专利名称：装戴式动作辅助装置的动作辅助系统、装戴式动作辅助装置以及装戴式动作辅助装置的 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，特别地，涉及 一种装戴式动作辅助装置的动作辅助系统、装戴式动作辅助装置以及装戴式动 作辅助装置的动作辅助方法，其特点在于，即使患者和医生相距很远，医生通 过网络也可以把握患者的状态，并对装戴了动作辅助装置的患者进行适当的康 复训练。
背景技术：
近年，除了自主式机器人的开发之外，还在进行着一种可装戴在人体身上 并对人体的运动功能进行辅助的装戴式动作辅助装置的开发。这种装戴式动作 辅助装置通过取得装戴有的生物体电位信号(例如，包含肌电位信号、神经传 递信号、脑波检测信号等的生物体信息)，然后根据取得的这个生物体电位信 号将符合装戴者意思的驱动力提供至装戴式动作辅助装置的执行部的方式，对
装戴者的动作进行辅助(参照专利文献1至专利文献3 )。
另外，为了恢复肌力或者防止肌力的下降，对由于脑溢血、脊椎损伤等原 因而引起的身体不能活动的患者进行医生或理疗师指导下的康复训练也是周 知的事实。
在进行这样的康复训练时， 一般来说，医生或理疗师面对面地对患者的状 态进行确认。另外，即使患者由于身体不能活动等原因无法前往医院时，通过 经由网络双向地发送患者和医生等的映像、音声信号的方式，也可以进行康复 训练。
专利文献1 :(日本)特开2 0 0 5 _ 9 5 5 6 1号公报 专利文献2 :(日本)特开2 0 0 5 — 2 3 0 0 9 9号公报专利文献3 :(日本)特开2 0 0 5 — 2 5 3 6 5 0号公报
发明内容
本发明想要解决的课题如下
但是，在现有的康复训练方法中，因为用于获知患者状态的手段依赖于从 患者传至医生等的状态或医生的观察结果，所以，不能客观地获知患者的状态。 也就是说，对于患者到底是根据什么样的意思想要活动身体并且实际上身体到 底活动了多少等还不能进行客观的把握。
为了实施有效的康复训练，需要客观地把握患者的状态，因此，在现有的 康复训练方法中，存在着难以实施有效的康复训练的问题。
本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其课题在于，提供一种装戴式动作 辅助装置的动作辅助系统、装戴式动作辅助装置以及装戴式动作辅助装置的动 作辅助方法，通过使用这种装戴式动作辅助装置，可以客观地把握患者、训练 者等动作辅助对象的状态，高效地实施康复训练或身体锻炼等的动作辅助。
用于解决上述课题的技术手段如下
为了解决上述课题，本发明具有以下技术手段。 (1 )本发明是一种装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，具有生物体
信号检测单元，其用于检测装戴者活动时所产生的生物体信号；物理现象检测 单元，其用于检测基于所述装戴者的动作的物理现象；驱动单元，其用于向装 戴在所述装戴者身上的动作辅助装置提供辅助动力；控制单元，其用于通过进 行基于所述物理现象检测单元所检测出的检测信号的演算处理，控制所述驱动 单元以使其产生辅助动力。所述装戴式动作辅助装置的动作控制系统的特征在 于，具有通信单元，其用于可通信地与安装在多个装戴式动作辅助装置上的 多个控制单元相连；数据转送单元，其用于通过所述通信单元将由一个装戴式 动作辅助装置所得到的各种信号数据中的至少一种信号数据转送至其他装戴 式动作辅助装置。其中，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述数 据转送单元所转送的数据来控制所述驱动单元，以使所述其他装戴式动作辅助 装置的动作与所述一个装戴式动作辅助装置的动作一致。(2 )本发明是一种所述(1 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，所述一个装戴式动作辅助装置的控制单元经由所述通信单元 可相互接发数据地与所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元相连。
(3) 本发明是一种所述(2 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系
统，其特征在于，所述一个装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述数据转送 单元所转送的数据来控制所述驱动单元，以使所述一个装戴式动作辅助装置的 动作与所述其他装戴式动作辅助装置的动作一致。
(4) 本发明是一种所述(1 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，所述物理现象检测单元是用于检测由所述驱动单元所驱动的 所述装戴者的关节的转动角度的角度传感器。
(5) 本发明是一种所述(1 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，所述物理现象检测单元是用于检测被赋予至所述装戴者的关 节的、所述驱动单元的转矩的转矩传感器。
(6) 本发明是一种所述(4 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述角度传感 器所检测出的、装戴了所述一个装戴式动作辅助装置的所述装戴者的关节转动 角度来控制所述驱动单元。
(7) 本发明是一种所述(5 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述转矩传感 器所检测出的、所述一个装戴式动作辅助装置的所述驱动单元的转矩来控制所 述其他装戴式动作辅助装置的所述驱动单元。
(8) 本发明是一种所述(6 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统，其特征在于，如果所述一个装戴式动作辅助装置的所述角度传感器所检测 出的关节转动角度与所述其他装戴式动作辅助装置的所述角度传感器所检测 出的关节转动角度之间的差值超过了预先设定的阈值，则所述其他装戴式动作 辅助装置的控制单元根据所述生物体信号检测单元所检测出的生物体信号来 控制所述驱动单元。
(9) 本发明是一种所述(7 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系
14统，其特征在于，如果所述一个装戴式动作辅助装置的所述转矩传感器所检测 出的一个转矩与所述其他装戴式动作辅助装置的所述转矩传感器所检测出的 其他转矩之间的差值超过了预先设定的阈值，则所述其他装戴式动作辅助装置 的控制单元根据所述生物体信号检测单元所检测出的生物体信号来控制所述 驱动单元。
(10) 本发明是一种所述(1 )记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助
系统，其特征在于，所述装戴式动作辅助装置的控制单元具有指定单元，其用 于将所述多个装戴式动作辅助装置中的任意的装戴式动作辅助装置的控制单 元指定为主控制单元。
(11) 本发明是一种所述(1)记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助 系统，其特征在于，所述装戴式动作辅助装置的控制单元经由所述通信单元将 由所述物理现象检测单元所检测出的检测信号发送至其他装戴式动作辅助装
置；所述其他装戴式动作辅助装置具有体感单元，用于使装戴者用身体去感受 与经由所述通信单元所发送的所述检测信号相对应的物理现象。
(12) 本发明是一种装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其在第一装 戴者的第一装戴式动作辅助装置与第二装戴者的第二装戴式动作辅助装置之 间进行通信，并进行第二装戴者的动作辅助，其特征在于，所述第一装戴式动 作辅助装置具有第一角度控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第二装 戴式动作辅助装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度，并 根据接收到的这个第二关节角度以及所述第一装戴式动作辅助装置的与所述 接收到的第二关节角度相对应的第一关节角度来计算相对于所述第二装戴式 动作辅助装置的第一角度控制输出转矩；第一驱动力控制输出转矩计算单元， 其用于接收从所述第二装戴式动作辅助装置所发送的所述第二装戴式动作辅 助装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩计算相对于所述第二装戴式 动作辅助装置的第一驱动力控制输出转矩；第一辅助控制输出转矩计算单元， 其用于根据所述第一装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第一装戴 式动作辅助装置的第一关节角度、基于所述第一装戴者所产生的肌力的第一生 物体电位信号、以及、作用在所述第一装戴式动作辅助装置支架上的第一相对
15力来计算第一辅助控制输出转矩；第一输出转矩计算单元，其用于根据所述计 算出的第一角度控制输出转矩和所述第一驱动力控制输出转矩中的至少一个、 以及、所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算相对于所述第二装戴式动作 辅助装置的第一输出转矩；发送单元，其用于将所述计算出的第一输出转矩以 及所述第一装戴式动作辅助装置的第一关节角度发送至所述第二装戴式动作 辅助装置；所述第二装戴式动作辅助装置具有第二角度控制输出转矩计算单 元，其用于接收从所述第一装戴式动作辅助装置所发送的所述第一装戴式动作 辅助装置的第一关节角度，并根据接收到的这个第一关节角度以及所述第二装 戴式动作辅助装置的与所述接收到的第一关节角度相对应的第二关节角度来 计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二角度控制输出转矩；第二驱动 力控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第一装戴式动作辅助装置所发送 的第一输出转矩，并根据接收到的这个第一输出转矩计算相对于所述第一装戴 式动作辅助装置的第二驱动力控制输出转矩；第二辅助控制输出转矩计算单 元，其用于根据所述第二装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第二 装戴式动作辅助装置的第二关节角度、基于所述第二装戴者产生的肌力的第二 生物体电位信号、以及、作用在所述第二装戴式动作辅助装置支架上的第二相 对力来计算第二辅助控制输出转矩；第二输出转矩计算单元，其用于根据所述 计算出的第二角度控制输出转矩和所述第二驱动力控制输出转矩中的至少一 个、以及、所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算相对于所述第一装戴式 动作辅助装置的第二输出转矩；控制单元，其用于根据所述计算出的第二输出 转矩来控制所述第二装戴式动作辅助装置的执行部。
(13) 本发明是一种所述(12)记载的装戴式动作辅助装置的动作辅 助系统，其特征在于，所述第一装戴式动作辅助装置还具有控制单元，其用于 根据所述计算出的第一输出转矩来控制所述第一装戴式动作辅助装置的执行 部。
(14) 本发明是一种所述(12)记载的装戴式动作辅助装置的动作辅 助系统，其特征在于，所述第二装戴式动作辅助装置还具有发送单元，其用于 将所述计算出的第二输出转矩以及所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度发送至所述第一装戴式动作辅助装置。
(15) 本发明是一种所述(14)记载的装戴式动作辅助装置的动作辅 助系统，其特征在于，所述第二装戴式动作辅助装置的发送单元还发送用于观
测所述第二装戴者的状态的监视信息；所述动作辅助系统还具有显示单元，其 用于显示所述被发送的监视信息。
(16) 本发明是一种所述(12)记载的装戴式动作辅助装置的动作辅 助系统，其特征在于，所述第一装戴式动作辅助装置还具有控制模式设定单元， 其用于设定控制模式；所述第一输出转矩计算单元在所述控制模式设定单元设 定了第一控制模式时，根据所述计算出的第一角度控制输出转矩以及所述计算 出的第一辅助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩，在所述设定单元设定了 第二控制模式时，根据所述第一驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第一辅 助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩，在所述设定单元设定了第三控制模 式时，根据所述计算出的第一魚度控制输出转矩、所述第一驱动力控制输出转 矩以及所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩；所述第 二装戴式动作辅助装置还具有控制模式设定单元，其用于设定控制模式；所述 第二输出转矩计算单元在所述设定单元设定了第一模式时，根据所述计算出的 第二角度控制输出转矩以及所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算所述 第二输出转矩，在所述控制模式设定单元设定了第二控制模式时，根据所述第 二驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算所述 第二输出转矩，在所述控制模式设定单元设定了第三模式时，根据所述计算出 的第二角度控制输出转矩、所述第二驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第 二辅助控制输出转矩来计算所述第二输出转矩。
(17) 本发明是一种装戴式动作辅助装置，其用于通过与装戴在其他装 戴者身上的其他装戴式动作辅助装置进行通信，对所述其他装戴式动作辅助装 置进行动作辅助的指示，或者，根据来自所述其他装戴式动作辅助装置的指示 来进行动作辅助，其特征在于，具有角度控制输出转矩计算单元，其用于接 收从所述其他装戴式动作辅助控制装置所发送的所述其他装戴式动作辅助装 置的其他装戴者的关节角度，并根据接收到的这个其他装戴者的关节角度、以及、所述装戴式动作辅助装置的与所述接收到的其他装戴者的关节角度相对应
的关节角度来计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的角度控制转矩；驱动 力控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述其他装戴式动作辅助装置所发送 的所述其他装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩来 计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的驱动力控制输出转矩；辅助控制输 出转矩计算单元，其用于根据所述装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、 所述装戴式动作辅助装置的关节角度、基于所述装戴者所产生的肌力的生物体 电位信号、以及、作用在所述装戴式动作辅助装置支架上的相对力来计算辅助 控制输出转矩；输出转矩计算单元，其用于根据所述计算出的角度控制输出转 矩和所述驱动力控制输出转矩中的至少一个、以及、所述计算出的辅助控制输 出转矩来计算相对于所述其他装戴者的装戴式动作辅助装置的输出转矩；控制 单元，其用于根据所述计算出的输出转矩来控制所述装戴式动作辅助装置的执 行部。
