JIS B 8456-1:2017 生活支援ロボット―第１部：腰補助用装着型身体アシストロボット | ページ 6

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           (ロボットを使用する場合)
   Mref
     yt
       ( ) : A.4に規定する基準動作を行ったときに得られる,ユーザ人体モデルの腰部y軸周りのモーメ
           ント(ロボットを使用しない場合)
   Myt( ) :  A.4に規定する基準動作を行ったときに得られる,ユーザ人体モデルの腰部y軸周りのモーメ
           ント(ロボットを使用する場合)
とする。
    注記1 一般に,ロボット及びロボットのアシスト力が存在することで,ユーザの腰椎の圧縮力は変
            化する。そのため,この規格では,評価結果の安定性の向上を意図して,基準動作時の特定
            の時間区間における平均を指標とした。
    注記2 実際の人体では,腰部のy軸周りのモーメントによる姿勢の変化に抵抗するために,筋を緊
            張させる必要がある。この筋の収縮力が,腰椎の圧縮力となることが知られている。一方で,
            A.2に規定するユーザ人体モデルは,腰部のy軸周りのモーメントによって姿勢の変化が生
            じない構造をしている。そのため,ロボットの腰部圧縮力低減指標の式には,腰部のy軸正
            方向又は負方向のモーメントが,脊柱起立筋又は腹直筋によって支えられていると仮定して
            補正した腰部の圧縮力F(t)及びF ref(t)を用いている。
  なお,腰椎(L5/S1)から脊柱起立筋及び腹直筋までのモーメントアームとして,0.05 m及び0.1 mをそ
れぞれ利用している[9][10]。
    注記3 A.4に規定する基準動作では,上体の質量が腰部z軸方向の圧縮力となるため, F   ref
                                                                                      z (t) は常
            に正となることが期待できる。このとき,ψ(x, y)=x−yが常に用いられることになるが,こ
            の規格では,引張力が腰部の負荷になる場合を考慮した応用性と,アシスト力指標の式との
            一貫性のために,より一般性をもつ形式でψを定義している。
    注記4 ψが正のとき,ユーザが規定の動作を行う際の腰部圧縮力は低減しているとみなせる。ψが
            負のとき,ユーザが規定の動作を行う際の腰部圧縮力は増加しているとみなせる。

――――― [JIS B 8456-1 pdf 26] ―――――

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B 8456-1 : 2017
                                          附属書D
                                          (参考)
                               ユーザマニュアルの記載例
D.1 記載例
  表D.1は,箇条9に規定するユーザマニュアルの記載例である。
                                表D.1−ユーザマニュアルの記載例
 JIS B 8456-1に基づく表示
         項目                                      内容                               対応する
                                                                                        箇条
 用途                                           介護支援用                              9.2
 装着部位                                   両大たい(腿),腹部                        9.3
 駆動方式                                         電動式                                9.3
 動力源の方式                                  動力源交換式                             9.3
 入力方式                                     生体信号入力式                            9.3
 最大アシスト力                                   30 N・m                               9.4
                           Lower
 アシスト力指標        AFC 1000                         28 N・m                         9.5
                           Lower
                       AFC 200                          30 N・m
                           Hold
                        AFC1000                         30 N・m
                           Raise
                       AFC 1000                         28 N・m
                           Raise
                       AFC 200                          30 N・m
                     JIS B 8456-1の附属書Bの試験による。身長170 cm,体重75 kgのユーザが,
                     体幹角度が50°となる持ち下げ,姿勢維持,持ち上げをした場合を想定。
                          Lower
 腰部圧縮力低減指標    LCR 1000                         1.1 kN                          9.6
                       LCR Lower
                           200                          1.2 kN
                           Hold
                       LCR 1000                         1.2 kN
                           Raise
                       LCR1000                          1.1 kN
                       LCR Raise
                           200                          1.2 kN
                     JIS B 8456-1の附属書Bの試験による。身長170 cm,体重75 kgのユーザが,
                     体幹角度が50°となる持ち下げ,姿勢維持,持ち上げをした場合を想定。
 定格使用時間                       3時間(目安。使い方によって異なる。)               9.7
 質量                                          本体 : 2.6 kg                             9.8
                                           標準バッテリ : 0.28 kg
 偏心距離                                          3 cm                                 9.9
 最大突出半径                                     22.8 cm                               9.10
 適用規格            − JIS B 8446-2                                                  9.1,9.12
                     − JIS B 8456-1
                     − JIS B 9705-1,カテゴリ1,PLb,応答時間150 ms程度(非常ブレーキ)

