(57)【要約】【課題】容易に制御式を設定できる筋力補助装置の設定装置を提供する。【解決手段】筋力補助装置の設定装置１は、使用者の筋力を補助するための筋力補助装置１０を設定するための設定装置である。筋力補助装置の設定装置１は、使用者５１の動作Ｍｈを計測する３次元動作計測装置２と、３次元動作計測装置２によって計測された動作Ｍｈから補助対象の筋肉の発揮力Ｆｍを算出する筋骨格シミュレータ３と、発揮力Ｆｍに基づいて、筋力補助装置１０が使用者５１に作用させる補助力Ｆｓを制御するための制御式のパラメータを算出する制御部４とを備えている。【選択図】図１
2010094147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の筋力を補助するための筋力補助装置を設定するための設定装置において、
使用者の動作を計測する動作計測手段と、
前記動作計測手段によって計測された動作から補助対象の筋肉の発揮力を算出する発揮力算出手段と、
前記発揮力に基づいて、前記筋力補助装置が使用者に作用させる補助力を設定するためのパラメータを算出する設定用制御部と
を備えていることを特徴とする筋力補助装置の設定装置。
【請求項２】
前記補助対象の筋肉の筋電位を計測する筋電位計測手段を、更に、備え、
前記発揮力算出手段は、前記動作計測手段によって計測された動作と前記筋電位とに基づいて補助対象の筋肉の発揮力を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の筋力補助装置の設定装置。
【請求項３】
前記設定用制御部は、補助対象の関節の曲げ角度及び曲げ角速度の関数として、前記パラメータを含む前記補助力の制御式を算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筋力補助装置の設定装置。
【請求項４】
前記設定用制御部は、前記補助力の関数のパラメータを回帰法によって算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の筋力補助装置の設定装置。
【請求項５】
前記設定用制御部は、前記補助力を発生させる前記筋力補助装置の弾性体のパラメータを設定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筋力補助装置の設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の筋力を補助するための筋力補助装置を制御するための制御式を設定するための筋力補助装置の設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用者の筋力を補助するための筋力補助装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、前屈を伴う動作の筋力補助装置が開示されている。この筋力補助装置は、背中パットの上下距離を伸縮可能なアクチュエータを備えている。このアクチュエータは、上部が使用者の肩部に固定され、下部が使用者の股間部に固定されている。
【０００４】
この筋力補助装置では、前屈角認識手段により使用者の前屈角を認識し、認識した前屈角の変化により使用者の動作を推定している。例えば、使用者が床上の重量物を持ち上げる作業においては、その動作と同方向の補助力をアクチュエータの伸縮力によって使用者に作用させる。
【特許文献１】特開２００５−３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、筋力補助装置のアクチュエータを制御するためのパラメータを算出する装置及び方法が確立されていない。このため、制御式のパラメータの設定が容易ではないといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、容易にパラメータを設定できる筋力補助装置の設定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による筋力補助装置の設定装置は、使用者の筋力を補助するための筋力補助装置を設定するための設定装置において、使用者の動作を計測する動作計測手段と、前記動作計測手段によって計測された動作から補助対象の筋肉の発揮力を算出する発揮力算出手段と、前記発揮力に基づいて、前記筋力補助装置が使用者に作用させる補助力を設定するためのパラメータを算出する設定用制御部とを備えている。
