JP7028628B2

JP7028628B2 - Operation support device

Info

Publication number: JP7028628B2
Application number: JP2017242947A
Authority: JP
Inventors: 史崇森川; 崇宜矢田; 昌平幅崎; 真一出
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2037-12-19
Also published as: JP2019107288A

Description

本発明は、動作支援装置に関する。 The present invention relates to an operation support device.

人間に装着され、装着した人間（装着者ともいう）の動作を支援する動作支援装置がある。動作支援装置は、例えば、装着者が重量物を持ち上げる動作を行う場合に、その動作に要する力の一部を発生させることで装着者が生み出すべき力を減少させる。このようにして、動作支援装置は、装着者が生み出す力の一部を負担することで装着者の動作を支援する。 There is a motion support device that is attached to a human and supports the motion of the wearer (also referred to as the wearer). The motion support device reduces the force to be generated by the wearer by generating a part of the force required for the motion when the wearer lifts a heavy object, for example. In this way, the motion support device supports the wearer's motion by bearing a part of the force generated by the wearer.

動作支援装置は、接地型及び非接地型の２種類に大別される。接地型の動作支援装置は、地面に接した状態で使用される。地面に接した動作支援装置に装着者が搭乗する状態になるので、装着者は、動作支援装置の重量を支える必要がない。 The operation support device is roughly classified into two types, a grounded type and a non-grounded type. The grounded motion support device is used in contact with the ground. Since the wearer is in a state of boarding the movement support device in contact with the ground, the wearer does not need to support the weight of the movement support device.

一方、非接地型の動作支援装置は、地面に接することなく、装着者の身体の一部に装着された状態で使用される。動作支援装置が装着者の身体に装着されているので、装着者は、動作支援装置の重量を支える必要がある。また、非接地型の動作支援装置は、装着者の肩に掛けられたり、腰に巻きつけられたりすることで装着されるので、接地型の動作支援装置の場合と比較して装着者の自由な動作が制限されやすい。 On the other hand, the non-grounded motion support device is used in a state where it is attached to a part of the wearer's body without touching the ground. Since the motion support device is attached to the wearer's body, the wearer needs to support the weight of the motion support device. In addition, since the non-grounded motion support device is mounted by being hung on the wearer's shoulder or wrapped around the waist, the wearer is free to do so as compared with the case of the grounded motion support device. Operation is likely to be restricted.

特許文献１は、非接地型の動作支援装置を開示する。特許文献１に開示される動作支援装置は、装着者の股関節の動作を支援する動作支援装置である。この動作支援装置は、装着者の上体に装着されるフレームと、装着者の左右の大腿部のそれぞれに装着されるフレームとを備え、各フレームが関節機構を介して接続されている。 Patent Document 1 discloses a non-grounded type operation support device. The motion support device disclosed in Patent Document 1 is a motion support device that supports the motion of the wearer's hip joint. This motion support device includes a frame mounted on the wearer's upper body and a frame mounted on each of the wearer's left and right thighs, and each frame is connected via a joint mechanism.

特許第５５２６４４４号公報Japanese Patent No. 5526444

しかしながら、人間には多くの関節があり、また、人間の各関節の自由度は高い。一方、一般に動作支援装置の関節機構の数は人間と比較して少なく、また、各関節機構の自由度は人間と比較して低い。そのため、動作支援装置は、人間の身体の動きに十分に追随することができず、適切な装着位置からずれることがある。 However, humans have many joints, and each human joint has a high degree of freedom. On the other hand, in general, the number of joint mechanisms of the motion support device is smaller than that of humans, and the degree of freedom of each joint mechanism is lower than that of humans. Therefore, the motion support device cannot sufficiently follow the movement of the human body and may deviate from the appropriate mounting position.

装着位置が適切でない状態で動作支援装置が動作支援をすると、動作支援装置と装着者とが干渉して装着者に痛み若しくは傷が生ずる、又は、動作支援装置による装着者への動作支援が適切になされない、等という問題が生じ得る。 If the motion support device provides motion support when the mounting position is not appropriate, the motion support device and the wearer may interfere with each other and cause pain or scratches to the wearer, or the motion support device may provide motion support to the wearer. Problems such as not being done can occur.

そこで、本発明は、動作支援装置の装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる動作支援装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an operation support device capable of providing operation support while allowing a deviation in the mounting position of the operation support device.

本発明の一態様に係る動作支援装置は、装着者の関節の一方側にある第一部位と、前記関節の前記一方側とは異なる他方側にある第二部位とに装着され、前記関節の動作を支援する動作支援装置であって、前記関節の近傍に配置され、アクチュエータによって駆動される関節機構と、一端が前記関節機構に接続される第一フレームであって、前記第一フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第一部位に装着される第一フレームと、一端が前記関節機構によって回動可能に前記第一フレームに接続される第二フレームであって、前記第二フレームのうち前記一端と異なる一部が前記第二部位に装着される第二フレームと、一部が前記関節機構又は前記第一フレームに接続される第三フレームであって、前記第三フレームのうち前記一部と異なる他の一部が、前記装着者の前記第一部位及び前記第二部位と異なる第三部位に装着される第三フレームとを備え、前記第三フレームは、前記関節機構による前記第二フレームの回動の回動軸を中心として略円周方向に移動可能である。 The motion support device according to one aspect of the present invention is attached to a first portion on one side of the wearer's joint and a second portion on the other side different from the one side of the joint, and is attached to the joint. A motion support device for supporting motion, which is a joint mechanism arranged in the vicinity of the joint and driven by an actuator, and a first frame having one end connected to the joint mechanism, among the first frames. A part different from the one end is a first frame mounted on the first portion, and one end is a second frame rotatably connected to the first frame by the joint mechanism, and the second frame. A part different from the one end is a second frame attached to the second part, and a part is a third frame connected to the joint mechanism or the first frame, and the third frame is said to be the same. The other part different from the part includes the first part of the wearer and the third frame mounted on the third part different from the second part, and the third frame is the said by the joint mechanism. It is movable in the substantially circumferential direction around the rotation axis of the rotation of the second frame.

本発明に係る動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 The motion support device according to the present invention can support motion while allowing a shift in the mounting position.

図１は、実施の形態１に係る動作支援装置の外観を示す正面図及び側面図である。FIG. 1 is a front view and a side view showing the appearance of the operation support device according to the first embodiment. 図２は、実施の形態１に係る動作支援装置による動作支援の方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of motion support by the motion support device according to the first embodiment. 図３は、実施の形態１に係るフレームと腰ベルトとの接続の態様を示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view showing a mode of connection between the frame and the waist belt according to the first embodiment. 図４は、実施の形態１に係る接続体の回動の範囲と、規制部とを示す部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view showing the range of rotation of the connecting body according to the first embodiment and the regulation portion. 図５は、実施の形態１に係るフレームの断面形状を模式的に示す第一の説明図である。FIG. 5 is a first explanatory view schematically showing the cross-sectional shape of the frame according to the first embodiment. 図６は、関連技術に係るフレームの断面形状を模式的に示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a cross-sectional shape of a frame according to a related technique. 図７は、実施の形態１に係るフレームの断面形状を模式的に示す第二の説明図である。FIG. 7 is a second explanatory view schematically showing the cross-sectional shape of the frame according to the first embodiment. 図８は、実施の形態２に係る動作支援装置の外観を示す正面図及び側面図である。FIG. 8 is a front view and a side view showing the appearance of the operation support device according to the second embodiment. 図９は、実施の形態２に係る動作支援装置による動作支援の方法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of motion support by the motion support device according to the second embodiment. 図１０は、実施の形態２に係る接続体と規制部とを示す第一の部分拡大図である。FIG. 10 is a first partially enlarged view showing the connection body and the regulation unit according to the second embodiment. 図１１は、実施の形態２に係る接続体と規制部とを示す第二の部分拡大図である。FIG. 11 is a second partially enlarged view showing the connection body and the regulation unit according to the second embodiment. 図１２は、実施の形態２の変形例に係る接続体と規制部とを示す第一の部分拡大図である。FIG. 12 is a first partially enlarged view showing the connection body and the regulation unit according to the modified example of the second embodiment. 図１３は、実施の形態２の変形例に係る接続体と規制部とを示す第二の部分拡大図である。FIG. 13 is a second partially enlarged view showing the connection body and the regulation unit according to the modified example of the second embodiment.

上記態様によれば、動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合にも、装着者に適切に装着され得る。仮に動作支援装置が第三フレームを介さずに直接に装着者の身体の部位に装着されるとすれば、装着者の身体の動きによって、装着者への装着が不十分になり動作支援のための適切な力を作用させることができなくなったり、装着者の身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。本発明の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合でも、第三フレームが関節機構の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者に適切に装着され得る。そして、装着者に対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。このように、動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 According to the above aspect, the motion support device can be appropriately worn by the wearer even when the relative position with respect to the wearer changes due to the movement of the wearer's body. If the motion support device is directly attached to the wearer's body part without going through the third frame, the wearer's body movement causes insufficient attachment to the wearer for motion support. It may not be able to exert the proper force of the wearer, or it may cause pain or scratches on the wearer's body. The motion support device of the present invention is mounted by moving the third frame in the substantially circumferential direction around the rotation axis of the joint mechanism even when the relative position with respect to the wearer changes due to the movement of the wearer's body. Can be properly worn by a person. Then, an appropriate force for motion support can be exerted on the wearer. In this way, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mounting position.

例えば、前記第三フレームは、前記第三フレームの前記回動軸を中心とした移動を所定範囲内に制限する規制部を有してもよい。 For example, the third frame may have a regulating unit that limits the movement of the third frame around the rotation axis within a predetermined range.

上記態様によれば、動作支援装置は、第三フレームの移動範囲が規制されるので、装着者の関節と関節機構との位置関係が、動作支援装置による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。よって、動作支援装置は、装着者の関節と関節機構との位置関係が動作支援に適した範囲内にある状態で、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 According to the above aspect, since the movement range of the third frame of the motion support device is restricted, the positional relationship between the wearer's joint and the joint mechanism deviates from the range suitable for motion support by the motion support device. Can be avoided in advance. Therefore, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mount position in a state where the positional relationship between the wearer's joint and the joint mechanism is within a range suitable for motion support.

