(57)【要約】【課題】歩行をアシストする歩行補助装置において装着の容易化を図る。【解決手段】本発明は、ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、膝関節に駆動力を加えることで、上腿リンクと下腿リンクを回動させる第１アクチュエータと、股関節に駆動力を加えることで、腰リンクと上腿リンクを回動させる第２アクチュエータを備え、第２アクチュエータに駆動力を加えることで、腰リンクが所定方向を向くように腰リンクを回動させる装着処理を実行可能とすることを特徴とする。【選択図】図４
2013208343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
腰リンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記腰リンクは、ユーザーの左右側方に位置する把持部を備え、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部外側に位置し、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
前記第２アクチュエータに駆動力を加えることで、前記腰リンクが所定方向を向くように前記腰リンクを回動させる装着処理を実行可能とすることを特徴とする
歩行補助装置。
【請求項２】
前記腰リンクには、重力方向を検知可能な加速度センサが設置され、
前記装着処理は、前記加速度センサが検知した重力方向に基づいて、前記腰リンクが所定方向を向くように前記腰リンクを回動させることを特徴とする
請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸ばす、もしくは縮めることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
前記把持部は、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段を有し、
前記制御部は、前記把持検出手段において左右両方が把持状態であることを検出したことを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする
請求項３に記載の歩行補助装置。
【請求項５】
前記把持部は、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
前記制御部は、前記動作手段の指示に基づいて、前記装着処理を実行することを特徴とする
請求項３または請求項４に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させる第３アクチュエータを備え、
前記装着処理は、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動させることを特徴とする
請求項３から請求項５の何れか１項に記載の歩行補助装置。
【請求項７】
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理は、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記腰リ
ンク１を移動させることを特徴とする
請求項６に記載の歩行補助装置。
【請求項８】
ユーザーの腰に装着可能な上パーツを備え、
前記上パーツと前記腰パーツとを連結することで前記歩行補助装置を装着することを特徴とする
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーが歩行を行う際、脚部にアシスト力を付与することで補助する歩行補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザーの体に装着して、ユーザーの脚部の可動部に対してアシスト力を付与する歩行補助装置が開発されている。このような歩行補助装置では、高齢者や身障者の歩行を補助する装置として利用されることが期待されている。また高齢者などに限らず、宅配業者など重い荷物を運ぶユーザーに対する補助装置としても利用することで、作業における身体的負担を軽減することが期待されている。
【０００３】
このような歩行補助装置として特許文献１には、生態信号検出手段が検出した筋電位信号に基づいて、モータなどのアクチュエーターを駆動することで、装着者の意志によってアシスト力を付与する動作補助装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、膝関節に加えるトルクの反転タイミングをユーザーの歩行に歩行動作に適応させることで、歩行アシストに対する違和感を抑える歩行補助装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に開示される歩行補助装置は、ユーザーの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加えることで歩行を補助するものである。一方、特許文献３には、ユーザーが跨ぐ形態で利用する歩行補助装置が開示されている。この歩行補助装置は、ユーザーが跨いで着座する着座部材を押し上げることで、装着を容易にする装着アシスト制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５０５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４８６３８号公報
