JP2000140048A - 肢体駆動装置 - Google Patents
肢体駆動装置Info
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Abstract
でき、リンクを長くすることなく患者と肢体駆動装置と
の相対的な位置の調節が容易にできる肢体駆動装置を提
供する。 【解決手段】駆動源を備えた基部10と、駆動軸11、
12とリンク14、15を備え駆動源によって駆動され
るリンク機構と、そのリンク機構の先端に設けられて人
の下肢を固定する装着部16と、基部10を設置すると
ともに患者を乗せるベッド20とで構成する。そして、
ベッドには段差を設け、その段差の下の段にスライド機
構21を介して基部10をスライド可能に設置し、段差
の上の段には患者の股関節の位置決めに使うマーク22
を設ける。また、ベッド30は基部が設置される第1の
部分と患者を乗せる第2部分の間にヒンジ31を設け、
第1の部分がヒンジ31を中心に上下に旋回可能にし、
任意の角度で固定できるようにする。
Description
するために用いられるリハビリテーション支援装置やト
レーニング装置等の肢体駆動装置に関する。
てリハビリテーション支援装置やトレーニング装置など
があり、実用に供されている。これらの装置は、機械的
に力を加えることによって、関節を中心に肢体を開閉し
たり、負荷をかけたりするものであり、さまざまな機構
が提案されている。複数の運動自由度を持つそのような
機構のひとつに、特開平7−323048号公報に開示
された「連続受動運動装置」がある。この装置は、運動
を教示する時には多自由度機構に肢体を取り付けた状態
でインピーダンス制御を行い、治療をする時にはメモリ
に保存された回転角度を平衡点とするインピーダンス制
御をして、教示した運動と力を再現する手段を備えたこ
とを特徴としている。また、肢体の軌道を設定する軌道
設定手段と、肢体の関節角度を漸次補正して肢体の軌道
を修正する軌道修正手段を備えた運動療法装置として、
本出願人が出願した特願平8−340535号の「運動
療法装置」があり、さらに、肢体のパラメータと動作角
度範囲から肢体の動作パターンを自動生成する肢体駆動
装置として、本出願人が出願した特願平9−14722
号の「肢体駆動装置の制御装置」がある。これら従来例
を、図3、図4を参照しながら説明する。なお、全ての
図中、同じ構成要素には同じ符号をつけており、重複す
る説明を省略する。従来の第1例を示す図3と、第2例
を示す図4において、肢体駆動装置300、400は、
基部10と、駆動軸11、12、リンク14、15、フ
リー回転軸13、装着部16で構成されている。第1例
の図3では、基部10は段付きベッドの下の段に固定さ
れており、第2例の図4では、基部10は折れ曲がった
ベッドの下の段に固定されており、何れも、駆動軸1
1、12の動きを制御して回転させることにより、肢体
1の下肢を任意に動かすことができる。そして、股関節
2と膝関節3を屈伸させることができるようになってい
る。
技術のうち、肢体駆動装置300は、下腿を装着部16
で一定位置に固定して使用するので、患者がベッドに最
初に乗った位置が装置より遠ければ患者の脚が装着部1
6に届かず、また乗った位置が近すぎれば膝関節3と股
関節2を曲げて乗せることになり、膝関節3と股関節2
の伸展の姿勢から肢体1を動かすことができなくなる。
膝関節3と股関節2の伸展の姿勢で乗る場合を例にする
と、図3に示すように患者の脚が(a)短い場合と
(b)長い場合で、股関節2の位置はAからBへと変わ
る。膝関節3と股関節2の伸展の姿勢から運動を行いた
い場合は、下腿を固定した後に股関節2がAやBの位置
にくるように患者の体幹を動かすことが必要となる。特
に麻痺のある患者に使用する場合、肢体駆動装置300
と患者の位置の調節が、肢体駆動装置300を操作する
理学療法士の負担になるという問題があった。本発明
は、かかる問題点を解消するためになされたものであ
り、肢体駆動装置300と患者の位置の調節が容易にで
きる肢体駆動装置を提供することを目的とする。また、
肢体駆動装置400は、その駆動範囲を膝関節3と股関
節2の可動範囲全域に対応させるには、図4に示すよう
にリンク14、15を長くすることが必要となる。リン
ク14、15を長くすると、リンク14、15と基部1
0に内蔵した減速機の強度と、基部10に内蔵したモー
タのパワーを上げる必要が生じるため、結果的に肢体駆
動装置400も大きなものとなる。これをベッドに取り
付けて治療に使うと、リンクが長いこともあってベッド
全体の大きさが通常使われるベッドよりかなり大きなも
