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JP6540489B2 - Walking support device - Google Patents

Walking support device Download PDF

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JP6540489B2
JP6540489B2 JP2015242595A JP2015242595A JP6540489B2 JP 6540489 B2 JP6540489 B2 JP 6540489B2 JP 2015242595 A JP2015242595 A JP 2015242595A JP 2015242595 A JP2015242595 A JP 2015242595A JP 6540489 B2 JP6540489 B2 JP 6540489B2
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Description

本発明は、歩行支援装置に関し、例えば、使用者の脚に装着され、当該脚の膝関節の屈伸動作を支援する歩行支援装置に関する。   The present invention relates to a walking support device, for example, a walking support device that is attached to a leg of a user and supports bending and stretching operations of a knee joint of the leg.

近年、リハビリ現場などで使用者の歩行を支援するための歩行支援装置が実用化に向けて開発されている。このような歩行支援装置は、特許文献1に開示されているように、使用者における脚の上腿に固定される上腿リンク、上腿リンクに連結され、使用者における脚の下腿に固定される下腿リンク、及び上腿リンクに対して下腿リンクを回転駆動する駆動部、駆動部を制御する制御部を備えている。   In recent years, a walking support device for supporting a user's walking at a rehabilitation site or the like has been developed for practical use. Such a walking support device is connected to an upper thigh link and an upper thigh link fixed to the upper thigh of the leg in the user and fixed to the lower thigh of the leg in the user as disclosed in Patent Document 1 Lower leg link, a drive unit for rotationally driving the lower leg link with respect to the upper leg link, and a control unit for controlling the drive unit.

特開2012−213554号公報JP, 2012-213554, A

図6(a)に示すように、歩行支援装置100は、使用者の脚が伸展状態において、上腿リンク101に対して下腿リンク102の回転角度が0°で、且つ、使用者の脚の膝軸と、上腿リンク101と下腿リンク102との回転軸と、が略等しい位置に配置された状態で、使用者の脚に装着されることが望ましい。   As shown in FIG. 6A, the walking assistance device 100 is configured such that the rotation angle of the lower leg link 102 is 0 ° with respect to the upper leg link 101 when the leg of the user is in the extended state, and It is desirable that the user's leg be worn with the knee axis and the rotational axes of the upper leg link 101 and the lower leg link 102 substantially at the same position.

ここで、歩行支援装置100は、使用者の脚に例えば介護者などの人手によって装着される。そのため、図6(b)に示すように、使用者における伸展状態の脚に歩行支援装置100が装着された際に、上腿リンク101に対して下腿リンク102が回転していたり、使用者の脚の膝軸と、上腿リンク101と下腿リンク102との回転軸と、が略等しい位置に配置されていなかったり、する場合がある。   Here, the walking support device 100 is attached to the leg of the user by a hand such as a caregiver. Therefore, as shown in FIG. 6B, when the walking support device 100 is attached to the leg in the extended state of the user, the lower leg link 102 is rotated with respect to the upper leg link 101, or the user In some cases, the knee axes of the legs and the rotation axes of the upper thigh link 101 and the lower thigh link 102 may not be arranged at substantially the same position.

ところが、特許文献1に開示された歩行支援装置は、使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定することができる構成とされていない。   However, the walking support device disclosed in Patent Document 1 is not configured to be able to determine whether or not the user's leg is correctly attached.

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定可能な歩行支援装置を実現する。   The present invention has been made in view of the above, and realizes a walking support device capable of determining whether or not the user's leg is properly attached.

