(57)【要約】【課題】荷物の持上動作や持下動作をアシストする際、対象者が手にしている荷物の質量または重量に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整して対象者に違和感や不満を与えることをより抑制することができるアシスト装置を提供する。【解決手段】身体装着具２と、アシストトルクを発生するアクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）と、を有し、対象者の大腿部に対する腰部の前傾角度を検出する角度検出手段と、前傾角度に基づいたトルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出手段と、対象者が手にした荷物の質量である荷物質量または荷物の重量である荷物重量に基づいた荷重関連量を検出可能な荷重検出手段７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒ、７３Ｌと、トルク検出手段を用いて検出したトルク関連量と、荷重検出手段を用いて検出した荷重関連量と、に基づいて算出したアシストトルクに基づいてアクチュエータユニットを制御する制御装置と、を有する。【選択図】図１
2020093375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の少なくとも腰周りに装着される身体装着具と、
前記身体装着具と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援するアシストトルクを発生するアクチュエータユニットと、
を有するアシスト装置であって、
対象者の大腿部に対する腰部の前傾角度を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段を用いて検出した前記前傾角度に基づいたトルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出手段と、
対象者が手にした荷物の質量である荷物質量または前記荷物の重量である荷物重量に基づいた荷重関連量を検出可能な荷重検出手段と、
前記トルク検出手段を用いて検出した前記トルク関連量と、前記荷重検出手段を用いて検出した前記荷重関連量と、に基づいて前記アシストトルクを算出し、算出した前記アシストトルクに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する制御装置と、
を有する、
アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアシスト装置であって、
前記荷重検出手段は、対象者の足裏に配置されており、
前記制御装置は、
対象者が前記荷物を手にしていない場合における前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、対象者の質量である対象者質量または対象者の重量である対象者重量を検出し、
対象者が前記荷物を手にしている場合における前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、対象者と前記荷物の質量である合成質量または対象者と前記荷物の重量である合成重量を検出し、
前記合成質量及び前記対象者質量、または、前記合成重量及び前記対象者重量、に基づいて前記荷物質量または前記荷物重量を検出する、
アシスト装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアシスト装置であって、
対象者の一部の身体の動作の加速度である身体動作加速度を検出する加速度検出手段を有し、
前記制御装置は、
前記荷重検出手段を用いて検出した前記荷物質量または前記荷物重量と、前記加速度検出手段を用いて検出した前記身体動作加速度と、に基づいて前記荷重関連量を求める、
アシスト装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のアシスト装置であって、
前記荷重関連量に応じて前記アシストトルクに関連するアシストトルク関連量が予め設定された複数のマップ、が記憶された記憶装置を有し、
前記制御装置は、
前記アシストトルクを求める際、前記荷重関連量に基づいて選択した前記マップを用いて前記アシストトルクを求める、
アシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象者のアシスト対象身体部の動作を支援するアシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、荷物の持上動作や持下動作をアシスト（支援）する、種々のアシスト装置が開示されている。これらのアシスト装置は、対象者（アシスト装置の装着者）が荷物を手にしている場合を想定して対象者の動作を適切にアシストするように構成されている。例えば荷物の持上動作時には、アシスト装置は、対象者が腰を落として荷物を把持した状態から荷物を持って立ち上がる動作をアシストする。
【０００３】
しかし、対象者が荷物を手にしておらず、休憩等にて椅子に腰掛けている状態から立ち上がる動作を行った際も、対象者の動作をアシストしてしまう場合がある。対象者が荷物を手にしていない場合の動作をアシストすると、対象者に違和感を与える恐れがあるのであまり好ましくない。対象者が荷物を手にしていない場合には、持上動作（及び持上動作に類似する動作）や、持下動作（及び持下動作に類似する動作）に対して必要以上にアシストしないことが望まれている。
【０００４】
また例えば、対象者が荷物を手にして持上動作を行う場合、荷物が比較的軽い場合に過大なアシストトルクで動作をアシストすると、対象者に違和感を与え易い。また荷物が比較的重い場合に過小なアシストトルクで動作をアシストすると、対象者に不満を与え易い。従って、対象者が荷物を手にしている場合、荷物の質量（または重量）に応じて、アシストトルクの大きさを自動的に調整することが望まれている。
【０００５】
例えば特許文献１には、少ない駆動源で重量物の持上動作及び歩行動作を補助することができ、装着者の動作を妨げないパワーアシストロボット装置が開示されており、当該パワーアシストロボット装置は、装着者の腰部に対する大腿部の動作を補助している。また、当該パワーアシストロボット装置は、装着者の左右の足裏に、所定量以上の荷重が足裏にかかっているか否かを検出する爪先スイッチと踵スイッチを有し、これらのスイッチの状態に応じて、装着者の動作状態が、歩行動作、上体動作（持上動作）、中腰動作、等のいずれであるかを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１５０４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、装着者が荷物を手にしているか否かを検出する電気回路を開閉するようなスイッチ（爪先スイッチ、踵スイッチ、手袋スイッチ）で歩行動作などの動作を判断して、股関節角度に比例したトルクを出力している。このため、装着者が荷物を持っていない場合に持上動作（または持上動作に類似した動作）を行った場合（例えば、椅子に腰掛けている状態から立ち上がる動作）では、必要以上のアシストトルクによって装着者に違和感を与える可能性がある。また、荷物の質量（重量）に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整していないので、例えば装着者が荷物を持って持上動作を行った場合、荷物が軽い場合ではアシストトルクが過大となり装着者に違和感を与える可能性があり、荷物が重い場合ではアシストトルクが過小となり装着者に不満を与える可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、荷物の持上動作や持下動作をアシストする際、対象者が手にしている荷物の質量または重量に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整して対象者に違和感や不満を与えることをより抑制することができるアシスト装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、対象者の少なくとも腰周りに装着される身体装着具と、前記身体装着具と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援するアシストトルクを発生するアクチュエータユニットと、を有するアシスト装置であって、対象者の大腿部に対する腰部の前傾角度を検出する角度検出手段と、前記角度検出手段を用いて検出した前記前傾角度に基づいたトルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出手段と、対象者が手にした荷物の質量である荷物質量または前記荷物の重量である荷物重量に基づいた荷重関連量を検出可能な荷重検出手段と、前記トルク検出手段を用いて検出した前記トルク関連量と、前記荷重検出手段を用いて検出した前記荷重関連量と、に基づいて前記アシストトルクを算出し、算出した前記アシストトルクに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する制御装置と、を有する、アシスト装置である。
【００１０】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るアシスト装置であって、前記荷重検出手段は、対象者の足裏に配置されており、前記制御装置は、対象者が前記荷物を手にしていない場合における前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、対象者の質量である対象者質量または対象者の重量である対象者重量を検出し、対象者が前記荷物を手にしている場合における前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、対象者と前記荷物の質量である合成質量または対象者と前記荷物の重量である合成重量を検出し、前記合成質量及び前記対象者質量、または、前記合成重量及び前記対象者重量、に基づいて前記荷物質量または前記荷物重量を検出する、アシスト装置である。
【００１１】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るアシスト装置であって、対象者の一部の身体の動作の加速度である身体動作加速度を検出する加速度検出手段を有し、前記制御装置は、前記荷重検出手段を用いて検出した前記荷物質量または前記荷物重量と、前記加速度検出手段を用いて検出した前記身体動作加速度と、に基づいて前記荷重関連量を求める、アシスト装置である。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係るアシスト装置であって、前記荷重関連量に応じて前記アシストトルクに関連するアシストトルク関連量が予め設定された複数のマップ、が記憶された記憶装置を有し、前記制御装置は、前記アシストトルクを求める際、前記荷重関連量に基づいて選択した前記マップを用いて前記アシストトルクを求める、アシスト装置である。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、トルク検出手段を用いて検出したトルク関連量（例えば、対象者自身が発生させた対象者トルクとアシストトルクを合成した合成トルク）と、荷重検出手段を用いて検出した荷重関連量（対象者が手にした荷物の質量または重量）と、に基づいてアシストトルクを算出する。従って、荷物の持上動作や持下動作をアシストする際、対象者が手にしている荷物の質量または重量に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整することができるので、対象者に違和感や不満を与えることをより抑制することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、対象者質量または対象者重量を適切かつ容易に検出することが可能であり、合成質量（対象者質量＋荷物質量）または合成重量（対象者重量＋荷物重量）を適切かつ容易に検出することが可能である。従って、荷物質量または荷物重量を適切かつ容易に検出することができる。
【００１５】
例えば持上動作の場合、対象者が勢いよく腰を落として荷物を把持した後、勢いよく立ち上がった際、対象者の質量（重量）と荷物の質量（重量）の荷重に、対象者の身体の動作の加速度に応じた荷重である身体加速度荷重が誤差として加算されてしまう場合がある。このような場合であっても、第３の発明によれば、荷重関連量から身体加速度荷重を適切に取り除くことが可能であり、より精度よく荷重関連量を求めることができる。
【００１６】
第４の発明によれば、対象者が手にしている荷物の質量または重量に応じたアシストトルクを、より容易に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】アシスト装置の全体構成の例を説明する斜視図である。
【図２】図１に示すアシスト装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示すアシスト装置における身体装着具の外観の例を説明する斜視図である。
【図４】図１に示すアシスト装置におけるアクチュエータユニットの外観の例、及び荷重検出手段を説明する斜視図である。
【図５】身体装着具の構成要素であるフレーム部の外観の例を説明する斜視図である。
【図６】身体装着具の構成要素である腰サポート部の構造の例を説明する展開図である。
【図７】身体装着具の構成要素であるジャケット部の構造の例を説明する展開図である。
【図８】図１に示すアシスト装置における（右）アクチュエータユニットの斜視図である。
【図９】図８に示す（右）アクチュエータユニットの別の例を説明する斜視図である。
【図１０】アクチュエータユニットの内部構造の例を説明する分解斜視図である。
【図１１】アクチュエータユニットの内部構造の例を説明する断面図である。
【図１２】アシスト装置を装着した対象者が背筋を伸ばしている直立状態を説明する図である。
【図１３】図１２に示す状態から、対象者が前傾姿勢となり、仮想回動軸線回りにフレーム部等が回動した状態を説明する図である。
【図１４】操作ユニットの外観の例を説明する図である。
【図１５】制御装置の入出力を説明する図である。
【図１６】操作ユニットからの、動作モード、ゲイン、増量速度、の変更（調整）を説明する図である。
【図１７】制御装置にてアクチュエータユニットを制御する制御ブロック図である。
【図１８】図１７に示した制御ブロック図に基づいた処理手順の全体を説明するフローチャートである。
【図１９】図１８に示したフローチャートにおける［Ｓ１００：調整判定、入力処理、トルク変化量等計算］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２０】図１８に示したフローチャートにおける［Ｓ２００：動作種類判定］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２１】図１８に示したフローチャートにおける［Ｓ３００：荷重判定（ゲインＣpの決定）］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２２】対象者が荷物を手にしていない直立静止状態において、荷重検出手段にて検出される荷重を説明する図である。
【図２３】図２２に示す状態から対象者が腰を落として荷物を手にして持ち上げた状態において、荷重検出手段にて検出される荷重を説明する図である。
【図２４】実際に、対象者が腰を落として荷物を把持した後、把持した荷物を持ち上げた場合において、荷重検出手段からの検出信号に基づいて求めた荷物質量の例を説明する図である。
【図２５】図２２に示す状態に対して、加速度検出手段を追加し、加速度検出手段にて検出される加速度と、荷重検出手段にて検出される荷重を説明する図である。
【図２６】図２５に示す状態から対象者が腰を落として荷物を手にして持ち上げた状態において、加速度検出手段にて検出される加速度と、荷重検出手段にて検出される荷重を説明する図である。
【図２７】実際に、対象者が腰を落として荷物を把持した後、把持した荷物を持ち上げた場合において、荷重検出手段からの検出信号と、加速度検出手段からの検出信号と、に基づいて求めた荷物質量の例を説明する図である。
【図２８】図１８に示したフローチャートにおける［ＳＤ０００Ｒ：（右）持ち下げ］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２９】対象者の持ち下げ作業の様子を説明する図である。
【図３０】対象者トルク変化量・アシスト量特性の例を説明する図である。
【図３１】前傾角度・持下トルク制限値特性の例を説明する図である。
【図３２】対象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。
【図３３】図１８に示したフローチャートにおける［ＳＵ０００：持ち上げ］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図３４】図３３に示したフローチャートにおける［ＳＳ０００：動作状態判定］の処理の詳細を説明する状態遷移図である。
【図３５】対象者が持ち上げ作業を行った際、動作状態の遷移に対する、前傾角度及び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３６】図３３に示したフローチャートにおける［ＳＳ１００Ｒ：（右）増量速度の切り替え判定］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図３７】時間・切替下限特性、時間・切替上限特性の例を説明する図である。
【図３８】増量速度・遷移時間特性の例を説明する図である。
【図３９】時間・アシスト量特性の例を説明する図である。
【図４０】図３３に示したフローチャートにおける［ＳＳ１７０Ｒ：（右）アシストトルク算出］の処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図４１】時間・持上トルク特性、前傾角度・持上最大トルク特性の例を説明する図である。
【図４２】ゲイン・減衰係数特性の例を説明する図である。
【図４３】アシスト比率・トルク減衰率特性の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図１６に基づいて、アシスト装置１の全体構造について説明する。アシスト装置１は、例えば、対象者が荷物を持ち上げる際（あるいは荷物を持ち下げる際）に腰部に対する大腿部（あるいは大腿部に対する腰部）の回動をアシストしたり、対象者が歩行する際に腰部に対する大腿部の回動をアシストしたりする装置である。なお、各図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交しており、アシスト装置を装着した対象者から見て、Ｘ軸方向は前方向、Ｙ軸方向は左方向、Ｚ軸方向は上方向、に対応している。