例えば、前記第一部位は、前記装着者の上半身に含まれ、前記第二部位は、前記装着者の大腿部に含まれ、前記第三部位は、前記装着者の腰部に含まれ、前記関節は、前記装着者の股関節であってもよい。 For example, the first portion is included in the upper body of the wearer, the second portion is included in the thigh of the wearer, and the third portion is included in the waist of the wearer. The joint may be the wearer's hip joint.

上記態様によれば、動作支援装置は、装着者の上半身、腰部及び大腿部に装着される。そして、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 According to the above aspect, the motion support device is attached to the upper body, waist and thigh of the wearer. Then, it is possible to support the movement of the wearer's hip joint while allowing the wearer to shift the mounting position.

例えば、前記動作支援装置は、さらに、前記装着者の腰部の背中側から、左右の側腰部に亘って装着される剛性部材を備え、前記剛性部材のうち、前記装着者の側腰部の近傍に装着される部分である一対の装着体の間隔は、前記腰部の背中側から腹側へ進むほど広くてもよい。 For example, the motion support device further includes a rigid member mounted from the back side of the wearer's waist to the left and right side waists, and is located in the vicinity of the wearer's side waist among the rigid members. The distance between the pair of wearing bodies, which are the parts to be worn, may be widened from the back side to the ventral side of the lumbar region.

上記態様によれば、動作支援装置は、一対の装着体の間隔が装着者の腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、装着者の動作を妨げることを回避でき、また、装着者の身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる。このような構成を備えずに装着者の動作を妨げることを回避する方策として、剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構を含むことがある。しかし、仮に剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、重量及び部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置によれば、重量及び部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 According to the above aspect, since the distance between the pair of wearers is wide enough to advance from the back side to the ventral side of the wearer's waist, the movement support device can avoid hindering the wearer's movements, and the wearer's movement can be avoided. Changes in body shape or dimensions can be tolerated to some extent. As a measure for avoiding hindering the movement of the wearer without having such a configuration, a movable mechanism such as a hinge may be included as a part of the rigid member. However, if a movable mechanism such as a hinge is included in a part of the rigid member, another problem that the weight and the number of parts may increase may occur. That is, according to the motion support device of the present embodiment, it is possible to support the motion of the hip joint of the wearer while allowing the displacement of the mounting position without increasing the weight and the number of parts.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 It should be noted that all of the embodiments described below are comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claim indicating the highest level concept are described as arbitrary components.

（実施の形態１）
本実施の形態において、装着位置のずれを許容しながら動作支援をする動作支援装置１について説明する。 (Embodiment 1)
In the present embodiment, the operation support device 1 that supports the operation while allowing the deviation of the mounting position will be described.

図１は、本実施の形態に係る動作支援装置１の外観を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図１には、動作支援装置１とともに、動作支援装置１を装着した装着者Ｐが示されているが、装着者Ｐは、動作支援装置１に含まれない。なお、以下の説明において、各図面中に示す座標軸を用いた説明を行う場合もある。その際、Ｚ軸のプラス方向を上といい、Ｚ軸のマイナス方向を下ということもある。また、Ｙ軸のプラス方向を前といい、Ｙ軸のマイナス方向を後ろということもある。また、左又は右の語は、それぞれ、原則として装着者Ｐにとっての左又は右をいう。 FIG. 1 is a front view (a) and a side view (b) showing the appearance of the operation support device 1 according to the present embodiment. FIG. 1 shows the wearer P who wears the motion support device 1 together with the motion support device 1, but the wearer P is not included in the motion support device 1. In the following description, the description may be made using the coordinate axes shown in each drawing. At that time, the positive direction of the Z axis is referred to as the upper direction, and the negative direction of the Z axis may be referred to as the lower direction. Further, the positive direction of the Y axis is referred to as the front, and the negative direction of the Y axis may be referred to as the rear. Further, the left or right word means, in principle, the left or right for the wearer P, respectively.

図１に示されるように、動作支援装置１は、装着者Ｐの背面、腰部及び大腿部に亘って装着される非接地型の動作支援装置である。動作支援装置１は、例えば、装着者Ｐがしゃがみ姿勢から起立姿勢に至る起立動作をする際の股関節の運動を支援する。 As shown in FIG. 1, the motion support device 1 is a non-grounded motion support device mounted over the back surface, the waist portion, and the thigh portion of the wearer P. The motion support device 1 supports, for example, the movement of the hip joint when the wearer P performs a standing motion from a crouching posture to a standing posture.

動作支援装置１は、フレーム１２と、肩ベルト１４と、関節機構１６と、接続体１８及び２２と、腰ベルト２０と、大腿装着体２４とを備える。 The motion support device 1 includes a frame 12, a shoulder belt 14, a joint mechanism 16, connecting bodies 18 and 22, a waist belt 20, and a thigh-mounted body 24.

フレーム１２は、装着者Ｐの上半身（胸部、背部及び腰部）の背中側から左右の側腰部に亘って装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。フレーム１２は、若干のしなりが発生する以外には、形状の変化が生じない。すなわち、フレーム１２のうち、装着者Ｐの腰部の背中側から左右の側腰部に亘って装着される部分には、ヒンジ機構などの可動機構を含まない。フレーム１２の寸法は、例えば、左右方向に４０～６０ｃｍ程度、上下方向に４０～６０ｃｍ程度である。フレーム１２は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。 The frame 12 is a rigid member mounted from the back side of the upper body (chest, back and waist) of the wearer P to the left and right side waists, that is, a frame (link) having rigidity. The shape of the frame 12 does not change except that a slight bending occurs. That is, the portion of the frame 12 that is mounted from the back side of the waist portion of the wearer P to the left and right side waist portions does not include a movable mechanism such as a hinge mechanism. The dimensions of the frame 12 are, for example, about 40 to 60 cm in the left-right direction and about 40 to 60 cm in the vertical direction. The frame 12 is made of a lightweight metal such as aluminum, a cured resin or a synthetic material such as carbon fiber.

フレーム１２の内部には、関節機構１６を駆動させる電池などの動力源、周辺回路及び配線などが収納されている。 Inside the frame 12, a power source such as a battery for driving the joint mechanism 16, peripheral circuits, wiring, and the like are housed.

フレーム１２は、その一部である装着体１３を有する。装着体１３は、フレーム１２のうち、装着者Ｐの左右の側腰部の近傍に装着される部分である。装着体１３には、接続体２２が回動可能に接続されている。装着体１３は、その内部にフレーム１２と接続体２２とを連結する関節機構１６を有する。装着体１３には、接続体２２に対するフレーム１２の回動角度を検出する角度センサ（例えばホール素子を用いたエンコーダ）が内蔵されていてもよい。 The frame 12 has a mounting body 13 that is a part thereof. The mounting body 13 is a portion of the frame 12 that is mounted in the vicinity of the left and right side waist portions of the wearer P. A connecting body 22 is rotatably connected to the mounting body 13. The mounting body 13 has a joint mechanism 16 for connecting the frame 12 and the connecting body 22 inside the mounting body 13. The mounting body 13 may include an angle sensor (for example, an encoder using a Hall element) that detects the rotation angle of the frame 12 with respect to the connecting body 22.

なお、装着体１３は、フレーム１２の端部であってもよい。装着体１３がフレーム１２の端部であれば、フレーム１２が装着者Ｐの腹側、又は、側腰部より前側にまで剛性部材が至ることがない。仮に装着者Ｐの側腰部より前側にまでフレーム１２が至るとすれば、フレーム１２のうち側腰部より前側の部分が装着者Ｐの動作を妨げることがあり得るが、装着体１３がフレーム１２の端部であることで装着者Ｐの動作を妨げることが未然に回避され得る。 The mounting body 13 may be an end portion of the frame 12. If the mounting body 13 is an end portion of the frame 12, the rigid member does not reach the ventral side of the wearer P or the front side of the side waist portion of the frame 12. If the frame 12 reaches the front side from the side waist portion of the wearer P, the portion of the frame 12 on the front side from the side waist portion may interfere with the movement of the wearer P, but the wearer body 13 is the frame 12. It can be avoided that the end portion interferes with the operation of the wearer P.

また、装着体１３は、装着者Ｐの左右の側腰部に面する面が略平面であってもよい。これにより、装着者Ｐの側腰部、又は、側腰部に着用した衣類が装着体１３に引っかかることで装着者Ｐの動作が妨げられたり、装着者Ｐの側腰部が装着体１３に押されることで装着者Ｐに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。 Further, the mounting body 13 may have a substantially flat surface facing the left and right side waist portions of the wearer P. As a result, the wearer P's side waist or clothing worn on the side waist is caught by the wearer 13, and the movement of the wearer P is hindered, or the side waist of the wearer P is pushed by the wearer 13. It is possible to prevent the wearer P from being injured or injured.

肩ベルト１４は、装着者Ｐの上半身に掛け回されることで、動作支援装置１を装着者Ｐに装着させるベルト体である。肩ベルト１４の一端は、フレーム１２の上端部に接続されている。また、肩ベルト１４の他端は、装着者Ｐの腰部の背中側の近傍でフレーム１２に接続されている。肩ベルト１４は、左側の肩ベルト１４と右側の肩ベルト１４とを有する。左の肩ベルト１４は、フレーム１２の上端から、装着者Ｐの左肩、左胸、左脇下を通って再びフレーム１２に接続される。右側の肩ベルト１４は、フレーム１２の上端から、装着者Ｐの右肩、右胸、右脇下を通って再びフレーム１２に接続される。肩ベルト１４は、装着者Ｐの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって肩ベルト１４と装着者Ｐの身体とを密着させる。肩ベルト１４の寸法（長さ）は、例えば、５０～６０ｃｍ程度である。 The shoulder belt 14 is a belt body that allows the wearer P to wear the motion support device 1 by being hung around the upper body of the wearer P. One end of the shoulder belt 14 is connected to the upper end of the frame 12. Further, the other end of the shoulder belt 14 is connected to the frame 12 in the vicinity of the back side of the waist portion of the wearer P. The shoulder belt 14 has a left shoulder belt 14 and a right shoulder belt 14. The left shoulder belt 14 is reconnected to the frame 12 from the upper end of the frame 12 through the wearer P's left shoulder, left chest, and left armpit. The right shoulder belt 14 is reconnected to the frame 12 from the upper end of the frame 12 through the wearer P's right shoulder, right chest, and right armpit. The length of the shoulder belt 14 can be adjusted according to the body shape of the wearer P, and the shoulder belt 14 and the body of the wearer P are brought into close contact with each other with an appropriate tightening force. The size (length) of the shoulder belt 14 is, for example, about 50 to 60 cm.

