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1. 发明申请

WO2011058641A1 歩行補助装置审中-公开
标题翻译：行车辅助装置
公开(公告)号：WO2011058641A1
公开(公告)日：2011-05-19
申请号：PCT/JP2009/069319
申请日：2009-11-13
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 中島一誠 , 真鍋周平
发明人：中島　一誠 , 真鍋　周平
IPC分类号： A61H3/00
CPC分类号： A61H3/00 , A61H2003/007 , A61H2201/0176 , A61H2201/1215 , A61H2201/165 , A61H2201/5061 , A61H2201/5069 , A61H2201/5079 , A61H2205/102
摘要：【課題】適切なタイミングで膝関節にトルクを加えることのできる歩行補助装置を提供する。【解決手段】歩行補助装置は、アクチュエータと反力センサと角度センサを備える。歩行補助装置は、ユーザの脚に装着される。アクチュエータは、ユーザの一方の脚の膝関節にトルクを加えることができる。反力センサは、一方の脚の足が床から受ける床反力を検出する。角度センサは、一方の脚のピッチ軸回りの股関節角を検出する。歩行補助装置は、検出された床反力と検出された股関節角に基づいて、下肢を後方に揺動させる向きのトルクを膝関節に加え始めるタイミングを決定する。
摘要翻译：提供了可以在适当的时机向膝关节施加扭矩的助行器具。助行器具具有致动器，反作用力传感器和角度传感器。步行辅助装置连接到使用者的腿部。致动器可以向用户的一条腿的膝关节施加扭矩。反作用力传感器检测一脚的脚从地板接收的地面反作用力。角度传感器检测围绕一条腿的俯仰轴的髋关节角度。步行辅助装置基于检测到的地板反作用力和检测到的髋关节角度来确定向后摆动小腿的方向的扭矩开始施加到膝关节的正时。

2. 发明申请

WO2010074160A1 歩行補助装置审中-公开
标题翻译：跑步助手装置
公开(公告)号：WO2010074160A1
公开(公告)日：2010-07-01
申请号：PCT/JP2009/071466
申请日：2009-12-24
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 中島一誠 , 菅敬介 , 鴻巣仁司 , 真鍋周平
发明人：中島　一誠 , 菅　敬介 , 鴻巣　仁司 , 真鍋　周平
IPC分类号： A61H3/00
CPC分类号： A61H3/008 , A61H1/024 , A61H3/00 , A61H2201/1215 , A61H2201/164 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/1676 , A61H2201/5007 , A61H2201/5061 , A61H2201/5064 , A61H2201/5069
摘要：　遊脚状態終了タイミングを誤判断なく決定し、ユーザの歩行に応じて適切に制御を切り替えることができる歩行補助装置を提供する。　歩行補助装置は、遊脚の足の接地が検出されたときに、立脚の足に対する遊脚の足の相対速度が速度閾値を超えている場合には遊脚状態モードを継続する。歩行補助装置は、相対速度が速度閾値以下の場合には制御モードを立脚状態モードに切り替える。この歩行補助装置は、遊脚状態終了タイミングを判定するのに、接地センサの出力に加えて、立脚の足に対する遊脚の足の相対速度を参照する。接地センサが接地を検知しても、足の相対速度が速度閾値を超えている場合には、遊脚状態終了タイミングと判断しない。そのような構成によって、歩行補助装置は、遊脚状態終了タイミングの誤判断を防止し、適切なタイミングで遊脚状態モードから立脚状態モードへ切り替えることができる。
摘要翻译：提供了一种行走辅助装置，其能够确定摆动腿状态结束定时而没有任何错误，并且根据用户的行走适当地改变控制。当检测到摆动脚的触摸时，如果摆动腿的脚相对于脚踏腿的相对速度超过速度阈值，则行走辅助装置继续摇摆腿状态。如果相对速度不高于速度阈值，则步行辅助装置将控制模式切换到立体腿状态。为了确定摆动腿状态结束时间，步行辅助装置是指触摸传感器的输出以及摆臂的脚相对于脚踏脚的相对速度。即使当触摸传感器检测到对地面的触摸时，如果脚的相对速度超过速度阈值，则行走辅助装置也不将该定时确定为摆动腿状态结束定时。通过这样的结构，行走辅助装置能够防止摆动腿状态结束定时的错误判定，并且在适当的时刻从摆动腿状态切换到姿态腿状态。

