(57)【要約】【課題】大幅な軽量化を図って、装着負担を低減化することができるアシスト装置を提供する。【解決手段】腰部装着帯に一対のワイヤ巻取装置が配置されている。また、一対のワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、それぞれの一端側が肩部装着帯に固定された一対の背中側ワイヤと、一対のワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、臀部装着帯に設けられたワイヤ挿通部に挿通されて、それぞれの一端側が対向する大腿部装着帯に固定された一対の大腿側ワイヤと、を備えている。そして、制御装置は、姿勢検出装置によって検出された装着者の姿勢情報に基づいて、一対の背中側ワイヤ及び一対の大腿側ワイヤを巻き取り又は繰り出すように制御する。【選択図】図１
2020146760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の腰部に装着される腰部装着帯と、
前記装着者の左右の肩部に装着される肩部装着帯と、
前記腰部装着帯に連結されて、前記装着者の臀部に装着される臀部装着帯と、
前記装着者の左右の大腿部に装着される一対の大腿部装着帯と、
前記腰部装着帯に配置される一対のワイヤ巻取装置と、
一対の前記ワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、それぞれの一端側が前記肩部装着帯に固定された一対の背中側ワイヤと、
一対の前記ワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、前記臀部装着帯に設けられたワイヤ挿通部に挿通されて、それぞれの一端側が対向する大腿部装着帯に固定された一対の大腿側ワイヤと、
前記装着者の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記姿勢検出装置によって検出された前記装着者の姿勢情報に基づいて、一対の前記ワイヤ巻取装置を駆動制御し、一対の前記背中側ワイヤ及び一対の前記大腿側ワイヤを巻き取り又は繰り出すように制御する制御装置と、
を備えた、
アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアシスト装置において、
前記ワイヤ巻取装置は、
前記背中側ワイヤ及び前記大腿側ワイヤを巻き取るプーリと、
前記プーリを駆動するモータと、
前記プーリと前記モータとの間で回転力を伝達するウォームギヤと、
を有する、
アシスト装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアシスト装置において、
前記ワイヤ巻取装置は、
前記モータの回転数を検出する回転数検出装置
を有し、
前記制御装置は、
前記回転数検出装置によって検出した前記モータの回転数情報に基づいて一対の前記ワイヤ巻取装置を駆動制御し、一対の前記背中側ワイヤ及び一対の前記大腿側ワイヤの巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行う、
アシスト装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアシスト装置において、
前記制御装置を収納するコントロールボックスと、
前記制御装置と一対の前記ワイヤ巻取装置とに電力を供給する電源ユニットと、
を備え、
前記コントロールボックスと前記電源ユニットは、前記腰部装着帯に取り付けられている、
アシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の身体に装着された状態で、作業を補助するアシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人の身体に装着された状態で、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、下記特許文献１に記載される身体装着型倍力装置では、使用者の臀部に着脱可能に装着する駆動部装着機構には、駆動部としてのワイヤ巻取りドラムが搭載してある。駆動部装着機構の上側には、使用者の上半身に着脱可能に装着する倍力伝達機構が前後方向に回動可能に軸着してある。駆動部装着機構の下側には、使用者の下肢の動きに連動する反力受承機構が設けてある。駆動部装着機構の駆動部と倍力伝達機構との間には、倍力伝達ワイヤが張設してあり、駆動部装着機構と反力受承機構との間には、張力伝達ワイヤが張設してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された身体装着型倍力装置では、身体に装着した状態で重量物を持ち上げる際に小さな負担で効率よく作業することができる。また、腰に大きな負担がかからないので腰を痛める事態を軽減することができる。しかしながら、腰から肩にかけた上半身に補助力を伝達するための倍力伝達機構は、鋼管製の中空管からなる一対の連動ロッドと、一対の連動ロッドの間に配設された上方に伸長するステンレス管からなる傾動ロッド等から構成されている。
【０００５】
また、下肢に設けられた反力受承機構は、左右の下肢に着脱可能に配設された伸縮型の一対の連結ロッド等から構成されている。そのため、倍力伝達機構と反力受承機構が、重くなり、作業者の負荷を軽減することが困難である。また、姿勢変化に対して、前屈姿勢維持の腰部の筋負担が増加する場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、大幅な軽量化を図って、装着負担を低減化することができるアシスト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、第１の発明は、装着者の腰部に装着される腰部装着帯と、前記装着者の左右の肩部に装着される肩部装着帯と、前記腰部装着帯に連結されて、前記装着者の臀部に装着される臀部装着帯と、前記装着者の左右の大腿部に装着される一対の大腿部装着帯と、前記腰部装着帯に配置される一対のワイヤ巻取装置と、一対の前記ワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、それぞれの一端側が前記肩部装着帯に固定された一対の背中側ワイヤと、一対の前記ワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて、前記臀部装着帯に設けられたワイヤ挿通部に挿通されて、それぞれの一端側が対向する大腿部装着帯に固定された一対の大腿側ワイヤと、前記装着者の姿勢を検出する姿勢検出装置と、前記姿勢検出装置によって検出された前記装着者の姿勢情報に基づいて、一対の前記ワイヤ巻取装置を駆動制御し、一対の前記背中側ワイヤ及び一対の前記大腿側ワイヤを巻き取り又は繰り出すように制御する制御装置と、を備えた、アシスト装置である。
【０００８】
次に、第２の発明は、上記第１の発明に係るアシスト装置において、前記ワイヤ巻取装置は、前記背中側ワイヤ及び前記大腿側ワイヤを巻き取るプーリと、前記プーリを駆動するモータと、前記プーリと前記モータとの間で回転力を伝達するウォームギヤと、を有する、アシスト装置である。
【０００９】
次に、第３の発明は、上記第２の発明に係るアシスト装置において、前記ワイヤ巻取装置は、前記モータの回転数を検出する回転数検出装置を有し、前記制御装置は、前記回転数検出装置によって検出した前記モータの回転数情報に基づいて一対の前記ワイヤ巻取装置を駆動制御し、一対の前記背中側ワイヤ及び一対の前記大腿側ワイヤの巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行う、アシスト装置である。
【００１０】