関節機構１６は、フレーム１２と接続体２２との一方を他方に対して回動させる関節機構である。関節機構１６は、装着者Ｐの腰部の近傍、言い換えれば、股関節の近傍に装着される。関節機構１６は、アクチュエータが発する力によって駆動される。アクチュエータは、例えば、電動アクチュエータ（例えばモータ）、空気圧アクチュエータ、人工筋肉などである。アクチュエータは、関節機構１６の内部に搭載されていてもよいし、関節機構１６の外部に搭載され、適切な伝達機構を通じて関節機構１６を駆動してもよい。 The joint mechanism 16 is a joint mechanism that rotates one of the frame 12 and the connecting body 22 with respect to the other. The joint mechanism 16 is mounted in the vicinity of the waist of the wearer P, in other words, in the vicinity of the hip joint. The joint mechanism 16 is driven by the force generated by the actuator. The actuator is, for example, an electric actuator (for example, a motor), a pneumatic actuator, an artificial muscle, or the like. The actuator may be mounted inside the joint mechanism 16 or may be mounted outside the joint mechanism 16 to drive the joint mechanism 16 through an appropriate transmission mechanism.

関節機構１６がアクチュエータによって駆動されることで、装着体１３を板厚方向に貫く回動軸Ｊの周りに、接続体２２とフレーム１２との一方を他方に対して回動させる向きの力が及ぼされる。この力は、フレーム１２及び肩ベルト１４を通じて装着者Ｐの上半身に、腹側から背面側に向かう向きの力を及ぼす。アクチュエータが発生させる力は、接続体２２に対するフレーム１２の回動角度を検出する角度センサ（不図示）の出力値によって制御され得る。動作支援装置１は、角度センサの出力値と、アクチュエータが発生させる力との対応を示す情報（具体的には関係式、対応表など）を予め保有しており、この情報に基づいて、アクチュエータが発生させる力を定めて関節機構１６を制御する。 By driving the joint mechanism 16 by an actuator, a force in a direction for rotating one of the connecting body 22 and the frame 12 with respect to the other is applied around the rotation axis J penetrating the mounting body 13 in the plate thickness direction. It is reached. This force exerts a force from the ventral side to the back side on the upper body of the wearer P through the frame 12 and the shoulder belt 14. The force generated by the actuator can be controlled by the output value of an angle sensor (not shown) that detects the rotation angle of the frame 12 with respect to the connecting body 22. The motion support device 1 has information (specifically, a relational expression, a correspondence table, etc.) indicating the correspondence between the output value of the angle sensor and the force generated by the actuator in advance, and the actuator is based on this information. Controls the joint mechanism 16 by determining the force generated by.

接続体１８は、腰ベルト２０とフレーム１２とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。接続体１８は、左側の接続体１８と右側の接続体１８とを有する。左側の接続体１８は、左側の装着体１３と、腰ベルト２０のうち装着者Ｐの左側の側腰部の近傍の部分とを接続する。右側の接続体１８は、右側の装着体１３と、腰ベルト２０のうち装着者Ｐの右側の側腰部の近傍の部分とを接続する。接続体１８は、一端が装着体１３に接続されており、上記一端と異なる一部が、腰ベルト２０を介して装着者Ｐの腰部に装着されている。また、接続体１８は、関節機構１６による接続体２２の回動の回動軸Ｊを中心として略円周方向に移動可能である。接続体１８の移動の態様については、後で詳しく説明する。接続体１８の形状は、例えば、棒体、又は、矩形若しくは円形などの任意の形状の板体である。接続体１８の寸法は、例えば、２０～３０ｃｍ程度である。接続体１８は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。 The connecting body 18 is a rigid member that connects the waist belt 20 and the frame 12, that is, a rigid frame (link). The connection body 18 has a connection body 18 on the left side and a connection body 18 on the right side. The left connecting body 18 connects the left wearing body 13 and the portion of the waist belt 20 in the vicinity of the left side waist portion of the wearer P. The right connecting body 18 connects the right wearing body 13 and the portion of the waist belt 20 in the vicinity of the right side waist portion of the wearer P. One end of the connecting body 18 is connected to the wearing body 13, and a part different from the one end is attached to the waist portion of the wearer P via the waist belt 20. Further, the connecting body 18 can move in the substantially circumferential direction about the rotation axis J of the rotation of the connecting body 22 by the joint mechanism 16. The mode of movement of the connecting body 18 will be described in detail later. The shape of the connecting body 18 is, for example, a rod body or a plate body having an arbitrary shape such as a rectangle or a circle. The size of the connecting body 18 is, for example, about 20 to 30 cm. The connector 18 is made of a lightweight metal such as aluminum, a cured resin or a synthetic material such as carbon fiber.

腰ベルト２０は、装着者Ｐの腰部に巻きつけられることで、動作支援装置１を装着者Ｐに装着させるベルト体である。腰ベルト２０は、装着者Ｐの左右の側腰部のそれぞれの近傍で接続体１８に接続され、接続体１８を介してフレーム１２の下端部に接続されている。腰ベルト２０は、装着者Ｐの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって腰ベルト２０と装着者Ｐの身体とを密着させる。腰ベルト２０の寸法（長さ）は、例えば、５０～１００ｃｍ程度である。 The waist belt 20 is a belt body that allows the wearer P to wear the motion support device 1 by being wrapped around the waist of the wearer P. The waist belt 20 is connected to the connecting body 18 in the vicinity of each of the left and right side waist portions of the wearer P, and is connected to the lower end portion of the frame 12 via the connecting body 18. The length of the waist belt 20 can be adjusted according to the body shape of the wearer P, and the waist belt 20 and the body of the wearer P are brought into close contact with each other with an appropriate tightening force. The size (length) of the waist belt 20 is, for example, about 50 to 100 cm.

接続体２２は、装着体１３と大腿装着体２４とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。接続体２２は、左側の接続体２２と右側の接続体２２とを有する。左側の接続体２２は、左側の装着体１３と、左側の大腿装着体２４とを接続する。右側の接続体２２は、右側の装着体１３と、右側の大腿装着体２４とを接続する。接続体２２は、一端が装着体１３に接続されており、当該一端から脚部に沿って下方向に延び、他端が大腿装着体２４に接続される。接続体２２は、装着者Ｐの側腰部から大腿部に亘って装着される。接続体２２の寸法は、例えば、２０～３０ｃｍ程度である。接続体２２は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。 The connecting body 22 is a rigid member that connects the mounting body 13 and the thigh mounting body 24, that is, a frame (link) having rigidity. The connection body 22 has a connection body 22 on the left side and a connection body 22 on the right side. The connection body 22 on the left side connects the mounting body 13 on the left side and the thigh mounting body 24 on the left side. The right side connecting body 22 connects the right side mounting body 13 and the right side thigh mounting body 24. One end of the connecting body 22 is connected to the mounting body 13, extends downward from the one end along the leg portion, and the other end is connected to the thigh mounting body 24. The connecting body 22 is attached from the side waist portion of the wearer P to the thigh portion. The size of the connecting body 22 is, for example, about 20 to 30 cm. The connecting body 22 is made of a lightweight metal such as aluminum, a cured resin, or a synthetic material such as carbon fiber.

大腿装着体２４は、装着者Ｐの大腿部に装着される装着体である。大腿装着体２４は、装着者Ｐの左右の大腿部に１つずつ装着される。大腿装着体２４は、例えば装着者Ｐの大腿部に巻きつけられることで装着される。なお、大腿装着体２４は、装着者Ｐの大腿部に当接する棒体又は板体であってもよい。 The thigh mounting body 24 is a mounting body mounted on the thigh portion of the wearer P. The thigh attachment body 24 is attached to the left and right thighs of the wearer P one by one. The thigh mounting body 24 is mounted, for example, by being wrapped around the thigh portion of the wearer P. The thigh-mounted body 24 may be a rod or a plate that abuts on the thigh of the wearer P.

なお、フレーム１２は、第一フレームに相当し、接続体２２は、第二フレームに相当し、接続体１８は、第三フレームに相当する。また、フレーム１２が装着される、装着者Ｐの上半身、つまり、胸部、背部又は腰部は、股関節の一方側にある第一部位に相当する。接続体２２が装着される、装着者Ｐの大腿部は、股関節の他方側にある第二部位に相当する。接続体１８が装着される、装着者Ｐの腰部を第三部位ともいう。 The frame 12 corresponds to the first frame, the connecting body 22 corresponds to the second frame, and the connecting body 18 corresponds to the third frame. Further, the upper body of the wearer P to which the frame 12 is mounted, that is, the chest, back or waist, corresponds to the first portion on one side of the hip joint. The thigh of the wearer P to which the connector 22 is mounted corresponds to a second site on the other side of the hip joint. The waist of the wearer P to which the connecting body 18 is mounted is also referred to as a third portion.

図２は、本実施の形態に係る動作支援装置１による動作支援の方法の説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of motion support by the motion support device 1 according to the present embodiment.

図２には、動作支援装置１を装着した装着者Ｐが、しゃがみ姿勢から起立姿勢（図１の姿勢）に至る起立動作の途中の中腰姿勢を示している。例えば、装着者Ｐが床面に配置された物体（不図示）を持ち上げようとするときにこのような中腰姿勢がとられる。 FIG. 2 shows a middle-waisted posture in which the wearer P wearing the motion support device 1 is in the middle of a standing posture from a crouching posture to a standing posture (the posture of FIG. 1). For example, when the wearer P tries to lift an object (not shown) arranged on the floor surface, such a mid-waist posture is taken.