3. 发明申请

WO2011114457A1 脚補助装置审中-公开
标题翻译： LEG辅助装置
公开(公告)号：WO2011114457A1
公开(公告)日：2011-09-22
申请号：PCT/JP2010/054551
申请日：2010-03-17
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 青木英祐 , 真鍋周平 , 鴻巣仁司 , 今井田昌幸 , 中島一誠 , 海老原康弘
发明人：青木　英祐 , 真鍋　周平 , 鴻巣　仁司 , 今井田　昌幸 , 中島　一誠 , 海老原　康弘
IPC分类号： A61H3/00
CPC分类号： A61H3/00 , A61H1/024 , A61H1/0244 , A61H1/0266 , A61H2201/0173 , A61H2201/0176 , A61H2201/1215 , A61H2201/164 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/1676 , A61H2201/5007 , A61H2201/5061 , A61H2201/5069 , A61H2201/5071 , A61H2201/5082
摘要：　状況に適した異常発生時の処理を備えた脚補助装置を提供する。脚補助装置は、脚装具とコントローラを備える。脚装具は、上リンク、下リンク、回転ジョイント、及び、アクチュエータを備える。上リンクは、ユーザの大腿に装着される。下リンクは、ユーザの下腿に装着される。回転ジョイントは、上リンクと下リンクを揺動可能に連結する。アクチュエータは、上リンクに対して下リンクを揺動させる。コントローラは、下リンクの揺動角が目標軌道に追従するようにアクチュエータに指令値を出力する。コントローラはさらに、アクチュエータへ指令値を出力する前に異常を検知した場合にアクチュエータからユーザへのトルク伝達を遮断する第１異常判定処理を実行する。
摘要翻译：提供了一种腿部辅助装置，其采取措施来处理异常情况，以适应特定情况，并且设置有腿装置和控制器。腿装置设置有上连杆，下连杆，旋转接头和致动器。上部链接安装在用户的大腿上。下部链接安装在用户的小腿上。旋转接头可枢转地连接上连杆和下连杆。致动器使得下连杆相对于上连杆枢转。控制器向致动器输出指令值，使得下连杆的枢转角度跟随目标轨迹。此外，如果控制器在向执行器输出指令值之前检测到异常情况，则控制器执行阻止从致动器到使用者的转矩传递的第一异常状况确定动作。

4. 发明申请

WO2011092800A1 歩行支援装置审中-公开
标题翻译：跑步助手装置
公开(公告)号：WO2011092800A1
公开(公告)日：2011-08-04
申请号：PCT/JP2010/050934
申请日：2010-01-26
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 今井田昌幸 , 中島一誠 , 真鍋周平
发明人：今井田　昌幸 , 中島　一誠 , 真鍋　周平
IPC分类号： A61H3/00
CPC分类号： A61H3/008 , A61H1/024 , A61H3/00 , A61H2201/1215 , A61H2201/164 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/5058 , B25J9/0006
摘要：ユーザに違和感を与えることなく、アクチュエータの制御パラメータを変更することができる歩行支援装置を提供する。歩行支援装置（１０）は、脚装具（１２）、コントローラ（５０）、センサ（１９）、及び操作盤（５１）を備える。脚装具は、脚の関節にトルクを加えるモータを有しており、ユーザの脚に装着される。コントローラは、モータを制御する。センサは、脚が遊脚期間にあるか立脚期間にあるかを特定する。操作盤は、モータの動きを定める制御パラメータを入力するために備えられている。コントローラは、センサ出力に基づいて、脚装具を装着した脚の遊脚期間と立脚期間の切り換わりタイミングを特定する。さらにコントローラは、特定された切り換わりタイミングで、既に使われている制御パラメータを入力された制御パラメータで更新する。この歩行支援装置は、遊脚期間中、或いは立脚期間中に制御パラメータが更新されることがない。
摘要翻译：提供了一种行走辅助装置，其中可以改变致动器的控制参数，而不会给使用者不舒服的感觉。行走辅助装置（10）具有腿支架（12），控制器（50），传感器（19）和操作板（51）。腿支架包括用于将扭矩施加到腿部的关节并且附接到使用者的腿部的马达。控制器控制电机。传感器指定腿是摆动阶段还是姿态阶段。提供操作板以便输入用于确定电动机运动的控制参数。控制器基于传感器的输出来指定在支撑腿附接的腿部的摆动阶段和姿势相位之间切换的时间。此外，控制器在指定的切换定时通过输入控制参数来更新已经使用的控制参数。在行走辅助装置中，在摆动阶段或姿态阶段期间，控制参数不被更新。