次に、第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれか一の発明に係るアシスト装置において、前記制御装置を収納するコントロールボックスと、前記制御装置と一対の前記ワイヤ巻取装置とに電力を供給する電源ユニットと、を備え、前記コントロールボックスと前記電源ユニットは、前記腰部装着帯に取り付けられている、アシスト装置である。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、腰部装着帯に一対のワイヤ巻取装置が配置されている。また、一対のワイヤ巻取装置からそれぞれ伸びて肩部装着帯に一端側が固定された一対の背中側ワイヤと、臀部装着帯に設けられたワイヤ挿通部に挿通されて、それぞれの一端側が対向する大腿部装着帯に固定された一対の大腿側ワイヤと、を備えている。そして、制御装置は、姿勢検出装置によって検出された装着者の姿勢情報に基づいて、一対の背中側ワイヤ及び一対の大腿側ワイヤを巻き取り又は繰り出すように制御する。
【００１２】
これにより、装着者は、肩部装着帯、腰部装着帯、腰部装着帯に連結される臀部装着帯、一対の大腿部装着帯、腰部装着帯に配置された一対のワイヤ巻取装置、及び、制御装置等を身体に装着すればよい。その結果、装着者は、鋼管製の中空管からなる連動ロッド、ステンレス管からなる傾動ロッド等の重量物を装着する必要が無くなるため、アシスト装置の大幅な軽量化を図って、装着負担を低減化することができる。
【００１３】
また、一対の背中側ワイヤは、それぞれの一端側が装着者の左右の肩部に装着される肩部装着帯に固定されて配置されるため、装着者の姿勢が変化しても装着者の両肩に対して背中側ワイヤによって張力（補助力）を生じさせることができる。また、一対の大腿側ワイヤは、臀部装着帯に設けられたワイヤ挿通部に挿通されて、それぞれの一端側が対向する大腿部装着帯に固定されるため、装着者の前屈動作時において、一対の大腿側ワイヤの装着者の臀部及び大腿から左右外側への位置ずれを防止することができ、左右の大腿部に対して大腿側ワイヤによって張力（補助力）を確実に生じさせることができる。これにより、装着者の前傾姿勢時における筋力負荷を軽減して、荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【００１４】
第２の発明によれば、プーリ側にウォームギヤを構成するはす歯歯車（ウォームホイール）を配置し、モータ側にウォームギヤを構成するねじ歯車（ウォーム）を配置することによって、モータが停止しても、プーリは逆転しないため、一対の背中側ワイヤ及び一対の大腿側ワイヤが伸ばされることがない（プーリが逆回転して各ワイヤを繰り出してしまうことがない）。従って、モータが停止しても、装着者の前傾姿勢時における筋力負荷を軽減した状態で、姿勢を保持することができる。
【００１５】
第３の発明によれば、制御装置は、回転数検出装置によって検出したモータの回転数情報に基づいて一対のワイヤ巻取装置を駆動制御し、一対の背中側ワイヤ及び一対の大腿側ワイヤの巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行う。これにより、装着者の前傾姿勢に合わせて各ワイヤの巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行うことができ、装着者の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【００１６】
第４の発明によれば、制御装置を収納するコントロールボックスと、制御装置と一対のワイヤ巻取装置とに電力を供給する電源ユニットとは、それぞれ、腰部装着帯に取り付けられているため、装着者は自由に移動して作業をすることが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るアシスト装置の構成の一例を示す背面図である。
【図２】アシスト装置を装着した状態の一例を示す背面図である。
【図３】アシスト装置を装着した状態の一例を示す左側面図である。
【図４】装着者が前屈姿勢における、アシスト装置によるアシスト作用を説明する図である。
【図５】アシスト装置の制御構成を示すブロック図である。
【図６】アシスト装置の制御装置が実行する「アシスト処理」を示すフローチャートである。
【図７】装着者の持ち上げ作業の様子を説明する図である。
【図８】装着者が持ち上げ作業を行った際、時間に対する前傾角度及びステッピングモータの持ち上げアシストトルクの変化の様子を説明する図である。
【図９】装着者の持ち下げ作業の様子を説明する図である。
【図１０】装着者が持ち下げ作業を行った際、時間に対する前傾角度及びステッピングモータの持ち下げアシストトルクの変化の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るアシスト装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るアシスト装置１の概略構成について図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１９】
図１乃至図３に示すように、アシスト装置１は、装着者の背中の上部及び左右の肩部に装着される肩部装着帯３と、装着者の腰部に装着されるベルト式の腰部装着帯５と、装着者の臀部に装着される臀部装着帯７と、装着者の左右の大腿部に装着される左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒと、から構成されている。肩部装着帯３は、ある程度の柔軟性を有する布地等から構成され、装着者の左右の肩部に固定するための一対の肩ベルト１１が設けられている。
【００２０】
肩部装着帯３の外側面には、左肩部に対向する位置から背中側の略中央位置まで配置されて、背中側ワイヤ２１を挿通可能な筒状に形成されたワイヤ挿通部３Ｌが設けられている。また、肩部装着帯３の外側面には、ワイヤ挿通部３Ｌに対して互いに交差するように、右肩部に対向する位置から背中側の略中央位置まで配置されて、背中側ワイヤ２１を挿通可能な筒状に形成されたワイヤ挿通部３Ｒが設けられている。各背中側ワイヤ２１は、伸長しない金属製ワイヤで構成されている。
【００２１】
各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒは、略縦長矩形状の布地が、左右の側縁部を左肩部に対向する位置から背中側の略中央位置までと、右肩部に対向する位置から背中側の略中央位置まで、互いに交差するように縫い付けられて構成されている。各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒは、肩部装着帯３と同様に、ある程度の柔軟性を有する布地等から構成されている。
【００２２】
ベルト式の腰部装着帯５は、布地等から構成されている。一対の肩ベルト１１と腰部装着帯５は、ベルトとバックル、面ファスナー等の係止部材により長さ調節が可能な構成になっており、肩部装着帯３及び腰部装着帯５の装着者に対する密着度を調節可能に構成されている。
【００２３】
また、腰部装着帯５の下端縁には、装着者の臀部に装着される臀部装着帯７が連結されている。臀部装着帯７は、肩部装着帯３よりも伸縮性の高い部材から構成されている。また、臀部装着帯７の下端は、左右の大腿上部に沿って左右に分離され、左右の大腿上部に固定される左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒが設けられている。左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒは、左右対称な形状をしており、それぞれに大腿上部の周囲に締め付け固定するためのベルト１３が設けられている。
【００２４】
