專利名稱：行走輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請主張基于2008年10月觀日提出的日本專利申請第2008-276309號的優(yōu)先權(quán)。該申請的全部內(nèi)容參照引用在本說明書中。本發(fā)明涉及輔助使用者行走的行走輔助裝置。本申請?zhí)貏e涉及輔助一條腿能夠正常地運動而另一條腿不能正常地運動的使用者的行走的行走輔助裝置。
背景技術(shù)：
研究過如下的行走輔助裝置，所述行走輔助裝置通過向腿的關(guān)節(jié)主動地施加扭矩來調(diào)整腿的角度，輔助使用者的行走。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的行走輔助裝置， 所述行走輔助裝置安裝于一條腿不能自由地運動的使用者，基于健康腿的動作向非健康腿的關(guān)節(jié)施加扭矩。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開2006-314670號公報。

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1的行走輔助裝置由于向非健康腿主動地施加扭矩，因此使用者有時會感到不安。這是由于，使用者不能預(yù)測行走輔助裝置接下來將怎樣使非健康腿運動。本發(fā)明提供一種行走輔助裝置，可緩和裝置向腿主動地施加扭矩時產(chǎn)生的使用者的不安。用于解決問題的手段如上所述，使用者感到不安的起因在于，不能準(zhǔn)確地認(rèn)識行走輔助裝置接下來將怎樣使腿運動。因此，本發(fā)明的行走輔助裝置在裝置向腿施加扭矩之前向使用者施加有助于使用者預(yù)測裝置的運動的圖像、聲音或觸覺刺激。以下，將“有助于預(yù)測裝置的運動的畫像、聲音或觸覺刺激”統(tǒng)稱為“預(yù)告刺激”。基于本說明書所公開的技術(shù)的行走輔助裝置包括安裝在使用者的腿上的安裝型設(shè)備、以及控制安裝型設(shè)備的控制器。安裝型設(shè)備向使用者的腿的關(guān)節(jié)施加扭矩以調(diào)整關(guān)節(jié)角?？刂破骺刂瓢惭b型設(shè)備，使得使用者的關(guān)節(jié)角追隨表示應(yīng)調(diào)整關(guān)節(jié)的目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化的目標(biāo)模式。控制器被構(gòu)成為在安裝型設(shè)備基于該目標(biāo)模式而動作之前向使用者施加“預(yù)告刺激”。安裝型設(shè)備例如包括雙連桿機構(gòu)，所述雙連桿機構(gòu)的固定在使用者的大腿上的上部連桿和固定在小腿上的下部連桿被位于膝部的外側(cè)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié)，該旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通過執(zhí)行器來驅(qū)動。具有上述機構(gòu)的安裝型設(shè)備輔助使用者的膝的運動。作為施加“預(yù)告刺激”的方法的方式之一是使使用者預(yù)先知道目標(biāo)關(guān)節(jié)角大幅變化的定時。因此，在本說明書公開的技術(shù)的一方式中，行走輔助裝置的控制器執(zhí)行以下的處理。即，控制器指定目標(biāo)模式中的目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化滿足預(yù)先確定的條件的變化定時。然后，控制器在指定的變化定時之前向使用者通知該變化定時的到來。即，該行走輔助裝置向使用者預(yù)告安裝型設(shè)備的運動變化的定時。上述的行走輔助裝置能夠緩和由于不能認(rèn)識到安裝型設(shè)備接下來的運動而引起的使用者的不安。
3
