 branching to the right is connected to the right second mounting device 12. ing.
  • the rotation of the motor 40 causes the drum 71 to wind the power belt 70 , and the tension of the power belt 70 generates an assisting force in the direction in which the user U moves from the forward leaning posture to the upright posture.
  • the drive unit 17 for applying an assisting force to the user U includes the backpack unit 24 having the motor 40 and the reduction gear 42, and the power belt 70 wound by the rotation of the motor 40. is configured with
  • the second wearing tool 12 of the third form is worn on the knee, which is part of the user's U lower body.
  • the assist device 10 according to the third embodiment further includes a third wearing tool 13 and a belt 50 as the assist belt 15 .
  • This assist belt 15 is the same as that of the first embodiment.
  • a belt 50 included in the assist belt 15 is attached to the frame 39 of the backpack section 24 .
  • the same reference numerals are assigned to the same configurations as in the first embodiment.
  • the drive unit 17, which is configured to allow the power belt 70 to be wound around the drum 71 by the motor 40, moves the user U from the forward leaning posture to the upright posture through the first wearing device 11 and the second wearing device 12. Assist force can be given to the user U.
  • the power belt 70 is let out from the drum 71 in accordance with the change in the user U's posture when, for example, the user U moves from an upright posture to a forward leaning posture to lift a load.
  • a motor 40 generates a braking torque on the drum 71 when it is paid out.
  • the assist device 10 can perform an assist operation when the user U takes down the luggage.
  • the assist device 10 of each form includes the first wearing tool 11 worn on the upper body of the user U and the second wearing tool 12 worn on the lower body (a part of the leg) of the user U. , a third wearing tool 13 to be worn on the wrist of the user U, and a drive unit 17 .
  • the drive unit 17 has a function of providing the user with an assist force in the direction from the forward leaning posture to the upright posture through the first wearing device 11 and the second wearing device 12 .
  • the assist device 10 includes, as the assist belt 15 , a belt 50 provided between the third wearing tool 13 and the upper part of the first wearing tool 11 .
