(57)【要約】【課題】パワーアシストスーツにおいて、多種多様な作業に対応可能とすることで拡張性及び保守性の向上を可能とする。【解決手段】使用者の下肢に装着可能であると共に筋力を補助する大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂを有する下肢部パーツ１１と、下肢部パーツ１１に着脱自在に連結されて使用者の上肢に装着可能な上肢部パーツ１２とを設ける。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の下肢に装着可能であると共に筋力を補助する第１駆動機構を有する下肢部パーツと、
前記下肢部パーツに着脱自在に連結されて使用者の上肢に装着可能な上肢部パーツと、
を有することを特徴とするパワーアシストスーツ。
【請求項２】
前記下肢部パーツは、前記第１駆動機構を制御する第１制御部及び第１制御装置を有し、前記上肢部パーツは、工具と、前記工具を作動する第２駆動機構と、前記第２駆動機構を制御する第２制御部及び第２制御装置を有し、前記第１制御装置は、前記第１制御部に制御信号を出力可能であり、前記第２制御装置は、前記第２制御部に制御信号を出力可能であることを特徴とする請求項１に記載のパワーアシストスーツ。
【請求項３】
前記上肢部パーツに作用する荷重を検出する荷重検出器が設けられ、前記制御装置は、前記荷重検出器の検出結果に基づいて前記第１駆動機構によるアシスト力を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワーアシストスーツ。
【請求項４】
前記荷重検出器は、前記上肢部パーツと前記下肢部パーツとの連結部であって、前記下肢部パーツ側に設けられることを特徴とする請求項３に記載のパワーアシストスーツ。
【請求項５】
前記第１駆動機構によるアシスト力を増減する調整スイッチが設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のパワーアシストスーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の動作に応じて筋力を補助するパワーアシストスーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーアシストスーツが提供されており、各種の分野で実用化が望まれている。このパワーアシストスーツは、一般的に、装着して作業する人の筋力を補助するものである。従来のパワーアシストスーツとしては、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された装着式動作補助装置は、装着者の上肢に装着される上肢フレームと、装着者の下肢に装着される下肢フレームと、装着者の腰に装着される腰フレームとを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２２０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワーアシストスーツは、作業する人の筋力を補助するものであるが、作業の種類に応じて多種多様な工具が必要となる。上述した従来の装着式動作補助装置では、上肢フレームと下肢フレームと腰フレームとが一体に構成されていることから、多種多様な工具の装着や交換が困難となり、拡張性や保守性に乏しい。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、多種多様な作業に対応可能とすることで拡張性及び保守性の向上を可能とするパワーアシストスーツを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明のパワーアシストスーツは、使用者の下肢に装着可能であると共に筋力を補助する第１駆動機構を有する下肢部パーツと、前記下肢部パーツに着脱自在に連結されて使用者の上肢に装着可能な上肢部パーツと、を有することを特徴とするものである。
【０００７】
従って、下肢部パーツに対して上肢部パーツが着脱自在に連結されることで、作業の種類に応じて最適な機能を有する上肢部パーツを選択し、下肢部パーツに装着することができ、多種多様な作業に対応可能とすることで拡張性及び保守性を向上することができる。
【０００８】
本発明のパワーアシストスーツでは、前記下肢部パーツは、前記第１駆動機構を制御する第１制御部及び第１制御装置を有し、前記上肢部パーツは、工具と、前記工具を作動する第２駆動機構と、前記第２駆動機構を制御する第２制御部及び第２制御装置を有し、前記第１制御装置は、前記第１制御部に制御信号を出力可能であり、前記第２制御装置は、前記第２制御部に制御信号を出力可能であることを特徴としている。