本発明の一態様に係る歩行支援装置は、使用者の脚に装着され、前記脚の膝関節の屈伸動作を支援する歩行支援装置であって、
前記脚の上腿に固定される上腿リンクと、
前記上腿リンクに連結され、前記脚の下腿に固定される下腿リンクと、
前記上腿リンクに対して前記下腿リンクを回転駆動する駆動部と、
前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの回転角度を検出する第1の検出部と、
前記脚が立脚状態であることを検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部及び前記第2の検出部の検出信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2の検出部の検出信号に基づいて前記脚が遊脚状態か否かを判定し、前記脚が遊脚状態であり、且つ、前記駆動部に出力する指令信号が示す前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの目標回転角度と、前記第1の検出部の検出信号が示す前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの回転角度と、の偏差の絶対値が予め設定された閾値以上である期間が予め設定された期間以上である場合、前記歩行支援装置が前記脚に正しく装着されていないと判定する。
A walk supporting device according to an aspect of the present invention is a walking support device that is attached to a leg of a user and supports bending and stretching operations of a knee joint of the leg,
An upper thigh link fixed to the upper thigh of the leg;
A lower leg link connected to the upper leg link and fixed to the lower leg of the leg;
A driving unit that rotationally drives the lower leg link with respect to the upper leg link;
A first detection unit that detects a rotation angle of the lower leg link with respect to the upper leg link;
A second detection unit that detects that the leg is in a standing state;
A control unit that controls the drive unit based on detection signals of the first detection unit and the second detection unit;
The control unit determines whether or not the leg is in the free leg state based on the detection signal of the second detection unit, and the leg is in the free leg state, and the command signal output to the drive unit is A threshold value in which an absolute value of a deviation between a target rotation angle of the lower leg link with respect to the upper leg link and a rotational angle of the lower leg link with respect to the upper leg link indicated by the detection signal of the first detection unit is preset. When the above period is equal to or more than a predetermined period, it is determined that the walking support device is not properly attached to the leg.

本発明によれば、使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定可能な歩行支援装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a walking support device capable of determining whether or not the user's leg is properly worn.

実施の形態1の歩行支援装置を使用者の脚に装着した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which mounted | worn the walk assistance apparatus of Embodiment 1 with a user's leg. 実施の形態1の歩行支援装置の制御系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control system of the walking assistance device of the first embodiment. 実施の形態1の歩行支援装置における第2の検出部の荷重センサの配置を示す図である。FIG. 7 is a view showing the arrangement of load sensors of a second detection unit in the walking assistance device of the first embodiment. 実施の形態1の歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定する流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow which determines whether the walk assistance apparatus of Embodiment 1 is correctly mounted | worn with a user's leg. 実施の形態2の歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定する流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow which determines whether the walk assistance apparatus of Embodiment 2 is correctly mounted | worn with a user's leg. (a)は、歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着された状態を示す図である。(b)は、歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されていない状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state in which the walk assistance apparatus was correctly mounted | worn with a user's leg. (B) is a figure which shows the state which is not correctly mounted | worn with a walk assistance apparatus on a user's leg.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in order to clarify the explanation, the following description and the drawings are simplified as appropriate.

<実施の形態1>
本実施の形態の歩行支援装置を説明する。図1は、本実施の形態の歩行支援装置を使用者の脚に装着した状態を模式的に示す図である。図2は、本実施の形態の歩行支援装置の制御系のブロック図である。図3は、本実施の形態の歩行支援装置における第2の検出部の荷重センサの配置を示す図である。
Embodiment 1
The walk supporting device of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a view schematically showing a state in which the walking support device of the present embodiment is attached to a leg of a user. FIG. 2 is a block diagram of a control system of the walking support device of the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of load sensors of the second detection unit in the walking assistance device of the present embodiment.

図1及び図2に示すように、本実施の形態の歩行支援装置1は、上腿リンク2、下腿リンク3、足部4、駆動部5、第1の検出部6、第2の検出部7及び制御部8を備えており、使用者の脚に装着され、当該脚の膝関節の屈伸動作を支援する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the walking support device 1 according to the present embodiment includes the upper thigh link 2, the lower thigh link 3, the foot 4, the driving unit 5, the first detecting unit 6, and the second detecting unit 7 and the control unit 8 are mounted on the leg of the user to support the flexion-extension operation of the knee joint of the leg.

