"人の歩行を支援するための歩行支援機械100であって、使用者が手で操作し且つ自身の体重を預けることができる、一対の松葉杖1と、伸縮可能な一対の伸縮リンク3と、前記伸縮リンク3の下端部に取り付けられていて且つその上に使用者の足を載せるための、足底板9と、前記伸縮リンク3を伸縮させることが可能なアクチュエータ6と、前記歩行支援機械100を制御するための制御装置30と、を具備する歩行支援機械100において、各前記松葉杖1の上端部と各前記伸縮リンク3の上端部がそれぞれ、回転可能な対偶2を介して連結されており、前記伸縮リンク3が伸縮することにより、使用者の歩行を支援しており、該歩行支援機械は、上部が前記伸縮リンク3に連結していて且つ下部が前記足底板9に連結する、腱リンク40を具備しており、前記腱リンク40は、伸縮自在である、ことを特徴とする歩行支援機械。前記腱リンク40は、上部リンク41と、下部リンク51と、を具備しており、前記上部リンク41は、回転自在な対偶である上部連結部43を介して前記伸縮リンク3に連結しており、前記下部リンク51は、回転自在な対偶である下部連結部53を介して前記足底板9に連結しており、前記上部リンク41は、前記下部リンク51に対して摺動可能である、ことを特徴とする請求項1に記載の歩行支援機械。前記上部リンク41及び前記下部リンク51の内の一方は、シリンダ61であり、前記上部リンク41及び前記下部リンク51の内の他方は、端部にピストン63が取り付けられたロッド64であり、前記ピストン63及びロッド64は、前記シリンダ61内に収容される、ことを特徴とする請求項2に記載の歩行支援機械。前記上部リンク41及び前記下部リンク51の内の一方は、外シリンダ71であり、前記上部リンク41及び前記下部リンク51の内の他方は、前記外シリンダ71の内部に収容される内シリンダ72であり、前記外シリンダ71と前記内シリンダ72は、ワイヤ73又はロッド83で接続する、ことを特徴とする請求項2に記載の歩行支援機械。歩行の進行方向である長手方向における前記足底板9の長さTHに対して、前記伸縮リンク3と前記足底板9の連結点から、前記足底板9の後端までの長手方向の長さAHは、1/2より小さい、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の歩行支援機械。足底板が離地する瞬間の前記松葉杖と、松葉杖の前方の地面とのなす角度である、松葉杖角度θoffは、90度と105度との間にある、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の歩行支援機械。前記腱リンクの最大長さLHと、使用者の身長Hとは、LH=αHの関係にあり、αは、035と045との間の値をとる、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の歩行支援機械。前記上部リンク41は、ストッパ42を具備しており、前記下部リンク51は、停止部54を具備しており、前記上部リンク41が、前記下部リンク51に対して上昇するように摺動する場合に、前記ストッパ42が前記停止部54に当たることにより、前記上部リンク41の上昇は止まる、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の歩行支援機械。前記ストッパ42及び前記停止部54の内のいずれか一方は、緩衝機構を具備する、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の歩行支援機械。使用者が操作して歩行開始の意思を前記歩行支援機械100に伝えるための握り棒スイッチ24と、前記松葉杖1の接地を検知するための接触センサ25と、外乱を検知するための外乱検知センサ26と、使用者の腰部付近をあずけるためであって且つ前記伸縮リンク3を連結するように前記伸縮リンク3に取り付けられる腰帯4と、使用者の腰部付近を支えるためであって且つ前記伸縮リンク3に取り付けられる円形状のウェストハーネス5と、を更に具備しており、前記伸縮リンク3は、前記足底板9の両側の側部に、回転可能であって且つブレーキ付きの、対偶10を介して接続しており、使用者の足は、足先固定帯8により、前記足底板9に固定されており、前記足底板9が地面に接触していないときに、前記足底板9が傾かないように拘束するように、前記足底板9と前記伸縮リンク3との間において取り付けられる足関節ばね7を更に具備することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の歩行支援機械。本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、上肢は健常であるが下肢に障害を有するために移動を行うことができない人が日常生活空間内での自立移動を実現するための福祉機械である、松葉杖形歩行支援機械のエネルギー消費の低減と乗り心地の向上を図ることを目的とする。本発明のこれとは別の目的は、以下の項目である。従来機において、消費エネルギーが大きくなる要因として、直動アクチュエータの大きな加速度と速度があり、これを低減させること。従来機では、躓きを防止するために、離地直後に大きな収縮速度が要求されるので、これを改善すること。足首機構の導入によるけり動作により、前方への大きな推進速度を得ること。