また、図２には、アクチュエータにより駆動される関節機構１６がフレーム１２に及ぼす力を力Ｆ１と、関節機構１６が接続体２２に及ぼす力Ｇ１とが示されている。力Ｆ１及びＧ１は、動作支援装置１が保有している角度センサの出力値と、アクチュエータが発生させる力との対応を示す情報に基づいて定められている。 Further, FIG. 2 shows a force F1 exerted on the frame 12 by the joint mechanism 16 driven by the actuator, and a force G1 exerted by the joint mechanism 16 on the connecting body 22. The forces F1 and G1 are determined based on the information indicating the correspondence between the output value of the angle sensor possessed by the motion support device 1 and the force generated by the actuator.

力Ｆ１は、フレーム１２及び肩ベルト１４を通じて、装着者Ｐの胸部を腹側から背面側に向かう向きに押す力Ｆ２となって装着者Ｐの身体に及ぶ。また、力Ｇ１は、接続体２２及び大腿装着体２４を通じて、装着者Ｐの大腿部を下方向に押す、又は、装着者Ｐの大腿部を後ろ向きに押す力Ｇ２となって装着者Ｐの身体に及ぶ。 The force F1 reaches the wearer P's body as a force F2 that pushes the wearer P's chest from the ventral side to the back side through the frame 12 and the shoulder belt 14. Further, the force G1 becomes a force G2 that pushes the thigh portion of the wearer P downward or pushes the thigh portion of the wearer P backward through the connecting body 22 and the thigh mounting body 24. It extends to the body of.

このように、動作支援装置１は、装着者Ｐが立ち上がろうとするときの角度センサの出力値に基づいてアクチュエータが発生させる力を制御することで、装着者Ｐの起立動作を支援する。 In this way, the motion support device 1 supports the stand-up motion of the wearer P by controlling the force generated by the actuator based on the output value of the angle sensor when the wearer P tries to stand up.

以降において、動作支援装置１の装着位置のずれを許容することにつながる技術的特徴について詳しく説明する。 Hereinafter, the technical features that lead to the allowance of the deviation of the mounting position of the operation support device 1 will be described in detail.

まず、フレーム１２と腰ベルト２０との接続の態様について説明する。 First, a mode of connection between the frame 12 and the waist belt 20 will be described.

図３は、本実施の形態に係るフレーム１２と腰ベルト２０との接続の態様を示す部分拡大図である。図３には、関節機構１６を有するフレーム１２と、接続体１８及び２０が示されている。上記のとおり、フレーム１２と接続体２２とは、回動軸Ｊを中心として回動可能に接続されている。 FIG. 3 is a partially enlarged view showing a mode of connection between the frame 12 and the waist belt 20 according to the present embodiment. FIG. 3 shows a frame 12 having a joint mechanism 16 and connectors 18 and 20. As described above, the frame 12 and the connecting body 22 are rotatably connected about the rotation axis J.

また、接続体１８は、回動軸Ｊを中心として、外力によって回動可能に関節機構１６に接続されている。接続体１８には腰ベルト２０が接続され、腰ベルト２０は装着者Ｐの腰部に装着されている。一方、関節機構１６は、フレーム１２の一部であり、装着者Ｐの腰部とフレーム１２とが関節機構１６を介して接続される。そのため、装着者Ｐの腰部と関節機構１６との位置関係が変化した場合でも、接続体１８が回動軸Ｊを中心として回動することによって、関節機構１６が装着者Ｐの腰部の近傍に装着され得る。これにより、動作支援装置１は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 Further, the connecting body 18 is rotatably connected to the joint mechanism 16 by an external force about the rotation shaft J. A waist belt 20 is connected to the connecting body 18, and the waist belt 20 is attached to the waist of the wearer P. On the other hand, the joint mechanism 16 is a part of the frame 12, and the waist portion of the wearer P and the frame 12 are connected via the joint mechanism 16. Therefore, even if the positional relationship between the waist of the wearer P and the joint mechanism 16 changes, the joint mechanism 16 is placed in the vicinity of the waist of the wearer P by rotating the connecting body 18 around the rotation axis J. Can be worn. As a result, the motion support device 1 can support the motion while allowing the displacement of the mounting position.

装着者Ｐの身体のうちフレーム１２が装着されている上半身から腰部の間には、股関節のほか、複数の椎間関節及び肩関節などが存在しており、装着者Ｐが動作をする際には、これらの各関節が個別に動作し得る。よって、仮に装着者Ｐの腰部とフレーム１２とが固定的に接続されている、つまり、接続体１８を介さずに直接に接続されているとすれば、装着者Ｐが動作することで、装着者Ｐと、フレーム１２及び接続体２２との相対位置が変化した場合に、装着者Ｐに動作支援のための適切な力を作用させることができない位置に関節機構１６が移動してしまったり、この移動によって装着者Ｐの身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。 In the body of the wearer P, between the upper body and the waist where the frame 12 is mounted, there are a plurality of facet joints, shoulder joints, etc. in addition to the hip joint, and when the wearer P moves. Each of these joints can operate individually. Therefore, if the waist of the wearer P and the frame 12 are fixedly connected, that is, directly connected without the connection body 18, the wearer P operates to wear the wearer P. When the relative positions of the person P and the frame 12 and the connecting body 22 change, the joint mechanism 16 may move to a position where an appropriate force for motion support cannot be applied to the wearer P. This movement may cause pain or injury to the wearer P's body.

動作支援装置１は、腰ベルト２０が接続体１８を介して関節機構１６に接続されているので、装着者Ｐの動作に伴って装着者Ｐと動作支援装置１との相対位置が変化した場合でも、接続体１８が関節機構１６の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者Ｐに適切に装着され得る。そして、装着者Ｐに対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。 In the motion support device 1, since the waist belt 20 is connected to the joint mechanism 16 via the connecting body 18, when the relative position between the wearer P and the motion support device 1 changes with the motion of the wearer P. However, the connecting body 18 can be appropriately mounted on the wearer P by moving in the substantially circumferential direction around the rotation axis of the joint mechanism 16. Then, an appropriate force for motion support can be exerted on the wearer P.

なお、接続体１８の、回動軸Ｊを中心とした回動は、真円を描く運動だけに限定されない。例えば、接続体１８の運動は、回動軸Ｊを中心とした楕円又は歪んだ円を描く運動でもよい。また、回動軸Ｊの位置は、フレーム１２に対して若干ずれることがあってもよい。このような接続体１８の運動を、回動軸Ｊを中心とした略円周方向の移動とも表現し得る。 The rotation of the connecting body 18 about the rotation axis J is not limited to the movement of drawing a perfect circle. For example, the movement of the connecting body 18 may be a movement of drawing an ellipse or a distorted circle about the rotation axis J. Further, the position of the rotation shaft J may be slightly deviated from the frame 12. Such movement of the connecting body 18 can also be expressed as movement in the substantially circumferential direction about the rotation axis J.

なお、動作支援装置１は、接続体１８の回動による移動の範囲を所定範囲内に制限する規制部１９Ａ及び１９Ｂを備えてもよい。規制部１９Ａ及び１９Ｂについて図４を参照しながら説明する。 The operation support device 1 may include the regulating units 19A and 19B that limit the range of movement of the connecting body 18 due to rotation within a predetermined range. The regulation units 19A and 19B will be described with reference to FIG.

図４は、本実施の形態に係る接続体１８の回動の範囲と、規制部１９Ａ及び１９Ｂとを示す部分拡大図である。 FIG. 4 is a partially enlarged view showing the rotation range of the connecting body 18 and the regulating portions 19A and 19B according to the present embodiment.

規制部１９Ａ及び１９Ｂは、接続体１８の回動を所定範囲に規制する部材である。規制部１９Ａ及び１９Ｂは、例えば、フレーム１２の内側の面（装着者Ｐに面する面）側に突出して設けられる凸部である。例えば、接続体１８は、回動軸Ｊを中心として図４の紙面上で左回りに回動すると、規制部１９Ａに当たり、その当たった位置から先へ回動することができない。同様に、接続体１８が回動軸Ｊを中心として、図４の紙面上で右回りに回動すると、規制部１９Ｂに当たり、その当たった位置から先へ回動することができない。その結果、接続体１８が回動により移動し得る範囲は、図４に示される角度θの範囲に規制される。 The regulating portions 19A and 19B are members that regulate the rotation of the connecting body 18 within a predetermined range. The restricting portions 19A and 19B are, for example, convex portions provided so as to project toward the inner surface (the surface facing the wearer P) side of the frame 12. For example, when the connecting body 18 rotates counterclockwise on the paper surface of FIG. 4 around the rotation axis J, it hits the regulating portion 19A and cannot rotate beyond the position where it hits. Similarly, when the connecting body 18 rotates clockwise around the rotation axis J on the paper surface of FIG. 4, it hits the regulation portion 19B and cannot rotate further from the position where it hits. As a result, the range in which the connecting body 18 can move by rotation is limited to the range of the angle θ shown in FIG.

仮に接続体１８が回動によって移動し得る範囲が比較的広いと、装着者Ｐの股関節と関節機構１６との相対位置の変化量が大きくなり、装着者Ｐの動作の支援が適切にできなくなることも生じ得る。そこで、規制部１９Ａ及び１９Ｂによって接続体１８の回動の範囲を規制することで、装着者Ｐの動作の支援を適切に行い得る。 If the range in which the connecting body 18 can move by rotation is relatively wide, the amount of change in the relative position between the hip joint of the wearer P and the joint mechanism 16 becomes large, and the movement of the wearer P cannot be appropriately supported. It can also happen. Therefore, by restricting the range of rotation of the connecting body 18 by the regulating portions 19A and 19B, the operation of the wearer P can be appropriately supported.

このように、接続体１８の回動の範囲を、動作支援装置１が装着者Ｐに適切に装着される範囲に規制するように、規制部１９Ａ及び１９Ｂを取り付けておくことによって、接続体１８が動作支援装置１による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。 In this way, by attaching the restricting portions 19A and 19B so that the range of rotation of the connecting body 18 is restricted to the range in which the operation support device 1 is appropriately mounted on the wearer P, the connecting body 18 is attached. Can be prevented from deviating from the range suitable for the operation support by the operation support device 1.

