(57)【要約】【課題】適切に支援を開始することができる動作支援装置及び情報処理装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、ユーザの関節の動作を支援する動作支援装置は、駆動部と、センサと、制御部と、を備える。駆動部は、関節の動作を支援するための駆動力を出力する。センサは、前記関節以外の関節に関するパラメータを検知する。制御部は、前記センサからのセンサ信号に基づいて前記関節の動作の前に生じる予備動作を検知し、前記予備動作を検知してからオフセット時間、待機した後に、前記駆動部を用いて前記関節の動作を支援する。【選択図】      図２
2019077000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの関節の動作を支援する動作支援装置であって、
関節の動作を支援するための駆動力を出力する駆動部と、
前記関節以外の関節に関するパラメータを検知するセンサと、
前記センサからのセンサ信号に基づいて前記関節の動作の前に生じる予備動作を検知し、
前記予備動作を検知してからオフセット時間、待機した後に、前記駆動部を用いて前記関節の動作を支援する、
制御部と、
を備える動作支援装置。
【請求項２】
外部装置と通信するための通信部を備え、
前記制御部は、前記通信部を通じて前記オフセット時間を前記外部装置から受信する、
前記請求項１に記載の動作支援装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記通信部を通じて、前記予備動作が検知された時刻と前記関節の動作が始まった時刻とを示すログデータを前記外部装置へ送信する、
前記請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項４】
前記関節は、膝関節であり、
前記センサは、前記ユーザの腰に関するパラメータを検知する、
前記請求項１乃至３の何れか１項に記載の動作支援装置。
【請求項５】
前記予備動作は、立ち上がり動作の予備動作である、
前記請求項４に記載の動作支援装置。
【請求項６】
前記関節は、肘関節であり、
前記センサは、前記ユーザの椎間関節に関するパラメータを検知する、
前記請求項１乃至３の何れか１項に記載の動作支援装置。
【請求項７】
前記予備動作は、物を持ち上げる動作の予備動作である、
前記請求項６に記載の動作支援装置。
【請求項８】
前記請求項２乃至６の何れか１項に記載の動作支援装置と通信するための通信部と、
前記通信部を通じて、関節の動作の前に生じる予備動作を検知してから前記関節の動作の支援を開始するまでのオフセット時間を前記動作支援装置へ送信する制御部と、
を備える情報処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記通信部を通じて、前記予備動作が検知された時刻と前記関節の動作が始まった時刻とを示すログデータを受信し、
前記ログデータに基づいて前記予備動作から前記関節の動作が始まるまでのタイムラグを算出し、
前記タイムラグに基づいて前記オフセット時間を設定する、
前記請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記オフセット時間は、前記タイムラグよりも短い、
前記請求項９に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、動作支援装置及び情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
膝などの関節の動作を支援する動作支援装置は、動作を支援する関節の動きを検知して当該関節の動作の支援を開始するものがある。そのような動作支援装置では、関節の初動から支援の開始までに時間的な間隔が生じる。
【０００３】
従来、動作支援装置は、関節の初動と同時に支援を開始することができないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６８１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の課題を解決するために、適切に支援を開始することができる動作支援装置及び情報処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、ユーザの関節の動作を支援する動作支援装置は、駆動部と、センサと、制御部と、を備える。駆動部は、関節の動作を支援するための駆動力を出力する。センサは、前記関節以外の関節に関するパラメータを検知する。制御部は、前記センサからのセンサ信号に基づいて前記関節の動作の前に生じる予備動作を検知し、前記予備動作を検知してからオフセット時間、待機した後に、前記駆動部を用いて前記関節の動作を支援する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る動作支援システムの構成例を示す概念図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る動作支援装置の正面図の例である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る動作支援装置の側面図の例である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る動作支援装置の構成例を示すブロックである。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るサーバの構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る動作支援装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る動作支援装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る動作支援装置が支援を開始するタイミングを示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る動作支援装置の正面図の例である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る動作支援装置の背面図の例である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る動作支援装置の構成例を示すブロックである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る動作支援装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
実施形態に係る動作支援システムは、動作支援装置を用いてユーザの動作を支援する。動作支援装置は、ユーザが装着するスーツを構成する。動作支援装置は、ユーザの関節の動きをモータなどの動力によって支援する。動作支援装置は、ユーザの一部と接触しユーザの動作を補助又は姿勢維持を補助するものである。たとえば、動作支援装置は、立ち上がり動作、しゃがみ動作、歩行、荷役、又は、立位姿勢若しくは座位姿勢の保持などを補助する。動作支援装置が補助する動作は、特定の構成に限定されるものではない。
【０００９】
ここでは、動作支援装置は、ユーザの膝関節の動きを支援するものとする。  