【０００９】
従って、下肢部パーツ及び上肢部パーツが独立して制御部及び制御装置を有していることから、下肢部パーツに対して上肢部パーツを交換しても、制御系の構築が可能となり、下肢部パーツ側下肢部パーツ及び上肢部パーツに配置された各制御装置により各制御部を介して各駆動機構を適正に制御することができる。
【００１０】
本発明のパワーアシストスーツでは、前記上肢部パーツに作用する荷重を検出する荷重検出器が設けられ、前記制御装置は、前記荷重検出器の検出結果に基づいて前記第１駆動機構によるアシスト力を調整することを特徴としている。
【００１１】
従って、上肢部パーツに荷重が作用すると、荷重検出器はこの上肢部パーツに作用する荷重を検出し、制御装置は荷重検出器の検出結果に基づいて第１駆動機構による下肢部パーツのアシスト力を調整する。そのため、使用者は、上肢部パーツに作用した荷重を受け止める必要はなく、下肢部パーツのアシスト力が増加して上肢部パーツに作用した荷重を受け止めることとなる。その結果、使用者に対する負担を軽減して適正にアシスト力を調整することができる。
【００１２】
本発明のパワーアシストスーツでは、前記荷重検出器は、前記上肢部パーツと前記下肢部パーツとの連結部であって、前記下肢部パーツ側に設けられることを特徴としている。
【００１３】
従って、荷重検出器を上肢部パーツと下肢部パーツとの連結部に配置することで、荷重検出器は、上肢部パーツに作用する荷重を高精度に検出することができる。また、荷重検出器を下肢部パーツ側に配置することで、下肢部パーツに対して上肢部パーツを交換しても、いずれの上肢部パーツであっても、この上肢部パーツに作用する荷重を高精度に検出することができる。
【００１４】
本発明のパワーアシストスーツでは、前記第１駆動機構によるアシスト力を増減する調整スイッチが設けられることを特徴としている。
【００１５】
従って、調整スイッチにより事前に第１駆動機構によるアシスト力を調整することができ、使用者は、上肢部パーツに作用した荷重を受け止める必要はなく、使用者に対する負担を軽減して適正にアシスト力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のパワーアシストスーツによれば、上肢部パーツを下肢部パーツに対して着脱自在に連結するので、多種多様な作業に対応可能とすることで拡張性及び保守性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施例のパワーアシストスーツを表す概略構成図である。
【図２】図２は、パワーアシストスーツの装着状態を表す正面図である。
【図３】図３は、パワーアシストスーツの装着状態を表す側面図である。
【図４】図４は、パワーアシストスーツにおける下肢部パーツを表す概略構成図である。
【図５】図５は、パワーアシストスーツにおける上肢部パーツを表す概略構成図である。
【図６】図６は、上肢部パーツの正面図である。
【図７】図７は、上肢部パーツの平面図である。
【図８】図８は、パワーアシストスーツにおける制御ブロックを表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るパワーアシストスーツの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例や変形例が複数ある場合には、それぞれを組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例】
【００１９】
図１は、本実施例のパワーアシストスーツを表す概略構成図、図２は、パワーアシストスーツの装着状態を表す正面図、図３は、パワーアシストスーツの装着状態を表す側面図、図４は、パワーアシストスーツにおける下肢部パーツを表す概略構成図、図５は、パワーアシストスーツにおける上肢部パーツを表す概略構成図、図６は、上肢部パーツの正面図、図７は、上肢部パーツの平面図、図８は、パワーアシストスーツにおける制御ブロックを表す概略図である。
【００２０】
本実施例において、図１に示すように、パワーアシストスーツ１０は、使用者の下肢に装着可能な下肢部パーツ１１と、下肢部パーツ１１の上部に連結されて使用者の上肢に装着可能な上肢部パーツ１２とを有している。そして、下肢部パーツ１１は、使用者の腰に装着される腰パーツ１３と、肩に装着される肩パーツ１４と、脚に装着される脚パーツ１５Ａ，１５Ｂとを有している。また、パワーアシストスーツ１０は、下肢部パーツ１１（腰パーツ１３、肩パーツ１４、脚パーツ１５Ａ，１５Ｂ）を制御する下肢運動制御部１６と、電力を供給するバッテリ１７と、上肢部パーツ１２を制御する上肢運動制御部１８とを有している。
