JP2009195636A - Safety against overturning for walking training and walking support device - Google Patents

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JP2009195636A JP2008043541A JP2008043541A JP2009195636A JP 2009195636 A JP2009195636 A JP 2009195636A JP 2008043541 A JP2008043541 A JP 2008043541A JP 2008043541 A JP2008043541 A JP 2008043541A JP 2009195636 A JP2009195636 A JP 2009195636A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely support the body of a walking trainee who is in need of training the walking and, when the walking trainee is about to lose a balance of the body in training, support the body and prevent the overturn without giving a damage to the walking trainee. <P>SOLUTION: This safety against overturning is provided in a walking support device, which has a support member lifting and supporting the trainee to a walking support device body for making the walking trainee train the walking and which prevents the overturn of the walking trainee, and includes a displacement part provided in the walking support device body side and, when the support member is connected, displaced along with the movement of the walking trainee, a brake applying a braking force to the support member, a detection part detecting or estimating collapse of the walking trainee's body based on the displacement state of the displacement part, and a braking force control part which controls the braking force applied from the brake to the support member based on the detection result of the detection part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、歩行訓練者が歩行訓練可能な状態となるように該訓練者を吊り上げて支持する歩行支援装置において該歩行訓練者の姿勢の崩れを検知し転倒を防止する転倒防止装置、又は当該転倒防止装置が設けられた歩行支援装置に関する。   The present invention provides a fall-preventing device for detecting a collapse of the posture of the walking trainer and preventing the fall in the walking support device that lifts and supports the trainee so that the walking trainer is ready for walking training, or The present invention relates to a walking support device provided with a fall prevention device.

従来、歩行障害者や高齢者等の歩行訓練は、例えば、室内に取り付けられた手摺棒や、下端に車輪を備え、歩行訓練者が押し進めながら歩行訓練を行う歩行器等が用いられていた。しかし、前記手摺棒や歩行器を用いた歩行訓練では、歩行訓練者の転倒を防ぐことは困難であり、介助者が付き添って行われていた。この介助者は、常に監視の負担を強いられており、その負担は大きかった。そこで、介助者の負担を軽減すべく、モータ駆動式の転倒防止装置を組み込んだ歩行支援装置が提案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。   Conventionally, walking training for persons with walking disabilities, elderly people, and the like has been used, for example, a handrail stick attached to a room, a walker that has wheels at the lower end, and performs walking training while being pushed forward by a walking trainer. However, in walking training using the handrail stick or walker, it is difficult to prevent the walking trainer from falling down, and the attendant is accompanied by the attendant. The caregiver was always burdened with surveillance, and the burden was heavy. Therefore, in order to reduce the burden on the assistant, a walking support device incorporating a motor-driven overturn prevention device has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、歩行訓練者の歩行支援装置を機械要素のみを用いて構成し、これにより歩行訓練者の転倒を防止する技術が開示されている(例えば、特許文献3を参照)。このように機械要素のみで歩行支援装置を構成することで、モータやブレーキ駆動を含む歩行支援装置に比べて安価で安全面に優れた装置を提供し得る。   Moreover, the technique which comprises the walk assistance device of a walking trainer using only a mechanical element, and prevents the fall of a walking trainer by this is disclosed (for example, refer patent document 3). By configuring the walking support device with only mechanical elements in this way, it is possible to provide a device that is inexpensive and excellent in safety compared to a walking support device that includes a motor and a brake drive.

ここで、歩行訓練者を誘導することでその歩行を支援する歩行支援装置に関する技術も開示されている(例えば、特許文献4を参照)。当該技術では、車輪に制御可能なブレーキが取り付けられ、このブレーキを制御することで、歩行訓練者の誘導を行う車体を目標経路に沿って好適に駆動する。
特開2003−47635号公報 特開2004−329278号公報 特開2005−342306号公報 特開2005−80856号公報
Here, the technique regarding the walk assistance apparatus which assists the walk by guiding a walk trainer is also indicated (for example, refer to patent documents 4). In this technique, a controllable brake is attached to the wheel, and by controlling this brake, the vehicle body that guides the gait trainer is suitably driven along the target route.
JP 2003-47635 A JP 2004-329278 A JP 2005-342306 A JP 2005-80856 A