上腿リンク2は、固定バンド2aを介して使用者の上腿に固定される。下腿リンク3は、固定バンド3aを介して使用者の下腿に固定される。これらの上腿リンク2の下端部と下腿リンク3の上端部とが歩行支援装置1の左右方向に延在する回転軸9を介して連結されており、上腿リンク2と下腿リンク3とは当該回転軸9を中心に相対的に回転可能である。   The upper thigh link 2 is fixed to the upper thigh of the user via the fixing band 2a. The lower leg link 3 is fixed to the lower leg of the user via the fixing band 3a. The lower end portion of the upper leg link 2 and the upper end portion of the lower leg link 3 are connected via a rotation shaft 9 extending in the left-right direction of the walking support device 1, and the upper leg link 2 and the lower leg link 3 are It is relatively rotatable around the rotation axis 9.

足部4は、使用者の足裏が載置される足裏載置部4aを備えている。この足裏載置部4aから突出する突出部4bと下腿リンク3の下端部とが歩行支援装置1の左右方向に延在する回転軸10を介して連結されており、足部4と下腿リンク3とは当該回転軸10を介して相対的に回転可能である。   The foot portion 4 includes a sole mounting portion 4 a on which the sole of the user's foot is placed. The protruding portion 4b protruding from the sole mounting portion 4a and the lower end of the lower leg link 3 are connected via the rotation shaft 10 extending in the left-right direction of the walking support device 1, and the foot 4 and the lower leg link 3 can be relatively rotated via the rotation shaft 10.

駆動部5は、例えば、モータ5aや減速機(不図示)などを備えており、モータ5aの駆動力が減速機を介して回転軸9に伝達され、上腿リンク2と下腿リンク3とを相対的に回転駆動させる。   The driving unit 5 includes, for example, a motor 5a and a reduction gear (not shown), and the driving force of the motor 5a is transmitted to the rotation shaft 9 via the reduction gear, and the upper thigh link 2 and the lower thigh link 3 Relatively driven to rotate.

第1の検出部6は、例えば、駆動部5に設けられており、上腿リンク2に対する下腿リンク3の回転角度を検出し、検出信号を制御部8に出力する。第1の検出部6としては、一般的な角度検出装置を用いることができ、例えば、エンコーダを用いることができる。   The first detection unit 6 is provided, for example, in the drive unit 5, detects a rotation angle of the lower leg link 3 with respect to the upper thigh link 2, and outputs a detection signal to the control unit 8. As the first detection unit 6, a general angle detection device can be used, and for example, an encoder can be used.

第2の検出部7は、足部4の足裏載置部4aの上面に設けられた複数個の荷重センサ7aを備えており、使用者の足裏に作用する総荷重を検出し、検出信号を制御部8に出力する。   The second detection unit 7 includes a plurality of load sensors 7a provided on the upper surface of the footrest mounting portion 4a of the foot portion 4. The second detection unit 7 detects and detects the total load acting on the soles of the user. The signal is output to the control unit 8.

例えば、荷重センサ7aとして一軸荷重センサを用いており、図3に示すように、足裏載置部4aにおける使用者の足裏の指球部分が接触する領域に左右に間隔を開けて配置し、さらに足裏載置部4aにおける使用者の足裏の踵部分が接触する領域に左右に間隔を開けて配置している。   For example, a single-axis load sensor is used as the load sensor 7a, and as shown in FIG. Further, in the area where the heel portion of the sole of the user's sole in the sole placement portion 4a comes in contact with, a space is provided on the left and right.

制御部8は、歩行支援装置1に所謂アシスト動作を実施させるために、第1の検出部6及び第2の検出部7から入力される検出信号に基づいて、駆動部5のモータ5aを制御する。   The control unit 8 controls the motor 5a of the drive unit 5 based on detection signals input from the first detection unit 6 and the second detection unit 7 in order to cause the walking support device 1 to perform a so-called assist operation. Do.

