动作辅助装置

文档序号:1026481 发布日期:2020-10-27 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 动作辅助装置 (Action assisting device ) 是由 小西真 松本圣矢 松本几代 幅崎昌平 岩井雄哉 森川史崇 宫地遼 于 2019-03-04 设计创作,主要内容包括:动作辅助装置(1)具有:第1穿戴部件(10),其穿戴于躯干;第2、第3穿戴部件(20、30),它们分别穿戴于双腿;以及动力产生机构(40),其一端与第1穿戴部件(10)连接,且另一端与第2、第3穿戴部件(20、30)连接,在一端与另一端之间产生拉伸力,动力产生机构(40)具有:绳状的第1动力传递部件(410),其与第2、第3穿戴部件(20、30)连接;第1滑动机构(421),其配置于第1穿戴部件(10)与第2、第3穿戴部件(20、30)之间的位置处,绕挂有第3部分(413);以及致动器(430),其在第1动力传递部件(410)的至少一端与第2穿戴部件(20)和第3穿戴部件(30)之间产生拉伸力。(The action assisting device (1) comprises: a 1 st wearing member (10) worn on the trunk; 2 nd and 3 rd wearing parts (20, 30) respectively worn on both legs; and a power generation mechanism (40) having one end connected to the 1 st wearing member (10) and the other end connected to the 2 nd and 3 rd wearing members (20, 30), and generating a tensile force between the one end and the other end, the power generation mechanism (40) comprising: a rope-shaped 1 st power transmission member (410) connected to the 2 nd and 3 rd wearing members (20, 30); a 1 st slide mechanism (421) which is arranged between the 1 st wearing part (10) and the 2 nd and 3 rd wearing parts (20, 30) and around which a 3 rd part (413) is wound; and an actuator (430) that generates a tensile force between at least one end of the 1 st power transmission member (410) and the 2 nd wearing member (20) and the 3 rd wearing member (30).)

动作辅助装置

技术领域

本发明涉及通过减轻穿戴者的动作所需的力来辅助动作的动作辅助装置。

背景技术

在专利文献1中,公开了如下的步行运动辅助器械:将线的两端分别与穿戴者的左右腿连接,通过使电机向一方旋转来拉拽与左右腿的一方连接的线并且送出另一方,进而通过使电机向另一方旋转来送出与左右腿的一方连接的线并且拉拽另一方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-202580号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是,在现有技术中,在正拉拽线的两端中的一方时送出另一方,存在难以同时有效地辅助穿戴者身体的多个部位的问题。

此外,如果要使用现有技术同时有效地辅助穿戴者身体的多个部位,则需要多个电机,存在导致装置的重量增加或制造成本增加的问题。

因此,本发明提供一种能够以简单的结构同时辅助穿戴者身体的多个部位的动作辅助装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的动作辅助装置具有:第1穿戴部件,其穿戴于人的身体的第1部位;第2穿戴部件和第3穿戴部件,它们分别穿戴于所述身体的、隔着关节位于与所述第1部位相反的一侧的第2部位和第3部位;以及动力产生机构,其一端与所述第1穿戴部件连接,且另一端与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件连接,在所述一端与所述另一端之间产生拉伸力,所述动力产生机构具有:绳状的第1动力传递部件,其与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件连接;第1滑动机构,其配置于所述第1穿戴部件与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间的位置处,绕挂有所述第1动力传递部件中的第1部分与第2部分之间的第3部分,该第1部分与所述第2穿戴部件连接,该第2部分与所述第3穿戴部件连接;以及致动器,其在(i)所述第1滑动机构与所述第1穿戴部件之间、或(ii)所述第1动力传递部件的至少一端与所述第1穿戴部件之间、或(iii)所述第1动力传递部件的至少一端与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间产生所述拉伸力。

发明效果

本发明的动作辅助装置能够以简单的结构同时辅助穿戴者身体的多个部位。

附图说明

图1是从后方观察到的穿戴者所穿戴的动作辅助装置的立体图。

图2是用于说明动力产生机构的具体结构的示意图。

图3是用于说明引导机构的详细结构的示意图。

图4是用于说明实施方式1的动作辅助装置的动作的图。

图5是从后方观察到的实施方式2的动作辅助装置的图。

图6是从后方观察到的实施方式3的动作辅助装置的图。

图7是从后方观察到的实施方式4的动作辅助装置的图。

具体实施方式

为了实现上述动作辅助装置,本发明一个方式的动作辅助装置具有:第1穿戴部件,其穿戴于人的身体的第1部位;第2穿戴部件和第3穿戴部件,它们分别穿戴于所述身体的、隔着关节位于与所述第1部位相反的一侧的第2部位和第3部位;以及动力产生机构,其一端与所述第1穿戴部件连接,且另一端与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件连接,在所述一端与所述另一端之间产生拉伸力,所述动力产生机构具有:绳状的第1动力传递部件,其与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件连接;第1滑动机构,其配置于所述第1穿戴部件与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间的位置处,绕挂有所述第1动力传递部件中的第1部分与第2部分之间的第3部分,该第1部分与所述第2穿戴部件连接,该第2部分与所述第3穿戴部件连接;以及致动器,其在(i)所述第1滑动机构与所述第1穿戴部件之间、或(ii)所述第1动力传递部件的至少一端与所述第1穿戴部件之间、或(iii)所述第1动力传递部件的至少一端与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间产生所述拉伸力。