次に、フレーム１２の形状についてより詳しく説明する。 Next, the shape of the frame 12 will be described in more detail.

図５は、本実施の形態に係るフレーム１２の断面形状を模式的に示す第一の説明図である。図５に示される断面形状は、図１のＶ－Ｖ断面線における、フレーム１２の断面と、装着者Ｐの腰部の断面とを示した図である。 FIG. 5 is a first explanatory view schematically showing the cross-sectional shape of the frame 12 according to the present embodiment. The cross-sectional shape shown in FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the frame 12 and a cross section of the waist portion of the wearer P in the VV cross section line of FIG.

図５に示されるように、左右一対の装着体１３の間隔は、装着者Ｐの腰部の背中側から腹側へ進むほど広い。言い換えれば、左右一対の装着体１３の間隔は、装着者Ｐにとっての前方に進むほど広い。すなわち、左右一対の装着体１３の離間距離は、Ｙ軸プラス方向に進むほど大きく、より具体的に言えば、腹側に比較的近い位置での左右一対の装着体１３の離間距離Ｄ２は、背中側に比較的近い位置での左右一対の装着体１３の離間距離Ｄ１より大きい。 As shown in FIG. 5, the distance between the pair of left and right wearing bodies 13 is wider from the back side to the ventral side of the waist of the wearer P. In other words, the distance between the pair of left and right wearers 13 is wider as the wearer P moves forward. That is, the separation distance between the pair of left and right mounting bodies 13 increases as the distance advances in the plus direction of the Y axis. More specifically, the separation distance D2 between the pair of left and right mounting bodies 13 at a position relatively close to the ventral side is set. It is larger than the separation distance D1 of the pair of left and right wearing bodies 13 at a position relatively close to the back side.

このようにすることで、動作支援装置１は、装着者Ｐの動作、より具体的には脚部の運動を妨げることを回避でき、また、装着者Ｐの身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる利点がある。これらの利点について以下で説明する。 By doing so, the movement support device 1 can avoid hindering the movement of the wearer P, more specifically, the movement of the legs, and the change in the shape or size of the body of the wearer P to some extent. There are acceptable advantages. These advantages are described below.

（１）脚部の運動について
動作支援装置１が装着者Ｐの脚部の運動を妨げることを回避できる利点について、図５及び図６を参照しながら説明する。図６は、比較対象である関連技術に係るフレーム１１２の断面形状を模式的に示す説明図である。図６には、関連技術に係るフレーム１１２の断面と、装着者Ｐの腰部の断面とが示されている。フレーム１１２は、例えば、本実施の形態の動作支援装置１のフレーム１２に相当する、従来の動作支援装置１００のフレームである。 (1) About the movement of the leg The advantage that the movement support device 1 can avoid hindering the movement of the leg of the wearer P will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the cross-sectional shape of the frame 112 according to the related technology to be compared. FIG. 6 shows a cross section of the frame 112 according to the related technique and a cross section of the waist portion of the wearer P. The frame 112 is, for example, a frame of the conventional motion support device 100, which corresponds to the frame 12 of the motion support device 1 of the present embodiment.

図６に示されるように、フレーム１１２が有する左右一対の装着体１１３の間隔は、装着者Ｐの腰部の背中側でも腹側でも同じである。言い換えれば、左右一対の装着体１１３の離間距離は、Ｙ軸方向におけるどの位置でも同じであり、より具体的に言えば、腹側に比較的近い位置での左右一対の装着体１１３の離間距離Ｄ４は、背中側に比較的近い位置での左右一対の装着体１１３の離間距離Ｄ３と同じである。 As shown in FIG. 6, the distance between the pair of left and right wearing bodies 113 included in the frame 112 is the same on the back side and the ventral side of the waist portion of the wearer P. In other words, the separation distance of the pair of left and right mounting bodies 113 is the same at any position in the Y-axis direction, and more specifically, the separation distance of the pair of left and right mounting bodies 113 at a position relatively close to the ventral side. D4 is the same as the separation distance D3 of the pair of left and right wearing bodies 113 at a position relatively close to the back side.

この場合、例えば装着者Ｐの右の大腿部Ｔが大転子Ｇを基準として装着者Ｐにとって右前方向（Ｙ軸プラス方向かつＸ軸マイナス方向）に移動、つまり、股関節の屈曲と右足の外旋とをするとき、大腿部Ｔと装着体１１３とが干渉し、大腿部Ｔの動作が妨げられたり、装着体１１３から押されることで大腿部Ｔに傷又は痛みが引き起こされたりすることがあり得る。 In this case, for example, the right thigh T of the wearer P moves in the right front direction (Y-axis plus direction and X-axis minus direction) for the wearer P with respect to the greater trochanter G, that is, the flexion of the hip joint and the right foot. When performing external rotation, the thigh T and the wearing body 113 interfere with each other, hindering the movement of the thigh T, or being pushed from the wearing body 113 causes injury or pain to the thigh T. It can happen.

これに対し、本実施の形態に係る動作支援装置１の一対の装着体１３の間隔は、図５に示されるように腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、大腿部Ｔが上記のように移動する場合であっても装着体１３と干渉することがない。そのため、大腿部Ｔの動作が妨げられたり、装着体１３から押されることで大腿部Ｔに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the distance between the pair of wearing bodies 13 of the motion support device 1 according to the present embodiment is wide enough to proceed from the back side to the ventral side of the waist, so that the thigh T is described above. Even when moving as in, it does not interfere with the mounting body 13. Therefore, it is possible to prevent the movement of the thigh portion T from being hindered or the thigh portion T from being injured or pained by being pushed by the wearing body 13.

なお、仮にフレーム１２の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、上記のように装着者Ｐの動作が制限されることが抑制される。しかしながら、可動機構が含まれると部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置１によれば、部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら動作支援をするという効果も奏する。 If a movable mechanism such as a hinge is included in a part of the frame 12, it is possible to suppress the limitation of the movement of the wearer P as described above. However, if a movable mechanism is included, another problem may arise that the number of parts increases. That is, according to the operation support device 1 of the present embodiment, there is also an effect that the operation support is performed while allowing the deviation of the mounting position without increasing the number of parts.

（２）装着者Ｐの身体の形状又は寸法について
動作支援装置１が装着者Ｐの身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる利点について、図５及び図７を参照しながら説明する。図７は、本実施の形態に係るフレーム１２の断面形状を模式的に示す第二の説明図である。図７には、図５に示される装着者Ｐより身体の寸法が大きな装着者ＰＡが、動作支援装置１を装着した場合のフレーム１２の断面と、装着者ＰＡの腰部の断面とが示されている。 (2) About the shape or size of the body of the wearer P The advantage that the motion support device 1 can tolerate a change in the shape or size of the body of the wearer P to some extent will be described with reference to FIGS. 5 and 7. FIG. 7 is a second explanatory view schematically showing the cross-sectional shape of the frame 12 according to the present embodiment. FIG. 7 shows a cross section of the frame 12 and a cross section of the waist of the wearer PA when the wearer PA, whose body size is larger than that of the wearer P shown in FIG. 5, wears the motion support device 1. ing.

図７に示されるように、動作支援装置１の一対の装着体１３の間隔が、腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、動作支援装置１が装着者ＰＡにより装着される場合にも、装着者ＰＡの側腰部と装着体１３が干渉することが回避される。また、大腿部Ｔが上記のように移動する場合であっても、装着体１３と干渉することが回避される。そのため、大腿部Ｔの動作が妨げられたり、装着体１３から押されることで大腿部Ｔに傷又は痛みが引き起こされたりすることを回避できる。 As shown in FIG. 7, since the distance between the pair of wearing bodies 13 of the movement support device 1 is wide enough to proceed from the back side to the ventral side of the waist, even when the movement support device 1 is worn by the wearer PA. , It is avoided that the side waist portion of the wearer PA and the wearer body 13 interfere with each other. Further, even when the thigh portion T moves as described above, it is possible to avoid interfering with the wearing body 13. Therefore, it is possible to prevent the movement of the thigh portion T from being hindered or the thigh portion T from being injured or pained by being pushed by the wearing body 13.

なお、本実施の形態では、装着者Ｐの股関節の動作を支援する動作支援装置１について説明したが、本発明は、装着者の他の関節（例えば肘関節又は膝関節）の動作の支援にも適用され得る。 In the present embodiment, the motion support device 1 that supports the motion of the hip joint of the wearer P has been described, but the present invention is to support the motion of other joints of the wearer (for example, elbow joint or knee joint). Can also be applied.

動作支援装置１を肘関節の動作の支援に適用する場合、例えば、上腕が肘関節の一方側にある第一部位に相当し、前腕が肘関節の他方側にある第二部位に相当し、上腕又は前腕のうちの肘関節の近傍の部位が第三部位に相当する。このようにすることで、動作支援装置１は、肘関節の動作の支援の際に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 When the motion support device 1 is applied to support the motion of the elbow joint, for example, the upper arm corresponds to the first part on one side of the elbow joint, and the forearm corresponds to the second part on the other side of the elbow joint. The part of the upper arm or forearm near the elbow joint corresponds to the third part. By doing so, the motion support device 1 can support the motion while allowing the displacement of the mounting position when supporting the motion of the elbow joint.

また、動作支援装置１を膝関節の動作の支援に適用する場合、例えば、大腿部が膝関節の一方側にある第一部位に相当し、下腿部が膝関節の他方側にある第二部位に相当し、大腿部又は下腿部のうちの膝関節の近傍の部位が第三部位に相当する。このようにすることで、動作支援装置１は、膝関節の動作の支援の際に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 Further, when the motion support device 1 is applied to support the motion of the knee joint, for example, the thigh portion corresponds to the first portion on one side of the knee joint, and the lower leg portion is on the other side of the knee joint. It corresponds to two parts, and the part of the thigh or lower leg near the knee joint corresponds to the third part. By doing so, the motion support device 1 can support the motion while allowing the displacement of the mounting position when supporting the motion of the knee joint.