【００２１】
下肢部パーツ１１において、図２から図４に示すように、腰パーツ１３は、腰装着部２１と、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂと、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂとから構成されている。腰装着部２１は、Ｃ形リング形状をなし、使用者の腰の周囲に位置するように形成されている。また、腰パーツ１３は、上肢運動制御部１６とバッテリ１７がこの腰装着部２１に取付けられており、使用者の背中側に配置される。なお、下肢部パーツ１１にのみバッテリ１７を配置したが、上肢部パーツ１２にのみバッテリ１７を配置してもよいし、下肢部パーツ１１と上肢部パーツ１２の両方にバッテリ１７を配置してもよい。
【００２２】
大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂは、腰装着部２１の下方に連結されており、それぞれ使用者の左右の側部に配置されている。大腿駆動機構２２Ａは、脚パーツ１５Ａの後述する大腿装着部４１Ａを腰装着部２１に対して回動させることで、左脚の大腿の動作に応じて筋力を補助するものである。一方、大腿駆動機構２２Ｂは、脚パーツ１５Ｂの後述する大腿装着部４１Ｂを腰装着部２１に対して回動させることで、右脚の大腿の動作に応じて筋力を補助するものである。大腿制御部２３Ａ，２３Ｂは、大腿装着部４１Ａ，４１Ｂに取付けられており、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂの駆動制御を行う。この大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び大腿制御部２３Ａ，２３Ｂは、バッテリ１７から電力が供給される。
【００２３】
肩パーツ１４は、背装着部３１と、使用者の左右の肩に掛止するように配置される左肩装着部３２Ａ及び右肩装着部３２Ｂとから構成されている。この左肩装着部３２Ａ及び右肩装着部３２Ｂは、使用者の背中側に配置される背装着部３１によって腰パーツ１３の腰装着部２１に連結されている。
【００２４】
脚パーツ１５Ａ，１５Ｂは、左脚及び右脚に対応して配置されている。左脚に対応する脚パーツ１５Ａは、大腿装着部４１Ａと、下腿装着部４２Ａと、足装着部４３Ａと、下腿駆動機構４４Ａと、脚制御部４５Ａと、足センサ部４６Ａとから構成されている。
【００２５】
大腿装着部４１Ａは、使用者の左脚の大腿に沿って配置され、下腿装着部４２Ａは、使用者の左脚の下腿に沿って配置される。大腿装着部４１Ａの一端部は、腰パーツ１３の腰装着部２１に回動可能に連結されている。下腿装着部４２Ａの一端部は、大腿装着部４１Ａの他端部に回動可能に連結されており、下腿装着部４２Ａの他端部は、回動軸４７Ａにより足装着部４３Ａに回動可能に連結されている。また、足装着部４３Ａは、使用者の左足部（足首から下の部分）に装着される靴部として形成されている。
【００２６】
大腿装着部４１Ａは、一端部側に図示しないクラッチが設けられており、このクラッチを介して大腿駆動機構２２Ａに接続されている。また、下腿装着部４２Ａは、一端部側にクラッチが設けられており、このクラッチを介して下腿駆動機構４４Ａに接続されている。
【００２７】
下腿駆動機構４４Ａは、大腿装着部４１Ａの他端部に取付けられている。この下腿駆動機構４４Ａは、下腿駆動機構４４Ａを大腿装着部４１Ａに対して回動させることで、筋力を補助するものである。脚制御部４５Ａは、大腿装着部４１Ａに取付けられており、下腿駆動機構４４Ａの駆動制御を行う。また、足センサ部４６Ａは、床面からの荷重を検出するものである。この下腿駆動機構４４Ａと脚制御部４５Ａと足センサ部４６Ａは、バッテリ１７から電力が供給される。
【００２８】
一方、右脚に対応する脚パーツ１５Ｂは、左脚パーツ１５Ａと同様に、大腿装着部４１Ｂと、下腿装着部４２Ｂと、足装着部４３Ｂと、下腿駆動機構４４Ｂと、脚制御部４５Ｂと、足センサ部４６Ｂとから構成されている。
【００２９】
大腿装着部４１Ｂは、使用者の右脚の大腿に沿って配置され、下腿装着部４２Ｂは、使用者の右脚の下腿に沿って配置される。大腿装着部４１Ｂの一端部は、腰パーツ１３の腰装着部２１に回動可能に連結されている。下腿装着部４２Ｂの一端部は、大腿装着部４１Ｂの他端部に回動可能に連結されており、下腿装着部４２Ｂの他端部は、回動軸４７Ｂにより足装着部４３Ｂに回動可能に連結されている。また、足装着部４３Ｂは、使用者の右足部（足首から下の部分）に装着される靴部として形成されている。
