(57)【要約】【課題】紐状部材張力を発生させることで装着者の動作を補助する動作支援装置において、紐状部材が切断されることを抑制できる動作支援装置を提供する。【解決手段】紐状部材１４０に張力を発生させることで装着者Ｐ１の動作を支援する動作支援装置１００であって、装着者の胴体に装着される胴体部材１１０と、紐状部材１４０と、紐状部材の一端側の部位が固定される作用部材１５０と、胴体部材に固定され、紐状部材の一端と他端との間の部位を、紐状部材がスライド自在な状態で支持する支持部材１３０と、紐状部材の他端側の部位が固定され、駆動することで支持部材から作用部材までの紐状部材の長さを調整するアクチュエータ１６０と、紐状部材に貫通されており可撓性を有する管状部材１３４と、を備え、管状部材の一端１３４ａは、支持部材に固定された固定端であり、管状部材の他端１３４ｂは自由端である。【選択図】図１
2020055685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紐状部材に張力を発生させることで前記装着者の動作を支援する動作支援装置であって、
前記装着者の胴体に装着される胴体部材と、
前記紐状部材と、
前記紐状部材の一端側の部位が固定される作用部材と、
前記胴体部材に固定され、前記紐状部材の一端と他端との間の部位を、前記紐状部材がスライド自在な状態で支持する支持部材と、
前記紐状部材の前記他端側の部位が固定され、駆動することで前記支持部材から前記作用部材までの前記紐状部材の長さを調整するアクチュエータと、
前記紐状部材に貫通されており可撓性を有する管状部材と、を備え、
前記管状部材の一端は、前記支持部材に固定された固定端であり、
前記管状部材の他端は自由端である
動作支援装置。
【請求項２】
前記胴体部材は、前記装着者の肩に装着される肩装具を有し、
前記支持部材は、前記肩装具における、前記装着者の肩上の部位上に固定されている
請求項１に記載の動作支援装置。
【請求項３】
前記管状部材は、前記他端が前記一端よりも前記装着者の前側に位置する向きで、前記支持部材に固定されている
請求項１または２に記載の動作支援装置。
【請求項４】
前記管状部材は、前記紐状部材よりも可撓性が小さい
請求項１から３のいずれか１項に記載の動作支援装置。
【請求項５】
前記管状部材は、当該管状部材が延びる方向に交差する全ての方向に向かって撓む部材である
請求項１から４のいずれか１項に記載の動作支援装置。
【請求項６】
さらに、
前記アクチュエータの駆動部位からの動力を受けて回転することで前記紐状部材を巻き取る巻軸と、前記紐状部材の一部及び前記巻軸を収容し、前記胴体部材に対して着脱自在である筐体とを有するカートリッジを備え、
前記巻軸は、前記筐体が前記胴体部材に固定されている状態において、前記駆動部位からの動力を受け取ることが可能な状態で前記駆動部位と接続される
請求項１から５のいずれか１項に記載の動作支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、ワイヤで吊り下げられた荷物を支持するための荷物作用部を、ワイヤを巻き上げることで上方に移動させて、作業者が荷物を持ち上げる動作を補助するアシストスーツが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２９９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようなワイヤなどの紐状部材を巻き上げることで装着者の動作を補助する動作支援装置では、ワイヤが切断しやすいという課題がある。
【０００５】
そこで、本開示は、紐状部材を巻き上げることで装着者の動作を補助する動作支援装置において、紐状部材が切断されることを抑制できる動作支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る動作支援装置は、紐状部材に張力を発生させることで前記装着者の動作を支援する動作支援装置であって、前記装着者の胴体に装着される胴体部材と、前記紐状部材と、前記紐状部材の一端側の部位が固定される作用部材と、前記胴体部材に固定され、前記紐状部材の一端と他端との間の部位を、前記紐状部材がスライド自在な状態で支持する支持部材と、前記紐状部材の前記他端側の部位が固定され、駆動することで前記支持部材から前記作用部材までの前記紐状部材の長さを調整するアクチュエータと、前記紐状部材に貫通されており可撓性を有する管状部材と、を備え、前記管状部材の一端は、前記支持部材に固定された固定端であり、前記管状部材の他端は自由端である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の動作支援装置は、紐状部材を巻き上げることで装着者の動作を補助する動作支援装置において、紐状部材が切断されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る動作支援装置を右側から見た平面図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る動作支援装置を後側から見た平面図である。
