歩行と歩兵兵士の荷物運搬を支援する下肢エクソスケルトンシステムの設計上の考慮点

本論文では、歩兵兵士の下肢用ウェアラブルエクソスケルトンシステムの開発について説明し、既存のケーススタディに基づいて適切な設計基準を提案します。歩兵兵士はさまざまな装備を運搬するため、既存の装備への干渉とエクソスケルトン支援システムの追加負担を最小限に抑える必要があります。最近の研究では、平坦な地形を歩く際には重力方向の支持だけで十分であることが示されていますが、山のような粗い地形や傾斜地を歩くためには能動関節が必要です。そこで、アンダーアクチュエートエクソスケルトンシステムが考慮されました：股関節と足首関節には受動関節が、膝関節には能動関節が適用され、ユーザーが階段を上り下りする際のリンク構造と筋肉活動パターンの動的結合効果を利用します。エクソスケルトンシステムのプロトタイプが開発され、簡単な階段上り実験を通じて検証されました。