JP6495128B2

JP6495128B2 - Work assist device

Info

Publication number: JP6495128B2
Application number: JP2015141452A
Authority: JP
Inventors: 孝太郎加藤; 貴幸河西; 和弘西川
Original assignee: Kito Corp
Current assignee: Kito Corp
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-07-15
Also published as: JP2017024086A

Description

本発明は、人間の作業をアシストするための作業アシスト装置に関する。 The present invention relates to a work assist device for assisting human work.

現在、産業用、医療・介護用を始めとして、人間が装着しつつも、人間の作業をアシストするようなパワードスーツの開発が進められている。このようなパワードスーツとしては、たとえば特許文献１、２に示すようなものがある。特許文献１には、背中側に本体部分を背負い、肩から腕に亘ってアーム状の部材が設けられているパワードスーツが開示されている。また、特許文献２には、特許文献１と同様に、肩から腕に亘ってアーム状の部材が連結された構成が開示されている。 Currently, power suits are being developed to assist human work while being worn by humans, including industrial, medical and nursing care. Examples of such a powered suit include those shown in Patent Documents 1 and 2. Patent Document 1 discloses a powered suit in which a body portion is carried on the back side and an arm-shaped member is provided from the shoulder to the arm. Patent Document 2 discloses a configuration in which arm-shaped members are connected from the shoulder to the arm, as in Patent Document 1.

特表２０１３−５０３６６５号公報Special table 2013-503665 gazette ＥＰ０１４７６４５（Ａ３）号公報EP0147645 (A3) publication

ところで、特許文献１、２に開示のパワードスーツを始めとして、現状のパワードスーツは、重い荷を持ち上げるためには適している。しかしながら、腕を前側の上方に位置させた状態で、腕を上方から手前側に引くような動作には適していない。 By the way, the current powered suit including the powered suit disclosed in Patent Documents 1 and 2 is suitable for lifting heavy loads. However, it is not suitable for the operation of pulling the arm from above to the near side with the arm positioned above the front side.

例えば、荷を吊るためにチェーンブロックが用いられているが、そのチェーンブロックを操作する際には、作業者がハンドチェーンを握って、ハンドチェーンを下方に牽引している。その場合、荷の重量が大きいと、ハンドチェーンを下方に牽引する力も大きくなり、作業者の負荷も大きくなっている。そして、ハンドチェーンを下方に牽引する動作を繰り返すと、作業者の疲労も大きくなるので、そのような疲労を軽減するために、パワードスーツを用いることが考えられている。 For example, a chain block is used to suspend a load. When operating the chain block, an operator holds the hand chain and pulls the hand chain downward. In that case, if the weight of the load is large, the force for pulling the hand chain downward increases, and the load on the operator also increases. And if the operation | movement which pulls a hand chain below is repeated, since an operator's fatigue will also become large, in order to reduce such fatigue, using a powered suit is considered.

しかしながら、ハンドチェーンを下方に牽引する動作は、荷を持ち上げるような動作とは体の動かし方が異なっている。そのため、現状のパワードスーツは、ハンドチェーンを下方に牽引するような動作には用いることが難しいという問題がある。 However, the action of pulling the hand chain downward is different from the action of lifting the load in how the body moves. Therefore, the current powered suit has a problem that it is difficult to use it for an operation of pulling the hand chain downward.

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的は、作業者の負荷を軽減することが可能な作業アシスト装置を提供するものである。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and an object thereof is to provide a work assist device capable of reducing the load on the operator.

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、作業時の負荷を軽減するための作業アシスト装置であって、人体の胴体に装着されると共に人体の胴体にて重量を支えるための胴支持部を備え、人体の背に位置する背面支持部を備える支持部材と、該背面支持部のうち人体の脇よりも背中寄りの部位と対向する位置に取り付けられている第１回転軸と、該第１回転軸を介して背面支持部と平行する面内で回転自在に設けられている肩回転部材と、該肩回転部材の第１回転軸から離れた部位に設けられている第１ヒンジと、一端側が肩回転部材に第１ヒンジを介して連結されていると共に、回動に際して肩回転部材に対する開き角が変化するように回動する中間フレームと、該中間フレームの他端側に設けられている第２ヒンジと、該中間フレームに第２ヒンジを介して連結され、装着時に人体の肩よりも外側に位置すると共に、回動に際して中間フレームに対する開き角が変化するように回動する肩外側フレームと、該肩外側フレームに取り付けられている第１駆動源と、前記第１駆動源の出力側に連結され、人体の上腕に取り付けられつつ当該上腕外側に沿って延伸する上腕フレームと、を具備することを特徴とする作業アシスト装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, there is provided a work assist device for reducing a load during work, which is attached to a human torso and supports a weight by the human torso . And a support member having a back support portion located on the back of the human body, and a first rotation attached to a position of the back support portion facing a portion closer to the back than the side of the human body A shaft, a shoulder rotation member that is rotatably provided in a plane parallel to the back surface support portion via the first rotation axis, and a portion of the shoulder rotation member that is away from the first rotation axis. A first hinge, an intermediate frame having one end connected to the shoulder rotation member via the first hinge, and rotating so as to change an opening angle with respect to the shoulder rotation member during rotation, and the other end of the intermediate frame A second hinge provided on the side; A shoulder outer frame coupled to the intermediate frame via a second hinge and positioned outside the shoulder of the human body when worn, and rotated so that an opening angle with respect to the intermediate frame changes during rotation; and the shoulder outer frame And an upper arm frame that is connected to the output side of the first drive source and extends along the outer side of the upper arm while being attached to the upper arm of the human body. A work assist device is provided.

また、本発明の第２の観点によると、作業時の負荷を軽減するための作業アシスト装置であって、人体の胴体に装着されると共に人体の胴体にて重量を支えるための胴支持部を備え、人体の背に位置する背面支持部を備える支持部材と、該背面支持部のうち人体の脇よりも背中寄りの部位と対向する位置に取り付けられている第１回転軸と、該第１回転軸を介して背面支持部と平行する面内で回転自在に設けられている肩回転部材と、肩回転部材と背面支持部のうちのいずれか一方に取り付けられていて、背面支持部に対して肩回転部材を回動させる駆動力を与える第２駆動源と、該肩回転部材の第１回転軸から離れた部位に設けられている第１ヒンジと、一端側が肩回転部材に第１ヒンジを介して連結されていると共に、回動に際して肩回転部材に対する開き角が変化するように回動する中間フレームと、該中間フレームの他端側に設けられている第２ヒンジと、該中間フレームに第２ヒンジを介して連結され、装着時に人体の肩よりも外側に位置すると共に、回動に際して中間フレームに対する開き角が変化するように回動する肩外側フレームと、該肩外側フレームのうち中間フレームと連結されている一端側とは反対の他端側に取り付けられている第２回転軸と、該第２回転軸を介して肩外側フレームと平行する面内で回転自在に設けられている上腕フレームと、を具備することを特徴とする作業アシスト装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a work assist device for reducing a load at the time of work, and a torso support portion that is attached to the human torso and supports the weight by the torso of the human body . A support member having a back support part located on the back of the human body, a first rotating shaft attached to a position of the back support part facing a portion closer to the back than the side of the human body, and the first A shoulder rotating member that is rotatably provided in a plane parallel to the back surface support portion via the rotation shaft, and is attached to either the shoulder rotation member or the back surface support portion. A second drive source for applying a driving force for rotating the shoulder rotation member, a first hinge provided at a position away from the first rotation axis of the shoulder rotation member, and a first hinge on one end side of the shoulder rotation member. It is connected via the An intermediate frame that rotates so that the opening angle with respect to the member changes, a second hinge provided on the other end side of the intermediate frame, and the intermediate frame connected to the intermediate frame via the second hinge. The shoulder outer frame that is located outside the shoulder and rotates so that the opening angle with respect to the intermediate frame changes during the rotation, and the other end opposite to the one end connected to the intermediate frame of the shoulder outer frame A work comprising: a second rotating shaft attached to the end side; and an upper arm frame that is rotatably provided in a plane parallel to the shoulder outer frame via the second rotating shaft. An assist device is provided.

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、肩外側フレームと上腕フレームとは、装着時に肩関節の外側位置となる箇所で連結されている、ことが好ましい。 In another aspect of the present invention, in the above-described invention, it is preferable that the shoulder outer frame and the upper arm frame are connected to each other at a position that is an outer position of the shoulder joint when worn.

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、背面支持部と肩回転部材の間には、引張機構が設けられていて、引張機構は、作業者が装着した際に肩回転部材に対して重力に抗する向きの引っ張り力を与える、ことが好ましい。 Further, according to another aspect of the present invention, in the above-described invention, a tension mechanism is provided between the back support portion and the shoulder rotation member, and the tension mechanism is attached to the shoulder rotation member when the operator wears it. It is preferable to apply a pulling force against the gravity.

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、第１ヒンジと第２ヒンジは互いに平行となる回動軸をそれぞれ備え、中間フレームの中央部には、該回動軸と平行して屈曲する屈曲部が設けられている、ことが好ましい。 In addition, according to another aspect of the present invention, in the above-described invention, the first hinge and the second hinge each include a rotation shaft that is parallel to each other, and a central portion of the intermediate frame is parallel to the rotation shaft. It is preferable that a bent portion to be bent is provided.

