(57)【要約】【課題】  装着式電気機械装置のためのブレーキ装置として、制御手段に異常が発生し，アシスト力が喪失した場合に即座にブレーキを駆動し、装着者へ印加される突発的な負荷を低減するとともに、通常使用における姿勢の保持を可能にするブレーキ装置を提供する。【解決手段】  本発明のブレーキ装置は、装着式電気機械装置の動力（アシスト力）を発生するアクチュエータにブレーキをかけるブレーキ部と、ブレーキ部を駆動するブレーキ制御部から構成され、ブレーキ制御部がアクチュエータを駆動するアクチュエータ制御部からのブレーキ起動命令を受信するか、アクチュエータ制御部の誤作動または停止を検出したときにブレーキ部を駆動することで、アクチュエータの動作に対する制動力を発生させるブレーキ装置であり、アクチュエータ制御部からのブレーキ解除命令、または、電源オフによって、ブレーキ状態が解除される。【選択図】図１
2016067899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者に装着される装着式電気機械装置に備えられたブレーキ装置であって、
アクチュエータにブレーキをかけるブレーキ部と、
前記ブレーキを駆動するブレーキ制御部と
を含み、
前記ブレーキ制御部が前記アクチュエータ制御部の誤作動または停止を検出したときに自動的に前記ブレーキ部を駆動することで、前記アクチュエータの動作に対して制動力を発生させるブレーキ装置。
【請求項２】
装着者に装着される装着式電気機械装置に備えられたブレーキ装置であって、  
アクチュエータにブレーキをかけるブレーキ部と、
前記ブレーキを駆動するブレーキ制御部と
を含み、
前記ブレーキ制御部が前記アクチュエータ制御部からのブレーキ起動命令を受信することで、自動的に前記ブレーキ部を駆動し、前記アクチュエータの動作に対して制動力を発生させるブレーキ装置。
【請求項３】
電源オフによって、ブレーキ状態が解除される請求項１または請求項２記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ制御部からのブレーキ解除命令を受信することで、ブレーキ状態が解除される請求項１または請求項２記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ブレーキ部は、
前記アクチュエータの回動部の外周に配設されるリング状部材と、
前記リング状部材の内周面に取り付けられ、前記回動部の外周面と対向して配置されるブレーキシューと、
第１位置と第２位置との間で移動自在に配設され、前記第１位置では前記リング状部材を弛緩させて前記ブレーキシューが前記回動部の外周面に当接しない状態に保持し、前記第２位置に移動されると、前記リング状部材を収縮させて前記ブレーキシューが前記回動部の外周面に当接する状態に保持する、リンク部材と、
前記ブレーキ制御部によって駆動制御が行われ、前記リンク部材を前記第１位置と前記第２位置との間で移動させる駆動部と
を有し、
前記駆動部は、前記ブレーキ制御部によって駆動されると、前記リンク部材を前記第２位置に移動させ、前記ブレーキ制御部によって解除、または、電源がオフにされると、前記リンク部材を前記第１位置に移動させる、請求項３または請求項４記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記駆動部は、
自然長で前記リンク部材を前記第１位置に保持する弾性体と、
前記ブレーキ制御部によって駆動されると、前記弾性体を前記自然長よりも引き延ばし、前記リンク部材を前記第２位置に移動させるソレノイドと
を有する、請求項５記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記リンク部材は、Ｙ字型に分岐した一対の先端部を有する部材であり、
前記リング状部材は、Ｃ字型であり、前記一対の先端部の間に係合する一対の突起部を両端に有し、
前記リンク部材が前記第１位置から前記第２位置に移動すると、前記リング状部材は、前記リング状部材を収縮させて前記ブレーキシューが前記回動部の外周面に当接する状態に保持する、請求項５記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着式電気機械装置のためのブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、身体障害者や高齢者、健常者の日常生活や労働中の動作を補助あるいは代行する種々のパワーアシスト装置や、マスタスレーブシステムの入出力装置として装着式電気機械装置が開発されている。
【０００３】
パワーアシストとしての装着式電気機械装置としては、例えば、利用者（以下「装着者」という）に装着される装着式動作補助装置がある。
【０００４】
装着式動作補助装置には、装着者からの入力を検出する手段として、ボタンやスイッチからなる従来の操縦装置や、装着者の体重移動や身体の動き、生体信号、音声、ジェスチャーを検出するセンサを備え、この入力に応じた動力（アシスト力）を駆動源に発生させるための指令信号（制御信号）を生成する制御手段が備えられている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Takao Nakai, Suwoong Lee, Hiroaki Kawamoto and Yoshiyuki Sankai,"Development of Power Assistive Leg for Walking Aid using EMG and Linux," Second Asian Symposium on Industrial Automation and Robotics, BITECH, Bangkok, Thailand, May 17−18, 2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した装着式電気機械装置の制御手段は、電子回路やコンピュータプログラムによって実現されるため、電子回路の不良や故障、コンピュータプログラムの不具合、電磁ノイズによる誤動作などの異常の発生を完全に無くすことはできない。装着式電気機械装置を使用中にこれらの異常が発生した場合、動力が喪失し、動力が担っていた負荷が突発的に装着者に印加され、装着者に危害を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、装着式電気機械装置の通常の使用において、姿勢の保持を動力のみによって実現する場合、その動力を定常的に維持しなければならず、そのために十分な動力を維持可能な性能を有する制御手段が必要となる。
【０００８】
そこで本発明は、装着式電気機械装置のためのブレーキ装置として、制御手段に異常が発生し，動力が喪失した場合に即座にブレーキを駆動し、装着者へ印加される突発的な負荷を低減するとともに、通常使用における姿勢の保持を可能にするブレーキ装置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】
【０００９】