【００３０】
大腿装着部４１Ｂは、一端部側に図示しないクラッチが設けられており、このクラッチを介して大腿駆動機構２２Ｂに接続している。また、下腿装着部４２Ｂは、一端部側にクラッチが設けられており、このクラッチを介して下腿駆動機構４４Ｂに接続されている。
【００３１】
下腿駆動機構４４Ｂは、大腿装着部４１Ｂの他端部に取付けられている。この下腿駆動機構４４Ｂは、下腿駆動機構４４Ｂを大腿装着部４１Ｂに対して回動させることで、筋力を補助するものである。脚制御部４５Ｂは、大腿装着部４１Ｂに取付けられており、下腿駆動機構４４Ｂの駆動制御を行う。足センサ部４６Ｂは、床面からの荷重を検出するものである。この下腿駆動機構４４Ｂと脚制御部４５Ｂと足センサ部４６Ｂは、バッテリ１７から電力が供給される。
【００３２】
なお、使用者に対する腰パーツ１３と肩パーツ１４と脚パーツ１５Ａ，１５Ｂの装着は、図示しないが、ラチェット式のロック装置を有する安全ベルトにより行い、安全ベルトにより腰回りと肩から腰への縦方向で固定する。パワーアシストスーツ１０の装着時には、ハンガーにかけておき、まず足先に装着し、次にハンガーにかけてあるパワースーツに体を預けるようにして装着する。パワーアシストスーツ１０の脱衣時には、基本的にその逆の手順だが、非常時は、解除ボタンを押してロック装置を解除する。
【００３３】
上肢部パーツ１２は、図５から図７に示すように、上肢運動制御部１８が取付けられている。そして、この上肢部パーツ１２は、下肢部パーツ１１の腰パーツ１３に連結される連結部５１と、連結部５１に鉛直方向に沿って設けられるレール部５２と、レール部５２に沿って移動自在なアーム部５３Ａ，５３Ｂと、上肢部駆動制御部５４から構成されている。この連結部５１は、腰パーツ１３の腰装着部２１に着脱自在となっている。
【００３４】
連結部５１は、腰パーツ１３の腰装着部２１に背後側から密着し、複数のボルト６１により固定されている。レール部５２は、連結部５１と一体に形成された支持板６２にガイドレール６３が鉛直方向に沿って固定されて構成されている。左右のアーム部５３Ａ，５３Ｂは、水平なフォーク部を有し、このアーム部５３Ａ，５３Ｂを連結する基部６４がガイドレール６３に沿って移動自在に支持されている。上肢部駆動制御部５４は、アーム部５３Ａ，５３Ｂをレール部５２に沿って移動可能である。
【００３５】
このように構成されたパワーアシストスーツ１０は、上肢部パーツ１２が下肢部パーツ１１に対して着脱自在となっている。即ち、上肢部パーツ１２は、連結部５１が腰パーツ１３の腰装着部２１に密着し、複数のボルト６１により固定されている。即ち、上肢部パーツ１２は、複数のボルト６１を弛緩することで、腰パーツ１３から取外すことができる。本実施例で、上肢部パーツ１２は、昇降自在な左右のアーム部５３Ａ，５３Ｂを有するものとしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、マニピュレータやロボットハンドなど、作業の種類に応じて適宜設定し、下肢部パーツ１１に装着することができる。
【００３６】
ここで、本実施例のパワーアシストスーツ１０における制御ブロックについて説明する。図８に示すように、下肢部パーツ１１は、下肢運動制御部１６、バッテリ１７、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ、脚制御部４５Ａ，４５Ｂ、足センサ部４６Ａ，４６Ｂが搭載されている。一方、上肢部パーツ１２は、上肢運動制御部１８、上肢部駆動制御部５４が搭載されている。
【００３７】
下肢運動制御部１６は、制御部（ＣＰＵ）７１と、ジャイロセンサ７２と、ロードセル（荷重検出器）７３と、通信インターフェース７４と、外部通信インターフェース７５と、電源部７６とを有している。ジャイロセンサ７２は、パワーアシストスーツ１０の向きを検出して制御部７１に出力する。ロードセル７３は、上肢部パーツ１２に作用する荷重を検出して制御部７１に出力する。通信インターフェース７４は、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ、脚制御部４５Ａ，４５Ｂ、足センサ部４６Ａ，４６Ｂの各通信インターフェース８３，８８と通信可能となっている。外部通信インターフェース７５は、外部の制御装置７７と通信可能となっている。電源部７６は、バッテリ１７に接続されており、制御部７１などに電力を供給する。
【００３８】