以上のように、本実施の形態の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合にも、装着者に適切に装着され得る。仮に動作支援装置が第三フレームを介さずに直接に装着者の身体の部位に装着されるとすれば、装着者の身体の動きによって、装着者への装着が不十分になり動作支援のための適切な力を作用させることができなくなったり、装着者の身体に痛みや傷が引き起こされたりすることがある。本発明の動作支援装置は、装着者の身体の動きによって装着者に対する相対位置が変化した場合でも、第三フレームが関節機構の回動軸を中心として略円周方向に移動することによって、装着者に適切に装着され得る。そして、装着者に対して動作支援のための適切な力を及ぼすことができる。このように、動作支援装置は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 As described above, the motion support device of the present embodiment can be appropriately worn by the wearer even when the relative position with respect to the wearer changes due to the movement of the wearer's body. If the motion support device is directly attached to the wearer's body part without going through the third frame, the wearer's body movement causes insufficient attachment to the wearer for motion support. It may not be able to exert the proper force of the wearer, or it may cause pain or scratches on the wearer's body. The motion support device of the present invention is mounted by moving the third frame in the substantially circumferential direction around the rotation axis of the joint mechanism even when the relative position with respect to the wearer changes due to the movement of the wearer's body. Can be properly worn by a person. Then, an appropriate force for motion support can be exerted on the wearer. In this way, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mounting position.

また、動作支援装置は、第三フレームの移動範囲が規制されるので、装着者の関節と関節機構との位置関係が、動作支援装置による動作支援に適した範囲を逸脱することを未然に回避できる。よって、動作支援装置は、装着者の関節と関節機構との位置関係が動作支援に適した範囲内にある状態で、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 In addition, since the movement range of the third frame of the motion support device is restricted, it is possible to prevent the positional relationship between the wearer's joint and the joint mechanism from deviating from the range suitable for motion support by the motion support device. can. Therefore, the motion support device can support the motion while allowing the displacement of the mount position in a state where the positional relationship between the wearer's joint and the joint mechanism is within a range suitable for motion support.

また、動作支援装置は、装着者の上半身、腰部及び大腿部に装着される。そして、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 In addition, the motion support device is attached to the upper body, waist and thighs of the wearer. Then, it is possible to support the movement of the wearer's hip joint while allowing the wearer to shift the mounting position.

また、動作支援装置は、一対の装着体の間隔が装着者の腰部の背中側から腹側へ進むほど広いので、装着者の動作を妨げることを回避でき、また、装着者の身体の形状又は寸法の変化をある程度許容できる。このような構成を備えずに装着者の動作を妨げることを回避する方策として、剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構を含むことがある。しかし、仮に剛性部材の一部にヒンジなどの可動機構が含まれるとすれば、重量及び部品点数が増大するという別な問題を生じ得る。つまり、本実施の形態の動作支援装置１によれば、重量及び部品点数を増大させることなく、装着位置のずれを許容しながら、装着者の股関節の動作を支援することができる。 In addition, since the distance between the pair of wearers is widened from the back side to the ventral side of the wearer's waist, the movement support device can avoid hindering the wearer's movements, and the shape of the wearer's body or Changes in dimensions can be tolerated to some extent. As a measure for avoiding hindering the movement of the wearer without having such a configuration, a movable mechanism such as a hinge may be included as a part of the rigid member. However, if a movable mechanism such as a hinge is included in a part of the rigid member, another problem that the weight and the number of parts may increase may occur. That is, according to the motion support device 1 of the present embodiment, it is possible to support the motion of the hip joint of the wearer while allowing the displacement of the mounting position without increasing the weight and the number of parts.

（実施の形態２）
本実施の形態において、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる動作支援装置２について説明する。動作支援装置２は、実施の形態１の動作支援装置１と形状が異なるが、動作支援装置１と同様に装着者Ｐの起立動作を支援する。 (Embodiment 2)
In the present embodiment, the operation support device 2 capable of supporting the operation while allowing the deviation of the mounting position will be described. Although the motion support device 2 has a different shape from the motion support device 1 of the first embodiment, it supports the standing motion of the wearer P in the same manner as the motion support device 1.

図８は、本実施の形態に係る動作支援装置２の外観を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）及び背面図（ｃ）である。図８には、動作支援装置２とともに、動作支援装置２を装着した装着者Ｐが示されているが、装着者Ｐは動作支援装置２に含まれない。 FIG. 8 is a front view (a), a side view (b), and a rear view (c) showing the appearance of the operation support device 2 according to the present embodiment. FIG. 8 shows the wearer P wearing the motion support device 2 together with the motion support device 2, but the wearer P is not included in the motion support device 2.

図８に示されるように、動作支援装置２は、装着者Ｐの背面、腰部及び大腿部に亘って装着される非接地型の動作支援装置である。 As shown in FIG. 8, the motion support device 2 is a non-grounded motion support device mounted over the back surface, the waist portion, and the thigh portion of the wearer P.

動作支援装置２は、フレーム３２及び４４と、胸当て３４と、肩ベルト３６と、装着体３８と、接続体４０及び４６と、腰ベルト４２と、大腿装着体４８とを備える。 The motion support device 2 includes frames 32 and 44, a breastplate 34, a shoulder belt 36, a wearing body 38, connecting bodies 40 and 46, a waist belt 42, and a thigh wearing body 48.

フレーム３２は、装着者Ｐの胸部から側腰部に亘って装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。フレーム３２は、装着者Ｐの側腰部の近傍において、装着体３８に接続されている。フレーム３２は、左側のフレーム３２と、右側のフレーム３２とを有する。左側のフレーム３２は、装着者Ｐの胸部のうちの左側から左の装着体３８に亘って装着される。右側のフレーム３２は、装着者Ｐの胸部のうちの右側から右の装着体３８に亘って装着される。フレーム３２は、若干のしなりが発生する以外には、形状の変化が生じない。すなわち、フレーム３２には、ヒンジ機構などの可動機構を含まない。フレーム３２の寸法（長さ）は、例えば、４０～６０ｃｍ程度である。フレーム３２は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。 The frame 32 is a rigid member mounted from the chest of the wearer P to the side lumbar region, that is, a frame (link) having rigidity. The frame 32 is connected to the wearer 38 in the vicinity of the side waist of the wearer P. The frame 32 has a left frame 32 and a right frame 32. The left frame 32 is worn from the left side of the wearer P's chest to the left wearer 38. The right frame 32 is worn from the right side of the wearer P's chest to the right wearer 38. The shape of the frame 32 does not change except that a slight bending occurs. That is, the frame 32 does not include a movable mechanism such as a hinge mechanism. The dimensions (length) of the frame 32 are, for example, about 40 to 60 cm. The frame 32 is made of a lightweight metal such as aluminum, a cured resin or a synthetic material such as carbon fiber.

胸当て３４は、フレーム３２と装着者Ｐの胸部との間に介在する板状の柔軟性部材である。胸当て３４は、フレーム３２が装着者Ｐの胸部を押す力を及ぼすときに、その力を分散させる。これにより、装着者Ｐに傷又は痛みが引き起こされることが回避される。胸当て３４は、装着者Ｐの胸部のうちの左側に装着される左側の胸当て３４と、装着者Ｐの胸部のうちの右側に装着される右側の胸当て３４とを有する。胸当て３４は、フレーム３２の端部に予め取り付けられている。なお、胸当て３４は、装着者Ｐの胸部に予め取り付けられていてもよい。また、胸当て３４は、存在しなくてもよい。 The breastplate 34 is a plate-shaped flexible member interposed between the frame 32 and the chest of the wearer P. The breastplate 34 disperses the force exerted by the frame 32 on the wearer P's chest. This avoids causing scratches or pain to the wearer P. The breastplate 34 has a left breastplate 34 worn on the left side of the wearer P's chest and a right breastplate 34 worn on the right side of the wearer P's chest. The breastplate 34 is pre-attached to the end of the frame 32. The breastplate 34 may be attached to the chest of the wearer P in advance. Also, the breastplate 34 does not have to be present.

肩ベルト３６は、動作支援装置２を装着者Ｐに装着するためのベルト体である。肩ベルト３６の一端は、胸当て３４を介してフレーム３２に接続されている。また、肩ベルト３６は、左右の胸当て３４又はフレーム３２から、装着者Ｐの両肩を通って背中で結合し、肩ベルト３６の他端が装着者Ｐの腰部の背中側でフレーム４４に接続されている。肩ベルト３６は、装着者Ｐの体型によって長さが調整可能であり、適度の締め付け力をもって肩ベルト３６と装着者Ｐの身体とを密着させる。肩ベルト３６の寸法（長さ）は、例えば、５０～６０ｃｍ程度である。 The shoulder belt 36 is a belt body for attaching the motion support device 2 to the wearer P. One end of the shoulder belt 36 is connected to the frame 32 via a breastplate 34. Further, the shoulder belt 36 is connected from the left and right breastplates 34 or the frame 32 through both shoulders of the wearer P on the back, and the other end of the shoulder belt 36 is connected to the frame 44 on the back side of the waist of the wearer P. Has been done. The length of the shoulder belt 36 can be adjusted according to the body shape of the wearer P, and the shoulder belt 36 and the body of the wearer P are brought into close contact with each other with an appropriate tightening force. The size (length) of the shoulder belt 36 is, for example, about 50 to 60 cm.

装着体３８は、装着者Ｐの左右の側腰部の近傍に装着される。装着体３８には、フレーム３２及び接続体４６が回動可能に接続されている。装着体３８は、その内部にフレーム３２と接続体４６とを連結する関節機構３９を有する。装着体３８には、接続体４６に対するフレーム３２の回動角度を検出する角度センサ（例えばホール素子を用いたエンコーダ）が内蔵されていてもよい。装着体３８は、実施の形態１の動作支援装置１の装着体１３と同様の機能を有する。 The wearer 38 is mounted in the vicinity of the left and right side waists of the wearer P. The frame 32 and the connecting body 46 are rotatably connected to the mounting body 38. The mounting body 38 has a joint mechanism 39 inside which connects the frame 32 and the connecting body 46. The mounting body 38 may include an angle sensor (for example, an encoder using a Hall element) that detects the rotation angle of the frame 32 with respect to the connecting body 46. The mounting body 38 has the same function as the mounting body 13 of the operation support device 1 of the first embodiment.