また、左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒのそれぞれの左右方向中央部の外側面には、各大腿側ワイヤ２２を挿通可能な正面視縦長の筒状に形成されたワイヤ挿通部１６が設けられている。各ワイヤ挿通部１６は、正面視略縦長矩形状の布地が、左右の側縁部を左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒの外側面に鉛直方向に沿って縫い付けられて構成されている。各ワイヤ挿通部１６は、臀部装着帯７と同様に、肩部装着帯３よりも伸縮性の高い部材から構成されている。各大腿側ワイヤ２２は、伸長しない金属製ワイヤで構成されている。
【００２５】
各ベルト１３は、ベルトとバックル、面ファスナー等の係止部材により長さ調節が可能な構成になっており、左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒの装着者に対する密着度を調節可能に構成されている。従って、各ベルト１３を介して左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒが固定された状態で、装着者が前屈動作を行った際には、臀部装着帯７と各ワイヤ挿通部１６は伸縮性の高い部材から構成されているため、臀部装着帯７と各ワイヤ挿通部１６が左右の大腿部に沿ってスムーズに伸縮する。
【００２６】
左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒは、ある程度の柔軟性を有する布地等から構成され、左右対称な形状をしており、それぞれ左膝と右膝の背面側に配置される。左大腿部装着帯９Ｌは、左膝の上部の周囲に締め付け固定する上ベルト１８Ｌと、左膝の下部の周囲に締め付け固定する下ベルト１９Ｌが設けられている。右大腿部装着帯９Ｒは、右膝の上部の周囲に締め付け固定する上ベルト１８Ｒと、右膝の下部の周囲に締め付け固定する下ベルト１９Ｒが設けられている。
【００２７】
各上ベルト１８Ｌ、１８Ｒ、及び、各下ベルト１９Ｌ、１９Ｒは、ベルトとバックル、面ファスナー等の係止部材により長さ調節が可能な構成になっており、左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒの装着者に対する密着度を調節可能に構成されている。従って、各上ベルト１８Ｌ、１８Ｒ、及び、各下ベルト１９Ｌ、１９Ｒは、左膝と右膝のそれぞれの上部の周囲と下部の周囲に締め付け固定されるため、装着者の前屈動作、及び、歩行動作を妨げない。
【００２８】
また、各上ベルト１８Ｌ、１８Ｒ、及び、各下ベルト１９Ｌ、１９Ｒは、左膝と右膝のそれぞれの上部の周囲と下部の周囲に締め付け固定されるため、後述のように、装着者の前屈動作時において、左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒに一端側が接続された各大腿側ワイヤ２２対して上方への引張力が作用した際に（図４参照）、左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒの上方への位置ずれを効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、腰部装着帯５の装着者の背中部に対応する部分の外側面には、左側に左側ワイヤ巻取装置２５Ｌが配置され、右側に右側ワイヤ巻取装置２５Ｒが配置されている。左側ワイヤ巻取装置２５Ｌは、一端が肩部装着帯３の右肩部に対向する位置に接続されてワイヤ挿通部３Ｒに挿通された背中側ワイヤ２１と、一端が左大腿部装着帯９Ｌに接続されて、左大腿固定部１２Ｌに設けられたワイヤ挿通部１６に挿通された大腿側ワイヤ２２の巻き取り、繰り出し（送り出し）を行う。
【００３０】
右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、一端が肩部装着帯３の左肩部に対向する位置に接続されてワイヤ挿通部３Ｌに挿通された背中側ワイヤ２１と、一端が右大腿部装着帯９Ｒに接続されて、右大腿固定部１２Ｒに設けられたワイヤ挿通部１６に挿通された大腿側ワイヤ２２の巻き取り、繰り出し（送り出し）を行う。
【００３１】
ここで、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、左右対称な形状をしている。具体的には、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、それぞれ、腰部装着帯５の外側面に、ネジ止め等によって固定されるアルミ板やステンレス板等の金属板で略矩形状に形成された各ベース板２７を有している。各ベース板２７には、左右方向外側の上角部に、回転可能に支持された回転軸２８Ａの先端部にプーリ２８が固定されている。
【００３２】
回転軸２８Ａには、ウォームギヤ２９を構成するはす歯歯車（ウォームホイール）２９Ａ（図３参照）が、プーリ２８に対してベース板２７側に固定されている。また、各ベース板２７の中央部には、各ステッピングモータ（モータ）３１Ｌ、３１Ｒが取り付けられている。各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒの回転軸には、ウォームギヤ２９を構成するねじ歯車（ウォーム）２９Ｂが固定されている。各ねじ歯車２９Ｂは、相対向するはす歯歯車２９Ａに噛み合っている。
【００３３】
各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒは、モータ回転軸の回動角を検出する各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒ（図５参照）をそれぞれ内蔵しており、回転軸の回転角、回転数を検出可能に構成されている。従って、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒは、回転数検出装置の一例として機能する。尚、ロータリエンコーダに限らず、ホール素子、ホールＩＣ、ポテンションメータ、レゾルバ等の様々な回転角度検出器（回転数検出装置）を用いてもよい。
【００３４】
また、各プーリ２８には、背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２の他端側が巻き掛けられている。そして、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒは、正回転によりプーリ２８を背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２を巻き取る巻取り方向に回転駆動する。また、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒは、逆回転によりプーリ２８を背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２を繰り出す繰り出し方向に回転駆動する。各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒの正回転、逆回転の回転量（回転角）は、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに与えられるパルス信号のパルス数により定量的に制御される。
【００３５】
また、腰部装着帯５の装着者の右腰部に対応する部分の外側面には、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒ等を駆動制御する制御ユニット５１（図５参照）等を収納する略直方体状のコントロールボックス３５が取り付けられている。コントロールボックス３５の上端面には、メインスイッチ３６Ａ、持ち上げアシストスイッチ３６Ｂ、持ち下げアシストスイッチ３６Ｃが配置されている。メインスイッチ３６Ａは、押下される毎に、制御ユニット５１へ起動信号と停止信号とを交互に出力する、つまり、メインスイッチ３６Ａは、制御ユニット５１のＯＮ・ＯＦＦスイッチである。持ち上げアシストスイッチ３６Ｂは、押下されると制御ユニット５１へＯＮ信号を出力する。持ち下げアシストスイッチ３６Ｃは、押下されると制御ユニット５１へＯＮ信号を出力する。
【００３６】