たとえば、動作支援システムは、製造現場又は建築現場などで作業するユーザの動作を支援する。なお、動作支援システムが支援する作業内容は、特定の構成に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、動作支援システム１０００の構成例を示す。図１が示すように、動作支援システム１０００は、動作支援装置１００、情報処理装置２００（外部装置）及びネットワーク３００などを備える。なお、動作支援システム１０００は、図１が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援システム１０００から特定の構成が除外されたりしてもよい。
【００１１】
動作支援装置１００は、ネットワーク３００に電気的に接続する。情報処理装置２００は、ネットワーク３００に電気的に接続する。
【００１２】
動作支援装置１００は、ユーザの膝関節の動作を支援する。動作支援装置１００は、ユーザの膝関節を伸ばす動作又は曲げる動作を支援する。動作支援装置１００は、モータなどの駆動部を有し、駆動部を用いて膝関節の動作を支援する。
【００１３】
また、動作支援装置１００は、情報処理装置２００から動作に必要なパラメータを受信する。動作支援装置１００は、パラメータを設定する。動作支援装置１００は、パラメータに従ってユーザの膝関節の動作を支援する。  
動作支援装置１００については、後に詳述する。
【００１４】
情報処理装置２００は、動作支援システム１０００全体を制御する。情報処理装置２００は、動作支援装置１００に対してパラメータを送信する。また、情報処理装置２００は、動作支援装置１００からログデータなどを受信する。  
情報処理装置２００については、後に詳述する。
【００１５】
ネットワーク３００は、動作支援装置１００と情報処理装置２００との間などでデータを送受信するための通信網である。たとえば、ネットワーク３００は、インターネットである。また、ネットワーク３００は、独自の通信網であってもよい。
【００１６】
次に、動作支援装置１００について説明する。  
図１は、動作支援装置１００の正面図である。また、図２は、動作支援装置１００をユーザＰの右側から見た側面図である。
【００１７】
動作支援装置１００は、左右対称の構成を有する。ここでは、代表して、動作支援装置１００の左側（左膝を支援する構成）について説明する。
【００１８】
動作支援装置１００は、上連結部３、上フレーム４、回動支持部５、下フレーム６、下連結部７、下装具８、駆動部１０、ロータリエンコーダ１６及び加速度センサ２１乃至２３などを備える。
【００１９】
また、以下の説明では、真っ直ぐに立った状態のユーザＰから見て、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。
【００２０】
上装具２は、ユーザＰの腰部に固定されている。上装具２は、ユーザＰに動作支援装置１００を固定するために用いられる。上装具２は、ユーザＰの腰に巻き付けて固定されたベルトなどを含む。上フレーム４は、ユーザＰの大腿部の外側に沿ってＺ軸方向に延設されている。上フレーム４は、ユーザＰの大腿部に固定されている。下フレーム６は、ユーザＰの下腿部の外側に沿ってＺ方向に延設される。下フレーム６は、ユーザＰの下腿部に固定されている。
【００２１】
上フレーム４及び下フレーム６は、樹脂や軽金属などの軽量で十分な強度を有する材料で形成された棒状又は板状の部材である。上フレーム４及び下フレーム６は、樹脂であれば、例えば、ＣＦＲＰやＧＦＲＰを用いることができる。また、上フレーム４及び下フレーム６は、軽金属であれば、例えば、Ａｌ合金やＭｇ合金、Ｔｉ合金などを用いることができる。本実施形態では、上フレーム４を１本の棒材により形成したが、その長さを伸縮自在にするスライド機構を設けても良い。
【００２２】
上連結部３は、上フレーム４の上端を上装具２に対して３自由度の回動が可能な状態で連結している。ここで言う３自由度の回動とは、例えば、Ｘ軸を中心とした回動、Ｙ軸を中心とした回動、およびＺ軸を中心とした回動を含み、全ての方向に回動可能であることを指す。具体的には、上連結部３は、例えば、ボールジョイントや自在継手などのフリージョイントである。
【００２３】
下連結部７は、下フレーム６の下端を下装具８に対して３自由度の回動が可能な状態で連結する。下連結部７は、上連結部３と同様の構成である。
【００２４】
回動支持部５は、上フレーム４の下端を下フレーム６の上端に対して１自由度の回動可能な状態で連結している。回動支持部５は、１自由度として、膝関節が動く方向、すなわちＹ軸を中心とした自由度の回動を許容する。即ち、回動支持部５は、膝関節が回動する方向以外（Ｘ軸を中心とした回動やＺ軸を中心とした回動）への下フレーム６の上フレーム４に対する回動を許容しない。つまり、動作支援装置１００は、全体として、７自由度の回動を許容する。
【００２５】
ユーザＰが膝関節を屈伸させる場合、回動支持部５が膝関節の動作に合わせて回動するとともに、上連結部３および下連結部７も僅かに回動する。つまり、屈伸動作時には、膝関節が僅かに外側に開くとともに、膝関節が単純な１軸を中心とした回動にはならないため、上連結部３および下連結部７がそれぞれ３自由度の回動を許容することで、膝関節の複雑な動きを可能にしている。
【００２６】
回動支持部５には、駆動部１０が同軸に取り付けられている。駆動部１０は、後述する制御部３０からの信号に基づいてユーザＰの膝動作をアシストする駆動力を回動支持部５に与える。即ち、駆動部１０は、回動支持部５にトルクを印加する。たとえば、駆動部１０は、膝を伸ばす方向に回動支持部５に駆動力を与える。また、駆動部１０は、膝を曲げる方向に回動支持部５に駆動力を与える。  
駆動部１０は、たとえば、サーボモータ１２などから構成されている。  
サーボモータ１２は、駆動力を回動支持部５に与える。サーボモータ１２は、図示しない電力供給部からの電力を受けて回転する。
【００２７】
たとえば、駆動部１０は、かさ歯車やタイミングベルト、チェーンを介してサーボモータ１２の回動力を回動支持部５に伝える構成を採用しても良い。
【００２８】
サーボモータ１２には、回動支持部５の回動角度を検出するためのロータリエンコーダ１６が設けられている。ロータリエンコーダ１６は、回動支持部５の角度を検出する。たとえば、ロータリエンコーダ１６は、サーボモータ１２の回転角度を測定して、上フレーム４と下フレーム６がなす角度αを検出する。角度αは、ユーザＰの膝関節の角度である。なお、ロータリエンコーダ１６は、サーボモータ１２に内蔵されるエンコーダであってもよいし、別のセンサであってもよい。  
ロータリエンコーダ１６は、検出した角度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【００２９】
下装具８は、下フレーム６の下端近くで足に装着されて固定されている。下装具８は、例えば、板金を形状加工して折り曲げて形成され、足の裏を乗せる部分を有する。  
上装具２には、加速度センサ２１が設けられている。即ち、加速度センサ２１は、ユーザＰの腰部の近傍に設置されている。加速度センサ２１は、自身に生じる加速度を測定する。即ち、加速度センサ２１は、ユーザＰの腰部に生じる加速度（パラメータ）を測定する。たとえば、加速度センサ２１は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に生じる加速度を測定する。加速度センサ２１は、検出した加速度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【００３０】