【０００８】
この発明による筋力補助装置の設定装置は、好ましくは、前記補助対象の筋肉の筋電位を計測する筋電位計測手段を、更に、備え、前記発揮力算出手段は、前記筋電位とから補助対象の筋肉の発揮力を算出する。
【０００９】
この発明による筋力補助装置の設定装置は、好ましくは、前記設定用制御部は、補助対象の関節の曲げ角度及び曲げ角速度の関数として、前記パラメータを含む前記補助力の制御式を算出する。
【００１０】
この発明による筋力補助装置の設定装置は、好ましくは、前記設定用制御部は、前記補助力の関数のパラメータを回帰法によって算出する。
【００１１】
この発明による筋力補助装置の設定装置は、好ましくは、前記設定用制御部は、前記補助力を発生させる前記筋力補助装置の弾性体のパラメータを設定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動作測定手段及び発揮力算出手段により補助対象の筋肉の発揮力を算出することができる。更に、算出された発揮力に基づいて、使用者に作用させる補助力を制御するための制御式のパラメータを算出することができる。このように、モデルとする発揮力に基づいて補助力のパラメータを算出しているので、容易にパラメータを設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
筋力補助装置の設定装置１は、筋力補助装置１０を制御するための制御式を設定するためのものである。
【００１５】
図１に示すように、筋力補助装置の設定装置１は、３次元動作計測装置２と、筋骨格シミュレータ（請求項の発揮力算出手段に相当）３と、設定用制御部４とを備えている。
【００１６】
３次元動作計測装置２は、筋力補助装置１０を装着する使用者５１の動作Ｍｈを計測するものである。３次元動作計測装置２は、複数の撮像装置を備えている。３次元動作計測装置２は、直立姿勢や前屈姿勢の使用者５１の動作を撮像装置によって、撮像することにより使用者５１の動作Ｍｈを計測する。３次元動作計測装置２は、計測した動作Ｍｈを筋骨格シミュレータ３へと出力する。
【００１７】
筋骨格シミュレータ３は、３次元動作計測装置２から入力された動作Ｍｈを動力学解析することによって、補助対象の筋肉の発揮力Ｆｍを算出する。筋骨格シミュレータ３は、算出した筋肉の発揮力Ｆｍを設定用制御部４へと出力する。
【００１８】
設定用制御部４は、筋骨格シミュレータ３から入力された発揮力Ｆｍから筋力補助装置１０の制御式を算出するものである。設定用制御部４は、マイクロコンピュータやメモリ等を有する。
【００１９】
設定用制御部４は、入力部５と、近似部６と、制御式生成部７と、出力部８とを備えている。
【００２０】
入力部５は、筋骨格シミュレータ３から入力された発揮力Ｆｍを近似部６へと出力するものである。
【００２１】
近似部６は、入力された発揮力Ｆｍをモデルとして、使用者５１へ作用させる補助力Ｆｓを制御する制御式の各パラメータ（定数）を、回帰法の一つである最小２乗法によって算出するものである。近似部６は、算出した各パラメータを制御式生成部７に出力する。尚、各パラメータを他の近似法によって算出してもよい。
【００２２】
制御式生成部７は、近似部６から入力されたパラメータを用いて補助力Ｆｓ及び弾性体１１の伸縮長さδの制御式を生成するものである。ここで、補助力Ｆｓ及び長さδの制御式は、補助力Ｆｓを作用させる使用者５１の関節（補助対象の関節）の曲げ角度θ及びその曲げ角度θの時間微分である曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）の関数として生成される。制御式生成部７は、生成した制御式を出力部８へと出力する。
【００２３】
出力部８は、入力された制御式を後述する筋力補助装置１０の制御ユニット３０へと出力するものである。
【００２４】
次に、上述した筋力補助装置の設定装置１によって設定が行われる筋力補助装置１０について説明する。図２は、使用者に装着された筋力補助装置の全体図である。図３は、筋力補助装置の制御系を説明するブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、筋力補助装置１０は、弾性体１１と、連結具１２と、ワイヤ１３と、巻取器１４と、肩装着具１７と、腰・股間装着具１８と、機器ボックス２０と、曲げセンサ２１と、バッテリ２２と、制御ユニット３０とを備えている。
