(57)【要約】【課題】歩行支援対象者が椅子などに着座できるようにする。【解決手段】歩行支援装置１は、足装着部２４に対してサドル部６１を装着者１００の股間に付勢して歩行を支援する。そして、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１に座る場合は、サドル部６１を下降させて中腰状態で自立する。これにより、装着者１００は、腰部をサドル部６１から椅子１０１に移動して椅子１０１に着座することができる。  装着者１００は、椅子１０１に着座した後、サドル部６１に肘を乗せるなど、歩行支援装置１を杖代わりに使用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、
左右一対の足装着部と、
前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、
前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択手段と、
前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動手段と、
を具備したことを特徴とする歩行支援装置。
【請求項２】
前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、これらの関節部のうち、少なくとも前記股関節部、及び前記膝関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置。
【請求項３】
前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、前記連結部を所定の方向に傾けて、前記股関節部、前記膝関節部、及び前記足首関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置。
【請求項４】
前記所定の高さは、前記歩行支援対象者が椅子に着座した場合の肘掛けの高さであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の歩行支援装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記歩行支援対象者から選択を受け付けることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の歩行支援装置。
【請求項６】
歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、左右一対の足装着部と、前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、を備えた歩行支援装置用の歩行支援プログラムであって、
前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択機能と、
前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動機能と、
をコンピュータで実現する歩行支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行支援装置、及び歩行支援プログラムに関し、例えば、脚部の関節の運動を支援するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、歩行者に装着させ、歩行者の歩行動作をアクチュエータなどで支援（アシスト）する装着型の歩行支援装置（ウェアラブルモビリティ）が盛んに研究され、例えば、特許文献１の体重支持型の歩行補助装置が提案されている。
この特許文献１記載の歩行補助装置では、アシスト用のアクチュエータで上腿フレームと下腿フレーム間の角度を制御してサドル部を上方に持ち上げることにより体重の一部を支える構造となっている。
そして、当該歩行補助装置は、歩行者の両脚の内側（内足側）に配置するタイプのため、簡易に装着することが可能である。
【０００３】
しかしながら、両脚の内側に配置するタイプの歩行補助装置では、サドル部を歩行者の股間に付勢しているため、歩行者が椅子に座りたくても座ることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、両脚の内側に配置する歩行支援装置を用いつつ、歩行支援対象者が椅子などに着座できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、前記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、左右一対の足装着部と、前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択手段と、前