のとなり、治療室で用いるには実用上問題があり、通常
使われるベッドの大きさと同程度の大きさにすることが
強く求められていた。本発明は、かかる問題点を解消す
るためになされたものであり、リンクを長くすることな
く患者と肢体駆動装置との相対的な位置の調節が容易に
できる肢体駆動装置を提供することを目的とする。
め、本発明の肢体駆動装置は、駆動源を備えた基部と、
駆動軸とリンクを備え前記駆動源によって駆動されるリ
ンク機構と、そのリンク機構の先端に設けられて人の下
肢を固定する装着部と、前記基部を設置するとともに患
者を乗せるベッドとからなる肢体駆動装置において、前
記ベッドには段差が設けられおり、その段差の下の段に
スライド機構を介して前記基部がスライド可能に設置さ
れ、前記段差の上の段には患者の股関節の位置決めに使
うマークが設けられていることを特徴とする。また、本
発明の肢体駆動装置は、駆動源を備えた基部と、駆動軸
とリンクを備え前記駆動源によって駆動されるリンク機
構と、そのリンク機構の先端に設けられて人の下肢を固
定する装着部と、前記基部を設置するとともに患者を乗
せるベッドとからなる肢体駆動装置において、前記ベッ
ドは前記基部が設置される第1の部分と患者を乗せる第
2部分の間にヒンジが設けられており、前記第1の部分
が前記ヒンジを中心にして上下に旋回できるとともに、
任意の角度で固定できることを特徴とする。上記手段に
より、患者の股関節をベッドの定位置に合わせて乗せた
後で、患者の脚の長さに応じて装置を動かすため、患者
と装置との相対的な位置の調整ができる肢体駆動装置の
提供をすることが可能となり、また、装置の駆動範囲を
患者の可動範囲に合わることが可能なため、より小さな
肢体駆動装置の提供をすることが可能となる。
いて説明する。図1は本発明の実施の形態を示すもので
ある。図において、21は段付きベッド20の下の段に
固定されたスライド機構であり、装着部16と、駆動軸
11、12、フリー回転軸13、リンク14、15、基
部10、スライド機構21とで肢体駆動装置100をな
している。22は段付きベッドの上段に付けたマークで
ある。このような構成をした肢体駆動装置100を使用
する時は、まず理学療法士がマーク22に合わせて患者
をベッド20の上段に乗せる。そしてスライド機構21
により肢体駆動装置100を患者の脚の長さに応じて動
かし、固定する。次に、患者の脚を装着部106に乗せ
て固定する。
力センサを設けておくこともできる。その場合、理学療
法士は、マーク22に合わせて患者をベッドに乗せて、
装着部16を持ち患者の脚の長さに応じて動かす。この
時、力センサの力情報を用いて肢体駆動装置100にイ
ンピーダンス制御をかけ、インピーダンス定数のうちの
水平方向のバネ定数を小さくしておいてもよい。その場
合、自由に動くことができ、患者の脚を容易に装着部1
6に乗せて固定することができる。このようになってい
るため、股関節2の位置をベッド20上の定位置に合わ
せると、装着部16の位置を制御しつつ動かして患者と
肢体駆動装置100の位置を容易に調節することができ
る。
明する。図中、31はベッド30の第1部分と第2部分
を回転可能に連結するヒンジであり、第1部分には基部
10が固定され、第2部分には患者の肢体1が乗せられ
る。そして、装着部16と、駆動軸11、12、フリー
回転軸13、リンク14、15、基部10、ヒンジ31
とで肢体駆動装置200をなしている。ヒンジ31は、
(a)、(b)に示すように、ベッドの第2部分と患者
の下肢の相対角度を変えて任意の角度で固定することが
できるようになっている。この図でSLR、すなわち膝
関節伸展位での股関節屈曲運動を行う場合を説明する。
(a)のような角度でヒンジ31を固定すると、患者の
下肢をAからBまでの肢体駆動装置200の駆動範囲で
動かすことができる。その範囲が患者の下肢の可動範囲
であればこのまま訓練することができる。患者の下肢を
股関節2を中心にして更に屈曲方向に曲げたい場合は、
ヒンジ31を図のα方向に回転させて固定する。こうし
て肢体駆動装置200と患者の下肢の相対角度を(a)
から(b)のように変えれば、患者の下肢の可動範囲を
(b)のA’−B’へと変えることができ、患者下肢の
状態(関節の拘縮や筋の萎縮による膝・股関節の曲り具
合)に応じて訓練することができる。これとは逆に、股
関節2の訓練が過伸展になっている場合は、ヒンジ31
を中心にして第1部分を(a)のβ方向に回転させて固
定すればよく、下肢の状態に合わせた訓練ができる。こ
のように、患者の下肢の可動範囲に応じて、肢体駆動装