【図３】図３は、図１で示す動作支援装置の領域Ａ１の拡大図である。
【図４】図４は、図２で示す動作支援装置の領域Ａ２の拡大図である。
【図５Ａ】図５Ａは、管状部材を上方から見た場合の拡大図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、管状部材を左側から見た場合の拡大図である。
【図６】図６は、カートリッジが取り外される様子を示す図である。
【図７】図７は、動作支援装置を装着した装着者の動作を支援している様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、アシストスーツに関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１０】
特許文献１のようなワイヤなどの紐状部材を巻き上げることで装着者の動作を補助する動作支援装置では、荷物作用部は、紐状部材により吊り下げられているため、自由度高く３次元的に様々な方向に動くことができる。しかし、その反面、紐状部材は、吊り下げの支点となっている部位において屈曲しているため、屈曲の曲げ半径が小さくなりやすく、切断しやすいという課題がある。
【００１１】
また、吊り下げの支点となっているワイヤの部位を支持しているプーリの曲率半径を大きくすることで、ワイヤの曲げ半径を大きくすることが考えられるが、プーリのサイズを大きくすることとなり、３次元的な可動範囲が小さくなってしまう。また、プーリのサイズが大きくなるため、アシストスーツのサイズが大きくなり、また、重量が増加してしまう。
【００１２】
また、ワイヤは、吊り下げの支点となっている部位から荷物作用部までの間において、荷物作用部の広い可動範囲での動きに追従する必要がある。よって、吊り下げの支点となっているワイヤの部位は、荷物作用部の動きに応じて様々な方向に引っ張られるため、様々な方向に屈曲する。このため、様々な方向にワイヤが引っ張られた場合には、プーリのサイズに関わらず、ワイヤに負荷がかかり、ワイヤが切断しやすいという課題があった。
【００１３】
このような問題を解決するために、本開示の一態様に係る動作支援装置は、紐状部材に張力を発生させることで前記装着者の動作を支援する動作支援装置であって、前記装着者の胴体に装着される胴体部材と、前記紐状部材と、前記紐状部材の一端側の部位が固定される作用部材と、前記胴体部材に固定され、前記紐状部材の一端と他端との間の部位を、前記紐状部材がスライド自在な状態で支持する支持部材と、前記紐状部材の前記他端側の部位が固定され、駆動することで前記支持部材から前記作用部材までの前記紐状部材の長さを調整するアクチュエータと、前記紐状部材に貫通されており可撓性を有する管状部材と、を備え、前記管状部材の一端は、前記支持部材に固定された固定端であり、前記管状部材の他端は自由端である。
【００１４】
このため、紐状部材が、所定の方向に引っ張られたとしても、管状部材は所定の方向に撓んで湾曲する。よって、紐状部材が支持部材の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができ、紐状部材が切断されることを抑制することができる。
【００１５】
また、前記胴体部材は、前記装着者の肩に装着される肩装具を有し、前記支持部材は、前記肩装具における、前記装着者の肩上の部位上に固定されていてもよい。
【００１６】
これによれば、紐状部材は、装着者の肩上の部位上に固定されている支持部材から作用部材に延びる構成である。このため、装着者の視界が、紐状部材により遮られることを低減することができる。また、装着者が作業中に紐状部材０が装着者の顔にぶつかることを低減することができる。
【００１７】
また、前記管状部材は、前記他端が前記一端よりも前記装着者の前側に位置する向きで、前記支持部材に固定されていてもよい。
【００１８】
このため、装着者の前側に紐状部材を配置することが容易にでき、装着者が荷物を持ち上げる動作を効果的に補助することができる。
【００１９】
また、前記管状部材は、前記紐状部材よりも可撓性が小さくてもよい。
【００２０】