  • the belt 50 has a first fixing portion 51 fixed to the first attachment 11 and a second fixing portion 52 fixed to the third attachment 13 .
  • the assist device 10 when the driving unit 17 applies the assist force in the direction from the forward leaning posture to the upright posture, the assist force causes the upper body of the user U to be placed in the first position. Through the tool 11 and the belt 50, a force for pulling up the wrist of the user U wearing the third wearing tool 13 is obtained. Therefore, for example, the assist device 10 can assist the user U in lifting a load. Moreover, the motion assistance performed between the user U's upper body and lower body is synchronized with the motion assistance performed by the user U's arms, so that the assist motion does not cause discomfort.

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Abstract

アシスト装置10は、利用者Uの上半身に装着される第一装着具11と、利用者Uの下半身に装着される第二装着具12と、利用者Uの手首に装着される第三装着具13と、第一装着具11と第二装着具12とを通じて利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を利用者Uに与えるための駆動部17と、第三装着具13と第一装着具11の上部との間に設けられているベルト50と、を備え、ベルト50は、第一装着具11に固定される第一固定部51と、第三装着具13に固定される第二固定部52と、を有する。

Description

アシスト装置およびアシストベルト
 本開示は、アシスト装置およびアシストベルトに関する。
 利用者の身体に装着され、その利用者の作業を補助するアシスト装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示のアシスト装置は、利用者の上半身に装着される第一装着具と、利用者の下半身の一部である大腿部に装着される第二装着具と、第一装着具と第二装着具との間に設けられているアーム状の伝達部材と、アーム状の伝達部材にトルクを生じさせる第一アクチュエータとを備える。このアシスト装置は、利用者が例えば荷物を持ち上げる作業を補助するために、前記トルクによって、第一装着具と第二装着具との間でアシスト力を発生させることが可能となる。
特開2021-94650号公報
 特許文献1に開示のアシスト装置は、さらに、利用者の手首に装着される第三装着具と、第一装着具に搭載されている第二アクチュエータと、紐状部材とを備える。紐状部材は、その一端が第三装着具に取り付けられており、その他端側が第二アクチュエータによって巻き取られる。
 前記アシスト装置によれば、第一アクチュエータが、利用者の上半身と下半身との間で行われる動作の補助を行うとともに、第二アクチュエータが、紐状部材を巻き取ることで利用者の腕による動作の補助を行うことが可能となる。しかし、第一アクチュエータと第二アクチュエータとを同期させて駆動する制御が複雑となり、駆動のタイミングにずれが生じると、利用者に違和感を与える可能性がある。
 本開示のアシスト装置は、利用者の上半身に装着される第一装着具と、前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、前記利用者の手首に装着される第三装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられているベルトと、を備え、前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する。
 本開示のアシストベルトは、利用者の上半身に装着される第一装着具と、前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、を備えるアシスト装置に用いられるアシストベルトであって、前記利用者の手首に装着される第三装着具と、前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられるベルトと、を備え、前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する。
 本開示のアシスト装置およびアシストベルトによれば、利用者の上半身と下半身との間で行われる動作の補助と、利用者の腕による動作の補助とが同期し、アシスト動作に違和感が生じない。
図1は、利用者に装着されたアシスト装置の一例を示す背面図である。 図2は、図1に示すアシスト装置の側面図である。 図3は、アクチュエータを簡略化して示す説明図である。 図4は、図1に示すアシスト装置の斜視図である。 図5は、別の第三装着具を有するアシストベルトの説明図である。 図6は、さらに別の第三装着具を有するアシストベルトの説明図である。 図7は、別のアシスト装置の斜視図である。 図8は、さらに別のアシスト装置の斜視図である。