本発明の実施の形態のブレーキ装置は、装着式電気機械装置の動力を発生するアクチュエータにブレーキをかけるブレーキ部と、前記ブレーキ部を駆動するブレーキ制御部から構成され、前記ブレーキ制御部が前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ制御部からのブレーキ起動命令を受信するか、前記ブレーキ制御部が前記アクチュエータ制御部の誤作動または停止を検出したときに前記ブレーキ部を駆動することで、前記アクチュエータの動作に対する制動力を発生させるブレーキ装置であり、前記アクチュエータ制御部からのブレーキ解除命令、または、電源オフによって、ブレーキ状態が解除される。
【発明の効果】
【００１０】
装着式電気機械装置のためのブレーキ装置として、制御手段に異常が発生し，動力が喪失した場合に即座にブレーキを駆動し、装着者へ印加される突発的な負荷を低減するとともに、通常使用における姿勢の保持を可能にするブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態の装着式電気機械装置１００を示す図である。
【図２】実施の形態の装着式電気機械装置１００を示す図である。
【図３】実施の形態の装着式電気機械装置１００を示す図である。
【図４】装着者が装着式電気機械装置１００を装着した状態を背面側から示す斜視図である。
【図５】装着式電気機械装置１００を装着した装着者の動作状態を示す側面図である。
【図６】装着式電気機械装置１００の可動範囲を示す図である。
【図７】側部フレーム１４０Ｌの内部に設けられるアクチュエータ２１０及びブレーキ部２２０と、大腿カフ１５０Ｌとの関係を示す図である。
【図８】ブレーキ部２２０の動作状態を示す図である。
【図９】装着式電気機械装置１００のアクチュエータ制御部３００と、ブレーキ制御部４００と、各部との接続関係を示すブロック図である。
【図１０】本発明による装着式電気機械装置の一実施例を示す正面図である。
【図１１】本発明による装着式電気機械装置の一実施例を示す背面図である。
【図１２】上肢フレーム、腰フレーム、右脚の下肢駆動部、右腕の上肢駆動部を左側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の装着式電気機械装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１３】
＜実施の形態＞
図１乃至３は、実施の形態の装着式電気機械装置１００を示す図である。図１（Ａ）は正面側を示す斜視図、図１（Ｂ）は背面側を示す斜視図である。図４は、装着者が装着式電気機械装置１００を装着した状態を背面側から示す斜視図である。図５は、装着式電気機械装置１００を装着した装着者の動作状態を示す側面図である。
【００１４】
図１に示すように、装着式電気機械装置１００は、腰部フレーム１１０、腰部フレーム１２０、支柱１３０、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒ、大腿カフ１５０Ｌ、１５０Ｒ、装着ベルト１６０、装着ベルト１７０、バッテリ１８０、及びセンサ１９０を含む。
【００１５】
図２には、図１に示す装着式電気機械装置１００から、大腿カフ１５０Ｌ、１５０Ｒのベルト部１５３Ｌ、１５３Ｒ、装着ベルト１６０、装着ベルト１７０を取り外した状態の装着式電気機械装置１００を示す。図３には、図２の装着式電気機械装置１００から、大腿カフ１５０Ｌ、１５０Ｒのステー部１５２Ｌ、１５２Ｒを取り外した状態の装着式電気機械装置１００を示す。
【００１６】
装着式電気機械装置１００は、図４に示すように、装着者の腰部に背面側から装着される。装着式電気機械装置１００は、装着者が図５（Ａ）に示すように屈んだ状態（中腰姿勢）から、図５（Ｂ）に示すように立ち上がる際に、腰部に対する大腿部の動きを補助するように動力（アシスト力）を発生する装置である。このような装着者の動作は、例えば、中腰姿勢から立ち上がる動作、中腰姿勢から重量物を持ち上げる動作、移乗介助時の動作等である。
【００１７】
腰部フレーム１１０は、装着者の腰部の背面側において、左右方向にわたって装着される第１腰部フレームの一例である。腰部フレーム１１０は、例えば、ＣＦＲＰ（carbon-fiber-reinforced plastic：炭素繊維強化プラスチック）製の中空部材であり、人体の腰部の背面及び両側面の形状に合わせてラウンドした形状を有する。
【００１８】
腰部フレーム１１０は、装着者の腹側にわたされる装着ベルト１６０によって、装着者の腰部に装着される。腰部フレーム１１０は、装着された状態では、背面側よりも両端側が低くなるように、すなわち、長手方向の中央部（装着者の背面側に位置する部分）よりも両端が低い位置に位置するように、前傾姿勢で装着される。
【００１９】
腰部フレーム１１０の両端には、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒが固定されている。また、腰部フレーム１１０の長手方向における中央部には、支柱１３０が接続されている。
【００２０】
また、腰部フレーム１１０の長手方向の中央部には、バッテリ１８０が配設される。腰部フレーム１１０の内部は中空であるため、バッテリ１８０に接続される配線等が挿通される。バッテリ１８０は、装着式電気機械装置１００の装着側とは反対側の外側において、腰部フレーム１１０の長手方向の中央部に設けられる。
【００２１】
腰部フレーム１１０は、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの２分割式になっており、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒは、それぞれ、支柱１３０の左右に取り付けられることにより、腰部フレーム１１０を構築している。
【００２２】
フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端は、支柱１３０に取り付けられる。フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端には、支柱１３０の開口部に係合するピンが設けられており、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端を支柱１３０の開口部に差し込むことにより、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒは、支柱１３０に固定される。
【００２３】
このようなフレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端の断面形状は、楕円形である。これは、支柱１３０に対して、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒが回転しないようにすることにより、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒと支柱１３０とによって構築されるモノコック構造の強度を向上させるためである。
【００２４】