【００２６】
弾性体１１は、ゴムチューブを扁平にした帯状のものである。弾性体１１は、適度の弾力性（引張弾性率）を有する。弾性体１１は、弾性変形により長手方向（上下方向）に伸縮する。これにより、弾性体１１は、反発力として長手方向に張力を発生させて、使用者５１に作用させる。弾性体１１の上端部は、肩装着具１７が取り付けられている。
【００２７】
ワイヤ１３は、伸長しない金属細線からなる。ワイヤ１３の上端部は、連結具１２を介して、弾性体１１の下端部に接続されている。ワイヤ１３の下端部は、巻取器１４に接続されている。
【００２８】
巻取器１４は、ワイヤ１３を介して、弾性体１１を伸長させて、弾性体１１に張力を付与するものである。巻取器１４は、機器ボックス２０に収容されている。巻取器１４は、プーリ１５と、ステッピングモータ等からなるモータ１６とを備えている。プーリ１５は、モータ１６の回転軸に取り付けられている。プーリ１５には、ワイヤ１３が巻かれている。モータ１６は、正回転によりプーリ１５をワイヤ１３の巻取方向に回転駆動する。また、モータ１６は、逆回転により、プーリ１５をワイヤ１３の操出方向に回転駆動する。モータ１６の回転量は、後述する制御ユニット３０から送信されるパルス信号のパルス数によって定量的に制御される。
【００２９】
肩装着具１７は、弾性体１１の上端部を使用者５１の肩に固定するものである。肩装着具１７は、布製のベルト式に構成されている。
【００３０】
腰・股間装着具１８は、機器ボックス２０を使用者５１の腰部乃至股間部に固定するものである。腰・股間装着具１８は、布製のベルト式に構成されている。
【００３１】
機器ボックス２０は、巻取器１４と、制御ユニット３０とを収容している。機器ボックス２０には、手動ボタン２３が設置されている。手動ボタン２３は、手動操作によってモータ１６を動作させるものである。
【００３２】
曲げセンサ２１は、使用者５１の腰部の曲げ状態を検出するものである。曲げセンサ２１は、電気抵抗式の歪ゲージ等により構成された可撓性シート状のものである。曲げセンサ２１は、使用者５１の腰部表面に貼り付けられ要部の曲げ度合いに応じて変化する電流信号を発生させる。
【００３３】
バッテリ２２は、モータ１６と、制御ユニット３０と、曲げセンサ２１とに電力供給を行うものである。バッテリ２２は、腰・股間装着具１８に取り付けられている。
【００３４】
制御ユニット３０は、マイクロコンピュータを有する。図３に示すように、制御ユニット３０は、Ａ／Ｄ変換器３１と、曲げ角度変換部３２と、曲げ角速度演算部３３と、補助力演算部３４と、巻取長さ演算部３５と、モータ１６のモータドライバ３６とを備えている。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器３１は、曲げセンサ２１から入力される電流信号をＡ／Ｄ変換する。
【００３６】
曲げ角度変換部３２は、自動制御モードにおいて、Ａ／Ｄ変換器３１から入力された電流信号によって、使用者５１の腰部の曲げ角度θを演算する。
【００３７】
曲げ角速度演算部３３は、微分器であり、曲げ角度θを微分して曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）を演算する。
【００３８】
補助力演算部３４は、曲げ角度θと、曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）から曲げ状態に応じた補助力Ｆｓを演算する。補助力Ｆｓの演算は、後述する制御式に従って行われる。
【００３９】
巻取長さ演算部３５は、制御式に従って、ワイヤ１３の巻取・繰り出し長さδを演算する。巻取長さ演算部３５は、長さδに応じたパルス信号をモータドライバ３６に出力する。
【００４０】
ここで、補助力Ｆｓが増大する場合、長さδはワイヤ１３を巻き取る長さに相当する。この場合には、巻取長さ演算部３５は、長さδに対応した回転量だけモータ１６を正回転させるパルス信号をモータドライバ３６に出力する。一方、補助力Ｆｓが減少する場合、長さδはワイヤ１３を繰り出す長さに相当する。この場合には、巻取長さ演算部３５は、長さδに対応した回転量だけモータ１６を逆回転させるパルス信号をモータドライバ３６に出力する。
【００４１】