歩行訓練を行う必要がある歩行訓練者において、体の具合や怪我の程度等に応じて該歩行訓練者の体を丁寧に、且つ確実に支持しなければならない場合がある。そして、このように歩行訓練者の体を支持しながらその歩行訓練を行う場合には、いわば歩行訓練者は歩行支援装置に体を預けた状態になっているため、歩行訓練時に体のバランスを崩すことでダメージを受けてしまうことを確実に回避しなければならない。   A gait trainer who needs to perform gait training may need to support the gait trainer's body carefully and reliably according to the condition of the body, the degree of injury, and the like. And when performing the walking training while supporting the body of the walking trainer in this way, the walking trainer is in a state where the body is left in the walking support device, so the balance of the body during the walking training is You must definitely avoid being damaged by breaking.

ここで、従来技術のようにモータ等のアクチュエータ駆動式の転倒防止装置を組み込んだ歩行支援装置では、アクチュエータの誤作動時に歩行訓練者にダメージを加える可能性がある。また、上記のように機械要素のみで歩行支援装置を構成しようとすると、歩行訓練者毎に適切な歩行訓練を行う等、柔軟な歩行訓練を実現することが難しくなる。   Here, in a walking support device incorporating an actuator-driven fall prevention device such as a motor as in the prior art, there is a possibility of damaging a walking trainer when the actuator malfunctions. Moreover, if it is going to comprise a walking assistance apparatus only with a mechanical element as mentioned above, it will become difficult to implement | achieve flexible walking training, such as performing appropriate walking training for every walking trainer.

本発明では、上記した問題に鑑み、歩行訓練を行う必要がある歩行訓練者の体を確実に支持しながら、該歩行訓練者が訓練時に体のバランスを崩しかけた場合には、該歩行訓練者にダメージを与えることなくその体を支持し、転倒を防止するための転倒防止装置を提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the problems described above, when the gait trainer tries to break the balance of the body during training while reliably supporting the body of the gait trainer who needs to perform gait training, the gait training is performed. An object of the present invention is to provide a fall prevention device for supporting a body without damaging the person and preventing the fall.

そこで、上記の課題を解決するために、本発明では、歩行訓練者の体を支持部材で支持する構成を前提として、その支持部材に接続されることで歩行訓練者の動作に伴って変位する変位部の、当該変位に基づいて、ブレーキによって支持部材に制動力を与え、その動きを制御する構成とした。この構成により、歩行訓練者は、自己の体が支持部材によって支持されながら、安全な歩行支援を受けることが可能となる。   Therefore, in order to solve the above-described problem, in the present invention, on the assumption that the body of the gait trainer is supported by the support member, the displacement is accompanied by the motion of the gait trainer by being connected to the support member. Based on the displacement of the displacement portion, a braking force is applied to the support member by a brake, and the movement is controlled. With this configuration, the gait trainer can receive safe walking support while his / her body is supported by the support member.

詳細には、本発明に係る歩行訓練用転倒防止装置は、歩行訓練者が歩行訓練可能な状態となるように該訓練者を歩行支援装置本体に吊り上げて支持する支持部材を有する歩行支援装置に設けられ、該歩行訓練者の姿勢の崩れを検知し転倒を防止する転倒防止装置であって、前記歩行支援装置本体側に設けられ且つ前記支持部材が接続されることで、前記歩行訓練者の動作に伴って変位する変位部と、前記支持部材に対して制動力を与える制動ブレーキと、前記変位部の変位状態に基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて、前記制動ブレーキから前記支持部材に対して与えられる制動力を制御する制動力制御部と、を備える。   Specifically, the fall prevention device for walking training according to the present invention is a walking support device having a support member that supports the lift by lifting the trainer from the walking support device body so that the walking trainer can walk. A fall prevention device that detects a collapse of the posture of the walking trainer and prevents falls, provided on the walking support device main body side and connected to the support member, A displacement part that is displaced in accordance with an operation; a braking brake that applies a braking force to the support member; and a detection part that detects or estimates a collapse of the body of the walking trainer based on a displacement state of the displacement part; And a braking force control unit that controls a braking force applied from the braking brake to the support member based on a detection result of the detection unit.