【特許文献３】特許第４８７２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
歩行補助装置は、歩行アシストするため各種部材には強度が必要とされること、また、アシスト力を加えるため、モータなどのアクチュエータ、バッテリーを搭載する必要があることなどを理由にその重量が大きくなることが予想される。その一方、歩行補助装置を利用するユーザーは、高齢、脚部に疾患を有するなど、歩行補助装置を着脱する際、困難を有する者であることが予想される。
【０００８】
特許文献１、特許文献２に開示されるユーザの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加える形態の歩行補助装置では、両脚に歩行補助装置を装着する必要があり、自力で行うことが困難であり、場合によっては他人の助けが必要とされる。このような形態の歩行補助装置に対しても、その着脱を容易にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補
助装置において、
腰リンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記腰リンクは、ユーザーの左右側方に位置する把持部を備え、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部外側に位置し、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
前記第２アクチュエータに駆動力を加えることで、前記腰リンクが所定方向を向くように前記腰リンクを回動させる装着処理を実行可能とすることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記腰リンクには、重力方向を検知可能な加速度センサが設置され、
前記装着処理は、前記加速度センサが検知した重力方向に基づいて、前記腰リンクが所定方向を向くように前記腰リンクを回動させることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸ばす、もしくは縮めることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記把持部は、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段を有し、
前記制御部は、前記把持検出手段において左右両方が把持状態であることを検出したことを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記把持部は、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
前記制御部は、前記装着動作手段の指示に基づいて、前記装着処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明に係る歩行補助装置は、
前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させる第３アクチュエータを備え、
前記装着処理は、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動させることを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理は、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記腰リンク１を移動させることを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの腰に装着可能な上パーツを備え、
前記上パーツと前記腰パーツとを連結することで前記歩行補助装置を装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る歩行補助装置は、歩行補助装置の腰リンクの左右側方に把持部を設けたことで、歩行補助装置の装着を容易にしている。歩行補助装置の装着を行う際、把持部が設けられた腰リンクが所定方向を向くように腰リンクを回動させることで、歩行補助装置の重心位置の移動を抑えるとともに、腰リンクに設けられた把持部を把持しやすい位置に維持し、装着を容易なものとしている。
【００１８】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、重力方向を検知可能な加速度センサを腰リンクに設け、加速度センサが検知した重力方向に基づいて、腰リンクの方向を制御することで、歩行補助装置を傾斜した場所で装着する場合にも、安定した装着を実現することが可能となる。
【００１９】
さらに本発明に係る歩行補助装置の装着処理において、第１アクチュエータに駆動力を加えることで、脚パーツを伸ばす、あるいは、縮めることで、歩行補助装置を装着あるいは取り外す際、歩行補助装置の重量によるユーザーの負荷を減らすことが可能となる。
【００２０】
さらに本発明に係る歩行補助装置は、把持部に設けられた把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき装着処理を実行可能とすることで安全性の向上が図られる。