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、第１駆動源は、制御部によって作動が制御されると共に、制御部は、第１検出器での検出によって人体の腕が腕角度閾値まで挙げられたか否かを判定すると共に、腕肩角度閾値まで挙げられたと判定された場合には、作業者が上方に上げた腕を下方に引き下げる向きに第１駆動源を駆動させる、ことが好ましい。 Further, according to another aspect of the present invention, in the above-described invention, the operation of the first drive source is controlled by the control unit, and the control unit detects the arm angle threshold by detecting the first detector. The first drive source is driven in a direction to pull down the arm raised by the operator downward when it is determined that the arm-shoulder angle threshold has been raised. preferable.

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、肩回転部材と背面支持部のうちのいずれか一方には、背面支持部に対して肩回転部材を回動させる駆動力を与える第２駆動源が取り付けられていて、第２駆動源は、制御部によって作動が制御されると共に、制御部は、第２検出器での検出によって人体の肩が肩角度閾値まで上昇したか否かを判定すると共に、肩角度閾値まで上昇したと判定された場合には、人体の肩甲骨を下方回旋させる向きに第２駆動源を駆動させる、ことが好ましい。 Further, according to another aspect of the present invention, in the above-described invention, a second driving force is applied to any one of the shoulder rotation member and the back surface support portion to rotate the shoulder rotation member with respect to the back surface support portion . The drive source is attached, and the operation of the second drive source is controlled by the control unit, and the control unit determines whether or not the shoulder of the human body has risen to the shoulder angle threshold by the detection by the second detector. When it is determined that the shoulder angle threshold has been raised, it is preferable to drive the second drive source in a direction in which the scapula of the human body is rotated downward.

本発明によれば、例えばハンドチェーンを下方に牽引するような動作において、作業者の負荷を軽減することが可能となる。 According to the present invention, for example, in an operation of pulling the hand chain downward, it is possible to reduce an operator's load.

本発明の一実施の形態に係るパワードスーツを人体に装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the human body with the powered suit which concerns on one embodiment of this invention. 図１に示すパワードスーツ１０のアシスト装置部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the assist apparatus part of the powered suit 10 shown in FIG. 図２に示すアシスト装置部の構成を示す背面図である。It is a rear view which shows the structure of the assist apparatus part shown in FIG. 図２に示すアシスト装置部２０の構成を示す平面図であり、（Ａ）は作業者が腕を伸ばしていない状態に対応し、（Ｂ）は作業者が腕を伸ばした状態に対応する。FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of the assist device unit 20 illustrated in FIG. 2, in which (A) corresponds to a state where the operator does not extend his arm, and (B) corresponds to a state where the operator extends his arm. 人体の上半身の骨格について、上方から見た状態を示す図であり、（Ａ）は肩甲骨が外転する前の状態を示し、（Ｂ）は肩甲骨が外転した後の状態を示している。It is a figure which shows the state seen from the upper part about the skeleton of a human upper body, (A) shows the state before a scapula abducts, (B) shows the state after a scapula abduction Yes. 人体にパワードスーツが装着された状態を示し、（Ａ）は腕を上げる前の状態を示し、（Ｂ）は腕を上げた状態を示している。A state where a powered suit is worn on the human body is shown, (A) shows a state before raising the arm, and (B) shows a state where the arm is raised.

以下、本発明の一実施の形態に係る作業アシスト装置としてのパワードスーツについて、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a powered suit as a work assist device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜１．パワードスーツの全体構成について＞
図１は、パワードスーツ１０を人体に装着した状態を示す図である。なお、図１においては、パワードスーツ１０から背面モータ４０、上腕補助モータ８０および制御部１１０については図示を省略している。図１に示すように、パワードスーツ１０は、人体装着具１１と、アシスト装置部２０とを有している。なお、本実施の形態では、パワードスーツ１０は試作段階のものを示したり、概略的に示しているので、各部位の詳細形状が相違する場合があるが、それらの詳細形状が相違する各部位においても、その機能は同一となっている。 <1. About the overall configuration of the powered suit>
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the powered suit 10 is mounted on a human body. In FIG. 1, the illustrations of the powered suit 10 to the rear motor 40, the upper arm auxiliary motor 80, and the control unit 110 are omitted. As shown in FIG. 1, the powered suit 10 includes a human body wearing tool 11 and an assist device unit 20. In the present embodiment, since the powered suit 10 is shown in a prototype stage or is schematically shown, the detailed shape of each part may be different, but each part where the detailed shape is different. The functions are the same.

（１−１．人体装着具について）
人体装着具１１は、アシスト装置部２０を支持するために、人体に取り付けられる部分である。図１に示す構成では、コルセット状の人体装着具１１が図示されている。この人体装着具１１は、人体の腰部（骨盤等）にて人体に支持されるが、そのような支持を可能にするために、胴支持部１１ａが設けられている。一般的に、人体においては、腹回り（ウェスト）よりも尻回り（ヒップ）の方が、寸法が大きい。したがって、人体装着具１１の下方側の胴支持部１１ａは、人体の腹回りと尻回りに位置する境界部分に位置し、腹回りと尻回りの間の寸法差が生じている部分となっている。 (1-1. About human body wearing equipment)
The human body wearing tool 11 is a part attached to the human body in order to support the assist device unit 20. In the configuration shown in FIG. 1, a corset-shaped human body wearing tool 11 is illustrated. The human body wearing tool 11 is supported by the human body at the waist (pelvis or the like) of the human body. In order to enable such support, a torso support portion 11a is provided. In general, in the human body, the size of the hip (hip) is larger than that of the abdomen (waist). Accordingly, the lower body support portion 11a of the human body wearing tool 11 is located at a boundary portion located around the human abdomen and around the hip, and is a portion where a dimensional difference between the abdomen and around the hip occurs. Yes.

なお、人体装着具１１は、アシスト装置部２０の自重を受け止めるために、所定の剛性を有している材質から形成されることが好ましい。そのような材質としては、たとえば金属、木質の合板、ＦＲＰ、炭素繊維、各種の剛性の高い樹脂等が挙げられる。 Note that the human body wearing tool 11 is preferably formed of a material having a predetermined rigidity in order to receive the weight of the assist device unit 20. Examples of such materials include metals, woody plywood, FRP, carbon fibers, and various highly rigid resins.

また、人体装着具は、図１に示すようなコルセット状のものには限られない。たとえば、人体装着具は、アシスト装置部２０を支持する支持部を有すると共に、その支持部がベルト等に連結されていて、そのベルトが人体に取り付けられる構成であっても良い。なお、ベルト他の種々のタイプの人体装着具には、肩と胸部のうちの少なくとも一方で支持する部分が存在していても良い。 Further, the human body wearing tool is not limited to a corset-shaped one as shown in FIG. For example, the human body wearing tool may have a configuration in which the assist device unit 20 is supported and the support unit is connected to a belt or the like and the belt is attached to the human body. It should be noted that various types of human body wearing devices such as belts may have a portion that supports at least one of the shoulder and the chest.

（１−２．アシスト装置部について）
続いて、アシスト装置部２０について説明する。図２は、アシスト装置部２０の構成を示す斜視図である。図３は、アシスト装置部２０の構成を示す背面図である。図４は、アシスト装置部２０の構成を示す平面図であり、（Ａ）は作業者が腕を伸ばしていない状態に対応し、（Ｂ）は作業者が腕を伸ばした状態に対応する。 (1-2. Assist device section)
Next, the assist device unit 20 will be described. FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of the assist device unit 20. FIG. 3 is a rear view showing the configuration of the assist device unit 20. 4A and 4B are plan views showing the configuration of the assist device unit 20, wherein FIG. 4A corresponds to a state where the operator does not extend his arm, and FIG. 4B corresponds to a state where the operator has extended his arm.

図１および図２に示すように、アシスト装置部２０は、背部フレーム２１、肩回転部材３０、背面モータ４０、引張機構５０、屈曲部材６０、モータ固定フレーム７０、上腕補助モータ８０、上腕フレーム９０、上腕用装具１００、制御部１１０等を主要な構成要素としている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the assist device unit 20 includes a back frame 21, a shoulder rotating member 30, a back motor 40, a pulling mechanism 50, a bending member 60, a motor fixing frame 70, an upper arm auxiliary motor 80, and an upper arm frame 90. The upper arm brace 100, the control unit 110, and the like are main components.

アシスト装置部２０は、人体装着具１１に取り付けると共に、作動時に与える駆動力の反力を受け止めるための背部フレーム２１を有している。背部フレーム２１は、たとえば金属製、木製、ガラス繊維や炭素繊維などで強化された強化プラスチック等を材質とするプレートのような、所定の剛性を有する材質から形成されている。なお、背部フレーム２１は、１枚のプレートから構成されていても良いが、複数のプレートから構成されていても良い。また、背部フレーム２１は背面支持部に対応するが、この背部フレーム２１は人体装着具１１と共に、支持部材に対応している。 The assist device unit 20 is attached to the human body wearing tool 11 and has a back frame 21 for receiving a reaction force of a driving force applied during operation. The back frame 21 is made of a material having a predetermined rigidity, such as a plate made of metal, wood, reinforced plastic reinforced with glass fiber, carbon fiber, or the like. The back frame 21 may be composed of a single plate, but may be composed of a plurality of plates. The back frame 21 corresponds to the back support portion, and the back frame 21 corresponds to the support member together with the human body wearing tool 11.

また、図２および図４に示すように、背部フレーム２１の上方側には人体の肩にて係止される肩係止部２１ａを設けるようにしても良い。肩係止部２１ａを設ける場合、パワードスーツ１０の荷重を、肩係止部２１ａと人体装着具１１とで受け止めさせることができ、荷重の分散化を図ることができる。 Further, as shown in FIGS. 2 and 4, a shoulder locking portion 21 a that is locked on the shoulder of the human body may be provided on the upper side of the back frame 21. When the shoulder locking portion 21a is provided, the load of the powered suit 10 can be received by the shoulder locking portion 21a and the human body wearing tool 11, and the load can be distributed.