<本開示の発明の実施形態の概要>
 以下、本開示の発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本開示のアシスト装置は、利用者の上半身に装着される第一装着具と、前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、前記利用者の手首に装着される第三装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられているベルトと、を備え、前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する。
 前記アシスト装置によれば、利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向に駆動部がアシスト力を付与すると、そのアシスト力によって、その利用者の上半身の第一装着具、およびベルトを通じて、第三装着具が装着されている利用者の手首を引き上げる力が得られる。このため、例えば利用者が荷物を持ち上げる動作に対して、アシスト装置は補助することが可能となる。しかも、利用者の上半身と下半身との間で行われる動作の補助と、利用者の腕による動作の補助とが同期し、アシスト動作に違和感が生じない。
 (2)好ましくは、前記アシスト力に従って、前記第三装着具及び前記ベルトによって前記利用者の手首を引き上げる力が得られる。つまり、前記アシスト力に基づいて、前記第三装着具及び前記ベルトを通じて前記利用者の手首が引き上げられる。
(3)好ましくは、アシスト装置は、前記ベルトに作用する荷重を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、をさらに備える。この場合、例えば利用者が荷物を持ち上げる場合に、その荷物が重い場合と軽い場合とで、前記駆動部の出力を変更することが可能となる。
(4)好ましくは、前記ベルトの前記第二固定部は、前記第三装着具を着脱可能とする。この場合、第三装着具を、別の形式に変更することが容易となる。
(5)前記(4)のアシスト装置において、好ましくは、前記第三装着具は、前記利用者の手首に装着する本体部と、前記本体部と一体であるフックと、を有する。この場合、フック付きの第三装着具と、フック無しの第三装着具とを択一的に選択して用いることが可能となる。
(6)または、前記(1)から(3)いずれか一つのアシスト装置において、好ましくは、前記第三装着具は、前記利用者の手首に装着する本体部と、フックと、前記本体部に前記フックを着脱可能とする取り付け部と、を有する。この場合、第三装着具が、フック付きの場合とフック無しの場合とに択一的に選択することが可能となる。
(7)また、前記各アシスト装置において、好ましくは、前記ベルトは、前記第一固定部と前記第二固定部との間の長さを調整可能とする長さ調整部を有する。この場合、利用者の体格に応じてベルトの長さを変更することが可能となり、利用者の腕による動作の補助を適切に行うことが可能となる。
(8)本開示のアシストベルトは、利用者の上半身に装着される第一装着具と、前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、を備えるアシスト装置に用いられるアシストベルトであって、前記利用者の手首に装着される第三装着具と、前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられるベルトと、を備え、前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する。
 前記アシストベルトを前記アシスト装置に用いることで、利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向に駆動部がアシスト力を付与すると、そのアシスト力によって、その利用者の上半身の第一装着具、およびベルトを通じて、第三装着具が装着されている利用者の手首を引き上げる力が得られる。このため、例えば利用者が荷物を持ち上げる動作に対して、アシスト装置は補助することが可能となる。しかも、利用者の上半身と下半身との間で行われる動作の補助と、利用者の腕による動作の補助とが同期し、アシスト動作に違和感が生じない。
<本開示の発明の実施形態の詳細>
 以下、本開示の発明の実施形態を説明する。
〔アシスト装置の全体構成について〕
 図1は、利用者Uに装着されたアシスト装置の一例を示す背面図であり、図2は、図1のアシスト装置の側面図である。アシスト装置10は、利用者Uが例えば荷物を持ち上げる際及び荷物を持ち下げる際に、その利用者Uの腰部に対する大腿部の回動(股関節の屈曲動作及び伸展動作)を支援する装置である。アシスト装置10が利用者Uの身体に対して支援する動作を「アシスト動作」と称する。アシスト動作によって利用者Uに付与する力を「アシスト力」と称する。
 各図中、互いに直交するX方向、Y方向、及びZ方向のうち、Z方向は、鉛直方向である。Y方向はアシスト装置10を装着し直立姿勢にある利用者Uの前後方向である。X方向はアシスト装置10を装着し直立姿勢にある利用者Uの左右方向である。アシスト動作に関して、前記のような、腰部に対する大腿部の回動の支援は、大腿部に対する腰部の回動の支援と同じである。図1に示すアシスト装置10によるアシスト動作は、利用者Uの腰部を通過するX方向の仮想軸Liを中心としたトルクを、その利用者Uに与える動作である。このトルクを「アシストトルク」と称する。