モータドライバ３６は、巻取長さ演算部３５から入力されたパルス信号に基づいて、モータ１６の回転を制御する。また、モータドライバ３６は、手動ボタン２３の操作によってもモータ１６の回転を制御する。
【００４２】
次に、上述した第１実施形態による筋力補助装置の設定装置１及び筋力補助装置１０の動作を説明する。
【００４３】
まず、筋力補助装置の設定装置１の動作を説明する。尚、以下の動作では、胸最長筋を補助する場合の設定方法について説明する。
【００４４】
まず、３次元動作計測装置２は、使用者５１の動作Ｍｈを撮像する。この後、３次元動作計測装置２は、使用者５１の動作Ｍｈを解析して、その測定結果を、筋骨格シミュレータ３へと出力する。
【００４５】
次に、筋骨格シミュレータ３では、動作Ｍｈを動力学的に解析して、胸最長筋の発揮力Ｆｍを算出する。ここで、動力学的に解析した発揮力Ｆｍを、
Ｆｍ＝Ｇ（Ｍｈ）      ・・・（１）
とする。この後、筋骨格シミュレータ３は、算出した発揮力Ｆｍを設定用制御部４へと出力する。
【００４６】
次に、設定用制御部４では、発揮力Ｆｍが入力部５を介して、近似部６へと入力される。近似部６では、補助力Ｆｓが入力された発揮力Ｆｍに略近似されるように、以下に示す補助力Ｆｓのパラメータであるゲインｋｐ’、ｋｄ’を最小２乗法によって算出する。
Ｆｓ＝ｋｐ’・θ＋ｋｄ’・（ｄθ／ｄｔ）    ・・・（２）
ここで、胸最長筋の場合、
ｋｐ’＝（６０００／π）、ｋｄ’＝（−６０００／π）
となる。この後、求めたゲインｋｐ’、ｋｄ’を制御式生成部７へと出力する。
【００４７】
次に、制御式生成部７では、入力されたゲインｋｐ’、ｋｄ’を制御式（２）に代入して、補助力Ｆｓを算出する。この後、弾性体１１の伸縮させる長さδを
δ＝Ｋ−１・Ｆｓ＝ｋｐ・θ＋ｋｄ・（ｄθ／ｄｔ）    ・・・（３）
から算出する。尚、Ｋは、弾性体１１の剛性率である。ここで、
Ｋ＝５００［Ｎ／ｍ］
とすると、胸最長筋の場合、
ｋｐ＝（１２／π）、ｋｄ＝（−１２／π）
となる。
【００４８】
次に、制御式生成部７は、生成した制御式（２）、（３）を筋力補助装置１０の制御ユニット３０へと出力する。これにより、制御ユニット３０の初期設定が行われる。
【００４９】
次に、制御式（２）、（３）が入力された筋力補助装置１０の動作を説明する。
【００５０】
まず、図２に示すように、筋力補助装置１０を装着した使用者５１が、手動ボタン２３を操作することによって、ワイヤ１３の弛み、または、張りを解消する。
【００５１】
次に、使用者５１が、直立の姿勢から前屈の姿勢へと腰部を曲げると、曲げセンサ２１によって、曲げ角度θに対応した電流信号がＡ／Ｄ変換器３１に入力される。この後、Ａ／Ｄ変換器３１によって変換された電流信号が曲げ角度変換部３２に入力される。
【００５２】
次に、曲げ角度変換部３２が、入力された電流信号から曲げ角度θを算出する。この後、曲げ角速度演算部３３は、曲げ角度θの変化量から曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）を演算する。そして、曲げ角度θ及び曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）が、それぞれ、曲げ角度変換部３２及び曲げ角速度演算部３３から補助力演算部３４へと出力される。
【００５３】
次に、補助力演算部３４は、制御式（２）に基づいて補助力Ｆｓを演算した後、補助力Ｆｓを巻取長さ演算部３５へと出力する。
【００５４】
次に、巻取長さ演算部３５は、制御式（３）に基づいて、巻取長さδを演算した後、その長さδに対応したパルス数をモータドライバ３６へと出力する。この後、モータドライバ３６は、入力されたパルス数に対応したパルス信号をモータ１６へと出力する。
【００５５】
次に、モータ１６は、入力されたパルス信号に対応した回転量で、正回転又は逆回転を行う。これにより、ワイヤ１３が、伸縮され、その伸縮に対応した補助力Ｆｓが、弾性体１１によって使用者５１に作用する。
【００５６】
上述したように、第１実施形態による筋力補助装置の設定方法及び設定装置１では、３次元動作計測装置２及び筋骨格シミュレータ３によって、補助対象の筋肉の発揮力Ｆｍを測定している。これにより、測定された発揮力Ｆｍをモデルとして、この発揮力Ｆｍと略近似するように各パラメータ及び制御式を生成すればよいので、精度の高い制御式を容易に設定することができる。