詳細には、制御部8は、第2の検出部7から入力される検出信号が示す使用者の足裏に作用する総荷重に基づいて、歩行支援装置1が装着された側の脚が遊脚状態及び支持脚状態の何れかを判定する。例えば、制御部8は、当該総荷重が予め設定された第1の閾値以上の場合、支持脚状態であると判定し、当該総荷重が第1の閾値未満の場合、遊脚状態であると判定する。   Specifically, the control unit 8 controls the leg on the side on which the walking support device 1 is attached based on the total load acting on the sole of the user indicated by the detection signal input from the second detection unit 7. One of the leg condition and the support leg condition is determined. For example, when the total load is equal to or greater than a predetermined first threshold, the control unit 8 determines that the support leg is in the support leg state, and when the total load is less than the first threshold, the control leg 8 is in the free leg state. judge.

そして、制御部8は、歩行支援装置1が装着された側の脚が支持脚状態の場合、支持脚状態での通常のアシスト制御(即ち、立脚保持制御)を実施するために、駆動部5のモータ5aに指令信号を出力する。   Then, when the leg on the side on which the walking assistance device 1 is mounted is in the support leg state, the control unit 8 controls the drive unit 5 to perform normal assist control (that is, standing leg holding control) in the support leg state. The command signal is output to the motor 5a.

一方、制御部8は、歩行支援装置1が装着された側の脚が遊脚状態の場合、遊脚状態での通常のアシスト制御(即ち、遊脚動作補助制御)を実施するために、駆動部5のモータ5aに指令信号を出力する。   On the other hand, when the leg on the side on which the walking support device 1 is mounted is in the free leg state, the control unit 8 drives to perform normal assist control (that is, free leg motion auxiliary control) in the free leg state. The command signal is output to the motor 5a of the unit 5.

このとき、制御部8は、歩行支援装置1が装着された側の脚が支持脚状態及び遊脚状態の何れの場合も、駆動部5のモータ5aに出力する指令信号が示す目標回転角度と、第1の検出部6から入力される検出信号が示す実際の回転角度と、の偏差が収束するように角度追従制御を実施する。   At this time, the control unit 8 sets the target rotation angle indicated by the command signal output to the motor 5a of the drive unit 5 regardless of whether the leg on the side to which the walking support device 1 is attached is in the support leg state or the free leg state. The angle follow-up control is performed such that the deviation between the first rotation unit 6 and the actual rotation angle indicated by the detection signal input from the first detection unit 6 converges.

ここで、制御部8は、以下に説明するように、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定可能な構成とされている。   Here, as described below, the control unit 8 is configured to be able to determine whether or not the walking support device 1 is correctly attached to the leg of the user.

次に、本実施の形態の歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定する方法を説明する。図4は、本実施の形態の歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定する流れを示すフローチャート図である。図4に示すように、先ず、制御部8は、角度追従制御を実施しているか否かを判定する(S1)。制御部8は、角度追従制御を実施していない場合、S1の工程に戻る(S1のNO)。   Next, a method of determining whether or not the walking support device 1 of the present embodiment is correctly attached to the leg of the user will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of determining whether the walking support device of the present embodiment is correctly attached to the leg of the user. As shown in FIG. 4, first, the control unit 8 determines whether or not angle follow-up control is being performed (S1). Control part 8 returns to the process of S1, when angle following control is not carried out (NO of S1).

一方、制御部8は、角度追従制御を実施している場合(S1のYES)、歩行支援装置1が装着された側の脚が遊脚状態か否かを判定する(S2)。制御部8は、歩行支援装置1が装着された側の脚が支持脚状態の場合、S1の工程に戻る(S2のNO)。   On the other hand, when the angle follow-up control is performed (YES in S1), the control unit 8 determines whether the leg on which the walking support device 1 is attached is in the free leg state (S2). When the leg on the side on which the walking support device 1 is mounted is in the supporting leg state, the control unit 8 returns to the process of S1 (NO in S2).

一方、制御部8は、歩行支援装置1が装着された側の脚が遊脚状態の場合、駆動部5のモータ5aに出力する指令信号が示す目標回転角度と、第1の検出部6から入力される検出信号が示す実際の回転角度と、の偏差の絶対値が予め設定された第2の閾値以上である期間が、予め設定された第1の期間以上であるか否かを判定する(S3)。   On the other hand, when the leg on the side on which the walking support device 1 is attached is in the free leg state, the control unit 8 outputs the target rotation angle indicated by the command signal output to the motor 5a of the drive unit 5 and the first detection unit 6 It is determined whether or not a period in which the absolute value of the deviation between the actual rotation angle indicated by the input detection signal is equal to or greater than a preset second threshold is equal to or greater than a preset first period. (S3).