また、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの他端は、それぞれ、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに取り付けられる。フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの他端には、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒの開口部に係合するピンが設けられており、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの他端を側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒの開口部に差し込むことにより、フレーム部１１０Ｌ、１１Ｒは、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに固定される。
【００２５】
フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの他端の断面形状は、楕円形である。これは、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに対して、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒが回転しないようにすることにより、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒと側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒによって構築されるモノコック構造の強度を向上させるためである。
【００２６】
なお、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端側と、支柱１３０の下側筒状部１３１との背面側（人体に装着した状態で、人体の背中に向く面とは逆の側）には、バッテリ１８０を取り付けるための凹部が形成されている。バッテリ１８０は、凹部に収納される。
【００２７】
腰部フレーム１２０は、装着者の腰部の背面側において、腰部フレーム１１０よりも上側で左右方向にわたって装着される第２腰部フレームの一例である。腰部フレーム１２０は、例えば、ＣＦＲＰ製の中空部材であり、人体の腰部の背面及び両側面の形状に合わせてラウンドした形状を有する。
【００２８】
腰部フレーム１２０は、装着者の腹側にわたされる装着ベルト１７０によって、装着者の腰部に装着される。腰部フレーム１２０は、装着された状態では、背面側よりも両端側が低くなるように、すなわち、長手方向の中央部（装着者の背面側に位置する部分）よりも両端が低い位置に位置するように、前傾姿勢で装着される。
【００２９】
腰部フレーム１２０の両端には、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒが固定されている。また、腰部フレーム１２０の長手方向における中央部には、支柱１３０が接続されている。すなわち、腰部フレーム１２０は、支柱１３０と側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒとによって、腰部フレーム１１０と固定されている。
【００３０】
また、腰部フレーム１２０の長手方向における中央部の外側（装着式電気機械装置１００の装着側とは反対側の外側）には、通気孔１２１が設けられる。
【００３１】
腰部フレーム１２０は、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの２分割式になっており、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒは、それぞれ、支柱１３０の左右に取り付けられることにより、腰部フレーム１２０を構築している。
【００３２】
フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの一端は、支柱１３０に取り付けられる。フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの一端には、支柱１３０の開口部に係合するピンが設けられており、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの一端を支柱１３０の開口部に差し込むことにより、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒは、支柱１３０に固定される。
【００３３】
このようなフレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの一端の断面形状は、楕円形である。これは、支柱１３０に対して、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒが回転しないようにすることにより、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒと支柱１３０とによって構築されるモノコック構造の強度を向上させるためである。
【００３４】
また、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの他端は、それぞれ、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに取り付けられる。フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの他端には、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒの開口部に係合するピンが設けられており、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの他端を側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒの開口部に差し込むことにより、フレーム部１２０Ｌ、１１Ｒは、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに固定される。
【００３５】
フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの他端の断面形状は、楕円形である。これは、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒに対して、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒが回転しないようにすることにより、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒと側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒによって構築されるモノコック構造の強度を向上させるためである。
【００３６】