由此,动力产生机构的第1动力传递部件的第1部分与第2部分之间的第3部分绕挂于第1滑动机构,该第1部分与第2穿戴部件连接,该第2部分与第3穿戴部件连接。因此,在动力产生机构中,当由致动器产生拉伸力并对第2穿戴部件和第3穿戴部件中的一方分配了较大的拉伸力时,第1滑动机构向被较小地分配了第1动力传递部件的长度方向上的拉伸力的一方移动。由此,动力产生机构能够对第2穿戴部件和第3穿戴部件均等地分配该拉伸力。因此,能够减少对第1穿戴部件作用偏向第2穿戴部件和第3穿戴部件中的一方的力这一情况,能够有效地同时辅助穿戴者身体的多个部位。此外,能够通过一个致动器同时辅助穿戴者身体的多个部位,所以能够降低装置的重量和制造成本。

此外,也可以是,所述动力产生机构还具有:第2滑动机构,其设置于所述第2穿戴部件,绕挂有所述第1动力传递部件的所述第1部分;以及第3滑动机构,其设置于所述第3穿戴部件,绕挂有所述第1动力传递部件的所述第2部分,所述致动器固定于所述第1穿戴部件和所述第1动力传递部件的所述至少一端,通过牵拉所述第1动力传递部件的所述至少一端,在所述第1动力传递部件的至少一端与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间产生所述拉伸力。

由此,能够使第2滑动机构和第3滑动机构作为动滑轮发挥作用,因此,能够使对穿戴者身体的多个部位的辅助工作率有效地均等化。

此外,也可以是,所述动力产生机构还具有绳状的第2动力传递部件,该绳状的第2动力传递部件的一端固定于所述第1滑动机构,且另一端固定于所述致动器,所述第1动力传递部件的一端固定于所述第2穿戴部件,且另一端固定于所述第3穿戴部件,所述致动器设置于所述第1穿戴部件,通过牵拉所述第2动力传递部件的另一端,在所述第1滑动机构与所述第1穿戴部件之间产生所述拉伸力。

此外,也可以是,所述动力产生机构还具有引导机构,该引导机构配置于所述致动器与所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件之间,且具有贯通孔,所述第1动力传递部件贯穿于该贯通孔。

由此,第1动力传递部件贯穿引导机构的贯通孔,因此,配置于由贯通孔形成的规定的线上。因此,能够使由致动器产生的拉伸力高效地作用于第1动力传递部件。

此外,也可以是,所述引导机构具有:支承部,其支承所述身体的脊背侧;以及突出部,其从所述支承部起向所述脊背侧突出,所述贯通孔沿上下方向贯穿所述突出部。

由此,第1动力传递部件所贯穿的贯通孔设置于突出部,该突出部从支承人的脊背的支承部起向脊背侧突出,因此,在对第1动力传递部件施加了拉伸力的情况下,有效地施加向脊背挺起的方向的力。因此,能够有效地辅助人从下蹲的状态站起时的使腰伸展的动作所需的力。由此,例如,能够有效地辅助人在以前倾姿势拿着货物等的状态下站起的动作中的、使腰伸展的动作所需的力。

此外,也可以是,在所述上下方向上排列配置有多个所述突出部,多个所述突出部分别具有所述贯通孔,所述第1动力传递部件贯穿多个所述贯通孔。

由此,由于第1动力传递部件贯穿多个突出部,因此,在对第1动力传递部件施加了拉伸力的情况下,能够对脊背作用使得多个突出部呈直线状地排列的力。也就是说,能够有效地辅助人从成为前倾姿势而使脊背弯曲的姿势起成为脊背笔直的姿势的动作所需的力。

此外,也可以是,在所述上下方向上排列配置有多个所述支承部,多个所述突出部分别设置于多个所述支承部。

因此,引导机构能够容易地沿着人的脊背的形状发生变形。因此,能够有效地辅助人为了使脊背笔直所需的力。

此外,也可以是,所述第1穿戴部件穿戴于作为所述第1部位的所述身体的躯干,所述第2穿戴部件和所述第3穿戴部件分别穿戴于作为所述第2部位的右腿和作为所述第3部位的左腿,所述动力产生机构配置于所述身体的脊背侧。

此外,也可以是,所述第1滑动机构配置于所述身体的腰部,所述致动器配置于所述第1滑动机构的上方。

以下,参照附图,具体地说明本发明一个方式的动作辅助装置1。

另外,以下说明的实施方式均示出本发明的一个具体例。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置和连接方式等仅是一例,不旨在限定本发明。此外,针对以下的实施方式的结构要素中的、表示最上位概念的独立权利要求所未记载的结构要素,作为任意的结构要素进行说明。

(实施方式1)

使用图1~图4对实施方式1的动作辅助装置进行说明。

[1-1.结构]

在本实施方式中,设在穿戴者穿戴了动作辅助装置的状态下,穿戴者的左右方向为X轴方向、穿戴者的前后方向为Y轴方向、穿戴者的上下方向为Z轴方向。此外,设穿戴者的左侧为X轴方向负侧、穿戴者的右侧为X轴方向正侧。此外,设穿戴者的前侧为Y轴方向正侧、穿戴者的后侧为Y轴方向负侧。此外,设穿戴者的上侧为Z轴方向正侧、穿戴者的下侧为Z轴方向负侧。另外,在各附图中,将分别表示X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的箭头所表示的方向设为各个方向上的正侧、与箭头相反的一侧的方向为各个方向上的负侧。此外,在其他实施方式中,上述方向的定义也同样如此。