【００１９】
●［アシスト装置１の全体構造（図１、図２）］
図１は、アシスト装置１の全体の外観を示している。また図２は、図１に示すアシスト装置１の分解斜視図を示している。
【００２０】
図２の分解斜視図に示すように、アシスト装置１は、腰サポート部１０、ジャケット部２０、フレーム部３０、バックパック部３７、クッション３７Ｇ、右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌ、荷重検出ユニット７１Ｒ、７１Ｌ等にて構成されている。そして腰サポート部１０、ジャケット部２０、フレーム部３０、バックパック部３７、クッション３７Ｇにて身体装着具２（図３参照）が構成され、右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌにてアクチュエータユニット４（図４参照）が構成されている。なお、バックパック部３７には、加速度検出手段７５が設けられている。また、アシスト装置１は、対象者が、動作モード（持ち下げアシスト、持ち上げアシスト等）や、アシストトルクのゲインや、アシストトルクの増量速度の調整を行ったり、調整した状態等の確認を行ったりするための、操作ユニットＲ１（いわゆるリモコン）と、操作ユニットＲ１を収容する収容部Ｒ１Ｓを有している。
【００２１】
荷重検出ユニット７１Ｒ、７１Ｌは、例えば靴の中敷きであり、荷重検出ユニット７１Ｒは対象者の右靴の中、かつ対象者の右足裏に配置され、荷重検出ユニット７１Ｌは対象者の左靴の中、かつ対象者の左足裏に配置される。荷重検出ユニット７１Ｒには、対象者の右足裏の爪先近傍の周囲の荷重を検出可能な荷重検出手段７２Ｒ（例えば、圧力センサ）と、対象者の右足裏の踵近傍の周囲の荷重を検出可能な荷重検出手段７３Ｒ（例えば、圧力センサ）とが設けられている。また図示省略するが、荷重検出ユニット７１Ｒは、荷重検出手段７２Ｒ、７３Ｒからの検出信号を無線で操作ユニットＲ１に送信する無線通信手段、当該通信手段の電源等も有している。なお、荷重検出ユニット７１Ｌも同様に、荷重検出手段７２Ｌ、７３Ｌ、無線通信手段、電源等を有しており、これらは荷重検出ユニット７１Ｒと同様であるので、説明を省略する。
【００２２】
制御装置６１（図１５参照）は、荷重検出手段７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒからの検出信号に基づいて、対象者が荷物を手にしていない場合では対象者の質量である対象者質量または対象者の重量である対象者重量を検出可能である。また、制御装置６１（図１５参照）は、荷重検出手段７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒからの検出信号に基づいて、対象者が荷物を手にしている場合では対象者と荷物の質量である合成質量または対象者と荷物の重量である合成重量を検出可能である。そして制御装置６１は、合成質量または合成重量と、対象者質量または対象者重量と、に基づいて、荷物の質量である荷物質量または荷物の重量である荷物重量を検出可能であり、荷物質量または荷物重量に基づいた荷重関連量（補正前の荷物質量または荷物重量、あるいは、補正後の荷物質量または荷物重量）を求める。
【００２３】
加速度検出手段７５は、例えば加速度センサであり、例えばバックパック部３７に設けられており、対象者の一部の身体（この場合、対象者の上体（上半身））の動作の加速度である身体動作加速度を検出する。バックパック部３７は、対象者の背中に固定されるので、加速度検出手段７５は、対象者の背中の面に沿った脊椎平行方向の身体動作加速度ａｖ（図２５、図２６参照）と、対象者の背中の面に直交する背中直交方向の身体動作加速度ａｗ（図２５、図２６参照）と、を検出する。制御装置６１は、身体動作加速度ａｖ、ａｗ等に基づいて、鉛直方向成分の身体動作加速度ａｚ（図２６参照）を求めることができる。
【００２４】
制御装置６１は、後述するように、荷重検出手段７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒからの検出信号に基づいて求めた荷物質量（荷物重量）を、加速度検出手段７５からの検出信号に基づいて求めた身体動作加速度ａｚを用いて補正することで、荷重関連量（この場合、補正後の荷物質量または荷物重量）を求める。
【００２５】
身体装着具２（図３参照）は、対象者の少なくとも腰周りに装着されるものである。右アクチュエータユニット４Ｒ及び左アクチュエータユニット４Ｌ（図４参照）は、身体装着具２と、対象者の大腿部と、に装着されて、対象者の腰部に対する大腿部あるいは対象者の大腿部に対する腰部、の動作を支援（アシスト）する。以下、身体装着具２とアクチュエータユニット４を順に説明する。
【００２６】
●［身体装着具２の外観（図３）］
図２及び図３に示すように、身体装着具２は、対象者の腰周りに装着される腰サポート部１０と、対象者の肩周り及び胸周りに装着されるジャケット部２０と、ジャケット部２０が接続されるフレーム部３０と、フレーム部３０に取り付けられたバックパック部３７及びクッション３７Ｇと、を有している。フレーム部３０は、対象者の背中及び腰周りに配置される。
【００２７】
●［フレーム部３０の全体構成（図２、図３、図５）］
フレーム部３０は、図２及び図５に示すように、メインフレーム３１と、右サブフレーム３２Ｒと、左サブフレーム３２Ｌ等を有している。メインフレーム３１は、図５に示すように、複数のベルト接続孔３１Ｈが上下方向に配置された支持体３１ＳＲ、３１ＳＬと、接続部３１Ｒと、接続部３１Ｌと、を有している。接続部３１Ｒには、右サブフレーム３２Ｒの一方端（上端）が接続され、接続部３１Ｌには、左サブフレーム３２Ｌの一方端（上端）が接続されている。右サブフレーム３２Ｒと左サブフレーム３２Ｌは、弾性を有しており、下端部の左右の間隔は、対象者の腰幅に応じて、腰サポート部１０とともに調整される（図１参照）。
【００２８】
また図１に示すように、右サブフレーム３２Ｒの下端部は、右アクチュエータユニット４Ｒの接続部４１ＲＳに接続（固定）され、左サブフレーム３２Ｌの下端部は、左アクチュエータユニット４Ｌの接続部４１ＬＳに接続（固定）される。
【００２９】
●［腰サポート部１０の全体構成（図２、図３、図６）］
腰サポート部１０は、図３及び図６に示すように、対象者の右半身の腰周りに装着される右腰装着部１１Ｒと、対象者の左半身の腰周りに装着される左腰装着部１１Ｌとを有している。図６に示すように、右腰装着部１１Ｒと左腰装着部１１Ｌは、背面腰ベルト１６Ａ、臀部上ベルト１６Ｂ、臀部下ベルト１６Ｃにて接続されている。
【００３０】
腰サポート部１０は、図１及び図２に示すように、ジャケット部２０の連結部２９ＲＳと連結される連結リング１９ＲＳを有する連結ベルト１９Ｒと、ジャケット部２０の連結部２９ＬＳと連結される連結リング１９ＬＳを有する連結ベルト１９Ｌとを有している。また図２に示すように、腰サポート部１０は、仮想回動軸線１５Ｙと交差する位置に、右アクチュエータユニット４Ｒの連結部４０ＲＳに接続するための取付孔１５Ｒと、左アクチュエータユニット４Ｌの連結部４０ＬＳに接続するための取付孔１５Ｌとを有している。
【００３１】
また図６に示すように、右腰装着部１１Ｒにおける対象者の背面側となる位置は、切欠部１１ＲＣが形成されて、右腰部１１ＲＡと右臀部１１ＲＢとに分割されている。左腰装着部１１Ｌにおける対象者の背面側となる位置は、切欠部１１ＬＣが形成されて、左腰部１１ＬＡと左臀部１１ＬＢとに分割されている。
【００３２】
また図６に示すように、腰サポート部１０は、右腰締めベルト１３ＲＡ、腰ベルト保持部材１３ＲＢ（腰バックル）、左腰締めベルト１３ＬＡ、腰ベルト保持部材１３ＬＢ（腰バックル）、右骨盤上ベルト１７ＲＡ、右骨盤下ベルト１７ＲＢ、左骨盤上ベルト１７ＬＡ、左骨盤下ベルト１７ＬＢ、右上ベルト保持部材１７ＲＣ（右上コキ）、右下ベルト保持部材１７ＲＤ（右下コキ）、引張部１３ＲＡＨ、左上ベルト保持部材１７ＬＣ（左上コキ）、左下ベルト保持部材１７ＬＤ（左下コキ）、引張部１３ＬＡＨ等、対象者の腰周りにズレることなく密着させるための、長さを調整可能な種々のベルト等を有している。
【００３３】
●［バックパック部３７、及びバックパック部３７の周辺の構成（図１〜図３）］
バックパック部３７は、図１及び図３に示すように、フレーム部３０の上端部となるメインフレーム３１に取り付けられている。そして図３に示すように、メインフレーム３１またはバックパック部３７には、ジャケット部２０の右肩ベルト２４Ｒ、右腋ベルト２５Ｒ、左肩ベルト２４Ｌ、左腋ベルト２５Ｌが接続されている。
【００３４】
バックパック部３７は、図１〜図３に示すように、シンプルな箱状の形状を有し、制御装置や電源ユニットや通信手段等が収容されている。図３に示すように、メインフレーム３１における対象者の背中側の両肩に対向する位置には、複数のベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部に相当）が上下方向に配置された支持体３１ＳＲ、３１ＳＬが設けられている。つまり、ベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）は、対象者の体格に応じて、フレーム部３０に対するジャケット部２０の高さ方向の位置を調整可能とするように、複数設けられている。従って、対象者の体格に合わせてジャケット部２０の高さを適切な位置に調整できる。
【００３５】
また、対象者の上半身が前に傾いた場合であっても、背中に接触するクッション３７Ｇ（または背当て部３７Ｃ）を、対象者の肩から腰の方向へと長くすることで、アシストトルクを出力するアクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）を適切に支持することができる。さらに、対象者の上半身が左右に傾いた場合であっても、対象者の背中の曲がり中心にクッション３７Ｇ（または背当て部３７Ｃ）が接触することで、アシストトルクを出力するアクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）をより適切に支持することができる（支持剛性が高くなる）。
【００３６】
また、支持体３１ＳＲのいずれかのベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）には、図３に示すように、右肩ベルト２４Ｒのベルト接続部２４ＲＳが接続される。同様に、支持体３１ＳＬのいずれかのベルト接続孔３１Ｈ（ベルト接続部）には、図３に示すように、左肩ベルト２４Ｌのベルト接続部２４ＬＳが接続される。なお、支持体３１ＳＲ、３１ＳＬは、バックパック部３７に設けられていてもよい。
【００３７】
バックパック部３７の下端の左右には、図３に示すように、ベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬが設けられている。ベルト接続部３７ＦＲには、図３に示すように、右腋ベルト２５Ｒのベルト接続部２５ＲＳが接続される。同様に、ベルト接続部３７ＦＬには、図３に示すように、左腋ベルト２５Ｌのベルト接続部２５ＬＳが接続される。なお、ベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬは、メインフレーム３１に設けられていてもよい。
【００３８】
●［ジャケット部２０の全体構成（図２、図３、図７）］
ジャケット部２０は、図３に示すように、対象者の右半身の胸周りに装着される右胸装着部２１Ｒと、対象者の左半身の胸周りに装着される左胸装着部２１Ｌとを有している。右胸装着部２１Ｒは、左胸装着部２１Ｌと、例えば面ファスナ２１Ｆや、バックル２１Ｂによって接続されており、対象者へのジャケット部２０の着脱を容易にしている。
【００３９】
図３に示すように、右胸装着部２１Ｒは、メインフレーム３１（またはバックパック部３７）のベルト接続孔３１Ｈに接続される右肩ベルト２４Ｒ及びベルト接続部２４ＲＳと、バックパック部３７（またはメインフレーム３１）のベルト接続部３７ＦＲ、３７ＦＬに接続される右腋ベルト２５Ｒ及びベルト接続部２５ＲＳと、を有している。また図３に示すように、左胸装着部２１Ｌは、メインフレーム３１（またはバックパック部３７）に接続される左肩ベルト２４Ｌ及びベルト接続部２４ＬＳと、バックパック部３７（またはメインフレーム３１）に接続される左腋ベルト２５Ｌ及びベルト接続部２５ＬＳと、を有している。また図３に示すように、右胸装着部２１Ｒは、右腰装着部１１Ｒと連結するための連結ベルト２９Ｒ及び連結部２９ＲＳを有しており、左胸装着部２１Ｌは、左腰装着部１１Ｌと連結するための連結ベルト２９Ｌ及び連結部２９ＬＳを有している。
【００４０】
また図７に示すように、ジャケット部２０は、固定部２８Ｒ、固定部２８Ｌ、右肩ベルト２３Ｒ、右肩ベルト保持部材２３ＲＫ（右肩コキ）、左肩ベルト２３Ｌ、左肩ベルト保持部材２３ＬＫ（左肩コキ）、右腋ベルト２６Ｒ、右腋ベルト保持部材２６ＲＫ（右腋コキ）、左腋ベルト２６Ｌ、左腋ベルト保持部材２６ＬＫ（左腋コキ）等、対象者の胸周りにズレることなく密着させるための、長さを調整可能な種々のベルト等を有している。
【００４１】
●［右アクチュエータユニット４Ｒ、左アクチュエータユニット４Ｌの全体構成（図２、図４、図８、図９）］
図４は、図２に示す右アクチュエータユニット４Ｒと、左アクチュエータユニット４Ｌの外観及び荷重検出ユニット７１Ｌ、７１Ｒを示している。なお、左アクチュエータユニット４Ｌは、右アクチュエータユニット４Ｒを左右対称としたものであるので、以降の説明では、左アクチュエータユニット４Ｌについては説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、右アクチュエータユニット４Ｒは、トルク発生部４０Ｒと、トルク伝達部である出力リンク５０Ｒと、を有している。トルク発生部４０Ｒは、アクチュエータベース部４１Ｒと、カバー４１ＲＢと、連結ベース４ＡＲと、を有している。図４に示すように、出力リンク５０Ｒは、アシスト対象身体部（この場合、大腿部）の関節（この場合、股関節）回りに回動してアシスト対象身体部（この場合、大腿部）に装着される。なお、出力リンク５０Ｒを介してアシスト対象身体部の回動をアシストするアシストトルクは、トルク発生部４０Ｒ内の電動モータ（アクチュエータ）にて発生される。
【００４３】
出力リンク５０Ｒは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２Ｒと、第３リンク５３Ｒと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）と、を有している。アシストアーム５１Ｒは、トルク発生部４０Ｒ内の電動モータによって発生したアシストトルクと、対象者の大腿部の動作による対象者トルクと、が合成された合成トルクによって、回動軸線４０ＲＹ回りに回動する。アシストアーム５１Ｒの先端には第２リンク５２Ｒの一方端が回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能に接続され、第２リンク５２Ｒの他方端には第３リンク５３Ｒの一方端が回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能に接続されている。そして第３リンク５３Ｒの他方端には、第３ジョイント部５３ＲＳ（この場合、球面ジョイント）を介して大腿装着部５４Ｒが接続されている。
【００４４】
次に図４、図８、図９を用いて、右アクチュエータユニット４Ｒのリンク機構の詳細について説明する。リンク機構の例として、図８に示す出力リンク５０Ｒの例と、図９に示す出力リンク５０ＲＡの例について説明する。
【００４５】
図８に示す出力リンク５０Ｒは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２Ｒと、第３リンク５３Ｒと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）とが、それぞれジョイント部にて連結されて構成されることで、複数の連結部材にて構成されている。
【００４６】
アシストアーム５１Ｒの先端には、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能となるように、第２リンク５２Ｒの一方端が、第１ジョイント部５１ＲＳにて連結されている。第１ジョイント部５１ＲＳは、アシストアーム５１Ｒに対して第２リンク５２Ｒを、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能な自由度＝１を有する連結構造とされている。
【００４７】
第２リンク５２Ｒの他方端には、回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能となるように、第３リンク５３Ｒの一方端が、第２ジョイント部５２ＲＳにて連結されている。第２ジョイント部５２ＲＳは、第２リンク５２Ｒに対して第３リンク５３Ｒを、回動軸線５２ＲＪ回りに回動可能な自由度＝１を有する連結構造とされている。
【００４８】
第３リンク５３Ｒの他方端は、第３ジョイント部５３ＲＳ（例えば球面ジョイント）にて大腿装着部５４Ｒと連結されている。従って、第３リンクと大腿装着部５４Ｒ（身体保持部）との間の第３ジョイント部５３ＲＳは、自由度＝３の連結構造とされている。以上より、図８に示す出力リンク５０Ｒの自由度の総数は、１＋１＋３＝５である。
【００４９】
なお、出力リンク５０Ｒの自由度の総数は、３以上であればよい。例えば、第３リンク５３Ｒの他方端に対して、回動軸線回りに大腿装着部５４Ｒが回動可能となるように（自由度＝１となるように）第３ジョイント部５３ＲＳを構成してもよい。従って、この場合の出力リンクの自由度の総数は、第１ジョイント部５１ＲＳの自由度が「１」、第２ジョイント部５２ＲＳの自由度が「１」であるので、１＋１＋１＝３となる。なお、第２リンクや第３リンクの回動範囲を制限するストッパを設けると、より好ましい。
【００５０】
図９に示す出力リンク５０ＲＡは、アシストアーム５１Ｒ（第１リンクに相当）と、第２リンク５２ＲＡ（及び第２ジョイント部５２ＲＳ）と、第３リンク５３ＲＡと、大腿装着部５４Ｒ（身体保持部に相当）とが、それぞれジョイント部にて連結されて構成されることで、複数の連結部材にて構成されている。
【００５１】
アシストアーム５１Ｒの先端には、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能となるように、第２リンク５２ＲＡの端部が、第１ジョイント部５１ＲＳにて連結されている。第１ジョイント部５１ＲＳは、アシストアーム５１Ｒに対して第２リンク５２ＲＡを、回動軸線５１ＲＪ回りに回動可能な自由度＝１を有する連結構造とされている。
【００５２】