【００２１】
さらに足関節に駆動力を加える第３アクチュエータを設け、装着処理にて使用することで、腰リンクを適切な位置に保ちつつ上昇させることが可能となる。また、足関節を回動自在とした場合、足関節の自由な回動により歩行補助装置が転倒することが考えられるが、第３アクチュエータに駆動力を加えることでこのような転倒が抑制される。
【００２２】
さらに動作指示手段において、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて腰リンクを移動させることで、装着処理の際、腰リンクを所望の位置に移動させることが可能となる。
【００２３】
さらにユーザーの腰部に装着可能な上パーツを設け、上パーツと腰リンクの連結により、歩行補助装置を装着することで、装着の容易化を図ることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の正面図（装着前）
【図２】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の側面図（装着前）
【図３】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図５】本発明の実施形態に係る把持部の側面図
【図６】本発明の実施形態に係る把持部の詳細を示す側面図
【図７】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図８】本発明の実施形態に係る装着処理を示すフロー図
【図９】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の正面図（装着時）
【図１０】本発明の他の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図１１】本発明の他の実施形態に係る上パーツと下パーツの連結の様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１、図２は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置における歩行補助装置１の構成を
示す図である。図１は歩行補助装置１の正面図であり、図２は歩行補助装置１の左側面図であり、両図ともユーザーが装着する前の状態が示されている。
【００２６】
この実施形態の歩行補助装置１は、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌ、左右脚パーツ１９Ｒ、Ｌを接続する腰リンク１１、把持部１８Ｒ、Ｌ、制御部３０を備えて構成される。左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌによってユーザーの脚部にアシスト力を加えることで歩行を補助する。以下、脚パーツ１９Ｒ、Ｌなど各種構成について説明を行うが、左右の構成は略同じであるため、添え字のＲ、Ｌを省略して説明を行う。
【００２７】
脚パーツ１９は、図の上から順に、股関節１２、上腿リンク１３、膝関節１４、下腿リンク１５、足関節１６、足リンク１７を備えて構成されている。なお、本明細書中、「足」は足首よりも先の部分を意味する用語として、また「脚」は上腿部、下腿部、足部などを含む用語として使い分けている。
【００２８】
腰リンク１１は、歩行補助装置を装着した際、ユーザーの腰部の側面から後方にわたって位置する。腰リンク１１をベルトなどの固定具を用いてユーザーの腰部に固定することで、歩行補助装置の装着が行われる。
【００２９】
股関節１２は、腰リンク１１と上腿リンク１３を回動可能に接続する。股関節１２の回動方向は、歩行を行う時の回動（図２の紙面上での回動）に加え、左右の回動（図１の紙面上での回動）を加えることとしてもよい。膝関節１４は、上腿リンク１３と下腿リンク１５を回動可能に接続する。膝関節１４は、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。足関節１６は、下腿リンク１５と足リンク１７を回動可能に接続する。この足関節１６も、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。
【００３０】
図３には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成が示されている。本実施形態の歩行補助装置は、ユーザーの体躯に固定して用いられる形態であって、左右の股関節１２に設けられた第１アクチュエータ５１、股関節１２に設けられた第２アクチュエータ、足関節１６に設けられた第３アクチュエータ５３にアシスト力を加えることで歩行を補助している。なお、この第３アクチュエータは、ユーザーの歩行をアシストする際、アシスト力を加えずに、ユーザーの足の動きに追従して自在に回動可能としてもよい。
【００３１】
主な制御構成としては、歩行補助装置全体を統括制御する制御ＥＣＵ１０１、左右の膝関節１４に設けられた第１アクチュエータ５１、第１角度検出センサ６１、左右の股関節１２に設けられた第２アクチュエータ５２、第２角度検出センサ６２、左右の足関節１６に設けられた第３アクチュエータ５３、第３角度検出センサ６３、左右の足裏センサ６４、歩行の際の外界の情報などを取得するための各種センサ、動作状態など指示可能とする入力手段を備えて構成されている。
