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腕運動支援装置

国内特許コード P110001392
整理番号 07-17
掲載日 2011年1月5日
出願番号 特願2008-064777
公開番号 特開2009-220195
登録番号 特許第5286848号
出願日 平成20年3月13日(2008.3.13)
公開日 平成21年10月1日(2009.10.1)
登録日 平成25年6月14日(2013.6.14)
発明者
  • 田中 英一郎
  • 石井 孝憲
出願人
  • 学校法人 芝浦工業大学
発明の名称 腕運動支援装置
発明の概要

【課題】 従来までの上半身の動きを補助するための装置においては、前記補助装置を利用する際、利用者は自身の腕を前記補助装置に固定する必要があり、前記装置の利用者は、前記装置の装着時に違和感を感じることを余儀なくされていた。
【解決手段】 本発明は、利用者の上腕部分および前腕部分を支える、アルファベッドの「U」のような形などをした支持体を有し、前記前腕部分の支持体に、かまぼこ型状でありその表面が滑りやすい材質からなるセンサーを備えた腕運動支援装置である。

【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


体の動きを補助するための装置の開発が盛んになされている。その目的は、体の不自由な人の動きの補助や、重い物体を運ぶ際の負担を減らすことなど、多岐にわたる。



体の不自由な人の動きの補助を目的とした装置の例として、特許文献1記載の腕動作支援装置がある。この装置においては、腕動作の補助を行う機構が車椅子に取り付けられている。前記装置を用いる際、運動機能障害を持つ人は、前記装置の車椅子部分に着座させられ、自身の腕が前記装置の腕載置座に固定される。

【特許文献1】特開2003-265555号

産業上の利用分野


本発明は、上腕および前腕の運動を補助する装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
利用者の肩に相対的に固定されるスパンと、
スパンに対して回転可能に連結される上腕支持部と、
前腕支持部と、
前腕支持部及び上腕支持部に備えられ、装着者の前腕及び上腕から加えられる押圧力を検知し、前腕支持部での装着者の腕の略すべり方向に弧を描くかまぼこ型のかまぼこ型センサーと、
上腕支持部と前腕支持部とを回転可能に連結する連結部と、
上腕支持部をスパンに対して回転駆動するための第一駆動部と、
前腕支持部を連結部付近で上腕支持部に対して回転駆動するための第二駆動部と、
かまぼこ型センサーからの押圧力によって生じる上腕押圧力信号及び前腕押圧力信号を取得するとともに、取得した信号に応じて第一駆動部と、第二駆動部とを制御する制御部と、
を有する腕運動支援装置であって、
前記制御部は制御パターンとして、
前記上腕押圧力信号にかかる押圧力の値が大きいほど上腕支持部を垂直方向を向くようにプーリに対し回動するように制御し、前記前腕押圧力信号にかかる押圧力の値が大きいほど前腕支持部を上腕支持部と同じ方向を向くよう上腕支持部に対し回動するように制御する追従モードと、
センサーに対して押圧力が加えられた際に、各支持部が前記押圧力の加えられる方向とは逆の方向に動くよう各駆動部を駆動制御する補助モードと、
を備えた腕運動支援装置。

【請求項2】
かまぼこ型センサーは、曲面に加えられる押圧力を異なる法線方向の二面に加えられる力としてベクトル検知するための第一面センサーと、第二面センサーとを有する請求項1に記載の腕運動支援装置。

【請求項3】
利用者の肩に相対的に固定されるスパンと、
スパンに対して回転可能に連結される上腕支持部と、
前腕支持部と、
前腕支持部及び上腕支持部に備えられ、装着者の前腕及び上腕から加えられる押圧力を検知し、前腕支持部での装着者の腕の略すべり方向に弧を描くかまぼこ型のかまぼこ型センサーと、
上腕支持部と前腕支持部とを回転可能に連結する連結部と、
上腕支持部をスパンに対して回転駆動するための第一駆動部と、
前腕支持部を連結部付近で上腕支持部に対して回転駆動するための第二駆動部と、
を有する腕運動支援装置の動作方法であって、
かまぼこ型センサーからの押圧力によって生じる信号を取得する押圧力信号取得ステップと、
取得した信号に応じて第一駆動部と、第二駆動部とを制御する制御ステップと
を有する腕運動支援装置の動作方法であって、
前記制御ステップは、
前記上腕押圧力信号にかかる押圧力の値が大きいほど上腕支持部を垂直方向を向くようにプーリに対し回動するように制御し、前記前腕押圧力信号にかかる押圧力の値が大きいほど前腕支持部を上腕支持部と同じ方向を向くよう上腕支持部に対し回動するように制御する追従モードを実行させるか、
センサーに対して押圧力が加えられた際に、各支持部が前記押圧力の加えられる方向とは逆の方向に動くよう各駆動部を駆動制御する補助モードを実行させるか、
を選択するための選択サブステップを含む腕運動支援装置の動作方法

【請求項4】
かまぼこ型センサーは、曲面に加えられる押圧力を異なる法線方向の二面に加えられる力としてベクトル検知するための第一面センサーと、第二面センサーとを有する請求項3に記載の腕運動支援装置の動作方法であって、
押圧力信号取得ステップは、第一面センサーおよび第二面センサーからの押圧力によって生じるベクトル信号を取得するベクトル信号取得サブステップ
を有する腕運動支援装置の動作方法。
産業区分
  • その他運輸
  • 治療衛生
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008064777thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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