第２リンク５２ＲＡと第２ジョイント部５２ＲＳは一体化されており、第２リンク５２ＲＡには、長手方向であるスライド軸線５２ＲＳＪに沿って往復スライド可能な第３リンク５３ＲＡの一方端の側が、第２ジョイント部５２ＲＳにて連結されている。第２ジョイント部５２ＲＳは、第２リンク５２ＲＡに対して第３リンク５３ＲＡを、スライド軸線５２ＲＳＪに沿ってスライド可能な自由度＝１を有する連結構造とされている。
【００５３】
第３リンク５３ＲＡの他方端は、第３ジョイント部５３ＲＳ（例えば球面ジョイント）にて大腿装着部５４Ｒと連結されている。従って、第３リンク５３ＲＡと大腿装着部５４Ｒ（身体保持部）との間の第３ジョイント部５３ＲＳは、自由度＝３の連結構造とされている。以上より、図９に示す出力リンク５０ＲＡの自由度の総数は、１＋１＋３＝５である。
【００５４】
なお自由度の総数は３以上であればよいので、第３ジョイント部５３ＲＳを、大腿装着部５４Ｒが回動軸線回りに回動可能となるように自由度＝１の連結構造としてもよい。なお、第２リンク５２ＲＡの回動範囲や第３リンク５３ＲＡのスライド範囲を制限するストッパを設けると、より好ましい。
【００５５】
●［右アクチュエータユニット４Ｒにおけるトルク発生部４０Ｒの内部構造（図１０、図１１）］
次に、図１０及び図１１を用いて、トルク発生部４０Ｒ（図４参照）のカバー４１ＲＢに収容されている各部材について説明する。なお図１１は、図１０におけるＡ−Ａ断面図である。図１０及び図１１に示すように、カバー４１ＲＢ内には、減速機４２Ｒ、プーリ４３ＲＡ、伝達ベルト４３ＲＢ、フランジ部４３ＲＤを有するプーリ４３ＲＣ、渦巻バネ４５Ｒ、軸受４６Ｒ、電動モータ４７Ｒ（アクチュエータ）、サブフレーム４８Ｒ等が収容されている。またカバー４１ＲＢの外側には、軸部５１ＲＡを有するアシストアーム５１Ｒが配置されている。
【００５６】
また、アクチュエータユニット（４Ｒ、４Ｌ）におけるフレーム部３０に近い部分に、アクチュエータ駆動用、制御用、通信用、の各ケーブルの取出口３３ＲＳ、３３ＬＳ（接続口）が設けられている。そして、ケーブルの取出口３３ＲＳ、３３ＬＳに接続されたケーブル（図示省略）は、フレーム部３０に沿って配置され、バックパック部３７に接続される。
【００５７】
なお、トルク発生部４０Ｒは、図１１に示すように、電動モータ４７Ｒ等を搭載したサブフレーム４８Ｒが取り付けられたアクチュエータベース部４１Ｒと、アクチュエータベース部４１Ｒの一方側に取り付けられるカバー４１ＲＢと、アクチュエータベース部４１Ｒの他方側に取り付けられる連結ベース４ＡＲと、を有している。連結ベース４ＡＲには、回動軸線４０ＲＹ回りに回動可能な連結部４０ＲＳが設けられている。
【００５８】
図１０及び図１１に示すように、アクチュエータベース部４１Ｒに対するアシストアーム５１Ｒの回動角度を検出する出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ（回動角度センサ等）が、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢに接続されたプーリ４３ＲＡに接続されている。出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、例えばエンコーダや角度センサであり、回転角度に応じた検出信号を制御装置６１（図１５参照）に出力する。また電動モータ４７Ｒには、モータ軸（出力軸に相当）の回転角度を検出可能なモータ回転角度検出手段４７ＲＳが設けられている。モータ回転角度検出手段４７ＲＳは、例えばエンコーダや角度センサであり、回転角度に応じた検出信号を制御装置６１（図１５参照）に出力する。
【００５９】
図１０に示すように、サブフレーム４８Ｒには、減速機４２Ｒの減速機ハウジング４２ＲＣを固定する貫通孔４８ＲＡと、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡを挿通する貫通孔４８ＲＢと、が形成されている。アシストアーム５１Ｒの軸部５１ＲＡは、減速機４２Ｒの減速軸４２ＲＡの穴部４２ＲＤに嵌め込まれ、減速機４２Ｒの減速機ハウジング４２ＲＣはサブフレーム４８Ｒの貫通孔４８ＲＡに固定される。これにより、アシストアーム５１Ｒは、アクチュエータベース部４１Ｒに対して、回動軸線４０ＲＹ回りに回動可能に支持され、減速軸４２ＲＡと一体となって回動する。また、電動モータ４７Ｒはサブフレーム４８Ｒに固定され、出力軸４７ＲＡはサブフレーム４８Ｒの貫通孔４８ＲＢに挿通されている。サブフレーム４８Ｒは、ボルト等の締結部材にて、アクチュエータベース部４１Ｒの取付部４１ＲＨに固定される。
【００６０】
図１０に示すように、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢには、プーリ４３ＲＡが接続され、プーリ４３ＲＡには出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳが接続されている。そして出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳには、サブフレーム４８Ｒに固定される支持部材４３ＲＴが接続されている。これにより、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、サブフレーム４８Ｒに対する（すなわち、アクチュエータベース部４１Ｒに対する）増速軸４２ＲＢの回動角度を検出することができる。しかも、アシストアーム５１Ｒの回動角度は、減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢによって増加された回動角度となるので、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ及び制御装置は、より高い分解能にて、アシストアーム５１Ｒの回動角度を検出することができる。出力リンクの回動角度をより高い分解能で検出することで、制御装置は、より高精度な制御を実行することができる。なお、アシストアーム５１Ｒの軸部５１ＲＡ、減速機４２Ｒ、プーリ４３ＲＡ、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、回動軸線４０ＲＹに沿って同軸となるように配置されている。
【００６１】
減速機４２Ｒは、減速比ｎ（１＜ｎ）が設定されており、減速軸４２ＲＡが回動角度θだけ回動された場合に、増速軸４２ＲＢを回動角度ｎθだけ回動させる。また減速機４２Ｒは、増速軸４２ＲＢが回動角度ｎθだけ回動された場合に、減速軸４２ＲＡを回動角度θだけ回動させる。減速機４２Ｒの増速軸４２ＲＢが接続されたプーリ４３ＲＡと、プーリ４３ＲＣには、伝達ベルト４３ＲＢが掛けられている。従って、アシストアーム５１Ｒからの対象者トルクは増速軸４２ＲＢを介してプーリ４３ＲＣに伝達され、電動モータ４７Ｒからのアシストトルクは、渦巻バネ４５Ｒとプーリ４３ＲＣを介して増速軸４２ＲＢに伝達される。
【００６２】
渦巻バネ４５Ｒは、バネ定数Ｋｓを有し、中心側に内側端部４５ＲＣ、外周側に外側端部４５ＲＡを有する渦巻き形状を有している。渦巻バネ４５Ｒの内側端部４５ＲＣは、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡに形成された溝部４７ＲＢに嵌め込まれている。渦巻バネ４５Ｒの外側端部４５ＲＡは、円筒状に巻回されて、プーリ４３ＲＣのフランジ部４３ＲＤに設けられた伝達軸４３ＲＥが嵌め込まれ、当該伝達軸４３ＲＥにて支持されている（プーリ４３ＲＣは、フランジ部４３ＲＤと伝達軸４３ＲＥが一体とされている）。プーリ４３ＲＣは、回動軸線４７ＲＹ回りに回動可能に支持され、一体とされたフランジ部４３ＲＤの外周縁部の近傍には、渦巻バネ４５Ｒの側に突出する伝達軸４３ＲＥが設けられている。伝達軸４３ＲＥは、渦巻バネ４５Ｒの外側端部４５ＲＡに嵌め込まれ、外側端部４５ＲＡの位置を回動軸線４７ＲＹ回りに移動させる。また、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡとプーリ４３ＲＣとの間には、軸受４６Ｒが設けられている。つまり、プーリ４３ＲＣに出力軸４７ＲＡは固定されておらず、出力軸４７ＲＡは、プーリ４３ＲＣに対して自由に回転できる。プーリ４３ＲＣは、渦巻バネ４５Ｒを介して電動モータ４７Ｒから回転駆動される。以上の構成にて、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡ、軸受４６Ｒ、フランジ部４３ＲＤを有するプーリ４３ＲＣ、渦巻バネ４５Ｒ、は回動軸線４７ＲＹに沿って同軸となるように配置されている。
【００６３】
渦巻バネ４５Ｒは、電動モータ４７Ｒから伝達されたアシストトルクを蓄えるとともに、対象者の大腿部の動作によってアシストアーム５１Ｒと減速機４２Ｒとプーリ４３ＲＡ及びプーリ４３ＲＣを経由して伝達された対象者トルクを蓄え、その結果として、アシストトルクと対象者トルクとを合成した合成トルクを蓄える。そして、渦巻バネ４５Ｒに蓄えられた合成トルクは、プーリ４３ＲＣ及びプーリ４３ＲＡと減速機４２Ｒを介してアシストアーム５１Ｒを回動させる。以上の構成により、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡは、出力軸４７ＲＡの回転角度を減量する減速機４２Ｒを介して出力リンク（図１０の場合、アシストアーム５１Ｒ）に接続されている。
【００６４】
渦巻バネ４５Ｒに蓄えられている合成トルクは、無負荷状態からの角度変化量とバネ定数に基づいて求められ、例えば、アシストアーム５１Ｒの回動角度（出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳにて求められる）と、電動モータ４７Ｒの出力軸４７ＲＡの回転角度（モータ回転角度検出手段４７ＲＳにて求められる）と、渦巻バネ４５Ｒのバネ定数Ｋｓと、に基づいて求められる。そして求められた合成トルクから対象者トルクが抽出され、当該対象者トルクに応じたアシストトルクが電動モータから出力される。
【００６５】
また図１１に示すように、右アクチュエータユニットのトルク発生部４０Ｒは、回動軸線４０ＲＹ（すなわち仮想回動軸線１５Ｙ）回りに回動可能な連結部４０ＲＳを有している。そして連結部４０ＲＳは、図２及び図１に示すように、腰サポート部１０の取付孔１５Ｒを介してボルト等の連結部材にて連結（固定）される。また、図２及び図１に示すように、右アクチュエータユニット４Ｒの接続部４１ＲＳには、フレーム部３０の右サブフレーム３２Ｒの下端部が接続（固定）される。同様に、左アクチュエータユニットのトルク発生部４０Ｌの連結部４０ＬＳは、腰サポート部１０の取付孔１５Ｌを介してボルト等の連結部材にて連結（固定）され、左アクチュエータユニット４Ｌの接続部４１ＬＳには、フレーム部３０の左サブフレーム３２Ｌの下端部が接続（固定）される。つまり、図２において、右アクチュエータユニット４Ｒのトルク発生部４０Ｒに、腰サポート部１０とフレーム部３０が固定され、左アクチュエータユニット４Ｌのトルク発生部４０Ｌに、腰サポート部１０とフレーム部３０が固定される。そして右アクチュエータユニット４Ｒと左アクチュエータユニット４Ｌとフレーム部３０は一体とされ、仮想回動軸線１５Ｙ回りに回動可能な連結部４０ＲＳ、４０ＬＳ（図２参照）にて、腰サポート部１０に対して回動可能である（図１２、図１３参照）。
【００６６】
以上に説明したように、制御装置６１は、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳからの検出信号と、モータ回転角度検出手段４７ＲＳからの検出信号に基づいて、渦巻バネ４５Ｒにおける無負荷状態からの回転角度、回転方向を検出可能であり、これらと渦巻バネ４５Ｒのバネ定数にて、トルク（合成トルク）を検出可能である。この場合、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳとモータ回転角度検出手段４７ＲＳと渦巻バネ４５Ｒは、トルク検出手段に相当しており、制御装置６１は、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ（角度検出手段に相当）を用いて検出した前傾角度に基づいたトルクに関連するトルク関連量（この場合、合成トルク）を検出可能である。
【００６７】
●［操作ユニットＲ１の外観と構成等（図１４〜図１６）］
次に図１４〜図１６を用いて、対象者がアシスト装置１のアシスト状態を容易に調整等するための操作ユニットＲ１について説明する。図１５に示すように、操作ユニットＲ１は、バックパック部３７（図１参照）内の制御装置６１と有線または無線の通信回線Ｒ１Ｔにて接続されている。操作ユニットＲ１の制御装置Ｒ１Ｅは、第１通信手段Ｒ１ＥＡを介して制御装置６１と情報の送受信が可能であり、制御装置６１は、通信手段６４を介して操作ユニットＲ１内の制御装置Ｒ１Ｅと情報の送受信が可能である。また操作ユニットＲ１の制御装置Ｒ１Ｅは、第２通信手段Ｒ１ＥＢ（例えばBluetooth（登録商標）などの無線通信や人体通信など）を介して、荷重検出手段７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒからの検出信号を受信可能である。なお、図１に示すように、対象者は、操作ユニットＲ１を操作しない場合、例えば、ジャケット部２０に設けられたポケット等の収容部Ｒ１Ｓに収容しておくことができる（図１参照）。
【００６８】
図１４に示すように、操作ユニットＲ１は、メイン操作部Ｒ１Ａ、ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳ、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤ、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤ、体重計測操作部Ｒ１Ｋ、表示部Ｒ１Ｄ等を有している。なお、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤはゲイン変更手段に相当しており、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵと増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤは増量速度変更手段に相当している。また図１５に示すように、操作ユニットＲ１内には、制御装置Ｒ１Ｅ、操作ユニット用電源Ｒ１Ｆ等を有している。なお、メイン操作部Ｒ１Ａ、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤ、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤ、ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳ、体重計測操作部Ｒ１Ｋは、操作ユニットＲ１が収容部Ｒ１Ｓ（図１参照）に収容されている際の誤操作を防止するために、配置されている面から突出していないことが好ましい。
【００６９】
メイン操作部Ｒ１Ａは、対象者からの操作によって、アシスト装置１によるアシスト制御の開始と停止を行うためのスイッチである。なお図１５に示すように、アシスト装置１そのもの（全体）の起動と停止を行うための主電源スイッチ６５が、例えばバックパック部３７に設けられており、主電源スイッチ６５がＯＮ側に操作されると、制御装置６１及び制御装置Ｒ１Ｅが起動し、主電源スイッチ６５がＯＦＦ側に操作されると、制御装置６１及び制御装置Ｒ１Ｅの動作が停止される。図１４に示すように、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＢには、現在のアシスト装置の運転状態がＯＮ（運転）であるかＯＦＦ（停止）であるかが表示される。
【００７０】
ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳは、アシストトルクのゲイン（大きさ）を、自動的に調整するか、対象者が手動で調整するか、を切り替えるスイッチである。ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳが「自動」の側に設定された場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤの操作は無効とされ、制御装置６１は、対象者が手にした荷物の質量（または重量）を検出し、検出した荷物の質量（または重量）に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整する。またゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳが「手動」の側に設定された場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤの操作は有効とされ、制御装置６１は、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤの操作に応じてアシストトルクの大きさを変更する。なお、荷物の質量（または重量）を検出するためには、対象者の質量（または重量）を計測しておく必要があり、体重計測操作部Ｒ１Ｋは、後述するように、対象者が自身の質量を制御装置に計測させる際に使用される。またゲイン自動の時に、機械学習（ニューラルネットなど）により生成された学習モデルを使用してゲインを調整してもよい（制御装置６１内に学習用の記憶手段を備え、学習する動作をさせて学習してもよく、他のアシスト装置の学習モデルを記憶手段、通信手段６４などを使用して、記憶させて行う。）。
【００７１】
ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳが「手動」の側に設定されている場合において、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクのゲインを大きくするスイッチであり、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクのゲインを小さくするスイッチである。例えば図１６の「操作ユニットゲイン（「ゲイン手動」の場合）」に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵが操作される毎に、記憶しているゲイン番号を１つずつ増加し、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤが操作される毎に、ゲイン番号を１つずつ減少する。図１６の例では、ゲイン番号が０〜３の４個の例を示しているが、４個に限定されるものではない。図１５に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＣに、現在のゲイン番号に応じた表示を行う。