直動アクチュエータの速度および加速度が大きいため、使用者の乗り心地が悪いので、直動アクチュエータの速度、加速度を小さくすること。足首機構の導入に伴い、アクチュエータを付加せずに、機構的に解決して、シンプル、安価、高信頼性な装置とすること。本発明の歩行支援機械は、上述した目的を達成するために、使用者が松葉杖を自らの腕で操作した上で、本歩行支援機械を装着することにより、障害のある下肢の運動が創成されて歩行が実現される。本歩行支援機械は、下肢の伸展→歩行面の蹴り出し→下肢の収縮→下肢の伸展→身体の支持の一連の動作を実現する腰部と足部の間の相対運動を基本的に振り子運動に従って創成し、使用者の脚部をこれに受動的に追従させて歩行を実現することに特化した構成となっている。より具体的には、本発明の第1の形態では、人の歩行を支援するための歩行支援機械100は、使用者が手で操作し且つ自身の体重を預けることができる、一対の松葉杖1と、伸縮可能な一対の伸縮リンク3と、伸縮リンク3の下端部に取り付けられていて且つその上に使用者の足を載せるための足底板9と、伸縮リンク3を伸縮させることが可能なアクチュエータ6と、歩行支援機械100を制御するための制御装置30とを具備する。各松葉杖1の上端部と各伸縮リンク3の上端部はそれぞれ、回転可能な対偶2を介して連結される。歩行支援機械は、伸縮リンク3が伸縮することにより、使用者の歩行を支援する。該歩行支援機械は、上部が伸縮リンク3に連結していて且つ下部が足底板9に連結する、腱リンク40を更に具備しており、腱リンク40は、伸縮自在である。腱リンク40は、上部リンク41と、下部リンク51と、を具備しており、上部リンク41は、回転自在な対偶である上部連結部43を介して伸縮リンク3に連結しており、下部リンク51は、回転自在な対偶である下部連結部53を介して足底板9に連結しており、上部リンク41は、下部リンク51に対して摺動可能である。上部リンク41及び下部リンク51の内の一方は、シリンダ61であり、上部リンク41及び下部リンク51の内の他方は、端部にピストン63が取り付けられたロッド64であり、ピストン及びロッドは、シリンダ61内に収容されても良い。これとは別に、上部リンク41及び下部リンク51の内の一方は、外シリンダ71であり、上部リンク41及び下部リンク51の内の他方は、外シリンダ71の内部に収容される内シリンダ72であり、外シリンダ71と内シリンダ72は、ワイヤ73又はロッド83で接続されても良い。歩行の進行方向である長手方向における足底板9の長さTHに対して、伸縮リンク3と足底板9の連結点Aから、足底板9の後端までの長手方向の長さAHは、1/2より小さいことが好ましい。足底板が離地する瞬間の松葉杖と、松葉杖の前方の地面とのなす角度である、松葉杖角度θoffは、90度と105度との間にあることが好ましく、腱リンクの最大長さLHと、使用者の身長Hとは、LH=αHの関係にあり、αは、035と045との間の値をとることが好ましい。上部リンク41は、ストッパ42を具備しており、下部リンク51は、停止部54を具備しており、上部リンク41が、下部リンク51に対して上昇するように摺動する場合に、ストッパ42が停止部54に当たることにより、上部リンク41の上昇は止まる。ストッパ42及び停止部54の内のいずれか一方は、緩衝機構又は、ダンパを具備することが好ましい。使用者が操作して歩行開始の意思を前記歩行支援機械100に伝えるための握り棒スイッチ24と、松葉杖1の接地を検知するための接触センサ25と、外乱を検知するための外乱検知センサ26と、使用者の腰部付近をあずけるためであって且つ伸縮リンク3を連結するように伸縮リンク3に取り付けられる腰帯4と、使用者の腰部付近を支えるためであって且つ伸縮リンク3に取り付けられる円形状のウェストハーネス5と、を更に具備する。伸縮リンク3は、足底板9の両側の側部に、回転可能であって且つブレーキ付きの、対偶10を介して接続しており、使用者の足は、足先固定帯8により、足底板9に固定されており、足底板9が地面に接触していないときに、足底板9が傾かないように拘束するように、足底板9と伸縮リンク3との間において取り付けられる足関節ばね7を更に具備することが好ましい。上記の本発明の説明において、カッコ内の記号又は数字は、以下に示す実施の形態との対応を示すために添付される。本発明の歩行支援機械によれば以下の効果を発揮できる。提案した足首機構は、歩行動作中に松葉杖の接地点まわりのけり動作を創成するため、直動アクチュエータに要求される変位、速度および加速度が大幅に低減され、その結果として、アクチュエータの消費エネルギーを低減させる。足首機構の導入によるけり動作により、前方への大きな推進速度を得る。直動アクチュエータの速度および加速度を小さくすることにより、使用者の乗り心地を改善する。離地直後における直動アクチュエータの大きな収縮速度を低減した上で、躓きを防止する。足首機構の導入に伴い、アクチュエータを付加せずに、機構的に解決して、シンプル、安価、高信頼性な装置とする。しかも今回発明した足首駆動機構は閉ループリンク機構とストッパからなる単純なものであり、新たにアクチュエータを配置する必要が無く、軽量、省スペースに実現可能である。上肢は健常であるが下肢に障害を有するために移動を行うことができない人が、本機械を使用することにより、主に腕等の上半身の能力を有効に使用して歩行を可能にし、日常生活空間内での自立移動を実現できる。