图1是从后方观察到的穿戴者所穿戴的动作辅助装置的外观图。

如图1所示,动作辅助装置1具有第1穿戴部件10、第2穿戴部件20、第3穿戴部件30和动力产生机构40。

第1穿戴部件10是穿戴于人身体的第1部位的部件。具体而言,第1穿戴部件10穿戴于人身体的躯干。第1穿戴部件10例如具有:肩带11,其穿戴于人身体的两肩;以及腰带12,其穿戴于躯干的腰。肩带11和腰带12是带状的部件,例如,由合成纤维、天然纤维、金属纤维、皮革(包含人造皮革)、硅酮等构成。

第2穿戴部件20和第3穿戴部件30分别是穿戴于人身体的、隔着关节位于与第1部位相反的一侧的第2部位和第3部位的部件。具体而言,第2穿戴部件20和第3穿戴部件30分别穿戴于人身体的右腿和左腿。第2穿戴部件20具有:腿带21,其穿戴于右腿;以及延长带22,其固定于腿带21,从腿带21起向上方延伸。第3穿戴部件30具有:腿带31,其穿戴于左腿;以及延长带32,其固定于腿带31,从腿带31起向上方延伸。右腿和左腿例如隔着髋关节等关节位于与躯干相反的一侧。腿带21、31穿戴于膝关节下侧的位置、例如小腿部。另外,腿带21、31可以不穿戴于小腿部,也可以穿戴于大腿部。腿带21和延长带32是带状的部件,例如,由合成纤维、天然纤维、金属纤维、皮革(包含人造皮革)、硅酮等构成。

动力产生机构40的Z轴方向上的一端与第1穿戴部件10连接,且另一端与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30连接,在一端与另一端之间产生拉伸力。具体而言,动力产生机构40配置于人身体的脊背侧,一端侧的部分固定于第1穿戴部件10的肩带11和腰带12,另一端侧的部分固定于第2穿戴部件20的延长带22的上端和第3穿戴部件30的延长带32的上端。由此,例如,在穿戴者从使腰弯曲的姿势起向使腰伸展的姿势进行动作的情况下,动力产生机构40通过产生拉伸力,能够向使腰伸展的方向施加力。因此,动力产生机构40能够产生用于辅助使腰伸展的动作的力。

使用图2对动力产生机构40的具体结构进行说明。

图2是用于说明动力产生机构的具体结构的示意图。另外,图2是用于说明图1的动作辅助装置1中的动力产生机构的具体结构的图,不一定严格地描绘。

如图2所示,动力产生机构40具有第1动力传递部件410、第1滑动机构421、第2滑动机构422、第3滑动机构423、致动器430和引导机构440、450。

第1动力传递部件410是绳状的部件。第1动力传递部件410例如是线、带、链条等部件。第1动力传递部件410与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30连接。第1动力传递部件410遍及动力产生机构40的一端至另一端地配置。由此,第1动力传递部件410能够遍及动力产生机构40在Z轴方向上的的一端到另一端地传递由动力产生机构40产生的拉伸力。

第1滑动机构421配置于第1穿戴部件10与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间的位置处,绕挂有第1动力传递部件410的第3部分413。第3部分413是第1动力传递部件410中的第1部分411与第2部分412之间的部分,该第1部分411与第2穿戴部件20连接,该第2部分412与第3穿戴部件30连接。具体而言,第1滑动机构421配置于引导机构450、即人身体的腰部,该引导机构450固定于第1穿戴部件10的腰带12上。第1滑动机构421例如是以规定的旋转轴旋转的滑轮。第1滑动机构421的规定的旋转轴例如是在动作辅助装置1穿戴于站立状态的穿戴者的状态下沿着Y轴方向的旋转轴。在第1滑动机构421的侧面的上侧绕挂有第1动力传递部件410的第3部分413。另外,绕挂不限于将滑轮的侧面卷绕1圈以上的情况,还包含仅卷绕滑轮侧面的一部分的情况。

此外,也可以是,第1滑动机构421的旋转轴能够在引导机构450的内部空间452中沿上下方向滑动,被弹簧424向上侧施力。

第2滑动机构422设置于第2穿戴部件20,绕挂有第1动力传递部件410的第1部分411。第1部分411是第1动力传递部件410的一端414与第3部分413之间的部分。具体而言,第2滑动机构422配置于第2穿戴部件20的延长带22的上端。第2滑动机构422例如是以规定的旋转轴旋转的滑轮。与上述同样,第2滑动机构422的规定的旋转轴例如是在动作辅助装置1穿戴于站立状态的穿戴者的状态下沿着Y轴方向的旋转轴。在第2滑动机构422的侧面的下侧绕挂有第1动力传递部件410的第1部分411。第2滑动机构422与延长带22连接,使得第2滑动机构422的规定的旋转轴在延长带22的上端的规定位置处不移动。也就是说,第2滑动机构422的规定的旋转轴在延长带22的上端的规定位置处被固定。