また、腰部装着帯５の装着者の左腰部に対応する部分の外側面には、コントロールボックス３５及び各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに対して電力を供給する略直方体状の電源ユニット３８が取り付けられている。電源ユニット３８には、バッテリ（例えば、リチウムイオン電池等である。）が収納されている。電源ユニット３８の上端面には、ＯＮスイッチ３９ＡとＯＦＦスイッチ３９Ｂとが配置されている。
【００３７】
ＯＮスイッチ３９Ａを押下すると、電源ユニット３８に対して電力供給開始信号が出力されて、コントロールボックス３５及び各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに対して電力の供給が開始される。ＯＦＦスイッチ３９Ｂを押下すると、電源ユニット３８に対して電力遮断信号が出力されて、コントロールボックス３５及び各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに対する電力の供給が遮断される。
【００３８】
また、肩部装着帯３の外側面には、装着者の背中部の上方に対応する左右方向中央に、背中３軸加速度・角速度センサ４１が取り付けられている。また、臀部装着帯７は、左大腿固定部１２Ｌのベルト１３の基端部の近傍位置に対応する部分の外側面に、左脚３軸加速度・角速度センサ４２Ｌが取り付けられている。また、臀部装着帯７は、右大腿固定部１２Ｒのベルト１３の基端部の近傍位置に対応する部分の外側面に、右脚３軸加速度・角速度センサ４２Ｒが取り付けられている。
【００３９】
各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒは、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向の軸のそれぞれに対して加速度を計測するとともに、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向のそれぞれの軸を中心とした回転における角速度を計測する。そして、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒは、例えば、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向のそれぞれの方向への傾きに応じた検出信号を制御装置５２（図５参照）に出力する。尚、Ｚ軸は鉛直方向であり、Ｘ軸方向は装着者の左右方向であり、Ｙ軸は装着者の前後方向である。
【００４０】
ここで、上記のように構成されたアシスト装置１を装着した装着者６１が前屈姿勢の際に、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを正回転駆動して、各プーリ２８を背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２を巻き取る巻取り方向に回転駆動した一例について図４に基づいて説明する。
【００４１】
図４に示すように、アシスト装置１を装着した装着者６１が前屈姿勢の際に、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒの各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを正回転駆動して、各プーリ２８を背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２を巻き取る巻取り方向（各矢印６２方向）に回転駆動する。その結果、各背中側ワイヤ２１に対して下方への引張力が作用するため、各背中側ワイヤ２１の一端が接続された肩部装着帯３の左右の肩部には、それぞれ後方向への作用力Ｆ１が生じる。
【００４２】
また、各大腿側ワイヤ２２に対して上方への引張力が作用するため、各大腿側ワイヤ２２の一端が接続された左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒには、それぞれ後方向への作用力Ｆ２が生じる。これにより、装着者６１の前屈姿勢における背筋や四頭筋等の筋力負荷を軽減して、荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。また、装着者６１の前屈姿勢における、腰部の筋負担を軽減し、腰痛を防ぐことが可能となる。
【００４３】
次に、アシスト装置１の制御構成について図５に基づいて説明する。図５に示すように、コントロールボックス３５内に収納された制御ユニット５１は、アシスト装置１の全体を制御する制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）５２と、モータドライバ５３等を備えている。電源ユニット３８は、制御ユニット５１を構成するＥＣＵ５２、モータドライバ５３に電力を供給する。モータドライバ５３は、ＥＣＵ５２からの制御信号に基づいて、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを駆動する駆動電流を出力する電子回路である。
【００４４】
ＥＣＵ５２は、ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、バックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＥＥＰＲＯＭに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶する。バックアップＲＡＭは、例えば、各ワイヤ巻取装置２５Ｌ、２５Ｒの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【００４５】
ＥＣＵ５２には、持ち上げアシストスイッチ３６Ｂ、持ち下げアシストスイッチ３６Ｃからの操作信号が入力される。ＥＣＵ５２には、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに内蔵された各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒからの回転角検出信号が入力される。ＥＣＵ５２には、背中３軸加速度・角速度センサ４１、左脚３軸加速度・角速度センサ４２Ｌ、右脚３軸加速度・角速度センサ４２ＲからのＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向のそれぞれの方向への傾きに応じた検出信号が入力される。更に、ＥＣＵ５２には、コントロールボックス３５に設けられた持ち上げアシストスイッチ３６Ｂ、持ち下げアシストスイッチ３６Ｃの操作信号（押下信号）が入力される。
【００４６】
電源ユニット３８には、ＯＮスイッチ３９Ａ、ＯＦＦスイッチ３９Ｂの操作信号（押下信号）が入力される。電源ユニット３８は、ＯＮスイッチ３９Ａから操作信号が入力されると、ＥＣＵ５２、モータドライバ５３に電力を供給する。電源ユニット３８は、ＯＦＦスイッチ３９Ｂから操作信号が入力されると、ＥＣＵ５２、モータドライバ５３への電力供給を遮断する。
【００４７】
次に、上記のように構成されたアシスト装置１のＥＣＵ５２が実行するアシスト処理について図６乃至図１０に基づいて説明する。尚、図６にフローチャートで示されるプログラムは、ＥＥＰＲＯＭに記憶されており、装着者がメインスイッチ３６ＡをＯＮにすると、ＥＣＵ５２によって所定時間毎（例えば、数ミリ秒毎〜数十ミリ秒毎である。）に実行される。装着者がメインスイッチ３６ＡをＯＮにすると、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１へと処理を進める。
【００４８】