このような歩行支援機械により、自らの能力を最大限に活かした下肢障害者の健康維持、増進および積極的な社会参加が促され、さらに少数のアクチュエータによる効率的な歩行を実現することができる。歩行支援機械は、手元などのスイッチによって動作開始終了指令を行うことにより、使用者の指令を受信して作動するので、あくまで使用者の状況判断と意思に基いて、使用者にとって、より優しい装置を提供する。エネルギー効率の良い運動として振り子運動を利用するため、腰関節、膝関節等をその可動範囲を超えて強制的に動かすことがなく、腰関節、膝関節等に無理な負担をかけることがなく、上半身の筋肉に過度な負担を強いることがなく、使用者が疲労せずに長距離を移動できる。立位時に外乱により転倒することがない。以下、図面に基づいて本発明の第1の実施の形態の装置を詳細に説明する。図1及び図2は、本発明に係る松葉杖形歩行支援機械の一実施の形態を図解的に示しており、図1は、本発明の松葉杖形歩行支援機械100を使用者又は、歩行者が着用した場合の概念図を示すと共に歩行支援機械の基本構成を示し、図2は本発明の松葉杖形歩行支援機械100の構成の詳細を図解的に示す。まず図1を参照すると、使用者が本発明の松葉杖形歩行支援機械100を着用した状態が示される。松葉杖形歩行支援機械100は、左右1本づつ計2本からなる松葉杖1と、やはり左右1本づつ計2本からなる伸縮リンク3とを具備する。使用者は、歩行支援機械100に支援されながら歩行することが出来る。使用者のこの様な歩行作業において、図1は、全体構成を、使用者と、歩行支援機械100のハードウェア松葉杖1、伸縮リンク3等と、歩行支援機械100の操作制御系制御装置、センサ類等とに分けて、それぞれの機能、役割を説明している。使用者は、外乱はないか、歩行が可能か等の状況判断を行い、その判断に基づく使用者の意思を歩行支援機械100に伝達し、松葉杖1の操作を行う。操作制御系は、使用者の意思を検出し、外乱等危険状態、歩行状態等を検出し、アクチュエータ6に動作を指令して、アクチュエータの軌道追従制御を行う。ハードウェアは、使用者の身体を支持しながら、必要に応じて危険回避運動を行い、更に危険のない状態で、本発明の振り子運動に基く歩行運動を創成する。図2を参照すると、松葉杖形歩行支援機械100は、左右1本づつ計2本で対をなす松葉杖1と、やはり左右1本づつ計2本で対をなす伸縮リンク3とを具備する。松葉杖1は、使用者が使い易いものであるべきことを考慮して、通常の松葉杖であることが好ましいが、別の軽量な構造体であっても良い。使用者は、通常の松葉杖と同様に、歩行に際して、松葉杖1を手で保持しながら脇の下に固定し、松葉杖1を歩行方向に振り出して、体重を松葉杖1に掛けるように前に移動することにより前進するが、この際振り子運動を利用する。例えば、右手側の伸縮リンク3の上端部は、図2に示すように、右手側の松葉杖1の上端部と球対偶2を介して連結されており、球対偶2は、松葉杖1と伸縮リンク3を回転可能に連結する機能を有すると共に、使用者の脇の下への負担を生じさせないようにする。左手側の伸縮リンク3及び松葉杖1も右手側と同様に構成される。伸縮リンク3の下端部には、図2に示すように、1つの足底板9がブレーキ付き球対偶10を介して取り付けられており、足底板9上に使用者は足部を固定し、足底板9は、歩行支援機械100が地面と接触する部分である。ブレーキ付き球対偶10は、伸縮リンク3と足底板9を回転可能に連結しており、足底板9が凹凸のある地面と安定に接触するために受動的な球対偶10が設置される。また、人やものとの衝突、風、揺れ等の外乱が作用した際に、球対偶10のブレーキを利かせることにより、足底板9と伸縮リンク3の相対運動を拘束し、使用者の安定性を確保する。ブレーキは、ソレノイド方式であることが好ましいが、空圧又は油圧シリンダ等を利用した既知なタイプであっても良い。足底板9には、1つの足先固定帯8が設けられており、足先固定帯8は、使用者の足部を足底板9に固定する。本実施の形態において、足先固定帯8は、図2に示すように、2本の足に対して1つづつ設けられるが、これとは別に2つ等別の数であっても良い。足底板9と伸縮リンク3とは、図2に示すように、弾力性のある左右それぞれ2つの足関節ばね7により連結されており、足底板9が地面と接触していないときに、足底板9が傾かないように拘束する。足関節ばね7の数は、左右各2つで計4つ以外の数であっても良い。伸縮リンク3は、使用者の腰と足部の間の距離を変化させ、また使用者の自重を支える機能を有する。このため、歩行支援機械100は、左右の伸縮リンク3と、1つの腰帯4と、1つのウエストハーネス5と、各伸縮リンク3の概略中央に各1基づつ設けられた直動アクチュエータ又は、単にアクチュエータと呼ぶ6とを具備する。腰帯4は、図2に示すように、直動アクチュエータ6より上の位置に左右の伸縮リンク3を連結するように伸縮リンク3に取り付けられて、使用者の腰の前に位置するように配置されて、使用者が腰帯4に体重を預けることにより、腰関節が反り返らないように拘束する。ウエストハーネス5は、一般的に輪状の帯体であり、やはり左右の伸縮リンク3を結合するように取り付けられて、使用者の腰を囲むように支持可能であって、使用者の脚ではなく、歩行支援機械の伸縮リンク3によって使用者の体重を支えるように作用する。直動アクチュエータ6は、左右の伸縮リンク3にそれぞれ1基づつ設けられて、伸縮リンク3の運動を創成する。