――――― [JIS B 8456-1 pdf 27] ―――――

                                                                                             25
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                                          附属書E
                                          (参考)
                             最大アシスト力の基準の根拠
  この規格の表1において,ロボットの設計に対する股関節当たりの最大アシスト力の基準として,72
N・mが規定されている。この基準は,JIS B 8446-2の表1において,ユーザのグループを定めない場合の
股関節の最大発揮力の基準が72 N・mとされていることを根拠にしている。
  この最大発揮力は,JIS B 8446-2の表1の注記のとおり,独立行政法人製品評価技術基盤機構の人間特
性計測データベースに記載された,健常な75歳79歳女性(日本人)25 percentileの静止時の最大発揮力
に,1.8倍(静止時の筋繊維の最大発揮力を,遠心性等張運動時の筋繊維の最大発揮力に換算する係数[11])
を乗じて算出している。
  同データベースでは,股関節屈曲角度が15°,45°及び90°,並びに股関節伸展角度が45°,90°及
び105°における静止時(等尺性)の最大発揮力の計測結果が示されている。JIS B 8446-2では,屈曲側
15°の値が,最大発揮力の根拠として利用されている。これは,屈曲側へのロボットの暴走はたとえあら
がえなかったとしても,ユーザの体に当たって止まるため傷害に至らず,一方で,伸展側への暴走は関節
への傷害に至るとして,屈曲側の最大発揮力が最も大きくなる15°のときの値を採用したことによる。
  この規格の適用範囲のロボットは,股関節の伸展側の運動をアシストする機器のため,同基準をこの規
格の最大アシスト力の基準として採用することが適切と判断した。

――――― [JIS B 8456-1 pdf 28] ―――――

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B 8456-1 : 2017
                                          附属書F
                                          (参考)
               アシスト力指標及び腰部圧縮力低減指標の時間区間
                                                    Lower    Lower    Hold    Raise      Raise
  この規格の附属書Cは,ロボットのアシスト力指標 AFC1000 ,AFC200,AFC1000 ,AFC1000 及び AFC200 ,
                             Lower    Lower    Hold     Raise      Raise
                                         ,LCR 1000 ,LCR 1000 及び LCR 200
並びに腰部圧縮力低減指標 LCR1000 ,LCR 200                             を算出するために,表C.1
に規定する時間区間を用いてる。この附属書は,持ち下げ,姿勢維持及び持ち上げの各基準動作を行った
場合のデータを例示するとともに,アシスト力指標及び腰部圧縮力低減指標の算出に用いる時間区間を図
示することで,アシスト力指標及び腰部圧縮力低減指標がどのような意味をもつのかを説明する。
  図F.1図F.3はそれぞれ,持ち下げ,姿勢維持及び持ち上げの各基準動作を行ったときに,ユーザ人体
モデルから得られたデータ,並びにアシスト力指標及び腰部圧縮力低減指標の算出に用いるψ及び時間区
間を例示している。
                                                                Lower   Hold    Raise    Lower
  図F.1図F.3のように,平均の計算に用いる時間幅が1 sとなる AFC1000  ,AFC1000 ,AFC1000 ,LCR 1000 ,
     Hold       Raise
 LCR1000及び LCR1000 は,最もアシスト力が必要な時間帯に,持続的にロボットがアシスト力を出力し,腰
部圧縮力を低減できているかを表す指標となっている。一方で,平均の計算に用いる時間幅が0.2 sとなる
 AFCLower
     200
              Raise    Lower
        , AFC 200 , LCR 200
                                   Raise
                           及び LCR 200は,短い時間に注目することで,ユーザの発揮力と腰部圧縮力
                                                                                       Lower
との最大値がどの程度低減できているかを表す指標となっている。また,持ち下げ動作の AFC200   及び
 LCR Lower
     200 は,持ち下げ後に静止する最後までロボットがアシスト力を出力し,腰部圧縮力を低減できてい
                                                Raise       Raise
るかを表す指標にもなっている。持ち上げ動作の AFC200及び LCR 200は,静止状態から持ち上げを始める
ときに,ロボットがアシスト力を出力し,腰部圧縮力を低減できているかを表す指標にもなっている。

――――― [JIS B 8456-1 pdf 29] ―――――

                                                                                             27
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                         図F.1−持ち下げ動作時のデータの例及び時間区間

――――― [JIS B 8456-1 pdf 30] ―――――

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