行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序制造方法及图纸

技术编号:19127130 阅读:5 留言:0更新日期:2018-10-10 08:27
一种行走跌倒防止装置,包含:与右脚踝上部带(6a)和右脚踝下部带(7a)连结的第1线(11e)和第2线(11f)、与左脚踝上部带(6b)和左脚踝下部带(7b)连结的第3线(11g)和第4线(11h)、获取用户行走的路面的信息的获取器(200)、以及利用基于路面的信息而确定的第1刚性目标值、第2刚性目标值、第3刚性目标值、第4刚性目标值来同时控制第1线(11e)的张力和第2线(11f)的张力、同时控制第3线(11g)的张力和第4线(11h)的张力的控制器(40),第1刚性目标值、第2刚性目标值、第3刚性目标值、第4刚性目标值分别与第1线(11e)、第2线(11f)、第3线(11g)、第4线(11h)相对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序
本公开涉及用户穿戴的在辅助行走动作时防止用户向左右方向跌倒的行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序。
技术介绍
近年来,以动力辅助、老年人或残疾人的动作辅助、或是康复支持等为目的而穿戴在人身上的被称为辅助装置的设备正在积极开发中。这些设备穿戴在人身上而工作,因此需求与人的亲和性高的工作方法。通常,人移动关节时,会产生动作所需的关节转矩,同时通过对抗的肌肉改变刚性。因此,作为与人的亲和性高的工作方法,已知使用能够适当设定对人体传递的刚性的构件的方法(例如参照专利文献1和2)。在先技术文献专利文献1:日本特开2015-2970号公报专利文献2:日本特许5259553号公报
技术实现思路
特别是穿戴在人身上从而进行行走辅助的情况下,为了使人持续安全行走,不仅是作为行走动作方向的前后方向,也期望能够防止人向横向即人的左侧和右侧跌倒。但是,通常的辅助装置中,关于需要辅助的方向,在行走的情况下,大多只考虑了前后方向的辅助方法。本公开的非限定性的例示的技术方案,提供能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒的行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序。本公开的一技术方案涉及的行走跌倒防止装置,包含:固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带;固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带;固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带;固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线,所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线,所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线,所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线,所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置;控制所述第1线的张力的第1张力控制器;控制所述第2线的张力的第2张力控制器;控制所述第3线的张力的第3张力控制器;控制所述第4线的张力的第4张力控制器;获取所述用户行走的路面的信息的获取器;以及控制器,所述控制器基于所述路面的信息,确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值,所述控制器利用所述第1刚性目标值,使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力,所述控制器利用所述第2刚性目标值,使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力,所述控制器利用所述第3刚性目标值,使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力,所述控制器利用所述第4刚性目标值,使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力,所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行,所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。本公开的另一技术方案涉及的行走跌倒防止装置,包含:固定在用户的腰部的腰部带;固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带;固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线,所述第5线的至少一部分沿着所述用户的右大腿的右侧面配置;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线,所述第6线的至少一部分沿着所述右大腿的左侧面配置;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线,所述第7线的至少一部分沿着所述用户的左大腿的右侧面配置;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线,所述第8线的至少一部分沿着所述左大腿的左侧面配置;控制所述第5线的张力的第5张力控制器;控制所述第6线的张力的第6张力控制器;控制所述第7线的张力的第7张力控制器;控制所述第8线的张力的第8张力控制器;获取所述用户行走的路面的信息的获取器;以及控制器,所述刚性控制器基于所述路面的信息,确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值,所述控制器利用所述第5刚性目标值,使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力,所述控制器利用所述第6刚性目标值,使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力,所述控制器利用所述第7刚性目标值,使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力,所述控制器利用所述第8刚性目标值,使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力,所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行,所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。这些概括或具体的技术方案,可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的存储介质来实现,也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序和计算机可读取的储存介质的任意组合来实现。计算机可读取的储存介质,例如包括CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory;光盘只读存储器)等非易失性储存介质。根据本公开,能够防止行走中的用户向左侧跌倒或向右侧跌倒。本公开的一技术方案附带的益处和优点,可通过本说明书和附图而明确。该益处和/或优点,能够通过本说明书和附图公开的各种技术方案和特征而个别地提供,为了得到其中1个以上益处和/或优点,并不需要全部技术方案和特征。附图说明图1A是作为本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的辅助穿戴物的第1例,示出脚踝上部带和脚踝下部带与线的配置的图。图1B是作为辅助穿戴物的第2例,示出辅助裤与线的配置的图。图1C是作为辅助穿戴物的第3例,示出脚踝上部带、脚踝下部带和辅助裤与线的配置的图。图2是表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的结构的说明图。图3A是说明行走跌倒防止装置的滑轮、套管和脚踝线的安装结构的说明图。图3B是说明作为行走跌倒防止装置的张力赋予机构的例子的滑轮和线的结构的正视图。图3C是说明作为行走跌倒防止装置的张力赋予机构的例子的滑轮、线和马达等的结构的侧视图。图4A是表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的控制装置和控制对象的框图。图4B是具体地表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的控制装置和控制对象的框图。图5是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的配置的一例的图。图6是表示本公开的第1实施方式中的右脚的行走周期的图。图7是表示本公开的第1实施方式中的路面的曲率状态的图。图8是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的输出的一例的图。图9是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的输出的一例的图。图10是与路面曲率相对应的脚部传感器8b的信号模型的图。图11A是表示图8的脚部传感器的各自的状态与图10所示的脚部传感器的信号模型A~D的一致度的图。图11B是表示图9的脚部传感器的各自的状态与图10所示的脚部传感器的信号模型A~D的一致度的图。图12A是表示本公开的第1实施方式中的定时确定部的工作的一例的图。图12B是示出表示本公开的第1实施方式中的定时确定部的工作的一例的图表的图。图13是表示用户的身体的前额面和矢状面的立体图。图14A是表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的工作的一例的图。图14B是示出表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的工作的一例的图表的图。图15是表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的变形例的一例的图。图16是表示本公开的第1实施方式中的线的配置的图。图17是表示本本文档来自技高网...