【００３２】
第１アクチュエーター５１は、膝関節１４に対してアシスト力を加えることで、上腿リンク１３に対して下腿リンク１５を回動させ、主として装着したユーザーの下腿部に対する動作補助を行う。第２アクチュエーター５２は、股関節１２に対してアシスト力を加えることで、腰リンク１１に対して上腿リンク１３を回動させ、主として装着したユーザーの上腿部に対する動作補助を行う。第３アクチュエーター５２は、足関節１６に対してアシスト力を加えることで、下腿リンク１５に対して足リンク１７を回動させ、主として装着したユーザーの足部に対する動作補助を行う。
【００３３】
足リンク１７は、ユーザーの足部を固定可能な部材であって、例えば、靴のような構造を有し、ユーザーが履くことでユーザーの足部と固定される。
【００３４】
また、脚パーツ１９には、ユーザーの脚部の状態を検出するための各種センサが設けられている。本実施形態では、膝関節１４に設けられ、上腿リンク１３と下腿リンク１５が形成する角度を検出する第１角度検出センサ６１と、股関節１２に設けられ、腰リンク１１と上腿リンク１３が形成する角度を検出する第２角度検出センサ６２、そして、足関節１６に設けられ、下腿リンク１５と足リンク１７が形成する角度を検出する第３角度検出センサ６３が設けられている。これら第１〜第３角度検出センサ６１〜６３による検出角度は、制御ＥＣＵ１０１に送信される。制御ＥＣＵ１０１は、受信した検出角度に基づいて体躯の動きを予測し、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような第１〜第３角度検出センサ６１〜６３以外に、ユーザーの筋電位を計測するセンサを使用することとしてもよい。
【００３５】
さらに足リンク１７には、足裏センサ６４が設けられている。この足裏センサ６４は、足の裏が地面についた立脚状態であるか、地面から浮いた遊脚状態を検知することが可能である。足裏センサ６４は、さらに、足裏の荷重分布などを取得することとしてもよい。この足裏センサ６４を使用することで、足リンク１７の装着状態を判別することも可能である。
【００３６】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置を装着したユーザーの周囲を検出する各種センサが設けられている。各種センサとしては、ユーザーの前方、後方の様子をそれぞれ撮影する前方カメラ６５、後方カメラ６６、衛星からのＧＰＳ信号を受信し、歩行位置を検出するとともに、地図情報を参照することでユーザーを目的地に導くナビモジュール６７、インターネットなどの通信網に接続し、各種情報を取得する無線モジュール６８等である。この他、ユーザーから障害物までの距離を計測する測距センサを設けることとしてもよい。このような測距センサは、２つのカメラを使用して外界を立体的に撮像することで実現することも可能であり、前方カメラ６５、後方カメラ６６と兼用することも可能である。
【００３７】
また、本実施形態では腰リンク６９における重力方向を検知可能な加速度センサ６９が設けられている。この加速度センサ６９は、歩行アシストを行う際は、ユーザーの歩行方向などの各種状態を検出するセンサとして機能する。一方、歩行補助装置１を装着する際には、重力方向を検知し、腰リンク６９を適切な方向に向かせるセンサとして機能する。
【００３８】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力手段が設けられている。本実施形態では、左右の把持部１８Ｒ、Ｌのそれぞれに対して把持検出手段８１Ｒ、Ｌが設けられている。また、左右の把持部１８Ｒ、Ｌのどちらか一方、あるいは、両方に動作指示手段８２が設けられている。この動作指示手段８２は、歩行補助装置１を装着する、あるいは、取り外す際、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加える指示を入力するためのユーザーインターフェイスである。第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加えることで、脚パーツ１９を伸ばし、歩行補助装置１を適切な装着位置に位置させることが可能となる。また、脚パーツ１９を縮めることで歩行補助装置１を容易に取り外すことが可能となる。
【００３９】
入力手段には、この他、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力部８３が設けられている。この入力部８３は、スイッチなどの各種ユーザーインターフェイスによって構成されており、歩行補助装置の電源のオン／オフや、歩行アシスト処理、装着処理の実行などを指示、あるいは、設定することが可能である。
【００４０】
以上、本実施形態では、歩行補助装置に対して、このような各種センサーを設けたことで、安全な歩行補助を行うことのみならず、目的地までのルート案内や、各種情報をユーザーに提供することが可能となる。なお、各種情報の確認は、制御ＥＣＵ１０１に接続さ
れるスピーカ、ディスプレイなどの告知手段を用いて音声、画像出力することとしてもよい。
【００４１】
では、本実施形態の歩行補助装置の装着について図を用いて説明する。図４は、歩行補助装置の装着の一形態を示した図である。ユーザーは、図４（Ａ）、（Ｂ）の順で歩行補助装置を装着する。本実施形態では装着時、膝関節１４、股関節１２、足関節１６に対して第１〜第３アクチュエータ５１〜５３により駆動力を付加することで、脚パーツ１９を伸張させることとしている。