第3滑动机构423设置于第3穿戴部件30,绕挂有第1动力传递部件410的第2部分412。第2部分412是第1动力传递部件410的另一端415与第3部分413之间的部分。具体而言,第3滑动机构423配置于第3穿戴部件30的延长带32的上端。第3滑动机构423例如是以规定的旋转轴旋转的滑轮。与上述同样,第3滑动机构423的规定的旋转轴例如是在动作辅助装置1穿戴于站立状态的穿戴者的状态下沿着Y轴方向的旋转轴。在第3滑动机构423的侧面的下侧绕挂有第1动力传递部件410的第2部分412。第3滑动机构423与延长带32连接,使得第3滑动机构423的规定的旋转轴在延长带32的上端的规定位置处不移动。也就是说,第3滑动机构423的规定的旋转轴在延长带32的上端的规定位置处被固定。

另外,第1滑动机构421、第2滑动机构422和第3滑动机构423是容许与第1动力传递部件410接触的位置、即第1动力传递部件410的长度方向上的位置变化到不同位置的机构。也就是说,第1动力传递部件410能够相对于各滑动机构421~423在第1动力传递部件410的长度方向上移动、即滑动。各滑动机构421~423例如为滑轮,但是,也可以不像滑轮那样具有以规定的旋转轴旋转的机构,只要将第1动力传递部件410设置成能够在长度方向上滑动,则也可以采用其他机构。此外,在第1动力传递部件410由链条构成的情况下,各滑动机构421~423也可以由与链条对应的形状的链轮构成。

致动器430固定于第1动力传递部件410的两端(即一端414和另一端415)和第1穿戴部件10,通过牵拉第1动力传递部件410的两端来产生拉伸力。另外,不限于第1动力传递部件410的两端,致动器430也可以在一端414或另一端415与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间产生拉伸力。

具体而言,致动器430具有:电机431;滑轮433,其通过电机431的旋转而旋转;以及滑轮432,其通过滑轮433的旋转而旋转。在滑轮432上固定有第1动力传递部件410的一端414,在滑轮432上固定有第1动力传递部件410的另一端415。电机431与滑轮433通过未图示的齿轮相互啮合,当电机431旋转时,电机431的旋转传递到滑轮433,从而滑轮433旋转。同样,滑轮433与滑轮432通过未图示的齿轮相互啮合,当滑轮433旋转时,滑轮433的旋转传递到滑轮432,滑轮432旋转。也就是说,电机431旋转,由此滑轮432、433在卷取第1动力传递部件410的方向上旋转或在送出第1动力传递部件410的方向上旋转。如果电机431在第1旋转方向上旋转,则滑轮432、433在卷取第1动力传递部件410的两端的方向上旋转。由此,致动器430通过卷取第1动力传递部件410,使第1动力传递部件410产生拉伸力。如果电机431在与第1旋转方向相反的第2旋转方向上旋转,则滑轮432、433在送出第1动力传递部件410的方向上旋转。另外,电机431也可以不被驱动成在第2旋转方向上旋转,还可以在第1动力传递部件410被牵拉时对应于被牵拉的力而在第2旋转方向上旋转。

引导机构440、450配置于致动器430与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间,并具有供第1动力传递部件410贯穿的贯通孔443、451。由此,即使在第1动力传递部件410在长度方向上移动的情况下,引导机构440、450也能够将其引导成在规定的路径上(规定的线上)通过。在上下方向上排列配置有多个引导机构440。多个引导机构440配置成从致动器430的下端起以贯通孔443沿着上下方向的姿势在上下方向上排列。引导机构450配置于多个引导机构440中的、配置于最下方的引导机构440的下侧。引导机构450以重叠的状态配置在腰带12的后侧。多个引导机构440与引导机构450相互连接。多个引导机构440与引导机构450例如通过具有挠性、即容易弹性变形的部件连接。引导机构440、450例如由树脂、金属等构成。

使用图3对引导机构440的详细结构进行说明。

图3是用于说明引导机构的详细结构的示意图。图3的(a)是从后侧观察多个引导机构440之一时的平面图,图3的(b)是用与XY平面平行的平面剖切图3的(a)中的平面图的情况下的IIIb-IIIb剖视图。另外,多个引导机构440为越是配置于上方的引导机构440越小的大小,尺寸分别相互不同,但形状相同,因此,以一个引导机构440为例进行说明。

如图3所示,引导机构440具有支承部441和突出部442。

支承部441是支承穿戴者身体的脊背侧的板状的部位。支承部441沿着穿戴者身体的脊背形状弯曲。也就是说,支承部441形成为朝后侧凸的曲面。也可以说支承部441相对于X轴方向弯曲成向Y轴方向正侧凸出。

突出部442是从支承部441向脊背(Y轴方向正)侧突出的部位。具体而言,突出部442是从支承部441的X轴方向上的两端起向Y轴方向正侧突出的两个部位。

此外,在突出部442上形成有贯通孔443。具体而言,贯通孔443形成于两个突出部442各自的突出的末端,沿上下方向贯穿突出部442。突出部442设置于在上下方向上排列的多个引导机构440的每一个,因此,多个引导机构440具有多个突出部442,该多个突出部442配置成在上下方向上排列。