上記歩行訓練用転倒防止装置(以下、単に「転倒防止装置」とも言う。)は、支持部材によって、歩行訓練者が歩行訓練可能な状態となるように該訓練者を歩行支援装置本体に吊り上げて支持する歩行支援装置に使用される。従って、当該転倒防止装置は、歩行訓練者が歩行訓練に際して、その体が崩れ落ちることで、転倒してしまうことを防止するための装置である。ここで、歩行訓練者は、支持部材を介して変位部と連結されている。従って、変位部は、歩行訓練者の体の動き、特に歩行訓練時の体の崩れ落ちといった転倒に帰結する体の動きを直接に反映するものである。   The fall training apparatus for walking training (hereinafter also simply referred to as “falling prevention apparatus”) suspends the trainer from the walking support device main body so that the walking trainer is ready for walking training. Used for supporting walking support devices. Therefore, the fall-preventing device is a device for preventing the gait trainer from falling due to the body collapsing during walking training. Here, the gait trainer is connected to the displacement portion via the support member. Accordingly, the displacement part directly reflects the movement of the body of the walking trainer, particularly the body movement resulting in a fall such as a collapse of the body during walking training.

ここで、上記転倒防止装置では、歩行訓練者の体の動きを変位部の変位を介して認識し、検知部による体の崩れ落ちの検知又は推定が行われる。そして、その検知結果は、制動力制御部に伝えられ、制動力制御部はその結果に基づいた制動ブレーキの制御を行い、支持部材への制動力の制御を行うことで、支持部材とつながれている歩行訓練者の体を支える。   Here, in the fall prevention device, the movement of the gait trainer's body is recognized through the displacement of the displacement unit, and the detection or estimation of the collapse of the body by the detection unit is performed. The detection result is transmitted to the braking force control unit, and the braking force control unit controls the braking brake based on the result, and controls the braking force to the supporting member, thereby being connected to the supporting member. Supports the body of a gait trainer.

このように、本発明に係る転倒防止装置では、支持部材に制動力を与える制動ブレーキの制御を介して、歩行訓練者の歩行支援を行うものであるから、アクチュエータ式の歩行支援装置の場合と比べても、歩行訓練者にダメージを与える可能性が極めて低い。また、制動力制御部によって制動ブレーキの制御が行われるため、該制動ブレーキの制御を多様に実行でき、以て歩行訓練者に柔軟な歩行訓練を提供できる。   As described above, in the fall prevention device according to the present invention, the walking support of the walking trainer is performed through the control of the braking brake that applies the braking force to the support member. In comparison, the possibility of damaging gait trainers is extremely low. In addition, since the braking brake control is performed by the braking force control unit, the braking brake can be controlled in various ways, and thus flexible walking training can be provided to the walking trainer.

上記の転倒防止装置において、前記検知部は、前記変位部の変位距離、該変位部の変位速度、該変位部の変位加速度の少なくとも何れかに基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定するようにしてもよい。また、前記変位部は、回転変位を行うことで、接続された前記支持部材を巻取り又は巻き出すことが可能である場合は、前記検知部は、前記変位部の回転角、該変位部の回転角速度、該変位部の回転角加速度の少なくとも何れかに基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定するようにしてもよい。変位部の変位については、歩行訓練者の体の動きが反映される限り、線形、非線形、回転等様々な変位を利用することが可能である。そして、これらの実変位、その一次微分である変位速度、更にその微分である変位加速度を利用することで、制動ブレーキによる制動力を好適に制御することが可能となる。   In the above fall prevention device, the detection unit detects the collapse of the body of the walking trainer based on at least one of a displacement distance of the displacement unit, a displacement speed of the displacement unit, and a displacement acceleration of the displacement unit. Alternatively, it may be estimated. In addition, when the displacement unit is capable of rotating or unwinding the connected support member by performing a rotational displacement, the detection unit is configured so that the rotation angle of the displacement unit, The collapse of the walking trainer's body may be detected or estimated based on at least one of the rotational angular velocity and the rotational angular acceleration of the displacement unit. As for the displacement of the displacement part, various displacements such as linear, non-linear, and rotation can be used as long as the movement of the gait trainer is reflected. By using these actual displacements, the displacement speed that is the first derivative thereof, and the displacement acceleration that is the derivative thereof, it is possible to suitably control the braking force by the braking brake.

