JP2006158978A - バランス訓練装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構成を用いて馬の歩様のような揺動を与える。
【解決手段】人が着座する座席１を駆動装置３により揺動させる。座席１の移動は、駆動装置３によって、前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせに制限されている。駆動部３ａは前後方向の直進往復移動と左右軸回りの回転往復移動とを可能とし、駆動部３ｂは前後軸回りの回転往復移動と可能とする。両駆動部３ａ，３ｂの制御方法を各種組み合わせることにより、複雑な揺動パターンで座席１を揺動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、身体の賦活、運動機能の訓練や回復などの目的でバランス機能を訓練するために用いられるバランス訓練装置に関するものである。

一般に、馬に乗った状態で落ちないようにバランスをとることはバランス保持の訓練になり、しかも腰背筋群の活性化を促して腰痛予防の訓練にもなることが知られている。しかしながら、馬に乗ることができる場所は限られているものである。そこで、場所や天候の制約を受けることなくバランス訓練を手軽に行うことができるように、馬に乗った状態と同様の動作を実現できる機械装置を用いることが考えられている。

この種の機械装置（バランス訓練装置）には、６個の駆動源を備え、馬形の乗り物を６自由度で駆動するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この構成では、乗り物を前後方向、左右方向、上下方向の直進往復移動と、前後軸、左右軸、上下軸の各軸回りの回転往復移動との６動作を組み合わせて揺動させることが可能であって、しかも６動作を個別に制御することができるようになっている。したがって、馬に乗った状態に近い揺動が可能になっている。
特公平６−６５３５０号公報

しかしながら、上記公報に記載されたものは、６個の駆動源を備えるとともに、各駆動源を個別に制御するものであるから、各駆動源の動作のタイミング、速度、動作範囲などを個別に制御することになり、非常に複雑な制御を行う必要がある。また、６個の駆動源が設けられているものであるから、大型化しやすく、またコスト高になるという問題がある。この問題は上記公報に用いられている、いわゆる６自由度型シリアルロボットに限らず、構造が比較的簡単な６自由度型パラレルロボットを用いる場合も同様であって、６自由度型パラレルロボットでは構造が簡単ではあるものの構成部品が高コストであるから一層のコスト高を招くことになる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、比較的簡単な構成を用いて馬に乗った状態のような揺動を与えることを可能とし、馬に乗った状態と同程度のバランス訓練を可能としたバランス訓練装置を提供することにある。

請求項１の発明は、人が着座する座席と、座席の移動を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせに制限して駆動する駆動装置と、座席を所望のパターンで揺動させるように駆動装置を制御する駆動制御部とを備え、前記駆動装置を前後方向の直進往復移動と左右軸の回りでの回転往復移動とを行う第１の駆動源を備えた第１の駆動部と、前後軸の回りでの回転往復移動を行う第２の駆動源を備えた第２の駆動部とで構成して成ることを特徴とする。

この構成によれば、座席の動作を３種類に制限しているから、従来のような６種類の動作を可能とする場合に比較すると構成が簡単になる。しかも、動作が３種類に制限されてはいるものの、動作の種類を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせとしているので、バランス訓練（バランス保持の訓練、腰痛予防の訓練）に用いるに際しては６種類の動作が可能な装置と同程度の効果が得られる。すなわち、上述した３種類の動作を２つの駆動部を用いて実現することができる。

請求項２の発明は、人が着座する座席と、座席を前後方向に直進往復移動させかつ座席を左右軸の回りで回転往復移動させる第１の駆動部と、座席を前後軸回りで回転往復移動させる第２の駆動部と、座席の揺動として馬の常足と速歩との歩様を模擬した揺動が選択可能になるように第１および第２の駆動部の位相関係を調節可能とする駆動制御部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、座席の動作を３種類に制限しているから、従来のような６種類の動作を可能とする場合に比較すると構成が簡単になる。しかも、動作が３種類に制限されてはいるものの、動作の種類を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせとしているので、バランス訓練（バランス保持の訓練、腰痛予防の訓練）に用いるに際しては６種類の動作が可能な装置と同程度の効果が得られる。すなわち、上述した３種類の動作を２つの駆動部を用いて実現することができ、しかも２つの駆動部を駆動制御部からの指示で各別に制御して位相関係を調節することにより、馬の常足と速歩との歩様から選択して模擬することができる。