上フレーム４の下部には、加速度センサ２２が設けられている。即ち、加速度センサ２２は、ユーザＰの膝の近傍に設置されている。加速度センサ２２は、加速度センサ２１と同様に自身に生じる加速度を測定する。即ち、加速度センサ２２は、ユーザＰの膝に生じる加速度を測定する。たとえば、加速度センサ２１は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に生じる加速度を測定する。加速度センサ２２は、検出した加速度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【００３１】
下フレーム６の下部には、加速度センサ２３が設けられている。即ち、加速度センサ２３は、ユーザＰの足首の近傍に設置されている。加速度センサ２３は、加速度センサ２１と同様に自身に生じる加速度を測定する。即ち、加速度センサ２３は、ユーザＰの足首に生じる加速度を測定する。たとえば、加速度センサ２１は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に生じる加速度を測定する。加速度センサ２３は、検出した加速度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【００３２】
なお、動作支援装置１００は、ユーザＰの各部の傾きを検出するための傾斜センサなどを備えてもよい。
【００３３】
次に、動作支援装置１００の制御系について説明する。  
図４は、動作支援装置１００の制御系の構成例を示す。図４が示すように、動作支援装置１００は、駆動部１０、ロータリエンコーダ１６、通信部１９、加速度センサ２１乃至２３及び制御部３０などを備える。
【００３４】
これらの各部は、データバスを介して互いに接続されている。なお、動作支援装置１００は、図４が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援装置１００から特定の構成が除外されたりしてもよい。
【００３５】
駆動部１０、ロータリエンコーダ１６及び加速度センサ２１乃至２３は、前述の通りである。
【００３６】
制御部３０は、動作支援装置１００全体の動作を制御する。たとえば、制御部３０は、各部からのセンサ信号などに基づいて駆動部１０を作動させる。制御部３０は、たとえば、プロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＮＶＭなどから構成される。
【００３７】
プロセッサは、制御部３０全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサは、内部キャッシュおよび各種のインターフェースなどを備えても良い。プロセッサは、内部キャッシュ、ＲＯＭあるいはＮＶＭに予め記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。プロセッサは、たとえば、ＣＰＵなどである。
【００３８】
なお、プロセッサがプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウェア回路により実現されるものであっても良い。この場合、プロセッサは、ハードウェア回路により実行される機能を制御する。
【００３９】
ＲＯＭは、予め制御用のプログラム及び制御データなどが記憶された不揮発性のメモリである。ＲＯＭに記憶される制御プログラム及び制御データは、予め動作支援装置１００の仕様に応じて組み込まれる。ＲＯＭは、たとえば、制御部３０の回路基板を制御するプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納している。
【００４０】
ＲＡＭは、揮発性のメモリである。ＲＡＭは、プロセッサの処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭは、プロセッサからの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納している。また、ＲＡＭは、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
【００４１】
ＮＶＭは、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。ＮＶＭは、例えばＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などである。ＮＶＭは、動作支援装置１００の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション、及び種々のデータを格納する。また、ＮＶＭは、プロセッサが種々の処理を実行することで生成したデータを保存する。
【００４２】
通信部１９は、ネットワーク３００を通じて情報処理装置２００とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、通信部１９は、無線ＬＡＮ接続などをサポートするインターフェースである。
【００４３】
なお、動作支援装置１００は、図２乃至４が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、動作支援装置１００から特定の構成が除外されたりしてもよい。  
たとえば、動作支援装置１００は、操作部又は表示部を備えてもよい。
【００４４】
次に、情報処理装置２００について説明する。  
図５は、情報処理装置２００の構成例を示す。図５が示すように、情報処理装置２００は、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＮＶＭ２０４、通信部２０５、操作部２０６及び表示部２０７などを備える。これらの各部は、データバスを介して互いに接続されている。なお、情報処理装置２００は、図２が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、特定の構成を除外したりしてもよい。
【００４５】
プロセッサ２０１（制御部）は、情報処理装置２００全体の動作を制御する機能を有する。
【００４６】
ＲＯＭ２０２は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。
【００４７】
ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリである。
【００４８】
ＮＶＭ２０４は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。
【００４９】
通信部２０５は、ネットワーク３００を通じて動作支援装置１００とデータを送受信するためのインターフェースである。通信部２０５は、たとえば、ＬＡＮ接続をサポートするインターフェースである。
【００５０】
操作部２０６は、オペレータから種々の操作の入力を受け付ける。操作部２０６は、受け付けた操作を示す信号をプロセッサ２０１へ送信する。たとえば、操作部２０６は、キーボード、テンキー及びタッチパネルから構成される。
【００５１】
表示部２０７は、プロセッサ２０１の制御により種々の情報を表示する。たとえば、表示部２０７は、液晶モニタから構成される。なお、操作部２０６がタッチパネルなどで構成される場合、表示部２０７は、操作部２０６と一体的に形成されてもよい。
【００５２】
次に、制御部３０が実現する機能について説明する。以下の機能は、制御部３０のプロセッサがＮＶＭなどに格納されるプログラムを実行することで実現される。