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動手段と、を具備したことを特徴とする歩行支援装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、これらの関節部のうち、少なくとも前記股関節部、及び前記膝関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記関節部は、股関節部、膝関節部、及び足首関節部から構成され、前記駆動手段は、前記高さ保持モードにおいて、前記連結部を所定の方向に傾けて、前記股関節部、前記膝関節部、及び前記足首関節部を固定することを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記所定の高さは、前記歩行支援対象者が椅子に着座した場合の肘掛けの高さであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の歩行支援装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記選択手段は、前記歩行支援対象者から選択を受け付けることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の歩行支援装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、歩行支援対象者が跨いで腰掛けるサドル部と、左右一対の足装着部と、前記歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、前記足装着部と前記サドル部を連結し、前記足装着部と前記サドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部と、を備えた歩行支援装置用の歩行支援プログラムであって、前記関節部を駆動して前記足装着部に対して前記サドル部を上方に付勢することにより、前記歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、前記足装着部に対して前記サドル部を前記アシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モードと、の何れかを選択する選択機能と、前記選択したモードにて前記関節部を駆動する駆動機能と、をコンピュータで実現する歩行支援プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、着座用のモードを備えることにより、歩行支援対象者が椅子などに着座することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】体重支持型の歩行支援装置の構成を表した図である。
【図２】歩行支援装置の動作モードを説明するための図である。
【図３】歩行支援装置のシステム構成を示した図である。
【図４】歩行支援装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】着座処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】起立処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）実施形態の概要
歩行支援装置１は、図２（ａ）に示したように、足装着部２４に対してサドル部６１を装着者１００の股間に付勢して歩行を支援する。
そして、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１に座る場合は、図２（ｂ）に示したように、サドル部６１を下降させて中腰状態で自立する。これにより、装着者１００は、腰部をサドル部６１から椅子１０１に移動して椅子１０１に着座することができる。
【００１０】
装着者１００は、椅子１０１に着座した後、サドル部６１に肘を乗せるなど、歩行支援装置１を杖代わりに使用することができる。
また、サドル部６１は、取手部７１を備えており、装着者１００は、椅子１０１に着座する際、または、椅子１０１から起立の際に取手部７１を把持することで、着座したり起立したりする際の補助として使用することができる。
【００１１】
このように、歩行支援装置１は、サドル部６１を装着者１００の股間に付勢するアシストモードと、サドル部６１を装着者１００から分離して自立する杖モードを備えている。
そして、杖モードでは、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１への着座を可能とすると共に、取手部７１を装着者１００に提供することにより着座起立の補助を行う。
【００１２】
（２）実施形態の詳細
図１は、体重支持型の歩行支援装置１の構成を表したものである。