図６に示すように、ステップＳ１１において、ＥＣＵ５２は、持ち上げアシストスイッチ３６Ｂが押下されたか否か、即ち、持ち上げアシストスイッチ３６ＢからＯＮ信号が入力されたか否かを判定する。そして、持ち上げアシストスイッチ３６Ｂが押下された、つまり、持ち上げアシストスイッチ３６ＢからＯＮ信号が入力されたと判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、ＥＣＵ５２は、前屈み動作を開始したか否かを判定する。
【００４９】
ここで、前屈み動作の開始を判定する方法について図７に基づいて説明する。図７に示すように、ＥＣＵ５２は、背中３軸加速度・角速度センサ４１と左脚３軸加速度・角速度センサ４２Ｌから入力されるＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向の軸のそれぞれに対する加速度と、それぞれの軸を中心とした回転における角速度との検出信号から左大腿部に対する腰部の前傾角度θＬ（ｔ）を検出して時系列的に記憶する。また、ＥＣＵ５２は、背中３軸加速度・角速度センサ４１と右脚３軸加速度・角速度センサ４２Ｒから入力されるＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向の軸のそれぞれに対する加速度と、それぞれの軸を中心とした回転における角速度との検出信号から右大腿部に対する腰部の前傾角度θＲ（ｔ）を検出してＲＡＭに時系列的に記憶する。
【００５０】
そして、ＥＣＵ５２は、下記式（１）から装着者の前傾角度θ（ｔ）を算出して時系列的にＲＡＭに記憶する。
θ（ｔ）＝（θＬ（ｔ）＋θＲ（ｔ））／２  ・・・・（１）
【００５１】
続いて、ＥＣＵ５２は、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１（例えば、約５度である。）以上であるか否かを判定する。そして、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１以上であると判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が前屈み動作を開始したと判定する（Ｓ１２：ＹＥＳ）。一方、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１未満であると判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が前屈み動作を未だ開始していないと判定する（Ｓ１２：ＮＯ）。尚、第１判定角度θＤ１は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。また、装着者が直立状態のときの前傾角度θ（ｔ）は、「０度」である。
【００５２】
図６に示すように、ステップＳ１２で、装着者が前屈み動作を未だ開始していないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度ステップＳ１２以降の処理を実行して、装着者が前屈み動作を開始するのを待つ。一方、ステップＳ１２で、装着者が前屈み動作を開始したと判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３に進む。
【００５３】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。そして、ＥＣＵ５２は、装着者の前傾角度θ（ｔ）に合わせて、つまり、前屈み動作に合わせて、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒで検出される回転数に基づいて、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒをほぼ一定で小さな前屈みアシストトルクで逆回転方向に回転駆動して、各ワイヤ２１、２２の繰り出し長さを調整しつつ、各ワイヤ２１、２２を繰り出して、ステップＳ１４に進む。尚、小さな前屈みアシストトルクは、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００５４】
具体的には、図７及び図８に示すように、前屈みアシストトルクは、前屈み動作を妨げないように、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒの逆回転方向、つまり、持ち下げ方向に発生させる。尚、持ち下げ方向のトルクの符号を＋（正）、持ち上げ方向のトルクの符号を−（負）として説明する。
【００５５】
図６に示すように、ステップＳ１４において、ＥＣＵ５２は、前屈み動作が終了したか否かを判定する。具体的には、図７及び図８に示すように、装着者の前傾角度θ（ｔ）の増加がほぼ停止したか否かを判定する。そして、前屈み動作が終了していないと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が増加していると判定した場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、ステップＳ１３以降の処理を実行する。
【００５６】
一方、前屈み動作が終了したと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が増加していないと判定した場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１５に進む。具体的には、図８に示すように、時間０にて装着者が直立状態から前屈み動作を開始して、前傾角度θ（ｔ）を徐々に大きくしながら時間Ｔ１１にて前屈み動作を終了している。
【００５７】
図６に示すように、ステップＳ１５において、ＥＣＵ５２は、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを停止する。そして、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち上げ動作を開始したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。続いて、ＥＣＵ５２は、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少したか否かを判定する。
【００５８】
そして、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少したと判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち上げ動作を開始したと判定する（Ｓ１５：ＹＥＳ）。一方、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少していないと判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち上げ動作を開始していないと判定する（Ｓ１５：ＮＯ）。
【００５９】
そして、装着者が持ち上げ動作を開始していないと判定した場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、Ｓ１５以降の処理を実行する。一方、装着者が持ち上げ動作を開始したと判定した場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。
【００６０】
そして、ＥＣＵ５２は、装着者の前傾角度θ（ｔ）に合わせて、つまり、持ち上げ動作に合わせて、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒで検出される回転数に基づいて、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを所定の持ち上げアシストトルクで正回転方向に回転駆動して、各ワイヤ２１、２２の巻き取り長さを調整しつつ、各ワイヤ２１、２２を巻き取り、ステップＳ１７に進む。従って、図８に示すように、持ち上げアシストトルクは、持ち上げ方向（図８中、−（負）側）へのアシストトルクであり、装着者の腰部の負担を軽減し、持ち上げ作業を適切にアシストすることができる。尚、所定の持ち上げアシストトルクは、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００６１】