作為“預(yù)先確定的條件”最優(yōu)選的是目標(biāo)模式到達(dá)極小值和極大值中的至少一者的定時。換言之，上述的定時是目標(biāo)關(guān)節(jié)角的軌跡在時間軸上變?yōu)闃O小值或極大值的定時。該定時相當(dāng)于關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)方向(目標(biāo)關(guān)節(jié)角的旋轉(zhuǎn)方向)反轉(zhuǎn)的定時?？刂破髦付繕?biāo)模式到達(dá)極小值和極大值中的至少一者的定時作為所述變化定時。通過使使用者預(yù)先知道上述的變化定時，使用者能夠預(yù)先知道安裝型設(shè)備向關(guān)節(jié)施加的扭矩的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)的定時。接受到上述預(yù)告的使用者能夠安心。在行走動作中，由于膝部的運動是重要的，因此優(yōu)選安裝型設(shè)備施加扭矩的對象的關(guān)節(jié)是膝關(guān)節(jié)。作為“預(yù)先確定的條件”的其他具體示例，可以是安裝型設(shè)備的動作開始定時或停止定時。這些定時是在數(shù)學(xué)上滿足目標(biāo)模式隨時間的變化不連續(xù)的條件的定時?？刂破鞔鎯Φ哪繕?biāo)模式可以是預(yù)先準(zhǔn)備的，也可以是在使用者行走過程中實時地生成的。后者的情況適合于用于僅一條腿為非健康腿的使用者的行走輔助裝置。在該情況下，行走輔助裝置具有檢測一條腿的運動的腿動作傳感器即可。優(yōu)選的是，安裝型設(shè)備調(diào)整另一條腿的關(guān)節(jié)角，控制器根據(jù)一條腿的運動生成另一條腿的目標(biāo)模式，并按照所生成的目標(biāo)模式來控制安裝型設(shè)備。作為施加“預(yù)告刺激”的方式的另外一種是向使用者預(yù)先施加有助于使用者認(rèn)識目標(biāo)模式的經(jīng)時波形的整體的預(yù)告刺激。在本說明書公開的技術(shù)的另外的一個方式中，行走輔助裝置的控制器被構(gòu)成為執(zhí)行接下來的處理即可。即，控制器生成通知模式，通知模式的波形對應(yīng)于目標(biāo)模式的隨時間的變化。此外，控制器被構(gòu)成為，在按照目標(biāo)模式控制安裝型設(shè)備之前向使用者施加基于通知模式的刺激。通知模式的波形與目標(biāo)模式隨時間的變化的波形相似即可。在該情況下，“預(yù)告刺激”具體來說可以是頻率隨時間的變化的模式與目標(biāo)模式的波形相同的聲音?；蛘?，“預(yù)告刺激”可以是向使用者施加揮動數(shù)隨時間的變化的模式與目標(biāo)模式的波形相同的振動。在安裝型設(shè)備的動作之前，向使用者施加與安裝型設(shè)備的機械接頭的目標(biāo)模式的波形相似的波形的預(yù)告刺激，由此使用者能夠認(rèn)識到安裝型設(shè)備的接下來的動作、即安裝型設(shè)備實現(xiàn)的整個予定的關(guān)節(jié)角隨時間的變化。上述的”預(yù)告刺激”并非僅施加行走的節(jié)奏，還使使用者預(yù)先知道安裝型設(shè)備的動作。根據(jù)本說明書公開的技術(shù)，行走者能夠預(yù)先認(rèn)識到安裝型設(shè)備的動作、特別是關(guān)節(jié)角大幅變化的定時。由此使用者能夠緩和對行走輔助裝置的不安感。


圖IA是示出實施例的行走輔助裝置的示意性的正面圖，圖IB是示出實施例的行走輔助裝置的示意性的側(cè)面圖；圖2是示出控制器的框圖；圖3是說明目標(biāo)模式的圖；圖4是說明通知定時的圖；圖5是說明基于聲音的通知模式的變形例的圖；圖6是示出通知模式的一個例子的圖。標(biāo)號說明
10行走輔助裝置
12R、12L:安裝型設(shè)備
14RU4L 上部連桿
16RU6L 下部連桿
20R、20L 編碼器
22R、22L 傾斜角傳感器
24R、24L 觸地傳感器
26馬達(dá)
30控制器
32通知模塊
40耳機
42臂動作傳感器
具體實施例方式參照