図１（ａ）は、本実施の形態に係る歩行支援装置１の構成を側面（進行方向に対して横方向）から見たところを示した図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）で示した状態の歩行支援装置１を正面（進行方向）から見た状態と、装着者１００の下半身部分を点線で表した図である。
図１に示したように、歩行支援装置１は、装着者１００が跨って乗ることにより、装着者１００の体重の一部を支持（負担）し、装着者１００の負荷を軽減するものである。体重の一部の負担は、後述するアクチュエータを駆動することで、サドル部６１に上方の力を発生させることで行われている。
また、歩行支援装置１では、装着者１００は、腰部、上腿部、下腿部を固定する必要がないので、着脱も容易になる。
【００１３】
なお、図１（ａ）（ｂ）に示すように、点線で示した装着者１００が脚を伸ばした状態（直立状態）において、歩行支援装置１が膝関節部分で屈曲している。これにより、直立状態においても、サドル部６１に上方の力を発生させて、体重の一部を負担することができる。
【００１４】
図１（ａ）に戻り、歩行支援装置１は、サドル部６１、連結部材６３、プレート６２、ガイドレール６４、６５、荷重センサ６７、股関節アクチュエータ１７（股関節部）、膝関節アクチュエータ１８（膝関節部）、足首関節アクチュエータ１９（足首関節部）、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７、足連結部材２８、足装着部２４、床反力センサ２４１、取手部７１などから構成されている。
【００１５】
なお、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７、足連結部材２８、足装着部２４、床反力センサ２４１については、図１（ｂ）に示すように、右脚用と左脚用の各部材が存在するが、一方の脚用を指定して説明する場合には、部材名の頭に左右を付け、符号の後にＬＲを付けて区別して説明する。
また、図示しないが、本実施形態では、制御装置２やバッテリがサドル部６１内、またはサドル部６１の下側等に配設されるが、他の位置例えば、上腿連結部材２６等に配設するようにしてもよい。
なお、図１（ａ）は、図面に向かって右側（足装着部２４のつま先側）が前方である。
【００１６】
サドル部６１は、装着者１００が跨いで腰掛ける部材である。
サドル部６１の上面には、装着者１００からサドル部６１が受ける圧力を検出する荷重センサ６７が配設されている。本実施形態では、この荷重センサ６７の検出値が所定の目標値（支援荷重という）となるように、膝関節アクチュエータ１８の出力が制御される。
これにより、装着者１００は、サドル部６１から常に上方の付勢力を受けることで体重の一部が負担される。
【００１７】
サドル部６１は、装着者１００の体重の少なくとも一部を下方から支える。サドル部６１は、下方から装着者１００の股間部に押圧されるため、これにより、歩行支援装置１の上部が装着者１００の腰部に対して固定される。
また、サドル部６１の前端には、取手部７１が設置されている。そして、後述する杖モードにおいては、サドル部６１は、装着者１００の肘掛けとなる。
【００１８】
連結部材６３は、サドル部６１の後方に延設されており、この延設部分には左右用２枚のプレート６２が固定されている。連結部材６３は、プレート６２に対するサドル部６１の位置を固定している。
２枚のプレート６２は、連結部材６３の軸心を中心に回転自在に配設されることで、連結部材６３が２枚のプレート６２に対する開閉軸として機能している。これにより、装着者１００の脚の開閉に伴い、２枚のプレート６２も連結部材６３の軸心を中心に開閉する。
【００１９】
プレート６２は、サドル部６１の後端側からサドル部６１の前端側の下部まで形成され、下肢側に凸となった扇形の部材である。プレート６２は、下肢の運動に対してサドル部６１を保持する部材であり、それに耐えうる剛性を有している。
プレート６２の表面にはガイドレール６４、６５（以下代表してガイドレール６５という）が、サドル部６１の上方に位置する股関節ピッチ軸中心（股関節の位置）Ｋを中心とする同心円状に形成されている。
ガイドレール６５は、股関節アクチュエータ１７が装着者１００の歩行運動に伴って前後方向に移動する軌道を規定している。
【００２０】
股関節アクチュエータ１７は、ガイドレール６５による軌道上を股関節アクチュエータ１７の発揮する駆動力で移動するように構成されており、装着者１００の歩行運動に伴って股関節アクチュエータ１７がガイドレール６４、６５による軌道上を移動する。
例えば、装着者１００が右脚を前に出すことで重心が前方に移動した状態では、右股関節アクチュエータ１７Ｒは脚の動きに連動して軌道上を前方に移動し、立脚側の左脚は重心よりも後方への移動に連動して左股関節アクチュエータ１７Ｌは軌道上を後方に移動する。