請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、前記駆動制御部は、前記座席の揺動として馬の駆歩の歩様を模擬した揺動が選択可能となるように第１および第２の駆動部の位相関係と第１および第２の駆動部による往復移動の周期の比率とが調節可能であることを特徴とする。

この構成によれば、馬の駆歩の歩様を模擬することができるから、バランス訓練に必要と考えられるすべての歩様である常足、速歩、駆歩の３種類の歩様を模擬することができる。なお、馬の歩様には襲歩もあるがバランス訓練には不要である。

請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に第１および第２の駆動部の動作を一旦停止させ、その後、駆動を再開させることを特徴とする。

この構成によれば、座席の揺動パターンを変更する際に揺動を一旦停止させるから、揺動パターンの変更を使用者に予告することができ、揺動パターンが急に変化することによって使用者が座席から落ちる危険性を低減することができる。

請求項５の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に第１および第２の駆動部のうちの一方を揺動パターンの変更後の位相関係が得られるタイミングまで一旦停止させ、その後、変更後の揺動パターンが得られるように駆動を再開させることを特徴とする。

この構成によれば、座席の揺動パターンを変更する移行期間においても一方の駆動部が動作しているから、座席の揺動を継続しながらも揺動パターンを変更することができる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に、第１および第２の駆動部のうちの一方を揺動パターンの変更後の位相関係が得られるタイミングまで往復移動の周期を変化させ、その後、変更後の揺動パターンが得られるように駆動させることを特徴とする。

この構成によれば、座席の揺動パターンを変更する移行期間において両方の駆動部が動作しているから、座席の揺動を継続しながら揺動パターンを移行期間において滑らかに変更することができる。

請求項７の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、座席の揺動パターンを決定する揺動パラメータと、座席の揺動パターンを変更する際の移行期間における駆動部の動作を決定する変更パラメータとを前記駆動制御部に与えるパラメータ入力手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、パラメータ入力手段によって揺動パターンの種類や揺動パターンを変更する移行期間での駆動部の動作を指定することができるから、座席の揺動を個人差に応じて変化させたり、単調さを低減させるように座席の揺動に変化を付けたりすることができる。

請求項８の発明では、請求項１の発明において、前記駆動制御部が、第１および第２の駆動源を往復回転運転させるとともに回転角度範囲を制御することにより前記駆動装置の各往復移動の振幅を調節することを特徴とする。

この構成によれば、駆動源を往復回転運転するとともに回転角度範囲を調節可能としているから、揺動パターンの振幅を制御することができ、運動効果の高い揺動パターンの生成が可能になる。

請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記駆動制御部では、第１および第２の駆動源の往復回転運転の中心位置を調節可能としたことを特徴とする。

この構成によれば、往復回転運転の中心位置を適宜に設定することで前後や左右に傾きを付与した揺動が可能になる。つまり、上り坂や下り坂あるいは左右に曲がるのを模擬した動作が可能になる。このような傾きの付与を可能とすることで、使用者を飽きさせないように座席の揺動パターンに変化を与えることが可能になる。

請求項１の発明の構成によれば、座席の動作を３種類に制限しているから、従来のような６種類の動作を可能とする場合に比較すると構成が簡単になるという利点がある。しかも、動作が３種類に制限されてはいるものの、動作の種類を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせとしているので、バランス訓練（バランス保持の訓練、腰痛予防の訓練）に用いるに際しては６種類の動作が可能な装置と同程度の効果が得られる。すなわち、上述した３種類の動作を２つの駆動部を用いて実現することができる。

また、請求項２の発明の構成によれば、請求項１の発明の効果に加えて、２つの駆動部を駆動制御部からの指示で各別に制御して位相関係を調節することにより、馬の常足と速歩との歩様から選択して模擬することができるという利点がある。