このため、管状部材は、紐状部材に引っ張られた方向に緩やかに湾曲するため、紐状部材が支持部材の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができる。よって、紐状部材が切断されることを抑制することができる。
【００２１】
また、前記管状部材は、当該管状部材が延びる方向に交差する全ての方向に向かって撓む部材であってもよい。
【００２２】
このため、紐状部材が、作用部材の可動範囲の動きに追従して様々な方向に引っ張られたとしても、管状部材は様々な方向に撓んで湾曲することができる。よって、紐状部材が支持部材の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができ、紐状部材が切断されることを抑制することができる。
【００２３】
また、さらに、前記アクチュエータの駆動部位からの動力を受けて回転することで前記紐状部材を巻き取る巻軸と、前記紐状部材の一部及び前記巻軸を収容し、前記胴体部材に対して着脱自在である筐体とを有するカートリッジを備え、前記巻軸は、前記筐体が前記胴体部材に固定されている状態において、前記駆動部位からの動力を受け取ることが可能な状態で前記駆動部位と接続されてもよい。
【００２４】
これによれば、カートリッジは、胴体部材に対して着脱自在であるため、紐状部材の交換が必要になったときに、容易に新しいカートリッジに交換することができる。
【００２５】
以下、本発明の一態様に係る動作支援装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２７】
（実施の形態）
図１〜図７を用いて、実施の形態に係る動作支援装置について説明する。
【００２８】
［１−１．構成］
本実施の形態では、装着者に動作支援装置が装着された状態において、装着者の身体の左右方向をＸ軸方向とし、装着者の身体の前後方向をＹ軸方向とし、装着者の身体の上下方向をＺ軸方向とする。また、装着者の身体の右側をＸ軸方向プラス側とし、装着者の身体の左側をＸ軸方向マイナス側とする。また、装着者の身体の前側をＹ軸方向プラス側とし、装着者の身体の後ろ側をＹ軸方向マイナス側とする。また。装着者の身体の上側をＺ軸方向プラス側とし、装着者の身体の下側をＺ軸方向マイナス側とする。なお、各図において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれを示す矢印が示す方向を、それぞれの方向におけるプラス側とし、矢印とは反対側の方向を、それぞれの方向におけるマイナス側とする。なお、上記のことは、以降の実施の形態でも同様である。
【００２９】
図１は、実施の形態に係る動作支援装置を右側から見た平面図である。図２は、実施の形態に係る動作支援装置を後側から見た平面図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、動作支援装置１００は、胴体部材１１０と、支持部材１３０と、管状部材１３４と、紐状部材１４０と、作用部材１５０と、アクチュエータ１６０とを備える。
【００３１】
胴体部材１１０は、装着者の胴体の側方に配置され、当該胴体に装着される部材である。胴体部材１１０は、具体的には、装着者の胴体の後方、つまり、装着者の背中に装着される背中部１１１と、装着者の腰に装着される腰部１１２とを有する。背中部１１１は、装着者の背骨に沿って配置される、Ｚ軸方向に長い部材である。腰部１１２は、Ｘ軸方向に長く、かつ、装着者の腰の側方および後方、つまり、装着者の左側、右側、および後側を覆うように湾曲した形状を有する。腰部１１２は、背中部１１１の下端と接続されており、背中部１１１と一体の構成である。つまり、背中部１１１および腰部１１２は、後方から見たときに、逆Ｔ字の形状を有する。胴体部材１１０は、剛性を有する部材であり、例えば、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材により構成される。胴体部材１１０には、装着者側の面にクッションなどの緩衝材が配置されていてもよい。
【００３２】
胴体部材１１０には、胴体部材１１０を装着者の背中に配置するためのハーネス１２０が接続されている。ハーネス１２０は、装着者の肩に掛けられることで、装着者が胴体部材１１０を背中に背負った状態（胴体部材１１０が装着者の背中に配置された状態）を維持するための部材である。つまり、ハーネス１２０は、装着者Ｐ１の肩に装着される肩装具の一例である。ハーネス１２０は、装着者の両肩に対応した位置に設けられる一対の部材である。ハーネス１２０は、例えば、ナイロン、シリコーンなどの樹脂、金属、革（人工皮革を含む）などにより構成される。なお、肩装具は、ハーネスに限らずに、装着者Ｐ１の肩上に配置される部材であればどのような部材であってもよい。