股関節アクチュエータ１７は、ガイドレール６４、６５を移動するのみならず、ガイドレール６４、６５において任意の位置に固定することもできる。
【００２１】
股関節アクチュエータ１７には、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成された上腿連結部材２６の一端が固定され、上腿連結部材２６の他端には膝関節アクチュエータ１８が接続されている。
上腿連結部材２６の一端は股関節アクチュエータ１７に対して固定されているため、股関節アクチュエータ１７に対する角度は変わらないが、股関節アクチュエータ１７が円弧上のガイドレール６５上を移動することにより、上腿連結部材２６は、ガイドレール６５の接線との角度θを一定に保ちながら、水平面に対する角度が変化する。
即ち、装着者１００の膝を上げる動作に伴い股関節アクチュエータ１７がガイドレール６５上を前方に移動するため、上腿連結部材２６は水平面との角度が小さくなる（水平に近づく）。
【００２２】
そして、上腿連結部材２６の他端側に位置する膝関節アクチュエータ１８は、ガイドレール６５の中心軸である股関節ピッチ軸中心Ｋを中心とする円弧上を前後に移動する。即ち、膝関節アクチュエータ１８は、股関節アクチュエータ１７の移動に伴い、股関節ピッチ軸中心Ｋから一定距離を保ちながら円弧運動をする。
上腿連結部材２６の他端側は、膝関節ピッチ軸を介して下腿連結部材２７が接続されている。
【００２３】
膝関節アクチュエータ１８は、膝関節ピッチ軸を軸心として、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７との膝関節角度を変えるように構成されている。
即ち、膝関節アクチュエータ１８は、膝関節角度を大きくする（直線に近づける）ことで、上腿連結部材２６にプレート６２等を介して接続されているサドル部６１に対する上方の付勢力を発生させるようになっており、この上付勢力により装着者１００の体重の一部が支持されることになる。
膝関節アクチュエータ１８は、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７の角度を駆動するのみならず、任意の角度で固定することができる。
【００２４】
なお、本実施形態の膝関節アクチュエータ１８は、膝関節ピッチ軸（上腿連結部材２６と下腿連結部材２７の接続点）の位置に配設される場合について説明するが、例えば、連結部材６３やサドル部６１内、サドル部６１下、股関節アクチュエータ１７の後方等の他の位置に配置するようにしてもよい。この場合、膝関節アクチュエータ１８の出力は、プーリを必要箇所に配置しワイヤーやベルトによる伝達機構、その他の力伝達機構により、上腿連結部材２６と下腿連結部材２７に作用させるようにしてもよい。また、上に述べた股関節アクチュエータ１７や、下に述べる足首関節アクチュエータ１９も同様である。
【００２５】
下腿連結部材２７は、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成され、膝関節アクチュエータ１８と反対の他端側には、足首関節アクチュエータ１９が取り付けられている。
足首関節アクチュエータ１９には、剛性を有する部材（例えば、柱状部材）で構成された足連結部材２８が取り付けられている。
足連結部材２８には、足首関節アクチュエータ１９の位置が装着者１００の足首関節と略同じ高さとなるように、装着者１００の足が挿入される左右一対の足装着部２４が固定されている。
足首関節アクチュエータ１９は、下腿連結部材２７に対して、足連結部材２８と足装着部２４を足首関節ピッチ軸の回りに駆動する。足首関節アクチュエータ１９は、任意の角度で固定することができる。
【００２６】
足装着部２４は、対向する一対の足連結部材２８の外側に配置されることで、図１（ｂ
）に示されるように、足装着部２４以外の各部材は両脚の間に収まることになる。
足装着部２４の底面には、各脚が支えている体重の負担割合を求めるために、歩行面からの反力を検出する床反力センサ２４１Ｒ、２４１Ｌが配置されている。
本実施形態では、各足装着部２４の底面略中央部に１つずつの床反力センサ２４１が配置されているが、立脚、遊脚の状態をより正確に判定するために、前後方向の複数箇所（例えば、つま先と踵の２箇所）に床反力センサを配置するようにしてもよい。
【００２７】
また、図示しないが、膝関節アクチュエータ１８と足首関節アクチュエータ１９にはエンコーダが設置されており、これらの角度を検出することができる。
更に、股関節アクチュエータ１７には位置センサが設置されており、ガイドレール６４、ガイドレール６５での位置を検出することができる。
そして、歩行支援装置１は、これらエンコーダの値と、股関節アクチュエータ１７の位置を用いて、装着者１００の股関節、膝関節、足首関節の角度を計算することができる。