本実施形態は、図１（ａ）に示すように、人が着席する座席１をベース２に収納された駆動装置３（図１（ｂ）参照）により揺動させるように構成される。座席は馬の鞍形に形成されており、人は座席１に跨る形で着座することになる。また、図５に示すように、駆動装置３はモータ駆動部４ａ，４ｂを介して演算制御部５により制御される。

駆動装置３は、図２ないし図４に示すように、直方体状のベース２を有し、ベース２に対して移動可能となるように保持された可動架台３１を備える。ベース２は上面が開放されており、ベース２の上部には前後方向に走る左右一対のレール部２１が形成されている。各レール部２１は断面コ字状であって開口側を互いに対向させる形に形成されている。

可動架台３１には左右方向の２本のシャフト３２，３３が前後に設けられ、前側のシャフト３２の両端部にはシャフト３２の軸心から偏心した位置でアーム３４の一端部が取り付けられる。両アーム３４はシャフト３２に対して回動自在に軸着されており、両アーム３４の回動中心は一直線上に位置する。両アーム３４の他端部は座席１を保持する台座１１の後端部に軸着されている。また、台座１１の前端部は可動架台３１の前方に配置された支持板３５ａに回動自在に軸着される。支持板３５ａは取付バー３５に固定されており、取付バー３５の両端部には取付板３５ｂを介して各一対のランナ３６が回動自在に軸着される。ランナ３６は左右のレール部２１に挿入され、レール部２１の中で転動する。したがって、シャフト３２が回転するとアーム３４の上記他端部に結合された台座１１の後端部が上下に移動するのであって、台座１１の前端部の高さ位置は一定に保たれているから、台座１１は左右軸の回りで前後に揺動（ピッチ）することになる。

後側のシャフト３３の両端部にはシャフト３３の軸心から偏心した一対のランナ３７がシャフト３３に対して回動自在に取り付けられる。両ランナ３７は左右のレール部２１にそれぞれ挿入されるが、中心軸が互いに異なるように設けられている。したがって、シャフト３３が回転すると可動架台３１は前後軸の回りで左右に揺動（ロール）することになる。

可動架台３１の下面には回転軸３８が突設され、回動軸３８の軸心に対して偏心した位置でリンク３９の一端部が軸着される。リンク３９の他端部はベース２の前端部に軸着されており、回動軸３８が回転すると可動架台３１は前後に移動することになる。ベース２と可動架台３１との関係を模式的に示すと図１（ｂ）のようになる。

上述のように、シャフト３２，３３と回動軸３８とをそれぞれ回転させることによって、前後軸の回りでの回転往復移動と左右軸の回りでの回転往復移動と前後方向の直進往復移動とが可能になり、３種類の動作を実現することができる。シャフト３２，３３および回動軸３８を回転させるための駆動源は回転運転される２個のモータ３０ａ，３０ｂであって、本実施形態では、一方のモータ３０ａをシャフト３３の回転用に用い、他方のモータ３０ｂをシャフト３２と回転軸３８との回転用に用いている。したがって、左右方向（つまり前後軸の回り）の回転往復移動（ロール）はモータ３０ａによる動作になり、前後方向の直進往復移動と前後方向（つまり左右軸の回り）の回転往復移動（ピッチ）とはモータ３０ｂによる動作になる。言い換えると、駆動装置３は２つの駆動部３ａ，３ｂからなり、各駆動部３ａ，３ｂはそれぞれモータ３０ｂ，３０ａを駆動源にしていることになる。ここに、各モータ３０ａ，３０ｂからシャフト３２，３３および回転軸３８への回転力の伝達はかさ歯車３０ｃ（図３参照）を用いている。このように、前後と左右との往復移動が各別のモータ３０ａ、３０ｂでの動作になるから、一方の動きに変化を与えることによって、台座１１に複雑な動きを与えることが可能になる。