此外,在多个引导机构440具有的多个突出部442上分别形成有多个贯通孔443。多个贯通孔443以被第1动力传递部件410贯穿的方式,在从第1动力传递部件410所贯穿的方向观察时重叠配置。因此,第1动力传递部件410成为能够容易地贯穿多个贯通孔443的结构。第1动力传递部件410贯穿贯通孔443,而该贯通孔443分别设置于多个引导机构440的X轴方向上的两端的多个突出部442,因此,第1动力传递部件410配置于多个引导机构440的X轴方向正侧的端部和X轴方向负侧的端部。

返回图2,对引导机构450的详细情况进行说明。

引导机构450在X轴方向的两端分别具有贯通孔451。配置于X轴方向负侧的贯通孔451沿上下方向与多个引导机构440的X轴方向负侧的多个贯通孔443重叠配置,被第1动力传递部件410贯穿,该第1动力传递部件410贯穿多个引导机构440的X轴方向负侧的多个贯通孔443。同样,配置于X轴方向正侧的贯通孔451沿上下方向与多个引导机构440的X轴方向正侧的多个贯通孔443重叠配置,被第1动力传递部件410贯穿,该第1动力传递部件410贯穿多个引导机构440的X轴方向正侧的多个贯通孔443。

此外,引导机构450收纳第1滑动机构421和弹簧424。引导机构450具有内部空间452,该内部空间452收纳第1滑动机构421和弹簧424。另外,也可以不设置弹簧424。内部空间452配置于两个贯通孔451之间。

根据这样的结构,第1动力传递部件410的一端414固定于致动器430的滑轮432,从一端414到第1部分411之间的部分贯穿多个引导机构440、450的X轴方向正侧的贯通孔443、451,该第1部分411被绕挂于第2滑动机构422。此外,第1动力传递部件410的比第1部分411靠另一端415侧的部分延伸至第1滑动机构421,在第3部分413处绕挂于第1滑动机构421。第1动力传递部件410的比第3部分413靠另一端415侧的部分延伸至第3滑动机构423,在第2部分412处绕挂于第3滑动机构423。第1动力传递部件410的比第2部分412靠另一端415侧的部分贯穿多个引导机构440、450的X轴方向负侧的贯通孔443、451,另一端415固定于致动器430的滑轮433。

[1-2.动作]

接着,对动作辅助装置1的动作进行说明。

图4是用于说明实施方式1的动作辅助装置的动作的图。

在图4中,对穿戴者进行弯腰抬起货物500的动作时的、动作辅助装置1的动作进行说明。

如图4的(a)所示,在穿戴者向前弯腰拿着货物500的情况下,穿戴者的腰部弯曲,因此,动力产生机构40的引导机构450与第2滑动机构422和第3滑动机构423之间的间隔扩大而成为间隔d1。也就是说,由致动器430送出的第1动力传递部件410的长度成为第1长度。

接着,如图4的(b)和(c)所示,穿戴者使腰部伸展以从向前弯腰的状态过渡到站立的状态。这时,动作辅助装置1的致动器430卷起第1动力传递部件410,以使动力产生机构40的引导机构450与第2滑动机构422和第3滑动机构423之间的间隔从间隔d1变成间隔d2,并从间隔d2变成间隔d3。由此,由致动器430送出的第1动力传递部件410的长度从第1长度成为比第1长度短的第2长度,接着成为比第2长度短的第3长度。通过进行这样的卷起,动作辅助装置1辅助使穿戴者的腰部伸展的动作。另外,间隔d1大于间隔d2,间隔d2大于间隔d3。

这样,通过由致动器430卷起第1动力传递部件410,如图2的空心箭头所示,朝第1滑动机构421与第2滑动机构422和第3滑动机构423之间的距离变短的方向,对第1穿戴部件10、第2穿戴部件20和第3穿戴部件30施加拉伸力。由此,能够有效地辅助穿戴者抬起货物500的动作。

致动器430也可以在未图示的开关接通时,卷起第1动力传递部件410而辅助使穿戴者的腰部伸展的动作。在该情况下,对于致动器430,在动力产生机构40的引导机构450与第2滑动机构422和第3滑动机构423之间的间隔小于间隔d3的情况下,动作辅助装置1的致动器430也可以控制成不进行卷起。例如,也可以在致动器430中设置有编码器,在由致动器430送出的第1动力传递部件410的长度成为了对应于上述间隔小于间隔d3的长度的情况下,控制成不使致动器430进行动作。

此外,致动器430也可以不是利用如上所述的开关进行动作的结构。例如,也可以在致动器430中设置有编码器,根据该编码器的检测结果,在由致动器430送出第1动力传递部件410的长度成为规定量以上的情况下,将致动器430控制成进行卷起第1动力传递部件410的动作。此外,也可以根据陀螺仪传感器或加速度传感器等的值进行动作。

此外,致动器430也可以始终施加使第1动力传递部件410不松动的程度的力。

[1-3.效果等]