関節機構３９は、フレーム３２と接続体４６との一方を他方に対して回動させる関節機構である。関節機構３９は、装着者Ｐの腰部の近傍、言い換えれば、股関節の近傍に装着される。関節機構３９は、実施の形態１の関節機構１６と同様の機能を有する。 The joint mechanism 39 is a joint mechanism that rotates one of the frame 32 and the connecting body 46 with respect to the other. The joint mechanism 39 is mounted near the waist of the wearer P, in other words, near the hip joint. The joint mechanism 39 has the same function as the joint mechanism 16 of the first embodiment.

接続体４０は、腰ベルト４２と装着体３８とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。接続体４０は、左側の接続体４０と右側の接続体４０とを有する。左側の接続体４０は、左側の装着体３８と、腰ベルト４２のうち装着者Ｐの左側の側腰部の近傍の部分とを接続する。右側の接続体４０は、右側の装着体３８と、腰ベルト４２のうち装着者Ｐの右側の側腰部の近傍の部分とを接続する。接続体４０は、一端がフレーム３２に接続されており、上記一端と異なる一部が、腰ベルト４２を介して装着者Ｐの腰部に装着されている。接続体１８は、回動軸Ｊを中心として略円周方向に移動可能である。接続体４０は、実施の形態１の接続体１８と同様の機能を有する。 The connecting body 40 is a rigid member that connects the waist belt 42 and the mounting body 38, that is, a frame (link) having rigidity. The connection body 40 has a connection body 40 on the left side and a connection body 40 on the right side. The left connecting body 40 connects the left wearing body 38 and the portion of the waist belt 42 in the vicinity of the left side waist portion of the wearer P. The right connecting body 40 connects the right wearing body 38 and the portion of the waist belt 42 in the vicinity of the right side waist portion of the wearer P. One end of the connecting body 40 is connected to the frame 32, and a part different from the above one end is attached to the waist portion of the wearer P via the waist belt 42. The connecting body 18 can move in the substantially circumferential direction about the rotation axis J. The connection body 40 has the same function as the connection body 18 of the first embodiment.

腰ベルト４２は、装着者Ｐの腰部に巻きつけられるベルト体である。腰ベルト４２は、装着者Ｐの左右の側腰部のそれぞれの近傍で接続体４０に接続され、接続体４０を介して装着体３８に接続されている。腰ベルト４２は、実施の形態１の腰ベルト２０と同様の機能を有する。 The waist belt 42 is a belt body wrapped around the waist of the wearer P. The waist belt 42 is connected to the connecting body 40 in the vicinity of each of the left and right side waist portions of the wearer P, and is connected to the wearing body 38 via the connecting body 40. The waist belt 42 has the same function as the waist belt 20 of the first embodiment.

フレーム４４は、装着者Ｐの腰部の背中側に装着される剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。フレーム４４の内部には、関節機構３９を駆動させる電池などの動力源、周辺回路及び配線などが収納されている。フレーム４４は、アルミニウムなどの軽量金属、硬化樹脂又はカーボンファイバなどの合成素材からなる。 The frame 44 is a rigid member mounted on the back side of the waist of the wearer P, that is, a frame (link) having rigidity. Inside the frame 44, a power source such as a battery for driving the joint mechanism 39, peripheral circuits, wiring, and the like are housed. The frame 44 is made of a lightweight metal such as aluminum, a cured resin or a synthetic material such as carbon fiber.

接続体４６は、装着体３８と大腿装着体４８とを接続する剛性部材、つまり、剛性を有するフレーム（リンク）である。接続体４６は、左側の装着体３８と、左側の大腿装着体４８とを接続する左側の接続体４６と、右側の装着体３８と、右側の大腿装着体４８とを接続する右側の接続体４６とを有する。接続体４６は、実施の形態１の接続体２２と同様の機能を有する。 The connecting body 46 is a rigid member that connects the mounting body 38 and the thigh mounting body 48, that is, a frame (link) having rigidity. The connecting body 46 is a connecting body 46 on the left side that connects the mounting body 38 on the left side and the thigh mounting body 48 on the left side, and a connecting body on the right side that connects the mounting body 38 on the right side and the thigh mounting body 48 on the right side. It has 46 and. The connecting body 46 has the same function as the connecting body 22 of the first embodiment.

大腿装着体４８は、装着者Ｐの大腿部に装着される装着体である。大腿装着体４８は、実施の形態１の大腿装着体２４と同様の機能を有する。 The thigh mounting body 48 is a mounting body mounted on the thigh portion of the wearer P. The thigh-mounted body 48 has the same function as the thigh-mounted body 24 of the first embodiment.

なお、フレーム３２は、第一フレームに相当し、接続体４６は、第二フレームに相当し、接続体４０は、第三フレームに相当する。また、フレーム３２が装着される、装着者Ｐの胸部は、股関節の一方側にある第一部位に相当する。接続体４６が装着される、装着者Ｐの大腿部は、股関節の他方側にある第二部位に相当する。接続体４０が装着される、装着者Ｐの腰部を第三部位ともいう。 The frame 32 corresponds to the first frame, the connecting body 46 corresponds to the second frame, and the connecting body 40 corresponds to the third frame. Further, the chest of the wearer P to which the frame 32 is mounted corresponds to the first portion on one side of the hip joint. The thigh of the wearer P to which the connecting body 46 is mounted corresponds to a second site on the other side of the hip joint. The waist of the wearer P to which the connecting body 40 is mounted is also referred to as a third portion.

図９は、本実施の形態に係る動作支援装置２による動作支援の方法の説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of motion support by the motion support device 2 according to the present embodiment.

図９には、動作支援装置２を装着した装着者Ｐが、しゃがみ姿勢から起立姿勢（図８の姿勢）に至るまでの途中の中腰姿勢を示している。図９は、実施の形態１における動作支援装置１についての図２に相当する。 FIG. 9 shows the mid-waist posture of the wearer P wearing the motion support device 2 on the way from the crouching posture to the standing posture (posture of FIG. 8). FIG. 9 corresponds to FIG. 2 for the operation support device 1 in the first embodiment.

図９には、図２と同様に、関節機構３９がフレーム３２に及ぼす力を力Ｆ１と、関節機構３９が接続体４６に及ぼす力Ｇ１とが示されている。力Ｆ１は、フレーム３２を通じて、装着者Ｐの胸部を腹側から背面側に向かう向きに押す力Ｆ２となって装着者Ｐの身体に及ぶ。また、力Ｇ１は、接続体４６及び大腿装着体４８を通じて、装着者Ｐの大腿部を下方向に押す、又は、装着者Ｐの大腿部を後ろ向きに押す力Ｇ２となって装着者Ｐの身体に及ぶ。 FIG. 9 shows the force F1 exerted by the joint mechanism 39 on the frame 32 and the force G1 exerted by the joint mechanism 39 on the connecting body 46, as in FIG. The force F1 becomes a force F2 that pushes the chest of the wearer P from the ventral side to the back side through the frame 32 and extends to the body of the wearer P. Further, the force G1 becomes a force G2 that pushes the thigh portion of the wearer P downward or pushes the thigh portion of the wearer P backward through the connecting body 46 and the thigh mounting body 48, and becomes the wearer P. It extends to the body of.

このように、動作支援装置２は、実施の形態１の動作支援装置１と同様に装着者Ｐが立ち上がる動作を支援する。 In this way, the motion support device 2 supports the motion of the wearer P to stand up as in the motion support device 1 of the first embodiment.

なお、動作支援装置２は、装着体３８の回動の範囲を所定の範囲に制限する規制部を備えてもよい。装着体３８が回動によって移動し得る範囲が比較的広いと、装着者Ｐの股関節と関節機構３９との位置ずれの量が大きくなり、装着者Ｐの動作の支援が適切にできなくなるからである。 The operation support device 2 may include a regulating unit that limits the range of rotation of the mounting body 38 to a predetermined range. If the range in which the wearer 38 can move by rotation is relatively wide, the amount of misalignment between the hip joint of the wearer P and the joint mechanism 39 becomes large, and the movement of the wearer P cannot be properly supported. be.

図１０及び図１１は、本実施の形態に係る装着体３８と規制部とを示す部分拡大図である。図１０は、装着者Ｐが起立姿勢であるときの装着体３８と規制部とを示しており、図１１は、装着者Ｐがしゃがみ姿勢であるときの装着体３８と規制部とを示している。 10 and 11 are partially enlarged views showing the mounting body 38 and the regulating portion according to the present embodiment. FIG. 10 shows the wearer 38 and the restricting portion when the wearer P is in the standing posture, and FIG. 11 shows the wearer 38 and the restricting portion when the wearer P is in the crouching posture. There is.

図１０に示されるように、この規制部は、穴５０と、弾性紐５２とを有する。 As shown in FIG. 10, this regulatory section has a hole 50 and an elastic cord 52.

弾性紐５２は、フレーム３２を跨いで２つの穴５０に架け渡されており、弾性力によって、フレーム３２を２つの穴５０の間に位置させる向きの力を作用させている。そして、弾性紐５２は、関節機構３９によりフレーム３２が接続体４６に対して回動することによって、フレーム３２が２つの穴５０の間から逸脱すると、フレーム３２を２つの穴５０の間に移動させる向きの力Ｆ３をフレーム３２に作用させる。弾性紐５２は、例えば、ゴム紐である。 The elastic cord 52 is straddled over the frame 32 and spans the two holes 50, and the elastic force exerts a force in the direction of positioning the frame 32 between the two holes 50. Then, the elastic cord 52 moves the frame 32 between the two holes 50 when the frame 32 deviates from between the two holes 50 due to the rotation of the frame 32 with respect to the connecting body 46 by the joint mechanism 39. A force F3 in the direction of causing the frame 32 is applied. The elastic cord 52 is, for example, a rubber cord.