たとえば、正常な人のバランス機能では、周期的な揺れに対しては２〜３秒程度で動きを予測するようになり、バランス機能を強化するためには周期的な揺れのみでは効果が少ないものであるが、２種類のモータ３０ａ、３０ｂを用いることにより揺れの動作に変化を与えることができ、人が予期していない動きや人を飽きさせない動きを与えることが可能になる。

両モータ３０ａ，３０ｂは、上述したモータ駆動部４ａ，４ｂ（図５参照）を介して演算制御部５により制御される。演算制御部５はコンピュータ装置を用いて構成されたものであり、データ入力部６により与えられる制御情報に基づいてモータ３０ａ，３０ｂを制御する。データ入力部６の制御情報は馬の歩様を疑似した揺動を座席１に与えることができるように設定されている。また、制御情報は、座席１の揺動が単調にならないように、各モータ３０ａ，３０ｂの回転方法（連続回転あるいは往復回転）、往復回転の場合の回転角度や中心位置、回転速度、位相関係を変化させるように設定される。ここに、連続回転とはモータ３０ａ，３０ｂを一定方向に回転させることであり、往復回転とは正逆に交互に回転させることを意味する。このように、演算制御部５はデータ入力部６およびモータ駆動部４ａ，４ｂとともに駆動制御部を構成している。

ところで、モータ３０ａ，３０ｂが１回転する間における各方向の揺動の最大振幅はアーム３４の取付位置の偏心量、ランナ３７の偏心量、リンク３９の偏心量によって決まる。つまり、モータ３０ａ，３０ｂを同じ向きに連続的に回転させたとすれば、座席１の揺動における振幅は一定になる。これに対して、往復回転させるとともに、図６に示すように、駆動源である各モータ３０ａ，３０ｂの回転角度範囲φ１，φ２を調節可能にすれば、座席１の揺動における振幅を変化させることができる。つまり、回転角度範囲φ１，φ２を設定するときは、モータ３０ａ，３０ｂを連続的に回転させるのではなく設定された回転角度範囲φ１，φ２において往復回転させる。図６（ａ）（ｂ）における左側の図は、モータ３０ａ，３０ｂに連動して回転する回転軸３０ｃと、回転軸３０ｃの軸心に対して偏心して取り付けられている部材（つまり、アーム３４、ランナ３７、リンク３９）３０ｄとの位置関係を模式的に示したものである。図６では回転軸３０ｃの中心を通る左右方向の直線を基準線として、モータ３０ａ，３０ｂが往復回転運転されたときに回転軸３０ｃに対する部材３０ｄの取付位置が基準線に対して上下に同じ幅で振れるように、往復回転運転の中心位置（つまり、往復移動の中心位置）を設定している。したがって、基準線の角度を０度とすれば、図６（ａ）（ｂ）の右側に示しているように、０度を中心として座席１を揺動させることができる。ここに、基準線として設定した位置は、座席１の中立位置（つまり、座席１に前後左右の傾きや前後の位置ずれがない位置）に対応付けているものとする。

一方、モータ３０ａ，３０ｂの往復回転運転の際に、図７の左側に示すように、回転軸３０ｃに対する部材３０ｄの取付位置が基準線からずれるように中心位置を変更すれば、図７の右側に示すように、座席１の揺動の中心位置が中立位置からずれることになる。つまり、前後軸あるいは左右軸の回りでの往復回転移動につて言えば、左右の傾きあるいは前後の傾きを伴って揺動することになる。たとえば、前後に傾きを付与すれば、座席１に着座している人には坂を上ったり下ったりしているかのような感覚が得られ、左右に傾きを付与すれば、右や左に曲がっていくかのような感覚が得られることになる。このような傾きの変化を取り入れることで、使用者に飽きさせないような動きを与えることができる。なお、モータ３０ａ，３０ｂの往復回転運転の際の速度に変化を与えることによっても座席１の揺動パターンに変化を与えることが可能である。