 アシスト装置10は、利用者Uの上半身に装着される一つの第一装着具11と、利用者Uの下半身に装着される左右の第二装着具12と、利用者Uの手首に装着される左右の第三装着具13とを備える。図1および図2に示すアシスト装置10は、さらに、利用者Uにアシスト力を付与するための駆動部17として、利用者Uの背面に設けられるバックパック部24、左右の回動機構25、および左右のアシストアーム26を備える。アシスト装置10は、駆動部17の動作を制御する制御装置16を備える。制御装置16は、バックパック部24のケース内に設けられている。
 第一装着具11は、利用者Uの腰部および肩部を含む上半身に装着される。第一装着具11は、腰サポート部21、ジャケット部22、およびフレーム39を有する。腰サポート部21は、利用者Uの腹部、腰部および臀部に沿って装着される。腰サポート部21は、前ベルト21aと、後ベルト21bと、左右の側部パッド21cとを有する。前ベルト21a及び後ベルト21bは、側部パッド21cを利用者Uの腰部の左右両側に固定する。
 ジャケット部22は、利用者Uの肩部及び胸の周りに装着される。ジャケット部22は左右の肩ベルト22aと胸ベルト22bとを有する。肩ベルト22aはフレーム39に連結されている。フレーム39は、左右の肩ベルト22aによって利用者Uの背面側に装着される。フレーム39は、胸ベルト22bによって、位置ずれしないように利用者Uに装着される。フレーム39は、肩ベルト22aよりも剛性の高い部材であり、例えばアルミなどの金属製の部材である。フレーム39は、利用者Uの肩部から腰部にまで及ぶ形状であり、上下逆のU字形状を有する。フレーム39は、利用者Uの背面とバックパック部24との間を通過して、左右の回動機構25を互いに繋ぐ。
 第二装着具12は、利用者Uの下半身の一部である左右の大腿部に装着される。第二装着具12は、樹脂や、革、布等を用いたベルト状の部材を含む装着部12aと、装着部12aと一体である前パッド部12bとを有する。前パッド部12bは、例えば金属製であり、装着部12aよりも硬質である。前パッド部12bは、利用者Uの大腿部の前面に接触する。装着部12aは、大腿部に巻き付けられ、第二装着具12を位置ずれしないように大腿部に装着する。第二装着具12(前パッド部12b)に、アシストアーム26の先端部が連結されている。
 第三装着具13は、利用者Uの左右の腕それぞれの少なくとも手首に装着される。第三装着具13は、樹脂、革、布等を用いたベルト状の部材により構成されている本体部60を有する。本体部60が利用者Uの手首に巻き付けられ、第三装着具13は手首に位置ずれしないように装着される。左手首の第三装着具13と第一装着具11の一部(フレーム39)との間に、後述するベルト50が設けられている。右手首の第三装着具13と第一装着具11の別の一部(フレーム39)との間に、後述するベルト50が設けられている。
 回動機構25は、フレーム39の左右端部に固定されている。回動機構25は、左右の側部パッド21cに取り付けられている。回動機構25にアシストアーム26が回動可能となって設けられている。回動機構25は、側部パッド21cに固定されたケース25aと、ケース25a内部に回動可能となって設けられている従動プーリ25cとを有する。従動プーリ25cは、その従動プーリ25cと一体回転可能な軸部25bを有する。
 アシストアーム26は軸部25bに固定されていて、従動プーリ25cとアシストアーム26とは一体回動可能である。これにより、アシストアーム26は、第一装着具11に対して回動可能となる。アシストアーム26の回動中心は、利用者Uの腰部を通る左右方向の仮想軸Liに一致する。アシストアーム26は、第一装着具11と第二装着具12とを繋ぐ。第二装着具12によって、アシストアーム26の先端部が利用者Uの大腿部に固定される。アシストアーム26は、利用者Uの大腿部に沿って設けられ、利用者Uの上半身と大腿部とを相対的に回動させる。
 バックパック部24はフレーム39に固定されている。バックパック部24は、そのケース内に、左右のアクチュエータ14と、各部に必要な電力を供給するためのバッテリ(図示省略)とを備える。アクチュエータ14は、アシストアーム26を回動させるアシストトルクを発生する機能を有する。図3は、アクチュエータ14を簡略化して示す説明図である。アクチュエータ14は、モータ40、渦巻バネ40b、回転検出器41、減速機42、駆動プーリ43、およびワイヤ44を備える。モータ40は、制御装置16によって制御される。
 モータ40は、アシストアーム26を回動させるトルクを発生する。そのための構成を具体的に説明する。モータ40の出力軸40aが渦巻バネ40bの一端に接続される。渦巻バネ40bの他端は減速機42の入力軸42aに接続されている。減速機42の出力軸42bに駆動プーリ43が接続されている。以上より、モータ40の回転力は、渦巻バネ40bおよび減速機42を介して駆動プーリ43に伝達される。
 駆動プーリ43に、ワイヤ44の一端が取り付けられている。ワイヤ44は、フレーム39(図1参照)に沿って設けられている保護チューブ(図示省略)内を通過する。ワイヤ44の他端は、回動機構25の従動プーリ25cに取り付けられている。駆動プーリ43の回転力は、ワイヤ44を介して従動プーリ25cに伝達される。駆動プーリ43の回転力により、従動プーリ25cと一体回動可能であるアシストアーム26が回動する。
 左側のアクチュエータ14は、左側のワイヤ44を通じて左側の回動機構25に接続され、左側の回動機構25に回転力を伝達する。右側のアクチュエータ14は、右側のワイヤ44を通じて右側の回動機構25に接続され、右側の回動機構25に回転力を伝達する。