ロードセル（荷重検出器）７３は、下肢部パーツ１１と上肢部パーツ１２との連結部に配置されている。具体的に、上肢部パーツ１２は、下肢部パーツ１１における腰パーツ１３に対して着脱自在であり、上肢部パーツ１２は、連結部５１が腰パーツ１３の腰装着部２１に密着し、複数のボルト６１により固定されている。ロードセル７３は、上肢部パーツ１２の連結部５１が密着する腰パーツ１３の腰装着部２１に固定されている。そして、このロードセル７２は、ひずみゲージであって、腰装着部２１に作用する引張力や圧縮力を計測して電気信号に変換するものであり、この電気信号を制御部７１に出力する。
【００３９】
そのため、制御部７１は、電源部７６から電源の供給を受け、ジャイロセンサ７２やロードセル７３の検出結果を受け取り、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ及び脚制御部４５Ａ，４５Ｂに制御信号を出力する。また、制御部７１は、制御装置７７と通信することで、各種機器のメンテナンスを行う。
【００４０】
大腿制御部２３Ａは、大腿駆動機構２２Ａの駆動モータ８１と、制御部（ＣＰＵ）８２と、通信インターフェース８３と、電源部８４とを有している。制御部８２は、下肢運動制御部１６（制御部７１）から制御信号を通信インターフェース８３から受け、駆動モータ８１を駆動制御する。電源部８４は、バッテリ１７に接続されており、制御部８２などに電力を供給する。
【００４１】
なお、大腿制御部２３Ａは、大腿制御部２３Ｂ、脚制御部４５Ａ，４５Ｂとほぼ同様の構成であることから、大腿制御部２３Ｂ、脚制御部４５Ａ，４５Ｂについての説明は省略する。
【００４２】
足センサ部４６Ａは、各種センサ（足装着部４３Ａの荷重センサ、角度センサ）８６と、制御部（ＣＰＵ）８７と、通信インターフェース８８と、電源部８９とを有している。制御部８７は、各種センサ８６の検出結果を通信インターフェース８８から下肢運動制御部１６（制御部７１）に出力する。電源部８９は、バッテリ１７に接続されており、制御部８７などに電力を供給する。
【００４３】
なお、この足センサ部４６Ａは、足センサ部４６Ｂとほぼ同様の構成であることから、足センサ部４６Ｂについての説明は省略する。
【００４４】
上肢運動制御部１８は、制御部（ＣＰＵ）１０１と、通信インターフェース１０２と、電源部１０３とを有している。通信インターフェース１０２は、上肢部駆動制御部５４と通信可能となっている。電源部１０３は、バッテリ１７に接続可能であり、制御部１０１などに電力を供給する。上肢部駆動制御部５４は、アーム部５３Ａ，５３Ｂの駆動モータ９１と、制御部（ＣＰＵ）９２と、電源部９３と、操作スイッチ９４を有している。制御部９２は、上肢運動制御部１８（制御部１０１）または操作スイッチ９４から制御信号を受け、駆動モータ９１を駆動制御する。電源部９３は、バッテリ１７に接続されており、制御部９２などに電力を供給する。
【００４５】
また、上肢部パーツ１２は、下肢部パーツ１１に対して機械的に着脱自在に構成されると共に、電気的に着脱自在に構成されている。第１コネクタ８０は、バッテリ１７からの電源ケーブルが接続されると共に、下肢運動制御部１６（制御部７１）からの制御信号ケーブルが接続されている。第２コネクタ９０は、駆動モータ９１及び電源部９３からの電源ケーブルが接続されると共に、上肢運動制御部１８（制御部１０１）からの制御信号ケーブルが接続されている。各コネクタ８０，９０は、着脱自在となっており、接続することで上肢部パーツ１２側と下肢部パーツ１１側の電源ケーブル及び制御信号ケーブルが接続される。
【００４６】
パワーアシストスーツ１０における制御がこのように構成されていることから、下肢運動制御部１６にて、制御部７１は、ジャイロセンサ７２、ロードセル７３、足センサ部４６Ａ，４６Ｂの検出結果を受け取り、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ及び脚制御部４５Ａ，４５Ｂに制御信号を出力する。即ち、制御部７１は、検出した荷重に基づいて大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を設定し、これらを駆動制御する。
【００４７】
即ち、使用者がパワーアシストスーツ１０を装着し、各種の作業をすると、このときに発生する荷重が足装着部４３Ａ，４３Ｂに作用する。足センサ部４６Ａ，４６Ｂは、各種センサ８６がこのときに足装着部４３Ａ，４３Ｂに作用する荷重や角度を検出し、下肢運動制御部１６に出力する。下肢運動制御部１６は、足センサ部４６Ａ，４６Ｂからの検出結果に基づいて大腿装着部４１Ａ，４１Ｂ及び下腿装着部４２Ａ，４２Ｂへのアシスト力を設定し、所定のアシスト力が発生するように大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂを駆動する。