背部フレーム２１には、軸受Ｂ１を介して肩回転部材３０が取り付けられている。そのため、肩回転部材３０は、背部フレーム２１に対して、この背部フレーム２１と平行な面内で回転可能に設けられている。肩回転部材３０は、プレート状の部材であり、上述したような金属や強化プラスチック等を材質としている。なお、肩回転部材３０以外の、屈曲部材６０、モータ固定フレーム７０、上腕フレーム９０等も、肩回転部材３０と同様の材質から形成されている。 A shoulder rotating member 30 is attached to the back frame 21 via a bearing B1. Therefore, the shoulder rotation member 30 is provided so as to be rotatable with respect to the back frame 21 in a plane parallel to the back frame 21. The shoulder rotation member 30 is a plate-like member and is made of the above-described metal, reinforced plastic, or the like. In addition to the shoulder rotating member 30, the bending member 60, the motor fixing frame 70, the upper arm frame 90, and the like are also formed of the same material as the shoulder rotating member 30.

なお、軸受Ｂ１としては、たとえば各種のラジアル軸受やスラスト軸受を用いることが可能である。その中でも、たとえばラジアル荷重とスラスト荷重を受け止めることが可能なアンギュラベアリング等を用いても良いが、それ以外の軸受を用いても良い（後述する軸受Ｂ２においても同様）。また、軸受Ｂ１の内側孔には、図示を省略する第１回転軸が挿入されるが、その第１回転軸は、背部フレーム２１と肩回転部材３０のいずれに存在していても良い。 As the bearing B1, for example, various radial bearings and thrust bearings can be used. Among them, for example, an angular bearing capable of receiving a radial load and a thrust load or the like may be used, but other bearings may be used (the same applies to the bearing B2 described later). Further, a first rotating shaft (not shown) is inserted into the inner hole of the bearing B1, but the first rotating shaft may be present in either the back frame 21 or the shoulder rotating member 30.

ここで、肩回転部材３０には、第２駆動源としての背面モータ４０が取り付けられている。背面モータ４０は、たとえばサーボモータであり、その検出器としては、たとえばアブソリュートタイプのエンコーダ等を用いることができる。ただし、レゾルバ、ポテンショメータ等を始めとして、他の検出器を用いても良い。また、第２駆動源としては、背面モータ４０以外のものを用いても良い。たとえば、エア方式や油圧式のロータリアクチュエータ等を始めとして、種々の駆動源を利用することができる。なお、背面モータ４０は、減速機構を内蔵する構成を採用しても良い。 Here, a rear motor 40 as a second drive source is attached to the shoulder rotating member 30. The back motor 40 is, for example, a servo motor, and an absolute type encoder or the like can be used as the detector. However, other detectors such as a resolver and a potentiometer may be used. Further, as the second drive source, a device other than the rear motor 40 may be used. For example, various drive sources such as an air type or hydraulic type rotary actuator can be used. The rear motor 40 may adopt a configuration incorporating a speed reduction mechanism.

この背面モータ４０の出力軸側は、上述した軸受Ｂ１を介して、背部フレーム２１に取り付けられている。そのため、背面モータ４０が駆動すると、肩回転部材３０が回動するように構成されている。 The output shaft side of the rear motor 40 is attached to the back frame 21 via the bearing B1 described above. Therefore, the shoulder rotating member 30 is configured to rotate when the rear motor 40 is driven.

この肩回転部材３０のうち、背中の中心部から遠ざかる側には、回動軸Ｈ１が取り付けられている。回動軸Ｈ１は、第１ヒンジに対応する部分であり、たとえばヒンジ機構を利用することができるが、それ以外の機構を利用しても良い。そして、肩回転部材３０には、回動軸Ｈ１を介して、屈曲部材６０が取り付けられている。 A rotation shaft H1 is attached to the shoulder rotating member 30 on the side away from the center of the back. The rotation axis H1 is a portion corresponding to the first hinge, and for example, a hinge mechanism can be used, but other mechanisms may be used. A bending member 60 is attached to the shoulder rotation member 30 via a rotation axis H1.

また、背部フレーム２１と肩回転部材３０の間には、引張機構５０が設けられている。引張機構５０は、第１回転軸（軸受Ｂ１）を中心として、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物を持ち上げる向きの付勢力を与える部分である。すなわち、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物は、所定の重量を有しているが、その構造物の重量により、その構造物が、第１回転軸（軸受Ｂ１）を中心として、上腕の下方側（裏側）に回り込もうとする。そのため、かかる構造物の重量を支持して人体への重量の影響を軽減するために、引張機構５０が設けられている。 In addition, a tension mechanism 50 is provided between the back frame 21 and the shoulder rotation member 30. The pulling mechanism 50 is a portion that applies an urging force in the direction of lifting the structure from the shoulder rotating member 30 to the brace for upper arm 100 around the first rotating shaft (bearing B1). That is, the structure extending from the shoulder rotation member 30 to the upper arm brace 100 has a predetermined weight, but the structure is centered on the first rotation shaft (bearing B1) due to the weight of the structure. Try to wrap around the lower side (back side) of the upper arm. Therefore, a tension mechanism 50 is provided to support the weight of the structure and reduce the influence of the weight on the human body.

図１に示すように、引張機構５０は、バネ部材５１と、フレーム側支持部５２と、アーム側支持部５３とを有している。バネ部材５１は、たとえば引っ張りバネであり、その一端側がフレーム側支持部５２に掛け止めされ、その他端側がアーム側支持部５３に掛け止めされている。ただし、バネ部材５１に代えて、引っ張り力を与える他の弾性体（たとえばゴム等）を用いても良い。フレーム側支持部５２は、バネ部材５１の一端側を掛け止めするための部材であり、たとえば長尺の板状に設けられている。このフレーム側支持部５２は、肩回転部材３０や屈曲部材６０といった、第１回転軸（軸受Ｂ１）を支点として回転する部材に設けられている。図１に示す構成では、フレーム側支持部５２は、屈曲部材６０に設けられているが、肩回転部材３０にフレーム側支持部５２を設けるように構成しても良い。 As illustrated in FIG. 1, the tension mechanism 50 includes a spring member 51, a frame side support portion 52, and an arm side support portion 53. The spring member 51 is, for example, a tension spring. One end of the spring member 51 is hooked on the frame side support portion 52 and the other end is hooked on the arm side support portion 53. However, instead of the spring member 51, another elastic body (for example, rubber or the like) that applies a tensile force may be used. The frame-side support portion 52 is a member for latching one end side of the spring member 51, and is provided in a long plate shape, for example. The frame-side support portion 52 is provided on a member that rotates around the first rotation shaft (bearing B1), such as the shoulder rotation member 30 and the bending member 60. In the configuration shown in FIG. 1, the frame-side support portion 52 is provided on the bending member 60, but the frame-side support portion 52 may be provided on the shoulder rotation member 30.

アーム側支持部５３は、バネ部材５１の他端側を掛け止めするための部材であり、たとえば長尺の板状に設けられている。このアーム側支持部５３は、背部フレーム２１に設けられている。 The arm side support part 53 is a member for latching the other end side of the spring member 51, and is provided in a long plate shape, for example. The arm side support portion 53 is provided on the back frame 21.

ここで、図３等に示すように、アーム側支持部５３は、フレーム側支持部５２よりも長く設けられている。また、フレーム側支持部５２に対するバネ部材５１の取付位置を取付部位５２ａとし、アーム側支持部５３に対するバネ部材５１の取付位置を取付部位５３ａとする。すると、取付部位５２ａよりも取付部位５３ａの方が上方に位置している。ここで、取付部位５２ａと取付部位５３ａとが同じ高さ位置である場合と比較すると、取付部位５３ａが取付部位５２ａよりも上方に位置するときの方が、バネ部材５１の引っ張り力を大きくすることができる。したがって、屈曲部材６０が回動してバネ部材５１が伸長したときに、より大きな引き戻し力を与えることが可能となっている。 Here, as shown in FIG. 3 and the like, the arm side support portion 53 is provided longer than the frame side support portion 52. In addition, the attachment position of the spring member 51 with respect to the frame side support portion 52 is set as an attachment portion 52a, and the attachment position of the spring member 51 with respect to the arm side support portion 53 is set as an attachment portion 53a. Then, the attachment part 53a is located above the attachment part 52a. Here, compared with the case where the attachment part 52a and the attachment part 53a are the same height position, the tension | pulling force of the spring member 51 is enlarged when the attachment part 53a is located above the attachment part 52a. be able to. Therefore, when the bending member 60 is rotated and the spring member 51 is extended, a larger pulling back force can be applied.