 回転検出器41(図3参照)は、ロータリエンコーダなどであり、その出力は制御装置16へ与えられる。回転検出器41がアクチュエータ14の軸(入力軸42a)の回転状態を検出することで、制御装置16は、アシストアーム26の回動状態として、アシストアーム26の回動角度を検出することが可能となる。制御装置16は、マイクロコンピュータ等により構成されている。
 以上のように、モータ40を含むバックパック部24、ワイヤ44、左右の回動機構25、および左右のアシストアーム26によって駆動部17が構成される。利用者Uが例えば荷物を持ち上げる際に、駆動部17は、第一装着具11と第二装着具12とを通じて、利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を利用者Uに与えることが可能となる。つまり、駆動部17は、利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を第一装着具11と第二装着具12との間で発生させることが可能となる。
 また、利用者Uが例えば荷物を持ち下げる際に、駆動部17は、第一装着具11と第二装着具12とを通じて、利用者Uが直立姿勢から前傾姿勢となる方向のアシスト力を利用者Uに与えることも可能となる。つまり、駆動部17は、利用者Uが直立姿勢から前傾姿勢となる方向のアシスト力を第一装着具11と第二装着具12との間で発生させることが可能である。この場合、駆動部17は、利用者Uが直立姿勢から前傾姿勢へと姿勢変化する際に、アシストトルクを前記姿勢変化の制動力として発生させる。
〔アシストベルト15について〕
 図4は、図1に示すアシスト装置10の斜視図である。図4では、腰サポート部21を省略している。図1、図2および図4に示すように、アシスト装置10は、利用者Uの右腕用のアシストベルト15と、利用者Uの左腕用のアシストベルト15とを備える。左右それぞれのアシストベルト15は、利用者Uの手首に装着される第三装着具13と、第三装着具13と第一装着具11の上部との間に設けられるベルト50とを備える。左のアシストベルト15と右のアシストベルト15とは同じ構成である。
 図4に示すように、ベルト50は、第三装着具13と、第一装着具11の一部であるフレーム39の上部との間に設けられる。ベルト50は、布製又は革製の帯状の部材であり湾曲可能である。本実施形態のベルト50は、全長にわたって非伸縮性である。つまり、ベルト50は、その長手方向に伸縮し難い特性又は伸縮しない特性を有する。なお、ベルト50は、紐状のベルト(ワイヤーのような部材)であってもよい。ベルト50の端部(第一固定部51)は、フレーム39のうち利用者の背面側の上部に対応する部分、つまり、利用者の肩部に近いフレーム39の上部に取り付けられている。そのベルト50は、前記端部(第一固定部51)から利用者Uの肩部の上を通過し、さらに利用者Uの前に向かって延びて設けられ、第三装着具13と繋がっている。
 ベルト50は、フレーム39に固定される第一固定部51を有する。第一固定部51は、金属製の固定具であり、本実施形態ではカラビナ51aにより構成されている(図4参照)。ベルト50の第一の端部にカラビナ51aが取り付けられている。フレーム39に金属製のループ部56が設けられている。ループ部56にカラビナ51aが係合する。これにより、ベルト50の第一固定部51は、フレーム39に変位不能となって固定される。
 ベルト50は、第三装着具13に固定される第二固定部52を有する。第二固定部52は、金属製または樹脂製の固定具であり、本実施形態では、バックル52aにより構成されている。ベルト50の第二の端部にバックル52aが取り付けられている。第三装着具13にバックル52aの第一部材53を取り付けるための装着部57が設けられている。これにより、ベルト50の第二固定部52は、第三装着具13に変位不能となって固定される。
 バックル52aは、相互で連結状態または分離状態となる第一部材53と第二部材54とを有する。第二部材54がベルト50に取り付けられている。第一部材53と第二部材54とを分離することで、ベルト50から第三装着具13を外すことが可能である。
 バックル52aは、カラビナ51aからバックル52aまでのベルト50の長さを調整する機能を有する。これにより、利用者の体格に応じて、ベルト50の長さが変更される。このように、ベルト50は、第一固定部51(カラビナ51a)と第二固定部52(バックル52a)との間の長さを調整可能とする長さ調整部を有する。
 図1および図4に示す形態では、第三装着具13は、利用者Uの手首に装着する本体部60と、本体部60と一体であるフック61とを有する。前記のとおり、本体部60が、樹脂、革または布等を用いたベルト状の部材により構成されている。フック61は、樹脂または金属を用いた硬質部材であり、荷物の一部に係合可能とする形状を有する。図1に示すように、本体部60が利用者Uの手首に装着された状態で、フック61は利用者Uの手のひらに沿って設けられる。これにより、利用者Uは、フック61を介して荷物を持つことが可能となり、利用者Uの手指の負担が軽減される。
 図4に示すように、フック61は、本体部60においてベルト50の延長線Q上に取り付けられている。つまり、本体部60は、利用者の手首に巻かれた状態で、筒状となる。筒状である本体部60の周方向の一箇所に第二固定部52(装着部57)が設けられている。その一箇所と同じ周方向の位置にベルト50が接続される。フック61は、第二固定部52と周方向について同じ位置で本体部60に取り付けられている。このため、フック61に作用する荷重を本体部60を通じて直線的にベルト50に伝達させることが可能となる。