(18) 本发明是一种所述(17)记载的装戴式动作辅助装置，其特征 在于，还具有发送单元，其用于将所述计算出的输出转矩以及所述装戴式动作 辅助装置的关节角度发送至所述其他装戴式动作辅助装置。
(19) 本发明是一种所述(17)记载的装戴式动作辅助装置，其特征 在于，还具有发送单元，其用于发送用来观测所述装戴者的状态的监视信息； 显示单元，其用于显示从所述其他装戴式动作辅助装置所发送的监视信息。
(20) 本发明是一种所述(17)记载的装戴式动作辅助装置，其特征 在于，还具有控制模式设定单元，其用于选择地设定任意的控制模式。其中， 所述输出转矩计算单元在所述设定单元设定了第一控制模式时，根据所述计算 出的角度控制输出转矩以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出 转矩，在所述设定单元设定了第二控制模式时，根据所述驱动力控制输出转矩 以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出转矩，在所述设定单元设 定了第三控制模式时，根据所述计算出的角度控制输出转矩、所述驱动力控制 输出转矩以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出转矩。
(21) 本发明是一种装戴式动作辅助装置的动作辅助方法，其用于在装戴在第一装戴者身上的第一装戴式动作辅助装置和装戴在第二装戴者身上的 第二装戴式动作辅助装置之间进行通信，并进行第二装戴者的动作辅助，其特 征在于，所述第一装戴式动作辅助装置执行如下步骤接收从所述第二装戴式 动作辅助装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度，并根据 接收到的这个第二关节角度以及所述第一装戴式动作辅助装置的与所述接收 到的第二关节角度相对应的第一关节角度来计算相对于所述第二装戴式动作 辅助装置的第一角度控制输出转矩；接收从所述第二装戴式动作辅助装置所发 送的所述第二装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩
来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一驱动力控制输出转矩；根据
所述第一装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第一装戴式动作辅助 装置的第一关节角度、基于所述第一装戴者所产生的肌力的第一生物体电位信 号、以及、作用在所述第一装戴式动作辅助装置支架上的第一相对力来计算第
一辅助控制输出转矩；根据所述计算出的第一角度控制输出转矩和所述第一驱
动力控制输出转矩中的至少一个、以及、所述计算出的第一辅助控制输出转矩
来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一输出转矩；将所述计算出的
第一输出转矩以及所述第一装戴式动作辅助装置的第一关节角度发送至所述
第二装戴式动作辅助装置；所述第二装戴式动作辅助装置执行如下步骤接收
从所述第一装戴式动作辅助装置所发送的所述第一装戴式动作辅助装置的第
一关节角度，并根据接收到的这个第一关节角度以及所述第二装戴式动作辅助
装置的与所述接收到的第一关节角度相对应的第二关节角度来计算相对于所
述第一装戴式动作辅助装置的第二角度控制输出转矩；接收从所述第一装戴式
动作辅助装置所发送的第一输出转矩，并根据接收到的这个第一输出转矩来计
算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二驱动力控制输出转矩；根据所述
第二装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第二装戴式动作辅助装置
的第二关节角度、基于所述第二装戴者所产生的肌力的第二生物体电位信号、
以及、作用在所述第二装戴式动作辅助装置支架上的第二相对力来计算第二辅
助控制输出转矩；根据所述计算出的第二角度控制输出转矩和所述第二驱动力
控制转矩中的至少一个、以及、所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二输出转矩；根据所述计算出的第二输 出转矩来控制所述第二装戴式动作辅助装置的执行部。
(22)本发明是一种装戴式动作辅助装置的动作辅助方法，其用于通过
与其他装戴者身上装戴的其他装戴式动作辅助装置进行通信，对所述其他装戴 式动作辅助装置进行动作辅助的指示，或者，根据来自所述其他装戴式动作辅
助装置的指示来进行动作辅助，其特征在于，具有如下步骤接收从所述其他 装戴式动作辅助装置所发送的所述其他装戴式动作辅助装置的其他装戴者的 关节角度，并根据接收到的这个其他装戴者的关节角度以及所述其他装戴式动 作辅助装置的与所述接收到的其他装戴者的关节角度相对应的关节角度来计
算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的角度控制输出转矩；接收从所述其他
装戴式动作辅助装置所发送的所述其他装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根 据接收到的这个输出转矩来计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的驱动
力控制输出转矩；根据所述装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述装 戴式动作辅助装置的关节角度、基于所述装戴者所发生的肌力的生物体电位信 号、以及、作用在所述装戴式动作辅助装置支架上的相对力来计算辅助控制输 出转矩；根据所述计算出的角度控制输出转矩和所述驱动力控制输出转矩中的 至少一个、以及、所述计算出的辅助控制输出转矩来计算相对于所述其他装戴 式动作辅助装置的输出转矩；根据所述计算出的输出转矩来控制所述装戴式动 作辅助装置的执行部。 本发明的效果如下-
根据本发明，因为其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据数据转送单元 所发送的数据使其他装戴式动作辅助装置的动作与一个装戴式动作辅助装置 的动作一致，因此，例如，不仅医生或理疗师可以通过使用装着式动作辅助装 置客观地把握患者、训练者等动作辅助对象的状态，实施高效的康复训练或身 体锻炼等的动作辅助，而且患者或训练者等动作辅助对象还可以直接接受医生 或理疗师所发出的动作辅助指示，另外，即使两者相距很远，经由通信单元， 不仅可以发送和接收动作辅助的指示，而且还可以通过身体的感觉对动作辅助 对象响应该指示所做的动作进行确认。
20附图概述
图1是用于说明本发明的实施方式的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统使用环境的概要的图。
图2是用于表示装戴式动作辅助装置的控制系统构成的框图。 图3是用于表示从前侧观察装戴了外套机构部2 0 — 1、 2 0 — 2的状态 的立体图。
图4是用于表示从后侧观察装戴了外套机构部2 0 — 1 、 2 0 — 2的状态 的立体图。
图5是用于表示支架机构118的装戴前的状态的立体图。 图6是用于表示本发明的实施方式的装戴式动作辅助装置的控制装置构 成的框图。
图7是用于说明控制装置2 6 — 1 ( 2 6 — 2 )实行的辅助控制处理的步 骤的流程图。
图8是用于说明本发明的第一实施方式的医生一侧的装戴式动作辅助装 置的控制装置2 6 — 1的控制处理1的流程图。
图9是用于说明本发明的第一实施方式的患者一侧的装戴式动作辅助装 置的控制装置2 6 — 2的控制处理1的流程图。
图1O是用于说明本发明的第二实施方式的医生一侧的装戴式动作辅助 装置的控制装置2 6 — 1的控制处理2的流程图。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的患者一侧的装戴式动作辅助 装置的控制装置2 6 — 2的控制处理2的流程图。
图12是用于说明本发明的第三实施方式的医生一侧的装戴式动作辅助 装置的控制装置2 6 — 1的控制处理3的流程图。
图13是用于说明本发明的第三实施方式的患者一侧的装戴式动作辅助 装置的控制装置2 6 — 2的控制处理3的流程图。
图l 4是用于说明第四实施方式的控制装置2 6 — 2实行的控制处理4
的流程图。
21图1 5是用于说明图1 4的控制处理之后控制装置2 6 — 2实行的控制 处理4的流程图。
图1 6是用于说明图1 5的控制处理之后控制装置2 6 — 2实行的控制 处理4的流程图。
符号说明
10一 1 、 1 0 — 2 :装戴式动作辅助装置
20一 1 、 2 0 — 2 :外套机构部
21一 1 、 2 1 — 2 :生物体信息测定部
22一 1 、 2 2 — 2 :相对力检测部
23一 1 、 2 3 — 2 :生物体电位信号检测部
24一 1 、 2 4 — 2 :角度检测部
25一 1 、 2 5 — 2 :执行部
26一 1 、 2 6 — 2 :控制装置
27一 1 、 2 7 — 2:驱动器
28一 1 、 2 8 — 2 :通信装置
29一 1 、 2 9 — 2 :体温检测部
41:数据存储部
42:角度控制部
43:驱动力控制部
44:辅助控制部
45:模式设定部
46:输出转矩结合部47:转矩输出部
48:数据发送部
118:支架机构
120 、 12 2、 124 、 12 6:马达
138 a 、 1 3 8 b 、1 4 0 a 、 1 4 0 b 、
4 a 、14 4 b :生物体信号检测传感器13 0:腰部连结部件
15 4:右腿辅助部
15 5:左腿辅助部
15 8:第一支架
16 0:第二支架 16 2:第三支架 16 4:第一关节 16 6:第二关节
16 8:第三关节
17 8:大腿连结部件 1 8 G :胫部连结部件 17 9、 181:配合部
3 0 1 3 0 4 :温度传感器
3 1 1 3 1 4 :温度调整单元
具体实施例方式
下面，参照附图对使用了本发明的实施方式的装戴式动作辅助装置的动作 辅助系统进行说明。这里，需要说明的是，在本实施方式中，作为动作辅助对 象，尽管是以医生以及患者为对象进行说明的，但是，本实施方式的动作辅助 系统并不仅限于这些人，例如，也可以将训练者以及被训练者作为对象，也可 以说，对于需要进行动作辅助的所有人都适用。
图1是用于说明本发明的实施方式的装戴式动作辅助装置的动作辅助系 统使用环境的概要的图。
如图1所示，医生l(第一装戴者) 一侧的装戴式动作辅助装置(一个装
戴式动作辅助装置)1 0 — 1与患者2 (第二装戴者) 一侧的装戴式动作辅助 装置(另一个装戴式动作辅助装置)10—2经由网络3来连接。对网络3来 说，例如，如果上述两者处于较近的位置，则网络3可以使用蓝牙(blue tooth)、 IEEE802.11a、 1 1 b等公众无线L A N等的无线网络，另外，如果上述两者处于不同的位置，则网络3可以使用公众电话线等的有线 网络或万维网。
另外，这些装戴式动作辅助装置1 0 — 1 、 1 0 — 2即使设置在彼此之间 相距很远的位置，也可以经由有线网络或万维网相互通信。
医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1和患者2 —侧的装戴式动作 辅助装置1 0 — 2例如是一种沿腰部、大腿、胫部等人体(装戴者)的关节之 间所装戴的支架6 0 — 1、 6 0 — 2与执行部2 5 — 1、 2 5 _ 2可自由转动 地连接在一起的装置。图1中例示的装戴式动作辅助装置是一种在膝关节和骨 关节处具有执行部2 5 — 1 、 2 5 — 2的下半身用装戴式动作辅助装置1 0 — 1、 1 0 — 2，但是，本发明的动作辅助系统的装戴式动作辅助装置并不仅限 于此，也可以适用于上半身用或全身用装戴式动作辅助装置。
另外，经由网络3 ，在医生1一侧的装戴式动作辅助装置10 — 1和患者 2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2之间发送和接收执行部2 5 — 1 、 2 5 —2的物理现象的信息(例如，关节角度或输出转矩)等。
作为本发明的典型的实施方式，有下述几种情况。
实施方式l (患者一医生、患者一医生、双向通信)医生l装戴了装戴 式动作辅助装置1 0 — 1 ，并且，在患者2也装戴了装戴式动作辅助装置1 0 一2的状态下进行康复训练(以下称"第一实施方式")。
实施方式2 (患者一医生)在患者2装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 2的状态下，将数据(关节角度、转矩、监视信息等)从患者2的装戴式动作 辅助装置1 0 — 2发送至医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，并且， 通过将上述数据反映至装戴式动作辅助装置1 Q — 1或使其显示的方式，医生 l对患者2进行诊察(以下称"第二实施方式")。
这里，需要说明的是，在第二实施方式的情况下，不从医生l的装戴式动 作辅助装置1 0 — 1向患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2发送数据。
实施方式3 (患者一医生)通过使医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1进行动作，将数据从装戴式动作辅助装置1 0 — 1发送至患者2的装戴式动 作辅助装置1 0 — 2 ，并且，通过使上述数据反映至装戴式动作辅助装置1 0一 2的方式，医生1对患者2实施康复训练(以下称"第三实施方式")。
这里，需要说明的是，在第三实施方式的情况下，监视用信息从患者2的 装戴式动作辅助装置10 — 2被发送至医生1的装戴式动作辅助装置1 0 —
1 ，但是，其他数据则不被发送至装戴式动作辅助装置1 0 — 1 。
下面，具体地对各实施方式进行说明。 (第一实施方式)
在本实施方式中，对医生1装戴了装戴式动作辅助装置1 0 _ 1并且在患 者2也装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 2的状态下进行康复训练时的动作 辅助系统l 0 0进行说明。
动作辅助系统l 0 0被构成为，作为主控侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1和作为从控侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2之间经由网络3可进行双向 通信。
医生1所装戴的装戴式动作辅助装置1 0 — 1具有通信单元，用于发送装 戴式动作辅助装置1 0 — 1的关节角度值和输出转矩值等物理现象的检测信 号(检测数据)，经由这个通信单元和网络3，从装戴式动作辅助装置l 0_ 1所输出的检测数据被发送至装戴式动作辅助装置1 0 — 2 。
患者2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2接收基于医生1的康复训练 动作而由装戴式动作辅助装置1 0 _1所发送的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的关节角度值和输出转矩值等物理现象的检测信号(检测数据)。装戴式动 作辅助装置1 0 — 2根据接收到的这个装戴式动作辅助装置1 0 — 1的关节 角度值和输出转矩值、以及、自己(患者2)的装戴式动作辅助装置1 0 — 2 的关节角度值和输出转矩值，使接收到的上述装戴式动作辅助装置1 0 — 1的 关节角度值和输出转矩值反映至自己(患者2 )的装戴式动作辅助装置1 0 —
