特許
J-GLOBAL ID：202003007004985433
歩行動作補助装置
発明者：
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出願人/特許権者：
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代理人 (1件)：
特許業務法人アローレインターナショナル
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2019-081634
公開番号（公開出願番号）：特開2020-178730
出願日： 2019年04月23日
公開日（公表日）： 2020年11月05日
要約：
【課題】歩行周期中の歩行状態に応じた適切な歩行補助力を、時間遅れを可及的に防止乃至は低減した状態で付与できる歩行動作補助装置を提供する。【解決手段】歩行動作補助装置は、ユーザーの大腿及び下腿を含む脚部の股関節回りの動きを棒状剛体600の振り子動作で近似し、振り子動作の運動方程式に基づいて算出される前記棒状剛体の揺動中心軸Zb回りの揺動角度及び揺動角速度を、前記大腿姿勢検出手段から入力される角度関連信号を観測値として用いたカルマンフィルタによって推定し、推定揺動角度及び推定揺動角速度をそれぞれ大腿の股関節角度及び股関節角速度として用いて大腿位相角を算出し、大腿位相角に基づき算出された補助トルク値を出力する。【選択図】図10
請求項（抜粋）：
ユーザーの歩行動作に対して補助力を付与するアクチュエータと、サンプリングタイミング毎にユーザーの大腿の前後揺動角度である股関節角度に関連する股関節角度関連信号を検出する大腿姿勢検出手段と、一のサンプリングタイミングkでの大腿位相角を算出する大腿位相角算出手段と、大腿位相角と前記アクチュエータが出力すべきトルク値との関係が直接又は間接的に規定された出力パターンデータを有し、前記大腿位相角算出手段によって算出された大腿位相角及び前記出力パターンデータに基づいて前記一のサンプリングタイミングkにおいて出力すべきトルク値を算出する補助トルク算出手段と、前記補助トルク算出手段によって算出されたトルク値の補助力を出力するように前記アクチュエータの作動制御を司る作動制御手段とを備え、
前記大腿位相角算出手段は、歩行時におけるユーザーの大腿及び下腿を含む脚部の股関節回りの動きを、先端部に所定質量mの質点が取り付けられた所定長さlの棒状剛体が基端部を揺動支点として振り子動作する動きで近似し、前記質点の揺動軌跡に沿った円の接線方向における運動方程式に基づく式(1a)及び前記大腿姿勢検出手段から入力される股関節角度関連信号を観測値とする式(1b)とカルマンフィルタによる式(2a)〜(2e)とを用いて、前記大腿姿勢検出手段の検出基準軸に対して揺動中心角θ0だけ傾斜した軸を揺動中心軸とした前記棒状剛体の推定揺動角度及び推定揺動角速度をサンプリングタイミングk毎に算出し、前記推定揺動角度及び前記推定揺動角速度をそれぞれ股関節角度及び股関節角速度として用いてサンプリングタイミングkでの大腿位相角を算出するように構成されていることを特徴とする歩行動作補助装置。
IPC (2件)：
FI (2件)：
Fターム (30件)：
3C707AS38
, 3C707CX05
, 3C707HS27
, 3C707KS21
, 3C707KW07
, 3C707KX13
, 3C707XK03
, 3C707XK06
, 3C707XK13
, 3C707XK27
, 3C707XK42
, 4C046AA25
, 4C046AA42
, 4C046BB07
, 4C046CC01
, 4C046DD02
, 4C046DD16
, 4C046DD22
, 4C046DD39
, 4C046DD41
, 4C046DD43
, 4C046DD45
, 4C046EE02
, 4C046EE03
, 4C046EE04
, 4C046EE09
, 4C046FF03
, 4C046FF12
, 4C046FF25
, 4C046FF26