支柱１３０は、腰部フレーム１１０の長手方向の中央部と、腰部フレーム１２０の長手方向の中央部とを縦方向に接続する部材である。支柱１３０は、例えば、強化樹脂製の中空部材であり、内部には、センサ１９０の配線が挿通される。また、支柱１３０の外側には通気孔が設けられる。また、支柱１３０の内部には、装着式電気機械装置１００の動作を制御するアクチュエータ制御部３００が設けられる。
【００３７】
支柱１３０は、下側筒状部１３１、接続部１３２、及び上側筒状部１３３を有する。
【００３８】
下側筒状部１３１は、左右方向に伸延しており、両端にフレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒが差し込まれる。下側筒状部１３１の両端の開口は、フレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒの一端の断面形状に対応して楕円形である。
【００３９】
接続部１３２は、下側筒状部１３１と上側筒状部１３３を縦方向に接続する。接続部１３２は内部が中空であり、内部空間は、下側筒状部１３１及び上側筒状部１３３の内部空間と連通している。
【００４０】
上側筒状部１３３は、左右方向に伸延しており、両端にフレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒが差し込まれる。上側筒状部１３３の両端の開口は、フレーム部１２０Ｌ、１２０Ｒの一端の断面形状に対応して楕円形である。
【００４１】
また、支柱１３０には、装着ベルト１６０と装着ベルト１７０が取り付けられる。より具体的には、装着ベルト１６０は、下側筒状部１３１が取り付けられ、装着ベルト１７０は、上側筒状部１３３に取り付けられる。
【００４２】
なお、ここでは、支柱１３０が腰部フレーム１１０と腰部フレーム１２０との間に取り付けられる形態について説明するが、支柱１３０は、腰部フレーム１１０と腰部フレーム１２０とを上下方向に指示する強度を有していても、有していなくてもよい。
【００４３】
支柱１３０によってフレーム部１１０Ｌ、１１０Ｒ、１２０Ｌ、１２０Ｒが回転しないように保持されることによって、モノコック構造の強度が担保されている。このため、装着式電気機械装置１００は、支柱１３０を含まなくてもよい。この場合には、腰部フレーム１１０と腰部フレーム１２０は、それぞれ一体式に形成すればよく、側部フレーム１４０Ｌと１４０Ｒとの間でモノコック構造が構築される。また、この場合には、支柱１３０の内部に入っている配線等は、腰部フレーム１１０、１２０と、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒとのいずれかの中に収納すればよい。
【００４４】
側部フレーム１４０Ｌは、装着者の股関節の左側において、腰部フレーム１１０の左端と、腰部フレーム１２０の左端とを接合する左側部フレームの一例である。側部フレーム１４０Ｌは、側部フレーム１４０Ｒと略左右対称の構造を有し、腰部フレーム１１０と腰部フレーム１２０とを左側で固定する部材である。側部フレーム１４０Ｌは、例えば、強化樹脂製である。また、側部フレーム１４０Lの内部には、ブレーキ制御部４００Lが設けられる。
【００４５】
側部フレーム１４０Ｌには、−（マイナス）ボタン１４１が設けられる。−ボタン１４１は、アクチュエータの駆動力を低下させるための入力ボタンである。また、側部フレーム１４０Ｌの内部には、アクチュエータとブレーキ装置が設けられる。装着式電気機械装置１００の電源がオンの状態では、−ボタン１４１は点灯する。
【００４６】
側部フレーム１４０Ｌには、フレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌの他端が差し込まれる。側部フレーム１４０Ｌには、フレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌに対応する２つの楕円形の開口部が設けられている。フレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌの他端を側部フレーム１４０Ｌの２つの開口部に差し込むことにより、フレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌは、側部フレーム１４０Ｌに固定される。
【００４７】
側部フレーム１４０Ｌの２つの楕円形の開口部に、断面が楕円形のフレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌの他端を差し込むことにより、側部フレーム１４０Ｌに対してフレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌが回転しないようにすることができる。このような構造により、フレーム部１１０Ｌ、１２０Ｌと側部フレーム１４０Ｌによって構築されるモノコック構造の強度を向上させている。
【００４８】
側部フレーム１４０Ｒには、＋（プラス）ボタン１４２と電源ボタン１４３が設けられる。＋ボタン１４２は、アクチュエータの駆動力を増大させるための入力ボタンであり、電源ボタン１４３は、装着式電気機械装置１００の電源のオン／オフを切り替えるためのボタンスイッチである。また、側部フレーム１４０Ｒの内部には、アクチュエータとブレーキ装置が設けられる。装着式電気機械装置１００の電源がオンの状態では、＋ボタン１４２及び電源ボタン１４３は点灯する。また、側部フレーム１４０Rの内部には、ブレーキ制御部４００Rが設けられる。
【００４９】
側部フレーム１４０Ｒには、フレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒの他端が差し込まれる。側部フレーム１４０Ｒには、フレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒに対応する２つの楕円形の開口部が設けられている。フレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒの他端を側部フレーム１４０Ｒの２つの開口部に差し込むことにより、フレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒは、側部フレーム１４０Ｒに固定される。
【００５０】
側部フレーム１４０Ｒの２つの楕円形の開口部に、断面が楕円形のフレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒの他端を差し込むことにより、側部フレーム１４０Ｒに対してフレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒが回転しないようにすることができる。このような構造により、フレーム部１１０Ｒ、１２０Ｒと側部フレーム１４０Ｒによって構築されるモノコック構造の強度を向上させている。
【００５１】