【００４２】
歩行補助装置を装着するに際し、ユーザーは、左右の把持部１８Ｒ、Ｌを握り、把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた動作指示手段８２に対して動作指示を与える。図５は、左右の把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた把持検出手段８１と動作指示手段８２を兼用する感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌの配置の様子が示されている。これら感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌを操作することで、腰リンク１１を昇降させ、歩行補助装置の装着もしくは取り外しを行うことが可能となっている。
【００４３】
本実施形態では、感圧センサ８１３Ｒ、８１４Ｒの少なくとも一方が把持を検出することで左の把持部１８Ｒの把持状態を判定される。そして、感圧センサ８１３Ｌ、８１４Ｌの少なくとも一方が把持を検出することで右の把持部１８Ｒの把持状態が判定される。このように、各感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌは把持検出手段としての機能を有している。
【００４４】
装着処理を行う場合、ユーザーは、把持部１８Ｒ、Ｌを上方に持ち上げることで持ち上げ操作の指示が判定される。下方に設けられた感圧センサ８１４Ｒ、８１４Ｌが検出する圧力値が、上方に設けられた感圧センサ８１３Ｒ、８１３Ｌが検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち上げ操作の指示と判定する。また、取り外し処理を行う場合、把持部１８Ｒ、Ｌを下方に持ち下げることで持ち下げ操作の指示が判定される。上方に設けられた感圧センサ８１３Ｒ、８１３Ｌが検出する圧力値が、下方に設けられた感圧センサ８１４Ｒ、８１４Ｌが検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち下げ操作の指示と判定する。このように本実施形態の感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌは、動作指示手段としての機能を有している。
【００４５】
このような感圧センサ８１３、８１４を使用する場合、ユーザーによる圧力付与方向を検知することとしてもよい。図６には、感圧センサ８１４による圧力付与方向検出の様子が示されている。この感圧センサ８１４Ｒは複数方向の歪みを検出可能なロードセル８１６Ｒを備えている。ユーザーは、操作部８１５Ｒを操作することでロードセル８１６に歪みを与える。ロードセル８１６は、発生した歪みの大きさ、方向を検出することで、付与された圧力の大きさに加えて圧力付与方向を検出することが可能となっている。図では付与された圧力付与方向の例が矢印で示されている。
【００４６】
このように検出された圧力付与方向を装着処理、あるいは、取り外し処理に使用することとしてもよい。図７には、圧力付与方向を利用した装着処理の様子が示されている。本実施形態では、把持部１８Ｒの持ち上げで検出された圧力付与方向に基づいて、腰リンク１１の移動位置を調整することとしている。従って、ユーザーは、把持部１８の方向操作によって、腰リンク１１を所望の位置に移動させることが可能となる。特に、ユーザーの前方向あるいは後ろ方向に位置調整が可能であり、ユーザーは適切な装着位置に腰リンク１１を移動させることが可能となる。
【００４７】
ところで、本実施形態の歩行補助装置は、その構成上、装着時に歩行補助装置１が不安定となることが考えられる。本実施形態の歩行補助装置１は、ユーザーの腰部の後方に腰
リンク１１を位置決めする必要があるため、装着時、歩行補助装置１の重心が後側に位置しやすい状態となる。これは、圧力付与方向を利用して腰リンク１１の移動調整を行った場合には顕著となる。
【００４８】
図７（Ｃ１）には、股関節１２を回動させずに、腰リンク１１を上昇させたときの形態が示されている。腰リンク１１は、圧力検知方向に従って移動することとなるが、腰リンク１１の位置がユーザーの腰部付近に近づくと、把持部１８に対する圧力検知方向は後傾することとなる。そのため、腰リンク１１も後に傾き、歩行補助装置１の重心位置はユーザーの後方に移動することとなる。このような歩行補助装置１の重心位置の移動は、ユーザーにとってバランスが悪く、最悪の場合、転倒することもある。また、腰リンク１１の後傾は、把持部１８も後に傾かせることとなり、ユーザーにとって把持しにくい状態となる。
【００４９】
本実施形態では、このような状況を鑑み、装着処理を行う際、腰リンク１１が所定方向を向くように回動させることで、歩行補助装置１の重心を維持するとともに、把持部１８を把持しやすい状態としている。また、装着処理における腰リンク１１の回動は、歩行アシスト処理で使用する第２アクチュエータが兼用される。
【００５０】
図７（Ｃ２）は、装着処理において、腰リンク１１を回動させ、腰リンク１１が所定の方向（水平方向）を向くようにした形態が示されている。このように、腰リンク１１を水平状態に保つことで、歩行補助装置１の重心移動を抑えると共に、把持部１８を把持しやすい位置に維持することが可能となる。