【００５７】
（実験）
次に、上述した第１実施形態の設定装置１により設定された筋力補助装置１０について行った実験について説明する。図４は、筋力補助装置の実験結果を示す図である。
【００５８】
図４において、縦軸は、補助力Ｆｓ［単位：Ｎ］及び発揮力Ｆｍ［単位：Ｎ］を示し、横軸は、時間［単位：秒］を示す。図４において、実線は補助力Ｆｓを示し、点線は発揮力Ｆｍを示す。
【００５９】
この実験は、使用者５１が前屈姿勢から直立姿勢へと変える際の、補助力Ｆｓの変化を発揮力Ｆｍの変化と比較したものである。図４に示すように、姿勢を維持している状態のみならず、姿勢を変更している最中でも、補助力Ｆｓが発揮力Ｆｍと略同じ力を使用者５１に作用させていることがわかる。この結果、第１実施形態によって設定された筋力補助装置１０の精度が非常に高いことがわかる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態を変更した第２実施形態について、図面を参照して説明する。図５は、第２実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６１】
第２実施形態による筋力補助装置の設定装置１Ａでは、筋骨格シミュレータ３の代わりに発揮力算出装置３Ａ及び筋電位計測装置９を備えている。
【００６２】
筋電位計測装置９では、使用者５１の複数個所に貼られたパッド５２によって筋肉に発生する電位（筋電位）を測定する。そして、筋電位計測装置９では、測定された筋電位Ｍｖから仮発揮力Ｆｍ’を、以下の式（１ａ）によって算出する。
Ｆｍ’＝Ｇ（Ｍｖ）      ・・・（１ａ）
【００６３】
発揮力算出装置３Ａには、仮発揮力Ｆｍ’及び３次元動作計測装置２によって計測された動作Ｍｈが入力される。この後、仮発揮力Ｆｍ’及び動作Ｍｈから、以下の式（１ｂ）によって、発揮力Ｆｍを算出する。
Ｆｍ＝Ｇ（Ｆｍ’，Ｍｈ）＝Ｇ（Ｍｖ，Ｍｈ）      ・・・（１ｂ）
これにより、筋電位Ｍｖ及び動作Ｍｈに基づいた発揮力Ｆｍが求められる。
【００６４】
この後、第１実施形態と同様に、発揮力Ｆｍに基づいて、制御式（２）、（３）から補助力Ｆｓ及び伸縮長さδを算出する。その結果得られた制御式（２）、（３）によって筋力補助装置１０の初期設定を行う。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態を変更した第３実施形態について、図面を参照して説明する。図６は、第３実施形態の設定装置によって設定される筋力補助装置の全体図である。図７は、第３実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６６】
まず、第３実施形態では、筋力補助装置１０Ａから説明する。
【００６７】
図６に示すように、筋力補助装置１０Ａでは、弾性体１１Ａと、連結具１２と、ワイヤ１３と、腰・股間装着具１８Ａとを備えている。
【００６８】
弾性体１１Ａは、剛性率Ｋを有するゴムからなる。弾性体１１Ａは、肩側が開口したＶ字形状に形成されている。これにより、弾性体１１Ａは、上端部を直接、肩に掛けることができる。
【００６９】
ワイヤ１３の上端部は、連結具１２を介して、弾性体１１Ａの下端部に連結されている。ワイヤ１３の下端部は、直接、腰・股間装着具１８Ａに接続されている。
【００７０】
腰・股間装着具１８Ａは、腰装着部１８ａと、股間装着部１８ｂとを備えている。
【００７１】
腰装着部１８ａは、使用者５１の腰に巻かれる。腰装着部１８ａには、金属製の棒状の固定具１８ｃが装着されている。固定具１８ｃは、腰装着部１８ａの背面の中央部に設けられている。
【００７２】
股間装着部１８ｂは、使用者５１の股間の前部から後部にわたって装着される。股間装着部１８ｂの背面部には、複数の固定穴１８ｄが形成されている。複数の固定穴１８ｄは、一定の間隔Ｄで形成されている。使用者５１が装着する際には、固定穴１８ｄに固定具１８ｃが通されて、股間装着部１８ｂの長さが調整される。これにより、使用者５１の身長に合わせて、使用者５１に作用する弾性体１１Ａによる補助力Ｆｓを調整することができる。
【００７３】
次に、第３実施形態による筋力補助装置の設定装置１Ｂについて説明する。
【００７４】
