特許6793203IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

義足動作補助装置及びその制御方法に関し、市販の大腿義足を装着する装着者に対して動作をアシストする装置に適用して好適なものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところが、装着式の動作アシスト装置を市販の大腿義足に取り付けた場合、元の大腿義足の膝関節継手の回転軸と動作アシスト装置の関節アクチュエータの回転軸とが一致していないことから、関節アクチュエータからの動力を膝関節継手に伝達させる際に、装着者が違和感を感じる可能性が高い。 特許文献2の補強膝装具によれば、歩行周期と増強トルクと推定勾配とに基づいて、生体模倣応答のためのインピーダンス調整を行う補強膝装具では、人間の脚部でも義足でも装着可能であるが、装置自体の重量を考慮しておらず、かつ、歩行開始後に調整する必要があるため、装着直後の動作時の違和感が常に感じることとなる。 大腿切断者の場合、大腿上部以下の脚部には神経が通っていないため、動作アシスト装置自体の重さも増した状態で歩行すると、装着者に与える違和感はさらに大きなものとなる問題があった。 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、市販の大腿義足に対して装着時の違和感がなく動作アシストが可能な義足動作補助装置及び義足動作補助方法を提案しようとするものである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

かかる課題を解決するため本発明においては、装着者の大腿断端部を収納する大腿ソケットと、足部が係合された下腿支柱とを回動可能に連結する膝関節継手を有する大腿義足と別体に設けられ、当該膝関節継手の回転動作を支援する装着式の義足動作補助装置において、大腿ソケットと締結部材を介して締結される大腿フレームと、下腿支柱と保持部材を介して可動保持される下腿フレームと、大腿フレームと下腿フレームとに連結され・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、市販の大腿義足に対して装着者の違和感を感じさせることなく膝関節動力を伝達することが可能な義足動作補助装置およびその制御方法を実現することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施の形態に係る義足動作補助装置の全体構成を示す外観図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る大腿義足に装着された義足動作補助装置の外観構成を示す斜視図である。

【図3】大腿ソケットと大腿フレームとの締結状態の説明に供する部分的拡大図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る義足動作補助装置の制御系システムの構成を示すブロック図である。

【図5】歩行中の大腿部の股関節角度と大腿義足10の膝関節継手14の膝関節角度との関係を示す図である。

【図6】歩行時の床反力を示す図である。

【図7】膝関節角度の説明に供する図である。

【図8】階段昇り動作を実行する際の動作過程の説明に供する図である。

【図9】トルク正常化後の膝関節角度、膝関節トルク、床反力を示す図である。

【図10】階段降り動作を実行する際の動作過程の説明に供する図である。

【図11】トルク正常化後の膝関節角度、膝関節トルク、床反力を示す図である。

【図12】障害物またぎ試験の歩行制御の説明に供するタイミングチャートである。

【図13】他の実施の形態に係る義足動作補助装置の全体構成を示す外観図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1、70……義足動作補助装置、2、71……駆動ユニット、3、72……大腿フレーム、4、73……下腿フレーム、5……制御装置、6……大腿ソケットカフ、7……下腿接続リング、8……インソール、10……大腿義足、11……大腿ソケット、12……足部、13……下腿支柱、14……膝関節継手、20……データ格納部、21……駆動部、22……膝関節角度センサ、23……絶対角度センサ、24……生体信号検出部、25……相互作用モーメントセンサ、26……振動センサ、27……レーザレンジセンサ、28……RGB−Dセンサ、29……3D距離画像センサ、30……集音マイク、31……GRFセンサ、32……GRF制御部、33……送信部、40……受信部、50……駆動トルク推定部、51……関節トルク推定部、52……関節軸トルク推定部、53……データ入力部、54……パラメータ推定部、55……制御部、56……キャリブレーション部、57……データ出力部、58……電力増幅部、74……関節可動部。

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