[发明专利]负荷减轻设备、负荷减轻方法以及存储有程序的存储介质

说明书

本发明涉及一种负荷减轻设备，包括：转矩估计单元，该转矩估计单元被配置为基于用户的腿的脚掌上的负荷值和腿的每个关节处的角度，计算用于输出转矩以减轻用户的腿的关节处的用户负荷的驱动机构在站腿时段期间的站腿转矩输出和在摆腿时段期间的摆腿转矩输出；站腿/摆腿确定单元，该站腿/摆腿确定单元被配置为确定每条腿是处于站腿状态还是摆腿状态；以及转矩输出平滑单元，该转矩输出平滑单元被配置为在每条腿的状态切换时，基于站腿转矩和摆腿转矩，根据经过时间来平滑驱动机构输出的转矩的转变。

技术领域

本发明涉及负荷减轻设备、负荷减轻方法以及在其中存储程序的存储介质。

背景技术

目前已知一种负荷减轻设备，当用户穿着时，该负荷减轻设备执行诸如用户的步行动作之类的负荷辅助，并减轻由用户携带的行李负荷。该负荷减轻设备在由人穿着时有时称为强化服(a powered suit)。

一些强化服通过从致动器输出转矩来辅助肌肉力量，从而通过驱动设置在用户腿上的连杆机构来辅助步行运动。专利文献1公开了一种强化服，该强化服通过在从摆腿状态转变为站腿状态的定时输出转矩，平稳地支撑负荷而几乎没有不适感和震动。

引文列表

专利文献

[专利文献1]日本未审查专利申请公布No.2015-144787

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，在专利文献1所记载的技术中，在单腿屈伸动作和单腿跳跃动作等中，根据右腿和左腿的地面反作用力的比率，通过使用校正系数来调整转矩，由于是单腿运动而无法平滑切换。也就是说，不可能平滑地减轻用户每个动作的负荷。

有鉴于此，本发明的示例目的是提供可以解决上述问题的负荷减轻设备、负荷减轻方法以及用于在其中存储程序的存储介质。

解决问题的技术手段

根据本发明第一方面，提供了一种负荷减轻设备，包括：转矩估计单元，该转矩估计单元被配置为基于用户的腿的脚掌上的负荷值和每条腿关节处的角度，计算用于输出转矩以减轻用户的腿关节处的用户负荷的驱动机构在站腿时段期间的站腿转矩输出和在摆腿时段期间的摆腿转矩输出；站腿/摆腿确定单元，该站腿/摆腿确定单元被配置为确定每条腿处于站腿状态还是摆腿状态；以及转矩输出平滑单元，该转矩输出平滑单元被配置为在每条腿的状态切换时，基于站腿转矩和摆腿转矩，根据经过时间来平滑驱动机构输出的转矩的转变。

根据本发明第二方面，一种负荷减轻方法包括：基于用户的腿的脚掌上的负荷值和每条腿关节处的角度，计算用于输出转矩以减轻用户的腿关节处的用户负荷的驱动机构在站腿时段期间的站腿转矩输出和在摆腿时段期间的摆腿转矩输出；确定每条腿处于站腿状态还是摆腿状态；以及在每条腿的状态切换时，基于站腿转矩和摆腿转矩，根据经过时间来平滑驱动机构输出的转矩的转变。

根据本发明第三方面，一种存储在存储介质中的程序促使负荷减轻设备的计算机执行处理，这些处理包括：基于用户的腿的脚掌上的负荷值和每条腿关节处的角度，计算用于输出转矩以减轻用户的腿关节处的用户负荷的驱动机构在站腿时段期间的站腿转矩输出和在摆腿时段期间的摆腿转矩输出；确定每条腿处于站腿状态还是摆腿状态；以及在每条腿的状态切换时，基于站腿转矩和摆腿转矩，根据经过时间来平滑驱动机构输出的转矩的转变。

本发明有益效果

根据本发明，能够为用户的所有动作提供平滑负荷减轻。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的强化服的配置的透视图。

图2是示出根据本发明实施例的控制设备的硬件配置的示图。

图3是根据本发明实施例的控制设备的功能框图。