この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 8373, ISO 13482, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
ロボット
意図したタスクを実行するために、その環境内を移動する、ある程度の自律性を備えたプログラムされた作動メカニズム
注記 1ロボットには、制御システムと制御システムのインターフェースが含まれます。
注記2産業用ロボットまたはサービスロボットへのロボットの分類は、意図された用途に従って行われます。
[出典: ISO 8373:2012, 2.6, 修正 — 「2 軸以上のプログラム可能な作動機構」という言葉は、「プログラムされた作動機構」に置き換えられました。]
3.2
ウェアラブルロボット
使用中に人間に取り付けられた状態で、個人の能力を補完または強化するロボット
注記 1:ウェアラブル ロボットは、ISO 13482:2014 では拘束型身体補助ロボットと呼ばれています。
3.3
腰サポートロボット
補助力またはトルクによりユーザーの腰部の負荷を軽減するウェアラブルロボット
3.4
ユーザー
ウェアラブルロボットを体に装着し、その補助力やトルクを直接受ける人
3.5
拘束部
補助力またはトルクを伝達するために、ユーザーの対応する取り付けられた身体部分を拘束するウェアラブル ロボットの部分
3.6
補助トルク
ユーザーが必要なタスクを実行するのを支援するウェアラブル ロボットの出力トルク
3.7
付属の胴体部分
装着型ロボットの拘束部が装着される身体の一部
3.8
入力方式
ユーザーが適切な入力信号によってウェアラブルロボットの補助力またはトルクを制御できるようにするインターフェース
3.8.1
生物学的入力
使用者が補助対象部位に加える力やトルクに相関する生体信号を入力とする入力方式
注記1生体信号には、筋電気信号などの生体電気信号が含まれます。
3.8.2
キネマティック入力
補助を目的としたユーザーの体の部分の動きや姿勢を入力として使用する入力方法
注記 1:生物学的入力と運動学的入力は相互に排他的です。
3.8.3
コマンド入力
生体入力または運動学的入力以外の入力方法
注記 1:コマンド入力には、コマンド デバイス、ブレス スイッチ、または音声入力の使用が含まれます。
注記2:コマンド入力には、使用者が補助を目的として体の部分に加える力やトルクとは相関しない生体信号の使用が含まれます。
注記 3:コマンド入力には、補助を意図していない使用者の体の部分の動きおよび/または姿勢が含まれます。
3.9
アシストトルク指数
ATI
ユーザーが腰部支援ロボットを使用して特定の時間範囲で特定の動作を実行したときに、ユーザーの出力トルクがどの程度減少するかを測定したもの
注記 1: ATI は、特定のテスト モーション プロファイルの特定の期間中の平均トルクに関する絶対量です。ロボット間の相対的な比較に役立ちます。
3.10
腰椎圧迫軽減
LCR
ユーザーが腰椎サポートロボットを使用して特定の時間範囲で特定の動作を実行したときに、ユーザーの腰椎ディスクの圧縮力がどの程度減少するかの測定値
3.11
通常の動作条件
ロボットの性能に影響を与える可能性のある環境条件およびその他のパラメータ (電力供給の不安定性、電磁界など) の範囲で、メーカーが指定したロボットの性能が有効である範囲
注記 1:環境条件には、例えば、温度と湿度が含まれます。
[出典: ISO 8373:2012, 6.1]
3.12
補助率
特定のテストモーションプロファイルの期間にわたって統合された腰部サポートロボットによる減少トルクの測定
注記 1:補助率は、特定の試験動作プロファイルの期間にわたって積分されたトルクに関して正規化された量です。ロボット内のさまざまなテスト モーション プロファイルの相対的な比較に役立ちます。
参考文献
| [1] | Waters TR, Putz-Anderson V, Garg A, Fine LJ, 「手動リフティング タスクの設計と評価のための修正 NIOSH 式」、Ergonomics, vol.36, no.7, pp.749–776, 199 |
| [2] | 中村陽一、山根浩一、諏訪G, 近藤 央、河内正治、河内浩一、持丸正治、「2008: 成人男性の骨格形状データ(産総研 H20PRO-905)」、2008. |
| [3] | Wilder D et al., "Response To Sudden Load By Patients With Back Pain," ヒューマンバイブレーションに関する第 1 回アメリカ会議の議事録、2006 年。 |
| [4] | Chaffin DB, 「コンピューター化された生体力学モデル - 全体的な身体動作の開発と使用」、Journal of Biomechanics, Vol.2, No.4, pp.429-441, 1969 年。 |
| [5] | Jorgensen MJ et al., "Sagittal plane moment arms of the female lumbar region rectus abdominis in an uprightneutral torso position," Clinical Biomechanics, Vol.20, No.3, pp.242-246, 2005. |
| [6] | Nabeshima C. et al., “Standard Performance Test of Wearable Robots for Lumbar Support,” IEEE Robotics and Automation Letters, Vol.3, Issue.3, pp.2182-2189, DOI: 10.1109/LRA.2018.2810860, 2018. |
| [7] | Asano Y., Matsumoto K., Jinbo H., Response to assist Torque failure of physical-assistant robots," 2017 17th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), Jeju, 2017, pp. 873-877. |
| [8] | Nakamura Y et al., "成人男性の骨格形状データ", AIST H20PRO-905, 2008. |
| [9] | IEC 60601-1:2012, 医用電気機器 — Part 1: 基本的な安全性と基本性能に関する一般要件 |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8373, ISO 13482 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
robot
programmed actuated mechanism with a degree of autonomy, moving within its environment, to perform intended tasks
Note 1 to entry: A robot includes the control system and interface of the control system.