このとき、歩行支援装置1が装着された側の脚は遊脚状態であるので、当該脚が支持脚状態である場合に比べて、歩行支援装置1のアシスト動作に追従し易く、当該偏差は収束するように推移するはずである。   At this time, since the leg on the side on which the walking support device 1 is attached is in the free leg state, it is easier to follow the assist operation of the walking support device 1 compared to the case where the leg is in the support leg state, and the deviation is It should transition to converge.

そのため、制御部8は、当該偏差が第2の閾値未満の場合、又は当該偏差が第2の閾値以上の期間が第1の期間未満の場合(S3のNO)、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていると判定し(S4)、S1の工程に戻る。   Therefore, when the deviation is less than the second threshold, or when the deviation is less than the first period when the deviation is less than the second threshold (NO in S3), the walking assistance device 1 is a user It is determined that the user's leg is correctly attached (S4), and the process returns to S1.

一方、制御部8は、当該偏差が第2の閾値以上である期間が第1の期間以上である場合(S3のYES)、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていないと判定し(S5)、S1の工程に戻る。   On the other hand, when the period when the deviation is equal to or more than the second threshold is equal to or more than the first period (YES in S3), the control unit 8 determines that the walking support device 1 is not properly attached to the user's leg (S5), return to the process of S1.

このように本実施の形態の歩行支援装置1は、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定することができる。特に、本実施の形態の歩行支援装置1は、新たな検出部などを用意することなく、予め備えている第1の検出部6及び第2の検出部7の検出信号に基づいて、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定することができる。   As described above, the walking support device 1 according to the present embodiment can determine whether the walking support device 1 is correctly attached to the leg of the user. In particular, the walking support device 1 of the present embodiment does not prepare a new detection unit or the like, and based on the detection signals of the first detection unit 6 and the second detection unit 7 provided in advance, the walking support It can be determined whether the device 1 is correctly worn on the user's leg.

ここで、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていない場合、例えば、上腿リンク2に対する下腿リンク3の目標回転角度に到達する前に、使用者の脚の屈曲角度又は伸展角度が限界に達してしまう場合がある。ところが、駆動部5のモータ5aは、制御部8からの指令信号が示す上腿リンク2に対する下腿リンク3の目標回転角度と、上腿リンク2に対する下腿リンク3の実際の回転角度と、の偏差が無くなるように制御され続けられる。これにより、使用者が違和感を抱く場合がある。   Here, when the walking support device 1 is not properly attached to the user's leg, for example, the bending angle or extension angle of the user's leg before reaching the target rotation angle of the lower leg link 3 with respect to the upper leg link 2 May reach the limit. However, the motor 5 a of the drive unit 5 is a deviation between the target rotation angle of the lower leg link 3 with respect to the upper leg link 2 indicated by the command signal from the control unit 8 and the actual rotation angle of the lower leg link 3 with respect to the upper leg link 2 It keeps being controlled so that it disappears. As a result, the user may feel uncomfortable.

そのため、制御部8は、S1の工程に戻らず、例えば、駆動部5のモータ5aの制御を停止したり、駆動部5のモータ5aの制御トルクを弱くしたり、するように駆動部5のモータ5aを制御するとよい。これにより、使用者の違和感を軽減することができる。   Therefore, the control unit 8 does not return to the process of S 1, and, for example, stops the control of the motor 5 a of the drive unit 5 or weakens the control torque of the motor 5 a of the drive unit 5. It is preferable to control the motor 5a. This makes it possible to reduce the discomfort of the user.

または、制御部8は、スピーカ(不図示)から音声などを出力することで、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていない旨を警告するように、スピーカを制御してもよい。これにより、例えば、歩行支援装置1を使用者の脚に装着する介護者などに、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていない旨を知らせることができる。   Alternatively, the control unit 8 may control the speaker so as to warn that the walking support device 1 is not properly attached to the user's leg by outputting a sound or the like from the speaker (not shown). . Thus, for example, it is possible to notify a caregiver who wears the walking support device 1 on the leg of the user that the walking support device 1 is not properly mounted on the leg of the user.