【００３３】
支持部材１３０は、胴体部材１１０に固定され、紐状部材１４０の一端と他端との間の部位を、装着者Ｐ１の肩の上方において紐状部材１４０がスライド自在な状態で支持する部材である。支持部材１３０は、ハーネス１２０における、装着者Ｐ１の肩上の部位上に固定されている。支持部材１３０は、紐状部材１４０が延びている方向にスライド自在に支持する。支持部材１３０は、胴体部材１１０の一対のハーネス１２０にそれぞれ設けられる一対の部材である。支持部材１３０の具体的な構成については、図３および図４を用いて後述する。
【００３４】
紐状部材１４０は、装着者Ｐ１の両手にそれぞれ対応して設けられ、例えば、２本の部材である。紐状部材１４０は、作用部材１５０から管状部材１３４までの間に亘って保護部材により側方を覆われていてもよい。保護部材は、紐状部材１４０が延びる方向に伸縮する。紐状部材１４０は、例えば、樹脂製のワイヤである。紐状部材１４０は、金属製のワイヤであってもよい。
【００３５】
作用部材１５０は、紐状部材１４０の一端側の部位が固定される。作用部材１５０は、装着者Ｐ１の両手に装着される２つの部材である。つまり、２つの作用部材１５０は、それぞれ、２本の紐状部材１４０の一端側の部位が固定される。
【００３６】
作用部材１５０は、例えば、手袋である。また、作用部材１５０は、手袋に限らずに、装着者Ｐ１の手、手首、前腕部などに巻くベルト状の部材であってもよい。作用部材１５０は、例えば、ナイロン、シリコーンなどの樹脂、金属、革（人工皮革を含む）などにより構成される。
【００３７】
なお、作用部材１５０は、装着者Ｐ１に装着される部材に限らずに、物体に係止することで、物体を支持する部材であってもよい。つまり、作用部材１５０は、装着者Ｐ１が物体を持ち上げる動作を補助するために、装着者Ｐ１の手を介して作用するか、物体に直接作用することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００３８】
アクチュエータ１６０は、紐状部材１４０の他端側の部位が固定され、駆動することで支持部材１３０から作用部材１５０までの紐状部材１４０の長さを調整する。アクチュエータ１６０は、２本の紐状部材１４０に対応して設けられる。アクチュエータ１６０は、例えば、胴体部材１１０の後側、例えば、背中部１１１の上部に配置される。アクチュエータ１６０の具体的な構成については、図３および図４を用いて後述する。
【００３９】
管状部材１３４は、紐状部材１４０に貫通されており可撓性を有する。管状部材１３４は、内部が中空のパイプ（チューブ）である。管状部材１３４は、一端が支持部材１３０に固定された固定端であり、かつ、他端が自由端である。管状部材１３４は、一対の支持部材にそれぞれ対応して設けられる２つの部材である。管状部材１３４は、例えば、オレフィン系、軟質塩化ビニル、シリコーンゴムなどの材料により構成される。管状部材１３４の具体的な構成については、図５Ａおよび図５Ｂを用いて後述する。
【００４０】
次に、支持部材１３０および管状部材１３４の具体的な構成について図３〜図５Ｂを用いて説明する。
【００４１】
図３は、図１で示す動作支援装置の領域Ａ１の拡大図である。図４は、図２で示す動作支援装置の領域Ａ２の拡大図である。図５Ａは、管状部材を上方から見た場合の拡大図である。図５Ｂは、管状部材を左側から見た場合の拡大図である。
【００４２】
支持部材１３０は、第１支持部１３１と、第２支持部１３２と、管状部１３３とを有する。第１支持部１３１および第２支持部１３２は、ハーネス１２０における、装着者Ｐ１の肩上の部位上に、前後方向に並んで配置されている。第１支持部１３１および第２支持部１３２は、管状の管状部１３３を支持する。第１支持部１３１は、管状部１３３と共に管状部材１３４を支持する。なお、本実施の形態では、管状部１３３および管状部材１３４は、一体の連続した管状部材により構成される。管状部１３３および管状部材１３４は、前後方向に延び、紐状部材１４０により貫通されている。このため、紐状部材１４０は、管状部１３３および管状部材１３４の内部を貫通している方向に、つまり、紐状部材１４０の延びる方向にスライドすることができる。
【００４３】