根据本实施方式的动作辅助装置1,具有第1穿戴部件10、第2穿戴部件20、第3穿戴部件30和动力产生机构40。第1穿戴部件10是穿戴于人身体的躯干的部件。第2穿戴部件20和第3穿戴部件30分别是穿戴于人的右腿和左腿的部件。动力产生机构40是如下机构:一端与第1穿戴部件10连接,且另一端与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30连接,在一端与另一端之间产生拉伸力。动力产生机构40具有第1动力传递部件410、第1滑动机构421和致动器430。第1动力传递部件410是与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30连接的绳状的部件。第1滑动机构421配置于第1穿戴部件10与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间的位置处,绕挂有第1动力传递部件410中的第1部分411与第2部分412之间的第3部分413,该第1部分411与第2穿戴部件20连接,该第2部分412与第3穿戴部件30连接。致动器430与第1动力传递部件410的两端和第1穿戴部件10连接,在第1动力传递部件410的两端与第1穿戴部件10之间产生拉伸力。

由此,动力产生机构40的第1动力传递部件410的第1部分411与第2部分412之间的第3部分413绕挂于第1滑动机构421,该第1部分411与第2穿戴部件20连接,该第2部分412与第3穿戴部件30连接。例如,穿戴者在拿着货物500的状态下进行了向右侧或左侧扭腰的动作时,第1动力传递部件410被较长地送出至第2穿戴部件20和第3穿戴部件30中的一方。因此,对第2穿戴部件20和第3穿戴部件30中的一方分配了较大的拉伸力。这样,在动力产生机构40中,当由致动器430产生拉伸力并对第2穿戴部件20和第3穿戴部件30中的一方分配了较大的拉伸力时,第1滑动机构421向被分配了较小的第1动力传递部件410的长度方向上的拉伸力的一方移动。由此,动力产生机构40能够对第2穿戴部件20和第3穿戴部件30均等地分配该拉伸力。因此,能够减少在与第1穿戴部件10之间作用偏向第2穿戴部件20和第3穿戴部件30中的一方的力的情况,能够有效地同时辅助穿戴者身体的多个部位。此外,能够通过一个致动器430同时辅助穿戴者的多个部位,所以能够降低装置的重量和制造成本。

此外,在本实施方式的动作辅助装置1中,动力产生机构40还具有第2滑动机构422和第3滑动机构423。第2滑动机构422设置于第2穿戴部件20,绕挂有第1动力传递部件410的第1部分411。第3滑动机构423设置于第3穿戴部件30,绕挂有第1动力传递部件410的第2部分412。致动器430固定于第1穿戴部件10与第1动力传递部件410的两端(即,一端414和另一端415),通过牵拉第1动力传递部件410的两端来产生拉伸力。

由此,能够使第2滑动机构422和第3滑动机构423作为动滑轮发挥作用,因此,能够使对穿戴者身体的多个部位的辅助工作率有效地均等化。

此外,在本实施方式的动作辅助装置1中,动力产生机构40还具有引导机构440、450。引导机构440、450配置于致动器430与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间,并具有供第1动力传递部件贯穿的贯通孔443、451。

由此,第1动力传递部件410由于贯穿引导机构440、450的贯通孔443、451,所以配置于由贯通孔443、451形成的规定的线上。因此,能够使由致动器430产生的拉伸力高效地作用于第1动力传递部件410。

此外,在本实施方式的动作辅助装置1中,引导机构440具有支承部441和突出部442。支承部441是支承身体的脊背侧的部位。突出部442是从支承部441起向脊背侧突出的部位。贯通孔443沿上下方向贯穿突出部442。

由此,第1动力传递部件410所贯穿的贯通孔443设置于突出部442,该突出部442从支承人的脊背的支承部441起向脊背侧突出,因此,在对第1动力传递部件410施加了拉伸力的情况下,能够有效地施加向脊背挺起的方向的力。因此,能够有效地辅助人从下蹲的状态站起时的使腰伸展的动作所需的力。由此,例如,能够有效地辅助人在以前倾姿势拿着货物等的状态下站起的动作中的、使腰伸展的动作所需的力。

此外,在本实施方式的动作辅助装置1中,在上下方向上排列配置有多个突出部442。多个突出部442分别具有贯通孔443。第1动力传递部件410贯穿多个贯通孔443。

由此,第1动力传递部件410贯穿了多个突出部442,因此,在对第1动力传递部件410施加了拉伸力的情况下,能够对脊背作用使得多个突出部442呈直线状地排列的力。也就是说,能够有效地辅助人从成为前倾姿势而使脊背弯曲的姿势起成为脊背笔直的姿势的动作所需的力。

此外,在本实施方式的动作辅助装置1中,在上下方向上排列配置有多个支承部441。多个突出部442分别设置于多个支承部441。因此,引导机构440能够容易地沿着人的脊背的形状发生变形。因此,能够有效地辅助人为了使脊背笔直所需的力。

(实施方式2)

使用图5对实施方式2的动作辅助装置进行说明。

[2-1.结构]

图5是从后方观察到的实施方式2的动作辅助装置的图。

如图5所示,实施方式2的动作辅助装置1A具有第1穿戴部件10A、第2穿戴部件20、第3穿戴部件30和动力产生机构40A。

第1穿戴部件10A与实施方式1的第1穿戴部件10A相比,不同点在于不具有腰带12。另外,第1穿戴部件10A也可以是与实施方式1的第1穿戴部件10相同的结构。

第2穿戴部件20和第3穿戴部件30是与实施方式1的第2穿戴部件20和第3穿戴部件30相同的结构。因此省略详细的说明。

动力产生机构40A具有第1动力传递部件410A、第2动力传递部件414A、第1滑动机构421A和致动器430A。

第1动力传递部件410A的作为一端的第1部分411A固定于第2穿戴部件20,并且作为另一端的第2部分412A固定于第3穿戴部件30。具体而言,第1部分411A固定在第2穿戴部件20的延长带22的上端的位置处,第2部分412A固定在第3穿戴部件30的延长带32的上端的位置处。而且,第1动力传递部件410A在作为第1部分411A与第2部分412A之间的部分的第3部分413A处被绕挂于第1滑动机构421A。第1动力传递部件410A是绳状的部件,例如是线、带、链条等部件。