行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序

【技术保护点】
1.一种行走跌倒防止装置,包含:固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带;固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带;固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带;固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线,所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线,所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线,所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线,所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置;控制所述第1线的张力的第1张力控制器;控制所述第2线的张力的第2张力控制器;控制所述第3线的张力的第3张力控制器;控制所述第4线的张力的第4张力控制器;获取所述用户行走的路面的信息的获取器;以及控制器,所述控制器基于所述路面的信息,确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值,所述控制器利用所述第1刚性目标值,使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力,所述控制器利用所述第2刚性目标值,使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力,所述控制器利用所述第3刚性目标值,使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力,所述控制器利用所述第4刚性目标值,使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力,所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行,所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 JP 2017-007810;2017.11.08 JP 2017-215371.一种行走跌倒防止装置,包含:固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带;固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带;固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带;固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线,所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置;与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线,所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线,所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置;与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线,所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置;控制所述第1线的张力的第1张力控制器;控制所述第2线的张力的第2张力控制器;控制所述第3线的张力的第3张力控制器;控制所述第4线的张力的第4张力控制器;获取所述用户行走的路面的信息的获取器;以及控制器,所述控制器基于所述路面的信息,确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值,所述控制器利用所述第1刚性目标值,使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力,所述控制器利用所述第2刚性目标值,使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力,所述控制器利用所述第3刚性目标值,使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力,所述控制器利用所述第4刚性目标值,使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力,所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行,所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。2.根据权利要求1所述的行走跌倒防止装置,所述第1张力控制器包含第1马达,所述第1马达具有与所述第1线连结的第1旋转轴,通过所述第1旋转轴的旋转控制来控制所述第1线的张力,所述第2张力控制器包含第2马达,所述第2马达具有与所述第2线连结的第2旋转轴,通过所述第2旋转轴的旋转控制来控制所述第2线的张力,所述第3张力控制器包含第3马达,所述第3马达具有与所述第3线连结的第3旋转轴,通过所述第3旋转轴的旋转控制来控制所述第3线的张力,所述第4张力控制器包含第4马达,所述第4马达具有与所述第4线连结的第4旋转轴,通过所述第4旋转轴的旋转控制来控制所述第4线的张力,所述控制器,对所述第1马达进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示,对所述第2马达进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示,对所述第3马达进行所述第3旋转轴的旋转控制的指示,对所述第4马达进行所述第4旋转轴的旋转控制的指示。3.根据权利要求1所述的行走跌倒防止装置,所述行走跌倒防止装置还具备:固定在所述用户的腰部的腰部带;固定在所述左腿膝盖上部的左膝上部带;固定在所述右腿膝盖上部的右膝上部带;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线,所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线,所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线,所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线,所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面;控制所述第5线的张力的第5张力控制器;控制所述第6线的张力的第6张力控制器;控制所述第7线的张力的第7张力控制器;以及控制所述第8线的张力的第8张力控制器,所述控制器基于所述路面的信息,确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值,所述控制器利用所述第5刚性目标值,使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力,所述控制器利用所述第6刚性目标值,使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力,所述控制器利用所述第7刚性目标值,使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力,所述控制器利用所述第8刚性目标值,使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力,所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行,所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。