[发明专利]辅助装置

说明书

一种辅助装置包括身体穿戴单元和致动器单元。致动器单元包括：输出连杆(57R)，该输出连杆被配置成绕辅助对象身体部分的关节枢转并且附接至辅助对象身体部分；具有输出轴的致动器，该致动器被配置成经由输出连杆(57R)生成辅助转矩；转矩确定单元(61A)，该转矩确定单元被配置成确定通过将用户转矩与来自输出轴的辅助转矩进行合成而获得的合成转矩，用户转矩是在用户使辅助对象身体部分枢转时从输出连杆(57R)输入的；校正单元，该校正单元被配置成计算用于所确定的合成转矩的校正量；以及枢转角度控制单元，该枢转角度控制单元被配置成基于所确定的合成转矩和所计算的校正量来控制输出轴的枢转角度。

技术领域

本发明涉及对用户的辅助对象身体部分的运动进行辅助的辅助装置。

背景技术

例如，日本未审查专利申请公开第2013-173190号(JP 2013-173190 A)描述了一种可穿戴运动辅助装置，当用户通过弯曲和伸展腰部抬起重物或当用户正常步行时，所述可穿戴运动辅助装置辅助大腿相对于腰部的运动。可穿戴运动辅助装置包括：被配置成穿戴在用户腰部上的腰部框架、背部衬垫、腹部衬垫、将背部衬垫和腹部衬垫彼此连接的连接构件、被配置成固定至大腿的大腿固定部、以及被配置成相对于腰部框架驱动大腿固定部的驱动机构。可穿戴运动辅助装置还包括控制单元以及粘贴在用户皮肤的生物信号检测传感器，该控制单元被配置成基于从生物信号检测传感器输出的生物信号来控制驱动机构。为了检测生物电势信号例如肌肉电势信号和来自皮肤的神经传递信号，生物信号检测传感器包括用于检测弱电势的电极。生物信号检测传感器使用覆盖电极周围部位的粘合密封件在下述部位粘贴在用户皮肤：在腰部附近的右大腿和左大腿的前侧、在腰部附近的右大腿和左大腿的内侧、在右臀部和左臀部上、在腰部略上的背部的右侧和左侧等等。

发明内容

在JP 2013-173190 A中描述的可穿戴运动辅助装置的情况下，需要许多生物信号检测传感器并且这些传感器应当粘贴在用户的许多部位，例如在右大腿和左大腿的前侧上、在右大腿和左大腿的内侧上、在右臀部和左臀部上、以及在背部的右侧和左侧上。因此，当用户穿戴辅助装置以使用时，花费许多时间和精力。此外，在粘贴生物信号检测传感器之前，确定传感器的粘贴位置和要粘贴的传感器数目也花费时间和精力(例如，对于一个测量部位，彼此靠近地粘贴三个传感器)。此外，存在以下可能：用于从许多生物信号检测传感器检测到的弱生物信号去除噪声的处理和用于基于来自各个生物信号检测传感器的生物信号来估计在进行哪种类型的运动(抬起重物、步行等)并且辅助该运动的处理变得非常复杂。此外，当将抬起重物运动和步行运动彼此区分时，必须将生物信号检测传感器粘贴在腰部即在抬起重物时主要使用的肌肉周围以及在大腿即在步行时主要使用的肌肉周围，因此，需要大量生物信号检测传感器。

此外，在JP 2013-173190 A中描述的可穿戴运动辅助装置的情况下，当用户的辅助对象身体部分的运动缓慢时，例如，当辅助用户抬起用户脚处的重物的运动时，存在以下可能性：用于估计运动类型的处理被延迟而引起辅助转矩不足。当重物被抬起时，尤其在抬起开始时需要较大辅助转矩。然而，因为除对运动的估计延迟以外，用户自身的抬起运动的速度缓慢，所以存在以下可能性：在抬起开始时无法生成足够的辅助转矩。

本发明提供了一种辅助装置，其可以容易由用户穿戴并且可以在更简单的配置下并通过更简单的控制来对辅助对象身体部分的运动进行辅助，并且可以通过进行适当校正来防止辅助转矩不足。换言之，本发明提供了一种可以容易由用户穿戴并且可以在更简单的配置下并通过更简单的控制来根据用户的运动生成合适的辅助转矩。