【００５３】
まず、制御部３０は、膝関節以外の関節のパラメータ（たとえば、加速度）を検知するセンサからのセンサ信号に基づいて膝関節の動作の前に生じる予備動作を検知する機能を有する。
【００５４】
予備動作は、膝関節の動作（膝を伸ばす動作又は膝を曲げる動作）の予兆となる動作である。即ち、予備動作は、膝関節の動作につながる動作である。予備動作が生じてから所定の時間が経過した後に膝関節の動作が開始する。
【００５５】
たとえば、人は、腰部を前に倒してから膝関節を伸ばして立ち上がる。従って、立ち上がり動作（膝を伸ばす動作）の予備動作は、腰部を前に倒す動作である。
【００５６】
制御部３０は、膝関節以外の関節に関するパラメータを検知するセンサからのセンサ信号に基づいて予備動作を検知する。即ち、制御部３０は、ロータリエンコーダ１６又は加速度センサ２１以外のセンサ（たとえば、加速度センサ２１及び２３）からのセンサ信号に基づいて予備動作を検知する。
【００５７】
たとえば、制御部３０は、加速度センサ２１から腰に生じた加速度を示すセンサ信号を受信する。制御部３０は、センサ信号に基づいてユーザＰの腰部が前に倒れる予備動作が生じたかを判定する。
【００５８】
なお、立ち上がり動作の予備動作は、下腿の前傾又は膝関節の屈曲などであってもよい。たとえば、制御部３０は、加速度センサ２１乃至２３又はロータリエンコーダ１６などからのセンサ信号に基づいて当該予備動作が生じたかを判定してもよい。
【００５９】
また、制御部３０は、他の予備動作を検知してもよい。たとえば、制御部３０は、しゃがみ動作（膝を曲げる動作）の予備動作を検知してもよい。また、制御部３０は、階段の上り下りなどの予備動作を検知してもよい。制御部３０が検知する予備動作は、特定の構成に限定されるものではない。
【００６０】
また、制御部３０は、予備動作を検知してからオフセット時間、待機した後に駆動部１０を用いて膝関節の動作を支援する機能を有する。
【００６１】
制御部３０は、予備動作を検知するとオフセット時間、待機する。たとえば、制御部３０は、オフセット時間として１秒待機する。制御部３０は、オフセット時間を予め設定する。制御部３０は、予備動作毎に異なるオフセット時間を設定してもよい。
【００６２】
制御部３０は、通信部１９を通じて情報処理装置２００からパラメータとしてオフセット時間を含む個人設定情報を受信する。たとえば、制御部３０は、起動時又は所定のタイミングで情報処理装置２００から個人設定情報を受信する。制御部３０は、通信部１９を通じて起動時又は所定のタイミングで個人設定情報のリクエストを情報処理装置２００へ送信する。制御部３０は、通信部１９を通じて当該リクエストのレスポンスとして個人設定情報を受信する。制御部３０は、受信した個人設定情報が含むオフセット時間を設定する。
【００６３】
なお、情報処理装置２００から個人設定情報を受信できない場合、制御部３０は、デフォルトのオフセット時間を設定してもよい。  
また、個人設定情報は、駆動力など、他のパラメータを含んでもよい。
【００６４】
オフセット時間待機すると、制御部３０は、駆動部１０を用いて膝関節の動作を支援する。制御部３０は、検知した予備動作に基づいて膝関節の動作を支援する。たとえば、立ち上がり動作の予備動作を検知した場合、制御部３０は、駆動部１０を用いて回動支持部５を膝が伸びる方向に回転させる。即ち、制御部３０は、ユーザＰの立ち上がり動作を補助するように回動支持部５にトルクを生じさせる。
【００６５】
また、制御部３０は、ロータリエンコーダ１６からのセンサ信号に基づいて立ち上がり動作の完了を検知する。たとえば、制御部３０は、角度αが所定の値を超える又は下回ることを検知する。立ち上がり動作が完了すると、制御部３０は、膝関節の支援を停止する。なお、制御部３０は、立ち上がりの開始から終了まで一定のトルクで回動支持部５を回転させてもよい。また、制御部３０は、膝の角度αなどに応じてトルクを変更してもよい。
【００６６】
また、制御部３０は、しゃがみ動作の予備動作を検知した場合、駆動部１０を用いて回動支持部５を膝が曲がる方向に回転させる。また、制御部３０は、階段の上り下りなどの予備動作を検知した場合、左右の膝の回動支持部５をそれぞれ異なる方向に回転させる。  
制御部３０が支援する動作は、特定の構成に限定されるものではない。
【００６７】
また、制御部３０は、通信部１９を通じてログデータを情報処理装置２００に送信する機能を有する。  
ログデータは、動作支援装置１００に関するログである。ログデータは、予備動作が検知された時刻及び膝関節の動作が始まった時刻を含む。また、ログデータは、加速度センサ２１乃至２３が測定した加速度などを含んでもよい。また、ログデータは、駆動部１０を駆動させた期間及びトルクなどを含んでもよい。
【００６８】
ログデータの構成は、特定の構成に限定されるものではない。  
なお、ログデータは、予備動作を検知してから実際に膝関節の動作が始まるまでのタイムラグを含むものであってもよい。
【００６９】
制御部３０は、通信部１９を通じて所定のタイミングでログデータを情報処理装置２００へ送信する。たとえば、制御部３０は、膝関節の動作を支援した後にログデータを生成し情報処理装置２００へ送信する。
【００７０】
次に、情報処理装置２００のプロセッサ２０１が実現する機能について説明する。以下の機能は、プロセッサ２０１がＮＶＭ２０４などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
【００７１】
まず、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する機能を有する。  
たとえば、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて個人設定情報のリクエストを動作支援装置１００から受信する。当該リクエストを受信すると、プロセッサ２０１は、当該動作支援装置１００のユーザＰに対応する個人設定情報をＮＶＭ２０４から検索する。たとえば、リクエストは、ユーザＰを示すＩＤなどを含む。プロセッサ２０１は、当該ＩＤに対応する個人設定情報を検索する。
【００７２】
プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて、発見した個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する。
【００７３】
なお、プロセッサ２０１は、ユーザＰに対応する個人設定情報がない場合、デフォルトのオフセット時間を示す個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する。なお、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて個人設定情報がないことを示すレスポンスを動作支援装置１００へ送信してもよい。
【００７４】
また、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて、ログデータを動作支援装置１００から受信する機能を有する。  
たとえば、プロセッサ２０１は、所定のタイミングで動作支援装置１００が送信するログデータを受信する。
【００７５】
また、プロセッサ２０１は、ログデータに基づいて個人設定情報を設定する機能を有する。  