【００７２】
なお、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを、例えば５［ｓｅｃ］以上長押しした場合、（ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳによるゲインの「自動／手動」の切り替えに関係なく）ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、動作モード切替スイッチとして機能する。ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを長押しした場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵを押す毎に、図１６の「操作ユニット動作モード」に示すように、動作モード（モード番号）が「１（持ち下げアシスト）」――＞「２（増量速度自動調整持ち上げアシスト）」――＞「３（増量速度手動調整持ち上げアシスト）」へと、順番に切り替わる。この場合、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵは、動作切替手段に相当している。図１４に示すように、制御装置Ｒ１Ｅ（図１５参照）は、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＢに、現在の動作モードに応じた表示を行う。なお、「歩行」モードは、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵから指示することはできないが、制御装置６１が、対象者が「歩行」していることを認識した場合に、自動的に切り替わる動作モードである。
【００７３】
増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵは、動作モードが「増量速度手動調整持ち上げアシスト」の場合において、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクの増量速度を速くするスイッチであり、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤは、対象者からの操作によって、アシスト装置が発生するアシストトルクの増量速度を遅くするスイッチである。例えば図１６の「操作ユニット増量速度」に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵが操作される毎に、記憶している速度番号を１つずつ増加し、増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤが操作される毎に、速度番号を１つずつ減少する。図１６の例では、速度番号が−１〜４の６個の例を示しているが、６個に限定されるものではない。図１５に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＤ（図１４参照）に、現在の速度番号に応じた表示を行う。
【００７４】
そして操作ユニットＲ１の制御装置Ｒ１Ｅは、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］〜数１００［ｍｓ］間隔）、または、メイン操作部Ｒ１ＡとゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵとゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵと増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤのいずれかが操作される毎に、第１通信手段Ｒ１ＥＡ（図１５参照）を介して操作情報を送信する。操作情報には、上記の停止指示または起動指示、モード番号、ゲイン番号、ゲイン自動／手動切替操作部からのゲイン自動／手動情報、体重計測操作部からの体重計測指示情報、荷重検出手段からの検出信号、速度番号等が含まれている。
【００７５】
バックパック部３７の制御装置６１は、操作情報を受信すると、受信した操作情報を記憶し、アシスト装置の駆動に用いる電源ユニット６３の電池の状態を示す電池情報と、アシスト状態を示すアシスト情報等を含む応答情報を、通信手段６４（図１５参照）を介して送信する。なお、応答情報に含まれている電池情報には、電源ユニット６３の残量等が含まれており、応答情報に含まれているアシスト情報には、例えばアシスト装置に異常が発見された場合には異常の内容を示すエラー情報が含まれている。図１５に示すように、制御装置Ｒ１Ｅは、例えば、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄにおける表示エリアＲ１ＤＡ（図１４参照）に、電池残量等を表示し、エラー情報が含まれていた場合は、表示部Ｒ１Ｄのいずれかの位置に、エラー情報を表示する。
【００７６】
また、制御装置Ｒ１Ｅからの操作情報を受信した制御装置６１（図１５参照）は、受信した操作情報に起動指示が含まれていた場合にはアシスト装置を起動し、受信した操作情報に停止指示が含まれていた場合にはアシスト装置を停止する。また制御装置６１は、例えば図１６の「制御装置動作モード」に示すように、受信したモード番号に対応させて動作モードを記憶する。また制御装置６１は、例えば図１６の「制御装置ゲイン」に示すように、ゲイン番号に対応させてゲインＣpの値（０〜３）を記憶し、速度番号に対応させて（右）増量速度Ｃs、R（右用速度番号：−１〜４）、（左）増量速度Ｃs、L（左用速度番号：−１〜４）を記憶する。上述した動作モード、Ｃp、Ｃs、R、Ｃs、L、は、以降に説明する処理手順にて使用される。
【００７７】
以上に説明したように、操作ユニットＲ１の操作によって、対象者は、所望するアシスト状態とするための調整を、容易に行うことができる。また、操作ユニットＲ１の表示部Ｒ１Ｄに電池残量やエラー情報等を表示させるので、対象者は、アシスト装置の状態を容易に把握することができる。なお、表示部Ｒ１Ｄに表示される各種の情報の形態は、図１４の例に限定されるものではない。
【００７８】
●［制御装置６１の入出力（図１５）］
制御装置６１は、図１５に示すように、バックパック部３７内に収容されている。図１５に示す例では、バックパック部３７内に、制御装置６１、モータドライバ６２、電源ユニット６３等が収容されている。制御装置６１は、例えば制御手段６６（ＣＰＵ）や、記憶手段６７（制御プログラム等を格納しており、記憶装置に相当）を有している。なお制御装置６１は、後述する調整判定部６１Ａ、入力処理部６１Ｂ、トルク変化量等計算部６１Ｃ、動作種類判定部６１Ｄ、選択部６１Ｅ、持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆ、持ち上げアシストトルク計算部６１Ｇ、歩行アシストトルク計算部６１Ｈ、制御指令値計算部６１Ｉ、荷重判定部６１Ｊ、通信手段６４等を有している。モータドライバ６２は、制御装置６１からの制御信号に基づいて、電動モータ４７Ｒを駆動する駆動電流を出力する電子回路である。電源ユニット６３は、例えばリチウム電池であり、制御装置６１とモータドライバ６２に電力を供給する。なお通信手段６４の動作等については後述する。また制御装置６１には、加速度検出手段７５からの検出信号が入力されている。
【００７９】
制御装置６１には、操作ユニットＲ１からの操作情報と、モータ回転角度検出手段４７ＲＳからの検出信号（電動モータ４７Ｒの実モータ軸角度θrMに応じた検出信号）と、出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳからの検出信号（アシストアーム５１Ｒの実リンク角度θLに応じた検出信号）等が入力されている。制御装置６１は、入力された信号に基づいて、電動モータ４７Ｒの回転角度を求め、求めた回転角度に応じた制御信号をモータドライバ６２に出力する。
【００８０】
●［制御ブロック（図１７）と、制御装置６１の処理手順（図１８）］
次に、図１８に示すフローチャートと、図１７に示す制御ブロックを用いて、制御装置６１の処理手順について説明する。図１７に示す制御ブロックは、調整判定ブロックＢ１０、入力処理ブロックＢ２０、トルク変化量等計算ブロックＢ３０、動作種類判定ブロックＢ４０、荷重判定ブロックＢ４５、選択ブロックＢ５４、持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１、持ち上げアシストトルク計算ブロックＢ５２、歩行アシストトルク計算ブロックＢ５３、制御指令値計算ブロックＢ６０、切替スイッチＳ５１、Ｓ５２等を有している。各ブロックの処理内容については、図１８に示すフローチャートにて説明する。
【００８１】
●［処理全体の流れ（図１８）］
図１８に示すフローチャートは、（右）アクチュエータユニット４Ｒと（左）アクチュエータユニット４Ｌを制御する処理手順を示している。図１８に示す処理は、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］間隔）に起動され、当該処理が起動されると制御装置６１（制御手段に相当）は、ステップＳ０１０へと処理を進める。なお、制御装置６１の処理プログラムや、マップ等のデータは、記憶手段６７（記憶装置に相当）に記憶されている。
【００８２】
ステップＳ０１０にて制御装置６１は、Ｓ１００（図１９参照）の処理を実行して、ステップＳ０２０へと処理を進める。Ｓ１００の処理は、図１７に示す調整判定ブロックＢ１０、入力処理ブロックＢ２０、トルク変化量等計算ブロックＢ３０に相当しており、図１５に示す調整判定部６１Ａ、入力処理部６１Ｂ、トルク変化量等計算部６１Ｃに相当している。なお、Ｓ１００の処理の詳細については後述する。
【００８３】
ステップＳ０２０にて制御装置６１は、Ｓ２００（図２０参照）の処理を実行して、ステップＳ０２５へと処理を進める。Ｓ２００の処理は、図１７に示す動作種類判定ブロックＢ４０に相当しており、図１５に示す動作種類判定部６１Ｄに相当している。なお、Ｓ２００の処理の詳細については後述する。
【００８４】
ステップＳ０２５にて制御装置６１は、Ｓ３００（図２１参照）の処理を実行して、ステップＳ０３０へと処理を進める。Ｓ３００の処理は、図１７に示す荷重判定ブロックＢ４５に相当しており、図１５に示す荷重判定部６１Ｊに相当している。なお、Ｓ３００の処理は、ゲインＣpの値を決定する処理であり、Ｓ３００の処理の詳細については後述する。
【００８５】
ステップＳ０３０にて制御装置６１は、ステップＳ０２０にて判定した動作種類が荷物持上・持下作業であるか否かを判定し、動作種類が荷物持上・持下作業である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０５０へと処理を進める。
【００８６】
ステップＳ０３５に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳ０１０による動作モード（操作ユニットからの動作モード）が持ち下げアシストであるか否かを判定し、動作モードが持ち下げアシストである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４０Ｒへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０４５へと処理を進める。ステップＳ０３０，Ｓ０３５の処理は、図１７に示す選択ブロックＢ５４に相当しており、図１５に示す選択部６１Ｅに相当している。
【００８７】
ステップＳ０４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＤ０００Ｒ（図２８参照）の処理を実行して、ステップＳ０４０Ｌへと処理を進める。ＳＤ０００Ｒの処理は、持ち下げ動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒの制御指令値を求める処理であり、図１７に示す持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１に相当しており、図１５に示す持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆに相当している。なお、ＳＤ０００Ｒの処理の詳細については後述する。
【００８８】
ステップＳ０４０Ｌにて制御装置６１は、ＳＤ０００Ｌ（図示省略）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＤ０００Ｌの処理は、持ち下げ動作時における（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図１７に示す持ち下げアシストトルク計算ブロックＢ５１に相当しており、図１５に示す持ち下げアシストトルク計算部６１Ｆに相当している。なお、ＳＤ０００Ｌの処理は、ＳＤ０００Ｒと同様であるので、詳細な説明については省略する。
【００８９】
ステップＳ０４５に処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＵ０００（図３３参照）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＵ０００の処理は、持ち上げ動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒ、（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図１７に示す持ち上げアシストトルク計算ブロックＢ５２に相当しており、図１５に示す持ち上げアシストトルク計算部６１Ｇに相当している。なお、ＳＵ０００の処理の詳細については後述する。
【００９０】
ステップＳ０５０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＷ０００（図示省略）の処理を実行して、ステップＳ０６０Ｒへと処理を進める。ＳＷ０００の処理は、歩行動作時における（右）アクチュエータユニット４Ｒ、（左）アクチュエータユニット４Ｌの制御指令値を求める処理であり、図１７に示す歩行アシストトルク計算ブロックＢ５３に相当しており、図１５に示す歩行アシストトルク計算部６１Ｈに相当している。なお、ＳＷ０００の処理の詳細については省略する。
【００９１】
ステップＳ０６０Ｒにて制御装置６１は、ＳＤ０００ＲまたはＳＵ０００またはＳＷ０００にて求めた（右）アシストトルク指令値に基づいて、（右）電動モータをフィードバック制御して、ステップＳ０６０Ｌへと処理を進める。
【００９２】
ステップＳ０６０Ｌにて制御装置６１は、ＳＤ０００ＬまたはＳＵ０００またはＳＷ０００にて求めた（左）アシストトルク指令値に基づいて、（左）電動モータをフィードバック制御して、処理を終了する。ステップＳ０６０Ｒ、Ｓ０６０Ｌの処理は、図１７に示す制御指令値計算ブロックＢ６０に相当しており、図１５に示す制御指令値計算部６１Ｉに相当している。
【００９３】
●［Ｓ１００：調整判定、入力処理、トルク変化量等計算の詳細（図１９）］
次に図１９を用いて、図１８に示すステップＳ０１０によるＳ１００の処理の詳細について説明する。Ｓ１００の処理にて制御装置６１は、操作ユニットからの情報に基づいて、動作モードに、持ち下げアシスト、増量速度自動調整持ち上げアシスト、増量速度手動調整持ち上げアシスト、のいずれかを記憶する（図１６の「制御装置動作モード」参照）。また制御装置６１は、「動作種類＝荷物持上・持下作業、かつ、動作状態Ｓ＝１〜４の場合」を除いて、操作ユニットからの情報に基づいて、（右）増量速度Ｃs、R、（左）増量速度Ｃs、Lに、−１、０、１、２、３、４のいずれかを記憶する（図１６の「制御装置増量速度」参照）。また制御装置６１は、操作ユニットからの情報に基づいて、ゲイン自動／手動切替操作部が「ゲイン自動」か「ゲイン手動」のいずれに設定されているかを認識して記憶し、「ゲイン手動」の場合、操作ユニットからの情報に基づいて「操作ユニットゲイン（０、１、２、３のいずれか、図１６参照）」を記憶する。以上が、図１７に示す調整判定ブロックＢ１０、図１５に示す調整判定部６１Ａに相当している。
【００９４】
また制御装置６１は、更新前の（右）リンク角度θL、R（ｔ）を、前回（右）リンク角度θL、R（ｔ−１）に記憶し、更新前の（左）リンク角度θL、L（ｔ）を、前回（左）リンク角度θL、L（ｔ−１）に記憶する。また制御装置６１は、（右）アクチュエータユニットの出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳ（角度検出手段に相当、図１０、図１１参照）を用いて現在の（右）リンク角度を検出し、（右）リンク角度θL、R（ｔ）を記憶する（更新する）。同様に制御装置６１は、（左）アクチュエータユニットの出力リンク回動角度検出手段（角度検出手段に相当）を用いて現在の（左）リンク角度を検出し、（左）リンク角度θL、L（ｔ）を記憶する（更新する）。また制御装置６１は、操作ユニットからの情報に基づいて、荷重検出手段７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒからの検出信号に基づいた抗力Ｆ（図２２、図２３、図２５、図２６参照）を求めて記憶する。また制御装置６１は、加速度検出手段７５からの検出信号に基づいて、対象者の背中の面に沿った脊椎平行方向の身体動作加速度ａｖ（図２５、図２６参照）と、対象者の背中の面に直交する背中直交方向の身体動作加速度ａｗ（図２５、図２６参照）と、を求めて記憶する。以上が、図１７に示す入力処理ブロックＢ２０、図１５に示す入力処理部６１Ｂに相当している。なお、（右）リンク角度θL、R（ｔ）は、大腿部に対する腰部の（右）前傾角度であり（図２９参照）、（左）リンク角度θL、L（ｔ）は、大腿部に対する腰部の（左）前傾角度である（図２９参照）。
【００９５】
また制御装置６１は、以下の（式１）にて（右）リンク角度変化量ΔθL、R（ｔ）を求めて記憶し、（式２）にて（左）リンク角度変化量ΔθL、L（ｔ）を求めて記憶する。なお、（右）リンク角度変化量ΔθL、R（ｔ）、（左）リンク角度変化量ΔθL、L（ｔ）は、角速度関連量に相当する。そして出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳは、トルク検出手段に相当している。
（右）リンク角度変化量ΔθL、R（ｔ）＝（右）リンク角度θL、R（ｔ）−（右）リンク角度θL、R（ｔ−１）    （式１）
（左）リンク角度変化量ΔθL、L（ｔ）＝（左）リンク角度θL、L（ｔ）−（左）リンク角度θL、L（ｔ−１）    （式２）
【００９６】
また制御装置６１は、以下の（式３）にて（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）を求めて記憶し、（式４）にて（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）を求めて記憶する。なお、Ｋｓは渦巻バネ４５Ｒのバネ定数である。