ここで、上述までの転倒防止装置において、制動力制御部の一例として、以下に二つ示す。その一つにおいては、前記検知部によって前記歩行訓練者の体の崩れ落ちが検知又は推定されると、前記制動力制御部は、前記支持部材の動きを規制する制動力が該支持部材に与えられるように、前記制動ブレーキを制御するようにしてもよい。これにより、体が
崩れ落ちそうになった歩行訓練者は、支持部材の動きが規制されることで、転倒してしまうことを確実に防止することができる。
Here, in the fall prevention device described above, two examples are shown below as an example of the braking force control unit. In one of them, when the detection unit detects or estimates the collapse of the body of the walking trainer, the braking force control unit applies a braking force that restricts the movement of the support member to the support member. As described above, the braking brake may be controlled. Thereby, the gait trainer whose body is about to collapse can be reliably prevented from falling because the movement of the support member is restricted.

また、別の例においては、前記検知部によって前記歩行訓練者の体の崩れ落ちが検知又は推定されると、前記制動力制御部は、前記変位部の変位距離、該変位部の変位速度、該変位部の変位加速度の少なくとも何れかに応じた制動力が前記支持部材に対して与えられるように、前記制動ブレーキを制御するようにしてもよい。即ち、変位距離に関する係数(仮想弾性係数)に変位距離を掛けた力(仮想弾性力)、変位速度に関する係数(仮想粘性係数)に変位速度を掛けた力(仮想粘性力)、変位加速度に関する係数(仮想慣性係数)に変位加速度を掛けた力(仮想慣性力)のうち一又は複数を合算した力を、制動力制御部が制動ブレーキにより発生させることにより、その粘弾性的な制動力が支持部材を通して歩行訓練者に作用する。その結果、歩行訓練者の転倒を防止する際に、該歩行訓練者に生じる衝撃を緩和することが可能となる。   In another example, when the detection unit detects or estimates a collapse of the body of the gait trainer, the braking force control unit is configured such that the displacement distance of the displacement unit, the displacement speed of the displacement unit, The braking brake may be controlled so that a braking force corresponding to at least one of the displacement accelerations of the displacement portion is applied to the support member. That is, a force (virtual elastic force) obtained by multiplying a coefficient related to the displacement distance (virtual elastic coefficient) by the displacement distance (virtual elastic force), a coefficient obtained by multiplying the coefficient related to the displacement speed (virtual viscosity coefficient) by the displacement speed (virtual viscous force), and a coefficient related to the displacement acceleration. The viscoelastic braking force is supported when the braking force control unit generates a force obtained by adding one or more of the forces (virtual inertial forces) multiplied by the displacement acceleration (virtual inertia coefficient) by the braking brake. Acts on the gait trainer through the member. As a result, when preventing the gait trainer from falling, it is possible to mitigate the impact generated on the gait trainer.

ここで、上述までの歩行訓練用転倒防止装置において、前記支持部材と連係し、前記歩行訓練者の体重を免荷する免荷部材を、更に備えるようにしてもよい。この免荷部材によって歩行訓練者の歩行訓練時の負荷、更には歩行訓練者の体が崩れ落ち、制動ブレーキの制動力によって転倒が防止された後に、元の歩行状態に復帰しようとする時にかかる負荷、即ち姿勢復帰時の負荷を軽減することができ、以て歩行訓練者の歩行訓練を円滑に実現することが可能となる。   Here, in the fall training apparatus for walking training up to the above, a load-removing member that links with the support member and relieves the weight of the walking trainer may be further provided. The load during walking training of the walking trainer by this load-carrying member, and also the load applied when trying to return to the original walking state after the body of the walking trainer collapses and the fall is prevented by the braking force of the braking brake That is, it is possible to reduce the load at the time of posture recovery, and thus it is possible to smoothly realize walking training for walking trainers.