なお、腕を上方に伸ばすと、図３に示す状態から、軸受Ｂ１を支点として肩回転部材３０や屈曲部材６０等が反時計回りに回動する。すると、バネ部材５１は、一層伸長する状態となる。ここで、仮に、フレーム側支持部５２の長さをアーム側支持部５３よりも長くし、取付部位５２ａが取付部位５３ａよりも上方に位置する構成を採用したとする。このとき、バネ部材５１は、図３において左側から右側に向かうと、下がる配置となる。この構成において、腕を上方に伸ばすと、図３に示す状態から、軸受Ｂ１を支点として肩回転部材３０や屈曲部材６０等が反時計回りに回動するが、このとき、バネ部材５１が水平となる位置が発生するので、バネ部材５１が縮んでしまう状態が発生し、サポート力（引き戻し力）が一時的に弱くなる状態が発生してしまう。そのため、取付部位５２ａが取付部位５３ａよりも上方に位置する構成よりは、取付部位５３ａが取付部位５２ａよりも上方に位置する構成とする方が好ましい。 When the arm is extended upward, the shoulder rotating member 30, the bending member 60, and the like rotate counterclockwise from the state shown in FIG. 3 with the bearing B1 as a fulcrum. As a result, the spring member 51 is further extended. Here, it is assumed that the frame side support portion 52 is made longer than the arm side support portion 53 and the attachment portion 52a is positioned above the attachment portion 53a. At this time, the spring member 51 is arranged to be lowered from the left side to the right side in FIG. In this configuration, when the arm is extended upward, from the state shown in FIG. 3, the shoulder rotating member 30, the bending member 60, etc. rotate counterclockwise around the bearing B1 as a fulcrum. Therefore, a state in which the spring member 51 contracts occurs, and a state in which the support force (retraction force) becomes temporarily weak occurs. Therefore, it is preferable to adopt a configuration in which the attachment part 53a is positioned above the attachment part 52a, rather than a structure in which the attachment part 52a is located above the attachment part 53a.

また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、屈曲部材６０は回動軸Ｈ１を支点として回動するが、腕を前方に伸ばしたときに、屈曲部材６０のうちアーム側支持部５３（取付部位５３ａ）が存在する部分は、肩回転部材３０に対して、直線状となることが好ましい。この場合には、腕を前方に伸ばしたときに、バネ部材５１は、腕を後方に戻すための最大の引き戻し力（サポート力）を与えるので、一層好ましい。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the bending member 60 rotates with the rotation axis H1 as a fulcrum, but when the arm is extended forward, the arm-side support portion of the bending member 60 is provided. It is preferable that a portion where 53 (attachment portion 53 a) exists is linear with respect to the shoulder rotating member 30. In this case, when the arm is extended forward, the spring member 51 provides a maximum pulling force (supporting force) for returning the arm backward, which is more preferable.

このような引張機構５０の存在により、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物の重量が、人体に作用するのを大幅に軽減することができる。また、作業者の腕を上方に向かうように伸ばす場合、それに連動して肩甲骨Ｓ１（図５参照）も上方回旋するが、バネ部材５１の付勢力が加わることで、そのような上方へ腕を伸ばす動作の負荷が軽減される。なお、上述の構造物の重量を大幅に軽減できる場合、作業者は非常に軽い力で、肩を上方に持ち上げるような動作を行うことができる。この場合には、アシスト装置部２０は、背面モータ４０を省略する構成を採用しても良い。また、上述の引張機構５０での負荷軽減に代えて、背面モータ４０の駆動によるアシスト力を加え、そのアシスト力で肩回転部材３０を回転させることで、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物の重量が、人体に作用するのを大幅に軽減するようにしても良い。 Due to the presence of such a pulling mechanism 50, the weight of the structure ranging from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 can be greatly reduced from acting on the human body. In addition, when the operator's arm is extended upward, the scapula S1 (see FIG. 5) is also rotated in conjunction with it, but when the biasing force of the spring member 51 is applied, such an upward arm The load of the operation that stretches out is reduced. In addition, when the weight of the above-described structure can be significantly reduced, the operator can perform an operation of lifting the shoulder upward with a very light force. In this case, the assist device unit 20 may adopt a configuration in which the rear motor 40 is omitted. Further, instead of reducing the load in the tension mechanism 50 described above, an assist force by driving the rear motor 40 is applied, and the shoulder rotating member 30 is rotated by the assist force, so that the shoulder rotating member 30 changes to the upper arm brace 100. You may make it reduce significantly that the weight of the structure to cover acts on a human body.

なお、バネ部材５１の付勢力は、人体にパワードスーツ１０を装着し、腕を前方や上方に伸ばしたときに、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物の重量を軽減することが好ましい。また、バネ部材５１の付勢力は、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物の重量を軽減するのに加えて、作業者の腕全体の重量を軽減することが好ましい。 The urging force of the spring member 51 can reduce the weight of the structure from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 when the powered suit 10 is attached to the human body and the arm is extended forward or upward. preferable. Further, the biasing force of the spring member 51 preferably reduces the weight of the entire arm of the operator in addition to reducing the weight of the structure from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100.

屈曲部材６０は、図２や図４等に示すように、中途部分で屈曲しているプレート状の部材であり、中間フレームに対応する。この屈曲部材６０は、その一端側で上述した回動軸Ｈ１に取り付けられている。また、屈曲部材６０の他端側には、上述した回動軸Ｈ１と同様の回動軸Ｈ２が取り付けられている。なお、回動軸Ｈ２は、第２ヒンジに対応している。 The bending member 60 is a plate-like member that is bent in the middle as shown in FIGS. 2 and 4 and corresponds to the intermediate frame. The bending member 60 is attached to the rotation shaft H1 described above on one end side thereof. Further, a rotation shaft H2 similar to the rotation shaft H1 described above is attached to the other end side of the bending member 60. The rotation axis H2 corresponds to the second hinge.

また、屈曲部材６０のうち、一端側と他端側を結ぶ延伸方向の中途部分は、上述のように屈曲しているが、その部分を屈曲部６１とする。屈曲部６１は、人体の肩の側面を避けるために、屈曲部材６０の延伸方向の中途部分のうち人体と向かい合う面側を凹ませることで構成されている。かかる屈曲部６１の存在により、図４（Ａ）から図４（Ｂ）に示すように、腕が前方に伸びていない状態から、前方に伸びたときに、屈曲部材６０が人体と干渉するのを防ぐことができる。 Further, in the bending member 60, an intermediate portion in the extending direction connecting the one end side and the other end side is bent as described above, and this portion is a bent portion 61. In order to avoid the side surface of the shoulder of the human body, the bending portion 61 is configured by denting the surface side facing the human body in the midway portion of the bending member 60 in the extending direction. Due to the presence of the bent portion 61, as shown in FIGS. 4A to 4B, the bending member 60 interferes with the human body when the arm extends forward from a state where the arm does not extend forward. Can be prevented.

また、屈曲部材６０には、回動軸Ｈ２を介して、モータ固定フレーム７０が取り付けられている。モータ固定フレーム７０は、上腕補助モータ８０が固定されるフレーム部材であり、肩外側フレームに対応する。モータ固定フレーム７０は、具体的には、図２に示すように、モータ固定フレーム７０の延伸方向のうち、回動軸Ｈ２とは反対の他端側には、第１駆動源としての上腕補助モータ８０が取り付けられている。上腕補助モータ８０は、人体と向き合う面とは反対側の面に取り付けられている。 Further, a motor fixing frame 70 is attached to the bending member 60 via a rotation shaft H2. The motor fixing frame 70 is a frame member to which the upper arm auxiliary motor 80 is fixed, and corresponds to the shoulder outer frame. Specifically, as shown in FIG. 2, the motor fixing frame 70 has an upper arm assist as a first drive source on the other end side opposite to the rotation axis H2 in the extending direction of the motor fixing frame 70. A motor 80 is attached. The upper arm auxiliary motor 80 is attached to a surface opposite to the surface facing the human body.

なお、上腕補助モータ８０の作動により上腕フレーム９０にアシスト力を与えるためには、上腕補助モータ８０の出力軸の軸線は、上腕フレーム９０が回動することでなす平面に対して直交する向きに沿っている。それにより、上腕フレーム９０が上腕に沿うように取り付けられた場合に、その上腕を上下動させる向きの回動力を与えることが可能となっている。 In order to apply an assist force to the upper arm frame 90 by the operation of the upper arm auxiliary motor 80, the axis of the output shaft of the upper arm auxiliary motor 80 is oriented in a direction orthogonal to the plane formed by the upper arm frame 90 rotating. Along. Thereby, when the upper arm frame 90 is attached along the upper arm, it is possible to apply a turning force in a direction to move the upper arm up and down.

上腕補助モータ８０は、上述した背面モータ４０と同様に、たとえばサーボモータであり、その検出器としては、たとえばアブソリュートタイプのエンコーダ等を用いることができる。なお、レゾルバ、ポテンショメータ等を始めとして、他の検出器を用いても良い。また、第１駆動源としては、上腕補助モータ８０以外のものを用いても良い。たとえば、エア方式や油圧式のロータリアクチュエータ等を始めとして、種々の駆動源を利用することができる。 The upper arm auxiliary motor 80 is, for example, a servo motor, similar to the back motor 40 described above, and an absolute type encoder or the like can be used as the detector. Other detectors such as a resolver and a potentiometer may be used. Further, as the first drive source, a device other than the upper arm auxiliary motor 80 may be used. For example, various drive sources such as an air type or hydraulic type rotary actuator can be used.

また、上腕補助モータ８０の出力軸側には、軸受Ｂ２を介して、上腕フレーム９０が取り付けられている。図１および図２に示すように、上腕フレーム９０は、長尺のプレート部材であり、人体の上腕が伸びる方向を延伸方向とするように、作業者に取り付けられる。また、上腕フレーム９０は、モータ固定フレーム７０よりも人体側に位置するように軸受Ｂ２に取り付けられている。なお、上述した上腕補助モータ８０の出力軸は、第２回転軸に対応する。 Further, an upper arm frame 90 is attached to the output shaft side of the upper arm auxiliary motor 80 via a bearing B2. As shown in FIGS. 1 and 2, the upper arm frame 90 is a long plate member, and is attached to the worker so that the extending direction is the direction in which the upper arm of the human body extends. Further, the upper arm frame 90 is attached to the bearing B <b> 2 so as to be positioned closer to the human body than the motor fixing frame 70. The output shaft of the upper arm auxiliary motor 80 described above corresponds to the second rotation shaft.