5. 发明申请

WO2011055428A1 歩行補助装置审中-公开
标题翻译：行车辅助设备
公开(公告)号：WO2011055428A1
公开(公告)日：2011-05-12
申请号：PCT/JP2009/068827
申请日：2009-11-04
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 中島一誠 , 真鍋周平
发明人：中島　一誠 , 真鍋　周平
IPC分类号： A61H3/00
CPC分类号： A61H3/00 , A61H1/024 , A61H2201/0176 , A61H2201/1215 , A61H2201/1276 , A61H2201/165 , A61H2201/5069 , A61H2201/5079 , A61H2205/102
摘要：【課題】一方の脚に取り付けたセンサの出力に基づいて、その一方の脚にトルクを加えて歩行動作を補助する歩行補助装置を提供する。【解決手段】歩行補助装置は、アクチュエータと角度センサとコントローラを備える。アクチュエータは、一方の脚の膝関節角にトルクを加えることができる。角度センサは、一方の脚の膝関節角と、股関節のピッチ軸回りの関節角を検出する。コントローラは、一方の脚の膝関節角の目標軌道と、股関節のピッチ軸回りの関節角の目標軌道を記憶している。コントローラは、検出された膝関節角が膝関節角の目標軌道に追従するようにアクチュエータを制御する。さらにコントローラは、一方の脚が立脚期間にあるときに、検出された股関節角の時系列データを股関節角の目標軌道と比較する。コントローラは、股関節角の時系列データと目標股関節角度軌道の間の時間差を算出し、算出された時間差に基づいて膝関節角の目標軌道を修正する。
摘要翻译：提供了一种助行器具，其通过基于附接到一条腿的传感器的输出而向一条腿施加扭矩来辅助行走运动。助行器具具有致动器，角度传感器和控制器。致动器可以将扭矩施加到一条腿的膝关节角度。角度传感器检测一条腿的膝关节角度和关于髋关节的俯仰轴线的关节角度。控制器存储一条腿的膝关节角度的目标轨迹和关节角度的关节角度围绕髋关节的俯仰轴线的目标轨迹。控制器控制致动器，使得检测到的膝关节角度遵循膝关节角度的目标轨迹。此外，当一条腿处于姿态阶段时，控制器将与检测到的髋关节角度相关的时间序列数据与髋关节角度的目标轨迹进行比较。控制器计算与髋关节角度相关的时间序列数据与髋关节角度的目标轨迹之间的时间差，并且基于计算出的时间差校正膝关节角度的目标轨迹。

6. 发明申请

WO2011161750A1 脚支援装置审中-公开
标题翻译： LEG支持设备
公开(公告)号：WO2011161750A1
公开(公告)日：2011-12-29
申请号：PCT/JP2010/060455
申请日：2010-06-21
申请人：トヨタ自動車株式会社 , 中島一誠 , 真鍋周平
发明人：中島　一誠 , 真鍋　周平
IPC分类号： A61H3/00 , A61G5/00 , A61H1/02
CPC分类号： A61H1/024 , A61H3/00 , A61H23/00 , A61H2201/018 , A61H2201/1215 , A61H2201/163 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/5002 , A61H2201/5061 , A61H2201/5069
摘要：　立ち上がり動作の補助に好適な制御ルールを備えた脚支援装置を提供する。脚支援装置は、大腿リンク、下腿リンク、回転ジョイント、コントローラを備えている。大腿リンクはユーザの大腿に装着され、下腿リンクはユーザの下腿に装着される。回転ジョイントは、下腿リンクを大腿リンクに回転可能に連結する。また回転ジョイントは、下腿リンクを回転させるアクチュエータを備えている。コントローラは、下腿リンクの回転角を目標角に一致させるようにアクチュエータを制御する。コントローラは、アクチュエータに出力する指令トルクの大きさを制限するトルクリミッタを備えている。コントローラは、目標角をユーザの立位姿勢に対応する立位角に設定するとともに、ユーザの腰高さが高くなるにつれてトルクリミッタの上限値を増加させる。
摘要翻译：腿部支撑装置具有适于辅助起重作用的控制规则。脚支撑装置设置有大腿连杆，小腿连杆，旋转关节和控制器。大腿连接件连接到使用者的大腿部，小腿连接件连接到使用者的小腿部。旋转接头将小腿连杆可旋转地连接到大腿连杆。旋转接头设置有用于旋转小腿连杆的致动器。控制器控制致动器，使得小腿连杆的旋转角度与目标角度一致。该控制器具有用于限制输出到致动器的指令转矩的大小的转矩限制器。控制器将目标角度设定为与使用者的站立位置对应的站立角度，并且随着使用者的腰部高度的增加，增大扭矩限制器的上限值。

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