そのため、これらセンサは関節角度センサとして機能している。
【００２８】
足連結部材２８から股関節アクチュエータ１７に至る構成は、歩行支援対象者の両脚の内側に配設され、足装着部とサドル部を連結し、足装着部とサドル部の位置関係を移動させる関節部を備えた左右一対の連結部として機能している。
【００２９】
図１（ｃ）は、取手部７１を示した図である。
取手部７１は、サドル部６１の前端において、上端側がサドル部６１より上方に突出している。
取手部７１は、歩行支援装置１がアシストモードから杖モード、あるいは、杖モードからアシストモードに遷移する際には、装着者１００が取手部７１を把持して（つかんで）身体を安定させるのに用いられ、杖モードでは、装着者１００がサドル部６１に肘を乗せた際に取手部７１に掌を乗せて腕を休ませるのに用いられる。
【００３０】
取手部７１の前面には、スイッチ７２が設けられている。
スイッチ７２には、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４、電源ボタン７５などが設けられている。杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４は、それぞれ杖モードを開始・終了するためのボタンである。
電源ボタン７５は、歩行支援装置１を起動・終了するためのボタンである。
【００３１】
杖モード開始ボタン７３と杖モード終了ボタン７４は、装着者１００が掌を取手部７１の上端に乗せた際に、指先の届く範囲に設置されている。一方、電源ボタン７５は、指先の届く範囲の下に設置されている。
また、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４は、スイッチ７２から突出して押しやすいのに対し、電源ボタン７５は、スイッチ７２の表面に設置されている。
これは、装着者１００が杖モードを実行しようとして、誤って電源ボタン７５を押すのを防ぐためである。
【００３２】
なお、本実施の形態では、杖モード開始ボタン７３、杖モード終了ボタン７４によって杖モードの開始と終了を歩行支援装置１に指示するが、音声認識によって指示してもよい。この場合、スイッチ７２にマイクロフォンを備え、後述の制御装置２に音声認識機能を備える。
そして、装着者１００が「着座」、「起立」、「動作開始」、「動作終了」などと指示を発話すると、制御装置２がこれを解釈して実行する。
【００３３】
歩行支援装置１の装着手順は、次の通りである。
まず、歩行支援装置１（図１）の電源を切っておくと共に上腿連結部材２６と下腿連結部材２７を畳んでおく。
そして、装着者１００は、座った姿勢で左右の足に足装着部２４を装着する。
次に、装着者１００は立ち上がり、上腿連結部材２６、下腿連結部材２７を伸ばしてサドル部６１を股間に当てる。
【００３４】
次に、電源をオンすると、歩行支援装置１は、荷重センサ６７の検出値が支援荷重と一致するように、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９を駆動し、サドル部６１により装着者１００の体重を支持する。歩行支援装置１を脱ぐ場合は、逆の手順を行う。
このように、歩行支援装置１は、着脱が容易である。
【００３５】
なお、電源をオンした際には、サドル部６１の荷重センサ６７が荷重を検出するまでの間、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９からは支援荷重に対応する出力トルクよりも小さい装着時荷重に対応するトルクを出力することで、サドル部６１はゆっくりと装着者１００の腰下まで上昇する。
電源オフの際には、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９からは、装着時荷重よりも小さい脱着時荷重に対応するトルクを出力することで、サドル部６１はゆっくりと下方にさがる。
【００３６】
図２は、歩行支援装置１の動作モードを説明するための図である。
図２（ａ）は、歩行支援装置１がアシストモードで動作している場合を示した図である。
アシストモードでは、装着者１００は、サドル部６１に跨って乗り、歩行支援装置１は、サドル部６１を上方に付勢して、足装着部２４とサドル部６１によって装着者１００に固定される。
歩行支援装置１は、床反力や装着者１００の脚部の関節角度などから脚部の各関節モーメントを演算し、これに所定のアシスト率となるようなアシスト力を股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９に発揮させて装着者１００の歩行を支援する。
【００３７】
図２（ｂ）は、歩行支援装置１が杖モードで動作している場合を示した図である。
杖モードでは、歩行支援装置１は、中腰の位置で自立し、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９を固定する。