2 c
患者2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2动作后，医生1一侧的装戴式 动作辅助装置1 0 — 1接收从装戴式动作辅助装置1 0 — 2所发送的装戴式 动作辅助装置1 0 — 2的关节角度值和输出转矩值等物理现象的检测信号(检 测数据)。然后，装戴式动作辅助装置l 0 — l根据接收到的这个装戴式动作
25矩值、以及、自己(医生1 )的装戴
式动作辅助装置1 Q — 1的关节角度值和输出转矩值，使接收到的上述装戴式 动作辅助装置1 0 — 2的关节角度值和输出转矩值反映至自己(医生1 )的装 戴式动作辅助装置1 0 — 1。
因为在使用了装戴式动作辅助装置1 0 — 1、 1 0 — 2的动作辅助系统1
0 0中进行了如上所述的实时通信，所以，当医生l实施以康复训练为目的的 装戴式动作辅助装置1 0 _ 1的动作时，该动作可以被直接反映至患者2所装 戴的装戴式动作辅助装置l 0 — 2，这样，就可以进行康复训练。
另外，因为装戴式动作辅助装置l 0 — 2的状态(=患者2的状态)被反 映至装戴式动作辅助装置1 Q — 1，所以，医生1可以用身体感受到装戴式动 作辅助装置1 0 — 1的状态。这样，经由装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，医生 1就可以实时、正确地把握患者2的状态。然后，医生1参考患者2的上述状 态，再通过使装戴式动作辅助装置1 0 — 1产生动作，就可以进行更有效的康 复训练。
图2是用于表示装戴式动作辅助装置的控制系统构成的框图。 如图2所示，装戴式动作辅助装置1 0 — 1具有外套机构部(动作辅助 装袋用具)2 0 _1 、生物体信息测定部2 1 — 1 、相对力检测部2 2 — 1 、 生物体电位信号检测部2 3 — 1、角度检测部2 4 — 1 、执行部2 5 — 1 、控 制装置2 6 — 1 、驱动器2 7 — 1、通信装置2 8 — 1以及体温测定部2 9 —
1 c
外套机构部2 0 — 1是装戴至医生1身上的机器人型外套机构部，是--种 沿人体(装戴者)骨骼所装戴的支架6 G — 1与执行部2 5 — 1可自由转动地 连接在一起的机构。这里，需要说明的是，关于外套机构部2 0 — 1的构成实 例，将参照后述的图3至图5进行说明。
生物体信息测定部2 1 — 1用于测定装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 1的装戴者的心电位、体温等生物体信息，并将其输出至控制装置2 6 — 1 。
相对力检测部2 2 _ 1用于检测作用至外套机构部2 0 — 1支架上的力， 也就是根据作为驱动源的执行部2 5 — 1的输出转矩和作为装戴者的医生的肌力之间的关系而相对确定的力(相对力)。相对力检测部2 2 — 1例如可为力传感器。上述相对力是作用至外套机构部2 0 _1支架上的力，并且是装戴者(医 生1 )根据执行部2 5 — 1的输出转矩所接受的力，也就是说，是用于表示装 戴者接受到了多大程度的辅助的力。例如，根据装戴者实际上所能产生的肌转 矩的大小，即使从执行部2 5 — 1接受到了相同的转矩，装戴者所接受的力(辅 助力的大小)也会随着由装戴者自身的体格(体重)或关节的硬度所引起的负 荷以及外力(例如，护理师的辅助力)的不同而变化。因此，检测实际上到底 多大程度的力作用在外套机构部2 G — 1的支架上，是检测装戴者从支架上实 际上接受到的力。也就是说，相对力是作用至支架上的力，即装戴者通过支 架所接受的力(辅助力)。力传感器用于测定作用至外套机构部2 0 — 1的支架上的力，例如，可由用于检测基于所施加的力的形变并输出与产生的形变的大小成比例的电信号 的形变测定器构成，其被设置在外套机构部2 0 — 1的支架上的由执行部2 5 一1的驱动转矩而引起挠曲的部位。生物体电位信号检测部2 3 — 1是用于检测装戴了装戴式动作辅助装置 10—1的装戴者使关节周围的肌肉活动时所产生的生物体电位信号(例如， 肌电位信号、神经传递信号或脑电波等)的生物体信号检测单元，例如，在本 实施方式中，其使用肌电位传感器。另外，在本实施方式中，肌电位传感器可 通过覆盖电极周围的胶带被贴付在装戴者关节周围的皮肤表面上而进行安装。这里，需要说明的是，在本实施方式中，将根据贴付在装戴者关节周围(在 活动关节时起作用的肌肉的周围)的皮肤表面上的肌电位传感器所检测出的信 号而得到的信号称为肌电位信号。角度检测部2 4 _ 1是用于检测装戴者的膝关节的转动角度(物理现象之 一)的物理现象检测单元，例如，可使用角度传感器。角度传感器例如可由用 于对与外套机构部2 0 — 1的关节角度成比例的脉冲数进行计数的旋转编码器等构成，并将对应于基于关节角度的脉冲数的电信号 为传感器的输出。具 体而言，角度传感器是检测外套机构部2 0 — 1上的与执行部2 5 — 1相连接的两个支架之间的转动角度。控制装置2 6 — 1根据自己(医生1 )的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的 关节角度和输出转矩、从患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2所发送的装戴 式动作辅助装置1 0 — 2的关节角度和输出转矩、以及、装戴式动作辅助装置 1 0 — 1的生物体信号和相对力来计算输出转矩值。这里，计算出的输出转矩 值表示从执行部2 5 — 1应该输出的转矩的值。然后，将基于计算出的输出转矩值的信号提供至驱动器2 7 — 1。另外， 将计算出的输出转矩值连同检测出的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的关节角 度一起发送至装戴式动作辅助控制装置1 0 — 2 。驱动器2 7 —1向执行部2 5 — 1提供驱动力，以使基于控制装置2 6 — 1所输出的输出转矩值的转矩从执行部2 5 — 1被输出，在本实施方式中，向 执行部2 5 _1的马达提供基于输出转矩值的驱动电流。执行部2 5 _ 1将基于驱动器2 7 — 1所提供的驱动电流的输出转矩作 为辅助力赋予至与执行部2 5 — 1自由转动地连接的支架。这里所说的辅助力 是指以配置在外套机构部2 0 — 1上的与装戴者关节相对应的位置处的执行 部2 5 — 1为转动轴而作用的力，也可称为辅助转矩。另外，执行部2 5 — 1 的辅助转矩被反馈至控制装置2 6 — 1 。在本实施方式中，执行部2 5 _ 1由 作为驱动源的电动马达以及对马达的转动驱动力进行减速和传递的齿轮机构 构成。通信装置2 8 — 1例如由包含与公众网络或万维网相连的通信用调制解 调器或路由器的通信单元构成，将装戴式动作辅助装置1 0 — 1所取得的各种 数据发送至另一个装戴式动作辅助装置1 0 — 2 。体温测定部2 9 — 1例如是用于测定由医生1的动作而引起的大腿、胫部 等的体温的温度传感器，例如，由用于输出基于体温的体温检测信号的热敏电 阻等构成。在本实施方式的动作辅助系统中，除了装戴式动作辅助装置l G — l之 外，还具有了与之分离而设置的信息显示装置3 1 。这个信息显示装置3 l用 于接收从装戴式动作辅助装置1 0 — 2所输出的关节角度、肌转矩、马达转矩、生物体电位信号(例如，肌电位信号、神经传递信号、心电位、脑电波等)、 体温等的信息，并将它们转换为图、表、数值等以进行显示。需要说明的是， 这里并不仅限于图表等的视觉信息，还可以将它们转换为声音等，以向医生l 进行报知。另外，信息显示装置3 1还可以与装戴式动作辅助装置1 0 — 1 一 体设置。装戴在患者2身上的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的构成与上述装戴式动作辅助装置l 0 — 1的构成相同，具有外套机构部(动作辅助装袋用具)2 0 — 2 、生物体信息测定部2 1 — 2 、相对力检测部2 2 — 2 、生物体电位 信号检测部2 3 — 2 、角度检测部2 4 — 2 、执行部2 5 _ 2 、控制装置2 6 _ 2 、驱动器2 7 — 2 、通信装置2 8 — 2以及体温测定部2 9 _ 2 。外套机构部2 0 — 2是装戴至患者2身上的机器人型外套机构部，其构成 与上述外套机构部2 0 — 1相同，关于外套机构部2 0 _ 2的构成实例，将参 照后述的图3至图5进行说明。上述外套机构部2 0 — 2用于装戴至人体身 上。生物体信息测定部2 1 — 2用于检测装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 2的装戴者的心电位、体温等生物体信息，并将其输出至控制装置2 6 — 2 。相对力检测部2 2 — 2用于检测作用至外套机构部2 0 — 2支架上的力， 也就是根据作为驱动源的执行部2 5 — 2的输出转矩和作为装戴者的患者的 肌力之间的关系而相对确定的力(相对力)。相对力检测部2 2 — 2例如可为 力传感器。这个相对力是将执行部2 5 — 2的输出转矩与作为装戴者的患者的 肌力相加的合力，是作用至外套机构部2 0 — 2支架上的总合力。力传感器用于检测作用至外套机构部2 0 — 2支架上的力，例如，可由用 于检测基于所施加的力的形变并输出与产生的形变的大小成比例的电信号的 形变测定器构成。另外，力传感器被设置在外套机构部2 0 — 2支架上的由执 行部2 5 — 2的驱动转矩所引起的挠曲的部位。生物体电位信号检测部2 3 — 2是用于检测装戴了装戴式动作辅助装置 1 0 — 2的装戴者使关节周围的肌肉活动时所产生的生物体电位信号(例如， 肌电位信号、神经传递信号或脑电波等)的生物体信号检测单元，例如，可为肌电位传感器。在本实施方式中，肌电位传感器可被安装为，其通过覆盖电极 周围的胶带被贴付在装戴者关节周围的皮肤表面上而进行安装。角度检测部2 4 — 2例如可为角度传感器。角度传感器例如可由用于对与外套机构部2 G — 2的关节角度成比例的脉冲数进行计数的旋转编码器等构 成，并将对应于基于关节角度的脉冲数的电信号作为传感器的输出。具体而言， 角度传感器是检测外套机构部2 0 — 2上的与执行部2 5 — 2相连接的两个 支架之间的转动角度。控制装置2 6 _ 2根据自己(患者2 )的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的 关节角度和输出转矩、从医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1所发送的装戴 式动作辅助装置1 0 — 1的关节角度和输出转矩、以及、装戴式动作辅助装置 1 0 _ 2的生物体信号和相对力来计算输出转矩值。这里，计算出的输出转矩 值表示从执行部2 5 — 2应该输出的转矩的值。然后，将基于计算出的输出转矩值的信号提供至驱动器2 7_2。另外， 将计算出的输出转矩值连同检测出的装戴式动作辅助装置10 — 2的关节角 度一起发送至装戴式动作辅助控制装置1 0 — 1 。控制装置2 6 _ 2还将装戴式动作辅助装置1 0 — 2的关节角度、马达转 矩、患者2的肌转矩、生物体电位信号(生物体信号)、心电位、体温等监视 信息发送至信息显示装置3 1。驱动器2 7 — 2向执行部2 5 — 2提供驱动力，以使基于控制装置2 6 — 2所输出的输出转矩值的转矩从执行部2 5 — 2被输出，在本实施方式中，向 执行部2 5 — 2的马达提供基于输出转矩值的驱动电流。执行部2 5 — 2将基于驱动器2 7 — 2所提供的驱动电流的输出转矩作 为辅助力赋予至与执行部2 5 — 2自由转动地连接的支架。这里所说的辅助力 是指以配置在外套机构部2 Q — 2上的与装戴者关节相对应的位置处的执行 部2 5 — 2为转动轴而作用的力，也可称为辅助转矩。另外，执行部2 5 — 2 的辅助转矩被反馈至控制装置2 6 — 2 。在本实施方式中，执行部2 5 — 2由 作为驱动源的电动马达以及对马达的转动驱动力进行减速和传递的齿轮机构 构成。30体温测定部2 9 — 2例如是用于检测由患者2的动作而引起的大腿、胫部 等的体温的温度传感器，例如，其由用于输出基于体温的体温检测信号的热敏 电阻等构成。这里，需要说明的是，在本实施方式中，装戴式动作辅助装置l o — i、 1 0— 2被设定为具有相同的功能，但是，也可以不具有相同的功能。例如， 在本实施方式中，医生1所使用的装戴式动作辅助装置1 0 — 1不进行监视信 息的发送，所以，监视信息发送功能可以被省略。另外，患者2的装戴式动作 辅助装置l 0 — 2不进行监视信息的显示，这样，因为不使用信息显示装置3 1，所以，可以不设置该信息显示装置3 1，在图2中，该信息显示装置3 1 在装戴式动作辅助装置1 0 — 2 —侧未被表示。另外，例如，如装戴式动作辅助装置1 0 — 2仅被装戴至患者2的右腿或 左腿那样，如果装戴式动作辅助装置1 0 — 2中仅设置一个执行部2 5 — 2 ， 则医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1也不一定非得是图1所示的装 戴式动作辅助装置。例如，装戴式动作辅助装置1 0 — 1可以构成为具有与设 置在患者2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2上的执行部2 5 — 2相对应 的杠杆(lever)等执行部2 5 — 1 。下面，对上述外套机构部2 0 — 1、 2 0 — 2的构成例进行说明。图3是用于表示从前侧观察装戴了外套机构部2 0 — 1、 2 0 — 2的状态 的立体图。图4是用于表示从后侧观察装戴了外套机构部2 0 — 1、 2 0 — 2的状态 的立体图。如图3和图4所示， 一旦装戴了外套机构部2 0 — 1 、 2 0 — 2的装戴者 1 1 2按照自己的意思进行步行动作，就被赋予了作为辅助力的、与此时所发 生的生物体信号相对应的驱动转矩，例如，使用平常步行时所要的肌力的一半 就可以进行步行。这样，装戴者l 1 2就可以凭借自身的肌力和来自执行部25 — 1、 2 5 — 2的驱动转矩的合力来支撑身体并进行步行。
此时，如后所述，为了能够反映装戴者l 1 2的意思，装戴式动作辅助装 置1 0 — 1 、 1 0 — 2根据生物体信号检测传感器的检测信号或步行时的重心 的移动，对所赋予的辅助力(马达转矩)进行控制。这样，装戴式动作辅助装 置1 0 — 1 、 1 0 — 2的执行部就可被控制为不施加与装戴者1 1 2的意思相 反的载荷，并且不妨碍装戴者l 1 2的动作。
另外，除了步行动作之外，装戴式动作辅助装置1 0 — 1 、 1 0 — 2例如 也可以对装戴者l12从椅子上坐着的状态至站起时的动作或者从站立的状 态坐向椅子时的动作进行辅助。另外，还可以对装戴者l 1 2上楼梯或下楼梯 时进行动力辅助。特别地，当肌力比较弱时，装戴者l 1 2—般难以进行上楼 梯的动作或从椅子上站起来的动作；但是，装戴了装戴式动作辅助装置1 0 —
1、 1 0 — 2的装戴者1 1 2按照自己的意思被赋予了驱动转矩，这样，就可
以轻松地进行这些动作。