このような構成により、腰部フレーム１１０、腰部フレーム１２０、支柱１３０、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒは、モノコック構造を実現している。腰部フレーム１１０と腰部フレーム１２０の断面の楕円形状と、支柱１３０、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒの開口部の楕円形状とは、図１に示す腰部フレーム１１０、腰部フレーム１２０、支柱１３０、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒのモノコック構造を構築するために、角度が合わせられている。すなわち、腰部フレーム１１０、腰部フレーム１２０、支柱１３０、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒを組み立てれば、図１に示すモノコック構造が完成するように楕円形状の角度が設計されている。
【００５２】
大腿カフ１５０Ｌは、側部フレーム１４０Ｌ内のアクチュエータによって、側部フレーム１４０Ｌに対して、側面視で回動可能に設けられている。大腿カフ１５０Ｌは、装着者の左大腿部にベルト部１５３Ｌによって固定される。
【００５３】
大腿カフ１５０Ｒは、側部フレーム１４０Ｒ内のアクチュエータによって、側部フレーム１４０Ｒに対して、側面視で回動可能に設けられている。大腿カフ１５０Ｒは、装着者の右大腿部にベルト部１５３Ｒによって固定される。
【００５４】
大腿カフ１５０Ｌ、１５０Ｒは、それぞれ、ステー部１５２Ｌ、１５２Ｒとベルト部１５３Ｌ、１５３Ｒを有する。ステー部１５２Ｌ、１５２Ｒは、それぞれ、側部フレーム１４０Ｌ、１４０Ｒ内のアクチュエータに接続され、側面視で回動可能に設けられている。ベルト部１５３Ｌ、１５３Ｒは、それぞれ、ステー部１５２Ｌ、１５２Ｒに取り付けられている。ステー部１５２Ｌ、１５２Ｒの長さは、例えば、身長が１４０センチから１８０センチの人体の大腿部の平均的な長さに合わせて設計されており、ベルト部１５３Ｌ、１５３Ｒが取り付けられる先端が膝に近くなりすぎず、かつ、股関節に近くなりすぎないように、適度な長さを有する。
【００５５】
装着ベルト１６０は、腰部フレーム１１０を装着者に取り付ける際に、腹側にわたされる装着ベルトである。装着ベルト１６０は、装着式電気機械装置１００を人体の腰部に取り付けるためのメインのベルトである。装着ベルト１６０の位置は、所謂ズボンに通すベルトの位置と略同じ高さになる。
【００５６】
装着ベルト１７０は、腰部フレーム１２０を装着者に取り付ける際に、腹側にわたされる装着ベルトである。装着ベルト１７０は、装着式電気機械装置１００の装着者が膝を曲げた状態から重量物を持ち上げる動作を行うときに、脚の動きに伴って生じる反力を装着者の腹部又は腰部に効率的に伝達するために、装着ベルト１６０よりも上側で人体に装着式電気機械装置１００を固定するために用いられる。
【００５７】
単に装着式電気機械装置１００を人体の腰部に取り付けるだけであれば、装着ベルト１６０だけで足りるが、膝を曲げた状態から重量物を持ち上げる動作を行うことを考えると、装着ベルト１６０よりも高い位置にある装着ベルト１７０で人体に装着式電気機械装置１００を固定することが、アクチュエータが発生する動力を効率的に人体に伝達するために重要である。
【００５８】
バッテリ１８０は、装着式電気機械装置１００の装着側とは反対側の外側において、腰部フレーム１１０の長手方向の中央部の外側に設けられ、アクチュエータ制御部、アクチュエータ、ブレーキ制御部、ブレーキ部、及び−ボタン１４１、＋ボタン１４２、及び電源ボタン１４３に電力を供給する。
【００５９】
センサ１９０は、装着者の腰部の背面に装着され、装着者が立ち上がろうとする際の筋活動に伴う生体信号を検出する検出部の一例である。センサ１９０は、支柱１３０に設けられた孔部から支柱１３０の外側に伸延する配線の先端に接続されており、３つ設けられている。センサ１９０は、装着者の腰部の背面に貼り付けられることによって、装着者が体幹の筋肉を動かす際に発生する生体信号を検出する。センサ１９０で検出された生体信号は、アクチュエータ制御部に入力される。なお、センサ１９０は、テープ等を用いて装着者の背中に貼り付けてもよいし、ゲル等を用いて貼り付けてもよい。
【００６０】
３つのセンサ１９０のうちの１つは、基準信号を測定するために用いられ、残りの２つのセンサ１９０は、生体信号を測定するために用いられる。
【００６１】
図６は、装着式電気機械装置１００の可動範囲を示す図である。図６には、装着式電気機械装置１００の左側面を示す。大腿カフ１５０Ｌは、側部フレーム１４０Ｌを回転中心として、図６に示す基準位置から、時計回りに１３０°、反時計回りに３０°回動可能である。このような動作により、装着式電気機械装置１００は、装着者が図５（Ａ）に示すように屈んだ状態から、図５（Ｂ）に示すように立ち上がる際に、腰部に対する大腿部の動きを補助するように動力を発生する。なお、大腿カフ１５０Ｒの動作範囲も同様である。
【００６２】
図７は、側部フレーム１４０Ｌの内部に設けられるアクチュエータ２１０Ｌ及びブレーキ部２２０Ｌと、大腿カフ１５０Ｌとの関係を示す図であり、（Ａ）は分解図、（Ｂ）はアクチュエータ２１０Ｌ及びブレーキ部２２０Ｌを組み立てた状態を示す図である。
【００６３】
図７（Ａ）に示すように、アクチュエータ２１０Ｌの回動部２１１Ｌの周囲には、ブレーキ部２２０Ｌが配設される。側部フレーム１４０Ｌは、腰部フレーム１１０を接続する接続部１４１Ｌと、腰部フレーム１２０を接続する接続部１４２Ｌとを有し、ブレーキ部２２０Ｌの支持部２２１Ｌは、接続部１４１Ｌの内部に挿通されることによって側部フレーム１４０Ｌに固定される。
【００６４】
アクチュエータ２１０Ｌの回動部２１１Lは、内蔵モータによって回転可能である。これにより、図６に示すような大腿カフ１５０Ｌの回転動作が実現される。ブレーキ制御部４００Lが、アクチュエータ制御部３００からのブレーキ起動命令を受信するか、ブレーキ制御部４００Lがアクチュエータ制御部３００の誤作動または停止を検出したときにブレーキ部２２０Ｌに電力が供給され、回動部２１１Lの回転動作に対して制動力を発生するブレーキが実現される。ブレーキ部２２０Ｌには、ソレノイドの戻りバネが組み込まれており、ブレーキ制御部４００Lがアクチュエータ制御部３００からのブレーキ解除命令を受信するか、電源が遮断されたときにブレーキ部２２０Ｌへの電力供給が遮断され、ブレーキ状態が解除される。
【００６５】
ブレーキ部２２０Ｌは、支持部２２１Ｌ、ブレーキパッド２２２Ｌ、ブレーキリング２２３Ｌ、ブレーキリンク２２４Ｌを有する。
【００６６】
支持部２２１Ｌには、ソレノイドの戻りバネを構成するバネ２２１Ｌ１とソレノイド２２１Ｌ２が内蔵されている。バネ２２１Ｌ１は、ブレーキ部２２０Ｌが電源オフでソレノイド２２１Ｌ２に電流が流れていないときに自然長であり、図８（Ａ）に示すようにブレーキリンク２２４Ｌは、ブレーキリング２２３Ｌには押し当てられておらず、ブレーキ部２２０Ｌは、ブレーキが掛かっていない状態（フリーの状態）である。
【００６７】
ブレーキ部２２０Ｌが電源オンにされてソレノイド２２１Ｌ２に電流が流れると、ソレノイド２２１Ｌ２が発生する磁力によってバネ２２１Ｌ１が自然長よりも引き延ばされ、ブレーキリンク２２４Ｌが図８（Ａ）に示す状態から支持部２２１Ｌの外側に延出し、図８（Ｂ）に示すようにＣ字状のブレーキリング２２３Ｌの両端に押し当てられる。これにより、回動部２１１Lにブレーキを掛けることができる。
【００６８】