装着者１００は、椅子１０１に座り、歩行支援装置１を杖代わりに使い、サドル部６１を肘掛けに使用する。
【００３８】
足首関節アクチュエータ１９の角度により、歩行支援装置１を装着者１００から遠ざかる方向、または、装着者１００に近づく方向に傾けて固定することもできる。
なお、歩行支援装置１を装着者１００から遠ざかる方向に傾けると、着座・起立時にサドル部６１が装着者１００に当たる可能性が低くなり、着座・起立が容易となる。
【００３９】
杖モード時におけるサドル部６１の高さや歩行支援装置１の傾きの角度は、予め設定しておいてもよいし、装着者１００が都度設定してもよい。
本実施の形態では、装着者１００の体格に合わせて、杖モードにおけるサドル部６１の高さや歩行支援装置１の傾きが予め設定されているものとする。
【００４０】
図３は、歩行支援装置１のシステム構成を示した図である。
制御装置２は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶部、各種インターフェースなどを備えた電子制御ユニットであり、歩行支援装置１の各部を電子制御する。
【００４１】
制御装置２は、ＣＰＵで記憶部に記憶された歩行支援プログラム等の各種プログラムを実行することにより構成され、センサ情報取得部３、関節モーメント演算部４、杖モード判定部７、アクチュエータ出力決定部８、デバイスパラメータ記憶部５、人体パラメータ記憶部６などを備えている。
【００４２】
センサ情報取得部３は、関節角度センサ９（各エンコーダなど）から各関節の角度を取得し、床反力センサ２４１から床反力を取得し、荷重センサ６７から荷重を取得する。
関節モーメント演算部４は、各関節角度や、床反力センサ２４１の検出値や、デバイスパラメータ記憶部５や人体パラメータ記憶部６が記憶した各パラメータを用いて装着者１００の膝関節の関節モーメントを演算する。
アクチュエータ出力決定部８は、アシストモードでは、関節モーメント演算部４の算出した関節モーメントに対して、出力軸である膝関節ピッチ軸にアシスト力として出力する出力トルク算出し、杖モードでは、股関節アクチュエータ１７を所定の位置で固定し、膝関節アクチュエータ１８と足首関節アクチュエータ１９を所定の角度で固定する。
杖モード判定部７は、杖モードであるか否かを判定してアクチュエータ出力決定部８に判定結果を出力し、アクチュエータ出力決定部８にモードの切換を行わせる。
【００４３】
デバイスパラメータ記憶部５は、歩行支援装置１の各関節間の長さ、各部の重量や重心位置など、関節モーメントを計算するのに必要なパラメータを記憶している。
人体パラメータ記憶部６は、装着者の身長、体重などの身体的特徴を表すデータを記憶している。
このように、デバイスパラメータ記憶部５と人体パラメータ記憶部６には、関節モーメントなどを計算するのに必要な各種パラメータを記憶している。
【００４４】
杖モード判定部７は、関節部を駆動して足装着部に対してサドル部を上方に付勢することにより、歩行支援対象者の歩行をアシストするアシストモードと、足装着部に対してサドル部をアシストモードよりも低い所定の高さに保持する高さ保持モード（杖モード）と、の何れかを選択する選択手段として機能しており、アクチュエータ出力決定部８は、選択したモードにて関節部を駆動する駆動手段として機能している。
また、アクチュエータ出力決定部８は、高さ保持モード（杖モード）において、連結部（足連結部材２８から股関節アクチュエータ１７に至る構成）を所定の方向に傾けることにより歩行支援装置１を傾けて、股関節部、膝関節部、及び足首関節部を固定することができる。
【００４５】
図４は、歩行支援装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
歩行支援装置１は、電源オンにされるとアシストモードで動作し（ステップ５）、装着者１００の歩行動作を支援する。
次に、杖モード判定部７が、杖モード開始ボタン７３が押されることによりスイッチ７２から発せられる着座モード信号のセンシングを開始する（ステップ１０）。
【００４６】
なお、杖モードには、装着者１００が歩行支援装置１を降りて椅子１０１に着座する場合の動作を規定する着座モードと、装着者１００が椅子１０１から起立して歩行支援装置１を装着し、歩行に復帰する起立モードがある。図４では、ステップ２０〜ステップ３５が杖モードに対応する。
【００４７】
杖モード判定部７は、スイッチ７２から着座モード信号を受信しない場合（ステップ１５；Ｎ）、後述のステップ４０に移行する。
一方、杖モード判定部７は、スイッチ７２から着座モード信号を受信した場合（ステップ１５；Ｙ）、着座処理を行う（ステップ２０）。
【００４８】