在外套机构部2 0 — 1、 2 0 — 2中，在装戴至装戴者l 1 2身上的支架 机构l 1 8上设置了驱动部。作为驱动部，具有右腿驱动马达l 2 0，其位 于装戴者1 1 2的右侧股关节；左腿驱动马达12 2，其位于装戴者1 1 2的 左侧股关节；右膝驱动马达l 2 4，其位于装戴者l 1 2的右膝关节；左膝驱 动马达12 6，其位于装戴者1 1 2的左膝关节。这些驱动马达120、 12
2、 12 4、 12 6由包含根据来自控制装置的控制信号对驱动转矩进行控制 的DC马达或AC马达等的电动马达构成。另外，驱动马达l 2 0、 122、
12 4、 12 6具有以预定的减速比率对马达的旋转进行减速的减速机(内藏 于驱动部)。尽管这些马达是小型的，但也可以提供足够的驱动力。另外，作 为驱动马达，当然还可以使用薄型超音波马达，这样可以节省设置空间。
另外，在装戴者l 1 2的腰部上装戴的带状的腰部连结部件1 3 O上安装 了电池1 3 2 、 13 4，作为用于对驱动马达120、 122、 124、 12 6进行驱动的电源。电池l 3 2、 13 4为充电式电池，并被分散地配置左右 两侧，这样，就可以不妨碍装戴者l 1 2的步行动作。
另外，在作为装戴者l 1 2的背面一侧的腰部连结部件1 3 O的后侧，安装了控制单元13 6。在这个控制单元1 3 6中，内藏了上述的控制装置2 6 一 1 (26 — 2)以及通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )。
接下来，生物体电位信号检测部2 3 — 1 ( 2 3 — 2 )具有生物体信号 检测传感器1 3 8 a 、 1 3 8 b ，用于检测装戴者1 1 2的右腿动作时的生物 体电位；生物体信号检测传感器1 4 0 a 、 1 4 0 b ，用于检测装戴者1 1 2 的左腿动作时的生物体电位；生物体信号检测传感器l 4 2 a 、 1 4 2 b ，用 于检测右膝动作时的生物体电位；生物体信号检测传感器1 4 4 a 、 1 4 4 b ， 用于检测左膝动作时的生物体电位。
这些生物体信号检测传感器138a、 138b、 140a、 140b、 142a、 142b、 144a、 144b都是用于通过皮肤对肌电位信号或 神经传递信号等的生物体电位信号进行检测的生物体信号检测单元，并具有可 检测微弱电位的电极(图中未表示)。这里，需要说明的是，在本实施方式中， 各生物体信号检测传感器138a、 138b、 140a、 140b、 142 a、 142b、 144a、 144 b被设置为，其通过覆盖电极周围的胶带被 贴付在装戴者1 1 2的皮肤表面上而进行安装。
在人体中，根据来自脑的指令，在形成骨骼肌的肌肉表面上放出突触传递 物质乙酰胆碱，其结果导致肌线维膜的离子透过性发生变化从而产生活动电 位。然后，活动电位导致肌线维发生收縮，产生肌力。因此，通过检测骨骼肌 的电位，可以推测步行动作时产生的肌力，并且，根据基于上述所推测的肌力 的虚拟转矩，可以求出步行动作所需的辅助力。
因此，根据这些生物体信号检测传感器138a、 138b、 140a、 140b、 142a、 142b、 144a、 144b所检测出的生物体信号， 控制装置2 6 — 1 ( 2 6 — 2 )计算提供至四个驱动马达12 0、 122、 1 2 4、 126的驱动电流。然后，控制装置2 6 — 1 ( 2 6 — 2 )通过使用上 述驱动电流对驱动马达l 20、 122、 124、 12 6进行驱动，这样，就 实现了赋予辅助力(马达转矩)以辅助装戴者l 1 2进行步行动作的构成。
另夕卜，为了顺利地进行步行动作时的重心移动，有必要对足底的负荷进行 检测，并检测出重心位置。因此，在装戴者l 1 2的左右脚的足底具有用于检
33测足底的至少两个点以上的负荷的负荷检测部l 5 0、 152 (在图3和图4 中用虚线表示)。
上述负荷检测部l 5 0、 1 5 2被构成为紧贴足底而设置，并根据步行动 作时的体重移动来检测变化的反力。
图5是用于表示支架机构118的装戴前的状态的立体图。
如图5所示，支架机构l 1 8具有腰部连结部件l 3 0，其装戴在装戴 者1 1 2的腰部；右腿辅助部15 4，其设置在腰部连结部件1 3 0的右侧部 分的下方；左腿辅助部15 5，其设置在腰部连结部件1 3 0的左侧部分的下 方。在腰部连结部件1 3 0的背面一侧，安装了配合部13 1，其紧密无缝地 贴付在装戴者l12的腰部背面一侧。
左腿辅助部l 5 4和左腿辅助部1 5 5左右对称配置，分别具有托座l
5 6 ，其固定在腰部连结部件1 3 0上；第一支架15 8，其从托座1 5 6向 下延伸并沿着装戴者l 1 2的大腿外侧而形成。另外，左腿辅助部l 5 4和左 腿辅助部1 5 5分别具有第二支架16 0，其从第一支架1 5 8向下延伸并 沿着装戴者1 1 2的胫部外侧而形成；第三支架16 2，其用来载置装戴者1
1 2的足底(如果穿鞋，则为鞋底)。
在托座l 5 6的下端和第一支架1 5 8的上端之间具有被用作为轴承结 构的第一关节16 4，用于可转动地连结托座1 5 6和第一支架1 5 8 。这个 第一关节l 6 4被设置成与股关节的高度一致，托座1 5 6连结在第一关节1
6 4的支撑侧，第一支架l 5 8连结在第一关节1 6 4的转动侧。另外，在第 一关节1 6 4中内藏了驱动马达12 0、 122，并且，从在外观上看，第一 关节和驱动马达l 2 0 、 1 2 2设置为一体。
另外，在第一支架1 5 8的下端和第二支架1 6 0的上端之间具有被用作 为轴承结构的第二关节l 6 6，用于可转动地连结第一支架1 5 8和第二支架 16 0。这个第二关节1 6 6被设置成与膝关节的高度一致，第一支架1 5 8 连结至第二关节l 6 6的支撑侧，第二支架1 6 0连结至第二关节1 6 6的转 动侧。另外，在第二关节l 6 6中内藏驱动马达1 2 4、 12 6，并且，从外 观上看，第二关节l 6 6和驱动马达1 2 4、 1 2 6设置为一体。另外，在第二支架1 6 0的下端和第三支架1 6 2的上端之间具有被用作 为轴承结构的第三关节l 6 8，用于可转动地连结第二支架1 6 0和第三支架 16 2。另外，在第三支架1 6 2的内侧固定设置了鞋子184，用于装载装 戴者1 1 2的脚部。
另外，在本实施方式中，上述负荷检测部l 5 0、 1 5 2配置在鞋子1 8 4的内部。因此，装戴者1 1 2通过穿上鞋子18 4，装戴者1 1 2的足底面 就可以保持为紧贴负荷检测部l 5 Q、 1 5 2的状态。
因此，第一支架l 5 8和第二支架1 6 0被安装为，以第一关节l 6 4和 第二关节l 6 6为转动支点相对于固定在腰部连结部件1 3 0上的托座1 5 6可进行步行动作。也就是说，第一支架l 5 8和第二支架1 6 O被构成为， 可进行与装戴者l 1 2腿部的动作相同的动作。另外，第三关节l 6 8被设置 为位于装戴者l 1 2踝部的侧方。因此，通过第三关节l 6 8的转动动作，鞋 子1 8 4的相对于地板(地面)的角度根据步行动作可与装戴者1 1 2的踝部 同样地进行变化。
另外，第一关节l 6 4和第二关节1 6 6被构成为，其驱动马达l 2 0、 12 2、 124、 126的转轴通过齿轮机构向被驱动侧的第一支架158、 第二支架1 6 0传递驱动转矩。
另外，驱动马达120、 122、 124、 12 6具有用于检测关节角度 的角度检测部2 4 — 1 ( 2 4 — 2 )。角度检测部2 4 — 1 ( 2 4 — 2 )由用 于对与第一关节l 6 4和第二关节1 6 6的关节角度成比例的脉冲数进行计
数的旋转编码器等角度传感器构成，并将对应于基于关节角度的脉冲数的电信 号作为传感器的输出。
第一关节l 6 4的角度传感器用于检测相当于装戴者1 1 2股关节的关
节角度的、托座l 5 6和第一支架1 5 8之间的转动角度。另外，第二关节l 6 6的角度传感器用于检测相当于装戴者1 1 2膝关节的关节角度的、第一支
架1 5 8的下端和第二支架1 6 0之间的转动角度。
另外，在第一支架l 5 8的长度方向的中间位置，安装了连结至装戴者l 1 2大腿部的带状的腿部连结部件17 8。在腿部连结部件1 7 8的内侧，安
35装了配合部l 7 9，其紧密无缝地紧贴在装戴者1 1 2的大腿部。
另外，在第二支架l 6 O的长度方向的中间位置，安装了连结至装戴者l 1 2膝部以下的胫部的带状的胫部连结部件1 8 0。在胫部连结部件1 8 0的 内侧，安装了配合部l 8 1，其紧密无缝地紧贴在装戴者1 1 2地胫部。
因此，驱动马达l 20、 122、 124、 12 6所产生的驱动转矩经由 齿轮被传递至第一支架1 5 8 、第二支架16 0，再经由腿部连结部件178、 胫部连结部件l 8 0被传递至装戴者1 1 2的腿部，作为辅助力。
另外，在腿部连结部件17 8、胫部连结部件1 8 0的配合部1 7 9 、 1 8 l的内周面上，安装了温度传感器3 0 1 3 0 4，其用于测定装戴者l 1 2的体温；以及，温度调整单元3 1 1 3 1 4，其用于形成以身体对其他装 戴者的体温进行感觉的体感单元。作为温度传感器3 0 1 3 0 4 ，例如，可 使用用于输出基于操作者l 1 2体温的温度检测信号的热敏电阻等。另外，作 为温度调整单元3 1 1 3 1 4，例如，可使用基于所施加的电流的温度进行 冷却或加热的珀耳帖(peltier)元件等。
为了使装戴者l12在装戴式动作辅助装置10—1中用身体去感觉由 其他装戴式动作辅助装置1 0 — 2的温度传感器3 0 1 3 0 4所检测出的 体温，温度调整单元3 1 1 3 1 4进行加热或冷却，这样，装戴者1 1 2 (医 生1 )就可以用身体去感觉装戴了其他装戴式动作辅助装置1 0 — 2的装戴者 (患者2)的体温变化。
各支架l 5 8、 16 0、 16 2分别被构成为，使用具有弹性的树脂材来
覆盖硬铝等轻量化金属材的周围，这样，就可以支撑包含安装在腰部连结部件 1 3 0上的电池1 3 2 、 1 3 4 、控制单元1 3 6等的支架机构1 1 8的重量。
也就是说，支架机构l 1 8被构成为，重量不作用至装戴者l 1 2，并被安装
为，不向装戴者l 1 2施加多余的载荷。
腰部连结部件i 3 0具有腰带2 2 0 、 2 3 0 ;带扣2 4 0 ，其设置在
一个腰带2 2 0的端部；固定用金属零件2 4 2 ，其设置在另一个腰带2 3 0
的端部。另外，腰部连结部件l 3 0通过使固定用金属零件2 4 2与带扣2 4 0相结合并对腰带2 2 0 、 2 3 0的长度进行调整来支撑装戴者1 1 2的腰部。
图6是用于表示本发明的实施方式的装戴式动作辅助装置的控制装置的 构成的框图。
如图6所示，控制装置2 6 — 1、 2 6 — 2具有数据存储部4 1、角度控 制部4 2 、驱动力控制部4 3 、辅助控制部4 4 、模式设定部4 5 、输出转矩 结合部4 6 、转矩输出部4 7以及数据发送部(数据转送单元)4 8 、主控指 定单元(指定单元)4 9 。
数据存储部4 1用于存储在角度控制部4 2 、驱动力控制部4 3以及辅助 控制部4 4中所使用的参数。
角度控制部4 2以从对方侧装戴式动作辅助装置所发送的"对方侧关节角 度"以及从该"对方侧关节角度"所得到的"对方侧角速度"为目标值进行控 制。也就是说，通过进行控制以使对方侧装戴式动作辅助装置的关节角度和关 节角速度与本方侧装戴式动作辅助装置的关节角度和关节角速度一致。作为目 标值控制的例子有PD控制，使用PD控制时，由下面的公式来计算角度控制
输出转矩。
角度控制输出转矩二G p X ([对方侧关节角度] 一 [本方侧关节角度]) + G d X ([对方侧关节角速度] 一 [本方侧关节角速度])( 1 )
其中，Gp、 Gd是从数据存储部4 l所提供的控制参数。这里，需要说 明的是，控制参数可以是预定值，也可以是函数值。另外，角速度根据角度信 息来计算。
驱动力控制部4 3通过进行控制，以使本方侧的输出转矩与从对方侧装戴
式动作辅助装置所发送的对方侧输出转矩一致或成比例。
例如，如果是通过进行控制以使本方侧的输出转矩与对方侧的输出转矩成
比例，则例如可使用下面的公式进行控制。
驱动力控制输出转矩二G kX [对方侧转矩] (2) 其中，Gk是从数据存储部4l所提供的输出转矩调整参数。 辅助控制部4 4根据本方侧装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ( 1 0 _ 2 )的
执行部的输出转矩、关节角度、装戴了本方侧装戴式动作辅助装置1 0 _ 1 ( 10 — 2)的装戴者1 1 2所发生的生物体信号(例如，肌电位信号、神经传递 信号、脑电波等)以及作用在本方侧装戴式动作辅助装置1 Q — 1 ( 1 0 — 2 ) 的支架机构l 1 8上的相对力，输出辅助控制输出转矩。这里，需要说明的是， 关于辅助控制部4 4，将在后面进行详述。
模式设定部4 5根据装戴者1 1 2的输入操作对实施康复训练时的控制
方法进行设定，可选择地将其设定为角度控制模式、驱动力控制模式、以及、 同时实施角度控制模式和驱动力控制模式的混合控制模式中的任意一种控制 模式。
角度控制模式通过进行控制，以使对方侧装戴式动作辅助装置的关节角度 和关节角速度与本方侧装戴式动作辅助装置的关节角度和关节角速度一致，此 时，不使用从驱动力控制部4 3所发送的驱动力控制输出转矩。
驱动力控制模式通过进行控制，以使本方侧的输出转矩与从对方侧装戴式 动作辅助装置所发送的对方侧输出转矩一致或成比例，此时，不使用从角度控 制部4 2所发送的角度控制输出转矩。
混合控制模式是组合了角度控制模式和驱动力控制模式的模式。角度控制 模式通过进行控制，以使对方侧装戴式动作辅助装置的关节角度和关节角速度 与本方侧装戴式动作辅助装置的关节角度和关节角速度一致。驱动力控制模式 通过进行控制，以使本方侧的输出转矩与从对方侧装戴式动作辅助装置所发送 的对方侧输出转矩一致或成比例。
输出转矩结合部4 6根据模式设定部4 5所设定的模式输出转矩。
具体而言，在设定为角度控制模式时
(输出转矩)=(角度控制输出转矩)+ (辅助控制输出转矩) ( 3 ) 在设定为驱动力控制模式时
(输出转矩)=(驱动力控制输出转矩)+ (辅助控制输出转矩) ( 4 ) 在设定为混合控制模式时
(输出转矩)=(角度控制输出转矩)+ (驱动力控制输出转矩)+ (辅
助控制输出转矩) (5)
这里，需要说明的是，在上述各模式中，尽管示出了加上辅助控制输出转矩的情形，但是，也可以设定为不加上辅助控制输出转矩。
转矩输出部4 7经由自己的装戴式动作辅助装置的驱动器将由输出转矩
结合部4 6所输出的输出转矩输出至马达。
数据发送部4 8经由网络3将由输出转矩结合部4 6所输出的输出转矩、 以及、根据自己的装戴式动作辅助装置的角度检测部所检测出的关节角度输出
至对方一侧的装戴式动作辅助装置。
另外，数据发送部4 8通过通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )并经由网络3 将由角度检测部2 4 _1 ( 2 4 — 2)、生物体电位信号检测部2 3 — 1 (2 3 — 2)、相对力检测部2 2 — 1 ( 2 2 — 2 )、生物体信息测定部21 — 1 (2 1 — 2)所检测 测定出的数据、或者、根据这些检测 测定出的数据而 计算出的数据发送至对方一侧的信息显示装置。作为所述的数据，例如是输出 转矩、关节角度、肌转矩、马达转矩、生物体电位、心电位、体温等的监视信 息。
主控指定部4 9用于将多个装戴式动作辅助装置中的任意的装戴式动作 辅助装置的控制单元指定为主控制单元，例如，其可由装戴者l 1 2通过手动 操作来进行操作的开关部件、或者、通过发送红外线等无线信号将任意的装戴 式辅助控制装置的控制单元指定为主控制单元的遥控器等构成。