第2动力传递部件414A是绳状的部件。第2动力传递部件414A例如是线、带、链条等部件。第2动力传递部件414A的一端415A固定于第1滑动机构421A,且另一端416A固定于致动器430。具体而言,第2动力传递部件414A固定于第1滑动机构421A的旋转轴。第2动力传递部件414A通过被致动器430施加拉伸力,向上方提拉第1滑动机构421A。

第1滑动机构421A与实施方式1的第1滑动机构421相比,未配置于第1穿戴部件10A的方面不同,而其他结构相同。因此省略详细的说明。

致动器430A固定于第2动力传递部件414A的另一端416A和第1穿戴部件10A,通过牵拉第2动力传递部件414A的另一端416A而在第1滑动机构421A与第1穿戴部件10A之间产生拉伸力。具体而言,致动器430A具有电机431A、和通过电机431A的旋转而旋转的滑轮432A。在滑轮432A上固定有第2动力传递部件414A的另一端416A。电机431A与滑轮432A通过未图示的齿轮相互啮合,当电机431A旋转时,电机431A的旋转传递到滑轮432A,从而滑轮432A旋转。也就是说,通过使电机431A旋转,滑轮432A在卷取第2动力传递部件414A的方向上旋转或在送出第2动力传递部件414A的方向上旋转。如果电机431A在第1旋转方向上旋转,则滑轮432A在卷取第2动力传递部件414A的方向上旋转。由此,致动器430通过卷取第2动力传递部件414A,使第2动力传递部件414A产生拉伸力。如果电机431A在与第1旋转方向相反的第2旋转方向上旋转,则滑轮432A在送出第2动力传递部件414A的方向上旋转。另外,电机431A可以不被驱动成在第2旋转方向上旋转,还可以在第1动力传递部件410被牵拉时对应于被牵拉的力而在第2旋转方向上旋转。

[2-2.动作]

与实施方式1的动作辅助装置1同样,在穿戴者向前弯腰拿着货物500的情况下,穿戴者的腰部弯曲,因此,由致动器430A送出的第2动力传递部件414A的长度成为第1长度。然后,穿戴者使腰部伸展以从向前弯腰的状态过渡到站立的状态。这时,由致动器430A送出的第2动力传递部件414A的长度从第1长度变成比第1长度短的第2长度,接着成为比第2长度短的第3长度。通过进行这样的卷起,动作辅助装置1A辅助使穿戴者的腰部伸展的动作。

这样,通过由致动器430A卷起第2动力传递部件414A,如图5的空心箭头所示,朝第1滑动机构421A与致动器430A之间的距离变短的方向对第1穿戴部件10、第2穿戴部件20和第3穿戴部件30施加拉伸力。由此,能够辅助穿戴者抬起货物500的动作。

(实施方式3)

使用图6对实施方式3的动作辅助装置进行说明。

[3-1.结构]

图6是从后方观察到的实施方式3的动作辅助装置的图。

如图6所示,实施方式3的动作辅助装置1B具有第1穿戴部件10A、第2穿戴部件20、第3穿戴部件30和动力产生机构40B。

第1穿戴部件10A是与实施方式2的第1穿戴部件相同的结构。因此省略详细的说明。

第2穿戴部件20和第3穿戴部件30是与实施方式1的第2穿戴部件20和第3穿戴部件30相同的结构。因此省略详细的说明。

动力产生机构40B具有第1动力传递部件410B、第1滑动机构421B和致动器430B。

第1动力传递部件410B是绳状的部件。第1动力传递部件410B例如是线、带、链条等部件。第1动力传递部件410B的作为一端的第1部分411B固定于第2穿戴部件20上的致动器430B,并且作为另一端的第2部分412B固定于第3穿戴部件30。而且,第1动力传递部件410B在作为第1部分411B与第2部分412B之间的部分的第3部分413B处被绕挂于第1滑动机构421B。

致动器430B固定于第1动力传递部件410B的第1部分411B和第2穿戴部件20,通过牵拉第1动力传递部件410B的第1部分411B来产生拉伸力。具体而言,致动器430B是电机,通过使电机旋转,卷取或送出第1动力传递部件410B。也就是说,致动器430B通过卷取第1动力传递部件410B,使第1动力传递部件410B产生拉伸力。另外,电机可以不被驱动成在送出第1动力传递部件410B的旋转方向上旋转,还可以在第1动力传递部件410B被牵拉时对应于被牵拉的力而在送出的旋转方向上旋转。

[3-2.动作]

与实施方式2的动作辅助装置1A同样,在穿戴者向前弯腰拿着货物500的情况下,穿戴者的腰部弯曲,因此,由致动器430B送出的第1动力传递部件410B的长度成为第1长度。然后,穿戴者使腰部伸展以从向前弯腰的状态过渡到站立的状态。这时,由致动器430B送出的第1动力传递部件410B的长度从第1长度成为比第1长度短的第2长度,接着成为比第2长度短的第3长度。通过进行这样的卷起,动作辅助装置1B辅助使穿戴者的腰部伸展的动作。