直動アクチュエータ6は、伸縮リンク3の長手方向の概略中央付近に具備されることが好ましく、伸縮リンク3の上部と下部を連結して、伸縮リンク3と一体となるように配置される。アクチュエータ6は、電動であることが好ましいが、空圧アクチュエータなどでも良い。電源図示されないは、バッテリ等既知の電源であっても良い。バッテリ等の電源は、使用者の腰又は背中に取り付けられることが好ましい。左右の松葉杖1はそれぞれ、左右の杖部21を具備しており、杖部21には、使用者が手で掴むための握り棒22が設けられる。松葉杖1は更に、握り棒スイッチ24と、接触センサ25とを具備する。握り棒スイッチ24は、握り棒22に少なくとも1つ取り付けられており、使用者による歩行開始終了などの意思の入力を行い、図2の例では、使用者が左右どちらでも操作できるように、左右の握り棒22に各1つずつ設けられている。接触センサ25は、左右の杖部21の下端にそれぞれ少なくとも1つ設けられており、使用者による松葉杖1の操作により、松葉杖1が地面と接触したことを検知する。詳しく後述されるように、握り棒スイッチ24の状態と接触センサ25の状態と合わせて、歩行動作の開始終了などが判断される。歩行支援機械100は、外乱検知センサ26を具備しており、外乱検知センサ26により外乱を検出する。外乱検出センサ26は、加速度センサ又はジャイロセンサであることが好ましく、使用者の体の一部に取り付けられることが好ましいが、それ以外の場所、例えば、松葉杖1に取り付けても良い。歩行支援機械100は、歩行支援機械100を制御する制御装置30を具備しており、制御装置30及び動力源図示されないは、使用者の体に取り付けられることが好ましいが、伸縮リンク3等、それ以外の場所に取り付けられたり、別置きであっても良い。伸縮リンク3は、図2に示すように、上部伸縮リンク31と、下部伸縮リンク32とを具備しており、上部伸縮リンク31と下部伸縮リンク32との間にアクチュエータ6が配置される。歩行支援機械100は、左右一対即ち、2式の腱リンク40又は、足首機構と言うを更に具備する。腱リンク40は、図3に示すように、上部リンク41と、下部リンク51とを具備する。上部リンク41は、上部連結部43を介して上部伸縮リンク31に接続しており、下部リンク51は、下部連結部53を介して足底板9の後端91に接続する。上部連結部43及び下部連結部53は共に、球対偶であることが好ましい。上部リンク41は、下部リンク51に沿って上下方向に摺動直線的運動することが出来る。図3に示す第1の実施の形態において、下部リンク51は、貫通溝を持つガイド部52と、停止部54とを具備する。上部リンク41は、ストッパ42を具備する。上部リンク41の上下動をより詳しく説明すると、ストッパ42がガイド部52に沿って摺動することが出来る。腱リンク40の上下動には限度が設けられている。即ち、上部リンク41が下部リンクに対して上昇すると、下部リンク51の停止部54がストッパ42に衝突又は、当接することにより、上部リンク41の上昇は停止する。ストッパ42又は停止部54にダンパ緩衝機構とも言うが備えられて、ストッパ42への停止部54の衝突を緩和することが好ましい。図3aの例において、上部リンク41は、中空の円筒パイプであり、下端が開口しており、上端には上部連結部43が設置されている。上部リンク41の下側には、右から左又は、左から右に貫通する複数の孔44が設けられており、円棒状のストッパピン42が、これらの一対の孔44の1つに挿入されて、ストッパ42としての機能を果たしているストッパピン42を挿入する孔44を変えれば、上部リンク41の摺動ストローク又は、腱リンクの最大長さを調整できる。円筒パイプ状の上部リンク41内には、図3aにおけるA-A断面を示す図3bに示されるような貫通溝を持つ下部リンク51が挿入されており、下部リンク51の下端には下部連結部53が配置されている。図11に本発明の腱リンクの第2の実施の形態を示しており、この腱リンク60は、テレスコピックなシリンダを用いた形態である。図11aは、腱リンク60の縮んだ状態を示し、図11bは、腱リンク60の伸びた状態を示す。本実施の形態の腱リンク60の基本的構造は、従来のテレスコピックなシリンダを用いたものであり、上部リンク又は、下部リンクに相当するシリンダ61と、下部リンク又は、上部リンクに相当するロッド64とを具備する。腱リンク60において、エアシリンダのように、ロッド64にピストン63を固定してある。シリンダ61の底面はシリンダキャップ62により閉鎖されており、シリンダキャップ62の中央に設けられた孔65を介してロッド64は往復動する。シリンダ61の外側に雄ねじを、シリンダキャップ62に雌ねじを切りこれを噛み合わせることでシリンダキャップ62をシリンダ61に固定する。図11bに示すように、外側のシリンダキャップ62とピストン63が接触することでストッパとなる。ロッド64の長さを変更することで、腱リンク60の最大長さを調整する。本実施の形態において、ピストン63とシリンダ61の間の間隙がダンパとして作用する。腱リンク60と、伸縮リンク3及び足底板9との連結構造等は、基本的に第1の実施の形態と同様であるので、説明の重複を避けて省略する。第2の実施の形態において、ピストン63をロッド64に固定する別の方法を図11c、d、eに示す。図11は、多くのエアシリンダで用いられている止め輪66を用いるロッド64には溝67を設ける方法であり、図11は、ロッド64に雄ねじを切り、ピストン63に雌ねじを切り、ねじのかみ合いにより固定する方法であり、図11は、ナット68により固定する方法である。