たとえば、プロセッサ２０１は、ログデータを送信した動作支援装置１００のユーザＰの個人設定情報のオフセット時間を取得する。個人設定情報がない場合、プロセッサ２０１は、デフォルトのオフセット時間を取得する。
【００７６】
オフセット時間を取得すると、プロセッサ２０１は、ログデータに基づいて予備動作の検知から膝関節の動作が始まるまでのタイムラグを算出する。たとえば、プロセッサ２０１は、ログデータから予備動作が検知された時刻と膝関節の動作が始まった時刻とを抽出する。プロセッサ２０１は、両時刻の差分をタイムラグとして算出する。
【００７７】
タイムラグを算出すると、プロセッサ２０１は、オフセット時間をタイムラグとを比較する。オフセット時間がタイムラグよりも長い場合、プロセッサ２０１は、オフセット時間を短縮する。たとえば、プロセッサ２０１は、オフセット時間から所定の値を減算してもよいし、オフセット時間に所定の値（１より小さい値）を積算してもよい。
【００７８】
また、オフセット時間がタイムラグよりも短い場合、プロセッサ２０１は、オフセット時間を伸張する。たとえば、プロセッサ２０１は、オフセット時間に所定の値を加算してもよいし、オフセット時間に所定の値（１より大きい値）を積算してもよい。
【００７９】
なお、プロセッサ２０１は、タイムラグをオフセット時間としてもよい。  
また、プロセッサ２０１は、オフセット時間をタイムラグよりも短くなるように設定してもよい。即ち、オフセット時間は、タイムラグよりも短い。たとえば、プロセッサ２０１は、タイムラグに所定の値を積算又は減算した時間をオフセット時間としてもよい。その結果、動作支援装置１００は、膝関節の動作の開始点をより確実に支援することができる。
【００８０】
プロセッサ２０１は、短縮又は伸張したオフセット時間を示す個人設定情報をＮＶＭ２０４などに格納する。即ち、個人設定情報がない場合には、プロセッサ２０１は、オフセット時間を示す個人設定情報を生成する。個人設定情報がある場合には、プロセッサ２０１は個人設定情報を更新する。
【００８１】
なお、プロセッサ２０１は、オフセット時間とタイムラグとの差が所定の閾値以下である場合には、オフセット時間を短縮及び伸張しなくともよい。即ち、個人設定情報がない場合には、プロセッサ２０１は、デフォルトのオフセット時間を示す個人設定情報を生成する。個人設定情報がある場合には、プロセッサ２０１は個人設定情報を変更しない。
【００８２】
次に、動作支援装置１００の動作例について説明する。  
図６は、動作支援装置１００の動作例について説明するためのフローチャートである。
【００８３】
まず、動作支援装置１００の制御部３０は、操作部などを通じて電源をＯＮにする操作を受け付けたか判定する（Ｓ１１）。電源をＯＮにする操作を受け付けていないと判定すると（Ｓ１１、ＮＯ）、制御部３０は、Ｓ１１に戻る。
【００８４】
電源をＯＮにする操作を受け付けたと判定すると（Ｓ１１、ＹＥＳ）、制御部３０は、各部を初期化する（Ｓ１２）。各部を初期化すると、制御部３０は、通信部２０５を通じて個人設定情報を情報処理装置２００から受信する（Ｓ１３）。
【００８５】
個人設定情報を受信すると、制御部３０は、個人設定情報が示すオフセット時間を設定する（Ｓ１４）。オフセット時間を設定すると、制御部３０は、膝関節の支援動作を行う（Ｓ１５）。支援動作を行うと、制御部３０は、通信部１９を通じてログデータを情報処理装置２００へ送信する（Ｓ１６）。
【００８６】
ログデータを情報処理装置２００へ送信すると、制御部３０は、操作部などを通じて電源をＯＦＦにする操作を受け付けたか判定する（Ｓ１７）。電源をＯＦＦにする操作を受け付けていないと判定すると（Ｓ１７、ＮＯ）、制御部３０は、Ｓ１３に戻る。
【００８７】
電源をＯＦＦにする操作を受け付けたと判定すると（Ｓ１７、ＹＥＳ）、制御部３０は、動作を終了する。  
なお、制御部３０は、情報処理装置２００が個人設定情報を送信する任意のタイミングでＳ１３を行ってもよい。
【００８８】
次に、動作支援装置１００が行う支援動作（Ｓ１５）について説明する。  
図７は、動作支援装置１００が行う支援動作（Ｓ１５）について説明するためのフローチャートである。
【００８９】
まず、動作支援装置１００の制御部３０は、各部からセンサ信号を受信する（Ｓ２１）。センサ信号を受信すると、制御部３０は、センサ信号に所定のフィルタ処理を行う（Ｓ２２）。
【００９０】
フィルタ処理を行うと、制御部３０は、センサ信号に基づいて膝関節の動作の予備動作を検知する（Ｓ２３）。予備動作がないと判定すると（Ｓ２４）、制御部３０は、Ｓ２１に戻る。
【００９１】
予備動作があると判定すると（Ｓ２４、ＹＥＳ）、制御部３０は、オフセット時間待機する（Ｓ２５）。オフセット時間待機すると、制御部３０は、駆動部１０を用いて膝関節の支援を開始する（Ｓ２６）。
【００９２】
支援を開始すると、制御部３０は、ロータリエンコーダ１６を用いて角度αを取得する（Ｓ２７）。角度αを取得すると、制御部３０は、角度αに基づいて膝関節の動作が完了したか判定する（Ｓ２８）。
【００９３】
膝関節の動作が完了していないと判定すると（Ｓ２８、ＮＯ）、制御部３０は、Ｓ２７に戻る。  
膝関節の動作が完了したと判定すると（Ｓ２８、ＹＥＳ）、制御部３０は、膝関節の支援を終了する（Ｓ２９）。膝関節の支援を終了すると、制御部３０は、動作を終了する。
【００９４】
次に、情報処理装置２００の動作例について説明する。  
まず、情報処理装置２００が個人設定情報を送信する動作例について説明する。  
図８は、情報処理装置２００が個人設定情報を送信する動作例について説明するためのフローチャートである。
【００９５】
情報処理装置２００のプロセッサ２０１は、通信部２０５を通じてリクエストを受信したか判定する（Ｓ３１）。リクエストを受信していないと判定すると（Ｓ３１、ＮＯ）、プロセッサ２０１は、Ｓ３１に戻る。
【００９６】
リクエストを受信したと判定すると（Ｓ３１、ＹＥＳ）、プロセッサ２０１は、リクエストに従って個人設定情報を検索する（Ｓ３２）。
【００９７】
個人設定情報を発見すると（Ｓ３３、ＹＥＳ）、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて発見した個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する（Ｓ３４）。
【００９８】
個人設定情報を発見しないと（Ｓ３３、ＮＯ）、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて、デフォルトのオフセット時間を含む個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する（Ｓ３５）。
【００９９】
発見した個人設定情報を送信した場合（Ｓ３４）、又は、デフォルトのオフセット時間を含む個人設定情報を送信した場合（Ｓ３５）、プロセッサ２０１は、動作を終了する。
【０１００】
次に、情報処理装置２００が個人設定情報を生成又は更新する動作例について説明する。  
図９は、情報処理装置２００が個人設定情報を生成又は更新する動作例について説明するためのフローチャートである。
【０１０１】
まず、情報処理装置２００のプロセッサ２０１は、通信部２０５を通じてログデータを動作支援装置１００から受信する（Ｓ４１）。ログデータを受信すると、プロセッサ２０１は、動作支援装置１００のユーザＰに対応する個人設定情報があるか判定する（Ｓ４２）。
【０１０２】
個人設定情報がないと判定すると（Ｓ４２、ＮＯ）、プロセッサ２０１は、デフォルトのオフセット時間を取得する（Ｓ４３）。