管状部材１３４は、他端１３４ｂである自由端が一端１３４ａである固定端よりも装着者Ｐ１の前側に位置する向きで、支持部材１３０に固定されている。管状部材１３４は、当該管状部材１３４が延びる方向に交差する全ての方向に向かって撓む部材である。つまり、管状部材１３４は、管状部材１３４の自由端が前後方向から見た場合、固定端に対して、３６０°のいずれの方向にも位置することが自在に撓む構成である。例えば、図５Ａに示すように、管状部材１３４は、紐状部材１４０がＸ軸方向プラス側またはマイナス側に振れた場合、紐状部材１４０の振れに応じた方向に自在に撓んで湾曲する。このとき、管状部材１３４の他端１３４ｂは、一端１３４ａよりもＸ軸方向プラス側またはマイナス側の位置に位置するように湾曲する。また、例えば、図５Ｂに示すように、管状部材１３４は、紐状部材１４０がＺ軸方向プラス側またはマイナス側に振れた場合、紐状部材１４０の振れに応じた方向に自在に撓んで湾曲する。このとき、管状部材１３４の他端１３４ｂは、一端１３４ａよりもＺ軸方向プラス側またはマイナス側の位置に位置するように湾曲する。
【００４４】
また、管状部材１３４は、紐状部材１４０よりも可撓性が小さい。つまり、管状部材の所定の曲げモーメントにより撓んだときのたわみ量は、紐状部材の所定の曲げモーメントにより撓んだときのたわみ量よりも小さい。このため、管状部材の所定の曲げモーメントにより撓んだときの曲げ半径は、紐状部材の所定の曲げモーメントにより撓んだときの曲げ半径よりも大きい。
【００４５】
次に、アクチュエータ１６０の具体的な構成について図３および図４を用いて説明する。
【００４６】
アクチュエータ１６０は、２つのカートリッジ１６１と、本体部１６４とを有する。２つのカートリッジ１６１は、それぞれ、２本の紐状部材１４０に対応して設けられる。２つのカートリッジ１６１のそれぞれは、巻軸１６２と、筐体１６３とを有する。巻軸１６２は、アクチュエータ１６０の駆動部位としてのモータ１６５からの動力を受けて回転することで紐状部材１４０を巻き取る。筐体１６３は、紐状部材１４０のうち、巻軸１６２に巻き取られている一部、および、巻軸１６２を収容する。筐体１６３は、胴体部材１１０（本実施の形態では本体部１６４）に対して着脱自在である。なお、巻軸１６２は、筐体１６３が本体部１６４に固定されている状態において、モータ１６５からの動力を受け取ることが可能な状態でモータ１６５と接続される。巻軸１６２は、例えば、モータ１６５の軸１６６と接続され、軸１６６と同軸の回転軸で回転する。なお、巻軸１６２は、モータ１６５の軸１６６と直接接続されなくてもよく、軸１６６が回転することで回転する別の軸と接続され、当該別の軸と同軸の回転軸で回転してもよい。
【００４７】
カートリッジ１６１の筐体１６３は、例えば、本体部１６４に対して、ボルトおよびナットからなる締結部材により固定されている。ナットは、本体部１６４に固定されているインサートナットであってもよい。つまり、筐体１６３は、ボルトおよびナットの締結を外すことで、本体部１６４から取り外すことができる。カートリッジ１６１が取り外された状態では、巻軸１６２、筐体１６３および紐状部材１４０が、動作支援装置１００から取り外されることとなる。
【００４８】
例えば、図６に示すように、カートリッジ１６１は、本体部１６４から取り外すことができる。このとき、カートリッジ１６１内の巻軸１６２は、モータ１６５の軸１６６から取り外される。図６は、カートリッジが取り外される様子を示す図である。
【００４９】
本体部１６４は、アクチュエータ１６０の駆動部位である２つのモータ１６５を有する。また、本体部１６４は、２つのモータ１６５に電力を供給するバッテリを収容していてもよい。
【００５０】
アクチュエータ１６０は、紐状部材１４０を巻き取ったり、繰り出したりすることができる。アクチュエータ１６０は、例えば、図示しないスイッチがオン状態になったとき、紐状部材１４０の管状部材１３４から作用部材１５０までの長さが短くなる回転方向に駆動する。これにより、アクチュエータ１６０は、紐状部材１４０に張力を付与し、装着者Ｐ１が荷物を持ち上げる動作を補助する。また、アクチュエータ１６０は、スイッチがオフ状態になったとき、駆動しなくてもよい。なお、アクチュエータ１６０は、スイッチのオンオフで動作することに限らずに、センサの検出値に応じて動作してもよい。例えば、装着者Ｐ１が荷物を把持していることを、装着者Ｐ１の作用部材１５０に設けられた圧力センサで検出した場合に、紐状部材１４０が巻き上げられる方向にアクチュエータ１６０を動作させてもよい。
【００５１】
なお、アクチュエータ１６０の駆動部位は、モータ１６５であるとしたが、モータに限らずに、人工筋肉、油圧式アクチュエータ、ガス式アクチュエータなどであってもよい。
【００５２】