ブレーキパッド２２２Ｌは、Ｃ字型のブレーキリング２２３Ｌの内周面に取り付けられている円弧状に湾曲した板状の部材である。ブレーキパッド２２２Ｌは、例えば、ブレーキリング２２３Ｌの内周面にねじ止め、接着、又は、機械的に保持されることによって取り付けられている。
【００６９】
ブレーキリング２２３Ｌは、リング状の部材の円周方向の一部を切り離してＣ字型にした部材であり、両端に三角部２２３Ｌ１を有する。三角部２２３Ｌ１は、ブレーキリンク２２４Ｌの先端のＹ字部２２４Ｌ１と係合している。
【００７０】
ブレーキリンク２２４Ｌは、ブレーキリング２２３Ｌの両端の三角部２２３Ｌ１と係合するＹ字部２２４Ｌ１を有する。ブレーキリンク２２４は、支持部２２１Ｌの内部に配設されるバネ２２１Ｌ１に取り付けられており、バネ２２１Ｌ１が伸びると支持部２２１Ｌから押し出され、バネ２２１Ｌ１が縮むと支持部２２１Ｌ側に引き戻される。
【００７１】
図８（Ａ）には、ソレノイド２２１Ｌ２に電流が流れておらず、バネ２２１Ｌ１が自然長のときのブレーキリンク２２４Ｌの位置を示す。図８（Ｂ）には、ソレノイド２２１Ｌ２に電流が流れており、ソレノイド２２１Ｌ２が発生する磁力によってバネ２２１Ｌ１が自然長よりも引き延ばされているときのブレーキリンク２２４Ｌの位置を示す。
【００７２】
ブレーキ部２２０Ｌが電源オンにされてソレノイド２２１Ｌ２に電流が流れると、ソレノイド２２１Ｌ２が発生する磁力によってバネ２２１Ｌ１が自然長よりも引き延ばされ、ブレーキリンク２２４Ｌが図８（Ａ）に示す状態から支持部２２１Ｌの外側に延出し、図８（Ｂ）に示すようにＹ字部２２４Ｌ１がブレーキリング２２３Ｌの両端の三角部２２３Ｌ１に押し当てられる。
【００７３】
このとき、一対の三角部２２３Ｌ１同士の間の距離が縮みながら、一対の三角部２２３Ｌ１はＹ字部２２４Ｌ１の奥に押し入れられ、ブレーキリング２２３Ｌの両端間が縮められてブレーキリングのリング状の部分の直径が小さくなる。
【００７４】
これにより、ブレーキパッド２２２Ｌが回動部２１１Lの外周面に押し当てられる。ソレノイド２２１Ｌ２に流す電流の量を調整することにより、ブレーキパッド２２２Ｌと回動部２１１Lとの間の摩擦力が増大し、回動部２１１Lの回転動作に対してブレーキを掛けたり、回転動作を完全に止めることができる。
【００７５】
また、大腿カフ１５０Ｌは、回転軸１５１Ｌ、ステー部１５２Ｌ、及びベルト部１５３Ｌを有する。ステー部１５２Ｌは、回転軸１５１Ｌから回転軌道の径方向に伸延する部材であり、装着者の大腿部を動かすのに十分な剛性を有する。また、ステー部１５２Ｌの先端（図中の下端）には、大腿部にフィットさせるためにラウンドさせた部分を有する。このラウンドさせた部分は、例えば、カーボン製である。ラウンドさせた部分には、ベルト部１５３Ｌが取り付けられており、大腿部をラウンドさせた部分に固定できるように構成されている。
【００７６】
また、このようなブレーキを掛けた場合には、報知音を出力するように構成してもよい。なお、ブレーキは、例えば、アクチュエータ制御部の停止から０．２秒以内に作動するように構成されている。
【００７７】
なお、図７では、側部フレーム１４０Ｌの内部に設けられるアクチュエータ２１０Ｌ及びブレーキ部２２０Ｌと、大腿カフ１５０Ｌとの関係について説明したが、側部フレーム１４０Ｒの内部にも同様のアクチュエータとブレーキ部が配設される。
【００７８】
図９は、装着式電気機械装置１００のアクチュエータ制御部３００と、各部との接続関係を示すブロック図である。
【００７９】
図９には、アクチュエータ制御部３００に接続される構成要素として、−ボタン１４１、＋ボタン１４２、電源ボタン１４３、バッテリ１８０、センサ１９０、ブレーキ制御部４００L、アクチュエータ２１０Ｌ、ブレーキ部２２０Ｌ、ブレーキ制御部４００R、アクチュエータ２１０Ｒ、及びブレーキ部２２０Ｒを示す。ブレーキ制御部４００R、アクチュエータ２１０Ｒ、及びブレーキ部２２０Ｒは、それぞれ、ブレーキ制御部４００L、アクチュエータ２１０Ｌ、ブレーキ部２２０Ｌと同様であり、側部フレーム１４０Ｒの内部に配設される。
【００８０】
アクチュエータ制御部３００は、電源ボタン１４３が押されると電源をオンにし、−ボタン１４１、＋ボタン１４２、電源ボタン１４３を点灯させる。アクチュエータ制御部３００およびブレーキ制御部は、例えば、メモリを有するＣＰＵ(Central Processing Unit)チップで構成される。
【００８１】
そして、センサ１９０によって検出された生体信号が入力されると、−ボタン１４１又は＋ボタン１４２によって設定されるアクチュエータ２１０Ｌ及び２１０Ｒの駆動レベル（トルクチューナ）に応じた駆動力をアクチュエータ２１０Ｌ及び２１０Ｒに発生させる。−ボタン１４１又は＋ボタン１４２は、アクチュエータ制御部３００のトルクチューナを制御するためのボタンであり、トルクチューナは、アシスト力を５段階に設定することができる。例えば、トルクチューナを1に設定した場合には、20%のアシストトルクを上限とし、最大3Nmのアシストが受けられ、トルクチューナを5に設定した場合には、100%のアシストトルクを上限とし、最大15Nmのアシストが受けられる。また、トルクの上限を設定するためのトルクリミッターを設けてもよい。
【００８２】
この際に、アクチュエータ制御部３００は、センサ１９０から入力される生体信号の信号レベルに応じて、駆動力を制御する。アシストを行うために本装置にはサイバニック随意制御（CVC: Cybernic Voluntary Control）モードが搭載されている。CVC モードの時は本装置内部において以下の順序でアシストトルクを決定する。(1) 腰部の生体信号から基準アシストトルクを計算する。(2) トルクチューナの値に基づき基準アシストトルクを増幅する。(3) 姿勢、動作内容に応じてアシストトルクを調整する。
【００８３】
以上、実施の形態の装着式電気機械装置１００によれば、装着者が図５（Ａ）に示すように屈んだ状態から、図５（Ｂ）に示すように立ち上がる際に、腰部に対する大腿部の動きを補助するように動力を発生することができる。
【００８４】
このような動力は、センサ１９０によって検出される、装着者が立ち上がろうとする際の筋活動に伴う生体信号に基づいてアクチュエータ２１０Ｌ及び２１０Ｒが駆動されることによって発生される。
【００８５】
従って、装着者の意思に応じて必要な動力を必要な方向に提供できる、利便性の高い装着式電気機械装置１００に対して、ブレーキ制御部４００およびブレーキ部２２０からなるブレーキ装置を提供することができる。
【００８６】
なお、以上では、装着者が腰部に装着する装着式電気機械装置１００について説明したが、装着式電気機械装置１００は、全身用のものであってもよい。このような全身用の装着式電気機械装置に、上述したブレーキ部２２０Ｌ、２２０Ｒと同様のブレーキ部を適用してもよい。ここでは、図１０乃至図１２を用いて、全身用の装着式電気機械装置について説明する。
【００８７】
図１０は本発明による装着式電気機械装置の一実施例を示す正面図である。図１１は本発明による装着式電気機械装置の一実施例を示す背面図である。図１２は上肢フレーム、腰フレーム、右脚の下肢駆動部、右腕の上肢駆動部を左側から見た側面図である。
【００８８】