下面，参照图7的流程图，对如上所述的在装戴者l 1 2身上装戴了支架 机构1 1 8时伴随装戴者1 1 2的步行动作的控制装置2 6 — 1 ( 2 6 — 2 ) 所实行的辅助控制处理的步骤进行说明。如图7所示，控制装置2 6 — 1 (2 6 — 2)在步骤S 1 1中取得由关节角度检测部2 4 — 1 ( 2 4 — 2 )所检测 出的关节角度(6 e x)。然后，进入步骤S 1 2，取得由生物体信号检测部 2 3 — 1 ( 2 3 — 2 )的肌电位传感器138a、 138b、 140a、 14 0b、 142a、 142b、 144a、 144b所检测出的肌电位信号(E MG e x )。
接下来，进入步骤S 1 3，将由上述步骤S 1 1、 S 1 2所取得的关节角 度(6 ex)以及肌电位信号(EMG e x )与基准参数数据库(未图示)进行 对照，确定与装戴者l 1 2的动作相对应的任务(task)的阶段(phase)。在基准参数数据库中，根据阶段(即将连续动作分段后的单位动作)保存了 肌电位信号、神经传递信号、关节角度等的变化参数。通过将保存在该基准参 数数据库中的关节角度(e 0 p )以及肌电位信号(EMG 0 p )与由步骤S
1 1 、 S 1 2所得到的关节角度(0 e x)以及肌电位信号(E MG e x )进 行对比，确定与装戴者l 1 2的动作相对应的任务的阶段。
接下来，在步骤S 1 3 a中，对是否确定了任务的阶段进行判断。在步骤
S 1 3 a中，如果肌电位信号(EMG e x)与基准参数数据库不一致，阶段 未被确定，则进入步骤S 1 3 b，然后，根据由步骤S 1 2所取得的肌电位信 号(EMG e x)生成指令信号(随意控制信号)。该随意控制信号例如通过 根据预先设定的增益(P b)对肌电位信号(E MG e x)进行放大来生成(随 意控制单元)。
另外，在上述步骤S 13 a中，如果阶段被确定，则进入步骤S 1 4 ，在 步骤S 1 4中，选择基于上述步骤S 1 3所确定的阶段的指令函数f ( t )以 及增益P (自主控制单元)。
然后，进入步骤S 1 5 ，计算与关节角度检测部2 4 — 1 ( 2 4 — 2 )所 检测出的关节角度相对应的基准参数的生物体信号(EMG o p )和由生物体 信号检测部2 3 — 1 ( 2 3 — 2 )的肌电位传感器138a、 138b、 14 0a、 140b、 142a、 142b、 144a、 144b所检测出的肌电 位信号(EMG e x)之间的差值，导出AEMG (^EMG o p — EMG e x)(差值导出单元)。
在下一个步骤S 1 6中，对由上述步骤S 1 5所计算的差值AEMG和预 先设定的容许值(阈值)进行比较，确认差值AEMG是否小于容许值。在这 个步骤S 1 6中，如果差值AEMG小于容许值，则相对于装戴者l 1 2的关 节动作的肌电位与装戴者l 1 2的动作相对应。所以，来自执行部2 5 — 1(2 5 — 2 )的驱动马达120、 122、 124、 126的驱动转矩被判断为可 以作为辅助力赋予至装戴者112的腿部。
因此，在步骤S 1 6中，如果差值AEMG小于容许值，则进入步骤S 1 7 ，从转矩输出部4 7将转矩指令信号送出至马达驱动器2 7 _ 1 ( 2 7 —2 )。这样，执行部2 5 — 1 ( 2 5 — 2 )的驱动马达120、 122、 12 4、 1 2 6产生基于从装戴者1 1 2所得到的关节角度(9 e x)以及肌电位 信号(EMG e x)的驱动转矩。之后，将这个驱动转矩作为辅助力经由第一 支架1 5 8、第二支架1 6 0以及第一连结带178、第二连结带1 8 0传递 至装戴者l12的腿部。
另外，在上述步骤S 1 6中，如果差值AEMG超过容许值，则相对于装 戴者l 1 2的关节动作的肌电位不与装戴者1 1 2的动作相对应，所以，来自 驱动马达12 0、 122、 124、 126的驱动转矩被判断为不与装戴者1
1 2想进行动作的动作相对应。因此，在步骤S 1 6中，如果差值AEMG大 于等于容许值，则进入歩骤S 1 9，进行增益P的变更处理。也就是说，在步 骤S 1 9中，通过进行增益P， =PX {1— (AEMG/EMGop) }的
计算将增益变更为补正增益P'。
接下来，在步骤S 1 7中，因为由补正增益P'所生成的指令信号(控制 信号)己经被肌电位信号EMGe x所补正，所以，该指令信号是比采用补正 前的增益P时更能反映装戴者1 1 2的意思的值，并且，比采用增益P时更能 反映装戴者1 1 2的意思的控制信号被提供至马达驱动器2 7 — 1 ( 2 7 —
2 )。因此，驱动马达120、 122、 124、 126产生了小于采用增益 P时的驱动转矩(混合了随意控制和自主控制的混合控制单元)。
因此，驱动马达l 20、 122、 124、 12 6可以不拘于各动作的阶 段而产生基于与装戴者1 1 2的意思相对应的肌电位信号(E MG e x )实测 值的驱动转矩，并将这个驱动转矩作为辅助力经由第一支架l 5 8、第二支架 1 6 0以及第一连结带17 8、第二连结带1 8 0传递至装戴者1 1 2的腿部。
如上所述，因为在上述步骤S 1 9中可进行变更处理，所以，例如，即使 装戴者l 1 2在某一动作的中途想停止其动作(阶段)而进行其他动作(阶段)， 也可以进行控制，这样，当装戴者1 1 2的肌电位信号降低时，辅助力也减小， 不会违反装戴者l 1 2的意思而增强当初的动作。因此，装戴者l 1 2通过采 用混合了如上所述的自主控制和随意控制的控制方法，就可以得到基于装戴者
41112的意思的辅助力。
在步骤S 1. 8中，确认上述任务的最终阶段的控制处理是否被进行。在步
骤S 1 8中，如果还存在上述任务的最终阶段的控制处理，则返回步骤S 1 1， 进行下一个阶段的控制处理(S 1 1 S 1 8 )。另夕卜，在步骤S 1 8中，如 果上述任务的最终阶段的控制处理被执行完毕，则结束本次控制处理。
下面，参照图8和图9 ，对本发明的实施方式的动作辅助系统的动作进行 说明。
图8是用于说明医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的控制装置 2 6 — 1的控制处理1的流程图。
图9是用于说明患者2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的控制装置 2 6 — 2的控制处理1的流程图。
在本实施方式中，针对医生1对患者2进行康复训练的情况进行说明，但 是，本发明并不仅限于此，例如，也同样适用于指导者和被训练者之间的身体 锻炼等情况。
另外，还假定装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 1的医生1和装戴了装戴 式动作辅助装置1 0 — 2的患者2互相相隔很远，医生1经由网络3对患者2 进行康复训练。
因为医生1装戴了装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，所以通过外套机构部2 0 — 1 ，医生1可以用身体感受患者2所装戴的装戴式动作辅助装置1 0 — 2 的状态。
在这种情况下，医生1使装戴式动作辅助装置1 0 — 1产生动作，开始对 患者2进行康复训练(步骤S 10 1)。
然后，装戴式动作辅助装置1 0 _1的角度检测部2 4 — 1检测外套机构 部2 Q — 1的关节角度，生物体电位信号检测部2 3 — 1检测医生1使关节周 围的肌肉活动时产生的生物体电位信号(例如，肌电位信号或神经传递信号 等)。另外，相对力检测部2 2 — 1检测根据执行部2 5 — 1的输出转矩和作 为装戴者的医生l的肌力之间的关系而相对确定的相对力。另外，体温检测部 2 9 — 1的温度传感器3 0 1 3 0 4测定医生1的体温(大腿以及胫部的体温)。之后，分别读入这些检测出的信号(步骤S 10 2)。
接下来，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3，将由步骤S 1 0 2计算出的关节角度、生物体电位信号、相对力、体温等各检测信号发送至另 一个装戴式动作辅助装置1 0 — 2 (步骤S 1 0 2 a)。
接下来，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，接收由患者2的 装戴式动作辅助装置1 0 — 2所检测出的关节角度、生物体信号、相对力、体 温等各检测信号(步骤S 1 0 2 b)。
控制装置2 6 — 1的角度控制部4 2计算用于进行控制的角度控制输出 转矩，该控制使患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的关节角度以及关节角 速度与医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的对应的关节角度以及关节角 速度一致。另夕卜，控制装置2 6 — 1的驱动力控制部4 3计算用于控制的驱动 力控制输出转矩，该控制使从患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2发送来的 执行部2 5 — 2的输出转矩与装戴式动作辅助装置1 0 — 1的对应的执行部 2 5 — 1的输出转矩一致或成比例。另夕卜，控制装置2 6 — 1的辅助控制部4 4根据装戴式动作辅助装置1 0 — 1的输出转矩、关节角度、生物体电位以及 相对力计算辅助控制输出转矩(步骤S 10 3)。
之后，将步骤S 1 0 3所计算出的角度控制输出转矩、驱动力控制输出转 矩、以及、辅助控制输出转矩的转矩指令信号从输出转矩结合部4 6输出至驱 动器2 7 — 1 (步骤S 1 0 3 a)。
在控制装置2 6 — 1的输出转矩结合部4 6中，对控制装置2 6 — 1的模 式设定部4 5中设定的模式是否为角度控制模式进行判断(步骤S 10 4)。 在步骤S 1 0 4中，如果判断为是角度控制模式(YES时)，则按照公式(3)，
根据角度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 1 0 5 )。
在步骤S 1 0 4中，如果判断为不是角度控制模式(NO时)，则接下来 确认是否为驱动力控制模式(步骤S 10 6)。在步骤S 1 0 6中，如果判断 为是驱动力控制模式(YES时)，则按照公式(4)，根据驱动力控制输出 转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 10 7)。在步骤S 1 0 6中，如果判断为不是驱动力控制模式(NO时)，则将模
式设定4 5中设定的模式判断为是上述角度控制模式和驱动力控制模式之外 的混合模式(步骤S 10 8)。然后，按照公式(5)，根据角度控制输出转 矩、驱动力控制输出转矩以及辅助控制输出转矩计算输出转矩(步骤S 1 0 9 )。
之后，经由转矩输出部4 7，将由步骤S 105、 S107、 S109中 的任一步骤计算出的输出转矩的转矩指令信号输出至驱动器2 7 — 1 。接下 来，从驱动器2 7— 1将与输出转矩对应的控制信号(如果是马达，则为驱动 电流)提供至执行部2 5 — 1的马达12 0、 122、 1 2 4 、 126 (步骤S 110)。
接下来，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )以及网络3 ，将与输出转矩 对应的控制信号(如果是马达，则为驱动电流)发送至另一个装戴式动作辅助 装置10 — 2 (步骤S 1 1 0 a )。
因此，医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1可以反映来自相距很远的患 者2的动作以及医生1自身的动作，这样，医生l就可以在一边用自己的身体 感觉(体感)患者2的状态(关节转动角度、转矩、体温变化等)， 一边发出 康复训练的指示。
另夕卜，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3，将由步骤S 10 5、 S 1 0 7、 S 1 0 9中的任一个步骤所计算出的输出转矩、以及、由角度检测 部2 4 — 1所检测出的外套机构部2 0 — 1的关节角度从数据发送部4 8发 送至患者2的装戴式动作辅助装置10 — 2 (步骤S 111)。然后，返回上 述步骤S101的处理。
下面，参照图9的流程图，对患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的控 制装置2 6 — 2所实行的控制处理1进行说明。
经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，患者2的装戴式动作辅助 装置1 0 — 2的控制装置2 6 — 2接收由医生1的装戴式动作辅助装置1 0 一 l所检测出的关节角度、生物体电位信号、相对力、体温等各检测信号(步 骤S 1 2 1 )。然后，角度检测部2 4 — 2检测外套机构部2 0 — 2的关节角度，生物体 电位信号检测部2 3 — 2检测患者2使关节周围的肌肉活动时所发生的生物 体电位信号(例如，肌电位信号或神经传递信号等)。相对力检测部2 2 — 2 检测根据执行部2 5 — 2的输出转矩与作为装戴者的患者2的肌力之间的关 系而相对确定的相对力。之后，由体温测定部2 9 — 2的温度传感器3 0 1 3 0 4测定患者2的体温(大腿以及胫部的体温)。接下来，读入检测出的各 信号(步骤S 12 2)。
接下来，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3，将由步骤S 1 2 2检测出的关节角度、生物体电位信号、相对力、体温的各检测信号发送至装 戴式动作辅助装置1 0 — 1 (步骤S 1 2 2 a )。
控制装置2 6 — 2的角度控制部4 2计算用于进行控制的角度控制输出 转矩，该控制用于使医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的关节角度以及关 节角速度与患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的对应的关节角度以及关 节角速度一致。另外，控制装置2 6 — 2的驱动力控制部4 3计算用于进行控 制的驱动力控制输出转矩，该控制使从医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1 所发送的执行部2 5 — 1的输出转矩与装戴式动作辅助装置1 0 — 2的对应 的执行部2 5 — 2的输出转矩一致或成比例。另外，辅助控制部4 4根据装戴 式动作辅助装置1 0 — 2的输出转矩、关节角度、生物体电位以及相对力来计 算辅助控制输出转矩(步骤S 12 3)。接下来，将由步骤S 1 2 3所计算出 的角度控制输出转矩、驱动力控制输出转矩、辅助控制输出转矩的转矩指令信 号从输出转矩结合部4 6输出至驱动器2 7 — 2 (步骤S 1 2 3 a)。
在控制装置2 6 — 2的输出转矩结合部4 6中，对控制装置2 6 — 2的模 式设定部4 5内设定的模式是否为角度控制模式进行判断(步骤S 12 4)。 然后，在步骤S 1 2 4中，如果判断为是角度控制模式(YES时)，则按照 公式(3 )，根据角度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步 骤S 1 2 5 )。