なお、支持部材１３０とカートリッジ１６１との間には、管状部材１４１が設けられている。管状部材１４１は、管状部材１３４と同様に内部が中空のパイプ（チューブ）であり、紐状部材１４０に貫通されている。紐状部材１４０は、管状部材１４１の内部も紐状部材１４０が延びる方向にスライド自在である。管状部材１４１は、紐状部材１４０がアクチュエータ１６０により巻き上げられたとしても、紐状部材１４０がスライド自在であるため、紐状部材１４０の支持部材１３０からカートリッジ１６１までの長さを、管状部材１４１の長さに固定することができる。このため、アクチュエータ１６０が紐状部材１４０を巻き上げたとき、または、繰り出したときに、紐状部材１４０の管状部材１３４から作用部材１５０までの間の長さを容易に短くしたり、長くしたりすることができる。
【００５３】
［１−２．使用例］
動作支援装置１００は、装着者Ｐ１に装着された状態において、装着者Ｐ１の腕により物体としての荷物を持ち上げる動きを支援することで、装着者の腕に係る負担を軽減する。次に、装着者が荷物を持ち上げるときの動作支援装置１００の作用について図７を用いて説明する。
【００５４】
図７は、動作支援装置を装着した装着者の動作を支援している様子を示す図である。具体的には、図７は、地面に置かれている荷物を装着者が持ち上げている様子を示す図である。
【００５５】
図７に示すように、装着者Ｐ１は、荷物２００を掴んだ状態において、例えば装着者Ｐ１の指に装着した図示しないスイッチを押すことで、アクチュエータ１６０に紐状部材１４０に対して張力を加えさせることができる。このため、動作支援装置１００は、装着者Ｐ１の両手が持ち上げられる力をアシストすることができる。
【００５６】
［１−３．効果］
本実施の形態に係る動作支援装置１００は、胴体部材１１０と、紐状部材１４０と、作用部材１５０と、支持部材１３０と、アクチュエータ１６０と、管状部材１３４とを備える。胴体部材１１０は、装着者Ｐ１の胴体に装着される部材である。作用部材１５０は、紐状部材１４０の一端側の部位が固定される部材である。支持部材１３０は、胴体部材１１０に固定され、紐状部材１４０の一端と他端との間の部位を、装着者Ｐ１の肩の上方において、紐状部材１４０がスライド自在な状態で支持する部材である。アクチュエータ１６０は、紐状部材１４０の他端側の部位が固定され、駆動することで支持部材１３０から作用部材１５０までの紐状部材１４０の長さを調整する。管状部材１３４は、紐状部材１４０に貫通されており可撓性を有する。管状部材１３４の一端１３４ａは、支持部材１３０に固定された固定端であり、かつ、管状部材１３４の他端１３４ｂは、自由端である。
【００５７】
このため、紐状部材１４０が所定の方向に引っ張られたとしても、管状部材１３４は所定の方向に撓んで湾曲する。よって、紐状部材１４０が支持部材１３０の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができ、紐状部材１４０が切断されることを抑制することができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係る動作支援装置１００において、胴体部材１１０は、装着者Ｐ１の肩に装着される肩装具としてのハーネス１２０を有する。支持部材１３０は、ハーネス１２０における、装着者Ｐ１の肩上の部位上に固定されている。
【００５９】
これによれば、紐状部材１４０は、装着者Ｐ１の肩上の部位上に固定されている支持部材１３０から装着者Ｐ１の両手の作用部材１５０に延びる構成である。このため、装着者Ｐ１の視界が、紐状部材１４０により遮られることを低減することができる。また、装着者Ｐ１が作業中に紐状部材１４０が装着者Ｐ１の顔にぶつかることを低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態に係る動作支援装置１００において、管状部材１３４は、他端１３４ｂが一端１３４ａよりも装着者Ｐ１の前側に位置する向きで、支持部材に固定されている。このため、装着者Ｐ１の前側に紐状部材１４０を配置することが容易にでき、装着者Ｐ１が荷物を持ち上げる動作を効果的に補助することができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る動作支援装置１００において、管状部材１３４は、紐状部材１４０よりも可撓性が小さい。つまり、管状部材１３４の所定の曲げモーメントにより撓んだときの曲げ半径は、紐状部材１４０の所定の曲げモーメントにより撓んだときの曲げ半径よりも大きい。このため、管状部材１３４は、紐状部材１４０に引っ張られた方向に緩やかに湾曲するため、紐状部材１４０が支持部材１３０の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができる。よって、紐状部材１４０が切断されることを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る動作支援装置１００において、管状部材１３４は、当該管状部材１３４が延びる方向に交差する全ての方向に向かって撓む部材である。