[发明专利]行走辅助装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助使用者(人)行走的行走辅助装置。

背景技术

在现有技术中，作为这种行走辅助装置，已知有：例如日本特开平5-329186号公报(以下称专利文献1)的0034至0036段落、以及图15和图16中所记载的装置。该专利文献1的行走辅助装置(行走协助装置)中，支承构件安装在使用者各腿的大腿部、小腿部和脚部。并且，通过由驱动器驱动连结这些支承构件的关节，将目标推进力赋予使用者。使用者在使用该行走辅助装置进行行走时，检测使用者腿部各关节(股关节、膝关节、脚腕关节)与对应这些关节的行走辅助装置的驱动器间所产生的转矩。然后，根据该转矩检测值运算行走辅助装置与使用者间的力，并将其与预先设定好的设定值进行比较。进而，根据该比较结果确定驱动器的驱动力，并控制该驱动器。

所述专利文献1记载的行走辅助装置在使用者的移动方向产生目标推进力(辅助使用者自由腿运动的力)，由此可以减轻需要由使用者自身产生的推进力。但同时，参照专利文献1的图15可知晓，因为使用者的体重是由使用者自身来支承，所以，并没有充分减轻使用者的负担。

另外，专利文献1中的装置并不具备对应使用者各腿的运动状态来设定行走辅助装置与使用者间的作用力目标值的技术。因而，将适合于使用者各腿运动状态的辅助力作用于使用者各腿是存在难度的。例如，由于在使用者行走动作中的各个时刻，作用于各腿上的所需地面反作用力是在变化的，因此，最好使行走辅助装置的各腿部所负担的辅助力也能对应所述变化而产生变化。然而，专利文献1的装置难以使行走辅助装置的各腿部产生这种辅助力。

进而，在专利文献1中的装置中，对行走辅助装置的股关节、膝关节和脚腕关节分别进行驱动控制。因此，为产生各关节合适的驱动力，需要进行复杂的动力学运算等。并且，在该情况下，由于动力学模型的模型化误差和运算误差等的影响，各关节的驱动力目标值相对使用者腿部的运动状态易成为不适当的数值。因此，根据使用者各腿的运动状态，恐怕反而会增加使用者的负担。

发明内容

本发明是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供一种行走辅助装置，其可以不受使用者各腿运动状态左右而能适当地减轻使用者负担。

为达到上述目的，本发明的行走辅助装置具有：

身体安装部，其安装于使用者腰部或是躯体或是大腿部；

一对脚部安装部，其分别安装于使用者各腿的脚部；

一对腿支架，其分别连结各脚部安装部和身体安装部；

第一关节，其构成各腿支架与身体安装部的连结部；

第二关节，其设置于各腿支架的中间部；

第三关节，其构成各腿支架与脚部安装部的连结部；和

一对驱动器，其分别驱动各腿支架的第二关节，

所述行走辅助装置的特征在于，

所述各脚部安装部上设置有着地部，该着地部在所述使用者的腿为站立腿的状态下着地，以作用将该使用者以及所述行走辅助装置支承于地面的地面反作用力，

还具备：地面反作用力检测机构，其检测作用于各脚部安装部的着地部的地面反作用力作为三维地面反作用力向量；

驱动器控制机构，其以下述方式控制所述各驱动器，即，将所述检测出的各脚部安装部的地面反作用力向量的绝对值与预先设定的比率相乘得到的值设定为该地面反作用力向量中应传递给各腿支架的支承力的大小的目标值，并使该目标值大小的支承力从脚部安装部侧传递给该腿支架(第一发明)。