Note 2 to entry: The classification of robot into industrial robot or service robot is done according to its intended application.
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.6, modified — The words “actuated mechanism programmable in two or more axes” have been replaced with “programmed actuated mechanism”.]
3.2
wearable robot
robot that supplements or augments personal capabilities while attached to a human during use
Note 1 to entry: Wearable robots are referred to as restraint-type physical assistant robots in ISO 13482:2014.
3.3
lower-back support robot
wearable robot to reduce the load in the lower back of the user by its assistive force or torque
3.4
user
person who wears a wearable robot on his/her body and directly receives its assistive force or torque
3.5
restraint part
part of the wearable robot binding a corresponding attached body part of the user to transmit an assistive force or torque
3.6
assistive torque
output torque of the wearable robot to assist a user to perform required tasks
3.7
attached body part
part of the user’s body on which the restraint part of the wearable robot is attached
3.8
input method
interface allowing the user to control the assistive force or torque of the wearable robot by an appropriate input signal
3.8.1
biological input
input method where biological signals that are in correlation to the force or torque the user exerts at his/her body part intended for assistance are used as the input
Note 1 to entry: Biological signals include bioelectrical signals such as myoelectric signals.
3.8.2
kinematic input
input method where movement and/or posture of the user’s body parts intended for assistance are used as the input
Note 1 to entry: Biological input and kinematic input are mutually exclusive.
3.8.3
command input
any input method other than biological input or kinematic input
Note 1 to entry: Command input includes the use of commanding devices, breath switches or voice input.
Note 2 to entry: Command input includes the use of biological signals that are not in correlation to the force or torque the user exerts at the body part intended for assistance.
Note 3 to entry: Command input includes movement and/or posture of the user’s body parts not intended for assistance.
3.9
assistive torque index
ATI
measure of how much the output torque of the user is reduced when the user performs a specific movement during a specific time range using the lower-back support robot
Note 1 to entry: ATI is an absolute quantity with respect to the average torque during the specific time period of a specific test motion profile. It can be helpful for the relative comparison between robots.
3.10
lumbar compression reduction
LCR
measure of how much the compressive force on the user’s lumbar disks is reduced when the user performs a specific movement during a specific time range using the lower-back support robot
3.11
normal operating conditions
range of environmental conditions and other parameters which can influence robot performance (such as electrical supply instability, electromagnetic fields) within which the performance of the robot specified by the manufacturer is valid
Note 1 to entry: Environmental conditions include, for example, temperature and humidity.
[SOURCE: ISO 8373:2012, 6.1]
3.12
rate of assistance
measure of the reduced torque by a lower-back support robot integrated over the time period of a specific test motion profile
Note 1 to entry: Rate of assistance is a normalized quantity with respect to the integrated torque over the time period of a specific test motion profile. It can be helpful for the relative comparison for different test motion profiles within the robot.
Bibliography
| [1] | Waters T.R., Putz-Anderson V., Garg A., Fine L.J., “Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks,” Ergonomics, vol.36, no.7, pp.749–776, 1993. |
| [2] | Nakamura Y., Yamane K., Suwa G., Kondo O., Kouchi M., Kawachi K., Mochimaru M., “2008: Skeletal shape data of an adult male (AIST H20PRO-905),” 2008. |
| [3] | Wilder D. et al., “Response To Sudden Load By Patients With Back Pain,” In Proceedings Of The First American Conference On Human Vibration, 2006. |
| [4] | Chaffin D. B., “A computerized biomechanical model - Development of and use in studying gross body actions,” Journal of Biomechanics, Vol.2, No.4, pp.429-441, 1969. |
| [5] | Jorgensen M. J. et al., “Sagittal plane moment arms of the female lumbar region rectus abdominis in an upright neutral torso posture,” Clinical Biomechanics, Vol.20, No.3, pp.242-246, 2005. |
| [6] | Nabeshima C. et al., “Standard Performance Test of Wearable Robots for Lumbar Support,” IEEE Robotics and Automation Letters, Vol.3, Issue.3, pp.2182-2189, DOI: 10.1109/LRA.2018.2810860, 2018. |
| [7] | Asano Y., Matsumoto K., Jinbo H., Response to assist torque failure of physical-assistant robots," 2017 17th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), Jeju, 2017, pp. 873-877. |
| [8] | Nakamura Y. et al., “Skeletal shape data of an adult male,” AIST H20PRO- 905, 2008. |
| [9] | IEC 60601-1:2012, Medical electrical equipment — Part 1: General requirements for basic safety and essential performance |