【０１０３】
個人設定情報があると判定すると（Ｓ４２、ＹＥＳ）、プロセッサ２０１は、個人設定情報のオフセット時間を取得する（Ｓ４４）。
【０１０４】
デフォルトのオフセット時間を取得した場合（Ｓ４３）、又は、個人設定情報のオフセット時間を取得した場合（Ｓ４４）、プロセッサ２０１は、ログデータから予備動作が検出された時刻と膝関節の動作が始まった時刻とを抽出する（Ｓ４５）。
【０１０５】
両時刻を抽出すると、プロセッサ２０１は、両時刻からタイムラグを算出する（Ｓ４６）。タイムラグを算出すると、プロセッサ２０１は、タイムラグがオフセット時間よりも大きいか判定する（Ｓ４７）。
【０１０６】
タイムラグがオフセット時間よりも大きいと判定すると（Ｓ４７、ＹＥＳ）、プロセッサ２０１は、オフセット時間を伸張する（Ｓ４８）。  
タイムラグがオフセット時間よりも小さいと判定すると（Ｓ４７、ＮＯ）、プロセッサ２０１は、オフセット時間を短縮する（Ｓ４９）。
【０１０７】
オフセット時間を伸張した場合（Ｓ４８）、又は、オフセット時間を短縮した場合（Ｓ４９）、プロセッサ２０１は、伸張又は短縮したオフセット時間を含む個人設定情報を保存する（Ｓ５０）。個人設定情報がすでにある場合（Ｓ４２、ＹＥＳ）には、プロセッサ２０１は、個人設定情報を上書きしてもよい。  
個人設定情報を保存すると、プロセッサ２０１は、動作を終了する。
【０１０８】
次に、動作支援装置１００が膝関節の動作を支援するタイミングについて説明する。  
図１０は、動作支援装置１００が膝関節の動作を支援するタイミングについて説明するためのグラフである。図１０において、横軸は、時間を示す。また、縦軸は、膝関節又は腰の角度を示す。なお、縦軸は、所定の角度からの差異を示すものであってもよい。
【０１０９】
破線３０１は、ユーザＰの膝関節の角度を示す。実線３０２は、腰の角度を示す。  
破線３０１が示すように、腰の角度は、所定のタイミング（ここでは、「３」のタイミング）から上昇する。動作支援装置１００の制御部３０は、腰の角度が上昇するタイミングで、予備動作を検知する。
【０１１０】
また、実線３０２が示すように、膝関節の角度は、腰の角度が上昇してから所定の間隔を空けて上昇する。  
制御部３０は、予備動作を検知してからオフセット時間経過後に膝関節の動作の支援を開始する。オフセット時間は、腰の角度が上昇してから膝関節の角度が上昇するまでの間隔とほぼ一致する。そのため、制御部３０は、膝関節の角度が上昇するタイミングで膝関節の動作の支援を開始する。
【０１１１】
従って、制御部３０は、膝関節の動き出しから膝関節の動作を支援することができる。
【０１１２】
なお、動作支援装置１００は、弾性体の張力を利用して膝関節の動作を支援するものであってもよい。
【０１１３】
以上のように構成された動作支援装置は、膝関節の動作の前に生じる予備動作を検知する。動作支援装置は、予備動作を検知してからオフセット時間待機した後に、膝関節の動作の支援を開始する。その結果、動作支援装置は、膝関節の動作が始まるタイミングと同時に膝関節の動作の支援を開始することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。  
第２の実施形態に係る動作支援システムは、上肢の動作を支援する点で第１の実施形態の動作支援システム１０００と異なる。従って、他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１４】
図１は、第２の実施形態に係る動作支援システム１０００’の構成例を示す。図１が示すように、動作支援システム１０００’は、動作支援装置１００’、情報処理装置２００及びネットワーク３００を備える。  
動作支援装置１００’は、ネットワーク３００に電気的に接続する。
【０１１５】
動作支援装置１００’は、ユーザの肘関節の動作を支援する。動作支援装置１００は、ユーザの肘関節を伸ばす動作又は曲げる動作を支援する。動作支援装置１００は、モータなどの駆動部を有し、駆動部を用いて肘関節の動作を支援する。
【０１１６】
次に、動作支援装置１００’について説明する。  
図１１は、動作支援装置１００’の正面図である。また、図１２は、動作支援装置１００’を背面図である。ここでは、代表して、動作支援装置１００’の右側（右肘を支援する構成）について説明する。
【０１１７】
図１１に示すように、動作支援装置１００’は、ユーザの背中部分に装着可能なフレーム２９、フレーム２９をユーザに固定するベルト６２、右上肢フレーム１３０及び肘関節の動作を支援するための駆動力を供給する駆動部１２０などから構成されている。
【０１１８】
なお、動作支援装置１００’を装着したユーザの上下方向、左右方向、及び、前後方向に合わせて、上下方向、左右方向、及び、前後方向を設定する。
【０１１９】
フレーム２９は、ユーザの背中に装着可能に形成されている。フレーム２９は、一例として、ユーザの背骨に対向する位置に配置可能な棒状に形成されている。フレーム２９は、例えば、矩形筒状の部材から形成されている。
【０１２０】
右上肢フレーム１３０は、ユーザの肩に装着される右肩フレーム３１、右肩フレーム３１に設けられた右肩関節機構３２、右上腕フレーム３３、右上腕フレーム３３に設けられた右肘関節機構４０、及び、右前腕フレーム３５を有している。
【０１２１】
右肩フレーム３１は、フレーム２９の上部に固定されている。右肩フレーム３１は、ユーザの肩の背面に装着される第１の肩背面フレーム３６並びに第２の肩背面フレーム３７、及び、ユーザの右肩の側面に装着される右肩側面フレーム３８を有している。
【０１２２】
第１の肩背面フレーム３６は、フレーム２９の後面の上部に固定されている。第１の肩背面フレーム３６は、フレーム２９から左右方向に平行に右側に突出している。  
第２の肩背面フレーム３７は、第１の軸部材９１及び第２の軸部材９２により、第１の肩背面フレーム３６に連結されている。
【０１２３】
第１の軸部材９１は、第１の肩背面フレーム３６に対して、第２の肩背面フレーム３７を、互いに直交する第１の回動軸周りに回動可能に連結する。第１の回動軸は、上下方向に平行である。
【０１２４】
第２の軸部材９２は、第１の肩背面フレーム３６に対して、第２の肩背面フレーム３７を、互いに直交する第２の回動軸周りに回動可能に連結する。第２の回動軸は、前後方向に平行である。
【０１２５】
第２の肩背面フレーム３７は、第１の肩背面フレーム３６より、右外方向に突出している。第２の肩背面フレーム３７は、例えば、矩形の筒部材から形成されている。
【０１２６】
右肩側面フレーム３８は、第２の肩背面フレーム３７の左右方向の外側端部から、前方に向かって突出している。右肩側面フレーム３８は、例えば、矩形の筒状部材から形成されている。右肩側面フレーム３８は、例えば、第２の肩背面フレーム３７と一体に形成されている。
【０１２７】
右肩関節機構３２は、右肩側面フレーム３８及び右上腕フレーム３３の間に設けられる。右肩関節機構３２は、右上腕フレーム３３を、左右方向に平行な第３の回動軸回りに回動可能に、右肩側面フレーム３８に連結する。
【０１２８】
右上腕フレーム３３は、ユーザの右肩から右肘近傍まで延びる長さを有している。右上腕フレーム３３は、例えば矩形の筒状部材から形成されている。
【０１２９】
右肘関節機構４０は、ユーザの右上腕に対する右前腕の回動に合わせて、右上腕フレーム３３に対して右前腕フレーム３５を回動可能に形成されている。右肘関節機構４０は、右上腕フレーム３３に連結する回転軸４１及び回転軸４１に連結するプーリ４２から形成されている。即ち、プーリ４２が回動すると回転軸４１が回動する。回転軸４１が回動すると、右前腕フレーム３５が回動する。
