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ROBOTIC WEAR AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME commons

Patent code P170014748
File No. N17002
Posted date Dec 25, 2017
Application number P2017-123861
Publication number P2019-005250A
Date of filing Jun 26, 2017
Date of publication of application Jan 17, 2019
Inventor
  • (In Japanese)橋本 稔
  • (In Japanese)塚原 淳
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title ROBOTIC WEAR AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling a robotic wear by which walking can be accurately assisted during step walking, and to provide a robotic wear.
SOLUTION: A synchronization control device controlling a robotic wear includes: hip joint neural oscillators controlling right and left hip joint actuators; and knee joint neural oscillators controlling the right and left knee joint actuators. The right and left hip joint neural oscillators are relatively suppressed and united. The right and left knee joint oscillators are relatively suppressed and united. Only either one of the left hip joint neural oscillator or the left knee joint neural oscillator is suppressed and united. Only either one of the right hip joint oscillator or the right knee joint oscillator is suppressed and united.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高齢者支援、介護支援などの様々な動作を補助するロボットの開発が進められている(非特許文献1)。本発明者等は、これまで神経振動子モデル(非特許文献2)を用いて装着者の歩行動作に同調した補助動作を行うことのできるロボティックウエアを開発してきた(非特許文献2、3、特許文献1、2、3、4)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、同調制御方法を利用して歩行をアシストするロボティックウエア及びその制御方法に関し、より詳細には階段歩行を好適にアシストすることができるロボティックウェア及びその制御方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ヒトの歩行運動を補助するアシスト力を股関節と膝関節にそれぞれ伝える股関節アクチュエータ及び膝関節アクチュエータを備える人体装着型のロボティックウエアの制御を、神経振動子を用いて行う同調制御方法であって、
ヒトの階段昇行時に、
股関節と股関節アクチュエータの間に生じる相互作用力に基づき、股関節神経振動子を用いた同調制御により、股関節アクチュエータを所定の股関節制御軌道を描くように駆動制御するとともに、
膝関節と膝関節アクチュエータの間に生じる相互作用力に基づき、膝関節神経振動子を用いた同調制御により、膝関節アクチュエータを所定の膝関節制御軌道を描くように駆動制御し、
前記股関節制御軌道の1周期をヒトの階段昇行時の一足一段歩行の1周期に対応するように設定し、
左右の前記膝関節制御軌道を、左右の前記股関節制御軌道にそれぞれ対応して、股関節制御軌道と同一周期、かつ同一位相となるように設定することを特徴とするロボティックウエアの同調制御方法。

【請求項2】
 
前記ロボティックウエアは、
前記股関節アクチュエータとしてヒトの左右の股関節にそれぞれアシスト力を付与する左股関節アクチュエータ及び右股関節アクチュエータと、
前記膝関節アクチュエータとしてヒトの左右の膝関節にそれぞれアシスト力を付与する左膝関節アクチュエータ及び右膝関節アクチュエータとを備え、
前記左股関節アクチュエータ及び前記右股関節アクチュエータを、相互に逆位相の前記股関節制御軌道を描くように駆動制御し、
前記左膝関節アクチュエータ及び前記右膝関節アクチュエータを、相互に逆位相の前記膝関節制御軌道を描くように駆動制御し、
前記左股関節アクチュエータ及び前記左膝関節アクチュエータを、前記膝関節制御軌道が前記股関節制御軌道と同一周期、かつ同一位相となるように駆動制御し、
前記右股関節アクチュエータ及び前記右膝関節アクチュエータを、前記膝関節制御軌道が前記股関節制御軌道と同一周期、かつ同一位相となるように駆動制御することを特徴とする請求項1記載のロボティックウエアの同調制御方法。

【請求項3】
 
ヒトの階段昇行運動を補助するアシスト力を股関節に与える股関節アクチュエータと、
ヒトの階段昇行運動を補助するアシスト力を膝関節に伝える膝関節アクチュエータと、
前記股関節アクチュエータ及び前記膝関節アクチュエータを制御する同調制御装置とを備えるロボティックウェアであって、
前記同調制御装置は、
ヒトの階段昇行時に股関節と股関節アクチュエータの間に生じる相互作用力に基づき、股関節神経振動子を用いた同調制御により、股関節アクチュエータを所定の股関節制御軌道を描くように駆動制御する股関節制御部と、
前記階段昇行時に膝関節と膝関節アクチュエータの間に生じる相互作用力に基づき、膝関節神経振動子を用いた同調制御により、膝関節アクチュエータを所定の膝関節制御軌道を描くように駆動制御する膝関節制御部とを備えるとともに、
前記股関節制御軌道の周期が、ヒトの階段昇行時の一足一段歩行の周期に対応して設定され、
左右の前記膝関節制御軌道が、左右の前記股関節制御軌道と同一周期、かつ同一位相となるように設定されていることを特徴とするロボティックウエア。

【請求項4】
 
前記同調制御装置は、
前記左右の股関節アクチュエータを制御する前記股関節神経振動子と、前記左右の膝関節アクチュエータを制御する膝関節神経振動子とを備え、
前記左右の前記股関節神経振動子については相互に抑制結合され、
前記左右の膝関節神経振動子については相互に抑制結合され、
前記左の股関節神経振動子と前記左の膝関節神経振動子については、いずれか一方とのみ抑制結合され、
前記右の股関節振動子と前記右の膝関節振動子については、いずれか一方とのみ抑制結合されていることを特徴とする請求項3記載のロボティックウェア。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017123861thum.jpg
State of application right Published
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