図７に示すように、第３実施形態による筋力補助装置の設定装置１Ｂの設定用制御部４Ｂは、パラメータ算出部６Ｂを備えている。パラメータ算出部６Ｂは、筋骨格シミュレータ３から入力された発揮力Ｆｍに基づいて、筋力補助装置１０Ａの各パラメータを設定する。
【００７５】
まず、弾性体１１Ａのパラメータである剛性率Ｋを設定する場合、
（Ｆｍの平均値）＝Ｋ・（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／２      ・・・（４）
から算出する。ここで、Ｌｍａｘ及びＬｍｉｎは、それぞれ、弾性体１１Ａの最も伸びた状態での長さと、最も短い状態での長さである。
【００７６】
上述の式（４）によって求めた剛性率Ｋを用いて、補助力Ｆｓは、下記の式（５）から設定される。
Ｆｓ＝Ｋ・ΔＬ      ・・・（５）
尚、ΔＬは、使用者５１による使用時の弾性体１１Ａの伸縮長さである。
【００７７】
更に、腰・股間装着具１８Ａの固定穴１８ｄの間隔Ｄを、使用者５１の身長及び剛性率Ｋから算出するようにパラメータ算出部６Ｂを構成してもよい。
【００７８】
また、腰装着部１８ａまたは股間装着部１８ｂをゴム等の弾性体によって構成してもよい。この場合、腰装着部１８ａ及び股間装着部１８ｂを構成する弾性体の剛性率を式（５）から算出してもよい。
【００７９】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００８０】
上述した各構成の形状、材料、数値等は適宜変更可能である。
【００８１】
また、上述した実施形態では、腰部を補助する筋力補助装置について説明したが、その他の膝や肘等の他の関節を補助する筋力補助装置の設定装置に本発明を適用してもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態では、補助力Ｆｓの式は一例であり、補助対象の関節の曲げ角度θと曲げ角速度（ｄθ／ｄｔ）との関数として、任意の関数ｆを用いて、
Ｆｓ＝ｆ（θ、ｄθ／ｄｔ）
であればよい。
【００８３】
また、上述した実施形態では、補助力Ｆｓとともに、弾性体の伸縮長さδを算出したが、長さδの代わりに、モータのトルクや発揮力、弾性体の硬さ等を算出して設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】使用者に装着された筋力補助装置の全体図である。
【図３】筋力補助装置の制御系を説明するブロック図である。
【図４】筋力補助装置の実験結果を示す図である。
【図５】第２実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態の設定装置によって設定される筋力補助装置の全体図である。
【図７】第３実施形態による筋力補助装置の設定装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１、１Ａ、１Ｂ       筋力補助装置の設定装置
２     ３次元動作計測装置
３     筋骨格シミュレータ
３Ａ   筋電位計測装置
４、４Ｂ      設定用制御部
５     入力部
６     近似部
６Ｂ   パラメータ算出部
７     制御式生成部
８     出力部
１０、１０Ａ  筋力補助装置
１１、１１Ａ  弾性体
１２   連結具
１３   ワイヤ
１４   巻取器
１５   プーリ
１６   モータ
１７   肩装着具
１８、１８Ａ  腰・股間装着具
１８ａ 腰装着部
１８ｂ 股間装着部
１８ｃ 固定具
１８ｄ 固定穴
２０   機器ボックス
２１   曲げセンサ
２２   バッテリ
２３   手動ボタン
３０   制御ユニット
３１   変換器
３２   曲げ角度変換部
３３   曲げ角速度演算部
３４   補助力演算部
３５   演算部
３６   モータドライバ
５１   使用者
５２   パッド
Ｄ     間隔
Ｆｍ   発揮力
Ｆｓ   補助力
Ｋ     剛性率
Ｍｈ   動作
Ｍｖ   筋電位
δ     長さ
θ     角度
【図１】
2010094147.tif 000003
【図２】
2010094147.tif 000004
【図３】
2010094147.tif 000005
【図４】
2010094147.tif 000006
【図５】
2010094147.tif 000007
【図６】
2010094147.tif 000008
【図７】
2010094147.tif 000009