本実施形態では、座席１の揺動パターンを馬の常足、速歩、駆歩を模擬するように制御するために、駆動部３ａ，３ｂ（つまり、モータ３０ａ，３０ｂの回転）を以下のように制御する。なお、以下に説明する図８ないし図１０において図中で丸付き数字は本文では括弧付き数字（例：（１））で表す。まず、馬の常足について考察すると、前後方向の直進往復移動は図８の（１）のようになり、左右軸回りおよび前後軸回りの回転往復移動は、それぞれ図８の（２）（３）のようになる。これらの関係から、前後軸回りの回転往復移動の周期に対して、前後方向の直進往復移動および左右軸回りの回転往復移動はほぼ半分の周期であることがわかる。このことから、前後軸回りの回転往復移動をモータ３０ａで行うとともに、前後方向の直進往復移動と左右軸回りの回転往復移動とをモータ３０ｂで行うようにし、しかも周期の比率を２：１に設定しておけば、座席１の揺動パターンを常足に模擬したパターンとすることができるのである。ここに、各往復移動の位相差もほぼ一定の関係になるから、２つのモータ３０ａ，３０ｂ（つまりは駆動部３ａ，３ｂ）に所定の位相差を与えて制御すれば、馬の常足の歩様を模擬することができる。

一方、速歩について考察すると、前後方向の直進往復移動は図９の（１）のようになり、左右軸回りおよび前後軸回りの回転往復移動は、それぞれ図９の（２）（３）のようになる。つまり、速歩においても前後軸回りの回転往復移動の周期に対して、前後方向の直進往復移動および左右軸回りの回転往復移動はほぼ半分の周期になっている。したがって、前後軸回りの回転往復移動の周期と、前後方向の直進往復移動および左右軸回りの回転往復移動の周期との比率を２：１に設定しておけば、座席１の揺動パターンを速歩に模擬したパターンとすることが可能になる。ここで、常足と速歩とを比較すると、前後方向の直進往復移動と左右軸回りの回転往復移動とに関する位相差は大きな差は生じていないが、これらの往復移動と前後軸回りの回転往復移動との間の位相差には大きなずれがある。したがって、２つのモータ３０ａ，３０ｂ（つまりは駆動部３ａ，３ｂ）の位相差を調節することによって、常足と速歩との歩様を区別することが可能になる。

駆歩については、前後方向の直進往復移動は図９の（１）のようになり、左右軸回りおよび前後軸回りの回転往復移動は、それぞれ図１０の（２）（３）のようになる。つまり、駆歩では前後軸回りの回転往復移動、前後方向の直進往復移動、左右軸回りの回転往復移動の各周期はほぼ等しくなる。したがって、前後軸回りの回転往復移動の周期と、前後方向の直進往復移動および左右軸回りの回転往復移動の周期との比率を１：１に設定しておけば、座席１の揺動パターンを駆歩に模擬したパターンとすることが可能になる。この場合も各往復移動について適宜の位相差を与えるようにモータ３０ａ，３０ｂ（つまりは駆動部３ａ，３ｂ）の位相差を調節することによって、駆歩の歩様を模擬することが可能になる。

これらの各種の揺動パターンに、上述したモータ３０ａ，３０ｂの往復回転運転に伴う振幅の変化や中心位置の変化も併せて与えることにより、座席１に複雑な揺動パターンを与えることができ、使用者を飽きさせないように座席１を揺動させることが可能になる。

ところで、座席１の揺動パターンを変更する際には、変更前の揺動パターンから変更後の揺動パターンに移行させるための移行期間を設ける。つまり、揺動パターンの変更前後で周期や位相差に変化が生じるのに対して、駆動装置３は位置を連続的に変化させることしかできないから、移行期間において駆動装置３の位置を調節するのである。移行期間において揺動パターンを変更するためのモータ３０ａ，３０ｂの制御方法には、以下の３種類の方法がある。