【０１３０】
ベルト６２は、ユーザの腰に巻回することにより、動作支援装置１００’をユーザの腰に固定可能に構成されている。ベルト６２は、フレーム２９に固定された板状の腰フレーム、腰フレームに連結されユーザの腹部に巻き付けられる腹部ベルト、及び、腰フレームに連結された固定ベルトなどから構成されている。
【０１３１】
駆動部１２０は、図１２に示すように、フレーム２９に固定された筐体８０、筐体８０に形成されたブラケット８１、サーボモータ８２、ロータリエンコーダ８３、減速機２４、電磁ブレーキ２５、プーリ２６、ワイヤ２７及び回転センサ２８などから構成されている。筐体８０は、例えば直方体状に形成されている。図１２では、筐体８０の後壁部を切り欠いており、筐体８０内が示されている。
【０１３２】
サーボモータ８２は、ブラケット８１に固定されている。サーボモータ８２は、例えば、出力軸を下方に配置し、かつ、出力軸が上下方向に平行となる姿勢で、固定されている。出力軸は、本実施形態では、減速機２４を介してプーリ２６に固定されている。
【０１３３】
ロータリエンコーダ８３は、サーボモータ８２の出力軸の角度を検出する。なお、ロータリエンコーダ８３は、サーボモータ８２に内蔵されるエンコーダであってもよいし、別のセンサであってもよい。ロータリエンコーダ８３は、検出した角度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【０１３４】
電磁ブレーキ２５は、サーボモータの出力軸の回転を規制する。たとえば、電磁ブレーキ２５は、励磁型の電磁ブレーキである。即ち、電磁ブレーキ２５は、電力を供給されることによって駆動して出力軸に接触して、出力軸の回転を規制する。
【０１３５】
プーリ２６には、ワイヤ２７が巻き付いている。ワイヤ２７は、右肩フレーム３１及び右上腕フレーム３３などを介してプーリ２６からプーリ４２に接続する。即ち、プーリ２６の駆動力は、ワイヤ２７を介してプーリ４２に供給される。
【０１３６】
また、プーリ２６の近傍に回転センサ２８が設けられている。回転センサ２８は、プーリ２６の回転を検知する。たとえば、回転センサ２８は、プーリ２６が備える突起部を検知することでプーリ２６の回転を検知する。回転センサ２８は、プーリ２６の回転を検知すると、制御部３０へセンサ信号を送信する。
【０１３７】
右肩関節機構３２には、ロータリエンコーダ３４が設けられている。ロータリエンコーダ３４は、右肩関節機構３２の回転軸の角度を検出する。即ち、ロータリエンコーダ３４は、ユーザの肩の角度を検出する。ロータリエンコーダ３４は、検出した角度を示す検出センサを制御部３０に送信する。
【０１３８】
右肘関節機構４０には、ロータリエンコーダ４３が設けられている。ロータリエンコーダ４３は、右肘関節機構４０の回転軸の角度を検出する。即ち、ロータリエンコーダ４３は、ユーザの肘の角度を検出する。ロータリエンコーダ４３は、検出した角度を示す検出センサを制御部３０に送信する。
【０１３９】
ベルト６２の上部には、加速度センサ７１が設けられている。加速度センサ７１は、ユーザがベルト６２を自身に巻き付けた場合にユーザの胸部に配置されるように、ベルト６２上に設けられる。即ち、加速度センサ７１は、椎間関節に生じる加速度を検知する。たとえば、加速度センサ７１は、左右方向、前後方向及び上下方向に生じる加速度を測定する。加速度センサ２１は、検出した加速度を示すセンサ信号を制御部３０へ送信する。
【０１４０】
次に、動作支援装置１００’が実現する機能について説明する。以下の機能は、制御部３０のプロセッサがＮＶＭなどに格納されるプログラムを実行することで実現される。
【０１４１】
まず、制御部３０は、肘関節以外の関節に関するパラメータを検知するセンサからのセンサ信号に基づいて肘関節の動作の前に生じる予備動作を検知する機能を有する。
【０１４２】
予備動作は、肘関節の動作（肘を伸ばす動作又は肘を曲げる動作）の予兆となる動作である。即ち、予備動作は、肘関節の動作につながる動作である。予備動作が生じてから所定の時間が経過した後に肘関節の動作が開始する。
【０１４３】
たとえば、予備動作は、物を持ち上げる動作（肘を曲げる動作）の予備動作などである。
【０１４４】
制御部３０は、膝関節以外の関節に関するパラメータを検知するセンサからのセンサ信号に基づいて予備動作を検知する。即ち、制御部３０は、少なくともロータリエンコーダ４３以外のセンサ（たとえば、ロータリエンコーダ３４又は加速度センサ７１）からのセンサ信号に基づいて予備動作を検知する。
【０１４５】
たとえば、制御部３０は、加速度センサ７１から椎間関節に生じた加速度を示すセンサ信号を受信する。制御部３０は、センサ信号に基づいてユーザの椎間関節の角度などを判定する。制御部３０は、ユーザの椎間関節の角度などに基づいて、予備動作が生じたかを判定する。
【０１４６】
なお、制御部３０は、ロータリエンコーダ４３などからのセンサ信号にさらに基づいて当該予備動作が生じたかを判定してもよい。
【０１４７】
また、制御部３０は、他の予備動作を検知してもよい。たとえば、制御部３０は、物を下ろす動作（肘を伸ばす動作）の予備動作を検知してもよい。制御部３０が検知する予備動作は、特定の構成に限定されるものではない。
【０１４８】
また、制御部３０は、予備動作を検知してからオフセット時間、待機した後に駆動部１２０を用いて肘関節の動作を支援する機能を有する。
【０１４９】
制御部３０は、予備動作を検知するとオフセット時間待機する。たとえば、制御部３０は、オフセット時間として１秒待機する。制御部３０は、オフセット時間を予め設定する。制御部３０は、予備動作毎に異なるオフセット時間を設定してもよい。
【０１５０】
制御部３０は、通信部１９を通じて情報処理装置２００からパラメータとしてオフセット時間を含む個人設定情報を受信する。たとえば、制御部３０は、起動時又は所定のタイミングで情報処理装置２００から個人設定情報を受信する。制御部３０は、通信部１９を通じて起動時又は所定のタイミングで個人設定情報のリクエストを情報処理装置２００へ送信する。制御部３０は、通信部１９を通じて当該リクエストのレスポンスとして個人設定情報を受信する。制御部３０は、受信した個人設定情報が含むオフセット時間を設定する。
【０１５１】
なお、情報処理装置２００から個人設定情報を受信できない場合、制御部３０は、デフォルトのオフセット時間を設定してもよい。
【０１５２】
オフセット時間待機すると、制御部３０は、駆動部１２０を用いて肘関節の動作を支援する。制御部３０は、検知した予備動作に基づいて肘関節の動作を支援する。たとえば、物を持ち上げる動作の予備動作を検知した場合、制御部３０は、駆動部１２０を用いて右肘関節機構４０を肘が伸びる方向に回転させる。即ち、制御部３０は、荷物を持ち上げる動作を補助するように右肘関節機構４０にトルクを生じさせる。
【０１５３】
また、制御部３０は、ロータリエンコーダ３４からのセンサ信号に基づいて、物を持ち上げる動作の完了を検知する。たとえば、制御部３０は、ロータリエンコーダ４３が検出した角度が所定の値を超える又は下回ることを検知する。また、制御部３０は、膝関節の角度などが一定時間変化しないことを検知してもよい。
【０１５４】
物を持ち上げる動作が完了すると、制御部３０は、肘関節の支援を停止する。なお、制御部３０は、動作の開始から終了まで一定のトルクで回動支持部５を回転させてもよい。また、制御部３０は、ロータリエンコーダ３４が検出した角度などに応じてトルクを変更してもよい。