（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）＝Ｋｓ＊ΔθL、R（ｔ）    （式３）
（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）＝Ｋｓ＊ΔθL、L（ｔ）    （式４）
【００９７】
また、制御装置６１は、以下の（式５）にて（右）合成トルク（ｔ）を求めて記憶し、（式６）にて（左）合成トルク（ｔ）を求めて記憶する。以上が、図１７に示すトルク変化量等計算ブロックＢ３０、図１５に示すトルク変化量等計算部６１Ｃに相当している。
（右）合成トルク（ｔ）＝Ｋｓ＊θL、R（ｔ）    （式５）
（左）合成トルク（ｔ）＝Ｋｓ＊θL、L（ｔ）    （式６）
【００９８】
●［Ｓ２００：動作種類判定の詳細（図２０）］
次に図２０を用いて、図１８に示すステップＳ０２０によるＳ２００の処理の詳細について説明する。Ｓ２００にて制御装置６１は、対象者の動作種類を判定する。判定された動作種類には、「歩行」、「荷物持ち上げ・持ち下げ」が有る。「歩行」は対象者の歩行動作であり、「荷物持ち上げ・持ち下げ」は対象者が重量物を持ち上げる動作、または持っている重量物をおろす動作である。Ｓ２００の処理は、図１７に示す動作種類判定ブロックＢ４０、図１５に示す動作種類判定部６１Ｄに相当している。
【００９９】
Ｓ２００の処理にて制御装置６１は、ステップＳ２１０へと処理を進める。そしてステップＳ２１０にて制御装置６１は、［（右）リンク角度θL、R（ｔ）＋（左）リンク角度θL、L（ｔ）］／２が第１動作判定角度θ１以下であり、かつ、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第１動作判定トルクτ１未満であるか否かを判定する。制御装置６１は、［（右）リンク角度θL、R（ｔ）＋（左）リンク角度θL、L（ｔ）］／２が第１動作判定角度θ１以下であり、かつ、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第１動作判定トルクτ１未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３０Ａへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２２０へと処理を進める。
【０１００】
ステップＳ２２０へと処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第２動作判定トルクτ２以上であるか否かを判定し、（右）合成トルク（ｔ）＊（左）合成トルク（ｔ）が第２動作判定トルクτ２以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３０Ｂへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はＳ２００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０２５へ処理を進める）。
【０１０１】
ステップＳ２３０Ａへと処理を進めた場合、制御装置６１は、動作種類に「歩行」を記憶してＳ２００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０２５へ処理を進める）。
【０１０２】
ステップＳ２３０Ｂへと処理を進めた場合、制御装置６１は、動作種類に「荷物持上・持下作業」を記憶してＳ２００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０２５へ処理を進める）。
【０１０３】
●［Ｓ３００：荷重判定（ゲインＣpの決定）の詳細（図２１〜図２７）］
次に図２１を用いて、図１８に示すステップＳ０２５によるＳ３００の処理の詳細について説明する。Ｓ３００にて制御装置６１は、アシストトルクの大きさであるゲインＣpの値を決定する。例えば図１４に示すゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳが「手動」の側に設定されている場合では、対象者によるゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ、ゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤの操作により、ゲインＣpは、０、１、２、３のいずれかに設定される。また図１４に示すゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳが「自動」の側に設定されている場合では、制御装置６１は、対象者が手にした荷物の質量（または重量）を自動的に検出し、検出した荷物の質量（または重量）に応じて、アシストトルクの大きさであるゲインＣpの値を決定する。例えば制御装置６１は、手動時のゲインＣpの０、１、２、３を、それぞれ荷物質量＝０［ｋｇ］、１０［ｋｇ］、１５［ｋｇ］、２０［ｋｇ］に対応させている。例えば荷物の質量が１８［ｋｇ］の場合、手動時のゲインＣpのいずれかのゲインＣp＝２と決定しているが、より違和感がないようにするため、アシストトルクを（ゲインＣpを）荷物質量に合わせて２．６（比例など）としてもよい。Ｓ３００の処理は、図１７に示す荷重判定ブロックＢ４５、図１５に示す荷重判定部６１Ｊに相当している。
【０１０４】
Ｓ３００（図２１参照）の処理にて制御装置６１は、ステップＳ３１５へと処理を進める。なお、上述したＳ１００の処理にて、抗力Ｆ、身体動作加速度ａｖ、ａｗをすでに求めているが、まず、この抗力Ｆ、身体動作加速度ａｖ、ａｗについて、説明する。
【０１０５】
図２２に示すように、対象者ＴＳが荷物ＢＧ（荷物質量ｍ）を手にしていない状態では、対象者質量をＭ、重力加速度をｇとすると、抗力Ｆ＝Ｍ＊ｇである。なお、抗力Ｆは、対象者ＴＳが床面から受ける力である。また図２３に示すように、対象者ＴＳが荷物ＢＧ（荷物質量ｍ）を持ち上げた状態では、対象者質量をＭ、重力加速度をｇとすると、抗力Ｆ＝Ｍ＊ｇ＋ｍ＊ｇである。制御装置６１は、ステップＳ１００の時点では、対象者ＴＳが荷物ＢＧを手にしているか否かにかかわらず、今回の抗力Ｆを一旦記憶している。
【０１０６】
また図２５及び図２６に示すように、加速度検出手段７５は、対象者ＴＳの背中の面に沿った脊椎平行方向の身体動作加速度ａｖの検出信号と、対象者ＴＳの背中の面に直交する背中直交方向の身体動作加速度ａｗの検出信号を出力する。制御装置６１は、ステップＳ１００の時点では、身体動作加速度ａｖの検出信号に基づいて脊椎平行方向の今回の身体動作加速度ａｖを検出して記憶し、身体動作加速度ａｗの検出信号に基づいて背中直交方向の今回の身体動作加速度ａｗを検出して記憶している。
【０１０７】
ステップＳ３１５にて制御装置６１は、ゲイン自動／手動切替操作部Ｒ１ＢＳ（図１４参照）が「自動」の側に設定されているか否かを判定し、「自動」の側に設定されている場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３２０に処理を進め、「手動」の側に設定されている場合（Ｎｏ）はステップＳ３６０Ｃに処理を進める。
【０１０８】
ステップＳ３２０に処理を進めた場合、制御装置６１は、電源ＯＮ後の経過時間が所定時間未満（例えば、０．２〜２［ｓｅｃ］程度未満）であるか否かを判定し、所定時間未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３３０に処理を進め、所定時間以上である場合（Ｎｏ）はステップＳ３２５に処理を進める。
【０１０９】
ステップＳ３３０に処理を進めた場合、制御装置６１は、｜今回の身体動作加速度ａｖ｜が所定閾値以下、かつ、｜今回の身体動作加速度ａｗ｜が所定閾値以下の場合（すなわち、対象者ＴＳが、ほぼ静止状態の場合）であるか否かを判定し、所定閾値以下の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３４０Ｂに処理を進め、所定閾値より大きい場合（Ｎｏ）はステップＳ３５０に処理を進める。
【０１１０】
ステップＳ３４０Ｂに処理を進めた場合、制御装置６１は、今回の抗力Ｆを積算して、積算回数をカウントしてステップＳ３５０に処理を進める。
【０１１１】
ステップＳ３２５に処理を進めた場合、制御装置６１は、電源ＯＮ後の経過時間が所定時間（ステップＳ３２０の「所定時間」と同じ値）であるか否かを判定し、所定時間である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３４０Ａに処理を進め、所定時間でない場合（Ｎｏ）はステップＳ３５０に処理を進める。
【０１１２】
ステップＳ３４０Ａに処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳ３４０Ｂにて求めた積算値（抗力Ｆの積算値）を、積算回数を用いて平均化して、対象者ＴＳのみの平均対象者抗力Ｆａｖを求める。そして制御装置６１は、平均対象者抗力Ｆａｖを重力加速度ｇで除算して対象者質量Ｍを求めて（Ｍ＝Ｆａｖ／ｇ）記憶し、ステップＳ３５０に処理を進める。なお、対象者質量Ｍは、不揮発性メモリに記憶しておくことが好ましい。
【０１１３】
なお、制御装置６１は、体重計測操作部Ｒ１Ｋ（図１４参照）がＯＮの間に検出された抗力Ｆを用いて、その時点の抗力Ｆ／ｇより、対象者質量Ｍを求めて（Ｍ＝Ｆ／ｇ）記憶するようにしてもよい。この場合、対象者ＴＳは、荷物ＢＧを手にしていない状態で、体重計測操作部Ｒ１ＫをＯＮにする。
【０１１４】
ステップＳ３５０に処理を進めた場合、制御装置６１は、今回の抗力Ｆが、対象者質量Ｍ＊ｇ＋所定荷重（例えば、２〜３［ｋｇ］＊ｇ、ｇは重力加速度）より大きいか否かを判定し、大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５５に処理を進め、大きくない場合（Ｎｏ）はステップＳ３６０Ｂに処理を進める。
【０１１５】
ステップＳ３５５に処理を進めた場合、例えば以下の［荷物質量ｍの算出方法１］または［荷物質量ｍの算出方法２］にて、荷物質量ｍを算出してステップＳ３６０Ａに処理を進める。
【０１１６】
［荷物質量ｍの算出方法１］
制御装置６１は、今回の抗力Ｆは、図２３に示すように、対象者質量Ｍと荷物質量ｍによる抗力である、とみなし、今回の抗力Ｆ（Ｍ＊ｇ＋ｍ＊ｇ）／ｇ−（対象者質量Ｍ）にて、荷物質量ｍを算出する。なお、この［荷物質量ｍの算出方法１］を用いる場合は、加速度検出手段７５を省略することができる。
【０１１７】
図２４は、横軸を時間、縦軸を対象者が手にしている荷物の質量に設定し、時間ｔ［ｉ］にて対象者ＴＳが荷物ＢＧの持ち上げを開始した場合にて、算出方法１にて実際に算出した荷物質量ｍの例を示している。図２４中に一点鎖線で示すｆ（ｔ）は、理想的な荷物質量であり、時間ｔ［ｉ］よりも前では、対象者ＴＳが荷物ＢＧを手にしていないので荷物質量は０（ゼロ）であり、時間ｔ［ｉ］以降では、対象者ＴＳが荷物ＢＧを持ち上げているので荷物質量はｍである。しかし、算出方法１にて算出した荷物質量は、図２４中に実線で示すｇａ（ｔ）のようになり、時間ｔ［ｉ］よりも前では、対象者ＴＳが荷物ＢＧに向かって腰を落とす際などの加速度等によって、徐々に減少する荷物質量を誤検出し、時間ｔ［ｉ］以降では、荷重検出手段の応答遅れ等によって、徐々に増加する荷物質量を検出してしまう。時間ｔ［ｉ］以降では、時間ｔ［ｉ＋１］以降で正しい荷物質量ｍに収束するので大きな問題はない。また、応答遅れ時間は短く、違和感を感じにくい。しかし時間ｔ［ｉ］よりも前では荷物を手にしていないにもかかわらず荷物を手にしていると判定することは大きな問題ではないが（出力リンク回動角度検出手段４３ＲＳやモータ回転角度検出手段４７ＲＳによって腰の曲げ角を推定することで、荷物に対する動作が分かる）、あまり好ましくない。算出方法２では、この時間ｔ［ｉ］よりも前にて荷物を手にしていると判定することを回避する。
【０１１８】
［荷物質量ｍの算出方法２］
制御装置６１は、今回の抗力Ｆは、図２６に示すように、対象者質量Ｍと荷物質量ｍと対象者ＴＳの鉛直方向成分の身体動作加速度ａｚによる抗力である、とみなして荷物質量ｍを求める。制御装置６１は、身体動作加速度ａｖ、ａｗ等に基づいて、鉛直方向成分の身体動作加速度ａｚを求める。例えば、制御装置６１は、ａｚ＝√（ａｖ2＋ａｗ2）より、身体動作加速度ａｚを求める。この場合、抗力Ｆ＝（Ｍ＋ｍ）＊（ｇ＋ａｚ）となる。つまり、Ｆ＝Ｍ＊ｇ＋Ｍ＊ａｚ＋ｍ＊ｇ＋ｍ＊ａｚとなるが、ここでｍはＭと比較して小さく、ａｚはｇ（重力加速度）よりも小さいので、ｍ＊ａｚ＝０とみなすと、Ｆ＝Ｍ＊ｇ＋Ｍ＊ａｚ＋ｍ＊ｇとなる。この式より、ｍ＝［Ｆ−Ｍ＊（ｇ＋ａｚ）］／ｇとなり、制御装置６１は、当該式より荷物質量ｍを求める。
【０１１９】
図２７は、横軸を時間、縦軸を対象者が手にしている荷物の質量に設定し、時間ｔ［ｉ］にて対象者ＴＳが荷物ＢＧの持ち上げを開始した場合にて、算出方法２にて実際に算出した荷物質量ｍの例を示している。図２７中に一点鎖線で示すｆ（ｔ）は、理想的な荷物質量であり、時間ｔ［ｉ］よりも前では、対象者ＴＳが荷物ＢＧを手にしていないので荷物質量は０（ゼロ）であり、時間ｔ［ｉ］以降では、対象者ＴＳが荷物ＢＧを持ち上げているので荷物質量はｍである。算出方法２にて算出した荷物質量は、図２７中に実線で示すｇｂ（ｔ）のようになり、時間ｔ［ｉ］よりも前では、図２４と比較して、対象者ＴＳが荷物ＢＧに向かって腰を落とす際などの加速度等による誤検出が回避されている。なお、時間ｔ［ｉ］以降では、図２４と同様、荷重検出手段の応答遅れ等によって、徐々に増加する荷物質量を検出してしまう。時間ｔ［ｉ］以降では、時間ｔ［ｉ＋１］以降で正しい荷物質量ｍに収束するので大きな問題はない。また時間ｔ［ｉ］よりも前では荷物を手にしていると判定することは回避されているので問題ない。
【０１２０】
ステップＳ３６０Ａに処理を進めた場合、制御装置６１は、求めた荷物質量ｍをゲインＣpの値に換算してＳ３００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０３０へ処理を進める）。換算の例としては、例えば図１６に示すゲイン番号０、１、２、３を、荷物質量＝０［ｋｇ］、１０［ｋｇ］、１５［ｋｇ］、２０［ｋｇ］に対応させた場合、制御装置６１は、例えば荷物質量ｍ＝１８［ｋｇ］の際、荷物質量１８［ｋｇ］をゲインＣp＝２．６に換算する。
【０１２１】
ステップＳ３６０Ｂに処理を進めた場合、制御装置６１は、対象者ＴＳは荷物ＢＧを手にしていない（荷物質量ｍ＝０）と判定したので、ゲインＣp＝０として、Ｓ３００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０３０へ処理を進める）。
【０１２２】
ステップＳ３６０Ｃに処理を進めた場合、制御装置６１は、図１６に示す「操作ユニットゲイン」のゲイン番号（上述したＳ１００の処理にて取得している）を用い、該当するゲイン番号（０、１、２、３のいずれか）をゲインＣpに代入し、Ｓ３００の処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０３０へ処理を進める）。
【０１２３】
●［ＳＤ０００Ｒ：（右）持ち下げの詳細（図２８〜図３２）］
次に図２８を用いて、図１８に示すステップＳ０４０ＲによるＳＤ０００Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＤ０００Ｒにて制御装置６１は、対象者の持ち下げ作業を支援するため、アシスト装置にて発生させる（右）持ち下げアシストトルクを算出する。なお、ＳＤ０００Ｒの処理は、（右）アクチュエータユニット４Ｒ（図１参照）にて発生させる（右）持ち下げアシストトルクを算出する処理手順を示しているが、（左）アクチュエータユニット４Ｌ（図１参照）にて発生させる（左）持ち下げアシストトルクを算出するＳＤ０００Ｌ（図１８参照）の処理手順については同様であるので説明を省略する。なお、図２９に示すように、対象者が手にしている荷物を下ろす持ち下げ作業において、（右）リンク角度θL、R（ｔ）、（左）リンク角度θL、L（ｔ）は、大腿部に対する腰部の前傾角度である。また、対象者の持ち下げ方向（図２９における「対象者トルク」の方向）への作業を支援する持ち下げアシストトルクは、対象者に対して持ち上げ方向（図２９における「アシストトルク」の方向）に発生させる。また、以降の説明では、持ち上げ方向のトルクの符号を−（負）、持ち下げ方向のトルクの符号を＋（正）、として説明する。
【０１２４】
ＳＤ０００Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＤ０１０Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＤ０１０Ｒにて制御装置６１は、（右）リンク角度θL、R（ｔ）が第１持ち下げ角度θｄ１以下であるか否かを判定し、（右）リンク角度θL、R（ｔ）が第１持ち下げ角度θｄ１以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＤ０１５Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＤ０２０Ｒへ処理を進める。例えば第１持ち下げ角度θｄ１は、１０［°］程度の前傾角度であり、θL、R（ｔ）≦θｄ１の場合、制御装置６１は、持ち下げ開始、または持ち下げ終了と判定する。
【０１２５】
ステップＳＤ０１５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）積算アシスト量を初期化（ゼロにリセット）して、ステップＳＤ０２０Ｒへ処理を進める。
【０１２６】
ステップＳＤ０２０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rと、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）と、対象者トルク変化量・アシスト量特性（図３０）と、に基づいて、（右）アシスト量を算出してステップＳＤ０２５Ｒへ処理を進める。図３０に示すように、例えば、（右）増量速度Ｃs、R＝１、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）＝τ１１の場合、Ｃｓ＝１のｆ１１（ｘ）の特性を用い、τ１１に対応するτｄ１が、求める（右）アシスト量となる。
【０１２７】
ステップＳＤ０２５Ｒにて制御装置６１は、（右）積算アシスト量に、ステップＳＤ０２０Ｒにて求めた（右）アシスト量を加算して（つまり、求めた（右）アシスト量を積算して）ステップＳＤ０３０Ｒに処理を進める。
【０１２８】