第１の方法では、図１１に示すように、移行期間Ｔｓの前に揺動パターンＰ１が得られるようにモータ３０ａ，３０ｂを制御していた状態から、両モータ３０ａ，３０ｂを一旦停止させる。ここで、所定の停止期間Ｔａが経過した後に揺動パターンＰ２において周期の長いほうの駆動部３ａの駆動を再開し、さらに、揺動パターンＰ１における駆動部３ｂの停止位置が、揺動パターンＰ２における駆動部３ａに対する位相差（位相関係）に相当する位置に達するまでの位相調整期間Ｔｂを待ってから駆動部３ｂの駆動を再開する。このような制御によって、揺動パターンＰ１から揺動パターンＰ２への移行が可能になる。

第２の方法は第１の方法から停止期間Ｔａを省略したものであって、図１２に示すように、移行期間Ｔｓが位相調整期間Ｔｂに一致する。つまり、駆動部３ａ，３ｂのうち変更後の周期の短いほうの駆動部３ｂのみを停止させ、この停止位置が揺動パターンＰ２における駆動部３ａに対する位相差に相当する位置に達したときに駆動部３ｂの駆動を再開するのである。このような制御を行えば、移行期間Ｔｓにおいても一方の駆動部３ａは駆動されているから、座席１は揺動を継続することになる。

第３の方法は、図１３に示すように、第２の方法における位相調整期間Ｔｂにおいても駆動部３ｂを停止させず、移行期間Ｔｓにおいて適宜周期で座席１を揺動させ続けることによって、両揺動パターンＰ１，Ｐ２の移行を行わせるようにしてある。このように移行期間Ｔｓにおいても駆動部３ａ，３ｂを停止させないことにより、揺動パターンＰ１，Ｐ２を違和感が生じないように滑らかに移行させることができる。

なお、座席１の揺動パターンおよび揺動パターンを変更する際の移行期間における動作を指示するためにデータ入力部６はパラメータ入力手段としての機能を備える。揺動パターンは、モータ３０ａの回転数、回転比（モータ３０ｂの回転数／モータ３０ａの回転数）、位相差を指定することによって制御することができる。また、移行期間の動作は、駆動部３ｂを停止させるかあるいは駆動部３ｂの周期を変更する時間（停止時間・変更時間）、つまりは上述した位相調整期間Ｔｂの指定が必要である。また、駆動部３ｂの周期を変更する場合であれば位相調整期間Ｔｂにおけるモータ３０ｂの回転数を指定する必要がある。

そこで、データ入力部６には、図１４に示すように、揺動パターンを決定する揺動パラメータ（回転数、回転比、位相差）と、座席１の揺動パターンを変更する際の移行期間における駆動部３ａ，３ｂの動作を決定する変更パラメータ（停止時間・変更時間と回転数）を入力可能とするパラメータ入力手段を設けてある。パラメータ入力手段は、コンピュータ装置のディスプレイ画面の表示とキーボードやマウスとの組み合わせによって実現される。

図１４においてスタートボタンＳＷ１およびストップボタンＳＷ２は、駆動装置３の駆動開始と駆動停止とを指示するものであり、回転数、回転比、位相差、停止、変更時間、変更回転数にそれぞれ対応したフィールドＦ１〜Ｆ５に適宜数値を入力してスタートボタンＳＷ１を選択操作すれば、入力されたデータに基づいて駆動装置３が駆動される。つまり、馬の歩様の常足、速歩、駆歩のいずれかに対応するデータをフィールドＦ１〜Ｆ３に入力すれば、常足、速歩、駆歩のいずれかを模擬した揺動パターンで座席１を揺動させることができる。

また、移行期間において上述した第１の方法のように一旦停止させる場合には、ストップボタンＳＷ２で駆動装置３を停止させてから、次の揺動パターンのデータをフィールドＦ１〜Ｆ３に入力してスタートボタンＳＷ１により駆動を再開させるようにすればよい。第２の方法のように一方の駆動源３０ｂのみを停止させる場合には、停止、変更時間のフィールドＦ４に所要の時間を入力して変更回転数のフィールドＦ５に０を入力した後、変更開始ボタンＳＷ３を選択操作すればよい。第３の方法のように一方の駆動源３０ｂを停止させることなく回転数を変化させる場合には、停止、変更時間のフィールドＦ４に所要の時間を入力するとともに変更回転数のフィールドＦ５に所要の回転数を入力した後に、変更開始ボタンＳＷ３を選択操作する。