また、上腕フレーム９０には、上腕用装具１００が取り付けられている。上腕用装具１００は、上腕フレーム９０を上腕に固定するための部材である。図２に示す構成では、上腕用装具１００の一例として、断面が略Ｕ字形状のカバーが示されている。ただし、上腕用装具１００は、図示を省略するベルト等により、上腕の腕周りを囲みつつ、上腕に締結される構成とすることが好ましい。また、上腕用装具１００は、図２に示す構成以外にも、図１に示すようなベルト等の締結手段から構成されていても良い。上腕用装具１００としてベルトを用いる場合には、そのベルトは単数ではなく複数存在することが好ましい。そして、上腕フレーム９０の延伸方向の離れた位置に、少なくとも２箇所以上にベルトが配置される構成とすることが好ましい。 Further, an upper arm brace 100 is attached to the upper arm frame 90. The upper arm brace 100 is a member for fixing the upper arm frame 90 to the upper arm. In the configuration shown in FIG. 2, a cover having a substantially U-shaped cross section is shown as an example of the upper arm brace 100. However, the upper arm brace 100 is preferably configured to be fastened to the upper arm while surrounding the upper arm with a belt (not shown). In addition to the configuration shown in FIG. 2, the upper arm brace 100 may be configured by fastening means such as a belt as shown in FIG. 1. When a belt is used as the upper arm brace 100, it is preferable that a plurality of belts exist instead of one. And it is preferable to set it as the structure by which a belt is arrange | positioned at at least 2 or more places in the position where the extending direction of the upper arm frame 90 was separated.

なお、上腕フレーム９０の他端側には、軸受Ｂ３を設け、さらにはこの軸受Ｂ３を介して図示を省略する前腕アシスト部材を設ける構成としても良い。この場合、前腕では回内や回外といった動作が生じる点を考慮して、より自由度の高い機構を設けることが好ましい。 In addition, it is good also as a structure which provides the bearing B3 in the other end side of the upper arm frame 90, and also provides the forearm assist member which abbreviate | omits illustration via this bearing B3. In this case, it is preferable to provide a mechanism with a higher degree of freedom in consideration of the occurrence of operations such as pronation and pronation in the forearm.

制御部１１０（図４参照）は、背面モータ４０や上腕補助モータ８０の駆動を制御する部分であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭや不揮発性メモリ等のメモリ、入出力インターフェイス、モータドライバ等を備えている。制御部１１０は、たとえば、ある一定角度（肩角度閾値）まで肩が上がり、さらにある一定角度（腕角度閾値）まで腕が上がったか否かを判定する。なお、肩の角度の検出は、たとえばサーボモータである上腕補助モータ８０が備える検出器によって行い、腕の角度の検出は、たとえばサーボモータである背面モータ４０が備える検出器によって行う。ただし、これらの検出のために、専用の検出器を備える構成としても良い。 The control unit 110 (see FIG. 4) is a part that controls driving of the rear motor 40 and the upper arm auxiliary motor 80, and includes a CPU, a ROM, a memory such as a RAM and a nonvolatile memory, an input / output interface, a motor driver, and the like. Yes. For example, the control unit 110 determines whether or not the shoulder is raised to a certain angle (shoulder angle threshold) and the arm is further raised to a certain angle (arm angle threshold). The shoulder angle is detected by, for example, a detector provided in the upper arm auxiliary motor 80 that is a servo motor, and the arm angle is detected by, for example, a detector provided in the rear motor 40 that is a servo motor. However, it is also possible to provide a dedicated detector for these detections.

そして、肩が一定角度まで上がり、腕も一定角度まで上がったと判断される場合に、背面モータ４０や上腕補助モータ８０が駆動されて、作業者のハンドチェーンを下方に牽引する動作のアシストを開始する。なお、制御部１１０は、パワードスーツ１０のどの部位に取り付けられていても良いが、その取付部位の一例としては、たとえば背部フレーム２１が挙げられる。 Then, when it is determined that the shoulder is raised to a certain angle and the arm is also raised to a certain angle, the back motor 40 and the upper arm auxiliary motor 80 are driven to start assisting the operation of pulling the operator's hand chain downward. To do. In addition, although the control part 110 may be attached to any site | part of the powered suit 10, the back part frame 21 is mentioned as an example of the attachment site | part, for example.

なお、パワードスーツ１０は、この他に、各種のセンサを用いる構成としても良い。たとえば、作業者の負荷を軽減するためには、作業者が力を入れたときに、それに応じたアシスト力が背面モータ４０や上腕補助モータ８０によって与えられることが好ましい。その場合、ハンドチェーンを引いても動かない場合等を考慮すると、人体の表面筋肉の電位を計測する筋電位センサ等を用いたり、力センサを用いる構成としても良い。 In addition, the powered suit 10 may be configured to use various sensors. For example, in order to reduce the load on the worker, it is preferable that when the worker puts a force, an assist force corresponding to the force is given by the rear motor 40 or the upper arm auxiliary motor 80. In that case, in consideration of the case where the hand chain does not move even when the hand chain is pulled, a myoelectric potential sensor that measures the potential of the surface muscle of the human body or a force sensor may be used.

また、パワードスーツ１０には、これ以外にも、電力を背面モータ４０や上腕補助モータ８０に供給したり、これら背面モータ４０や上腕補助モータ８０等の間で信号を送信するためのケーブルを備えていても良い。また、電源を備えていても良く、別途の商用電源が供給される場合には、その商用電源を背面モータ４０や上腕補助モータ８０、各種のセンサ等を駆動するための電力に変換するための変換手段を備えても良い。 In addition, the powered suit 10 includes a cable for supplying power to the rear motor 40 and the upper arm auxiliary motor 80 and for transmitting signals between the rear motor 40 and the upper arm auxiliary motor 80 and the like. May be. Further, a power source may be provided, and when a separate commercial power source is supplied, the commercial power source is converted into power for driving the rear motor 40, the upper arm auxiliary motor 80, various sensors, and the like. Conversion means may be provided.

＜２．パワードスーツの動作について＞
続いて、上述した構成のパワードスーツ１０の動作について、以下に説明する。図５は、人体の上半身の骨格について、上方から見た状態を示す図であり、（Ａ）は肩甲骨Ｓ１が外転する前の状態を示し、（Ｂ）は肩甲骨Ｓ１が外転した後の状態を示している。また、図６は、人体にパワードスーツ１０が装着された状態を示し、（Ａ）は腕を上げる前の状態を示し、（Ｂ）は腕を上げた状態を示している。 <2. Powered suit operation>
Next, the operation of the powered suit 10 having the above-described configuration will be described below. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a state of the skeleton of the upper body of the human body as viewed from above. FIG. 5A shows a state before the scapula S1 is abducted, and FIG. The later state is shown. FIG. 6 shows a state where the powered suit 10 is worn on the human body, (A) shows a state before raising the arm, and (B) shows a state where the arm is raised.

たとえばチェーンブロックを操作する場合、作業者は、図６（Ａ）に示すように腕を下に向けて垂らしている状態から、図６（Ｂ）に示すように上方に腕を上げつつ前方に位置するハンドチェーンに向けて腕を伸ばし、そのハンドチェーンを握ることになる。 For example, when operating the chain block, the operator moves from the state where the arm is hung downward as shown in FIG. 6 (A) to the front while raising the arm upward as shown in FIG. 6 (B). The arm is extended toward the hand chain and the hand chain is gripped.

ここで、作業者が腕を自然に下に向けて垂らしている状態では、上腕は外旋しており、また前腕は回内した状態となっている。その状態からハンドチェーンを握る場合、腕は、前方に伸ばされつつ、手が上方に位置するように上方にも伸ばされる。このとき、肩甲骨Ｓ１は、図５（Ａ）に示す状態から上方回旋しつつ、図５（Ｂ）に示すように、外転して前方にも移動する。なお、図５（Ａ），（Ｂ）における基準線Ｌに対する肩甲骨Ｓ１、鎖骨Ｓ２および上腕骨Ｓ３の位置から明らかなように、肩甲骨Ｓ１の外転においては、肩鎖関節側が前方に移動するように鎖骨Ｓ２が回動し、その回動に伴って肩甲骨Ｓ１が外転する。また、このような肩甲骨Ｓ１の移動に伴い、上腕骨Ｓ３が前方に移動する。また、前腕は回内を維持するが、上腕が内旋する。 Here, in a state where the operator hangs his arms naturally downward, the upper arm is rotated outwardly and the forearm is in a pronation state. When grasping the hand chain from this state, the arm is extended upward so that the hand is positioned upward while being extended forward. At this time, the scapula S1 rotates outward from the state shown in FIG. 5A and rotates forward as shown in FIG. 5B. As is apparent from the positions of the scapula S1, the clavicle S2, and the humerus S3 with respect to the reference line L in FIGS. 5A and 5B, the acromioclavicular joint side moves forward in the abduction of the scapula S1. Thus, the clavicle S2 rotates, and the scapula S1 abducts with the rotation. Further, along with the movement of the scapula S1, the humerus S3 moves forward. The forearm maintains the pronation, but the upper arm rotates inward.