弾性紐５２は、このように弾性力によって関節機構３９によるフレーム３２の移動範囲を規制する。弾性紐５２が発生させる弾性力は、フレーム３２と接続体４０との離間距離が離れるほど大きい。そのため、一定の外力が作用することでフレーム３２が接続体４０から離れていくと、その外力と弾性紐５２が発生させる弾性力とがつりあう位置から先にフレーム３２が移動することができない。このようにして、フレーム３２に作用する外力が、弾性紐５２が発生させる弾性力より小さい範囲内に、フレーム３２の移動が規制される。 The elastic cord 52 thus regulates the range of movement of the frame 32 by the joint mechanism 39 by the elastic force. The elastic force generated by the elastic cord 52 increases as the distance between the frame 32 and the connecting body 40 increases. Therefore, when the frame 32 is separated from the connecting body 40 by the action of a constant external force, the frame 32 cannot move ahead of the position where the external force and the elastic force generated by the elastic cord 52 are balanced. In this way, the movement of the frame 32 is restricted within the range where the external force acting on the frame 32 is smaller than the elastic force generated by the elastic cord 52.

例えば、図１１には、接続体４０及びフレーム３２がともに棒体と見なせる形状を有する場合、接続体４０とフレーム３２とがなす角φが示されている。そして、フレーム３２を基準とした場合における、接続体４０の上記つりあう位置が２つの破線４０Ａ及び４０Ｂで示されている。この場合、接続体４０の移動は、破線４０Ａと４０Ｂとがなす、角度θの範囲内に規制される。 For example, FIG. 11 shows an angle φ formed by the connecting body 40 and the frame 32 when both the connecting body 40 and the frame 32 have a shape that can be regarded as a rod body. The balanced positions of the connecting body 40 with respect to the frame 32 are indicated by two broken lines 40A and 40B. In this case, the movement of the connecting body 40 is restricted within the range of the angle θ formed by the broken lines 40A and 40B.

（実施の形態２の変形例）
本変形例では、接続体４０の別形態を説明する。具体的には、接続体４０がフレーム３２に接続される形態について説明する。 (Modified Example of Embodiment 2)
In this modification, another form of the connecting body 40 will be described. Specifically, a mode in which the connecting body 40 is connected to the frame 32 will be described.

図１２及び図１３は、本実施の形態に係る装着体３８と規制部とを示す部分拡大図である。図１２は、装着者Ｐが起立姿勢であるときの装着体３８と規制部とを示しており、図１３は、装着者Ｐがしゃがみ姿勢であるときの装着体３８と規制部とを示している。 12 and 13 are partially enlarged views showing the mounting body 38 and the regulating portion according to the present embodiment. FIG. 12 shows the wearer 38 and the restricting portion when the wearer P is in the standing posture, and FIG. 13 shows the wearer 38 and the restricting portion when the wearer P is in the crouching posture. There is.

図１２に示されるように、この規制部は、枠体６０と、ガイド６２と、突起６４とを有する。 As shown in FIG. 12, this regulating portion has a frame body 60, a guide 62, and a protrusion 64.

枠体６０は、ガイド６２が設置される剛性部材である。枠体６０は、接続体４０及び腰ベルト４２に固定されているが、接続体４０及び腰ベルト４２の図示は省略している。言い換えれば、接続体４０と枠体６０とが第三フレームに相当し、つまり、第三フレームが第一フレームに接続されている。 The frame body 60 is a rigid member on which the guide 62 is installed. The frame body 60 is fixed to the connecting body 40 and the waist belt 42, but the connection body 40 and the waist belt 42 are not shown. In other words, the connecting body 40 and the frame body 60 correspond to the third frame, that is, the third frame is connected to the first frame.

ガイド６２は、枠体６０に設けられ、フレーム３２に対する枠体６０の移動を案内する規制部材である。ガイド６２は、例えば、枠体６０内に設けられる、突起６４が挿入されるための空間の内壁である。ガイド６２は、例えば、関節機構３９によるフレーム３２と接続体４６との回動の軸を中心とした円弧の一部に相当する形態を有する。 The guide 62 is provided on the frame body 60 and is a regulating member that guides the movement of the frame body 60 with respect to the frame body 32. The guide 62 is, for example, an inner wall of a space provided in the frame 60 for inserting the protrusion 64. The guide 62 has, for example, a form corresponding to a part of an arc centered on the axis of rotation between the frame 32 and the connecting body 46 by the joint mechanism 39.

突起６４は、フレーム３２に設けられ、ガイド６２に挿入される。突起６４は、ガイド６２に沿って相対的に移動することで、フレーム３２に対する枠体６０の移動を規制する。 The protrusion 64 is provided on the frame 32 and is inserted into the guide 62. The protrusion 64 restricts the movement of the frame body 60 with respect to the frame 32 by relatively moving along the guide 62.

突起６４がガイド６２に沿って移動することで、枠体６０は、上記軸を中心として円の一部を描くように移動し、その円の一部の端部で移動が規制される。 When the protrusion 64 moves along the guide 62, the frame body 60 moves so as to draw a part of a circle about the axis, and the movement is restricted at the end of a part of the circle.

例えば、図１３に示される枠体６０は、フレーム３２に対して、回動軸Ｊのまわりに紙面上の右回りをし、突起６４がガイド６２の端部に当たる位置に到達した状態である。また、図１３に示される枠体６０Ａは、フレーム３２に対して、回動軸Ｊのまわりに紙面上の左回りをし、突起６４がガイド６２の端部に当たる位置に到達した状態である。この場合、接続体４０及び枠体６０の移動は、図１３に示される枠体６０の位置と枠体６０Ａの位置との範囲、つまり、図１３における角度θの範囲内に規制される。 For example, the frame body 60 shown in FIG. 13 is in a state in which the protrusion 64 is rotated clockwise on the paper surface around the rotation axis J with respect to the frame 32 and reaches the position where the protrusion 64 hits the end portion of the guide 62. Further, the frame body 60A shown in FIG. 13 is in a state in which the frame body 60A rotates counterclockwise on the paper surface around the rotation axis J with respect to the frame 32 and reaches the position where the protrusion 64 hits the end portion of the guide 62. In this case, the movement of the connecting body 40 and the frame body 60 is restricted within the range between the position of the frame body 60 and the position of the frame body 60A shown in FIG. 13, that is, the range of the angle θ in FIG.

なお、本実施の形態及び変形例では、接続体４０がフレーム３２に接続される形態を説明したが、接続体４０は、接続体４６に接続されてもよい。言い換えれば、接続体４６が第一フレームに相当し、フレーム３２が第二フレームに相当し、接続体４０が第三フレームに相当する、としてもよい。 In the present embodiment and the modified example, the mode in which the connecting body 40 is connected to the frame 32 has been described, but the connecting body 40 may be connected to the connecting body 46. In other words, the connecting body 46 may correspond to the first frame, the frame 32 may correspond to the second frame, and the connecting body 40 may correspond to the third frame.

本実施の形態及び変形例の動作支援装置により、実施の形態１に係る動作支援装置１と同様に、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる。 With the motion support device of the present embodiment and the modified example, it is possible to support the motion while allowing the displacement of the mounting position as in the motion support device 1 according to the first embodiment.

以上、一つまたは複数の態様に係る動作支援装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 Although the operation support device according to one or more embodiments has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, a form in which various modifications conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment or a form constructed by combining components in different embodiments is also within the scope of one or a plurality of embodiments. May be included within.

本発明は、装着位置のずれを許容しながら動作支援をすることができる動作支援装置に利用可能である。より具体的には、パワーアシストスーツ、動作支援装置及び歩行支援装置等に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an operation support device capable of providing operation support while allowing a deviation in the mounting position. More specifically, it can be used for a power assist suit, a motion support device, a walking support device, and the like.

１、２、１００動作支援装置
１２、３２、４４、１１２フレーム
１３、３８、１１３装着体
１４、３６肩ベルト
１６、３９関節機構
１８、２２、４０、４６接続体
１９Ａ、１９Ｂ規制部
２０、４２腰ベルト
２４、４８大腿装着体
３４胸当て
４０Ａ、４０Ｂ破線
５０穴
５２弾性紐
６０、６０Ａ枠体
６２ガイド
６４突起
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｇ１、Ｇ２力
Ｇ大転子
Ｊ回動軸
Ｐ、ＰＡ装着者
Ｔ大腿部 1, 2, 100 Motion support device 12, 32, 44, 112 Frame 13, 38, 113 Wearing body 14, 36 Shoulder belt 16, 39 Joint mechanism 18, 22, 40, 46 Connection body 19A, 19B Restriction section 20, 42 Waist belt 24, 48 Thigh wearing body 34 Chest pad 40A, 40B Broken line 50 Hole 52 Elastic cord 60, 60A Frame body 62 Guide 64 Protrusions F1, F2, F3, G1, G2 Force G Greater trochanter J Rotating shaft P, PA wearing Person T thigh

Claims

A motion support device that is attached to a first site on one side of the wearer's joint and a second site on the other side different from the one side of the joint to support the movement of the joint.
A joint mechanism located near the joint and driven by an actuator,
A first frame in which one end is connected to the joint mechanism, and a part of the first frame different from the one end is attached to the first portion.
A second frame in which one end is rotatably connected to the first frame by the joint mechanism, and a part of the second frame different from the one end is attached to the second part. ,
A third frame in which a part is connected to either the joint mechanism or the first frame and rotates or slides , and another part of the third frame different from the first part is the wearer. It is provided with a third frame mounted on the first part and a third part different from the second part.
The third frame is a motion support device that can move in a substantially circumferential direction around a rotation axis of rotation of the second frame by the joint mechanism.

The operation support device according to claim 1, wherein the third frame has a regulating unit that limits the movement of the third frame around the rotation axis within a predetermined range.

The first part is included in the upper body of the wearer.
The second part is included in the thigh of the wearer.
The third part is included in the waist of the wearer,
The motion support device according to claim 1 or 2, wherein the joint is a hip joint of the wearer.

The operation support device further
It is provided with a rigid member that is mounted from the back side of the wearer's waist to the left and right side waists.
The motion support device according to claim 3, wherein the distance between the pair of wearing bodies, which is a portion of the rigid member to be mounted near the side waist portion of the wearer, is wider from the back side to the ventral side of the waist portion. ..