置100の第1部分をヒンジを中心に回転させて固定す
ることができるので、患者の屈伸可能な状況に応じた訓
練をすることができる。
関節の位置を決めた後で、肢体駆動装置の機構または制
御により装着部を動かし、患者の下肢と肢体駆動装置の
位置関係を調節するので、理学療法師の手を煩わすこと
なく、また患者の脚の長さの違いに関わらず簡単な操作
で調節することができるという効果がある。また、ベッ
ドの一部が折り曲げ可能になって、肢体駆動装置の装着
部の可動範囲を患者の下肢の可動範囲に応じて変えるこ
とができるので、肢体駆動装置を備えたベッド全体を通
常のベッドと同程度の大きさとしたまま、患者の屈伸可
能な程度に応じた訓練ができるようになるという効果が
ある。
を示す側面図 (a)脚の短い人の例、(b)脚の長い人の例
を示す側面図
面図 (a)脚の短い人の例、(b)脚の長い人の例
面図
Claims (2)
- 【請求項1】駆動源を備えた基部と、駆動軸とリンクを
備え前記駆動源によって駆動されるリンク機構と、その
リンク機構の先端に設けられて人の下肢を固定する装着
部と、前記基部を設置するとともに患者を乗せるベッド
とからなる肢体駆動装置において、前記ベッドには段差
が設けられおり、その段差の下の段にスライド機構を介
して前記基部がスライド可能に設置され、前記段差の上
の段には患者の股関節の位置決めに使うマークが設けら
れていることを特徴とする肢体駆動装置。 - 【請求項2】駆動源を備えた基部と、駆動軸とリンクを
備え前記駆動源によって駆動されるリンク機構と、その
リンク機構の先端に設けられて人の下肢を固定する装着
部と、前記基部を設置するとともに患者を乗せるベッド
とからなる肢体駆動装置において、前記ベッドは前記基
部が設置される第1の部分と患者を乗せる第2部分の間
にヒンジが設けられており、前記第1の部分が前記ヒン
ジを中心にして上下に旋回できるとともに、任意の角度
で固定できることを特徴とする肢体駆動装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32274898A JP4051588B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 肢体駆動装置 |
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JP4051588B2 JP4051588B2 (ja) | 2008-02-27 |
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---|---|---|---|
JP32274898A Expired - Fee Related JP4051588B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 肢体駆動装置 |
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---|---|
JP (1) | JP4051588B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002191652A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-09 | Yaskawa Electric Corp | 下肢駆動装置 |
WO2006040861A1 (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Hitachi Medical Corporation | 持続的他動運動装置 |
JP2011125601A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Tokai Rubber Ind Ltd | 下半身の拘縮防止装置 |
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JP7460070B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-04-02 | ミナト医科学株式会社 | 体幹運動装置 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP32274898A patent/JP4051588B2/ja not_active Expired - Fee Related
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