さらに、歩行支援装置1を操作するための操作パネル(不図示)を有する場合、操作パネルの表示部に、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていない旨の警告(例えば、「膝関節の動きに異常を検出しました。」、「装着が正しく行われなかった可能性があります。」、「歩行支援装置の動作を停止して下さい。」など)を表示するように、操作パネルを制御してもよい。   Furthermore, when an operation panel (not shown) for operating the walking support device 1 is provided, a warning that the walking support device 1 is not properly attached to the user's leg is displayed on the display unit of the operation panel (for example, Operation has been performed to display an error in the knee joint movement, "May not be installed correctly.", "Please stop the operation of the walking support device", etc. You may control the panel.

<実施の形態2>
実施の形態1では、駆動部5に出力する指令信号が示す目標回転角度と、第1の検出部6から入力される検出信号が示す実際の回転角度と、の偏差を直接に用いて、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定しているが、当該偏差を間接的に用いてもよい。
Second Embodiment
In the first embodiment, walking is directly performed using the deviation between the target rotation angle indicated by the command signal output to the drive unit 5 and the actual rotation angle indicated by the detection signal input from the first detection unit 6. Although it is determined whether or not the support device 1 is correctly attached to the user's leg, the deviation may be used indirectly.

図5は、本実施の形態の歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定する流れを示すフローチャート図である。歩行支援装置が装着された脚が遊脚状態であって、且つ、当該脚の膝軸と歩行支援装置の回転軸9とが略等しい位置に配置されている場合、本来であれば脚の動きは歩行支援装置のアシスト動作に容易に追従するために限られた制御トルクで角度追従制御が可能である。   FIG. 5 is a flowchart showing a flow of determining whether the walking support device of the present embodiment is correctly attached to the leg of the user. If the leg on which the walking support device is mounted is in the free leg state and the knee axis of the leg and the rotation axis 9 of the walking support device are arranged at substantially the same position, the movement of the leg should be In order to easily follow the assist operation of the walking support device, angle follow-up control is possible with a limited control torque.

そこで、図5に示すように、本実施の形態では、S11の工程が実施の形態1のS1の工程と等しく、S12の工程が実施の形態1のS2の工程と等しいが、S13の工程で、制御トルクの絶対値が予め設定された第3の閾値以上である期間が、予め設定された第2の期間以上であるか否かを判定している。   Therefore, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the step of S11 is equal to the step of S1 of the first embodiment, and the step of S12 is equal to the step of S2 of the first embodiment, but in the step of S13. It is determined whether or not the period in which the absolute value of the control torque is equal to or greater than the preset third threshold is equal to or greater than the preset second period.

ここで、制御トルクは、例えば、駆動部5のモータ5aに出力する指令信号が示す目標回転角度と、第1の検出部6から入力される検出信号が示す実際の回転角度と、の偏差に比例係数を積算することで導くことができる。そのため、制御トルクに基づいて歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定することは、当該偏差に基づいて歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定しているのと実質的に等しい。   Here, the control torque is, for example, a deviation between the target rotation angle indicated by the command signal output to the motor 5 a of the drive unit 5 and the actual rotation angle indicated by the detection signal input from the first detection unit 6. It can be derived by integrating the proportionality factor. Therefore, determining whether or not the walking support device is correctly mounted on the user's leg based on the control torque means whether or not the walking support device is correctly mounted on the user's leg based on the deviation. Is substantially equivalent to determining

そして、制御部8は、制御トルクの絶対値が第3の閾値未満の場合、又は制御トルクの絶対値が第3の閾値以上の期間が第2の期間未満の場合(S13のNO)、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていると判定し(S14)、S11の工程に戻る。   Then, when the absolute value of the control torque is less than the third threshold, or when the period in which the absolute value of the control torque is equal to or larger than the third threshold is less than the second period (NO in S13), the control unit 8 walks. It determines with the support apparatus 1 being correctly mounted | worn with a user's leg (S14), and returns to the process of S11.

