[发明专利]行走用摆动腿摆运动辅助器具和助力的控制方法有效
申请号: | 201380002742.1 | 申请日: | 2013-05-28 |
公开(公告)号: | CN103813772A | 公开(公告)日: | 2014-05-21 |
发明(设计)人: | 山本元司;高杉绅一郎;佐藤雅纪;小松孝弘;桥本和信 | 申请(专利权)人: | 国立大学法人九州大学;东海橡塑工业株式会社 |
主分类号: | A61H3/00 | 分类号: | A61H3/00;B25J11/00 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 行走 摆动 运动 辅助 器具 助力 控制 方法 | ||
1.一种行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
具备一对用于左右腿部的辅助构件,在该辅助构件中,针对具有挠性的辅助力传递部的两端部分,设置有夹持使用者的髋关节的安装于腿部侧的第一安装部和安装于腰部侧的第二安装部,并且设置有对该辅助力传递部施加拉伸力的驱动源,另一方面,具有:
关节角度传感器,其检测该使用者的髋关节的前后方向的关节角度;以及
控制单元,其根据该关节角度传感器的检测值来检测该使用者行走时在后方伸着的腿蹬离地面而变为单腿站立的状态,对该驱动源进行驱动控制来对该蹬离地面的摆动腿的该辅助力传递部施加拉伸力,由此施加向前方摆动的方向的助力来对该摆动腿的摆运动进行辅助。
2.根据权利要求1所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
上述辅助构件中的上述第一安装部被安装于大腿骨的远端至胫骨的近端的范围内。
3.根据权利要求2所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
通过将上述辅助构件中的上述第一安装部安装于胫骨的近端,来将该辅助构件的上述助力施加于上述摆动腿的膝下部分。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
具备存储单元,该存储单元存储与用于与上述使用者的髋关节的关节角度的变化相对应地驱动左右一对上述辅助构件的各上述驱动源的驱动定时信息和驱动输出信息有关的控制信息,并且
上述控制单元根据该存储单元中的该控制信息,对左右一对该辅助构件的各该驱动源进行驱动控制,由上述关节角度传感器检测该使用者行走时在后方伸着的腿蹬离地面而变为单腿站立的状态,对该蹬离地面的摆动腿施加向前方摆动的方向的助力,由此对该摆动腿的摆运动进行辅助。
5.根据权利要求4所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
上述存储单元存储用于与上述使用者的髋关节的关节角度的变化相对应地追随上述辅助构件的上述辅助力传递部的有效长度的挠曲防止控制信息,
上述控制单元根据存储在该存储单元中的该挠曲防止控制信息,对左右一对上述辅助构件的各上述驱动源分别进行驱动控制以与该关节角度的变化相对应地将该辅助力传递部保持为固定的张力作用状态。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
在上述控制单元中,以在上述使用者行走时在后方伸着的腿蹬离地面而成为摆动腿的位置为基准点,并以在从该基准点起的行走周期的-15%~+15%的范围内设定开始点的方式来设定基于上述关节角度传感器的检测值的上述助力的开始时刻。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的行走用摆动腿摆运动辅助器具,其特征在于,
上述关节角度传感器是对左右腿分别检测上述使用者的大腿骨相对于胯骨在前后方向的倾斜角度的传感器。
8.一种在使用者行走时对该使用者的腿部施加助力来辅助行走运动的行走用运动辅助器具中的该助力的控制方法,其特征在于,
在后方伸着的腿蹬离地面而变为单腿站立时,对该蹬离地面的摆动腿施加向前方摆动的方向的助力来对该摆动腿的摆运动进行辅助。
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