實施例的行走輔助裝置。在圖1中示出用戶安裝著的行走輔助裝置 10的示意圖。圖IA示意地示出正面圖，圖IB示意地示出側(cè)面圖。本實施例的行走輔助裝置是用于不能自由地使左腿的膝關(guān)節(jié)運動的用戶的裝置。行走輔助裝置10向用戶的左膝關(guān)節(jié)施加適當(dāng)?shù)呐ぞ兀o助用戶的行走動作。另外，需留意的是，本說明書公開的技術(shù)也能夠應(yīng)用于向膝部以外的腿關(guān)節(jié)施加扭矩的行走輔助裝置。行走輔助裝置10包括右腿設(shè)備12R和左腿設(shè)備12L。右腿設(shè)備12R和左腿設(shè)備 12L相當(dāng)于安裝型設(shè)備。右腿設(shè)備12R從用戶的大腿沿小腿而被安裝到右腿的外側(cè)。右腿設(shè)備12R具有上部連桿14R和下部連桿16R。這兩個連桿被連結(jié)為能夠旋轉(zhuǎn)。上部連桿14R 通過帶固定到用戶的大腿上。下部連桿16R通過帶固定到用戶的小腿上。上部連桿14R和下部連桿16R的機械接頭位于用戶的右膝部的外側(cè)。機械接頭使上部連桿14R和下部連桿 16R相對地旋轉(zhuǎn)。機械接頭被配置為其軸線與用戶的膝關(guān)節(jié)的軸線大致同軸。在機械接頭上配置有編碼器20R。編碼器20R檢測用戶的右膝關(guān)節(jié)的角度。在上部連桿14R上安裝傾斜角傳感器22R。傾斜角傳感器22R檢測用戶的右股關(guān)節(jié)的繞俯仰軸的角度。在下部連桿16R的下端安裝有觸地傳感器MR。觸地傳感器MR檢測右腿的離地定時和觸地定時。左腿設(shè)備12L從用戶的大腿沿小腿而被安裝到左腿的外側(cè)。左腿設(shè)備12L具有與右腿設(shè)備12R基本相同的構(gòu)造。即，左腿設(shè)備12L具有上部連桿14L和下部連桿16L。這兩個連桿在左膝外側(cè)的位置處被連結(jié)為能夠旋轉(zhuǎn)。左腿設(shè)備12L包括編碼器20L、傾斜角傳感器22L以及觸地傳感器ML。編碼器20L檢測用戶的左膝關(guān)節(jié)的角度，傾斜角傳感器22L檢測用戶的左股關(guān)節(jié)的角度。膝關(guān)節(jié)角度和股關(guān)節(jié)角度表示繞俯仰軸的旋轉(zhuǎn)角。俯仰軸相當(dāng)于向用戶的體側(cè)方向延伸的軸。觸地傳感器24L檢測用戶的左腿的離地定時和觸地定時。左腿設(shè)備12L還包括馬達(dá)沈和控制器30。馬達(dá)沈被配置在連結(jié)上部連桿14L和下部連桿16L的機械接頭上，位于用戶的左膝關(guān)節(jié)的外側(cè)。馬達(dá)沈能夠使下部連桿16L相對于上部連桿14L旋轉(zhuǎn)。即，馬達(dá)沈能夠向用戶的左膝關(guān)節(jié)施加扭矩?？刂破?0基于各傳感器的輸出控制馬達(dá)26。換言之，左腿設(shè)備12L通過馬達(dá)沈向用戶的左膝關(guān)節(jié)施加扭矩以調(diào)整其角度。如上所述，行走輔助裝置10從用戶的大腿沿小腿而被安裝。行走輔助裝置10包括向用戶的左膝關(guān)節(jié)施加扭矩以調(diào)整其角度的馬達(dá)26、和檢測用戶的兩腿的運動的傳感器 20R、22R、MR、20L、22L以及ML。以下，有時會將安裝在右腿上的傳感器20R、22R以及24R 統(tǒng)稱為“腿動作傳感器”。行走輔助裝置10還包括耳機40和臂動作傳感器42。臂動作傳感器42是加速度傳感器。臂動作傳感器42安裝在用戶的左臂，檢測左臂揮動過的次數(shù)或揮動的速度。臂動作傳感器42的輸出送至控制器30。耳機40將從控制器30發(fā)送的電信號轉(zhuǎn)換為聲音，將從控制器30發(fā)送的信號傳給用戶。簡要說明控制器30的功能。圖2示出控制器30內(nèi)部的框圖。控制器30包括目標(biāo)模式生成模塊34、通知模塊32以及馬達(dá)驅(qū)動器36。模塊32、34及36作為硬件是控制器 30的CPU，CPU執(zhí)行的命令記錄在控制器30所存儲的程序中。目標(biāo)模式生成模塊34基于腿動作傳感器(安裝在右腿上的傳感器組)的信號，取得一步的動作期間中的右腿的膝關(guān)節(jié)角隨時間的變化?！耙徊降膭幼髌陂g”相當(dāng)于從右腿的離地定時到下一次的離地定時為止的期間。另外，控制器30基于安裝在右腿上的觸地傳感器MR的信號判別離地定時。參照圖3說明膝關(guān)節(jié)角的變化模式。圖3示出半周期(從右腿離地至左腿離地為止)的行走動作。