在步骤S 1 2 4中，如果判断为不是角度控制模式(NO时)，则接下来 判断是否为驱动力控制模式(步骤S 12 6)。在步骤S 1 2 6中，如果判断为是驱动力控制模式(YES时)，则按照公式(4)，根据驱动力控制输出 转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 12 7)。
在步骤S 1 2 6中，如果判断为不是驱动力控制模式(NO时)，则将模 式设定部4 5中设定的模式判断为是上述角度控制模式、驱动力控制模式以外 的混合控制模式(步骤S 12 8)。然后，按照公式(5)，根据角度控制输 出转矩、驱动力控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(S 1 2 9 )。
之后，经由转矩输出部4 7，将由步骤S 125、 S127、 S129中 的任一步骤所计算出的输出转矩的转矩指令信号输出至驱动器2 7 — 2 。接下 来，从驱动器2 7 — 2将与输出转矩对应的控制信号(如果是马达，则为驱动 电流)提供至执行部2 5 — 2的马达1 2 0、 12 2、 12 4、126(步骤S 13 0)。接下来，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )，将与输出转矩对应 的控制信号(如果是马达，则为驱动电流)发送至另一个装戴式动作辅助装置
1 0 — 1 (步骤S 1 3 0 a)。
因此，医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1可以反映来自相距很远的患 者2的动作以及医生1自身的动作，这样，医生l就可以在用自己的身体感觉 (体感)患者2的状态(关节转动角度、转矩、体温变化等)的同时，发出康 复训练的指示。
另夕卜，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3，将由步骤S 125、 S 1 2 7、 S 1 2 9中的任一步骤所计算出的输出转矩、以及、由角度检测部
2 4 — 2所检测出的外套机构部2 0 — 2的关节角度从数据发送部4 8发送 至医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，同时，将监视信息发送至医生1的 显示装置3 1。之后，返回上述步骤S 1 2 l的处理。
这里，监视信息是指医生据其进行监视的信息，可以任意地设定该信息。 在本实施方式中，监视信息被设定为是包含关节角度、肌转矩、马达转矩、生 物体电位、心电位、体温的信息。
因此，患者2的外套机构部2 0 — 2的状态不仅可被外套机构部2 0 — 1 所反映，而且，监视信息还可被变换成图、表、数值等数据，被显示在医生l一侧的信息显示装置3 1上。这样，医生1不仅可以一边参照患者2的生物体 信息一边进行康复训练，而且，还可以将其作为进行康复训练时的参考。综上所述，根据本发明的实施方式的动作辅助系统，因为医生l可以通过装戴式动作辅助装置1 0 — 1用身体感受患者2的状态(关节转动角度、转矩、 体温变化)，所以，医生1可以客观地把握患者2的状态。因此，可以进行高效的康复训练。 (第二实施方式)下面，对本发明的第二实施方式的动作辅助系统进行说明。在上述第一实施方式中，对医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1和患者 2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2实施双向通信的情况进行了说明，但是，在 本实施方式中，装戴式动作辅助装置1 0 — 1不进行数据的发送，装戴式动作 辅助装置1 Q — 1接收从患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2所发送的数 据。如果医生1的装戴式动作辅助装置1 0 _1不进行包含各检测信号的数 据的发送，则装戴式动作辅助装置1 0 — 1和装戴式动作辅助装置1 0 — 2之 间的关系变为主从关系。也就是说，如果患者2使装戴式动作辅助装置1 0 — 2产生动作，则该动作就被原样地反映在装戴式动作辅助装置1 0 — 1中。图1 0是用于说明本发明的第二实施方式的医生1一侧的装戴式动作辅 助装置1 0 _1的控制装置2 6 — 1的控制处理2的流程图。图1 1是用于说明本发明的第二实施方式的患者2 —侧的装戴式动作辅 助装置1 0 _ 2的控制装置2 6 — 2的控制处理2的流程图。首先，对医生l一侧的装戴式动作辅助装置l o — i的动作进行说明。控制装置2 6 — 1的角度控制部4 2计算用于进行控制的角度控制输出 转矩，该控制使从患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2所发送的关节角度和 关节角速度与医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的对应的关节角度和关 节角速度一致。另外，控制装置2 6 — 1的驱动力控制部4 3计算用于进行控 制的驱动力控制输出转矩，该控制使从患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2 所发送的执行部2 5 — 2的输出转矩与装戴式动作辅助装置1 0 — 1的对应47的执行部2 5 — 1的输出转矩一致或成比例。另外，辅助控制部4 4根据装戴 式动作辅助装置1 0 — 1的输出转矩、关节角度、生物体电位以及相对力来计 算辅助控制输出转矩(步骤S 14 1)。接下来，将由步骤S 1 4 l所计算出 的角度控制输出转矩、驱动力控制输出转矩、辅助控制输出转矩的转矩指令信 号由输出转矩结合部4 6输出至驱动器2 7 — 1 (S 1 4 1 a)。这里，需要 说明的是，如果医生1没有装戴装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，则将生物体电 位信号设为=0，然后计算辅助控制输出转矩。在控制装置2 6 — 1的输出转矩结合部4 6中，对控制装置2 6 — 1的模 式设定部4 5中设定的模式是否为角度控制模式进行判断(步骤S 14 2)。 然后，在步骤S 1 4 2中，如果判断为是角度控制模式(YES时)，则按照 公式(3 )，根据角度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步 骤S 1 4 3 )。另夕卜，在步骤S 1 4 2中，如果判断为不是角度控制模式(NO时)，则 接下来判断是否为驱动力控制模式(步骤S 14 4)。在步骤S 1 4 4中，如 果判断为是驱动力控制模式(YES时)，则按照公式(4)，根据驱动力控 制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 14 5)。另外，在步骤S 1 4 4中，如果判断为不是驱动力控制模式(NO时)， 则将模式设定部4 5中设定的模式判断为是上述角度控制模式和驱动力控制 模式之外的混合模式(步骤S 14 6)。然后，按照公式(5)，根据角度控 制输出转矩、驱动力控制输出转矩以及辅助控制输出转矩计算输出转矩(步骤 S 1 4 7 )。之后，将由步骤S 143、 S145、 S147中的任一步骤所计算出的 输出转矩的转矩指令信号经由转矩输出部4 7输出至驱动器2 7 _1 。然后， 从驱动器2 7 — 1将与输出转矩相对应的控制信号(如果是马达，则为驱动电 流)提供至执行部2 5 — 1的马达120、 122、 124、 126。接下来， 经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将与输出转矩相对应的控制信 号(如果是马达，则为驱动电流)发送至另一个装戴式动作辅助装置1 0 — 2 (步骤S 14 9)。48因此，来自患者2的动作就被反映在医生1 一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — l上。下面，参照图1 1 ，对患者2 —侧的装戴式动作辅助装置1 0 _ 2的动作 进行说明。装戴式动作辅助装置1 0 — 2的角度检测部2 4 — 2检测外套机构部2 0 — 2的关节角度。另外，生物体电位信号检测部2 3 — 2检测患者2使关节 周围的肌肉活动时所产生的生物体电位信号(例如，肌电位信号或神经传递信 号等)。接下来，相对力检测部2 2 — 2检测根据作为驱动源的执行部2 5 — 2的输出转矩和作为装戴者的患者2的肌力之间的关系而相对确定的相对力。 之后，分别读入这些检测信号(步骤S 15 1)。接下来，经由通信装置2 8 一 1 ( 2 8 — 2)和网络3 ，将由步骤S 1 5 1所检测出的关节角度、生物体电位信号、相对力、体温的各检测信号发送至装戴式动作辅助装置1 0 — 1 (步 骤S 1 5 1 a )。控制装置2 6 — 2的角度控制部4 2计算与患者2的装戴式动作辅助装 置1 0 — 2的关节角度以及关节角速度相对应的角速度控制输出转矩。在本实 施方式中，因为不从装戴式动作辅助装置1 0 — 1发送与关节角度相关的数 据，所以，角度控制输出转矩由下式计算。角度控制输出转矩二Gp， X [自己一侧关节角度]十Gd' X[自己一侧关节角速度]( 1 ，)这里，Gp' 、 Gd'是从数据存储部4 l所提供的控制参数。另夕卜，需要说明的是，控制参数可以为预定值，也可以为函数值。另外，角速度根据角 度信息算出。辅助控制部4 4根据装戴式动作辅助装置1 0 — 2的输出转矩、关节角 度、生物体电位以及相对力来计算辅助控制输出转矩(步骤S 15 2)。然后， 将由步骤S 1 5 2所计算出的角度控制输出转矩、驱动力控制输出转矩、辅助 控制输出转矩的转矩指令由输出转矩结合部4 6输出至驱动器2 7 — 2 (步骤 S 1 5 2 a )。这里，需要说明的是，在本实施方式中，因为从装戴式动作辅助装置l 0一 1不发送与输出转矩相关的数据，所以，控制装置2 6 — 2的驱动力控制部4 3的驱动力控制转矩=0 。因此，与控制模式无关，按照公式(3 )，根据 角度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 15 3)。将上述计算出的输出转矩通过转矩输出部4 7输出至驱动器2 7 — 2，从 驱动器2 7 — 2向执行部25 — 2的马达120、 122、 124、 126提 供与输出转矩相对应的动力(如果是马达，则为驱动电流)(步骤S 15 4)。 然后，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将与输出转矩相对应的 控制信号(如果是马达，则为驱动电流)发送至装戴式动作辅助装置1 0 — 1 (步骤S 1 5 4 a )。另外，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将由步骤S 1 5 3 所计算出的输出转矩、由角度检测部2 4 — 2所检测出的外套机构部2 0 — 2 以及监视信息发送至医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1以及信息显示装 置3 1 (步骤S 15 5)。之后，返回步骤S 1 5 1的处理。因此，医生1通过观察装戴式动作辅助装置1 0 — 1的状态，可以间接地 把握患者2的状态，发出适当的康复训练指示。另外，医生l通过参照显示于 信息显示装置3 l上的监视信息，还可以将其作为进行康复训练时的参考。 (第三实施方式)下面，对本发明的第三实施方式的动作辅助系统进行说明。在上述第二实施方式中，对医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1不发送 数据但患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2向装戴式动作辅助装置1 0 — 1发送数据的情况进行了说明。在本实施方式中，患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2不发送数据(除 了监视信息之外)，但是，医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1向装戴式动 作辅助装置l 0 — 2发送数据。图1 2是用于说明医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的控制装 置2 6 — 1的控制处理3的流程图。图1 3是用于说明患者2 —侧的装戴式动作辅助装置10 — 2的控制装 置2 6 — 2的控制处理3的流程图。首先，对医生1 一侧的装戴式动作辅助装置1 0 — 1的动作进行说明。装戴式动作辅助装置1 0 — 1的角度检测部2 4 — 1检测外套机构部2 0 — 1的关节角度。另外，生物体电位信号检测部2 3 — 1检测医生1使关节 周围的肌肉活动时所产生的生物体电位信号(例如，肌电位信号或神经传递信 号等)。然后，相对力检测部2 2 — 1检测根据作为驱动源的执行部2 5 — 1 的输出转矩和作为装戴者的医生1的肌力之间的关系而相对确定的相对力，体 温测定部2 9 — 1的温度传感器3 0 1 3 0 4测定医生1的体温(大腿和胫 部的体温)，并读入各检测信号(步骤S 16 1)。接下来，经由通信装置2 8 — 1 (2 8 — 2)和网络3，将由步骤S 1 6 l所检测出的关节角度、生物 体电位信号、相对力、体温的各检测信号发送至装戴式动作辅助装置1 0 — 2 (步骤S 1 6 1 a )。控制装置2 6 — 1的角度控制部4 2计算与医生1的装戴式动作辅助装 置1 0 — 1的关节角度以及关节角速度相对应的角度控制输出转矩。在本实施 方式中，因为装戴式动作辅助装置l 0 — 2不发送与关节角度相关的数据，所 以，角度控制输出转矩由上述公式(1 ')来计算。辅助控制部4 4根据装戴式动作辅助装置1 0 — 1的输出转矩、关节角 度、生物体电位以及相对力来计算辅助控制输出转矩(S 1 6 2)。然后，将 由步骤S 1 6 2所计算出的角度控制输出转矩、驱动力控制输出转矩、辅助控 制输出转矩的转矩指令信号由输出转矩结合部4 6输出至驱动器2 7—1 (步 骤S 1 6 2 a)。这里，需要说明的是，在本实施方式中，因为装戴式动作辅助装置l 0 — 2不发送与输出转矩相关的数据，所以，控制装置2 6 — 1的驱动力控制部4 3的驱动力控制转矩二0。因此，与控制模式无关，按照公式(3)，根据角 度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 16 3)。将上述计算出的输出转矩通过转矩输出部4 7输出至驱动器2 7 — 1 。然 后，从驱动器2 7—1向执行部2 5 _ 1的马达120、 122、 124、 1 2 6提供与输出转矩相对应的动力(如果是马达，则为驱动电流)(步骤S 1 6 4)。之后，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将与输出转矩相对应的控制信号(如果是马达，则为驱动电流)发送至装戴式动作辅助装置10 — 2 (步骤S 1 6 4 a)。另夕卜，经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3将由步骤S 1 6 3所 计算出的输出转矩、以及、由角度检测部2 4 — 1所检测出的外套机构部2 0 一 1的关节角度从数据发送部4 8发送至患者2的装戴式动作辅助装置1 0 一 2 (步骤S 16 5)。