4.根据权利要求3所述的行走跌倒防止装置,所述第5张力控制器包含第5马达,所述第5马达具有与所述第5线连结的第5旋转轴,通过所述第5旋转轴的旋转控制来控制所述第5线的张力,所述第6张力控制器包含第6马达,所述第6马达具有与所述第6线连结的第6旋转轴,通过所述第6旋转轴的旋转控制来控制所述第6线的张力,所述第7张力控制器包含第7马达,所述第7马达具有与所述第7线连结的第7旋转轴,通过所述第7旋转轴的旋转控制来控制所述第7线的张力,所述第8张力控制器包含第8马达,所述第8马达具有与所述第8线连结的第8旋转轴,通过所述第8旋转轴的旋转控制来控制所述第8线的张力,所述控制器,对所述第5张力控制器进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示,对所述第6张力控制器进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示,对所述第7张力控制器进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示,对所述第8张力控制器进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。5.一种行走跌倒防止装置,包含:固定在用户的腰部的腰部带;固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带;固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线,所述第5线的至少一部分沿着所述用户的右大腿的右侧面配置;与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线,所述第6线的至少一部分沿着所述右大腿的左侧面配置;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线,所述第7线的至少一部分沿着所述用户的左大腿的右侧面配置;与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线,所述第8线的至少一部分沿着所述左大腿的左侧面配置;控制所述第5线的张力的第5张力控制器;控制所述第6线的张力的第6张力控制器;控制所述第7线的张力的第7张力控制器;控制所述第8线的张力的第8张力控制器;获取所述用户行走的路面的信息的获取器;以及控制器,所述刚性控制器基于所述路面的信息,确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值,所述控制器利用所述第5刚性目标值,使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力,所述控制器利用所述第6刚性目标值,使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力,所述控制器利用所述第7刚性目标值,使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力,所述控制器利用所述第8刚性目标值,使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力,所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行,所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。6.根据权利要求5所述的行走跌倒防止装置,所述第5张力控制器包含第5马达,所述第5马达具有与所述第5线连结的第5旋转轴,通过所述第5旋转轴的旋转控制来控制所述第5线的张力,所述第6张力控制器包含第6马达,所述第6马达具有与所述第6线连结的第6旋转轴,通过所述第6旋转轴的旋转控制来控制所述第6线的张力,所述第7张力控制器包含第7马达,所述第7马达具有与所述第7线连结的第7旋转轴,通过所述第7旋转轴的旋转控制来控制所述第7线的张力,所述第8张力控制器包含第8马达,所述第8马达具有与所述第8线连结的第8旋转轴,通过所述第8旋转轴的旋转控制来控制所述第8线的张力,所述控制器,对所述第5张力控制器进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示,对所述第6张力控制器进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示,对所述第7张力控制器进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示,对所述第8张力控制器进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。7.根据权利要求1~4的任一项所述的行走跌倒防止装置,所述第1刚性目标值与所述第2刚性目标值相等,并且所述第3刚性目标值与所述第4刚性目标值相等。8.根据权利要求3~6的任一项所述的行走跌倒防止装置,所述第5刚性目标值与所述第6刚性目标值相等,并且所述第7刚性目标值与所述第8刚性目标值相等。9.根据权利要求2所述的行走跌倒防止装置,所述控制部,(i)基于在所述第1线产生的力,进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第2线产生的力,进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第3线产生的力,进行关于所述第3旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第4线产生的力,进行关于所述第4旋转轴的旋转控制的指示,或者(ii)基于所述第1线的长度,进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第2线的长度,进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第3线的长度,进行关于所述第3旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第4线的长度,进行关于所述第4旋转轴的旋转控制的指示。10.根据权利要求4或6所述的行走跌倒防止装置,所述控制部,(i)基于在所述第5线产生的力,进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第6线产生的力,进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第7线产生的力,进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示,基于在所述第8线产生的力,进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示,或者(ii)基于所述第5线的长度,进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第6线的长度,进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第7线的长度,进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示,基于所述第8线的长度,进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。11.根据权利要求1~4、9的任一项所述的行走跌倒防止装置,所述获取器包含:配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面R推定器,所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息,所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息,所述路面R推定器基于包含所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息的接地状态信息,获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息,所述控制器在所述路面的信息具有阈值以下的路面的曲率的情况下,使所述第1刚性目标值大于初始设定值,使所述第2刚性目标值大于初始设定值。12.根据权利要求1~4、9的任一项所述的行走跌倒防止装置,所述获取器包含:配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面R推定器,所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息,所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息,所述路面R推定器基于包含所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息的接地状态信息,获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息,所述控制器在...

【专利技术属性】
技术研发人员:小松真弓S·W·约翰
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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