の止め輪66を使う方法の場合、溝67を複数切ることでピストン63の位置を調整することができ、腱リンク60の最大長さを調整しやすい。図12に本発明の腱リンクの第3の実施の形態を示しており、この腱リンク70は、テレスコピックなシリンダとワイヤによるストッパを用いた形態である。図12aは、腱リンク70の縮んだ状態を示し、図12bは、腱リンク70の伸びた状態を示す。本実施の形態の腱リンク70の基本的構造は、従来のテレスコピックなシリンダを用いたものであるが、それぞれのシリンダをワイヤで連結する。腱リンク70は、上部リンク又は、下部リンクに相当する外シリンダ71と、下部リンク又は、上部リンクに相当する内シリンダ72とを具備しており、図12に示すように、内部にワイヤ73を配置しその両端をそれぞれの外及び内シリンダ71,72の底面に取り付ける。また、ワイヤ止めとしてワイヤストッパ74が、ワイヤ73両端に設けられる。ワイヤ73が張ることでストッパとなる構造であり、ワイヤ73の長さで腱リンク70の最大長さを調整する。腱リンク70と、伸縮リンク3及び足底板9との連結構造等は、基本的に第1の実施の形態と同様であるので、説明の重複を避けて省略する。図13に本発明の腱リンクの第4の実施の形態を示しており、この腱リンク80は、テレスコピックなシリンダとロッドによるストッパを用いた形態である。図13aは、腱リンク80の縮んだ状態を示し、図13bは、腱リンク80の伸びた状態を示す。本実施の形態の腱リンク80の基本的構造は、従来のテレスコピックなシリンダを用いたものであるが、それぞれのシリンダを、第3の実施の形態のワイヤの代わりにロッド83で連結する。内部のロッド83の長さで腱リンク80の最大長さを調整する。その他の構成は、第3の実施の形態と同様であるので省略する。これとは別に、スライダではなく、リンクの回転運動により腱リンクの長さを変化させる構造でも良い。この実施例においては、曲げあるいはせん断力を受けるのはリンクの軸なので強度を確保しやすい。この場合において、リンクの長さで腱リンクの最大長さを調整する。更にこれとは別に、剛体リンクではなく、ワイヤを用いた柔軟リンクを用いた構造でも良い。この場合においては、スプールに巻き付いていたワイヤが全てほどけることでストッパとなる。曲げせん断力を受けるのはスプールの軸のみであり、強度を確保しやすい。ワイヤの長さで腱リンクの最大長さを調整する。次に、歩行支援機械100に関して、効率的で快適な歩行を行うための条件設計パラメータについて説明する。使用者に対して作用する力を小さくすることにより、使用者にとってより心地良い歩行を可能にする条件から、アクチュエータの伸張段階の加速度上昇時加速度図6参照:A1が05ms2以下であることが好ましい。足底板が離地する瞬間の松葉杖角度図8,10c参照θoffは、90度<=θoff<=105度であることが好ましく、92度<=θoff<=102度であることがより好ましい。また、腱リンクの最大長さ図10参照:LH=αHHは使用者の身長の関係にあり、035<=α<=045であることが好ましい。次に、機構の作動条件について説明する。まず、図9に示すようにパラメータ機械の幾何学的定数および運動変数を定める。sは直進対偶部に設けたアクチュエータの変位である。これが入力変位となる。直進対偶の速度Vは、時間に対して図7に示すように変化させる。図10に示した初期状態から、アクチュエータを伸展させると、図10のように全体的に前方に傾斜し、腱リンクの長さqが最大値LHとなりストッパが機能する。この状態から、足底板は点Tまわりに回転を開始する。さらにアクチュエータを伸展させると、図10のように松葉杖の角度θがθoffとなって、足底板が離地する。この状態からアクチュエータは減速を始め、足底板が地面と接触しないように収縮する。この後、足底板は接地していない間、ばねによって水平に近い状態に保たれる。最後に着地に備えて、脚長SAがLiniとなるようにアクチュエータが伸展する。重要なポイントは、足首機構による省エネ効果を得るためには、図10の状態になる少し前に図10の状態になることであり、そのようになるように、各種の設計パラメータを決定する必要がある。なお、図10の状態から図10の状態までに長い時間を経過してしまうと足首機構による省エネ効果がなくなる。歩行支援機械の設計における、設計パラメータおよびその決定手順について説明する。運動パラメータとしては、図7直進対偶の速度変化における、アクチュエータ伸展中の加速度A1、アクチュエータ収縮中の速度Vin、足底プレートの離地タイミングを表す松葉杖角度θoff、歩幅Lstepがある。機構パラメータ定数としては、直動アクチュエータの初期長さsiniあるいは脚の初期長さLini、腱リンクの最大長さLH、足底板におけるリンクラックのついているリンク、足側および腱リンクの取り付け位置を表す長さ、その他の長さの定数:SCSBBDEAがある。本発明の歩行支援機械の実機により様々な条件で実験を行い、その結果判明した重要なパラメータの決定手順あるいは方針について説明する。1長さの次元をもつパラメータは、使用者の身長を基準として、定めることが好ましい。2siniあるいはLiniは、後方に転倒しない条件により下限が定まり、加速度の最大値の条件により上限が定まるので、この範囲で設定する。