另外，在圖3中，以標(biāo)號Td表示1周期的時間。實線表示右腿，虛線表示左腿。圖3的標(biāo)號(a)示出右腿的離地定時下的腿的配置。圖3的標(biāo)號(b)示出離地了的右腿的膝關(guān)節(jié)彎曲最大的定時下的腿的配置。圖3的標(biāo)號(c)示出右腿著地的定時下的腿的配置。圖3的標(biāo)號(d)示出左腿離地的定時下的腿的配置。圖3表示從(a)向(d)時間的經(jīng)過。另外，圖3中的標(biāo)號102、104、106分別表示右腿的股關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)以及踝關(guān)節(jié)。在圖3的下側(cè)所繪制的曲線示出右膝的關(guān)節(jié)角θ隨時間的變化。在圖3中，標(biāo)號Τ1、Τ2、Τ3 以及Τ4分別表示右腿離地的定時、右膝關(guān)節(jié)彎曲最大的定時、右腿著地的定時以及左腿離地的定時。如圖3的曲線所示，右膝的關(guān)節(jié)角隨時間的變化模式在定時Τ2和Τ3處取得極值。定時Τ2對應(yīng)于極大值，定時Τ3對應(yīng)于極小值。一個行走周期的后半個周期也能夠同樣地取得極值因而省略說明。目標(biāo)模式生成模塊34存儲所得到的右膝關(guān)節(jié)角隨時間的變化模式來作為左膝關(guān)節(jié)的目標(biāo)模式。但是，控制器30按照目標(biāo)模式驅(qū)動左腿設(shè)備12L的定時與左腿離地的定時同步。即，從定時Tl (相當(dāng)于右腿離地定時)到Τ4(相當(dāng)于左腿離地定時)之間的右膝關(guān)節(jié)角隨時間的變化模式被用作從左腿離地定時(即定時Τ4)開始的左腿輔助的目標(biāo)模式。 即，控制器30控制馬達(dá)沈來調(diào)整左膝關(guān)節(jié)角以使其追隨右膝關(guān)節(jié)隨時間的變化模式。更具體地說，控制器30控制馬達(dá)沈使得上部連桿14L和下部連桿16L的旋轉(zhuǎn)角追隨右膝關(guān)節(jié)隨時間的變化模式。另外，需留意的是，上部連桿14L和下部連桿16L的旋轉(zhuǎn)角表示用戶的左膝關(guān)節(jié)角。返回圖2繼續(xù)說明。生成的目標(biāo)模式送至馬達(dá)驅(qū)動器36。向馬達(dá)驅(qū)動器36輸入被安裝在左腿上的傳感器的信號。馬達(dá)驅(qū)動器36能夠基于左腿的觸地傳感器24L的信號來指定左腿的離地定時Τ4。馬達(dá)驅(qū)動器36從該定時Τ4起，開始基于目標(biāo)模式的馬達(dá)控制。目標(biāo)模式還從目標(biāo)模式生成模塊送至通知模塊32。在通知模塊32中預(yù)先存儲定時檢測條件。該定時檢測條件指定目標(biāo)模式的波形到達(dá)極值(極大值或極小值)的定時以及目標(biāo)模式的開始定時。在圖3的例子中，指定定時Tl (開始定時)、定時T2 (變?yōu)闃O大值的定時)以及定時T3(取得極小值的定時)。另外，在通知模塊32中，定時Τ2及Τ3指定作為從目標(biāo)模式的開始定時Tl起的經(jīng)過時間。這些定時是目標(biāo)模式的波形大幅變化的定時， 相當(dāng)于變化定時。進(jìn)一步嚴(yán)格地說，這些變化定時相當(dāng)于目標(biāo)關(guān)節(jié)角的旋轉(zhuǎn)方向(隨時間變化的方向)反轉(zhuǎn)的定時。通知模塊32與馬達(dá)驅(qū)動器36同步地動作。通知模塊32在馬達(dá)驅(qū)動器36按照目標(biāo)模式控制馬達(dá)沈的期間在指定的變化定時之前經(jīng)由耳機40輸出告知該定時的到來的聲音。以下，參考圖4說明通知模塊32輸出聲音的定時(通知定時)。圖4的標(biāo)號(B)表示示意地示出2周期大小的目標(biāo)模式的曲線(波形)。圖4的標(biāo)號(A)示出各變化定時下的左腿的姿勢。圖4的(A)中的標(biāo)號102、104以及106分別表示股關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)以及踝關(guān)節(jié)。圖4的標(biāo)號(C)示出輸出的聲音的波形。