 前記のとおり、ベルト50が有する第二固定部52(バックル52a)は、第三装着具13を着脱可能とする。このため、図5に示すように、第三装着具13を、別の形式に変更することが容易となる。図5に示す第三装着具13は、本体部60を有するが、フックを有していない。図5に示す第三装着具13に設けられている装着部57に、バックル52aの第一部材53が取り付けられている。この構成により、フック61付きの第三装着具13(図4参照)と、フック61無しの第三装着具13(図5参照)とを択一的に選択して用いることが可能となる。
 図4および図5に示す形態では、第三装着具13の全体を、バックル52aによって、ベルト50から外すことが可能である。その変形例として、フック61を本体部60から取り外し可能となる構成であっていてもよい。つまり、図6に示すように、第三装着具13は、利用者の手首に装着する本体部60と、フック61と、本体部60にフック61を着脱可能とする取り付け部62とを有する構成であってもよい。取り付け部62は、フック61が有する取付片部61aを例えば止めねじによって固定可能である。その止めねじを外すことでフック61を本体部60から外すことが可能である。この場合においても、第三装着具13が、フック61付きの場合とフック61無しの場合とに択一的に選択することが可能となる。
 ベルト50に作用する荷重を検出するセンサ65が、ベルト50に設けられている(図4参照)。センサ65は例えばベルト50の歪を検出するための歪センサである。制御装置16は、センサ65の検出結果に基づいて駆動部17を制御する。モータ40の出力は、アシスト力と相関がある。制御装置16はセンサ65の検出結果に基づいてモータ40の出力を調整する制御を行う。センサ65によれば、例えば利用者Uが荷物を持ち上げる場合に、その荷物が重い場合と軽い場合とで、駆動部17(モータ40)の出力を変更することが可能となる。センサ65と制御装置16との間の検出結果などの情報通信は、無線であってもよく、有線であってもよい。有線の場合、センサ65から延びるケーブルが制御装置16にコネクタ接続される。
 図1に示すアシスト装置10(第一形態)は、前記のとおり、利用者Uにアシスト力を付与するための駆動部17として、モータ40を有し利用者Uの背面に設けられるバックパック部24、左右の回動機構25、および左右のアシストアーム26を備える。バックパック部24のアクチュエータ14が、アシスト力の駆動源となるモータ40を有し、モータ40の力がワイヤ44を通じてアシストアーム26に伝達される。
〔アシスト装置10の変形例(その1)〕
 図7は、別のアシスト装置10の斜視図である。図7に示すアシスト装置10(第二形態)は、アシスト力の駆動源となるモータ40、およびそのモータ40を減速する減速機42が、利用者Uの腰部の左右両側に位置する回動機構25に搭載されている。第一装着具11のバックパック部24に、モータ40に電力を供給するバッテリおよび制御装置16が設けられている。回動機構25は、前記第一形態(図1)と同様、第一装着具11の腰サポート部21に取り付けられている。モータ40の動力によって、アシストアーム26が回動する。
 第一装着具11および第二装着具12の構成は、第二形態と前記第一形態とで同様である。第二形態に係るアシスト装置10は、アシストベルト15として、第三装着具13およびベルト50を備える。このアシストベルト15は、第一形態のそれと同じである。アシストベルト15が有するベルト50は、前記第一形態と同様、バックパック部24のフレーム39の上部に取り付けられる。図7において、第一形態と同じ構成については、同じ符号が付されている。
 第二形態のアシスト装置10は、利用者Uにアシスト力を付与するための駆動部17として、モータ40を有する左右の回動機構25、および左右のアシストアーム26を備える。アシストアーム26の先端側に第二装着具12が取り付けられている。駆動部17は、第一装着具11と第二装着具12とを通じて利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を利用者Uに与えるように構成されている。
〔アシスト装置10の変形例(その2)〕
 図8は、さらに別のアシスト装置10の斜視図である。図8に示すアシスト装置10(第三形態)は、アシスト力の駆動源となるモータ40、およびモータ40を減速する減速機42が、第一装着具11のバックパック部24に搭載されている。第三形態では、第一装着具11と左右の第二装着具12とが動力ベルト70によって繋がっている。動力ベルト70の上端側は、モータ40によって回転するドラム71に巻き取られる。ドラム71はバックパック部24のケースに収容されている。動力ベルト70は、長尺の部材であり、可撓性を有する。
 動力ベルト70は分岐しており、左に分岐する動力ベルト70は、左の第二装着具12に接続されていて、右に分岐する動力ベルト70は、右の第二装着具12に接続されている。モータ40の回転によってドラム71が動力ベルト70を巻き取ることで、その動力ベルト70の張力によって、利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を発生させる。つまり、第三形態では、利用者Uにアシスト力を付与するための駆動部17は、モータ40および減速機42を有するバックパック部24と、そのモータ40の回転によって巻き取られる動力ベルト70とを有して構成される。
 第三形態の第二装着具12は、利用者Uの下半身の一部である膝部に装着される。第三形態に係るアシスト装置10は、アシストベルト15として、第三装着具13およびベルト50をさらに備える。このアシストベルト15は、第一形態のそれと同じである。アシストベルト15が有するベルト50は、バックパック部24のフレーム39に取り付けられる。図8において、第一形態と同じ構成については、同じ符号が付されている。