【００５１】
図８には本実施形態における装着処理が示されている。まず、ユーザーは歩行補助装置１を装着するため、左右の足リンク１７を足部に固定する。歩行補助装置を装着するときは、入力部８３からの入力により装着処理の開始が指示される。この装着処理の開始は、ユーザーが足部に足リンク１７を装着していることを条件として開始することとしてもよい。その場合、足裏センサ６４の検出結果に基づいて、ユーザーが足リンク１７を装着していることが判定される。
【００５２】
装着処理が開始されると、左右の把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌの出力される情報を取得する（Ｓ１０１）。本実施形態では、把持部１８の把持状態に加え、把持部１８に対する圧力付与方向が取得される。取得した情報に基づいて、把持部１８Ｒ、Ｌがユーザーにより把持されているかの確認が行われる。（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。左右両方の把持部１８Ｒ、Ｌが把持されていることを条件（Ｓ１０２、Ｓ１０３：共にＹｅｓ）として、腰リンク１１を圧力付与方向に上昇させる（Ｓ１０４）。このように本実施形態では、ユーザーが左右両方の把持部１８Ｒ、１８Ｌを把持していることを条件として、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を駆動させ、腰リンク１１を移動させている。したがって、ユーザーが何らかの事情で、把持部１８Ｒ、Ｌを離したときには、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３は停止することとなり、装着時あるいは取り外し時の安全性が図られている。
【００５３】
Ｓ１０４では、Ｓ１０１で取得した感圧センサ８１３、８１４からの圧力付与方向に基づいて、腰リンク１１を移動させる。腰リンク１１の移動は、主に膝関節１４と足関節１６を第１、第３アクチュエータ５１、５３で回動させることで実行される。腰リンク１１の移動に伴い、腰リンク１１に対する重力方向が加速度センサ６９で検出される（Ｓ１０５）。Ｓ１０６では、加速度センサ６９の出力に基づいて、腰リンク１１が水平状態にあるか否かが判定される。腰リンク１１が水平状態に無い場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）には、腰リンク１１が前傾状態であるか（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、後傾状態にあるか（Ｓ１０７：Ｎｏ）が判定される。腰リンク１１が前傾状態の場合、第２アクチュエータ５２を駆動して
、腰リンク１１を後方向へ回動させる（Ｓ１０８）。一方、腰リンク１１が後傾状態の場合、第２アクチュエータ５２を駆動して、腰リンク１１を後方向へ回動させる（Ｓ１０９）。
【００５４】
以上のＳ１０１〜Ｓ１０９の処理を、腰リンク１１が所定位置に上昇するまで繰り返すことで、腰リンク１１を水平方向に保ちつつ上昇させ、歩行補助装置１を装着することが可能となる。本実施形態では、加速度センサ６９を使用することで、歩行補助装置１が傾斜面上に設置された場合においても、腰リンク１１を所定方向に向かせることが可能となっている。腰リンク１１の回動は、このように加速度センサ６９を使用しない形態も考えられる。すなわち、足関節１６と膝関節１４の回動に伴い、腰リンク１１がどのような方向を向いているかを判定することが可能である。腰リンク１１の上昇に伴い、これら足関節１６、膝関節１４の回動角度に基づいて、腰リンク１１の方向を判定し、股関節１１を回動させることで、腰リンク１１を所定方向に向かせることが可能である。
【００５５】
また、本実施形態では、第１、第３アクチュエータ５１、５３を駆動して、腰リンク１１を上昇させる構成としているが、腰リンク１１の上昇は、ユーザーが自力で持ち上げることで行うこととしてもよい。その際、膝関節１４と足関節１６は回動自在とされる。あるいは、第１アクチュエータ５１のみを駆動して、脚パーツ１９を伸張させることとしてもよい。その際、足関節１６は回動自在とし、ユーザーは手動で、腰リンク１１の前後位置を調整することが可能である。何れの場合においても、第２アクチュエータ５２の駆動により、腰リンク１１は所定の方向を向くように保たれる。
【００５６】
図９には、図７（Ｃ２）の状態の正面図が示されている。本実施形態では、腰リンク１１は、ユーザーの後腰回りにしか位置していないため、腰リンク１１とユーザーの腰部は、ベルトなどの固定具で固定することで装着が完了する。このような歩行補助装置の装着状態において、第１、第２アクチュエータ５１、５２にアシスト力を付加することで、ユーザーが歩行する際、脚部の持ち上げ負担などを軽減する歩行アシスト処理を行うことが可能となる。
【００５７】
以上、本実施形態では、歩行補助装置の腰リンク１１の左右側方に把持部１８を設けたことで、歩行補助装置の装着、あるいは、取り外しを容易にしている。その際、把持部１８が設けられた腰リンク１１を所定方向に保つことで、把持部１８を把持しやすい位置に維持することを可能としている。また、腰リンク１１が所定方向を保つことで、装着時、歩行補助装置１の重心移動を抑え、歩行補助装置１の装着を容易にしている。