【０１５５】
また、制御部３０は、物を下ろす動作の予備動作を検知した場合、駆動部１２０を用いて右肘関節機構４０を膝が伸びる方向に回転させる。  
制御部３０が支援する動作は、特定の構成に限定されるものではない。
【０１５６】
また、制御部３０は、通信部１９を通じてログデータを情報処理装置２００に送信する機能を有する。  
ログデータは、動作支援装置１００に関するログである。ログデータは、予備動作が検知された時刻及び肘関節の動作が始まった時刻を含む。また、ログデータは、ロータリエンコーダ３４、４３乃至８３が測定した角度又は加速度センサ７１が測定した加速度などを含んでもよい。また、ログデータは、駆動部１２０を駆動させた期間及びトルクなどを含んでもよい。
【０１５７】
ログデータの構成は、特定の構成に限定されるものではない。  
なお、ログデータは、予備動作を検知してから実際に肘関節の動作が始まるまでのタイムラグを含むものであってもよい。
【０１５８】
制御部３０は、通信部１９を通じて所定のタイミングでログデータを情報処理装置２００へ送信する。たとえば、制御部３０は、肘関節の動作を支援した後にログデータを生成し情報処理装置２００へ送信する。
【０１５９】
次に、情報処理装置２００のプロセッサ２０１が実現する機能について説明する。以下の機能は、プロセッサ２０１がＮＶＭ２０４などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
【０１６０】
まず、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて個人設定情報を動作支援装置１００へ送信する機能を有する。  
この点については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１６１】
また、プロセッサ２０１は、通信部２０５を通じて、ログデータを動作支援装置１００から受信する機能を有する。
【０１６２】
また、プロセッサ２０１は、ログデータに基づいて個人設定情報を設定する機能を有する。  
たとえば、プロセッサ２０１は、ログデータを送信した動作支援装置１００のユーザＰの個人設定情報のオフセット時間を取得する。個人設定情報がない場合、プロセッサ２０１は、デフォルトのオフセット時間を取得する。
【０１６３】
オフセット時間を取得すると、プロセッサ２０１は、ログデータに基づいて予備動作の検知から肘関節の動作までのタイムラグを算出する。たとえば、プロセッサ２０１は、ログデータから予備動作が検知された時刻と肘関節の動作が始まった時刻とを抽出する。プロセッサ２０１は、両時刻の差分をタイムラグとして算出する。
【０１６４】
後の動作は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１６５】
次に、動作支援装置１００の動作例について説明する。  
図６は、動作支援装置１００の動作例について説明するためのフローチャートである。
【０１６６】
個人設定情報が示すオフセット時間を設定すると（Ｓ１４）、制御部３０は、肘関節の支援動作を行う（Ｓ１５’）。支援動作を行うと、制御部３０は、通信部１９を通じてログデータを情報処理装置２００へ送信する（Ｓ１６）。
【０１６７】
次に、動作支援装置１００が行う支援動作（Ｓ１５’）について説明する。  
図１４は、動作支援装置１００が行う支援動作（Ｓ１５’）について説明するためのフローチャートである。
【０１６８】
まず、動作支援装置１００の制御部３０は、各部からセンサ信号を受信する（Ｓ５１）。センサ信号を受信すると、制御部３０は、センサ信号に所定のフィルタ処理を行う（Ｓ５２）。
【０１６９】
フィルタ処理を行うと、制御部３０は、センサ信号に基づいて肘関節の動作の予備動作を検知する（Ｓ５３）。予備動作がないと判定すると（Ｓ５４）、制御部３０は、Ｓ５１に戻る。
【０１７０】
予備動作があると判定すると（Ｓ５４、ＹＥＳ）、制御部３０は、オフセット時間待機する（Ｓ５５）。オフセット時間待機すると、制御部３０は、駆動部１２０を用いて肘関節の支援を開始する（Ｓ５６）。
【０１７１】
支援を開始すると、制御部３０は、ロータリエンコーダ４３を用いて肘の角度を取得する（Ｓ５７）。肘の角度を取得すると、制御部３０は、肘の角度に基づいて肘関節の動作が完了したか判定する（Ｓ５８）。
【０１７２】
肘関節の動作が完了していないと判定すると（Ｓ５８、ＮＯ）、制御部３０は、Ｓ５７に戻る。  
肘関節の動作が完了したと判定すると（Ｓ５８、ＹＥＳ）、制御部３０は、肘関節の支援を終了する（Ｓ５９）。肘関節の支援を終了すると、制御部３０は、動作を終了する。
【０１７３】
次に、情報処理装置２００の動作例について説明する。  
情報処理装置２００が個人設定情報を送信する動作例については、第１の実施形態のそれと同様であるため説明を省略する。
【０１７４】
次に、情報処理装置２００が個人設定情報を生成又は更新する動作例について説明する。  
図１５は、情報処理装置２００が個人設定情報を生成又は更新する動作例について説明するためのフローチャートである。
【０１７５】
デフォルトのオフセット時間を取得した場合（Ｓ４３）、又は、個人設定情報のオフセット時間を取得した場合（Ｓ４４）、プロセッサ２０１は、ログデータから予備動作が検出された時刻及び肘関節の動作が始まった時刻を抽出する（Ｓ６１）。両時刻を抽出すると、プロセッサ２０１は、両時刻からタイムラグを算出する（Ｓ６２）。タイムラグを算出すると、プロセッサ２０１は、タイムラグがオフセット時間よりも大きいか判定する（Ｓ４７）。
【０１７６】
なお、加速度センサ７１は、体幹背面上部、胸椎背面又は胸骨などに生じる加速度を検出するものであってもよい。  
また、動作支援装置１００又は１００’は、膝関節又は肘関節以外の関節の動作を支援するものであってもよい。たとえば、動作支援装置１００又は１００’は、腰、肩、股関節又は手首などの動作を支援するものであってもよい。
【０１７７】
以上のように構成された動作支援システムは、肘関節の動作の前に生じる予備動作を検知する。動作支援装置は、予備動作を検知してからオフセット時間待機した後に、肘関節の動作の支援を開始する。その結果、動作支援装置は、肘関節の動作が始まるタイミングと同時に肘関節の動作の支援を開始することができる。
【０１７８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１７９】
４…上フレーム、５…回動支持部、６…下フレーム、１０…駆動部、１２…サーボモータ、１６…ロータリエンコーダ、１９…通信部、２１…加速度センサ、２２…加速度センサ、２３…加速度センサ、３０…制御部、３１…右肩フレーム、３２…右肩関節機構、３３…右上腕フレーム、３４…ロータリエンコーダ、３５…右前腕フレーム、４３…ロータリエンコーダ、７１…加速度センサ、８２…サーボモータ、８３…ロータリエンコーダ、１００…動作支援装置、１００’ …動作支援装置、１０４…通信部、１２０…駆動部、１３０…右上肢フレーム、２００…情報処理装置、２０１…プロセッサ、３００…ネットワーク、１０００…動作支援システム、１０００’ …動作支援システム。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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