另外，需留意的是， 圖4示意地示出腿的動作，并未正確地表示實際的膝關(guān)節(jié)角隨時間的變化。定時Tll示出第1周期的開始定時，也是膝關(guān)節(jié)角變?yōu)闃O小值θ 1的定時。定時 Τ12示出在第1周期中膝關(guān)節(jié)角變?yōu)闃O大值θ 2的定時。定時Τ13示出第2周期的開始定時，也是膝關(guān)節(jié)角變?yōu)闃O小值θ 1的定時。定時Τ14示出在第2周期中膝關(guān)節(jié)角變?yōu)闃O大值 θ 2的定時。定時Τ15示出第3周期的開始定時。通知模塊從目標(biāo)模式指定這些定時。如上所述，控制器30指定目標(biāo)模式到達(dá)極小值和極大值中的至少一者的定時作為變化定時。 另一方面，馬達(dá)驅(qū)動器36控制馬達(dá)沈使得左膝的關(guān)節(jié)角追隨目標(biāo)模式。如圖4的標(biāo)號(C)的曲線所示，通知模塊32以比指定的定時提前時間W的通知定時從耳機40輸出聲音。即，在緊跟通知模塊32輸出聲音之后，指定的變化定時到來。換言之，通知模塊32在以指定的變化定時控制馬達(dá)之前向用戶通知該變化定時的到來。在圖4(C)中說明聲音被輸出的效果。行走輔助裝置10比定時Tll提前時間W地輸出聲音。定時Tll相當(dāng)于作為變化定時之一的動作開始定時。聽到該聲音的用戶知道行走輔助裝置10的馬達(dá)沈即將開始驅(qū)動。行走輔助裝置10在比定時Τ12提前時間W的通知定時輸出聲音。定時Τ12相當(dāng)于作為變化定時之一的膝關(guān)節(jié)角變?yōu)闃O大的定時。聽到該聲音的用戶知道馬達(dá)26即將開始反轉(zhuǎn)。如上所述，行走輔助裝置10的用戶在裝置驅(qū)動之前能夠知道驅(qū)動模式，特別是驅(qū)動模式大幅變化的定時。因此，用戶能夠通過行走輔助裝置 10預(yù)先認(rèn)識到自身的腿將會如何被運動，而減少感到不安的情況。通知指定的變化定時的到來的聲音的模式不限于圖4(C)的模式。圖5表示聲音的模式的變形例。圖5的標(biāo)號㈧及⑶與圖4的是相同的。圖5的標(biāo)號(C)示出第1的變形例。圖5的標(biāo)號(D)示出第2的變形例。圖5的(C)表示的聲音脈沖串110隨著指定的變化定時的臨近而間隙變短。圖5的(D)表示的聲音脈沖112表示隨著指定的變化定時的臨近而音量變大。這些變形例也能夠與上述的實施例一樣地使用戶知道指定的變化定時的到來。通知定時還能夠如下述那樣換一種說法。如圖4和圖5所示，行走輔助裝置10在目標(biāo)關(guān)節(jié)角單調(diào)增加或單調(diào)減少的期間輸出告知下一極值(變化定時)的到來的聲音。此外，優(yōu)選的是，行走輔助裝置10在指定的變化定時即將到來之前輸出告知變化定時的到來
的聲音。
接下來說明第2實施例。該實施例的行走輔助裝置的構(gòu)成與前面的實施例的構(gòu)成相同。僅通知模塊32的處理不同。因此，關(guān)于第2實施例的行走輔助裝置的構(gòu)成省略說明。本實施例的行走輔助裝置不指定目標(biāo)模式的應(yīng)通知的定時。代之生成具有與目標(biāo)模式的經(jīng)時波形相似的經(jīng)時波形的聲音模式。將該聲音模式稱為“通知模式”。參照圖6說明通知模式的示例。圖6的標(biāo)號㈧和⑶所示的圖與圖5的標(biāo)號㈧⑶所示的圖相同。圖6的標(biāo)號(C)示出通知模式的曲線114。曲線114也示出通知模式的波形。圖6的標(biāo)號(C)所示的曲線的縱軸示出聲音的頻率。即，圖6的(C)的曲線為，曲線越向上移動則意味著越是高音調(diào)的聲音。比較圖6的(B)和(C)可知，通知模式的波形與目標(biāo)模式的波形是相似的。 通知模塊32在馬達(dá)驅(qū)動器36按照目標(biāo)模式驅(qū)動馬達(dá)之前輸出基于通知模式的聲音。換言之，在基于通知模式的聲音的輸出結(jié)束后，行走輔助裝置10開始行走輔助。當(dāng)使用行走輔助裝置10時，用戶在輔助之前聽到與目標(biāo)模式的波形相似的波形的聲音。用戶根據(jù)聲音的波形能夠預(yù)先認(rèn)識到目標(biāo)模式，即自身的腿將會如何運動。