図１０乃至図１２に示されるように、装着式電気機械装置１０１０（以下「電気機械装置」と称する）は、装着者１０１２の動作を支援（アシスト）する装置であり、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号及び／又は当該装着者の関節の動作角度や重心位置などを検出し、この検出信号に基づいて駆動部からの駆動力を付与するように作動する。
【００８９】
電気機械装置１０１０を装着した装着者１０１２は、自らの意思で歩行動作を行うと、その際に発生した生体信号及び／又は当該装着者の膝関節の動作角度に応じた駆動トルクがアシスト力として電気機械装置１０１０から付与され、例えば、通常歩行で必要とされる筋力の半分の力で歩行することが可能になる。従って、装着者１０１２は、自身の筋力と駆動部（本実施例では、電動式の駆動モータを用いる）からの駆動トルクとの合力によって歩行することができる。
【００９０】
その際、電気機械装置１０１０は、歩行動作に伴う重心の移動に応じて付与されるアシスト力（モータトルク）が装着者１０１２の意思を反映するように制御している。そのため、電気機械装置１０１０の駆動部は、装着者１０１２の意思に応じて動作をアシストするように制御される。
【００９１】
また、電気機械装置１０１０は、歩行動作以外にも、例えば、装着者１０１２が椅子に座った状態から立ち上がる際の動作、あるいは立った状態から椅子に腰掛ける際の動作も補助することができる。さらには、装着者１０１２が階段を上がったり、階段を下りる場合にもパワーアシストすることができる。特に装着者１０１２が重量物を運搬する場合には、階段の上り動作や、歩行動作を行う場合でも、装着者１０１２は、自らの意思に応じて電気機械装置１０１０から駆動トルクを付与されて動作することが可能になる。
【００９２】
〔フレーム構造〕
ここで、電気機械装置１０１０のフレーム構造について説明する。電気機械装置１０１０は、後側より装着者１０１２に装着されるフレーム構造１０１８に各関節の駆動部を設けたものである。
【００９３】
フレーム構造１０１８は、装着者１０１２の上肢に装着される上肢フレーム１０１４と、装着者１０１２の下肢に装着される下肢フレーム１０１９と、装着者１０１２の腰に装着される腰フレーム１０３０とによって構成される。
【００９４】
〔上肢フレームの構成〕
上肢フレーム１０１４は、腰フレーム１０３０の上方に形成され、腰フレーム１０３０の前側より上方に延在する垂直フレーム１０１５と、垂直フレーム１０１５の上端より肩幅方向に横架された肩フレーム１０１６Ａ、１０１６Ｂとを有する。垂直フレーム１０１５は、チタン又はステンレスなどの金属材料からなり、下端が腰フレーム１０３０に固定された垂直部１０１５Ａを有する。
【００９５】
肩フレーム１０１６Ａ、１０１６Ｂには、運搬物を持ち上げる際に両腕の動作をアシストする上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂが前後方向に回動可能に設けられている。従って、肩フレーム１０１６Ａ、１０１６Ｂに支持される上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂの質量は、上肢フレーム１０１４に支持されるため、装着者１０１２には上肢フレーム１０１４及び上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂの重さを感じることなく、作業が行える。
【００９６】
上肢駆動部１０１７Ａは、右肩より下の右上腕を駆動する肩駆動部１２００Ａと、右肘より下の右下腕を駆動する腕駆動部１２１０Ａとを有する。上肢駆動部１０１７Ｂは、左肩より下の左上腕を駆動する肩駆動部１２００Ｂと、左肘より下の左下腕を駆動する腕駆動部１２１０Ｂとを有する。
【００９７】
肩駆動部１２００Ａ、１２００Ｂは、肩関節に対応する位置に設けられた駆動モータ１３２０と、駆動モータ１３２０、１３２２の駆動トルクにより回動する第１腕フレーム（隠れてみえない）と、肘関節に対応する位置に設けられた駆動モータ１３２４、１３２６と、駆動モータ１３２４、１３２６の駆動トルクにより回動する第２腕フレーム１３３４、１３３６とを有する。これらの駆動モータ１３２０、１３２２、１３２４、１３２６は、制御装置(制御部)からの制御信号により駆動トルクを制御されるＤＣモータまたはＡＣモータなどによって構成される電動モータである。また、各駆動モータ１３２０、１３２２、１３２４、１３２６は、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構（駆動部に内蔵）を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。
【００９８】
第２腕フレーム１３３４、１３３６には、装着者１０１２の腕が当接する上肢締結部材１３３０、１３３１が取り付けられている。上肢締結部材１３３０、１３３１は、断面形状が円弧状に形成され、上方から腕を収納するように装着され、且つ腕の上方を跨ぐように締結されるベルトとバックルなどによって構成される上肢締結ベルト１３５０、１３５２が設けられている。
【００９９】
装着者１０１２は、装置後側から上肢締結部材１３３０、１３３１に両腕を載置した状態で、上肢締結ベルト１３５０、１３５２の締結操作により、両腕が上肢締結部材１３３０、１３３１に締結される。
【０１００】
〔腰フレームの構成〕
腰フレーム１０３０は、上方からみると後側に装着者１０１２が出入りするための後側開口を有するＣ字形状に形成された腰締結部１０３０Ａを有する。この後側開口には、装着者１０１２の腰を締結するベルト及びバックルなどによって構成される腰締結ベルトが取り付けられている。腰締結部材は、装着者１０１２の腰が後側開口から腰フレーム１０３０の腰締結部１０３０Ａ内側に挿入された後、腰締結ベルト１３６０により後側から締結される。このように、装着者１０１２の腰は、腰締結部１０３０Ａの後側開口から進入した状態で、後側から腰締結ベルト１３６０により固定されるので、装着作業が容易に行える。
【０１０１】
また、装着者１０１２の腰の周囲に装着される腰フレーム１０３０には、各駆動モータ及び制御装置を駆動させるための電源として機能するバッテリが取り付けられている。
【０１０２】
〔垂直フレームの構成〕
垂直フレーム１０１５は、装着者１０１２の背面側に起立するようにして設けられているので、重量物を持ち上げる際の質量を安定的に支持することができる。  また、上記腰フレーム１０３０、上肢フレーム１０１４、上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂが装着者１０１２の前側に配置されることになるため、両腕で運搬物を持ち上げて抱えながら歩行する場合、上体が前かがみになるが、上肢フレーム１０１４の垂直フレーム１０１５が運搬物に近い位置にあるので、当該運搬物の質量を直接的に支えることが可能になると共に、両腕にかかるモーメントを小さくなるように抑制できるので、運搬動作時のバランスがとりやすくなり、重量物を運搬する場合でも安定した動作で歩行できる。
【０１０３】
〔下肢駆動部及び下肢フレームについて〕