上述のように適宜の数値を各フィールドＦ１〜Ｆ５に入力して各ボタンＳＷ１〜ＳＷ３を選択操作すれば、座席１の揺動パターンを適宜に変更することができ、揺動パターンの単調さを緩和することができる。なお、図示していないが、モータ３０ａ，３０ｂを往復回転運転する際の回転角度範囲や中心位置についてもデータ入力部６において設定可能としてある。

本発明の実施形態を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は駆動装置の概略構成図である。 同上に用いる駆動装置の要部側面図である。 同上に用いる駆動装置の平面図である。 同上に用いる駆動装置の正面図である。 同上の要部ブロック図である。 同上の動作説明図である。 同上の動作説明図である。 馬の常足における揺動パターンを示す図である。 馬の速歩における揺動パターンを示す図である。 馬の駆歩における揺動パターンを示す図である。 同上の移行期間の制御例を示す動作説明図である。 同上の移行期間の他の制御例を示す動作説明図である。 同上の移行期間のさらに他の制御例を示す動作説明図である。 同上に用いるパラメータ入力手段の例を示す図である。

符号の説明

１ 座席
２ ベース
３ 駆動装置
３ａ，３ｂ 駆動部
４ａ，４ｂ モータ駆動部
５ 演算制御部
６ データ入力部
３０ｂ，３０ａ モータ

Claims (9)

1. 人が着座する座席と、座席の移動を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との組み合わせに制限して駆動する駆動装置と、座席を所望のパターンで揺動させるように駆動装置を制御する駆動制御部とを備え、前記駆動装置を前後方向の直進往復移動と左右軸の回りでの回転往復移動とを行う第１の駆動源を備えた第１の駆動部と、前後軸の回りでの回転往復移動を行う第２の駆動源を備えた第２の駆動部とで構成して成ることを特徴とするバランス訓練装置。
2. 人が着座する座席と、座席を前後方向に直進往復移動させかつ座席を左右軸の回りで回転往復移動させる第１の駆動部と、座席を前後軸回りで回転往復移動させる第２の駆動部と、座席の揺動として馬の常足と速歩との歩様を模擬した揺動が選択可能になるように第１および第２の駆動部の位相関係を調節可能とする駆動制御部とを備えることを特徴とするバランス訓練装置。
3. 前記駆動制御部は、前記座席の揺動として馬の駆歩の歩様を模擬した揺動が選択可能となるように第１および第２の駆動部の位相関係と第１および第２の駆動部による往復移動の周期の比率とが調節可能であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のバランス訓練装置。
4. 前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に第１および第２の駆動部の動作を一旦停止させ、その後、駆動を再開させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバランス訓練装置。
5. 前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に第１および第２の駆動部のうちの一方を揺動パターンの変更後の位相関係が得られるタイミングまで一旦停止させ、その後、変更後の揺動パターンが得られるように駆動を再開させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバランス訓練装置。
6. 前記駆動制御部は、前記座席の揺動パターンを変更する移行期間に、第１および第２の駆動部のうちの一方を揺動パターンの変更後の位相関係が得られるタイミングまで往復移動の周期を変化させ、その後、変更後の揺動パターンが得られるように駆動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバランス訓練装置。
7. 座席の揺動パターンを決定する揺動パラメータと、座席の揺動パターンを変更する際の移行期間における駆動部の動作を決定する変更パラメータとを前記駆動制御部に与えるパラメータ入力手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のバランス訓練装置。
8. 前記駆動制御部が、第１および第２の駆動源を往復回転運転させるとともに回転角度範囲を制御することにより前記駆動装置の各往復移動の振幅を調節することを特徴とする請求項１記載のバランス訓練装置。
9. 前記駆動制御部では、第１および第２の駆動源の往復回転運転の中心位置を調節可能としたことを特徴とする請求項８記載のバランス訓練装置。

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