ステップＳＤ０３０Ｒにて制御装置６１は、ゲインＣpと、（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）と、前傾角度・持下トルク制限値特性（図３１参照）と、に基づいて、（右）持下トルク制限値を算出してステップＳＤ０３５Ｒへ処理を進める。図３１に示すように、例えば、ゲインＣp＝１、（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）＝θ１１の場合、Ｃp＝１のｆ２１（ｘ）の特性を用い、θ１１に対応するτmax1が、求める（右）持下トルク制限値となる。なお、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。なお図３１の前傾角度・持下トルク制限値特性は、アシストトルク関連量が予め設定された複数のマップ、の１つである。
【０１２９】
ステップＳＤ０３５Ｒにて制御装置６１は、|（右）積算アシスト量|が|（右）持下トルク制限値|以下であるか否かを判定し、|（右）積算アシスト量|が|（右）持下トルク制限値|以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＤ０４０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＤ０４５Ｒへ処理を進める。
【０１３０】
ステップＳＤ０４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）積算アシスト量を（右）持ち下げアシストトルク（すなわち、（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））に記憶して処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
【０１３１】
ステップＳＤ０４５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持下トルク制限値を（右）持ち下げアシストトルク（すなわち、（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））に記憶して処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
【０１３２】
上記のステップＳＤ０３５Ｒ、ＳＤ０４０Ｒ、ＳＤ０４５Ｒにて、制御装置６１は、|（右）積算アシスト量|と|（右）持下トルク制限値|と、の小さなほうを（右）持ち下げアシストトルクとする。
【０１３３】
以上の処理にて、持ち下げ作業の際の前傾角度に対応させた持ち下げアシストトルクの様子を図３２に示す。図３２に示す例は、時間＝０にて対象者が直立状態にて荷物を持っており、前傾角度を徐々に大きくしながら時間Ｔ１にて荷物の持ち下げを完了し、時間Ｔ２まで前傾状態を維持し、前傾角度を徐々に小さくしながら直立状態に戻った場合を示している。この場合、持ち上げ方向（図３２中の−（負）側）への持ち下げアシストトルクは、図３２に示すものとなり、対象者の腰部の負荷を低減し、持ち下げ作業を適切にアシストすることができる。
【０１３４】
なお、対象者が前傾動作を停止させて前傾角度の変化が停止（ΔθL、R（ｔ）＝０、ΔθL、L（ｔ）＝０）した場合（図３２の例では、時間Ｔ１から時間Ｔ２の間）、あるいは、対象者が前傾状態から前傾角度を徐々に小さくしていく直立動作（図３２の例では、時間Ｔ２から時間Ｔ３の間）の最中の場合、対象者トルク変化量はゼロまたは反対方向となるので、対象者トルク変化量・アシスト量特性（図３０参照）から求められるアシスト量はゼロとなる。つまり、この場合では、制御装置６１は、積算アシスト量の更新を停止して保持し、保持した積算アシスト量と、持下トルク制限値と、に基づいて、（右）持ち下げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）を求める。
【０１３５】
●［ＳＵ０００：持ち上げの詳細（図３３〜図４１）］
次に図３３を用いて、図１８に示すステップＳ０４５によるＳＵ０００の処理の詳細について説明する。ＳＵ０００にて制御装置６１は、対象者の持ち上げ作業を支援するため、アシスト装置にて発生させる持ち上げアシストトルクを算出する。なお、対象者が荷物を持ち上げる持ち上げ作業において、（右）リンク角度θL、R（ｔ）、（左）リンク角度θL、L（ｔ）（図２９参照）は、大腿部に対する腰部の前傾角度である。また、対象者の持ち上げ方向への作業を支援する持ち上げアシストトルクは、対象者に対して持ち上げ方向（図２９における「アシストトルク」の方向）に発生させる。また、以降の説明では、持ち上げ方向のトルクの符号を−（負）、持ち下げ方向のトルクの符号を＋（正）、として説明する。
【０１３６】
ＳＵ０００の処理にて制御装置６１は、ステップＳＵ０１０へと処理を進める。そしてステップＳＵ０１０にて制御装置６１は、ＳＳ０００（図３４参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０１５へ処理を進める。なお、ＳＳ０００の処理は、図３４の状態遷移図に示すように、持ち上げ開始から持ち上げ終了までの持ち上げ動作の全体を、動作状態Ｓ＝０〜５に分割した場合において、現在の動作状態Ｓを判定する処理であり、詳細については後述する。
【０１３７】
ステップＳＵ０１５にて制御装置６１は、動作状態Ｓが０から１に遷移したタイミングであるか否かを判定し、動作状態Ｓが０から１に遷移したタイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０２０に処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３０に処理を進める。
【０１３８】
ステップＳＵ０２０に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）に０（ゼロ）を代入し、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ））に０（ゼロ）を代入する。その後、制御装置６１は、ステップＳＵ０３０に処理を進める。
【０１３９】
●［動作状態Ｓ＝１の判定と、動作状態Ｓ＝１の場合の処理（図３３）］
ステップＳＵ０３０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが１であるか否かを判定し、動作状態Ｓが１である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０４０へ処理を進める。
【０１４０】
ステップＳＵ０３１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）にタスク周期（例えば、図１８に示す処理が２［ｍｓ］毎に起動される場合は、２［ｍｓ］）を加算し、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）にタスク周期を加算し、ステップＳＵ０３２に処理を進める。（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）は、動作状態Ｓ＝１になってからの（仮想的な）経過時間を示す。
【０１４１】
ステップＳＵ０３２にて制御装置６１は、動作モードが「増量速度自動調整持ち上げアシスト」であるか否かを判定し、動作モードが「増量速度自動調整持ち上げアシスト」である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３３Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３４に処理を進める。
【０１４２】
ステップＳＵ０３３Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＳ１００Ｒ（図３６参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０３３Ｌへ処理を進める。なお、ＳＳ１００Ｒの処理（図３６参照）は、（右）増量速度Ｃs、Rと、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）と、を変更または維持する処理であるが、（左）増量速度Ｃs、Lと、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）と、を変更または維持する処理であるＳＳ１００Ｌの処理については同様であるので説明を省略する。ステップＳＵ０３３Ｌにて制御装置６１は、ＳＳ１００Ｌの処理を実行して、ステップＳＵ０３４へ処理を進める。なお、ステップＳＳ１００Ｒの処理の詳細については後述する。
【０１４３】
ステップＳＵ０３４にて制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rと（左）増量速度Ｃs、Lとが等しいか否かを判定し、（右）増量速度Ｃs、Rと（左）増量速度Ｃs、Lが等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３７Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３５に処理を進める。
【０１４４】
ステップＳＵ０３５に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rが（左）増量速度Ｃs、Lよりも大きいか否かを判定し、（右）増量速度Ｃs、Rが（左）増量速度Ｃs、Lよりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０３６Ａに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０３６Ｂに処理を進める。
【０１４５】
ステップＳＵ０３６Ａに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rを（左）増量速度Ｃs、Lに代入してステップＳＵ０３７Ｒに処理を進める。
【０１４６】
ステップＳＵ０３６Ｂに処理を進めた場合、制御装置６１は、（左）増量速度Ｃs、Lを（右）増量速度Ｃs、Rに代入してステップＳＵ０３７Ｒに処理を進める。
【０１４７】
ステップＳＵ０３７Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、ＳＳ１７０Ｒ（図４０参照）の処理を実行して、ステップＳＵ０３７Ｌへ処理を進める。なお、ＳＳ１７０Ｒの処理（図４０参照）は、動作状態Ｓ＝１の場合における（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））を求める処理であるが、動作状態Ｓ＝１の場合における（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ））を求める処理であるＳＳ１７０Ｌの処理については同様であるので説明を省略する。ステップＳＵ０３７Ｌにて制御装置６１は、ＳＳ１７０Ｌの処理を実行して、処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。なお、ステップＳＳ１７０Ｒの処理の詳細については後述する。
【０１４８】
●［動作状態Ｓ＝２の判定と、動作状態Ｓ＝２の場合の処理（図３３）］
ステップＳＵ０４０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが２であるか否かを判定し、動作状態Ｓが２である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０４１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０５０へ処理を進める。
【０１４９】
ステップＳＵ０４１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（前回）動作状態Ｓが１であるか否かを判定し、（前回）動作状態Ｓが１である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０４２に処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０４７に処理を進める。
【０１５０】
ステップＳＵ０４２に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）に０（ゼロ）を代入してステップＳＵ０４７に処理を進める。ステップＳＵ０４２の処理は、動作状態Ｓが１――＞２に遷移した場合に実行される処理である。
【０１５１】
ステップＳＵ０４７に処理を進めた場合、制御装置６１は、ゲインＣpと、時間・持上トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、ゲインＣpに対応する｜最大値｜を求め、求めた最大値を、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ））に代入して処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。例えば、ゲインＣp＝１の場合、図４１のＣp＝１のｆ４１（ｘ）の特性を用い、当該｜ｆ４１（ｘ）｜の最大値であるτmax11が、求める最大値である。図４１に示すように、時間・持上トルク特性（持ち上げ基準特性の１つ）は、ゲインＣpに応じて用意されており、制御装置６１は、ゲインＣpに応じて持ち上げ基準特性を変更する。なお、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。なお図４１に示す時間・持上トルク特性は、アシストトルク関連量が予め設定された複数のマップ、の１つである。
【０１５２】
●［動作状態Ｓ＝３の判定と、動作状態Ｓ＝３の場合の処理（図３３）］
ステップＳＵ０５０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが３であるか否かを判定し、動作状態Ｓが３である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０５１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０６０へ処理を進める。
【０１５３】
ステップＳＵ０５１に処理を進めた場合、制御装置６１は、ゲインＣpと、時間・持上トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、ゲインＣpに対応する最大値を求め、求めた最大値を、（仮）（右）持ち上げアシストトルク（（仮）τs、cmd、R（ｔ））、（仮）（左）持ち上げアシストトルク（（仮）τs、cmd、L（ｔ））に代入してステップＳＵ０５７に処理を進める。例えば、ゲインＣp＝１の場合、図４１のＣp＝１のｆ４１（ｘ）の特性を用い、当該｜ｆ４１（ｘ）｜の最大値であるτmax11が、求める最大値である。なお、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。
【０１５４】
ステップＳＵ０５７にて制御装置６１は、ゲインＣpと、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４３参照）と、に基づいて、（右）トルク減衰率τd、Rを求める。同様に制御装置６１は、ゲインＣpと、（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４３参照）と、に基づいて、（左）トルク減衰率τd、Lを求める。そして制御装置６１は、以下の（式７）にて（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）を求めて記憶し、以下の（式８）にて（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）を求めて記憶する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）＝（仮）τs、cmd、R（ｔ）＊（右）トルク減衰率τd、R    （式７）
（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）＝（仮）τs、cmd、L（ｔ）＊（左）トルク減衰率τd、L    （式８）
【０１５５】
例えば、ゲインＣp＝１の場合、制御装置６１は、図４２に示すゲイン・減衰係数特性に基づいて、減衰係数τs、map、thre＝Ｔｂ２を求める。そして制御装置６１は、下記の（式９）にて、（右）アシスト比率を算出し、（式１０）にて、（左）アシスト比率を算出する。なお、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２に対応するＴｂ３と、ゲインＣp＝３に対応するＴｂ４を求め、これらの２値（Ｔｂ３、Ｔｂ４）からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。なお図４２に示すゲイン・減衰係数特性は、アシストトルク関連量が予め設定された複数のマップ（複数のデータテーブル）、の１つである。
（右）アシスト比率＝［τs、map、thre−（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）］／τs、map、thre    （式９）
（左）アシスト比率＝［τs、map、thre−（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）］／τs、map、thre    （式１０）
【０１５６】
そして制御装置６１は、（右）アシスト比率と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４３参照）と、に基づいて、（右）トルク減衰率τd、Rを求め、（左）アシスト比率と、アシスト比率・トルク減衰率特性（図４３参照）と、に基づいて、（左）トルク減衰率τd、Lを求める。そして制御装置６１は、（仮）τs、cmd、R（ｔ）＊（右）トルク減衰率τd、Rを（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））に記憶し、（仮）τs、cmd、L（ｔ）＊（左）トルク減衰率τd、Lを（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ））に記憶する。
【０１５７】
●［動作状態Ｓ＝４の判定と、動作状態Ｓ＝４の場合の処理（図３３）］
ステップＳＵ０６０に処理を進めた場合、制御装置６１は、ステップＳＵ０２０にて判定した動作状態Ｓが４であるか否かを判定し、動作状態Ｓが４である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＵ０６１へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＵ０７７へ処理を進める。