下肢駆動部１３００Ａは、装着者１０１２の右側股関節に位置する右腿駆動モータ１０２０と、装着者１０１２の右膝関節に位置する右膝駆動モータ１０２４とを有する。また、下肢駆動部１３００Ｂは、装着者１０１２の左側股関節に位置する左腿駆動モータ１０２２と、装着者１０１２の左膝関節に位置する左膝駆動モータ１０２６とを有する。これらの駆動モータ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６は、制御装置(制御部)からの制御信号により駆動トルクを制御されるＤＣモータまたはＡＣモータなどによって構成される電動モータである。また、各駆動モータ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６は、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構（駆動部に内蔵）を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。
【０１０４】
さらに、下肢駆動部１３００Ａ、１３００Ｂは、腰フレーム１０３０の下方に設けられ、股関節に対応する第１関節１０６４と、膝関節に相当する第２関節１０６６とを有する。
【０１０５】
この第１関節１０６４は、腰フレーム１０３０と第１下肢フレーム１０５８との間に設けられている。また、第１関節１０６４は、駆動モータ１０２０、１０２２が内蔵されたモータユニットを構成しており、第１関節１０６４と駆動モータ１０２０、１０２２とは外観上一体化されている。
【０１０６】
また、第１下肢フレーム１０５８の下端と第２下肢フレーム１０６０の上端との間には、軸受構造とされた第２関節１０６６が介在しており、第１下肢フレーム１０５８と第２下肢フレーム１０６０とを回動可能に連結している。この第２関節１０６６は、膝関節と一致する高さ位置に設けられており、第１下肢フレーム１０５８が第２関節１０６６の支持側に締結され、第２下肢フレーム１０６０が第２関節１０６６の回動側に締結されている。また、第２関節１０６６には、駆動モータ１０２４、１０２６が内蔵されたモータユニットを構成しており、第２関節１０６６と駆動モータ１０２４、１０２６とは外観上一体化されている。
【０１０７】
従って、第１下肢フレーム１０５８及び第２下肢フレーム１０６０は、腰支持体１０３０に対して第１関節１０６４及び第２関節１０６６を回動支点とする歩行動作を行えるように取り付けられている。すなわち、第１下肢フレーム１０５８及び第２下肢フレーム１０６０は、装着者１０１２の脚と同じ動作を行えるように構成されている。  また、第１関節１０６４及び第２関節１０６６は、駆動モータ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６の回転軸が、ギヤを介して被駆動側となる第１下肢フレーム１０５８、第２下肢フレーム１０６０に駆動トルクを伝達するように構成されている。
【０１０８】
さらに、駆動モータ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６は、関節回動角度を検出する角度センサ（図８参照）を有する。この角度センサは、例えば、第１関節１０６４及び第２関節１０６６の関節角度に比例したパルス数をカウントするロータリエンコーダなどからなり、関節回動角度に応じたパルス数に対応した電気信号をセンサ出力として出力する。
【０１０９】
第１関節１０６４の角度センサは、装着者１０１２の股関節の関節角度に相当する腰支持体１０３０と第１下肢フレーム１０５８との間の回動角度を検出する。また、第２関節１０６６の角度センサは、装着者１０１２の膝関節の関節角度に相当する第１下肢フレーム１０５８の下端と第２下肢フレーム１０６０との間の回動角度を検出する。
【０１１０】
また、第１下肢フレーム１０５８の長手方向の中間位置には、装着者１０１２の腿に締結される下肢締結部材及び締結用ベルトが取り付けられる。また、第２フレーム１０６０の長手方向の中間位置には、装着者１０１２の膝下の脛に締結される下肢締結部材１０８０及び締結用ベルトが取り付けられる。
【０１１１】
下肢駆動部１３００Ａ、１３００Ｂの下肢締結部材１０７８、１０８０は、装着者１０１２の腿、脛の前側に当接するように断面が半円形に形成されており、後側から締結用ベルト１０７９、１０８１により装着者１０１２の脚に締結される。このように、下肢駆動部１３００Ａ、１３００Ｂの下肢締結部材１０８０は、前述した腰フレーム１０３０と同様に後側から装着者１０１２に装着可能な構成であるので、例えば電気機械装置１０１０をハンガーなどにより上方から吊下状態でメンテナンスすると共に、メンテナンス後に装着者１０１２が装置後側からそのまま着るように装着することが可能になる。
【０１１２】
駆動モータ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６で発生された駆動トルクは、ギヤを介して第１下肢フレーム１０５８、第２下肢フレーム１０６０に伝達され、さらに下肢締結部材１０７８、１０８０及び締結用ベルトを介して装着者１０１２の脚にアシスト力として伝達される。
【０１１３】
各フレーム１０５８、１０６０、１０６２は、夫々ジュラルミン等の軽量化された金属材の周囲を弾性を有する樹脂材で覆うように構成されており、腰フレーム１０３０及び上肢フレーム１０１４、上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂ、バッテリ、制御ユニット等の質量を支えることができる。すなわち、電気機械装置１０１０は、腰フレーム１０３０、上肢フレーム１０１４、上肢駆動部１０１７Ａ、１０１７Ｂ、バッテリ、制御ユニットの質量が装着者１０１２に作用しないように構成されている。
【０１１４】
上述のような図１０乃至図１２に示す装着式電気機械装置１０１０の膝関節に相当する第２関節１０６６の駆動モータに上述したブレーキ部２２０Ｌ、２２０Ｒと同様のブレーキ部を適用してもよい。また、肩駆動部１２００Ａ、腕駆動部１２１０Ａ、肩駆動部１２００Ｂ、腕駆動部１２１０Ｂの駆動モータに上述したブレーキ部２２０Ｌ、２２０Ｒと同様のブレーキ部を適用してもよい。また、装着式電気機械装置１０１０が手首の関節に対応した駆動部を有する場合には、手首の関節に対応した駆動部の駆動モータに上述したブレーキ部２２０Ｌ、２２０Ｒと同様のブレーキ部を適用してもよい。
【０１１５】
以上、本発明の例示的な実施の形態の接触型センサについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  装着式電気機械装置
１１０  腰部フレーム
１２０  腰部フレーム
１３０  支柱
１４０Ｌ、１４０Ｒ  側部フレーム
１５０Ｌ、１５０Ｒ  大腿カフ
１６０  装着ベルト
１７０  装着ベルト
１８０  バッテリ
１９０  センサ
２１０  アクチュエータ
２２０  ブレーキ部
３００  アクチュエータ制御部
４００  ブレーキ制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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