このため、紐状部材１４０が、作用部材１５０の可動範囲の動きに追従して様々な方向に引っ張られたとしても、管状部材１３４は様々な方向に撓んで湾曲することができる。よって、紐状部材１４０が支持部材１３０の出口において急激な角度で屈曲することを低減することができ、紐状部材１４０が切断されることを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る動作支援装置１００において、さらに、カートリッジ１６１を備えていてもよい。カートリッジ１６１は、巻軸１６２と、筐体１６３とを有する。巻軸１６２は、アクチュエータ１６０の駆動部位であるモータ１６５からの動力を受けて回転することで紐状部材１４０を巻き取る。筐体１６３は、紐状部材１４０の一部および巻軸１６２を収容し、胴体部材１１０に対して着脱自在である。巻軸１６２は、筐体１６３が胴体部材１１０に固定されている状態において、モータ１６５からの動力を受け取ることが可能な状態でモータ１６５と接続される。
【００６４】
これによれば、カートリッジ１６１は、胴体部材１１０に対して着脱自在であるため、紐状部材１４０の交換が必要になったときに、容易に新しいカートリッジ１６１に交換することができる。
【００６５】
［１−４．変形例］
上記実施の形態によれば、動作支援装置１００は、装着者Ｐ１の両手に対応して、支持部材１３０と、管状部材１３４と、紐状部材１４０と、作用部材１５０と、アクチュエータ１６０のモータ１６５とが一対の構成であるとしたが、これに限らずに、いずれか一方のみの構成であってもよい。いずれか一方のみの構成であっても、片手が荷物を持ち上げる動作を補助することができる。
【００６６】
上記実施の形態によれば、動作支援装置１００は、支持部材１３０が肩装具としてのハーネス１２０における、装着者の肩上の部位上に固定されており、作用部材１５０が装着者Ｐ１の両手に装着される部材であり、紐状部材１４０をアクチュエータ１６０により引き上げることで装着者Ｐ１が物体を持ち上げる動作を支援する構成としたが、これに限らない。
【００６７】
例えば、動作支援装置は、支持部材が胴体部材１１０に固定されており、作用部材が装着者の膝に固定されており、紐状部材をアクチュエータにより引き上げることで装着者の歩行を支援する構成としてもよい。この場合の動作支援装置では、紐状部材は一端が装着者の腰に固定され、かつ、他端が装着者の膝に固定されている。アクチュエータは、紐状部材に張力を発生させることができるように、胴体部材、または、膝の作用部材に配置されている。紐状部材およびアクチュエータのセットは、脚の前側に配置されていてもよいし、脚の後側に配置されていてもよいし、脚の前後の両方に配置されていてもよい。これにより、アクチュエータが紐状部材に張力を発生させることで、動作支援装置は、装着者の大腿部を屈曲させる動作を支援したり、大腿部を伸展させる動作を支援したりすることができる。このような動作支援装置においても、支持部材には、紐状部材に貫通されており可撓性を有する管状部材が固定されているため、上記実施の形態の動作支援装置１００と同様の効果が奏される。
【００６８】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る動作支援装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、紐状部材を巻き上げることで装着者の動作を補助する動作支援装置において、紐状部材が切断されることを抑制できる動作支援装置などとして有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１００    動作支援装置
１１０    胴体部材
１１１    背中部
１１２    腰部
１２０    ハーネス
１３０    支持部材
１３１    第１支持部
１３２    第２支持部
１３３    管状部
１３４    管状部材
１３４ａ    一端
１３４ｂ    他端
１４０    紐状部材
１４１    管状部材
１５０    作用部材
１６０    アクチュエータ
１６１    カートリッジ
１６２    巻軸
１６３    筐体
１６４    本体部
１６５    モータ
１６６    軸
２００    荷物
Ｐ１    装着者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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