之后，返回步骤S 1 6 1的处理。下面，对患者2—侧的装戴式动作辅助装置1 G — 2的动作进行说明。控制装置2 6 — 2的角度控制部4 2计算用于进行控制的角度控制输出 转矩，该控制使从医生1的装戴式动作控制辅助装置1 0 — 1所发送的关节角 度以及关节角速度与患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2的对应的关节角 度和关节角速度一致。另外，控制装置2 6 — 2的驱动力控制部4 3计算用于 进行控制的驱动力控制输出转矩，该控制使从医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1所发送的执行部2 5 — 1的输出转矩与装戴式动作辅助装置1 0 — 2 的对应的执行部2 5 — 2的输出转矩一致或成比例。另夕卜，辅助控制部4 4根 据装戴式动作辅助装置1 0 — 2的输出转矩、关节角度、生物体电位以及相对 力来计算辅助控制输出转矩(步骤S 17 1)。接下来，将由步骤l 7 l所计 算出的角度控制输出转矩、驱动力控制转矩、辅助控制输出转矩的转矩指令信 号由输出转矩结合部4 6输出至驱动器2 7 — 2 (步骤S 1 7 1 a)。这里， 需要说明的是，如果医生1没有装戴装戴式动作辅助装置1 0 — 1 ，则将生物 体电位信号设为=0，然后计算辅助控制输出转矩。在控制装置2 6 — 2的输出转矩结合部4 6中，对控制装置2 6 — 2的模 式设定部4 5中所设定的模式是否为角度控制模式进行判断(步骤S 17 2)。 然后，在步骤S 1 7 2中，如果判断为是角度控制模式(YES时)，则按照 公式(3 )，根据角度控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(S 17 3)。另夕卜，在步骤l 7 2中，如果判断为不是角度控制模式(NO时)，则接 下来确认是否为驱动力控制模式(步骤S 1 7 4)。在步骤S 1 7 4中，如果 判断为时驱动力控制模式(YES时)，则按照公式(4)，根据驱动力控制52输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 17 5)。
另外，在步骤S 1 7 4中，如果判断为不是驱动力控制模式(NO时)， 则判断为模式设定部4 5中设定了上述角度控制模式和驱动力控制模式之外 的混合模式(步骤S 17 6)。然后，按照公式(5)，根据角度控制输出转 矩、驱动力控制输出转矩以及辅助控制输出转矩来计算输出转矩(步骤S 7 7 )。
之后，将由步骤S 173、 S175、 S177中的任一步骤所计算出的 输出转矩的转矩指令信号通过转矩输出部4 7输出至驱动器2 7 — 2。然后， 从驱动器2 7 — 2向执行部25 — 2的马达120、 122、 124、 126 提供与输出转矩相对应的控制信号(如果是马达，则为驱动电流)。接下来， 经由通信装置2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将与输出转矩相对应的控制信 号(如果是马达，则为驱动电流)发送至装戴式动作辅助装置10 — 1 (步骤 S 1 7 8 a)。这样，来自医生1的动作就被反映在患者2的装戴式动作辅助 装置1 0 _ 2上。
接下来，通过控制装置2 6 — 2的数据发送部4 8来发送监视信息(步骤 S 1 7 9 )。然后，返回步骤S 1 7 1的处理。所发送的监视信息被可视化处 理后，显示在与医生1一侧的装戴式动作辅助装置1 0 _ 1彼此独立设置的信 息显示装置3 l上。
因此，根据本实施方式，尽管医生1的装戴式动作辅助装置1 0 — 1上不 反映患者2的动作，但是，医生1通过使用装戴式动作辅助装置1 0 — 1也可 以向患者2的装戴式动作辅助装置1 0 — 2发出康复训练动作的指示，并且， 还可以在发出康复训练指示的同时把握患者2的心跳数、体温等的监视信息。 (第四实施方式)
在装戴式动作辅助装置10 — 1(10 — 2)中，将产生基于装戴者1 1 2的意思的辅助动力的通常的辅助控制处理(参照图7的流程)作为主控制处 理。为此，在本实施方式中，实施康复训练时，执行预先由模式设定部4 5所 设定的角度控制模式、驱动力控制模式、混合控制模式的控制处理中的任意一 种。另外，根据装戴者l 1 2的身体状况，也可以自动地切换基于生物体信号(例如，包含肌电位信号、神经传递信号、脑电波等)的辅助控制处理，以使 不合理的动力(马达转矩)不被施加至支架机构l 1 8上。
图1 4 图1 6是用于说明第四实施方式的控制装置2 6 — 2所实行的 控制处理4的流程图。另外，需要说明的是，在图'l 4中，与前述图9相同的 处理被赋予了相同的符号，这里，省略其说明。
在图l 4的步骤S 1 2 6中，如果设定了驱动力控制模式(YES时)， 则移至图1 5的步骤S 2 0 1，导出驱动力控制输出转矩和辅助控制转矩的差 值。然后，在步骤S 2 0 2中，对上述驱动力控制输出转矩和辅助控制输出转 矩的差值是否小于预先设定的阈值进行确认。在步骤2 0 2中，如果驱动力控 制输出转矩和辅助控制输出转矩的差值小于阈值(YE S时)，则进入步骤S 12 7，如前所述，按照公式(4 )，根据驱动力控制输出转矩以及辅助控制 输出转矩来计算输出转矩。
另外，在步骤S 2 0 2中，如果驱动力控制输出转矩和辅助控制输出转矩 的差值超过阈值(NO时)，则进入步骤S 2 0 3，将辅助控制输出转矩作为 输出转矩。因此，如果驱动力控制输出转矩和基于装戴者1 1 2的意思而产生 的生物体信号(例如，包含肌电位信号、神经传递信号、脑电波等的生物体信 息)的辅助控制输出转矩的差值超过阈值，则排除角度控制输出转矩，仅将基 于辅助控制输出转矩的辅助动力传递至支架机构1 1 8，所以，可以防止不合 理的驱动力被施加在装戴者1 1 2身上。因此，在装戴者l 1 2的身体状况不 好的情况下，通过抑制辅助动力，可以降低康复训练施带给装戴者l 1 2的负 担。
另夕卜，在图l 4的步骤S 1 2 8中，如果设定了混合模式，则进入图l 5 的步骤S 2 0 4，导出角度控制输出转矩和辅助控制输出转矩的差值。然后， 在步骤S 2 0 5中，对上述角度控制输出转矩和辅助控制输出转矩的差值是否
小于预先设定的阈值进行确认。
在步骤S 2 0 5中，如果角度控制输出转矩和辅助控制输出转矩的差值小 于阈值(YES时)，则进入S 2 0 6，导出驱动力控制输出转矩和辅助控制 输出转矩的差值。另外，在步骤S 2 0 5中，如果角度控制输出转矩和辅助控制输出转矩的 差值超过阈值(NO时)，则进入步骤S 2 0 8，将辅助控制输出转矩作为输 出转矩。因此，如果相对于装戴者1 1 2的关节转动角度的角度控制转矩和基 于根据装戴者l 1 2的意思而产生的生物体信号(例如，包含肌电位信号、神 经传递信号、脑电波等的生物体信息)的辅助控制输出转矩的差值过大，则排 除角度控制转矩，仅将基于辅助控制输出转矩的辅助动力传递至支架机构1 1 8，所以，可以防止不合理的驱动力被施加在装戴者l 1 2身上。因此，在装 戴者l 1 2的身体状况不好的情况下，通过抑制辅助动力，可以降低康复训练 施带给装戴者l12的负担。
在下一个步骤S 2 0 7中，对驱动力控制输出转矩和辅助控制输出转矩的 差值是否小于阈值进行确认。在步骤S 2 0 7中，如果驱动力控制输出转矩和 辅助控制输出转矩的差值小于阈值(Y E S时)，则进入图1 4的步骤S 1 2 9 ，按照公式(5)，根据角度控制输出转矩、驱动力控制输出转矩以及辅助 控制输出转矩来计算输出转矩。
另外，在步骤S 2 0 7中，如果驱动力控制输出转矩和辅助控制数输出转 矩的差值超过阈值(NO时)，则进入步骤S 2 0 8，将辅助控制输出转矩作 为输出转矩。因此，如果驱动力控制输出转矩和基于根据装戴者1 1 2的意思 而产生的生物体信号(例如，包含肌电位信号、神经传递信号、脑电波等的生 物体信息)的辅助控制输出转矩的差值过大，则排除驱动力控制转矩，仅将基 于辅助控制输出转矩的辅助动力传递至支架机构1 1 8，所以，可以防止不合 理的驱动力被施加在装戴者1 1 2身上。因此，在装戴者l 1 2的身体状况不 好的情况下，通过抑制辅助动力，可以降低康复训练施带给装戴者1 1 2的负 担。
另外，在图1 4的步骤S 1 2 4中，如果设定了角度控制模式(YE S时)， 则进入图l 5的步骤S 2 0 9，导出角度控制输出转矩和辅助控制输出转矩的 差值。然后，在步骤S 2 1 0中，对上述驱动力控制输出转矩和辅助控制输出 转矩的差值是否小于阈值进行确认。在这个步骤S 2 1 0中，如果角度控制输 出转矩和辅助控制输出转矩的差值小于预先设定的阈值(YES时)，则进入图1 4的步骤S 12 5，按照公式(3 )，根据角度控制输出转矩以及辅助控
制输出转矩来计算输出转矩。
另外，在步骤S 2 1 0中，如果驱动力控制输出转矩和辅助控制输出转矩 的差值超过预先设定的阈值(NO时)，则将辅助控制输出转矩作为输出转矩。 因此，如果对于装戴者1 1 2的关节转动角度的角度控制输出转矩和基于根据 装戴者l 1 2的意思而产生的生物体信号(例如，包括肌电位信号、神经传递 信号、脑电波等生物体信息)的辅助控制输出转矩的差分超过阈值，则排除角 度控制输出转矩，仅将基于辅助控制输出转矩的辅助动力传递至支架机构1 1 8，所以，可以防止不合理的驱动力被施加在装戴者l 1 2身上。因此，在装 戴者l 1 2的身体状况不好的情况下，通过抑制辅助动力，可以降低康复训练 施带给装戴者l12的负担。
结束上述步骤S 203、 S208、 S211之后，进入步骤S 2 12， 将基于输出转矩的驱动电流提供至执行部2 5 — 2的马达12 0、 122、 1 2 4 、 1 2 6 。
接下来，进入图1 6的步骤S 2 13，对心跳数、体温等检测值是否进入 了预定的范围进行确认。在步骤S 2 1 3中，如果心跳数、体温等的检测值进 入了预定的范围(YES时)，则进入图14的步骤S 13 1，经由通信装置 2 8 — 1 ( 2 8 — 2 )和网络3 ，将由步骤S 125、 S127、 S129中 的任一步骤所计算出的输出转矩以及由角度检测部2 4 — 2所检测出的外套 机构部2 0 — 2的关节角度从数据发送部4 8发送至医生1的装戴式动作辅 助装置1 0 — 1 ，同时，将监视信息发送至医生1的显示装置3 1 。之后，返 回上述步骤l21的处理。
另外，在步骤S 2 1 3中，如果心跳数、体温等检测值没有进入预定的范 围(NO时)，则进入步骤S 2 14，因为向装戴者l 1 2施加了不合理的运 动(负荷)，所以发出警告(警报)。接下来，在步骤S 2 1 5中，通过逐渐减 少驱动电流的值，降低装戴者l 1 2的载荷，使施加至装戴者l 1 2的运动量 降至合理的程度。因此，在装戴者l 1 2的身体状况不好时，可以让装戴者l 1 2进行关节活动量比较少的运动，这样，就可以安全地进行与此时的身体状况相符的康复训练。
本发明并不局限于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可 采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。
本国际申请主张2 0 0 7年8月20日申请的日本国专利申请2 0 0 7 —
2 1 3 3 5 9号以及2 0 0 8年8月1 2日申请的日本国专利申请2 0 0 8
—2 0 8 0 2 7号的优先权，并引用了日本国专利申请2 0 0 7 — 2 1 3 3 5 9号以及日本国专利申请2 0 0 8 — 2 0 8 0 2 7号的全部内容。
5权利要求
1、一种装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，具有生物体信号检测单元，其用于检测装戴者活动时所产生的生物体信号，该装戴者装戴了被包含在装戴式动作辅助装置内的动作辅助装戴用具，物理现象检测单元，其用于检测与基于所述装戴者动作的物理现象相对应的检测信号，驱动单元，其用于向装戴在所述装戴者身上的动作辅助装戴用具提供辅助动力，控制单元，其用于通过进行基于所述物理现象检测单元所检测出的检测信号的演算处理，控制所述驱动单元以使其产生辅助动力，所述装戴式动作辅助装置的动作辅助系统的特征在于，具有通信单元，其用于使安装在多个装戴式动作辅助装置上的多个控制单元可通信地相连，数据转送单元，其用于通过所述通信单元将由一个装戴式动作辅助装置所得到的各种信号数据中的至少一种信号数据转送至其他装戴式动作辅助装置，其中，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述数据转送单元所转送的数据来控制所述驱动单元，以使所述其他装戴式动作辅助装置的动作与所述一个装戴式动作辅助装置的动作一致。
2 、根据权利要求1记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述一个装戴式动作辅助装置的控制单元经由所述通信单元可相互接发 数据地与所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元相连。
3、根据权利要求2记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述一个装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述数据转送单元所转送 的数据来控制所述驱动单元，以使所述一个装戴式动作辅助装置的动作与所述 其他装戴式动作辅助装置的动作一致。
4 、根据权利要求1记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征 在于，所述物理现象检测单元是一种角度传感器，其用于检测由所述驱动单元所 驱动的所述动作辅助装戴用具的所述装戴者的关节转动角度。
5 、根据权利要求1记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述物理现象检测单元是一种转矩传感器，其用于检测被赋予至所述装戴 者关节的由所述驱动单元所提供的转矩。
6、 根据权利要求4记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述角度传感器所检测出 的、装戴了所述一个装戴式动作辅助装置的所述装戴者的关节转动角度来控制 所述驱动单元。
7、 根据权利要求5记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元根据所述转矩传感器所检测出 的所述一个装戴式动作辅助装置的所述驱动单元的转矩来控制所述其他装戴 式动作辅助装置的所述驱动单元。
8 、根据权利要求6记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，如果所述一个装戴式动作辅助装置的所述角度传感器所检测出的关节转 动角度和所述其他装戴式动作辅助装置的所述角度传感器所检测出的关节转 动角度之间的差值超过了预先设定的阈值，则所述其他装戴式动作辅助装置的 控制单元根据所述生物体信号检测单元所检测出的生物体信号来控制所述驱 动单元。