ここで、上述までの転倒防止装置を有し、更に前記歩行支援装置本体であって、前記歩行訓練者と共に移動自在な歩行支援装置本体と、前記支持部材と、を有する歩行支援装置も、本発明の範疇に含まれる。   Here, the walking support device having the above-described fall prevention device and further including the walking support device main body, which is movable with the walking trainer, and the support member is also provided. It is included in the category of the invention.

歩行訓練を行う必要がある歩行訓練者の体を確実に支持しながら、該歩行訓練者が訓練時に体のバランスを崩しかけた場合には、該歩行訓練者にダメージを与えることなくその体を支持し、転倒を防止する。   If the gait trainer breaks the balance of the body during training while reliably supporting the body of the gait trainer who needs to perform gait training, the body is not damaged without damaging the gait trainer. Support and prevent falls.

以下に、本発明に係る転倒防止装置およびそれを搭載した歩行支援装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a fall prevention device and a walking support device equipped with the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に、本発明に係る転倒防止装置10を備えた歩行支援装置1の構成を示す。尚、図1(a)は、歩行訓練者が歩行支援装置1に吊り上げられた状態で歩行訓練をしている状態の正面図であり、図1(b)は、当該状態の側面図である。歩行支援装置においては、転倒防止装置10が後述するように制動トルクを制御することが可能なパウダーブレーキ14(図2を参照。)を用いたブレーキ式のものになっており、そのパウダーブレーキ用のバッテリを含む制御装置20が備えられている。   In FIG. 1, the structure of the walk assistance apparatus 1 provided with the fall prevention apparatus 10 which concerns on this invention is shown. FIG. 1A is a front view of a state where a walking trainer is walking training in a state of being lifted by the walking support device 1, and FIG. 1B is a side view of the state. . In the walking support device, the fall prevention device 10 is a brake type using a powder brake 14 (see FIG. 2) capable of controlling the braking torque as will be described later. A control device 20 including the battery is provided.

詳細には、歩行支援装置1は、その外郭となる本体フレーム2を有している。図1に示すように、本体フレーム2は、歩行訓練者の頭上に位置する上部フレーム2aと、それを垂直方向に支える垂直後方フレーム2bと、本体フレーム2の底部に位置し垂直後方フレーム2bが取り付けられる底部フレーム2cと、本体フレーム2の前方で底部フレーム2cに垂直に設けられる垂直前方フレーム2dと、垂直前方フレーム2dに取り付けられ歩行訓練者の手が置ける位置に配置される水平フレーム2eを有する。   Specifically, the walking support device 1 has a main body frame 2 that is an outline thereof. As shown in FIG. 1, the main body frame 2 includes an upper frame 2a positioned above the walking trainer, a vertical rear frame 2b that supports the upper frame 2a in a vertical direction, and a vertical rear frame 2b positioned at the bottom of the main body frame 2. A bottom frame 2c to be attached, a vertical front frame 2d provided vertically to the bottom frame 2c in front of the main body frame 2, and a horizontal frame 2e attached to the vertical front frame 2d and disposed at a position where a hand of a walking trainer can be placed. Have.

ここで、歩行訓練者には、その体を支えるためのハーネス5が装着されており、そして
、ハーネス5と接続されたロープ3が、上部フレーム2aに設置された定滑車4を介して、転倒防止装置10に到達している。尚、転倒防止装置10は、垂直後方フレーム2b上に設けられている。更に、転倒防止装置10の下方であって、底部フレーム2c上には体重免荷装置30が設置されている。この体重免荷装置30と、転倒防止装置10とはロープ31によって連結され、歩行訓練者をロープ3によって吊り上げるための力Fwを、体重免荷装置30から転倒防止装置10を介して歩行訓練者側に伝えることで、歩行訓練者が実際に歩行訓練を行う際の負荷を軽減させることが可能となる。尚、転倒防止装置10における体重免荷装置30の作用については、後述する。
Here, the walking trainer is equipped with a harness 5 for supporting the body, and the rope 3 connected to the harness 5 falls over the fixed pulley 4 installed in the upper frame 2a. The prevention device 10 has been reached. In addition, the fall prevention device 10 is provided on the vertical rear frame 2b. Further, a weight-unloading device 30 is installed below the fall prevention device 10 and on the bottom frame 2c. The weight loader 30 and the fall prevention device 10 are connected by a rope 31, and a walking trainer uses a force Fw for lifting the walking trainer by the rope 3 from the weight loader 30 via the fall prevention device 10. By transmitting to the side, it becomes possible to reduce the load when the walking trainer actually performs walking training. In addition, the effect | action of the weight relief apparatus 30 in the fall prevention apparatus 10 is mentioned later.