【００４８】
また、使用者がパワーアシストスーツ１０を装着し、左右のアーム部５３Ａ，５３Ｂが、例えば、重い荷物を持ち上げると、このときに発生する荷重が上肢部パーツ１２を介して下肢部パーツ１１に伝達される。下肢運動制御部１６は、ロードセル７３がこのときに下肢部パーツ１１に作用する荷重を検出し、このロードセル７３からの検出結果に基づいて大腿装着部４１Ａ，４１Ｂ及び下腿装着部４２Ａ，４２Ｂへのアシスト力を設定し、所定のアシスト力が発生するように大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂを駆動する。
【００４９】
また、下肢運動制御部１６は、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を増減する調整スイッチ７８が設けられている。この調整スイッチ７８は、左右のアーム部５３Ａ，５３Ｂが、例えば、重い荷物を持ち上げるとき、この荷物の重量を事前に把握し、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂが荷物に応じたアシスト力を発生できるように調整するものである。この場合、ロードセル７３の検出結果をキャンセルしてもよいし、ロードセル７３の検出結果に基づいて大腿装着部４１Ａ，４１Ｂ及び下腿装着部４２Ａ，４２Ｂへのアシスト力を再調整してもよい。
【００５０】
一方、上肢運動制御部１８にて、制御部１０１は、操作スイッチ９４から制御信号を受け、上肢部駆動制御部５４の駆動モータ９１を駆動制御する。
【００５１】
なお、本発明の第１駆動機構は、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ、下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂにより構成され、第１制御部は、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ、脚制御部４５Ａ，４５Ｂにより構成され、また、第２駆動機構は、アーム部５３Ａ，５３Ｂなどにより構成され、第２制御部は、上肢部駆動制御部５４により構成される。
【００５２】
このように本実施例のパワーアシストスーツ１０にあっては、使用者の下肢に装着可能であると共に筋力を補助する大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂを有する下肢部パーツ１１と、下肢部パーツ１１に着脱自在に連結されて使用者の上肢に装着可能な上肢部パーツ１２とを設けている。
【００５３】
従って、下肢部パーツ１１に対して上肢部パーツ１２が着脱自在に連結されることで、作業の種類に応じて最適な機能を有する上肢部パーツ１２を選択し、下肢部パーツ１１に装着することができ、多種多様な作業に対応可能とすることで拡張性及び保守性を向上することができる。
【００５４】
本実施例のパワーアシストスーツ１０では、下肢部パーツ１１にて、大腿制御部２３Ａ，２３Ｂ及び脚制御部４５Ａ，４５Ｂは、それぞれ独立した制御部８２を有し、下肢運動制御部１６は、各制御部８２に制御信号を出力して制御可能としている。また、上肢部パーツ１２にて、上肢部駆動制御部５４は、独立した制御部９２を有し、上肢運動制御部１８は、制御部９２に制御信号を出力して制御可能としている。従って、下肢部パーツ１１及び上肢部パーツ１２が独立して制御部８２，９２を有していることから、下肢部パーツ１１に対して上肢部パーツ１２を交換しても、制御系の構築が可能となり、下肢部パーツ１１側に配置された下肢運動制御部１６により各制御部８２を介して大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂを適正に制御することができ、上肢部パーツ１２側に配置された上肢運動制御部１８により各制御部９２を介してアーム部５３Ａ，５３Ｂを適正に制御することができる。
【００５５】
即ち、下肢部パーツ１１及び上肢部パーツ１２は、電源供給系、制御信号系、シリアル通信系などをそれぞれ独立して構成していることから、機器や回線が多重化されたものとなる。そのため、上肢部パーツ１２を別のものに交換しても、コネクタ８０，９０による接続だけで、下肢部パーツ１１と上肢部パーツ１２を電気的に接続することができ、システム全体の信頼性を向上することができる。
【００５６】