ステップＳ１７において、ＥＣＵ５２は、持ち上げ動作が終了したか否かを判定する。具体的には、図８に示すように、ＥＣＵ５２は、装着者が時間Ｔ１２にて持ち上げ動作を開始した後、装着者の前傾角度θ（ｔ）が減少して、ほぼ「０度」に達したか否か、つまり、装着者が直立状態になったか否かを判定する。そして、持ち上げ動作が終了していないと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が減少していると判定した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、ステップＳ１６以降の処理を実行する。
【００６２】
一方、持ち上げ動作が終了と判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）がほぼ「０度」に達して、装着者が直立状態になったと判定した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１８に進む。具体的には、図８に示すように、ＥＣＵ５２は、装着者が時間Ｔ１３にて持ち上げ動作を終了したと判定し、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ＥＣＵ５２は、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを停止した後、当該処理を終了する。
【００６３】
他方、上記Ｓ１１で持ち上げアシストスイッチ３６Ｂが押下されていない、つまり、持ち上げアシストスイッチ３６ＢからＯＮ信号が入力されていないと判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、ＥＣＵ５２は、持ち下げアシストスイッチ３６Ｃが押下されたか否か、即ち、持ち下げアシストスイッチ３６ＣからＯＮ信号が入力されたか否かを判定する。そして、持ち下げアシストスイッチ３６Ｃが押下された、つまり、持ち下げアシストスイッチ３６ＣからＯＮ信号が入力されたと判定した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ２０に進む。
【００６４】
ステップＳ２０において、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち下げ動作を開始したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。そして、ＥＣＵ５２は、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１（例えば、約５度である。）以上であるか否かを判定する。
【００６５】
そして、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１未満であると判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち下げ動作を未だ開始していないと判定し（Ｓ２０：ＮＯ）、再度、ステップＳ２０以降の処理を実行する。一方、前傾角度θ（ｔ）が第１判定角度θＤ１以上であると判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が持ち下げ動作を開始したと判定し（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２１に進む。
【００６６】
ステップＳ２１において、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。そして、ＥＣＵ５２は、装着者の前傾角度θ（ｔ）に合わせて、つまり、持ち下げ動作に合わせて、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒで検出される回転数に基づいて、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを所定の持ち下げアシストトルクで逆回転方向に回転駆動して、各ワイヤ２１、２２の繰り出し長さを調整しつつ、各ワイヤ２１、２２を繰り出して、ステップＳ２２に進む。
【００６７】
従って、図１０に示すように、持ち下げアシストトルクは、持ち上げ方向（図１０中、−（負）側）へのアシストトルクであり、装着者の腰部の負担を軽減し、持ち下げ作業を適切にアシストすることができる。尚、所定の持ち下げアシストトルクは、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００６８】
図６に示すように、ステップＳ２２において、ＥＣＵ５２は、持ち下げ動作が終了したか否かを判定する。具体的には、図９及び図１０に示すように、装着者の前傾角度θ（ｔ）の増加がほぼ停止したか否かを判定する。そして、装着者の持ち下げ動作が終了していないと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が増加していると判定した場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００６９】
一方、装着者の持ち下げ動作が終了したと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が増加していないと判定した場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ２３に進む。具体的には、図１０に示すように、時間０にて装着者が直立状態から持ち下げ動作を開始して、前傾角度θ（ｔ）を徐々に大きくしながら時間Ｔ２１にて持ち下げ動作を終了している。
【００７０】
図６に示すように、ステップＳ２３において、ＥＣＵ５２は、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを停止する。そして、ＥＣＵ５２は、装着者が立ち上がり動作を開始したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。続いて、ＥＣＵ５２は、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少したか否かを判定する。
【００７１】
そして、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少したと判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が立ち上がり動作を開始したと判定する（Ｓ２３：ＹＥＳ）。一方、前傾角度θ（ｔ）が第２判定角度θＤ２（例えば、約３度である。）以上減少していないと判定した場合に、ＥＣＵ５２は、装着者が立ち上がり動作を開始していないと判定する（Ｓ２３：ＮＯ）。
【００７２】
そして、装着者が立ち上がり動作を開始していないと判定した場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、Ｓ２３以降の処理を実行する。一方、装着者が立ち上がり動作を開始したと判定した場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、ＥＣＵ５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。
【００７３】