上限値に近くした方が消費エネルギーは少なくなるが、加速度が大きくなる。3LHは、腱リンクが無い場合に離地するタイミングにおける幾何学的関係より、その最大値が定まる。それよりも若干小さい値を選択するのが消費エネルギーの観点から良い。過度に小さくすると足首機構が作動する時間が長くなるので、逆に消費エネルギーが多くなる。4THに対するAHは、AHがTHの12より小さくした方がアクチュエータの速度の最大値を抑えることができ、結果的に消費エネルギーが少なくなるので、このようにすることが望ましい。5θoffおよびVinは、θoff:95°,102°,Vin:025035msの範囲で、消費エネルギーおよび加速度を評価して適宜決定することがより好ましい。本発明の歩行支援機械100において、松葉杖1の長さ、伸縮リンク3の長さ及び腱リンク40の長さは、使用者の身長等の身体的な特徴、使用者の好み等に合わせて、調整できることが好ましいので、松葉杖1、伸縮リンク3及び腱リンク40は、長さが調整できるように、伸縮機構を具備することが好ましい。伸縮機構は具体的には、ネジ機構、スライド機構等の当業者に既知な機構であっても良い。次に、本実施の形態の歩行支援機械100の作動について説明する。歩行動作は、先ず静止状態から歩行状態に移行し、着地接地して一歩目の歩行を終了して、次の二歩目の歩行に入り、二歩目の歩行においては、静止状態からの歩行動作を、一歩目の歩行と同様に、繰り返すように行われる。本発明の第1の実施の形態における上記の歩行状態における作動について、図4を参照して説明する。図4は、松葉杖形歩行支援機械100の制御装置30における情報と動作の流れを示す。使用者は、静止して立っている状態初期状態から歩行を開始するステップ0S0。また初期状態において、球対偶10のブレーキは開放されており、伸縮リンク3、即ちアクチュエータ6の長さは、所定の初期長さに設定される。この初期長さは、使用者の身長等に基いて決定されることが好ましい。S0において、使用者は、歩行支援機械100の電源をONする。この際、制御装置30の電源もONされる。S0において、握り棒スイッチ24、接触センサ25接地状態をONとする等の各スイッチ類は、OFFに設定されており、各スイッチがONになるまで、すなわち、使用者が歩行を開始しようと動作するまで待つ状態である。使用者が歩行を開始しようとすると、先ずステップ1S1及びステップ6S6に進む。S1において、使用者は、歩行又は、前進するために、松葉杖1を操作して前に振り出す。この際、松葉杖1の先端に取り付けられている接触センサ25がOFFになり、そして松葉杖1が接地又は、着地すると、接触センサ25は、短時間でONとなる。S1においては、松葉杖1が操作されて、接触センサ25がONからOFFそしてONへと切り換えられた作動したかどうかを確認する段階である松葉杖操作手順。接触センサ25の作動が確認された場合には、次の処理ステップ2S2に進み、作動が確認されない場合ONのままの場合等は、接触センサ25が作動するまで、すなわち、使用者が歩行を開始しようと松葉杖を操作するまでS1で待つ。ステップ2S2は、使用者が握り棒スイッチ24をONしたかどうかを確認する手順である開始指令手順。このように使用者は、握り棒スイッチ24をONすることにより、歩行の意思を歩行支援機械100に伝える。握り棒スイッチ24がONになった場合には、次の処理ステップ3S3に進む。握り棒スイッチ24がONにならない場合は、使用者が握り棒スイッチ24をONしていない状態であるので、S2で待機する。ここで、S1およびS2の判断は図4の順序の通りでも良いが、逆順でも良い。また、同時に並行して判断を行っても良い。ステップ6S6において、加速度センサ/ジャイロなどの外乱検知センサ26の信号を分析して、外乱の有無および対応の必要性を判断する外乱検出手順。外乱とは、人や物との衝突、風、揺れ等である。従って、使用者が外乱を受けた場合、外乱検知センサ26が、加速度センサであれば使用者に作用した加速度を検出可能であり、ジャイロであれば、使用者に作用した角速度が検出可能であるので、外乱が検出可能である。ここでS6は、S1およびS2と並行処理するものとする。外乱への対応が必要と判断された場合には、ステップ7S7に進み、対応すべき外乱がない、即ち外乱への対応が不要と判断された場合NOには、ステップ3S3に進む。ステップ7S7において、外乱が検出され、外乱に対する対応が必要と判断された状態であるので、ブレーキ付き球対偶10のブレーキを作動させて固定する。これにより、足底板9が伸縮リンク3に対して固定されるので、歩行動作は、実施不能になり、使用者は、静止状態を維持する。ブレーキが固定された後に、ブレーキ固定信号を出して、ステップ4S4に進む。ステップ3S3において、使用者の誤った操作あるいは何らかの外的要因による影響を排除して使用者が歩行開始の意思を有することを正確に判断するために、接触センサ25および握り棒スイッチ24が所定の時間、継続的にONになっているかどうかを確認する待ち時間手順。この待ち時間の間、接触センサ25あるいは握り棒スイッチ24がOFFとなった場合にはS1に戻る。この待ち時間の間、継続的に接触センサ25および握り棒スイッチ24がONであった場合には、通常歩行開始OKの信号を出してステップ4S4に進む。ステップ4S4において、通常歩行開始OKの信号とブレーキ固定信号の有無を比較して、通常歩行が可能かどうかを判断する状態確認手順。