ここで、作業者がパワードスーツ１０を装着した場合、肩甲骨Ｓ１が上方回旋する動作は、図１および図３に示すように、引張機構５０のバネ部材５１が引っ張り力を与えることによって、必要とされる力が軽減される。したがって、作業者は軽い力で、腕を上方に上げつつ、前方に伸ばすことができる。また、引張機構５０の存在により、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物が、その自重により、軸受Ｂ１を支点として、肩甲骨Ｓ１が下方回旋するように回動しようとするのを防止可能となっている。 Here, when the operator wears the powered suit 10, the operation of turning the scapula S1 upward is necessary when the spring member 51 of the pulling mechanism 50 applies a pulling force as shown in FIGS. Reduced force. Therefore, the worker can extend forward while raising the arm upward with a light force. Further, due to the presence of the pulling mechanism 50, the structure extending from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 tries to rotate so that the scapula S1 rotates downward with the bearing B1 as a fulcrum by its own weight. It is possible to prevent.

また、肩甲骨Ｓ１の上方回旋に伴って軸受Ｂ１を支点として肩回転部材３０が回転するので、屈曲部材６０、モータ固定フレーム７０および上腕フレーム９０も、軸受Ｂ１を支点として回動する。これらの回動は、上腕の内旋に沿ったものであり、作業者に違和感を与えるものではない。 Further, since the shoulder rotating member 30 rotates with the bearing B1 as a fulcrum as the scapula S1 rotates upward, the bending member 60, the motor fixing frame 70, and the upper arm frame 90 also rotate with the bearing B1 as a fulcrum. These rotations are along the internal rotation of the upper arm and do not give the operator a sense of incongruity.

また、背面モータ４０が設けられている場合には、引張機構５０のアシストに加えて、制御部１１０は背面モータ４０を作動させる。それにより、肩甲骨Ｓ１が上方回旋するようなアシスト力が与えられる。また、制御部１１０は、上腕補助モータ８０も作動させる。それにより、上腕を上に持ち上げるようなアシスト力が与えられる。 When the rear motor 40 is provided, the control unit 110 operates the rear motor 40 in addition to assisting the tension mechanism 50. Thereby, an assisting force is given so that the scapula S1 rotates upward. The control unit 110 also operates the upper arm auxiliary motor 80. Thereby, an assisting force that lifts the upper arm upward is given.

このようなアシスト力等を受けながら、作業者は、腕を前方に伸ばしつつ、上方に持ち上げる。なお、作業者の肩周りには、回動軸Ｈ１および回動軸Ｈ２という２つの関節部位が存在している。そのため、パワードスーツ１０のうち屈曲部材６０から前側の部位は、腕を前方に伸ばすような動きをしても、腕と干渉することがなく、腕を伸ばす動きに追従させることが可能となっている。 While receiving such assist force or the like, the operator lifts the arm upward while extending the arm forward. Note that there are two joint portions around the operator's shoulder, a rotation axis H1 and a rotation axis H2. Therefore, even if the part of the powered suit 10 on the front side from the bending member 60 moves to extend the arm forward, it does not interfere with the arm and can follow the movement of extending the arm. Yes.

以上のようにして、作業者がハンドチェーンを掴む。このとき、肩が一定角度まで上がると共に、腕が一定角度まで上がった状態としておく。その後に、作業者がハンドチェーンを下方に牽引する動作を開始すると、制御部１１０は、先ほどとは逆向きに上腕補助モータ８０を作動させて、ハンドチェーンを下方に牽引する動作のアシストを開始する。この場合、上腕補助モータ８０の作動により、上腕フレーム９０は、下方に向かうように回動させられ、それによって作業者の肘が下に下がるようなアシスト力が与えられる。 As described above, the operator holds the hand chain. At this time, the shoulder is raised to a certain angle and the arm is raised to a certain angle. After that, when the operator starts the operation of pulling the hand chain downward, the control unit 110 activates the upper arm auxiliary motor 80 in the opposite direction to the previous operation and starts assisting the operation of pulling the hand chain downward. To do. In this case, by the operation of the upper arm auxiliary motor 80, the upper arm frame 90 is rotated downward so that an assisting force is applied so that the elbow of the operator is lowered.

また、背面モータ４０が設けられている場合には、制御部１１０は、先ほどとは逆向きに背面モータ４０を作動させて、軸受Ｂ１を支点として、肩甲骨Ｓ１が下方回旋するようなアシスト力を与えるようにしても良い。その場合、作業者は、比較的軽い力で、ハンドチェーンを下方に牽引することができる。 When the rear motor 40 is provided, the control unit 110 operates the rear motor 40 in the opposite direction to the assist force so that the scapula S1 rotates downward with the bearing B1 as a fulcrum. You may make it give. In that case, the operator can pull the hand chain downward with a relatively light force.

なお、背面モータ４０は、肩甲骨Ｓ１が上方回旋するのをロックするような作動を行っても良い。すなわち、上腕補助モータ８０が作動して、上腕フレーム９０が下方に向かうように回動させると、その回動に対して反対向きの回転モーメントにより反力が発生する。そして、その反力は、モータ固定フレーム７０、屈曲部材６０および肩回転部材３０に伝わる。そして、この反力によって、肩甲骨Ｓ１が上方回旋するように、モータ固定フレーム７０、屈曲部材６０および肩回転部材３０が回動しようとする。 The back motor 40 may perform an operation to lock the scapula S1 from rotating upward. That is, when the upper arm auxiliary motor 80 is operated to rotate the upper arm frame 90 downward, a reaction force is generated by a rotational moment in the opposite direction to the rotation. The reaction force is transmitted to the motor fixing frame 70, the bending member 60, and the shoulder rotating member 30. And by this reaction force, the motor fixing frame 70, the bending member 60, and the shoulder rotating member 30 try to rotate so that the scapula S1 rotates upward.

ここで、ハンドチェーンを掴む場合には肩甲骨Ｓ１が上方回旋するが、ハンドチェーンを下方に牽引する場合、肩甲骨Ｓ１は下方回旋するのが作業者にとって自然な姿勢である。したがって、上述のような反力が生じた際に、さらなる肩甲骨Ｓ１の上方回旋を抑えるために、背面モータ４０は、肩甲骨Ｓ１が上方回旋するのをロックするような作動を行っても良い。 Here, when grasping the hand chain, the scapula S1 rotates upward, but when pulling the hand chain downward, it is a natural posture for the operator to rotate the scapula S1 downward. Therefore, in order to suppress further upward rotation of the scapula S1 when the reaction force as described above occurs, the rear motor 40 may perform an operation to lock the upward rotation of the scapula S1. .

＜３．効果について＞
以上のような構成のパワードスーツ１０によると、肩回転部材３０は、背部フレーム２１のうち人体の肩甲骨Ｓ１の背中寄りの部位と対向する位置に存在する第１回転軸（軸受Ｂ１）を介して回転自在に設けられている。したがって、肩甲骨Ｓ１が上方回旋し、それによって腕が上方に移動しても、肩回転部材３０から上腕用装具１００までの構造物を、その上方回旋の動きに追従させることができる。したがって、構造物によって腕の動きに支障が生じることを抑制することができ、腕を上方に上げる場合でも、違和感の少ない動作を実現することができる。 <3. About effect>
According to the powered suit 10 having the above-described configuration, the shoulder rotation member 30 is interposed via the first rotation shaft (bearing B1) that exists in the back frame 21 at a position facing the back portion of the human scapula S1. And can be rotated freely. Therefore, even if the scapula S1 rotates upward, and the arm moves upward, the structure from the shoulder rotating member 30 to the brace for upper arm 100 can follow the movement of the upward rotation. Therefore, it is possible to suppress the movement of the arm from being hindered by the structure, and it is possible to realize an operation with less discomfort even when the arm is raised upward.

また、肩回転部材３０には回動軸Ｈ１を介して屈曲部材６０が連結されていて、その屈曲部材６０は、回動軸Ｈ２を介してモータ固定フレーム７０に連結されている。さらに、モータ固定フレーム７０は、装着時に人体の肩よりも外側に位置している。したがって、肩の外側には、２つの回動支点（回動軸Ｈ１，Ｈ２）が存在する状態となる。そのため、人体の肩周りには二重関節が存在する状態となり、パワードスーツ１０を装着した際の肩周りの動きの自由度を確保することが可能となる。 Further, a bending member 60 is connected to the shoulder rotating member 30 via a rotating shaft H1, and the bending member 60 is connected to the motor fixing frame 70 via a rotating shaft H2. Furthermore, the motor fixing frame 70 is located outside the shoulder of the human body when worn. Accordingly, there are two rotation fulcrums (rotation axes H1, H2) on the outside of the shoulder. Therefore, a double joint exists around the shoulder of the human body, and it is possible to ensure the degree of freedom of movement around the shoulder when the powered suit 10 is worn.