【０１５８】
ステップＳＵ０６１に処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）にタスク周期（例えば、図１８に示す処理が２［ｍｓ］毎に起動される場合は、２［ｍｓ］）を加算し、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）にタスク周期を加算し、ステップＳＵ０６２に処理を進める。（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）は、動作状態Ｓ＝４になってからの（仮想的な）経過時間を示す。
【０１５９】
ステップＳＵ０６２にて制御装置６１は、現在のτs、cmd、R（ｔ）を、（前回）τs、cmd、R（ｔ−１）に代入し、現在のτs、cmd、L（ｔ）を、（前回）τs、cmd、L（ｔ−１）に代入してステップＳＵ０６７に処理を進める。
【０１６０】
ステップＳＵ０６７にて制御装置６１は、以下の（式１１）にて（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）を求めて記憶し、（式１２）にて（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）を求めて記憶する。なお、減衰係数Ｋ１は予め設定した係数であり、例えば０．９に設定されている。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）＝Ｋ１＊（前回）τs、cmd、R（ｔ−１）    （式１１）
（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）＝Ｋ１＊（前回）τs、cmd、L（ｔ−１）    （式１２）
【０１６１】
●［動作状態Ｓ＝５の場合の処理（図３３）］
ステップＳＵ０７７に処理を進めた場合、制御装置６１は、以下の（式１３）にて（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）を求めて記憶し、（式１４）にて（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）を求めて記憶する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図１８のステップＳ０６０Ｒへ処理を進める）。
（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ）＝０    （式１３）
（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ）＝０    （式１４）
【０１６２】
以上に説明したように、持ち上げ作業時には、制御装置６１は、持ち上げ状態に応じて動作状態Ｓを０から５へと順番に遷移させ、それぞれの動作状態Ｓに対応させて予め設定された算出方法に従って、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値τs、cmd、L（ｔ））を求める。
【０１６３】
●［ＳＳ０００：動作状態判定の詳細（図３４）］
次に図３４を用いて、図３３に示すステップＳＵ０１０によるＳＳ０００の処理の詳細について説明する。ＳＳ０００にて制御装置６１は、対象者の持ち上げ作業における持ち上げ状態に応じた動作状態Ｓ＝０〜５を判定する。動作状態Ｓの概略は、図３５に示すように、対象者が直立状態から前傾を開始した（前作業の前傾が終了した状態）、持ち上げ動作を開始した時点である動作状態Ｓ＝０、持ち上げ動作を開始した後に遷移する動作状態Ｓ＝１、荷物の持ち上げ動作状態Ｓ＝２、徐々に前傾角度を小さくする動作状態Ｓ＝３、４、荷物の持ち上げを完了して直立状態となった動作状態Ｓ＝５、である。動作状態Ｓは、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）、（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）、（左）リンク角度（前傾角度）θL、L（ｔ）、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）、（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）、の少なくとも１つを含む持ち上げ状態に対応させて設定されている。
【０１６４】
●［動作状態Ｓ＝０の場合］
以下、図３４に示す状態遷移図を用いて、動作状態Ｓの判定手順について説明する。図３４に示すように、持ち上げを開始したというイベントｅｖ００にて、制御装置６１は、動作状態Ｓが０であると判定する。なお、持ち上げを開始したか否かの判定は、（右）リンク角度θL、R（ｔ）、（左）リンク角度θL、L（ｔ）、（右）リンク角度変化量ΔθL、R（ｔ）、（左）リンク角度変化量ΔθL、L（ｔ）、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）、（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）等に基づいて判定することができる。動作状態Ｓ＝０の場合、制御装置６１は、イベントｅｖ０１が検出されると、動作状態Ｓを０から１に遷移させる。なお、イベントｅｖ０１は、「常時」であり、図３３のステップＳＵ０１５に示すように、制御装置６１は、動作状態Ｓ＝０にした後、無条件に動作状態Ｓ＝１に遷移させる。
【０１６５】
●［動作状態Ｓ＝１の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝１の場合、イベントｅｖ１２が検出されると、動作状態Ｓを１から２に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ１２が検出されない場合、動作状態Ｓ＝１を維持する。イベントｅｖ１２は、例えば、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）≧（右）ｔmap、thre1が成立時、または、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）≧（左）ｔmap、thre1が成立時、または、持ち上げ作業の終了に近い前傾角度に（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）、（左）リンク角度（前傾角度）θL、L（ｔ）のいずれかがなった時、が成立時である。なお、（右）ｔmap、thre1は、（右）増量速度Ｃs、Rと、増量速度・遷移時間特性（図３８参照）と、に基づいて決定され、（左）ｔmap、thre1は、（左）増量速度Ｃs、Lと、増量速度・遷移時間特性（図３８参照）と、に基づいて決定される。
【０１６６】
●［動作状態Ｓ＝２の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝２の場合、イベントｅｖ２３が検出されると、動作状態Ｓを２から３に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ２３が検出されない場合、動作状態Ｓ＝２を維持する。イベントｅｖ２３は、例えば、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）または（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い相対的に弱くなったとき、または、（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）または（左）リンク角度（前傾角度）θL、L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い前傾角度になった時、が成立時である。
【０１６７】
●［動作状態Ｓ＝３の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝３の場合、イベントｅｖ３４が検出されると、動作状態Ｓを３から４に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ３４が検出されない場合、動作状態Ｓ＝３を維持する。イベントｅｖ３４は、例えば、（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）≧τs、map、thre、または、（左）対象者トルク変化量τS、L（ｔ）≧τs、map、thre、または、（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）または（左）リンク角度（前傾角度）θL、L（ｔ）が持ち上げ作業の終了に近い前傾角度になった時、が成立時である。なお、τs、map、threは、ゲインＣpと、ゲイン・減衰係数特性（図４２参照）と、に基づいて決定される。
【０１６８】
●［動作状態Ｓ＝４の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝４の場合、イベントｅｖ４５が検出されると、動作状態Ｓを４から５に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ４５が検出されない場合、動作状態Ｓ＝４を維持する。イベントｅｖ４５は、例えば、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）≧状態判定時間ｔ４１（例えば、０．１５［ｓｅｃ］程度）、または、（左）仮想経過時間ｔmap、L（ｔ）≧状態判定時間ｔ４１（例えば、０．１５［ｓｅｃ］程度）、が成立時である。
【０１６９】
●［動作状態Ｓ＝５の場合］
制御装置６１は、動作状態Ｓ＝５の場合、イベントｅｖ５０が検出されると、動作状態Ｓを５から０に遷移させる。なお、制御装置６１は、イベントｅｖ５０が検出されない場合、動作状態Ｓ＝５を維持する。イベントｅｖ５０は、持ち上げ作業の開始であるが、持ち上げ作業が終了したのち、Ｓ＝０へ戻る。
【０１７０】
●［ＳＳ１００Ｒ：（右）増量速度の切り替え判定の詳細（図３６）］
次に図３６を用いて、図３３に示すステップＳＵ０３３ＲによるＳＳ１００Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＳ１００Ｒにて制御装置６１は、対象者の持ち上げ動作に応じて、（右）増量速度Ｃs、Rを−１〜４における適切な値へと自動的に切り替える。なお、ＳＳ１００Ｒの処理は、（右）増量速度Ｃs、Rを自動的に切り替える処理手順を示しているが、（左）増量速度Ｃs、Lを自動的に切り替えるＳＳ１００Ｌ（図３３参照）の処理手順については同様であるので説明を省略する。
【０１７１】
ＳＳ１００Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＳ１１０Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＳ１１０Ｒにて制御装置６１は、現在の（右）増量速度Ｃs、Rを前回Ｃs、Rに記憶してステップＳＳ１１５Ｒに処理を進める。
【０１７２】
ステップＳＳ１１５Ｒにて制御装置６１は、切替停止カウンタが起動中であるか否かを判定し、切替停止カウンタが起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１２０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１２５Ｒへ処理を進める。なお、切替停止カウンタは、ステップＳＳ１４０Ｒ、ＳＳ１４５Ｒにて、（右）増量速度Ｃs、Rを切り替え（変更）た際に起動されるカウンタである。
【０１７３】
ステップＳＳ１２０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、切替停止カウンタが切替待機時間以上であるか否かを判定し、切替停止カウンタが切替待機時間以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１２５Ｒへと処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１５０Ｒへ処理を進める。
【０１７４】
ステップＳＳ１２５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、持上経過時間ｔup（ｔ）と、時間・切替下限特性（図３７参照）と、に基づいて、現在の持上経過時間ｔup（ｔ）に対応する切替下限τs、mas1（ｔ）を求める。また制御装置６１は、現在の（右）増量速度Ｃs、Rと、持上経過時間ｔup（ｔ）と、時間切替上限特性（図３７参照）と、に基づいて、現在の持上経過時間ｔup（ｔ）に対応する切替上限τs、mas2（ｔ）を求める。なお、持上経過時間ｔup（ｔ）は、持ち上げを開始した（動作状態Ｓが０――＞１に遷移した）タイミングからの経過時間である。そして制御装置６１、ステップＳＳ１３０Ｒへ処理を進める。なお図３７に示す例は、時間Ｔ１にて（Ｐ１の位置にて）|（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）|＞|切替上限τs、mas2（ｔ）|となった状態、及び、時間Ｔ３にて（Ｐ２の位置にて））|（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）|＜|切替上限τs、mas1（ｔ）|となった状態の例を示している。
【０１７５】
ステップＳＳ１３０Ｒにて制御装置６１は、｜（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）｜が｜切替下限τs、mas1（ｔ）｜未満であるか否かを判定し、｜（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）｜が｜切替下限τs、mas1（ｔ）｜未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１４５Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１３５Ｒへ処理を進める。
【０１７６】
ステップＳＳ１３５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、｜（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）｜が｜切替上限τs、mas2（ｔ）｜より大きいか否かを判定し、｜（右）対象者トルク変化量τS、R（ｔ）｜が｜切替上限τs、mas2（ｔ）｜より大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１４０Ｒへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１５０Ｒへ処理を進める。
【０１７７】
ステップＳＳ１４０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rの値を１だけ増加（ただし、最大値＝４にガード）させ、切替停止カウンタを起動して、ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進める。
【０１７８】
ステップＳＳ１４５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rの値を１だけ減少（ただし、最小値＝−１にガード）させ、切替停止カウンタを起動して、ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進める。
【０１７９】
ステップＳＳ１５０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、Rと、増量速度・遷移時間特性（図３８参照）と、に基づいて、（右）ｔmap、thre1を求め、ステップＳ１５５Ｒに処理を進める。なお、（右）ｔmap、thre1は、動作状態の判定（動作状態１――＞２への遷移の判定）等に使用される。
【０１８０】
ステップＳＳ１５５Ｒにて制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃs、Rが前回Ｃs、R（ステップＳＳ１１０Ｒ参照）と等しいか否かを判定し、等しい場合（Ｙｅｓ）は処理を終了してリターンし（図３３のステップＳＵ０３３Ｌへ戻り）、等しくない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１６０Ｒへ処理を進める。
【０１８１】
ステップＳＳ１６０Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、前回Ｃs、Rと、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）と、時間・アシスト量特性（図３９参照）と、ゲインＣpと、時間・持上トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）を算出する。例えば制御装置６１は、前回Ｃs、R＝３の場合、図３９に示すように、Ｃs、R＝３に対応するｆ３３（ｘ）と（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）から仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）を算出する。図３９に示すように、時間・アシスト量特性（持ち上げ基準特性の１つ）は、（右）増量速度Ｃs、R、（左）増量速度Ｃs、L、に応じて用意されており、制御装置６１は、（右）増量速度Ｃs、R、（左）増量速度Ｃs、L、に応じて持ち上げ基準特性を変更する。
【０１８２】