S4において、ブレーキ固定信号が入っていない場合には通常歩行開始信号を出し、通常歩行制御の処理歩行手順、即ちステップ5S5に進む。ブレーキ固定信号が入っている場合には、外乱継続確認の信号を出して外乱対応制御の処理、即ちステップ11S11に進む。ステップ11S11において、外乱が継続しているかどうかを確認し、外乱が継続していればブレーキ固定状態を維持し、外乱検知センサ26により、外乱が継続していないことが検知されて、かつ使用者が安定な状態にあることの安全確認が終わった段階で、ステップ12S12に進む。S11において、外乱の種類大きさに応じて用意されている外乱補償運動、例えば、アクチュエータを所定長さに設定して、固定する等のアクチュエータ6の制御に対応したアクチュエータの制御プログラムを実行しても良い。外乱が継続せず、外乱が収まり、安全が確認されると、ステップ12S12に進み、固定されていたブレーキ付き球対偶10のブレーキを開放する。これにより、足底板9は、伸縮リンク3に対して自由に回転する状態になる。S12でブレーキが開放されると、再度最初の状態、即ちS1及びS6に進む。安全の確認は、外乱が作用していないことの確認と、使用者が松葉杖を接地させる等により安全な状態にあることの確認により行われる。ステップ5S5において、通常歩行に対応した、振り子運動に基づくアクチュエータ6の速度制御プログラムを一歩分の制御が終了するまで実行する歩行手順。この一歩分の制御について、図5及び図6直動アクチュエータの目標伸縮速度の時間変化を参照して次に説明する。S4の終了時において、歩行支援機械100は、図10aに示す状態にある。S4において、歩行を開始する準備が整っているので、図5のステップ51S51において、アクチュエータが作動を開始し、次のステップ52S52のアクチュエータの伸長段階に入る。アクチュエータ6が伸張すると、伸縮リンク3も伸張し、上部伸縮リンク31が上昇し、上部伸縮リンク31に接続する上部リンク41も上昇する。これにより、腱リンク40において、上部リンク41のストッパ42が、下部リンク51のガイド部52に沿って摺動し、上部リンク41は上昇する腱リンク伸張段階:ステップ53S53。そして、上部リンク41のストッパ42が下部リンク51の停止部54に当たるまで上昇する。この状態を図10bに示す。その後ステップ54S54において、上部リンク41のストッパ42が下部リンクの停止部54に当たって、上部リンク41の上昇は止まる腱リンク伸張停止。この時点でもアクチュエータは伸長を続け、この時点から足底板9がつま先まわりに回転を始めるステップ55:S55。図10cによりS55の段階を示す。上記の工程は、図5bにおいて、S52伸張段階に含まれる、腱リンク伸張段階S53、腱リンク伸張停止段階S54、足底板のつま先まわりの回転段階S54として説明される。S51アクチュエータ作動開始段階において、直動アクチュエータ6が作動する。次のステップ52S52の伸張段階以降については、図6を共に参照して説明する。先ずステップ52S52のアクチュエータ伸張段階において、直動アクチュエータ6は、等加速度運動加速度A1するように制御されるので、足底板9及び歩行者の体は、徐々に速度が増大しながら上昇する。図6において、縦軸はアクチュエータ6の速度Vを示しており、正方向は、アクチュエータ6が伸張する方向であり、負-方向は、アクチュエータ6が収縮する方向であり、図6の横軸は、時間tを表わす。S5において、通常歩行開始信号が制御装置30からアクチュエータ6に伝えられた時点が、歩行開始時刻であるt0t=0であり、アクチュエータ速度Vは0である。t0において、即ち、図5のステップ51S51のアクチュエータ作動開始段階において、アクチュエータ6は、伸張を開始する。本実施の形態において、アクチュエータ6の伸張速度Vは、加速度A1が一定の状態で、時間tに比例して増大する。この際加速度A1は、歩行者への衝撃を抑えるために、05msec2以下であることが好ましい。伸張速度Vが、増大して、所定の第1の伸張速度Voffに到達したことを検知すると時刻t1、アクチュエータ6の伸張速度の増加を漸減する指令が制御装置30からアクチュエータ6に送られる。時刻t0からt1までを伸張段階ステップ52S52と呼ぶ。この際、急激にアクチュエータ速度を直線的に変化させるのではなく、図6に示すように、時刻t1後も少しの時間の間、アクチュエータ6の速度を増大させた後、曲線的に速度を減少させるように制御するので、使用者にショックを与えることがない。アクチュエータの伸張速度Vの減少段階において、図6に示すように、時間に比例して伸張速度Vを減少させる。図6に示すように、時刻t=t3でアクチュエータの速度Vは0になる。時刻t1とt3の間の時刻t2において、使用者は、離地する足底板9が地面から離れる。つまり本実施の形態において、時刻t2において離地するように、アクチュエータ6は制御される。ここまでのアクチュエータの伸張する作動により、松葉杖1と地面の間になす松葉杖角度θは、減少する方向に移行する。松葉杖1が地面に概略直角になった状態θ=θoffでは、使用者の体重は松葉杖1に殆どが掛かる状態になるので、使用者の離地が達成される図10c参照。時刻t1からt2までを離地段階ステップ56S56と呼ぶ。時刻t3後に、アクチュエータ6は、収縮を開始する。