 モータ40によって動力ベルト70をドラム71に巻取り可能として構成されている駆動部17は、第一装着具11と第二装着具12とを通じて利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を利用者Uに与えることができる。
 利用者Uが直立姿勢から前傾姿勢となることで、例えば荷物を持ち下ろす場合、利用者Uの姿勢変化に伴って、ドラム71から動力ベルト70が繰り出される。その繰り出しの際に、ドラム71に制動トルクをモータ40によって発生させる。これにより、アシスト装置10は、利用者Uが荷物を持ち下ろす場合のアシスト動作が可能となる。
〔前記各形態のアシスト装置10について〕
 以上のように、前記各形態のアシスト装置10は、利用者Uの上半身に装着される第一装着具11と、利用者Uの下半身(脚の一部)に装着される第二装着具12と、利用者Uの手首に装着される第三装着具13と、駆動部17とを備える。駆動部17は、第一装着具11と第二装着具12とを通じて利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を利用者に与える機能を有する。アシスト装置10は、アシストベルト15として、第三装着具13と第一装着具11の上部との間に設けられているベルト50を備える。ベルト50は、第一装着具11に固定される第一固定部51と、第三装着具13に固定される第二固定部52とを有する。
 このようなアシスト装置10によれば、利用者Uが前傾姿勢から直立姿勢となる方向に、駆動部17がアシスト力を付与すると、そのアシスト力によって、その利用者Uの上半身の第一装着具11、およびベルト50を通じて、第三装着具13が装着されている利用者Uの手首を引き上げる力が得られる。このため、例えば利用者Uが荷物を持ち上げる動作に対して、アシスト装置10は補助することが可能となる。しかも、利用者Uの上半身と下半身との間で行われる動作の補助と、利用者Uの腕による動作の補助とが同期し、アシスト動作に違和感が生じない。
〔その他〕
 第一装着具11、第二装着具12、および駆動部17を備える既存のアシスト装置10に、アシストベルト15を追加的に適用することが可能である。
 前記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、前記実施形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更を含む。
 10 アシスト装置
 11 第一装着具
 12 第二装着具
 13 第三装着具
 15 アシストベルト
 17 駆動部
 50 ベルト
 51 第一固定部
 52 第二固定部
 60 本体部
 61 フック
 62 取り付け部
 65 センサ
 

Claims (8)

  1.  利用者の上半身に装着される第一装着具と、
     前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、
     前記利用者の手首に装着される第三装着具と、
     前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、
     前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられているベルトと、
     を備え、
     前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する、
     アシスト装置。
  2.  前記アシスト力に従って、前記第三装着具及び前記ベルトによって前記利用者の手首を引き上げる力が得られる、請求項1に記載のアシスト装置。
  3.  前記ベルトに作用する荷重を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、をさらに備える、請求項1または請求項2に記載のアシスト装置。
  4.  前記ベルトの前記第二固定部は、前記第三装着具を着脱可能とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアシスト装置。
  5.  前記第三装着具は、前記利用者の手首に装着する本体部と、前記本体部と一体であるフックと、を有する、請求項4に記載のアシスト装置。
  6.  前記第三装着具は、前記利用者の手首に装着する本体部と、フックと、前記本体部に前記フックを着脱可能とする取り付け部と、を有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアシスト装置。
  7.  前記ベルトは、前記第一固定部と前記第二固定部との間の長さを調整可能とする長さ調整部を有する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のアシスト装置。
  8.  利用者の上半身に装着される第一装着具と、前記利用者の下半身に装着される第二装着具と、前記第一装着具と前記第二装着具とを通じて前記利用者が前傾姿勢から直立姿勢となる方向のアシスト力を前記利用者に与えるための駆動部と、を備えるアシスト装置に用いられるアシストベルトであって、
     前記利用者の手首に装着される第三装着具と、
     前記第三装着具と前記第一装着具の上部との間に設けられるベルトと、
     を備え、
     前記ベルトは、前記第一装着具に固定される第一固定部と、前記第三装着具に固定される第二固定部と、を有する、
     アシストベルト。
     
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