そして制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃs、Rと、時間・アシスト量特性（図３９参照）と、ゲインＣpと、時間・持上トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）となる、トルク偏差縮小仮想経過時間ｔmap、R（ｓ）を算出し、算出したトルク偏差縮小仮想経過時間ｔmap、R（ｓ）を、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）に代入する（書き替える）。なお、時間・持上トルク特性を使用する際、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。例えば制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃs、R＝４の場合、図３９に示すように、Ｃs、R＝４に対応するｆ３４（ｘ）と仮持上アシストトルクＡ１（ｔ）からトルク偏差縮小仮想経過時間ｔmap、R（ｓ）を算出し、トルク偏差縮小仮想経過時間ｔmap、R（ｓ）を（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）に代入する。そして制御装置６１は、処理を終了してリターンする（図３３のステップＳＵ０３３Ｌへ戻る）。（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）の書き替えは、所定動作状態Ｓに遷移している場合（この場合、動作状態Ｓ＝１に遷移している場合）、前記選定した持ち上げ基準特性（前回の（右）増量速度Ｃs、Rに対応する、時間・アシスト量特性（図３９参照））に基づいて求めた持ち上げアシストトルク（仮持上アシストトルクＡ１（ｔ））と、現在選定している持ち上げ基準特性（今回（現在）の（右）増量速度Ｃs、Rに対応する、時間・アシスト量特性（図３９参照））と、の偏差を縮小する切替時トルク偏差縮小補正に相当する。
【０１８３】
以上の説明において、時間・アシスト量特性（図３９参照）、時間・持上トルク特性及び前傾角度・持上最大トルク特性（図４１参照）は、持ち上げ方向へのトルクである持ち上げアシストトルクが設定された、複数の持ち上げ基準特性に相当している。そして制御装置６１は、適切な持ち上げ基準特性を選定し、選定した持ち上げ基準特性に基づいて、持ち上げアシストトルクを求め、求めた持ち上げアシストトルクをアシストトルクとして、アシストトルクに基づいてアクチュエータユニットを駆動する。なお、時間・持上トルク特性を使用する際、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。
【０１８４】
●［ＳＳ１７０Ｒ：（右）アシストトルク算出の詳細（図４０）］
次に図４０を用いて、図３３に示すステップＳＵ０３７ＲによるＳＳ１７０Ｒの処理の詳細について説明する。ＳＳ１７０Ｒにて制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）τs、cmd、R（ｔ）を求める。なお、ＳＳ１７０Ｒの処理は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値）τs、cmd、R（ｔ）を求める処理手順を示しているが、（左）持ち上げアシストトルク（（左）アシストトルク指令値）τs、cmd、L（ｔ）を求めるＳＳ１７０Ｌ（図３３参照）処理手順については同様であるので説明を省略する。
【０１８５】
ＳＳ１７０Ｒの処理にて制御装置６１は、ステップＳＳ１７５Ｒへと処理を進める。そしてステップＳＳ１７５Ｒにて制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃs、Rと、（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）と、ゲインＣpと、時間・アシスト量特性（図３９参照）と、時間・持上トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、（仮）τs、cmd、R（ｔ）を算出し、ステップＳＳ１７７Ｒへ処理を進める。例えば制御装置６１は、今回の（現在の）（右）増量速度Ｃs、R＝３の場合、図３９に示すように、Ｃs、R＝３に対応するｆ３３（ｘ）と（右）仮想経過時間ｔmap、R（ｔ）から求めたアシストトルクＡ１（ｔ）を、（仮）τs、cmd、R（ｔ）に記憶する。なお、時間・持上トルク特性を使用する際、例えばゲインＣp＝２．６の場合、ゲインＣp＝２の特性の値と、ゲインＣp＝３の特性の値を求め、これらの２値からＣp＝２．６に相当する値を補間して求めればよい。
【０１８６】
ステップＳＳ１７７Ｒにて制御装置６１は、前傾角度と、前傾角度・持上最大トルク特性（図４１参照）と、に基づいて、（右）トルク上限値τs、max、R（ｔ）を算出し、ステップＳＳ１８０Ｒへ処理を進める。例えば制御装置６１は、図４１に示す前傾角度・持上最大トルク特性と（右）リンク角度（前傾角度）θL、R（ｔ）から求めた持上最大トルクＢ１（ｔ）を、（右）トルク上限値τs、max、R（ｔ）に記憶する。持上トルクは、前傾角度が小さいときに大きくなり過ぎないように「前傾角度・持上最大トルク特性」によって、トルク値が制限される。
【０１８７】
ステップＳＳ１８０Ｒにて制御装置６１は、|（仮）τs、cmd、R（ｔ）|が|（右）トルク上限値τs、max、R（ｔ）|より大きいか否かを判定し、大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳＳ１８５Ｒに処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳＳ１８７Ｒに処理を進める。
【０１８８】
ステップＳＳ１８５Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））に（右）トルク上限値τs、max、R（ｔ）を記憶し、処理を終了してリターンする（図３３のステップＳＵ０３７Ｌへ戻る）。
【０１８９】
ステップＳＳ１８７Ｒに処理を進めた場合、制御装置６１は、（右）持ち上げアシストトルク（（右）アシストトルク指令値τs、cmd、R（ｔ））に（仮）τs、cmd、R（ｔ）を記憶し、処理を終了してリターンする（図３３のステップＳＵ０３７Ｌへ戻る）。
【０１９０】
以上、本実施の形態にて説明したアシスト装置１は、シンプルな構成で対象者への装着が容易である。また、持ち下げ作業に対するアシスト制御、持ち上げ作業に対するアシスト制御が、シンプルな制御とされており、荷物の持ち上げ作業、荷物の持ち下げ作業を、適切にアシストすることができる。また、荷物の持上動作や持下動作をアシストする際、対象者が手にしている荷物の質量または重量に応じてアシストトルクの大きさを自動的に調整して対象者に違和感や不満を与えることをより抑制する（アシストの調和性が向上させる）ことができる。また、対象者が荷物を手にしていない場合、不要なアシストトルクを発生させないことができる（ゲインＣp＝０の時、アシストトルクをほとんど発生させない設定にできる）ので、荷物を手にしていない対象者の動作を阻害することがない。
【０１９１】
本発明のアシスト装置の構造、構成、形状、外観、処理手順等は、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、制御装置の処理手順は、本実施の形態にて説明したフローチャート等に限定されるものではない。また、本実施の形態の説明では、渦巻バネ４５Ｒ（図１０参照）を用いた例を説明したが、渦巻バネの代わりにトーションバネ（torsion barやtorsion bar spring）を用いてもよい。
【０１９２】
本実施の形態にて説明したアシスト装置１では、ベルトを締めた状態に保持するベルト保持部材として、コキまたはバックルを用いる例を説明した。そして、ベルト等の接続と解放をバックルにて行う例を説明したが、バックルとは異なるベルト保持部材にてベルト等の接続と解放を行うようにしてもよい。また、コキにベルトを通すことで、引っ張ったベルトが緩まないようにしたが、コキ以外のベルト保持部材を用いてもよい。また、コキとバックルの双方の機能を有するベルト保持部材を用いてもよい。
【０１９３】
本実施の形態の説明では、操作ユニットＲ１に、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ及びゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ及び増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤと、の双方を有する例を説明した。しかし、ゲインＵＰ操作部Ｒ１ＢＵ及びゲインＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＢＤと、増量速度ＵＰ操作部Ｒ１ＣＵ及び増量速度ＤＯＷＮ操作部Ｒ１ＣＤと、の少なくとも一方を有するように構成してもよい。
【０１９４】
本実施の形態にて説明したアシスト装置１は、操作ユニットＲ１から、動作モード、ゲイン、増量速度、等を変更可能とした例を説明したが、制御装置６１に（無線または有線で通信する）通信手段６４（図１５参照）を設け、スマートフォン等からの通信にて変更できるようにしてもよい。また、制御装置６１に（無線または有線で通信する）通信手段６４（図１５参照）を備え、制御装置６１にて種々のデータを収集し、収集したデータを所定タイミング（常時、一定時間間隔、アシスト動作の終了後など）で解析システムに送信するようにしてもよい。例えば収集したデータには、対象者情報とアシスト情報とが有る。対象者情報は、例えば、対象者トルクや対象者の姿勢などを含み、対象者に関する情報である。アシスト情報は、例えば、アシストトルク、電動モータ（アクチュエータ）の回転角度（図１５中の実モータ軸角度θrM）、出力リンク回動角度（図１５中の実リンク角度θL）、動作モード、ゲイン、増量速度などを含み、左右のアクチュエータユニットの入出力に関する情報である。また解析システムは、アシスト装置とは別に用意されたシステムであり、例えば、ネットワーク（ＬＡＮ）で接続する外部のパーソナルコンピュータ、サーバ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、ＣＮＣ（Computerized Numerical Control）装置などの組み込みシステムである。そして解析システムにて、アシスト装置１に固有（すなわち、対象者に固有）の最適な設定値（ゲイン、増量速度等の最適な値）を解析（算出）させ、解析結果（算出した結果）である最適な設定値を含む解析情報を、アシスト装置１の制御装置６１（通信手段６４）に送信するようにしてもよい。解析システムで対象者の動作、アシスト力等を解析することで、作業の種類（繰り返しや、持ち上げ高さなど）や、対象者の能力を考慮した最適なアシストトルクを出力できる。そして左右のアクチュエータユニットは、解析システムから受信した解析情報（例えば、ゲイン、増量速度）に基づいて、自身の動作を調整する（例えば、ゲイン、増量速度を、受信したゲイン、増量速度に変更する）。
【０１９５】
本実施の形態の説明では、対象者質量Ｍと荷物質量ｍを用いてゲインＣpを求める例を説明したが、重力加速度ｇを用いて、対象者重量（Ｍ＊ｇ）と荷物重量（ｍ＊ｇ）を用いてゲインＣpを求めるようにしてもよい。
【０１９６】
本実施の形態の説明では、対象者の左右の足裏に荷重検出手段を設ける例を説明したが、対象者の左右の手に手袋を装着させて、左右の手袋に荷重検出手段を設けるようにしてもよい。この場合、荷重検出手段にて検出した荷重から荷物質量（または荷物重量）を検出することが可能であり、検出した荷物質量（または荷物重量）をゲインＣpに換算すればよい。また、左右の足裏、または、左右の手袋、に荷重検出手段を設ける代わりに、荷重の有無を検出するスイッチを複数設けるようにしてもよい。例えば各スイッチを、２［ｋｇ］以上でＯＮするスイッチとすれば、ＯＮとなっているスイッチの数に応じて、概略の荷物重量を検出することができる。
【符号の説明】
【０１９７】
１          アシスト装置
２          身体装着具
４          アクチュエータユニット
４ＡＲ      連結ベース
４Ｌ        左アクチュエータユニット
４Ｒ        右アクチュエータユニット
１０        腰サポート部
１１Ｌ      左腰装着部
１１ＬＡ    左腰部
１１ＬＢ    左臀部
１１Ｒ      右腰装着部
１１ＲＡ    右腰部
１１ＲＢ    右臀部
１１ＲＣ、１１ＬＣ    切欠部
１３ＬＡ    左腰締めベルト
１３ＬＢ    腰ベルト保持部材（腰バックル）
１３ＲＡ    右腰締めベルト
１３ＲＢ    腰ベルト保持部材（腰バックル）
１５Ｒ、１５Ｌ    取付孔
１５Ｙ    仮想回動軸線
１６Ａ    背面腰ベルト
１６Ｂ    臀部上ベルト
１６Ｃ    臀部下ベルト
１７ＬＡ    左骨盤上ベルト
１７ＬＢ    左骨盤下ベルト
１７ＬＣ    左上ベルト保持部材（左上コキ）
１７ＬＤ    左下ベルト保持部材（左下コキ）
１７ＲＡ    右骨盤上ベルト
１７ＲＢ    右骨盤下ベルト
１７ＲＣ    右上ベルト保持部材（右上コキ）
１７ＲＤ    右下ベルト保持部材（右下コキ）
１９Ｒ、１９Ｌ    連結ベルト
１９ＲＳ、１９ＬＳ    連結リング
２０、２０Ａ    ジャケット部
２１Ｌ      左胸装着部
２１Ｒ      右胸装着部
２１Ｆ      面ファスナ
２３Ｌ、２４Ｌ    左肩ベルト
２３Ｒ、２４Ｒ    右肩ベルト
２３ＬＫ    左肩ベルト保持部材（左肩コキ）
２３ＲＫ    右肩ベルト保持部材（右肩コキ）
２４ＲＳ、２４ＬＳ    ベルト接続部
２５Ｌ、２６Ｌ    左腋ベルト
２５Ｒ、２６Ｒ    右腋ベルト
２５ＲＳ、２５ＬＳ    ベルト接続部
２５ＲＬ    密着ベルト
２６ＬＫ    左腋ベルト保持部材（左腋コキ）
２６ＲＫ    右腋ベルト保持部材（右腋コキ）
２８Ｒ、２８Ｌ    固定部
２９Ｒ、２９Ｌ、２９ＲＤ、２９ＬＤ    連結ベルト
２９ＲＫ、２９ＬＫ    連結ベルト保持部材（連結コキ）
２９ＲＳ、２９ＬＳ    連結部
３０        フレーム部
３１        メインフレーム
３１Ｈ      ベルト接続孔
３１ＳＲ、３１ＳＬ    支持体
３１Ｌ      接続部（左回動軸部）
３１Ｒ      接続部（右回動軸部）
３２Ｌ      左サブフレーム
３２Ｒ      右サブフレーム
３３ＲＳ、３３ＬＳ    取出口
３７        バックパック部
３７Ｃ      背当て部
３７ＦＬ、３７ＦＲ    ベルト接続部
３７Ｇ      クッション
４０Ｒ、４０Ｌ    トルク発生部
４０ＲＹ    回動軸線
４０ＲＳ、４０ＬＳ    連結部
４１Ｒ    アクチュエータベース部
４１ＲＢ    カバー
４２Ｒ      減速機
４２ＲＡ    減速軸
４２ＲＢ    増速軸
４３ＲＡ、４３ＲＣ    プーリ
４３ＲＤ    フランジ部
４３ＲＥ    伝達軸
４３ＲＳ    出力リンク回動角度検出手段（角度検出手段、トルク検出手段）
４５Ｒ      渦巻バネ（トルク検出手段）
４７Ｒ      電動モータ（アクチュエータ）
４７ＲＡ    出力軸
４７ＲＳ    モータ回転角度検出手段（トルク検出手段）
４８Ｒ      サブフレーム
５０Ｒ、５０ＲＡ    出力リンク
５１Ｒ      アシストアーム（第１リンク）
５１ＲＪ、５２ＲＪ、５３ＲＪ    回動軸線
５１ＲＳ    第１ジョイント部
５２Ｒ、５２ＲＡ    第２リンク
５２ＲＳ    第２ジョイント部
５３Ｒ、５３ＲＡ    第３リンク
５３ＲＳ    第３ジョイント部
５４Ｒ      大腿装着部（身体保持部）
５５Ｒ      大腿ベルト
５６Ｒ      連結部材
５７Ｒ      膝下ベルト
６１        制御装置（制御手段）
６１Ａ      調整判定部
６１Ｂ      入力処理部
６１Ｃ      トルク変化量等計算部
６１Ｄ      動作種類判定部
６１Ｅ      選択部
６１Ｆ      持ち下げアシストトルク計算部
６１Ｇ      持ち上げアシストトルク計算部
６１Ｈ      歩行アシストトルク計算部
６１Ｉ      制御指令値計算部
６１Ｊ      荷重判定部
６２        モータドライバ
６３      電源ユニット
６４      通信手段
６６      制御手段（ＣＰＵ）
６７      記憶手段（記憶装置）
７１Ｌ、７１Ｒ    荷重検出ユニット
７２Ｌ、７２Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒ    荷重検出手段
７５      加速度検出手段
ａｖ、ａｗ、ａｚ    身体動作加速度
Ｃp        ゲイン
Ｃs、R      （右）増量速度
Ｃs、L      （左）増量速度
Ｆ          抗力
Ｋｓ      （渦巻バネ４５Ｒの）バネ定数
Ｍ          対象者質量
ｍ          荷物質量
Ｒ１        操作ユニット
Ｒ１ＢＳ    ゲイン自動／手動切替操作部
Ｒ１ＢＵ    ゲインＵＰ操作部（ゲイン変更手段、動作切替手段）
Ｒ１ＢＤ    ゲインＤＯＷＮ操作部（ゲイン変更手段）
Ｒ１ＣＵ    増量速度ＵＰ操作部（増量速度変更手段）
Ｒ１ＣＤ    増量速度ＤＯＷＮ操作部（増量速度変更手段）
Ｒ１Ｋ      体重計測操作部
Ｓ          動作状態
ｔmap、R（ｔ）    （右）仮想経過時間
ｔmap、L（ｔ）    （左）仮想経過時間
ｔmap、R（ｓ）    トルク偏差縮小仮想経過時間
θrM        実モータ軸角度
θL        実リンク角度（姿勢角度）
θL、R（ｔ）    （右）リンク角度（前傾角度）
θL、L（ｔ）    （左）リンク角度（前傾角度）
ΔθL、R（ｔ）    （右）リンク角度変化量（角速度関連量）
ΔθL、L（ｔ）    （左）リンク角度変化量（角速度関連量）
τS、R（ｔ）    （右）対象者トルク変化量
τS、L（ｔ）    （左）対象者トルク変化量
τs、cmd、R（ｔ）    （右）アシストトルク（（右）アシストトルク指令値）
τs、cmd、L（ｔ）    （左）アシストトルク（（左）アシストトルク指令値）
【図１】
2020093375.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020093375.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020093375.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020093375.tif 000009
【図８】
2020093375.tif 000010
【図９】
2020093375.tif 000011
【図１０】
2020093375.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020093375.tif 000014
【図１３】
2020093375.tif 000015
【図１４】
2020093375.tif 000016
【図１５】
2020093375.tif 000017
【図１６】
2020093375.tif 000018
【図１７】
2020093375.tif 000019
【図１８】
2020093375.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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