本実施の形態におけるこの収縮において、アクチュエータ6の収縮速度Vは、図6に示すように、t3までの伸張速度の時間tに対する伸張速度の変化率と同じ変化率で、時間比例して増大する。アクチュエータ6の収縮速度Vが、所定の収縮速度Vinに達したことが検知されると、収縮速度Vは、一定Vinに保持される。この収縮速度Vの移行時において、収縮速度Vは、直線的に変化するのではなく、使用者へのショックを防止するように、図6に示されるように曲線的に変化する。図6において、アクチュエータ6の収縮速度V一定Vinの状態が保持された後に、時刻t5において、収縮速度Vが、時間に比例して減少するように制御される。時刻t5は、歩行状態を真横から見た場合に、使用者と松葉杖1とが概略重なった状態になる時刻である。この状態が、時刻t5に生じること、即ち時刻t5については、松葉杖1の長さ、伸縮リンク3の長さ、アクチュエータ6の速度変化、経過時間等のデータから、制御装置30が算出する。時刻t2からt5までを移動段階ステップ57S57と呼ぶ。時刻t5の後、アクチュエータ6は、時間比例して減少する収縮速度Vで収縮し、時刻t6で速度0に到達する。その後、アクチュエータ6は、再度伸張する。この際の伸張速度Vは、図6に示すように、t6までの収縮速度の時間tに対する伸張速度の変化率と同じ変化率で、やはり時間に比例して増大する。伸張速度Vが所定の第2の伸張速度Voutに到達したことを検知して時刻t7において、伸張速度Vは一定Voutに保持される。この間、伸縮リンク3は、一定の速度Voutで伸張し続けるので、使用者即ち、足底板9は、時刻t8において接地又は、着地する。時刻t5からt8までを接地段階ステップ58S58と呼ぶ。接地後、アクチュエータ6の収縮速度Vは、時間比例して減少し、t9で収縮速度Vは0になる。この時点t9で、伸縮リンクの長さが、時刻t0の長さ初期長さに戻るように、アクチュエータ6は制御される。時刻t8からt9までを長さ調整段階ステップ59S59と呼ぶ。時刻t9において、使用者は、一歩前進した状態である。ステップ5S5の終了状態時刻t9において、使用者と歩行支援機械100、即ち、松葉杖1との位置関係は、使用者の自然静止状態即ち、S0の状態とは、違っているので、図4において、ステップ21S21に進み、使用者は、松葉杖1を操作して、前に出して、自然静止状態を形成する歩行準備手順。その後、更に前進する場合は、上記の同じ作業を反復する。歩行を終了する場合は、握り棒スイッチを操作して、歩行終了信号を歩行支援機械100に送る。上記の様な本実施の形態における歩行支援機械100の作動によって、使用者は、本発明による歩行の基本的構成をなす振り子運動により一歩の歩行を行う。上記のアクチュエータ6の制御において、時間に対する伸張及び収縮速度の特定の定常状態から次の定常状態への移行は、使用者へのショックを和らげるように、図6に示すように、全て曲線的に実施されることが好ましい。S58の接地段階において、伸縮リンク3が一定の速度Voutで伸張し続ける工程が設けられているが、図7に示すようにこの工程が省略されても良い。次に、腱リンク足首機構のある場合本発明の歩行支援機械を使用した場合と、ない場合特願2008-125963の従来の歩行支援機械を使用した場合について、消費エネルギー及び使用者に作用する加速度についての比較を実際の実験を行って確認したので、これについて説明する。足首機構腱リンクのない場合の消費エネルギーEについて図14に示し、足首機構のある場合の消費エネルギーEについて図15に示す。足首機構のない場合の歩幅Lstepは、歩き易い歩幅を選び、060mとし、上昇時加速度A1=05ms2図6参照、移動時速度図6参照:Vin=04ms、松葉杖角度図8参照:θoff=96度とした。この場合に一歩当たりの消費エネルギーは160Jstepであった。一方、足首機構腱リンクのある場合においては、歩幅Lstep図10a参照は、070mとし、伸縮リンク初期長さ図10a参照:Lini133m、上昇時加速度図6参照:A1=036ms2、移動時速度図6参照:Vin=04ms、松葉杖角度図10c参照:θoff=975度とした。この場合に一歩当たりの消費エネルギーは91Jstepであった。実験の結果、足首機構を設けることにより、消費エネルギーを43、加速度を28それぞれ低減できていることが分かる。本発明の各実施の形態の歩行支援機械の主要な効果は以下の通りである。従来機において、消費エネルギーが大きくなる要因として、直動アクチュエータの大きな加速度と速度があり、これを低減させるので、消費エネルギーを減少する。従来機では、躓きを防止するために、離地直後に大きな収縮速度が要求されるので、これを改善する。足首機構の導入によるけり動作により、前方への大きな推進速度を得る。直動アクチュエータの速度および加速度が大きいため、使用者の乗り心地が悪いので、直動アクチュエータの速度、加速度を小さくすることにより、使用者の乗り心地を改善する。足首機構の導入に伴い、アクチュエータを付加せずに、機構的に解決して、シンプル、安価、高信頼性な装置とする。上記の説明において、動力源は、バッテリとして説明されたが、燃料電池等の別の既知な動力源が使用されても良い。またアクチュエータ6は、電動モータ駆動と記載されるが、リニアモータ、空圧又は油圧式往復動シリンダ等のこれとは別の装置であっても良い。上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。"