關(guān)于圖1所示的行走輔助裝置10具有的臂動作傳感器42的功能進(jìn)行說明。臂動作傳感器42作為HMI (Human Machine hterfece，人機接口)來發(fā)揮作用。例如，當(dāng)臂動作傳感器42檢測到連續(xù)2次的臂的揮動時，行走輔助裝置10開始工作。另外，當(dāng)臂動作傳感器42檢測到再次連續(xù)2次的臂的揮動時，行走輔助裝置10停止工作。即，臂動作傳感器 42起到行走輔助裝置10的電源開關(guān)的作用。另外，臂動作傳感器42檢測臂的揮動的速度?？刂破?0根據(jù)臂動作傳感器42所檢測的速度，修正目標(biāo)模式的周期Td。例如，如果用戶快速地?fù)]動臂，則目標(biāo)模式的周期Td 變小。如果用戶緩慢地?fù)]動臂，則目標(biāo)模式的周期Td變大。這樣的功能在逐漸提高(或降低)行走速度的情況下有效。在提高行走速度的情況下，與健康腿一步的速度相比，接下來繼續(xù)的非健康腿的一步的速度稍微加快。在健康腿的一步的速度與非健康腿的一步的速度不同的情況下，臂動作傳感器42的功能有効。另外，在通過臂動作傳感器42修正目標(biāo)模式的情況下，通知模塊32基于修正后的目標(biāo)模式指定通知定時或通知模式。列出上述的實施例的特征。(1)安裝型設(shè)備包括雙連桿機構(gòu)，所述雙連桿機構(gòu)的固定在腿的一個關(guān)節(jié)的近位側(cè)部位上的上部連桿和固定在該關(guān)節(jié)的遠(yuǎn)位側(cè)部位的下部連桿通過位于與該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸同軸的位置上的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié)。實施例中的左膝關(guān)節(jié)是“一個關(guān)節(jié)”的一例，大腿是“近位側(cè)部位”的一例，小腿是“遠(yuǎn)位側(cè)部位”的一例。(2)目標(biāo)模式的經(jīng)時波形與健康腿(一條腿)的關(guān)節(jié)角的經(jīng)時波形相同。(3)行走輔助裝置生成表示從健康腿(一條腿)的離地到著地的關(guān)節(jié)角的經(jīng)時波形的目標(biāo)模式。具有執(zhí)行器的安裝型設(shè)備安裝到非健康腿(另一條腿)上，按照目標(biāo)模式輔助接在健康腿的一步之后的非健康腿的一步的動作。行走輔助裝置根據(jù)一條腿的一步的動作生成目標(biāo)模式，重復(fù)輔助另一條腿的循環(huán)。以上，詳細(xì)地說明了本發(fā)明的具體例，但這些只不過是例示，并非限定權(quán)利要求書。在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)中包含對以上例示的具體例進(jìn)行各種變形、變更而得到的技術(shù)。例如，行走輔助裝置可以存儲預(yù)先確定的目標(biāo)模式，來代替基于一條腿的動作生成目標(biāo)模式。另外，行走輔助裝置10可以輔助兩腿各自的關(guān)節(jié)。例如、本說明書公開的技術(shù)也適于兩腿不能自由地運動的用戶的行走訓(xùn)練裝置。行走訓(xùn)練裝置通過安裝在用戶的各腿上的帶馬達(dá)安裝型設(shè)備來以預(yù)先確定的行走模式(目標(biāo)模式)調(diào)整用戶的兩腿的關(guān)節(jié)角。 應(yīng)用了本技術(shù)的行走訓(xùn)練裝置能夠在執(zhí)行器的驅(qū)動之前向用戶通知兩腿的動作模式(目標(biāo)模式)。用戶能夠在執(zhí)行器的驅(qū)動之前知道執(zhí)行器的動作，因而能夠安心地使用行走輔助裝置。實施例的行走輔助裝置通過聲音向使用者施加了預(yù)告刺激。行走輔助裝置也可以通過振動施加預(yù)告刺激來代替聲音?；蛘撸凶咻o助裝置可以包括頭置式顯示器，并在該顯示器上顯示圖6的(C)所示的波形。如上所述，行走輔助裝置可以通過聲音刺激、視覺刺激或者觸覺刺激中的任一者向使用者傳達(dá)變化模式或通知模式。本說明書或附圖所說明的技術(shù)要件單獨或通過各種的組合來發(fā)揮技術(shù)上的有用性，其并非限定于申請時權(quán)利要求所述的組合。另外，本說明書或附圖所例示的技術(shù)可同時實現(xiàn)多個目的，實現(xiàn)其中之一的目的本身使得其具有技術(shù)上的有用性。