【００５８】
また、歩行補助装置を上パーツ２０と下パーツ１０に分割することで、装着の容易化を図ることも可能である。図１０には歩行補助装置１を分割した際の装着の様子が示されている。
【００５９】
図１０（Ａ）に示されるように、ユーザーは、腰部に上パーツ２０を予め装着している。本実施形態では、歩行補助装置の着脱を容易にするため、上パーツ２０には、他の構成を設けることなく軽量化が図られている。このような形態以外に、制御部などの一部構成を上パーツ２０に設けることで、歩行補助装置の重量を分散させることも考えられる。その際、ユーザーが各種設定などを行う入力部８１を上パーツ２０に設けることで操作を容易とすることも可能である。上パーツ２０に設けられた操作部８１と、下パーツ１０に設けられた制御部３０などは無線通信で情報の送受信を行うととしてもよい。
【００６０】
まず、ユーザーは下パーツ１０を装着するため、左右の足リンク１７を足部に固定する。歩行補助装置を装着する時には、入力部８１からの入力により装着モードに切り替えることとしてもよい。この装着モードでは、前述したように第１、第２アクチュエータ５１
、５２に駆動力が付加されていない状態となる。なお、この装着モードへの切り替えは、足裏センサ６４の検出結果に基づき、ユーザーが足リンク１７を装着しているときにのみ許可することとしてもよい。
【００６１】
図１０（Ｂ）には、ユーザーが左右両方の把持部１８を把持して、持ち上げる時の様子が示されている。前述した実施形態と同様、把持部１８に設けられた把持検出手段による把持検出結果、並びに、動作指示手段の指示に基づいて腰リンク１１の上昇が実行される。ユーザーはさらに腰リンク１１を上昇させ、上パーツ２０と腰パーツ１１を連結する。図１０（Ｃ）には、上パーツ２０と腰パーツ１１を連結した状態が示されている。腰パーツ１１が上パーツ２０と連結されることで、下パーツ１０全体が上パーツ２０と連結され、歩行補助装置は装着された状態となる。
【００６２】
このように本実施形態では、上パーツ１０が予めユーザーの腰部に固定されているため、上パーツ１０と腰リンク１１の連結のみで歩行補助装置の装着が完了する。したがって、前述した実施形態のように、腰リンク１１を上昇させた後、腰リンク１１と腰部を固定具などで固定する必要が無い。
【００６３】
図１１には、上パーツ２０と腰パーツ１１の連結の様子が示されている。図１１は、図１０（Ｃ）に示される装着時の図におけるＡ−Ａ間の上面図となっている。上パーツ２０は、ユーザーの体躯（腰部分）の周囲に固定部２１を介して取り付けられている。また、上パーツ２０の左右側方には、凹部からなる被連結部２２が設けられている。一方、腰リンク１１には、連結部１１２が設けられている。この連結部１１２は、図中、左右方向に摺動することで、上パーツ２０の被連結部２２と勘合し、上パーツ２０と腰リンク１１を連結する。その際、連結部１１２には、歩行補助装置び脱落を防止するロック機構を設けることが好ましい。制御ＥＣＵ１０１は、連結確認部６９の出力により、腰リンク１１と上パーツ２０の連結状態を確認する。腰リンク１１と上パーツ２０が連結されていることを条件として、歩行アシスト処理を実行することで、歩行アシスト処理中に歩行補助装置が脱落することを防ぐことが可能となる。
【００６４】
歩行補助装置を取り外す際は、上パーツ２０と腰リンク１１の連結を解除することで実行される。ロック機構が設けられている場合には、ロック機構を解除した上で、被連結部２２と連結部１１２の連結状態を解除することで、上パーツ２０から腰リンク１１が取り外される。その後、把持部１８に設けられた動作指示手段を操作することで、腰リンク１１を下降させ、歩行補助装置１が取り外しが行われる。
【００６５】
本実施形態の装着処理においても、第１、第３アクチュエータ５１、５３の両方を駆動してもよいし、第１アクチュエータ５１を駆動し、足関節１６を回動自在としておくこととしてもよい。その場合、ユーザーは、下パーツ１０の伸張方向を手動で調整することとなる。あるいは、足関節１６、股関節１６の両方を回動自在とし、自力で持ち上げることとしてもよい。
【００６６】
なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１…歩行補助装置
１０…下パーツ
１１…腰リンク
１１２Ｒ、Ｌ…連結部
１２Ｒ、Ｌ…股関節
１３Ｒ、Ｌ…上腿リンク
１４Ｒ、Ｌ…膝関節
１５Ｒ、Ｌ…下腿リンク
１６Ｒ、Ｌ…足関節
１７Ｒ、Ｌ…足リンク
１８Ｒ、Ｌ…把持部
１９Ｒ、Ｌ…脚パーツ
２０Ｒ、Ｌ…上パーツ
２１…固定部
２２Ｒ、Ｌ…被連結部
５１Ｒ、Ｌ…第１アクチュエータ
５２Ｒ、Ｌ…第２アクチュエータ
５３Ｒ、Ｌ…第３アクチュエータ
６１Ｒ、Ｌ…第１角度検出センサ
６２Ｒ、Ｌ…第２角度検出センサ
６３Ｒ、Ｌ…第３角度検出センサ
６４Ｒ、Ｌ…足裏センサ
６５…前方カメラ
６６…後方カメラ
６７…ナビモジュール
６８…無線通信モジュール
８１Ｒ、Ｌ…把持検出手段
８１３Ｒ、Ｌ…感圧センサ
８１４Ｒ、Ｌ…感圧センサ
８２…動作指示手段
８３…入力部
１０１…制御ＥＣＵ
【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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