そして、杖モード判定部７は、装着者１００が椅子１０１に着座している間、杖モード終了ボタン７４が押されることによりスイッチ７２から発せられる起立モード信号のセンシングを開始する（ステップ２５）。
杖モード判定部７は、起立モード信号を受信しない場合（ステップ３０；Ｎ）、引き続きステップ２５で起立モード信号のセンシングを行う。
一方、起立モード信号を受信した場合（ステップ３０；Ｙ）、杖モード判定部７は、起立処理を行う（ステップ３５）。
【００４９】
起立処理が終了した後、制御装置２は、歩行支援動作を継続するか否か判断し（ステップ４０）、継続する場合は（ステップ４０；Ｙ）、ステップ５に戻り、継続しない場合は（ステップ４０；Ｎ）処理を終了する。
制御装置２は、電源ボタン７５がオンの場合に歩行支援動作を継続すると判断し、電源ボタン７５がオフの場合に歩行支援動作を終了すると判断する。
【００５０】
図５は、ステップ２０の着座処理を説明するためのフローチャートである。
杖モード判定部７は、スイッチ７２が押されると、これをアクチュエータ出力決定部８に通知し、アクチュエータ出力決定部８は、杖モードに移行する（ステップ５０）。
杖モードに移行すると、アクチュエータ出力決定部８は、股関節アクチュエータ１７、膝関節アクチュエータ１８、足首関節アクチュエータ１９（以下、各関節アクチュエータと記す）を駆動してサドル部６１を徐々に下降させるサドル部下降動作を行う（ステップ５５）。
これにより、歩行支援装置１は、自立状態を維持したままサドル部６１が装着者１００の股間から離れ、装着者１００は、自身の両脚により立った状態となる。
【００５１】
次に、アクチュエータ出力決定部８は、各関節角度を監視し、サドル部６１が所定の高さ（肘掛けの位置）まで下降したか判断する（ステップ６０）。
サドル部６１が所定の高さまで下降していない場合（ステップ６０；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ５５に戻り、サドル部６１の下降動作を継続する。
【００５２】
一方、サドル部６１が所定の高さまで下降した場合（ステップ６０；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、サドル部６１の下降動作を停止した後、足首関節アクチュエータ１９を駆動して歩行支援装置１の傾斜動作を行う（ステップ６５）。
そして、アクチュエータ出力決定部８は、センサ情報取得部３によって股関節アクチュエータ１７の角度を監視し、歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となったか否かを判断する（ステップ７０）。
【００５３】
歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となっていない場合（ステップ７０；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ６５に戻り、歩行支援装置１の傾斜動作を継続する。
一方、歩行支援装置１の傾斜角度が所定の角度となった場合（ステップ７０；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、各関節アクチュエータを固定し、歩行支援装置１の姿勢を中腰の状態に保持する（ステップ７５）。
以上の動作によって歩行支援装置１の杖モードによる形状が完成する。そして、装着者１００は、椅子１０１に座って、歩行支援装置１を杖代わりに使用する。
【００５４】
図６は、ステップ３５の起立処理を説明するためのフローチャートである。
杖モード判定部７は、スイッチ７２で杖モード終了ボタン７４が押されると、これをアクチュエータ出力決定部８に通知し、アクチュエータ出力決定部８は、起立モードに移行する。
なお、杖モード終了ボタン７４によらず、床反力センサ２４１で検出される床反力の増大により装着者１００が立ち上がったことを検知し、自動的に起立モードに移行するように構成することもできる。
【００５５】
起立モードに移行すると、アクチュエータ出力決定部８は、足首関節アクチュエータ１９を駆動し、歩行支援装置１の傾斜を復帰させる傾斜復帰動作を行う（ステップ１００）。
なお、装着者１００は、椅子１０１から立ち上がり、歩行支援装置１を跨いだ状態となっている。
【００５６】
次に、アクチュエータ出力決定部８は、足首関節アクチュエータ１９の角度から歩行支援装置１の傾斜角度が復帰したか否かを判断する（ステップ１０５）。
歩行支援装置１の傾斜角度が復帰していない場合（ステップ１０５；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ１００に戻って傾斜復帰動作を継続する。
【００５７】
一方、歩行支援装置１の傾斜角度が復帰した場合（ステップ１０５；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、各関節アクチュエータを駆動し、サドル部６１を装着者１００の股間に向けて徐々に上昇させるサドル部上昇動作を行う（ステップ１１０）。