そして、ＥＣＵ５２は、装着者の前傾角度θ（ｔ）に合わせて、つまり、立ち上がり動作に合わせて、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒで検出される回転数に基づいて、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを所定の立ち上がりアシストトルクで正回転方向に回転駆動して、各ワイヤ２１、２２の巻き取り長さを調整しつつ、各ワイヤ２１、２２を巻き取り、ステップＳ２５に進む。従って、図１０に示すように、立ち上がりアシストトルクは、持ち上げ方向（図１０中、−（負）側）へのアシストトルクであり、装着者の腰部の負担を軽減し、立ち上がり作業を適切にアシストすることができる。尚、所定の立ち上がりアシストトルクは、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００７４】
ステップＳ２５において、ＥＣＵ５２は、立ち上がり動作が終了したか否かを判定する。具体的には、図１０に示すように、ＥＣＵ５２は、装着者が時間Ｔ２２にて立ち上がり動作を開始した後、装着者の前傾角度θ（ｔ）が減少して、ほぼ「０度」に達したか否か、つまり、装着者が直立状態になったか否かを判定する。そして、立ち上がり動作が終了していないと判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）が減少していると判定した場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、再度、ステップＳ２４以降の処理を実行する。
【００７５】
一方、立ち上がり動作が終了と判定した場合、つまり、前傾角度θ（ｔ）がほぼ「０度」に達して、装着者が直立状態になったと判定した場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５２は、上記ステップＳ１８に進む。具体的には、図１０に示すように、ＥＣＵ５２は、装着者が時間Ｔ２３にて立ち上がり動作を終了したと判定し、上記ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ＥＣＵ５２は、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを停止した後、当該処理を終了する。
【００７６】
他方、上記Ｓ１９で持ち下げアシストスイッチ３６Ｃが押下されていない、つまり、持ち下げアシストスイッチ３６ＣからＯＮ信号が入力されていないと判定した場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、ＥＣＵ５２は、当該処理を終了する。
【００７７】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るアシスト装置１では、腰部装着帯５の装着者の背中部に対応する部分の左右両側に各ワイヤ巻取装置２５Ｌ、２５Ｒが配置されている。また、各ワイヤ巻取装置２５Ｌ、２５Ｒからそれぞれ伸びて肩部装着帯３に一端側が固定された一対の背中側ワイヤ２１と、臀部装着帯７の左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒに鉛直方向に沿って設けられた各ワイヤ挿通部１６に挿通されて、それぞれの一端側が対向する左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒに固定された一対の大腿側ワイヤ２２と、を備えている。
【００７８】
そして、ＥＣＵ（制御装置）５２は、各３軸加速度・角速度センサ４１、４２Ｌ、４２Ｒから入力される加速度と角速度との検出信号から、装着者の前傾角度θ（ｔ）を上記式（１）にて算出する。そして、ＥＣＵ５２は、装着者の前傾角度θ（ｔ）に基づいて各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを駆動制御して、一対の背中側ワイヤ２１及び一対の大腿側ワイヤ２２を巻き取り又は繰り出すように制御する。
【００７９】
これにより、装着者は、肩部装着帯３、腰部装着帯５、腰部装着帯５に連結される臀部装着帯７、各大腿部装着帯９Ｌ、９Ｒ、腰部装着帯５に配置された各ワイヤ巻取装置２５Ｌ、２５Ｒ、制御ユニット５１を収容するコントロールボックス３５、及び、電源ユニット３８等を身体に装着するため、大幅な軽量化を図って、装着負担を低減化することができる。
【００８０】
また、各背中側ワイヤ２１は、肩部装着帯３の各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒに挿通されて装着者の背中部で交差するように配置されるため、装着者の姿勢が変化しても装着者の両肩に対して各背中側ワイヤ２１によって張力（補助力）を生じさせることができる。また、各大腿側ワイヤ２２は、臀部装着帯７の左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒに鉛直方向に沿って設けられた各ワイヤ挿通部１６に挿通されて、それぞれの一端側が対向する各大腿部装着帯９Ｌ、９Ｒに固定されるため、左右の大腿部に対して各大腿側ワイヤ２２によって張力（補助力）を確実に生じさせることができる。これにより、装着者の前傾姿勢時における筋力負荷を軽減して、荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【００８１】
各ワイヤ巻取装置２５Ｌ、２５Ｒのプーリ２８側にウォームギヤ２９を構成するはす歯歯車（ウォームホイール）２９Ａを配置し、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒの回転軸にウォームギヤ２９を構成するねじ歯車（ウォーム）２９Ｂを配置することによって、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒが停止しても、各プーリ２８は逆転しないため、各背中側ワイヤ２１及び各大腿側ワイヤ２２が伸ばされることがない（プーリ２８が逆回転して各ワイヤ２１、２２を繰り出してしまうことがない）。従って、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒが停止しても、装着者の前傾姿勢時における筋力負荷を軽減した状態で、姿勢を保持することができる。
【００８２】
ＥＣＵ（制御装置）５２は、各ロータリエンコーダ３２Ｌ、３２Ｒによって検出した各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒの回転数情報に基づいて各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒを駆動制御し、各背中側ワイヤ２１及び各大腿側ワイヤ２２の巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行う。これにより、装着者の前傾姿勢に合わせて各ワイヤ２１、２２の巻き取り速度又は繰り出し速度の調整を行うことができ、装着者の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【００８３】
制御ユニット５１を収納するコントロールボックス３５と、ＥＣＵ（制御装置）５２とモータドライバ５３とに電力を供給する電源ユニット３８とは、それぞれ、腰部装着帯５に取り付けられているため、装着者は自由に移動して作業をすることが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【００８４】
尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。尚、以下の説明において上記図１乃至図１０の前記実施形態に係るアシスト装置１の構成等と同一符号は、前記実施形態に係るアシスト装置１の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【００８５】