9 、根据权利要求7记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，如果所述一个装戴式动作辅助装置的所述转矩传感器所检测出的一个转 矩和所述其他装戴式动作辅助装置的所述转矩传感器所检测出的其他转矩之 间的差值超过了预先设定的阈值，则所述其他装戴式动作辅助装置的控制单元 根据所述生物体信号检测单元所检测出的生物体信号来控制所述驱动单元。
10 、根据权利要求1记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特 征在于，所述装戴式动作辅助装置的控制单元具有指定单元，其用于将所述多个装 戴式动作辅助装置中的任意的装戴式动作辅助装置的控制单元指定为主控制 单元。
11 、根据权利要求1记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特 征在于，所述一个装戴式动作辅助装置的控制单元经由所述通信单元将由所述物 理现象检测单元所检测出的检测信号发送至其他装戴式动作辅助装置，所述其他装戴式动作辅助装置具有体感单元，其用于使装戴者用身体去感 受与经由所述通信单元所发送的所述检测信号相对应的物理现象。
12 、 一种装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其在第一装戴者的第一 装戴式动作辅助装置和第二装戴者的第二装戴式动作辅助装置之间进行通信，并进行第二装戴者的动作辅助，其特征在于， 所述第一装戴式动作辅助装置具有第一角度控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第二装戴式动作辅助 装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度，并根据接收到的 这个第二关节角度以及所述第一装戴式动作辅助装置的与所述接收到的第二 关节角度相对应的第一关节角度来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置 的第一角度控制输出转矩，第一驱动力控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第二装戴式动作辅 助装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根据接收到的这 个输出转矩计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一驱动力控制输出 转矩，第一辅助控制输出转矩计算单元，其用于根据所述第一装戴式动作辅助装 置的执行部的输出转矩、所述第一装戴式动作辅助装置的第一关节角度、基于 所述第一装戴者所产生的肌力的第一生物体电位信号、以及、作用在所述第一 装戴式动作辅助装置支架上的第一相对力来计算第一辅助控制输出转矩，第一输出转矩计算单元，其用于根据所述计算出的第一角度控制输出转矩 和所述第一驱动力控制输出转矩中的至少一个、以及、所述计算出的第一辅助 控制输出转矩来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一输出转矩，第一发送单元，其用于将所述计算出的第一输出转矩以及所述第一装戴式 动作辅助装置的第一关节角度发送至所述第二装戴式动作辅助装置，所述第二装戴式动作辅助装置具有第二角度控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第一装戴式动作辅助 装置所发送的所述第一装戴式动作辅助装置的第一关节角度，并根据接收到的 这个第一关节角度以及所述第二装戴式动作辅助装置的与所述接收到的第一 关节角度相对应的第二关节角度来计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置 的第二角度控制输出转矩，第二驱动力控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述第一装戴式动作辅 助装置所发送的第一输出转矩，并根据接收到的这个第一输出转矩来计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二驱动力控制输出转矩，第二辅助控制输出转矩计算单元，其用于根据所述第二装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度、基于所述第二装戴者产生的肌力的第二生物体电位信号、以及、作用在所述第二装戴式动作辅助装置支架上的第二相对力来计算第二辅助控制输出转矩，第二输出转矩计算单元，其用于根据所述计算出的第二角度控制输出转矩和所述第二驱动力控制输出转矩中的至少一个、以及、所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二输出转矩，第二控制单元，其用于根据所述计算出的第二输出转矩来控制所述第二装戴式动作辅助装置的执行部。
13 、根据权利要求1 2记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述第一装戴式动作辅助装置还具有第一控制单元，其用于根据所述计算出的第一输出转矩来控制所述第一装戴式动作辅助装置的执行部。
14、根据权利要求l 2记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述第二装戴式动作辅助装置还具有第二发送单元，其用于将所述计算出的第二输出转矩以及所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度发送至所述第一装戴式动作辅助装置。
15、根据权利要求l 4记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述第二装戴式动作辅助装置的第二发送单元还发送用于观测所述第二装戴者的状态的监视信息，所述动作辅助系统还具有显示单元，其用于显示所述被发送的监视信息。
16、根据权利要求1 2记载的装戴式动作辅助装置的动作辅助系统，其特征在于，所述第一装戴式动作辅助装置还具有控制模式设定单元，其用于设定控制模式，所述第一输出转矩计算单元进行如下计算在所述控制模式设定单元设定了第一控制模式时，根据所述计算出的第一角度控制输出转矩以及所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩，在所述设定单元设定了第二控制模式时，根据所述第一驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩，在所述设定单元设定了第三控制模式时，根据所述计算出的第一角度控制输出转矩、所述第一驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算所述第一输出转矩，所述第二装戴式动作辅助装置还具有控制模式设定单元，其用于设定控制模式，所述第二输出转矩计算单元进行如下计算在所述设定单元设定了第一模式时，根据所述计算出的第二角度控制输出转矩以及所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算所述第二输出转矩，在所述控制模式设定单元设定了第二控制模式时，根据所述第二驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算所述第二输出转矩，在所述控制模式设定单元设定了第三模式时，根据所述计算出的第二角度控制输出转矩、所述第二驱动力控制输出转矩以及所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算所述第二输出转矩。
17、 一种装戴式动作辅助装置，其装载在装戴者身上，用于通过与装戴在其他装戴者身上的其他装戴式动作辅助装置进行通信，对所述其他装戴式动作辅助装置发出动作辅助的指示，或者，根据来自所述其他装戴式动作辅助装置的指示进行动作辅助，其特征在于，具有角度控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述其他装戴式动作辅助控制装置所发送的所述其他装戴式动作辅助装置的其他装戴者的关节角度，并根据接收到的这个其他装戴者的关节角度、以及、所述装戴式动作辅助装置的与所述接收到的其他装戴者的关节角度相对应的关节角度来计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的角度控制转矩，驱动力控制输出转矩计算单元，其用于接收从所述其他装戴式动作辅助装置所发送的所述其他装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩来计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的驱动力控制输出转矩，辅助控制输出转矩计算单元，其用于根据所述装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述装戴式动作辅助装置的关节角度、基于所述装戴者所产生的肌力的生物体电位信号、以及、作用在所述装戴式动作辅助装置支架上的相对力来计算辅助控制输出转矩，输出转矩计算单元，其用于根据所述计算出的角度控制输出转矩和所述驱动力控制输出转矩中的至少一个、以及、所述计算出的辅助控制输出转矩来计算相对于所述其他装戴者的其他装戴式动作辅助装置的输出转矩，控制单元，其用于根据所述计算出的输出转矩来控制所述装戴式动作辅助装置的执行部。
18、根据权利要求l 7记载的装戴式动作辅助装置，其特征在于，还具有发送单元，其用于将所述计算出的输出转矩以及所述装戴式动作辅助装置的关节角度发送至所述其他装戴式动作辅助装置。
19、根据权利要求l 7记载的装戴式动作辅助装置，其特征在于，还具有发送单元，其用于发送用来观测所述装戴者的状态的监视信息，显示单元，其用于显示从所述其他装戴式动作辅助装置所发送的监视信息。
20、根据权利要求l 7记载的装戴式动作辅助装置，其特征在于，还具有控制模式设定单元，其用于可选择地设定任意的控制模式，其中，所述输出转矩计算单元进行如下计算-在所述设定单元设定了第一控制模式时，根据所述计算出的角度控制输出转矩以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出转矩，在所述设定单元设定了第二控制模式时，根据所述驱动力控制输出转矩以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出转矩，在所述设定单元设定了第三控制模式时，根据所述计算出的角度控制输出转矩、所述驱动力控制输出转矩以及所述计算出的辅助控制输出转矩来计算所述输出转矩。
21、 一种装戴式动作辅助装置的动作辅助方法，其用于在装戴至第一装戴者身上的第一装戴式动作辅助装置和装戴至第二装戴者身上的第二装戴式动作辅助装置之间进行通信，并进行第二装戴者的动作辅助，其特征在于，所述第一装戴式动作辅助装置执行如下步骤接收从所述第二装戴式动作辅助装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的第二关节角度，并根据接收到的这个第二关节角度以及所述第一装戴式动作辅助装置的与所述接收到的第二关节角度相对应的第一关节角度来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一角度控制输出转矩，接收从所述第二装戴式动作辅助装置所发送的所述第二装戴式动作辅助装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩来计算相对于所述第二装戴式动作辅助装置的第一驱动力控制输出转矩，根据所述第一装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第一装戴式动作辅助装置的第一关节角度、基于所述第一装戴者所产生的肌力的第一生物体电位信号、以及、作用在所述第一装戴式动作辅助装置支架上的第一相对力 来计算第一辅助控制输出转矩，根据所述计算出的第一角度控制输出转矩和所述第一驱动力控制输出转 矩中的至少一个、以及、所述计算出的第一辅助控制输出转矩来计算相对于所 述第二装戴式动作辅助装置的第一输出转矩，将所述计算出的第一输出转矩以及所述第一装戴式动作辅助装置的第一 关节角度发送至所述第二装戴式动作辅助装置，所述第二装戴式动作辅助装置执行如下步骤接收从所述第一装戴式动作辅助装置所发送的所述第一装戴式动作辅助 装置的第一关节角度，并根据接收到的这个第一关节角度以及所述第二装戴式 动作辅助装置的与所述接收到的第一关节角度相对应的第二关节角度来计算 相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二角度控制输出转矩，接收从所述第一装戴式动作辅助装置所发送的第一输出转矩，并根据接收 到的这个第一输出转矩来计算相对于所述第一装戴式动作辅助装置的第二驱 动力控制输出转矩，根据所述第二装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述第二装戴式 动作辅助装置的第二关节角度、基于所述第二装戴者所产生的肌力的第二生物 体电位信号、以及、作用在所述第二装戴式动作辅助装置支架上的第二相对力 来计算第二辅助控制输出转矩，根据所述计算出的第二角度控制输出转矩和所述第二驱动力控制转矩中 的至少一个、以及、所述计算出的第二辅助控制输出转矩来计算相对于所述第 一装戴式动作辅助装置的第二输出转矩，根据所述计算出的第二输出转矩来控制所述第二装戴式动作辅助装置的 执行部。
22 、 一种装戴式动作辅助装置的动作辅助方法，该装戴式动作辅助装置 装戴至装戴者身上，该方法用于通过与其他装戴者身上所装戴的其他装戴式动 作辅助装置进行通信，对所述其他装戴式动作辅助装置发出动作辅助的指示，或者，根据来自所述其他装戴式动作辅助装置的指示来进行动作辅助，其特征 在于，具有如下步骤接收从所述其他装戴式动作辅助装置所发送的所述其他装戴式动作辅助 装置的其他装戴者的关节角度，并根据接收到的这个其他装戴者的关节角度以 及所述其他装戴式动作辅助装置的与所述接收到的其他装戴者的关节角度相 对应的关节角度来计算相对于所述其他装戴式动作辅助装置的角度控制输出 转矩，接收从所述其他装戴式动作辅助装置所发送的所述其他装戴式动作辅助 装置的输出转矩，并根据接收到的这个输出转矩来计算相对于所述其他装戴式 动作辅助装置的驱动力控制输出转矩，根据所述装戴式动作辅助装置的执行部的输出转矩、所述装戴式动作辅助 装置的关节角度、基于所述装戴者所发生的肌力的生物体电位信号、以及、作 用在所述装戴式动作辅助装置支架上的相对力来计算辅助控制输出转矩，根据所述计算出的角度控制输出转矩和所述驱动力控制输出转矩中的至 少一个、以及、所述计算出的辅助控制输出转矩来计算相对于所述其他装戴式 动作辅助装置的输出转矩，根据所述计算出的输出转矩来控制所述装戴式动作辅助装置的执行部。
全文摘要
本发明经由网络将医生(1)的装戴式动作辅助装置(10-1)的动作状态发送至患者(2)的装戴式动作辅助装置(10-2)。然后，该动作状态被反映至患者(2)的装戴式动作辅助装置(10-2)，进行患者(2)的康复训练。另外，患者(2)的装戴式动作辅助装置(10-2)的动作状态被从装戴式动作辅助装置(10-2)发送至装戴式动作辅助装置(10-1)。然后，该动作状态被反映至医生(1)的装戴式动作辅助装置(10-1)。因此，医生(1)可以客观地感受患者(2)的状态。
文档编号A61H1/02GK101677866SQ20088001851
公开日2010年3月24日 申请日期2008年8月18日 优先权日2007年8月20日
发明者山海嘉之 申请人:国立大学法人筑波大学