また、回動軸Ｈ１は、屈曲部材６０と肩回転部材３０の間の開き角を変化させるような回動を可能とするが、その開閉方向と直交する向きに屈曲部材６０と肩回転部材３０を回動させようとしても、その回動を阻止する剛性を有している。加えて、回動軸Ｈ２は、屈曲部材６０とモータ固定フレーム７０の間の開き角を変化させるような回動を可能とするが、その開閉方向と直交する向きに屈曲部材６０とモータ固定フレーム７０を回動させようとしても、その回動を阻止する剛性を有している。したがって、上腕が内旋したり外旋する場合でも、肩回転部材３０から上腕用装具１００までの構造物は、それらの動きに追従させることができる。 Further, the rotation shaft H1 enables rotation so as to change the opening angle between the bending member 60 and the shoulder rotation member 30, but the bending member 60 and the shoulder rotation member 30 in a direction orthogonal to the opening / closing direction thereof. Even if it is going to rotate, it has the rigidity which prevents the rotation. In addition, the rotation shaft H2 enables rotation so as to change the opening angle between the bending member 60 and the motor fixing frame 70, but the bending member 60 and the motor fixing frame are oriented in a direction orthogonal to the opening / closing direction thereof. Even if it is going to rotate 70, it has the rigidity which prevents the rotation. Therefore, even when the upper arm rotates inward or outward, the structure from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 can follow these movements.

さらに、モータ固定フレーム７０には上腕補助モータ８０が取り付けられていて、その上腕補助モータ８０の出力軸側には、上腕フレーム９０が取り付けられている。したがって、作業者が腕を上方かつ前方に位置させ、ハンドチェーンを手で掴み、その状態で上腕補助モータ８０が作動すると、ハンドチェーンを下方に牽引する動作をアシストすることができる。それにより、作業者は、軽い力で、ハンドチェーンを下方に牽引することができる。したがって、作業者の肩や腕、またはこれに連動する背部の筋肉の負担を軽減することが可能となる。それにより、作業者の疲労を軽減することが可能となる。 Further, an upper arm auxiliary motor 80 is attached to the motor fixing frame 70, and an upper arm frame 90 is attached to the output shaft side of the upper arm auxiliary motor 80. Therefore, when the operator places the arm upward and forward, grasps the hand chain by hand, and the upper arm auxiliary motor 80 operates in this state, the operation of pulling the hand chain downward can be assisted. Thereby, the operator can pull the hand chain downward with a light force. Therefore, it is possible to reduce the burden on the shoulders and arms of the operator or the back muscles linked to the shoulders and arms. Thereby, it becomes possible to reduce a worker's fatigue.

また、本実施の形態では、モータ固定フレーム７０と上腕フレーム９０とは、装着時に肩関節の外側位置となる箇所で連結されている。このため、肩甲骨Ｓ１の上方回旋や外転といった肩甲骨Ｓ１の動きに追従させ易くなる。 Further, in the present embodiment, the motor fixing frame 70 and the upper arm frame 90 are connected to each other at a position that is located outside the shoulder joint when worn. For this reason, it becomes easy to follow the movement of the scapula S1 such as upward rotation or abduction of the scapula S1.

また、本実施の形態では、背部フレーム２１と肩回転部材３０の間には、引張機構５０が設けられている。そして、この引張機構５０は、作業者がパワードスーツ１０を装着した際に肩回転部材３０に対して重力に抗する向きの引っ張り力を与えている。ここで、引張機構５０が設けられていない場合には、肩回転部材３０から上腕用装具１００に亘る構造物は、所定の重量を有しているが、その構造物の重量により、その構造物が、第１回転軸（軸受Ｂ１）を中心として、上腕の下方側（裏側）に回り込もうとする。その重量に抗するために、肩や上腕、背部の筋肉を使うと、その分だけ作業者が疲労してしまう。しかしながら、引張機構５０を設けることにより、肩回転部材３０から上腕用装具１００までの構造物の重量を、引張機構５０が備えるバネ部材５１にて支持させることができ、かかる構造物の人体への影響を低減することで、作業者の疲労を低減させることができる。 In the present embodiment, a tension mechanism 50 is provided between the back frame 21 and the shoulder rotation member 30. The pulling mechanism 50 applies a pulling force in a direction against gravity to the shoulder rotating member 30 when the operator wears the powered suit 10. Here, when the pulling mechanism 50 is not provided, the structure extending from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 has a predetermined weight, but the structure depends on the weight of the structure. However, it tries to wrap around the lower side (back side) of the upper arm around the first rotation shaft (bearing B1). Using the muscles of the shoulders, upper arms, and back to resist the weight will cause the worker to fatigue that much. However, by providing the pulling mechanism 50, the weight of the structure from the shoulder rotating member 30 to the upper arm brace 100 can be supported by the spring member 51 provided in the pulling mechanism 50, and the structure is applied to the human body. By reducing the influence, worker fatigue can be reduced.

さらに、本実施の形態では、本実施の形態では、回動軸Ｈ１と回動軸Ｈ２は、互いに平行となっている。また、屈曲部材６０の中央部には、これらの回動軸Ｈ１，Ｈ２と平行して屈曲する屈曲部６１が設けられている。ここで、作業者が腕を前方に伸ばすと、その動作に伴ってモータ固定フレーム７０から上腕用装具１００にかけての部位が前方に移動する。このとき、屈曲部材６０が回動軸Ｈ１を支点として回動すると、屈曲部材６０は肩に近づいていく。しかしながら、屈曲部材６０には屈曲部６１が設けられているので、肩に屈曲部材６０が近づいても、屈曲部材６０が肩と干渉してしまうのを避けることが可能となる。 Further, in the present embodiment, in this embodiment, the rotation shaft H1 and the rotation shaft H2 are parallel to each other. In addition, a bending portion 61 that is bent in parallel with the rotation axes H1 and H2 is provided at the center of the bending member 60. Here, when the operator extends the arm forward, the portion from the motor fixing frame 70 to the upper arm brace 100 moves forward with the movement. At this time, when the bending member 60 rotates about the rotation axis H1, the bending member 60 approaches the shoulder. However, since the bending part 61 is provided in the bending member 60, even if the bending member 60 approaches the shoulder, it is possible to avoid the bending member 60 from interfering with the shoulder.

また、本実施の形態では、上腕補助モータ８０は、制御部１１０によって作動が制御されると共に、制御部１１０は、検出器での検出によって人体の腕が腕角度閾値まで挙げられたか否かを判定する。加えて、制御部１１０が腕角度閾値まで挙げられたと判定した場合には、制御部１１０は、作業者が上方に上げた腕を下方に引き下げる向きに上腕補助モータ８０を駆動させる。このため、作業者は、腕を上に挙げることで、ハンドチェーンを下方に牽引するためのアシスト力が得られるので、上腕補助モータ８０を作動させるためにスイッチ等を押し込む必要がない。それにより、作業者は時間的なロスなくハンドチェーンを下方に牽引することが可能となり、作業性を向上させることが可能となる。 Further, in the present embodiment, the operation of the upper arm auxiliary motor 80 is controlled by the control unit 110, and the control unit 110 determines whether or not the human arm has been raised to the arm angle threshold by the detection by the detector. judge. In addition, when the control unit 110 determines that the arm angle threshold has been raised, the control unit 110 drives the upper arm auxiliary motor 80 in a direction to lower the arm raised by the operator downward. For this reason, since the operator can obtain an assist force for pulling the hand chain downward by raising the arm, it is not necessary to press a switch or the like in order to operate the upper arm auxiliary motor 80. Thereby, the operator can pull the hand chain downward without time loss, and the workability can be improved.

さらに、本実施の形態では、背部フレーム２１には背面モータ４０が取り付けられていて、その背面モータ４０によって肩回転部材３０を回動させる駆動力が与えられる。また、背面モータ４０は、制御部１１０によって作動が制御されると共に、制御部１１０は、検出器での検出によって人体の肩が肩角度閾値まで上昇したか否かを判定する。加えて、制御部１１０が肩角度閾値まで上昇したと判定した場合には、制御部１１０は、作業者が把持するハンドチェーンを下方に牽引するのをアシストする向きに、背面モータ４０を駆動させる。このため、作業者は、腕を上方に移動させることで、ハンドチェーンを下方に牽引するためのアシスト力が得られるので、背面モータ４０を作動させるためにスイッチ等を押し込む必要がない。それにより、作業者は時間的なロスなくハンドチェーンを下方に牽引することが可能となり、作業性を向上させることが可能となる。 Further, in the present embodiment, a back motor 40 is attached to the back frame 21, and a driving force for rotating the shoulder rotating member 30 is given by the back motor 40. Further, the operation of the rear motor 40 is controlled by the control unit 110, and the control unit 110 determines whether or not the shoulder of the human body has risen to the shoulder angle threshold by detection by the detector. In addition, if the control unit 110 determines that the shoulder angle threshold has been raised, the control unit 110 drives the rear motor 40 in an orientation that assists the operator in pulling the hand chain held by the operator downward. . For this reason, the operator can obtain an assisting force for pulling the hand chain downward by moving the arm upward, so that it is not necessary to press a switch or the like to operate the rear motor 40. Thereby, the operator can pull the hand chain downward without time loss, and the workability can be improved.

＜４．変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。 <4. Modification>
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention can be variously deformed besides this. This will be described below.

上述の実施の形態では、中間フレームとしての屈曲部材６０には屈曲部６１が設けられている。しかしながら、屈曲部材６０は、屈曲部６１を備えない構成としても良い。たとえば、回動軸Ｈ２の位置が、図４（Ａ）に示す位置よりも人体の後方側に位置する場合には、作業者が腕を前方に伸ばした際に、屈曲部材６０が回動軸Ｈ１を支点として回動しても、屈曲部材６０は肩と干渉しない状態とすることができる。したがって、屈曲部材６０に屈曲部６１を設けない構成を採用しても良い。 In the above-described embodiment, the bending member 60 as the intermediate frame is provided with the bending portion 61. However, the bending member 60 may be configured not to include the bending portion 61. For example, when the position of the rotation axis H2 is located on the rear side of the human body with respect to the position shown in FIG. 4A, the bending member 60 is moved to the rotation axis when the operator extends the arm forward. Even if it rotates about H1, the bending member 60 can be made into the state which does not interfere with a shoulder. Therefore, a configuration in which the bending portion 61 is not provided in the bending member 60 may be employed.