【００５８】
アクチュエータ出力決定部８は、上昇動作を行うと共にセンサ情報取得部３から荷重センサ６７の検出値を取得して監視し、所定の荷重（アシストモードにおける荷重と同程度）となったか判断する（ステップ１１５）。
所定の荷重に達しない場合（ステップ１１５；Ｎ）、アクチュエータ出力決定部８は、ステップ１１０に戻り、サドル部６１の上昇動作を継続する。
一方、所定の荷重に達した場合（ステップ１１５；Ｙ）、アクチュエータ出力決定部８は、杖モードを終了して（ステップ１２０）、アシストモードに復帰する。
【００５９】
以上のようにして、歩行支援装置１は、杖モードにおいて、サドル部６１を下降した後自立状態で固定するため、装着者１００は、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１に腰掛けることができる。
【００６０】
（変形例１）
本変形例では、杖モードにおいて、足首関節アクチュエータ１９の運動を自由とし（または、足首関節アクチュエータ１９を備えず、足首関節ピッチ軸で足首関節が自由に運動する構成でもよい）、装着者１００が取手部７１を把持して歩行支援装置１を保持する。
この場合、着座処理では、図５のフローチャートから、ステップ６５とステップ７０を除き、ステップ７５で股関節アクチュエータ１７と膝関節アクチュエータ１８を固定する。
一方、起立処理では、図６のフローチャートから、ステップ１００とステップ１０５を除く。
【００６１】
本変形例では、杖モード開始から終了まで、装着者１００が取手部７１を把持して歩行支援装置１の傾斜角度を自由に変えることができるため、装着者１００は、着座、着座中、及び起立の際の体重移動を補助する杖として歩行支援装置１を使用することができる。
【００６２】
（変形例２）
本変形例では、歩行支援装置１は、床反力センサ２４１の値から、装着者１００が椅子１０１へ着座したか、あるいは起立したかを判断し、これに連動してサドル部６１の上下動を制御する。
【００６３】
まず、着座モードでは、着座に際してサドル部６１が装着者１００の障害にならないように、また、装着者１００が身体バランスを取りやすいように、歩行支援装置１は、サドル部６１を最下降させて固定する。
そして、床反力センサ２４１の値が所定の閾値未満となった場合、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１に着座したと判断し、サドル部６１を肘掛けの高さまで上昇させ、更に、足首関節アクチュエータ１９を駆動して歩行支援装置１を傾斜させる。
【００６４】
起立する場合は、装着者１００がスイッチボタンを押すなどすると、歩行支援装置１は、最下降して待機する。そして、床反力センサ２４１の値が所定の閾値以上となった場合、歩行支援装置１は、装着者１００が椅子１０１を離れ起立したと判断してサドル部６１の上昇動作を開始する。
【００６５】
以上に説明した実施の形態、または変形例により、次のような効果を得ることができる。
（１）歩行支援装置１は、装着者１００の股間から離脱し、自立した状態で停止することができる。
（２）装着者１００は、歩行支援装置１を装着したまま椅子１０１に着座することができる。
（３）椅子１０１に着座した状態で歩行支援装置１を杖代わりに使用することができる。
（４）装着者１００は、取手部７１を把持することにより、着座・起立時にバランスを取るための補助具として歩行支援装置１を利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  歩行支援装置
２  制御装置
３  センサ情報取得部
４  関節モーメント演算部
５  デバイスパラメータ記憶部
６  人体パラメータ記憶部
７  杖モード判定部
８  アクチュエータ出力決定部
９  関節角度センサ
１７  股関節アクチュエータ
１８  膝関節アクチュエータ
１９  足首関節アクチュエータ
２４  足装着部
２４１  床反力センサ
２６  上腿連結部材
２７  下腿連結部材
２８  足連結部材
６１  サドル部
６２  プレート
６３  連結部材
６４  ガイドレール
６５  ガイドレール
６７  荷重センサ
７１  取手部
７２  スイッチ
７３  杖モード開始ボタン
７４  杖モード終了ボタン
７５  電源ボタン
１００  装着者
１０１  椅子
Ｋ  股関節ピッチ軸中心
【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５】
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【図６】
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