（Ａ）例えば、肩部装着帯３の下端縁部と腰部装着帯５の背中部に対向する部分の上端縁部とを、メッシュ地等の伸縮性を有する素材で連結するようにしてもよい。また、臀部装着帯７の左大腿固定部１２Ｌと右大腿固定部１２Ｒの各下端縁部と各大腿部装着帯９Ｌ、９Ｒの上端縁部とをメッシュ地等の伸縮性を有する素材で連結するようにしてもよい。これにより、肩部装着帯３、腰部装着帯５、腰部装着帯５に連結される臀部装着帯７、各大腿部装着帯９Ｌ、９Ｒを、互いに連結して一体化できるため、アシスト装置１の取り扱い性の向上を図ることができる。
【００８６】
（Ｂ）また、例えば、各ステッピングモータ３１Ｌ、３１Ｒに替えて、それぞれ、エンコーダを内蔵するＤＣモータ等を用いてもよい。これにより、コストの低減化を図ることが可能となる。
【００８７】
（Ｃ）また、例えば、肩部装着帯３に設けられた各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒは、筒状に限らず、幅の狭いリング状の輪を複数個所に縫い付けて、各背中側ワイヤ２１を挿通するように構成してもよい。また、臀部装着帯７の各ワイヤ挿通部１６は、筒状に限らず、幅の狭いリング状の輪を複数個所に縫い付けて、各大腿側ワイヤ２２を挿通するように構成してもよい。これにより、各ワイヤ２１、２２をスムーズに案内することができる。
【００８８】
（Ｄ）また、例えば、背中側ワイヤ２１と大腿側ワイヤ２２は、金属製のワイヤに限らず、樹脂や繊維で作製された紐やベルトも含まれる。カーボン含有の繊維等は、引張力に強く、好適な材料である。
【００８９】
（Ｅ）また、例えば、上記各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒは、互いに交差しないように配置してもよい。具体的には、例えば、筒状に形成されたワイヤ挿通部３Ｌは、肩部装着帯３の外側面の左肩部の背骨に近い位置から、背骨の左側に沿って背中側の上下方向略中央位置まで配置されて、縫い付けられるようにしてもよい。また、筒状に形成されたワイヤ挿通部３Ｒは、肩部装着帯３の外側面の右肩部の背骨に近い位置から、ワイヤ挿通部３Ｌに対して互いに平行になるように、背骨の右側に沿って背中側の上下方向略中央位置まで配置されて、縫い付けられるようにしてもよい。
【００９０】
そして、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌは、一端が肩部装着帯３の左肩部の背骨に近い位置に接続されてワイヤ挿通部３Ｌに挿通された背中側ワイヤ２１と、一端が左大腿部装着帯９Ｌに接続されて、左大腿固定部１２Ｌに設けられたワイヤ挿通部１６に挿通された大腿側ワイヤ２２の巻き取り、繰り出し（送り出し）を行うようにしてもよい。また、右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、一端が肩部装着帯３の右肩部の背骨に近い位置に接続されてワイヤ挿通部３Ｒに挿通された背中側ワイヤ２１と、一端が右大腿部装着帯９Ｒに接続されて、右大腿固定部１２Ｒに設けられたワイヤ挿通部１６に挿通された大腿側ワイヤ２２の巻き取り、繰り出し（送り出し）を行うようにしてもよい。
【００９１】
これにより、肩部装着帯３の各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒに挿通された一対の背中側ワイヤ２１によって、装着者の背骨に沿って張力（補助力）を生じさせることができる。その結果、装着者の前傾姿勢時における筋力負荷を軽減して、荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。また、各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒの左右方向の間隔を調整することによって、一対の背中側ワイヤ２１によるアシスト力を効果的に作用させることができる。
【００９２】
例えば、各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒの左右方向の間隔を狭くすることによって比較的大きな張力（補助力）を背骨に沿って生じさせることができる。従って、持ち上げ負荷が比較的大きい場合には、各ワイヤ挿通部３Ｌ、３Ｒの左右方向の間隔を狭くして、一対の背中側ワイヤ２１によって、装着者の背骨に沿って大きな張力（補助力）を生じさせて、荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【００９３】
（Ｆ）また、例えば、上記各大腿側ワイヤ２２を挿通可能な正面視縦長の筒状に形成された各ワイヤ挿通部１６に替えて、ステンレス等の金属製のリング（ワイヤ挿通部）を各ワイヤ挿通部１６の長手方向両端部に対応する２カ所の位置に取り付けるようにしてもよい。そして、一端が左大腿部装着帯９Ｌに接続された大腿側ワイヤ２２を左大腿固定部１２Ｌの外側面に設けられた一対の金属製のリングに挿通して、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌのプーリ２８に巻き掛けるように構成してもよい。
【００９４】
また、一端が右大腿部装着帯９Ｒに接続された大腿側ワイヤ２２を右大腿固定部１２Ｒの外側面に設けられた一対の金属製のリングに挿通して、右側ワイヤ巻取装置２５Ｒのプーリ２８に巻き掛けるように構成してもよい。これにより、装着者の前屈動作時において、左大腿部装着帯９Ｌと右大腿部装着帯９Ｒに一端側が接続された各大腿側ワイヤ２２に対して上方への引張力が作用した際に（図４参照）、各大腿側ワイヤ２２の装着者の臀部及び大腿から左右外側への位置ずれを効果的に防止することができる。従って、各大腿側ワイヤ２２に対して上方への引張力が作用した際に、左右の大腿部に対して各大腿側ワイヤ２２による張力（補助力）を確実に生じさせることができる。
【００９５】
（Ｇ）また、例えば、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、腰部装着帯５の装着者の背中部に対応する部分の左側と右側にそれぞれ配置されているが、腰部装着帯５の装着者の背骨に対向する中央部分に、間隔を狭くして、近接させて配置するようにしてもよい。これにより、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、各背中側ワイヤ２１を装着者の背骨に沿って引っ張ることが可能となり、比較的大きな張力（補助力）を背骨に沿って生じさせることができる。従って、持ち上げ負荷が比較的大きい場合においても、左側ワイヤ巻取装置２５Ｌと右側ワイヤ巻取装置２５Ｒは、一対の背中側ワイヤ２１によって、装着者の荷物の持ち上げ動作及び持ち下げ動作を効果的にアシストすることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１    アシスト装置
３    肩部装着帯
３Ｌ、３Ｒ、１６    ワイヤ挿通部
５    腰部装着帯
７    臀部装着帯
９Ｌ    左大腿部装着帯
９Ｒ    右大腿部装着帯
２５Ｌ    左側ワイヤ巻取装置
２５Ｒ    右側ワイヤ巻取装置
２８    プーリ
２１    背中側ワイヤ
２２    大腿側ワイヤ
２９    ウォームギヤ
３１Ｌ、３１Ｒ    ステッピングモータ
３２Ｌ、３２Ｒ    ロータリエンコーダ
３５    コントロールボックス
３８    電源ユニット
４１    背中３軸加速度・角速度センサ
４２Ｌ    左脚３軸加速度・角速度センサ
４２Ｒ    右脚３軸加速度・角速度センサ
５２    制御装置（ＥＣＵ）
６１    装着者
【図１】
2020146760.tif 000003
【図２】
2020146760.tif 000004
【図３】
2020146760.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020146760.tif 000009
【図８】
2020146760.tif 000010
【図９】
2020146760.tif 000011
【図１０】
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