本実施例のパワーアシストスーツ１０では、上肢部パーツ１２に作用する荷重を検出するロードセル７３と、ロードセル７３の検出結果に基づいて大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を調整する下肢運動制御部１６とを設けている。従って、下肢部パーツ１１に上肢部パーツ１２を取付けたとき、上肢部パーツ１２の重量が下肢部パーツ１１に荷重として作用するため、ロードセル７３は上肢部パーツ１２に作用する荷重を検出し、下肢運動制御部１６の制御部７１は、ロードセル７３の検出結果に基づいて大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによる下肢部パーツ１１のアシスト力を調整する。
【００５７】
続いて、上肢部パーツ１２に荷重が作用すると、ロードセル７３はこの上肢部パーツ１２に作用する荷重を検出し、下肢運動制御部１６の制御部７１は、ロードセル７３の検出結果に基づいて大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによる下肢部パーツ１１のアシスト力を調整する。そのため、使用者は、上肢部パーツ１２の重量や上肢部パーツ１２に作用した荷重を受け止める必要はなく、下肢部パーツ１１のアシスト力が増加して上肢部パーツ１２に作用した荷重を受け止めることとなる。その結果、使用者に対する負担を軽減して適正にアシスト力を調整することができる。
【００５８】
本実施例のパワーアシストスーツでは、ロードセル７３を上肢部パーツ１２と下肢部パーツ１１との連結部に配置している。具体的に、上肢部パーツ１２が下肢部パーツ１１に対して着脱自在であり、ロードセル７３を下肢部パーツ１１側の腰パーツ１３に設けている。従って、ロードセル７３は、上肢部パーツ１２に作用する荷重を高精度に検出することができ、また、下肢部パーツ１１に対して上肢部パーツ１２を交換しても、いずれの上肢部パーツであっても、この上肢部パーツに作用する荷重を高精度に検出することができる。
【００５９】
本実施例のパワーアシストスーツでは、大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を増減する調整スイッチ７８を設けている。従って、調整スイッチ７８により事前に大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を調整することができ、使用者は、上肢部パーツ１２に作用した荷重を受け止める必要はなく、使用者に対する負担を軽減して適正にアシスト力を調整することができる。
【００６０】
なお、上述した実施例では、上肢部パーツ１２に作用する荷重を検出するロードセル７３を設けたり、アシスト力を増減する調整スイッチ７８を設けたりしたが、足センサ部４６Ａ，４６Ｂの検出結果だけで大腿駆動機構２２Ａ，２２Ｂ及び下腿駆動機構４４Ａ，４４Ｂによるアシスト力を調整してもよい。
【００６１】
また、上述した実施例では、パワーアシストスーツ１０を腰パーツ１３と肩パーツ１４と脚パーツ１５Ａ，１５Ｂとから構成したが、脚パーツ１５Ａ，１５Ｂだけとしてもよく、更に、腕パーツなどを追加して構成してもよい。即ち、本発明のパワーアシストスーツは、実施例で説明したパワーアシストスーツ１０の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１０  パワーアシストスーツ
１１  下肢部パーツ
１２  上肢部パーツ
１３  腰パーツ
１４  肩パーツ
１５Ａ，１５Ｂ  脚パーツ
１６  下肢運動制御部（第１制御装置）
１７  バッテリ
１８  上肢運動制御部（第２制御装置）
２１  腰装着部
２２Ａ，２２Ｂ  大腿駆動機構（第１駆動機構）
２３Ａ，２３Ｂ  大腿制御部（第１制御部）
３１  背装着部
３２Ａ  左肩装着部
３２Ｂ  右肩装着部
４１Ａ，４１Ｂ  大腿装着部
４２Ａ，４２Ｂ  下腿装着部
４３Ａ，４３Ｂ  足装着部
４４Ａ，４４Ｂ  下腿駆動機構（第１駆動機構）
４５Ａ，４５Ｂ  脚制御部（第１制御部）
４６Ａ，４６Ｂ  足センサ部
５１  連結部
５２  レール部
５３Ａ，５３Ｂ  アーム部（第２駆動機構）
５４  上肢部駆動制御部（第２制御部）
７１，１０１  制御部
７３  ロードセル（荷重検出器）
７８  調整スイッチ
８０  第１コネクタ
８１  駆動モータ
８２  制御部
８６  センサ
８７  制御部
９０  第２コネクタ
９１  駆動モータ
９２  制御部
【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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