[发明专利]动作辅助装置、及动作辅助装置的同步控制方法

权利要求书

1.一种动作辅助装置，其特征在于，包括：

关节部，该关节部与穿着者的弯曲可动部位相对应地配置；

连杆，该连杆与所述关节部相连接，且安装于所述穿着者上；

致动器，该致动器对所述关节部的动作进行驱动；

相位取得部，该相位取得部取得所述穿着者的弯曲可动部位的动作相位θ’_h；

目标值计算部，该目标值计算部基于将所述相位取得部所取得的所述弯曲可动部位的动作相位θ’_h作为输入振动的相位振动器模型，维持预先设定的目标相位差，并且计算出所述关节部的动作目标值，该动作目标值用于使所述穿着者的弯曲可动部位的动作与所述关节部的动作同步；以及

驱动控制部，该驱动控制部基于所述目标值计算部计算得到的动作目标值，来驱动所述致动器。

2.如权利要求1所述的动作辅助装置，其特征在于，

所述相位取得部包括：

相互作用力检测传感器，该相互作用力检测传感器检测出所述穿着者的弯曲可动部位的动作与所述关节部的动作之间的相互作用力；

关节角度传感器，该关节角度传感器检测所述关节部的关节角度；以及

相位推定部，该相位推定部基于所述相互作用力检测传感器所检测到的所述相互作用力、及所述关节角度传感器所检测到的所述关节角度，来推定所述穿着者的弯曲可动部位的动作相位θ’_h。

3.如权利要求2所述的动作辅助装置，其特征在于，

所述相位推定部

根据所述相互作用力检测传感器所检测到的相互作用力λ、及所述关节角度传感器所检测到的所述关节角度q，利用下式(1)来推定所述穿着者的弯曲可动部位的转矩τ_h，

[数学式1]

τh′=Mhq··+Ghq+λ---(1)]]>

(式(1)中，M_h、G_h分别表示人的惯性项、重力项。)

还使用所述式(1)来推定动作中人的最大转矩τ’_{h_max}和最小转矩τ’_{h_min}，并将它们代入下式(2)，来计算所推定的转矩τ’_h的振幅A’_h，

[数学式2]

A′h=τ′h_max-τ′h_min2---(2)]]>

根据所述转矩τ’_h和所述振幅A’_h并利用下式(3)来计算极坐标上的相位角的y坐标，

[数学式3]

y=τ′h-A′hA′h---(3)]]>

根据勾股定理像下式(4)那样，计算出x坐标，

[数学式4]

·y·≥0·y·<0x=1-y2x=-1-y2---(4)]]>

进行下式(5)的极坐标转换，推定所述穿着者的弯曲可动部位的动作相位θ’_h。

[数学式5]

θ′_h=atan2(y，x)(-π≤θ′_h≤π)   (5)