また、上述の実施の形態では、制御部１１０は、検出器での検出によって、人体の腕が腕角度閾値まで上昇したと判定した場合には、ハンドチェーンを下方に牽引する向きに上腕補助モータ８０を駆動させるようにしている。また、制御部１１０は、検出器での検出によって、人体の肩が肩角度閾値まで上昇したと判定した場合には、ハンドチェーンを下方に牽引するのをアシストする向きに、背面モータ４０を駆動させるようにしている。しかしながら、作業者の手に圧力センサを配置する構成とし、その圧力センサにて、ハンドチェーンを所定の圧力以上で握ったことを検知した場合に、制御部１１０は、上腕補助モータ８０と背面モータ４０のうちの少なくとも一方を作動させるように、制御しても良い。 Further, in the above-described embodiment, when the control unit 110 determines that the human arm has risen to the arm angle threshold based on detection by the detector, the upper arm auxiliary motor is directed to pull the hand chain downward. 80 is driven. Further, when it is determined by the detection by the detector that the human shoulder has risen to the shoulder angle threshold, the control unit 110 drives the rear motor 40 in an orientation that assists in pulling the hand chain downward. I try to let them. However, when the pressure sensor is arranged in the operator's hand and the pressure sensor detects that the hand chain is gripped at a predetermined pressure or higher, the control unit 110 controls the upper arm auxiliary motor 80 and the rear motor. Control may be made to activate at least one of 40.

上述の実施の形態では、パワードスーツ１０は、第１駆動源に対応する上腕補助モータ８０と第２駆動源に対応する背面モータ４０とを備えている。しかしながら、パワードスーツは、第１駆動源に対応する上腕補助モータ８０を省略する構成を採用しても良く、また第２駆動源に対応する背面モータ４０を省略する構成を採用しても良い。なお、上腕補助モータ８０を省略する構成を採用する場合、モータ固定フレーム７０には軸受Ｂ２を介して上腕フレーム９０が連結される構成とするのが好ましい。この場合、軸受Ｂ２の内側孔には、図示を省略する第２回転軸が挿入されるが、その第１回転軸は、モータ固定フレーム７０と上腕フレーム９０のいずれに存在していても良い。 In the above-described embodiment, the powered suit 10 includes the upper arm auxiliary motor 80 corresponding to the first drive source and the rear motor 40 corresponding to the second drive source. However, the powered suit may adopt a configuration in which the upper arm auxiliary motor 80 corresponding to the first drive source is omitted, or a configuration in which the rear motor 40 corresponding to the second drive source is omitted. In addition, when the structure which abbreviate | omits the upper arm auxiliary motor 80 is employ | adopted, it is preferable to set it as the structure by which the upper arm frame 90 is connected with the motor fixed frame 70 via the bearing B2. In this case, a second rotating shaft (not shown) is inserted into the inner hole of the bearing B2, but the first rotating shaft may be present in either the motor fixing frame 70 or the upper arm frame 90.

また、上述の実施の形態では、パワードスーツ１０は、チェーンブロックにおけるハンドチェーンを下方に牽引する場合について説明している。しかしながら、かかる用途以外にパワードスーツ１０を用いても良いのは勿論であり、たとえば、重量物を持ち上げる場合に、パワードスーツ１０を用いても良い。また、比較的高い位置との間で、荷物を上昇・加工させる場合等にも、パワードスーツ１０を用いることが可能となる。また、パワードスーツ１０は、これら以外にも、作業者に負荷が生じれば、あらゆる種類の作業にパワードスーツ１０を用いることが可能である。 Moreover, in the above-described embodiment, the powered suit 10 describes a case where the hand chain in the chain block is pulled downward. However, it goes without saying that the powered suit 10 may be used in addition to such applications. For example, when lifting a heavy object, the powered suit 10 may be used. Further, the powered suit 10 can also be used when lifting or processing a load with a relatively high position. In addition to these, the powered suit 10 can be used for all types of work as long as a load is imposed on the worker.

１０…パワードスーツ（作業アシスト装置に対応）、１１…人体装着具、１１ａ…胴支持部、２０…アシスト装置部、２１…背部フレーム、３０…肩回転部材、４０…背面モータ（第２駆動源に対応）、５０…引張機構、５１…バネ部材、５２…フレーム側支持部、５３…アーム側支持部、６０…屈曲部材（中間フレームに対応）、６１…屈曲部、７０…モータ固定フレーム（肩外側フレーム）、８０…上腕補助モータ（第１駆動源に対応）、９０…上腕フレーム、１００…上腕用装具、１１０…制御部、Ｂ１，Ｂ２…軸受、Ｈ１…回動軸（第１ヒンジに対応）、Ｈ２…回動軸（第２ヒンジに対応）、Ｌ…基準線、Ｓ１…肩甲骨、Ｓ２…鎖骨、Ｓ３…上腕骨

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Powered suit (corresponding to work assist device), 11 ... Human body wearing tool, 11a ... Torso support portion, 20 ... Assist device portion, 21 ... Back frame, 30 ... Shoulder rotating member, 40 ... Rear motor (second drive source) , 50 ... tensioning mechanism, 51 ... spring member, 52 ... frame side support, 53 ... arm side support, 60 ... bending member (corresponding to intermediate frame), 61 ... bending portion, 70 ... motor fixing frame ( Shoulder outer frame), 80 ... upper arm auxiliary motor (corresponding to the first drive source), 90 ... upper arm frame, 100 ... upper arm orthosis, 110 ... control unit, B1, B2 ... bearing, H1 ... rotating shaft (first hinge) ), H2 ... rotation axis (corresponding to the second hinge), L ... reference line, S1 ... scapula, S2 ... clavicle, S3 ... humerus

Claims

A work assist device for reducing the load during work,
A support member that is mounted on the human torso and includes a torso support for supporting the weight of the torso of the human body, and a back support that is located on the back of the human body;
A first rotating shaft attached to a position of the back support portion facing a portion closer to the back than the side of the human body;
A shoulder rotation member that is rotatably provided in a plane parallel to the back support portion via the first rotation axis;
A first hinge provided at a position away from the first rotation axis of the shoulder rotation member;
An intermediate frame that is connected to the shoulder rotation member via the first hinge and rotates so that an opening angle with respect to the shoulder rotation member changes during rotation;
A second hinge provided on the other end of the intermediate frame;
A shoulder outer frame that is connected to the intermediate frame via the second hinge, is positioned outside the shoulder of the human body when worn, and rotates so that an opening angle with respect to the intermediate frame changes during rotation;
A first drive source attached to the shoulder outer frame;
An upper arm frame connected to the output side of the first drive source and attached to the upper arm of the human body and extending along the outer side of the upper arm;
A work assist device comprising:

A work assist device for reducing the load during work,
A support member that is mounted on the human torso and includes a torso support for supporting the weight of the torso of the human body, and a back support that is located on the back of the human body;
A first rotating shaft attached to a position of the back support portion facing a portion closer to the back than the side of the human body;
A shoulder rotation member that is rotatably provided in a plane parallel to the back support portion via the first rotation axis;
A second drive source attached to any one of the shoulder rotation member and the back surface support portion, and applying a driving force for rotating the shoulder rotation member with respect to the back surface support portion;
A first hinge provided at a position away from the first rotation axis of the shoulder rotation member;
An intermediate frame that is connected to the shoulder rotation member via the first hinge and rotates so that an opening angle with respect to the shoulder rotation member changes during rotation;
A second hinge provided on the other end of the intermediate frame;
A shoulder outer frame that is connected to the intermediate frame via the second hinge, is positioned outside the shoulder of the human body when worn, and rotates so that an opening angle with respect to the intermediate frame changes during rotation;
A second rotating shaft attached to the other end of the shoulder outer frame opposite to the one end connected to the intermediate frame;
An upper arm frame rotatably provided in a plane parallel to the shoulder outer frame via the second rotation axis;
A work assist device comprising:

The shoulder outer frame and the upper arm frame are connected to each other at a position that is an outer position of a shoulder joint when worn.
The work assist device according to claim 1 or 2, characterized in that

A pulling mechanism is provided between the back support part and the shoulder rotating member, and the pulling mechanism applies a pulling force in a direction against gravity to the shoulder rotating member when an operator wears the pulling mechanism. give,
The work assist device according to any one of claims 1 to 3, wherein

The first hinge and the second hinge each have a rotation axis that is parallel to each other,
A bent portion that is bent in parallel with the rotation shaft is provided at the center of the intermediate frame.
The work assist device according to any one of claims 1 to 4, wherein

The operation of the first drive source is controlled by the control unit,
The control unit determines whether or not the human arm has been raised up to the arm angle threshold by the detection by the first detector. Driving the first drive source in a direction to pull down the arm raised to
The work assist device according to claim 1, wherein:

A second drive source for applying a driving force for rotating the shoulder rotation member with respect to the back surface support portion is attached to any one of the shoulder rotation member and the back surface support portion ,
The operation of the second drive source is controlled by the controller,
The control unit determines whether or not the shoulder of the human body has risen to a shoulder angle threshold by detection by the second detector, and when it is determined that the shoulder has risen to the shoulder angle threshold, the scapula of the human body Driving the second drive source in a direction in which the second drive source is rotated downward,
The work assist device according to claim 1, wherein