这样,通过由致动器430B卷起第1动力传递部件410B,如图6的空心箭头所示,朝第1滑动机构421B与第2穿戴部件20和第3穿戴部件30之间的距离变短的方向,对第1穿戴部件10A、第2穿戴部件20和第3穿戴部件30施加拉伸力。由此,能够辅助穿戴者抬起货物500的动作。

(实施方式4)

使用图7对实施方式4的动作辅助装置进行说明。

[4-1.结构]

图7是从后方观察到的实施方式4的动作辅助装置的图。

实施方式4的动作辅助装置1C与实施方式1的动作辅助装置1相比,第1动力传递部件410C和致动器430C的结构不同。此外,不具有多个引导机构440的方面不同。具体而言,第1动力传递部件410C是环状的结构。在第1动力传递部件410C中,第1部分411C绕挂于第2滑动机构422,第2部分412C绕挂于第3滑动机构423,第1部分411C与第2部分412C之间的第3部分413C绕挂于第1滑动机构421。

致动器430C具有滑轮431C,该滑轮431C通过电机而在第1旋转方向、以及与第1旋转方向相反的一侧的第2旋转方向上旋转。第1旋转方向是图7中的用实线箭头表示的旋转方向,第2旋转方向是图7中的用虚线箭头表示的旋转方向。在滑轮431C上绕挂有环状的第1动力传递部件410C的第4部分414C。另外,第4部分414C是第1动力传递部件410C的、处于第1部分411C与第2部分412C之间且与第3部分413C相反的一侧的部分。

[4-2.动作]

在如上所述的结构的动作辅助装置1C中,当使致动器430C的滑轮431C在第1旋转方向上旋转时,固定于第3穿戴部件30的第3滑动机构423被拉向上方,因此,能够辅助穿戴者的左腿向后侧踢出的方向、即通过髋关节使左腿伸展的方向上的动作。同时,对固定于第2穿戴部件20的第2滑动机构422送出了第1动力传递部件410C,因此,穿戴者能够容易地使右腿向前方移动、即朝向通过髋关节使右腿弯曲的方向进行动作。

此外,相反地,当使致动器430C的滑轮431C在第2旋转方向上旋转时,固定于第2穿戴部件20的第2滑动机构422被拉向上方,因此,能够辅助穿戴者的右腿向后侧踢出的方向、即通过髋关节使右腿伸展的方向上的动作。同时,对固定于第3穿戴部件30的第3滑动机构423送出了第1动力传递部件410C,因此,穿戴者能够容易地使左腿向前方移动、即朝向通过髋关节使左腿弯曲的方向进行动作。

这样,通过使致动器430C的旋转方向在第1旋转方向和第2旋转方向之间切换而进行旋转,能够交替地辅助穿戴者的右腿和左腿中的一方踢出的方向上的动作。因此,能够辅助穿戴者的步行。

(其他实施方式)

在上述各实施方式1~4的动作辅助装置1、1A~1C中,致动器430、430A、430B、430C通过电机来实现,但不限于此,也可以通过人工肌肉、基于弹簧的卷取、液压缸、气缸等其他致动器来实现。另外,在致动器430C使用上述其他致动器的情况下,构成为两个致动器分别与动力传递部件的一端和另一端连接即可。

上述实施方式1的动作辅助装置1构成为具有多个引导机构440、450,但不限于此,也可以是不具有多个引导机构440、450的结构。此外,相反地,在上述实施方式2、3中,构成为不具有引导机构,但也可以构成为具有引导机构。

上述实施方式1的动作辅助装置1构成为具有多个引导机构440、450,但可以不由多个引导机构构成,还可以由一个引导机构构成。

在上述各实施方式1~4的动作辅助装置1、1A~1C中,构成为穿戴于穿戴者的躯干和双腿,但不限于此,可以构成为穿戴于穿戴者的躯干和两臂,也可以构成为配置于穿戴者的手掌、或者手腕和两根手指。

在上述实施方式中,表现为一端或另一端的部位只要是一端侧的部分或另一端侧的部分即可,不一定严格地限定于是端部。

产业上的可利用性

本公开作为能够同时辅助穿戴者身体的多个部位的动作辅助装置等是有用的。

标号说明

1、1A~1C:动作辅助装置;10、10A:第1穿戴部件;11:肩带;12:腰带;20:第2穿戴部件;21:腿带;22:延长带;30:第3穿戴部件;31:腿带;32:延长带;40、40A、40B:动力产生机构;410、410A~410C:第1动力传递部件;411、411A~411C:第1部分;412、412A~412C:第2部分;413、413A~413C:第3部分;414:一端;414A:第2动力传递部件;414C:第4部分;415:另一端;415A:一端;416A:另一端;421、421A、421B:第1滑动机构;422:第2滑动机构;423:第3滑动机构;424:弹簧;430、430A~430C:致动器;431、431A:电机;431C:滑轮;432、432A、433:滑轮;440、450:引导机构;441:支承部;442:突出部;443:贯通孔;451:贯通孔;452:内部空间;500:货物。

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