權(quán)利要求
1.一種輔助使用者行走的行走輔助裝置，其特征在于，包括 安裝型設(shè)備，安裝到所述使用者的腿上，并調(diào)整該腿的關(guān)節(jié)角；以及控制器，被構(gòu)成為控制所述安裝型設(shè)備，使得使用者的關(guān)節(jié)角追隨表示目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化的目標(biāo)模式，所述控制器被構(gòu)成為指定所述目標(biāo)模式中的所述目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化滿足預(yù)先確定的條件的變化定時，并在指定的變化定時之前向所述使用者通知該變化定時的到來。
2.如權(quán)利要求1所述的行走輔助裝置，其特征在于， 包括檢測一條腿的運動的腿動作傳感器，其中， 所述安裝型設(shè)備調(diào)整另一條腿的關(guān)節(jié)角，所述控制器根據(jù)所述一條腿的運動生成所述另一條腿的所述目標(biāo)模式，并基于所生成的目標(biāo)模式對所述安裝型設(shè)備進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求1所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述控制器指定所述目標(biāo)模式到達(dá)極小值和極大值中的至少一者的定時作為所述變化定時。
4.如權(quán)利要求1所述的行走輔助裝置，其特征在于， 還包括檢測所述使用者的臂的運動的臂動作傳感器，所述控制器基于所述臂動作傳感器的檢測結(jié)果來修正所述目標(biāo)模式，并基于修正后的目標(biāo)模式指定所述變化定時。
5.一種輔助使用者行走的行走輔助裝置，其特征在于，包括 安裝型設(shè)備，安裝到使用者的腿上，并調(diào)整該腿的關(guān)節(jié)角；以及控制器，控制所述安裝型設(shè)備，使得所述使用者的關(guān)節(jié)角追隨表示目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化的目標(biāo)模式，其中，所述控制器被構(gòu)成為生成通知模式，該通知模式的波形對應(yīng)于所述目標(biāo)模式的隨時間的變化，在按照所述目標(biāo)模式控制所述安裝型設(shè)備之前，向所述使用者施加基于該通知模式的刺激。
6.如權(quán)利要求5所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述通知模式的波形與所述目標(biāo)模式的隨時間的變化的波形相似。
全文摘要
提供當(dāng)安裝型設(shè)備向腿主動地施加扭矩時緩和使用者感到的不安的行走輔助裝置。行走輔助裝置包括安裝到左右腿上的安裝型設(shè)備、控制器以及耳機。安裝型設(shè)備包括檢測使用者的腿動作的傳感器、以及向使用者的腿的關(guān)節(jié)施加扭矩的馬達(dá)(26)?？刂破骺刂瓢惭b型設(shè)備使得使用者的關(guān)節(jié)角追隨表示目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化的目標(biāo)模式。控制器指定目標(biāo)模式中的目標(biāo)關(guān)節(jié)角隨時間的變化滿足預(yù)先確定的條件的變化定時，并在指定的變化定時之前向使用者通知變化定時的到來。通過在執(zhí)行器進(jìn)行動作之前通知該動作，緩和了執(zhí)行器主動地向腿關(guān)節(jié)施加扭矩時使用者感到的不安。
文檔編號A61H3/00GK102176886SQ20098014042
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者小西健太, 林宏直 申請人:豐田自動車株式會社