一方、制御部8は、制御トルクの絶対値が第3の閾値以上である期間が、第2の期間以上である場合(S13のYES)、歩行支援装置1が使用者の脚に正しく装着されていないと判定し(S15)、S11の工程に戻る。   On the other hand, when the period in which the absolute value of the control torque is equal to or more than the third threshold is equal to or more than the second period (YES in S13), the control unit 8 correctly mounts the walking assistance device 1 on the leg of the user It determines with not being (S15) and returns to the process of S11.

このように本実施の形態の歩行支援装置も、歩行支援装置が使用者の脚に正しく装着されているか否かを判定することができる。   As described above, the walking assistance device of the present embodiment can also determine whether the walking assistance device is correctly attached to the user's leg.

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.

例えば、歩行支援装置を操作するための操作パネルを有する場合、操作パネルを操作して、第2の閾値(第3の閾値)や第1の期間(第2の期間)を設定(変更なども含む)できるとよい。   For example, in the case of having an operation panel for operating the walking support device, the operation panel is operated to set (change or the like) a second threshold (third threshold) or a first period (second period). It should be possible).

1 歩行支援装置
2 上腿リンク、2a 固定バンド
3 下腿リンク、3a 固定バンド
4 足部、4a 足裏載置部、4b 突出部
5 駆動部、5a モータ
6 第1の検出部
7 第2の検出部、7a 荷重センサ
8 制御部
9、10 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 walk supporting device 2 upper leg link, 2a fixed band 3 lower leg link, 3a fixed band 4 foot part, 4a foot sole mounting part, 4b protrusion part 5 drive part, 5a motor 6 first detection part 7 second detection 7a Load sensor 8 Control unit 9 10 rotation axis

Claims (1)

使用者の脚に装着され、前記脚の膝関節の屈伸動作を支援する歩行支援装置であって、
前記脚の上腿に固定される上腿リンクと、
前記上腿リンクに連結され、前記脚の下腿に固定される下腿リンクと、
前記上腿リンクに対して前記下腿リンクを回転駆動する駆動部と、
前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの回転角度を検出するために前記駆動部に設けられたエンコーダである第1の検出部と、
前記脚が立脚状態であることを検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部及び前記第2の検出部の検出信号に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2の検出部の検出信号に基づいて前記脚が遊脚状態か否かを判定し、前記脚が遊脚中における遊脚の開始からの期間において、前記駆動部に出力する指令信号が示す前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの目標回転角度と、前記第1の検出部の検出信号が示す前記上腿リンクに対する前記下腿リンクの回転角度と、の偏差の絶対値が予め設定された閾値以上である期間が、予め設定された、前記偏差が収束することが想定される期間以上である場合、前記歩行支援装置が前記脚に正しく装着されていないと判定する、歩行支援装置。
A walking support device attached to a user's leg and supporting bending and stretching movement of a knee joint of the leg,
An upper thigh link fixed to the upper thigh of the leg;
A lower leg link connected to the upper leg link and fixed to the lower leg of the leg;
A driving unit that rotationally drives the lower leg link with respect to the upper leg link;
A first detection unit, which is an encoder provided in the drive unit to detect a rotation angle of the lower leg link with respect to the upper leg link;
A second detection unit that detects that the leg is in a standing state;
A control unit that controls the drive unit based on detection signals of the first detection unit and the second detection unit;
The control unit determines whether or not the leg is in the free leg state based on a detection signal of the second detection unit, and in the period from the start of the free leg when the leg is in the free leg , The absolute value of the deviation between the target rotation angle of the lower leg link with respect to the upper leg link indicated by the output command signal and the rotation angle of the lower leg link with respect to the upper leg link indicated by the detection signal of the first detection unit It is determined that the walking support device is not properly attached to the leg when the period which is equal to or greater than the preset threshold is equal to or longer than the period in which the deviation is assumed to converge in advance. Support device.
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