このように構成される歩行支援装置1を用いると、歩行訓練者は、体重免荷装置30の作用によって自己の体重を支持する負荷が軽減された状態で、歩行訓練を行うことができる。また、底部フレーム2cの下側には車輪6が設けられているので、歩行訓練者は、本体フレーム2に吊り上げられた状態で、且つ該本体フレーム2とともに歩行を行うことができる。なお、体重免荷装置30は、一又は複数の定荷重バネ(ストロークによらず一定の力を発生するバネ)を使用して、歩行訓練者をロープ3によって吊り上げるための力Fwを発生させるものとしてもよい。また、定荷重バネの代わりに線形バネやねじりコイルバネ等を使用して歩行訓練者をロープ3によって吊り上げるための力Fwを発生させるものとしてもよい。   When the walking support device 1 configured as described above is used, the walking trainer can perform walking training in a state where the load that supports his / her body weight is reduced by the action of the weight relief device 30. Further, since the wheel 6 is provided on the lower side of the bottom frame 2 c, the walking trainer can walk with the main body frame 2 while being suspended from the main body frame 2. In addition, the weight loader 30 generates a force Fw for lifting the walking trainer by the rope 3 using one or a plurality of constant load springs (springs that generate a constant force regardless of the stroke). It is good. Moreover, it is good also as what generate | occur | produces the force Fw for lifting a walk trainer with the rope 3 using a linear spring, a torsion coil spring, etc. instead of a constant load spring.

ここで、歩行訓練者がその歩行訓練時にバランスを崩す等して、体が崩れ落ち、結果的に転倒してしまうことは歩行訓練者の安全上好ましくない。そこで、歩行支援装置1においては、歩行訓練者が転倒してしまう前に、その体の崩れ落ちを検知して、歩行訓練者が転倒してしまうのを防止するべく、転倒防止装置10およびその制御装置20が設けられている。上述したように、この転倒防止装置10はブレーキ式のものである。また、後述するように転倒防止装置10によって転倒防止のためにパウダーブレーキ14が作動した後、その制動状態にあるパウダーブレーキ14を解放するためのリモコンスイッチ21が、設けられている。このリモコンスイッチ21は介助者や歩行訓練者自身が手で操作できる位置に設置されているのであれば、特にその設置場所は制限されない。尚、このリモコンスイッチ21は、歩行訓練者等が手に持って使用可能な、いわゆるハンディタイプのスイッチでもよく、また有線式や無線式のものでも構わない。   Here, it is not preferable for the safety of the gait trainer that the gait trainer collapses the balance during the gait training and the body collapses and falls as a result. Therefore, in the walking support device 1, before the walking trainer falls, the fall prevention device 10 and its control are detected in order to detect the collapse of the body and prevent the walking trainer from falling. A device 20 is provided. As described above, the fall prevention device 10 is of a brake type. Further, as will be described later, a remote control switch 21 is provided for releasing the powder brake 14 in the braking state after the powder brake 14 is actuated to prevent the fall by the fall prevention device 10. If this remote control switch 21 is installed at a position where an assistant or walking trainer can operate it by hand, the installation location is not particularly limited. The remote control switch 21 may be a so-called handy type switch that can be used by a walking trainer or the like, or may be a wired type or a wireless type.

図2に、転倒防止装置10の構成を示す。転倒防止装置10は、主板部11に対して、4枚の副板部11a、11b、11c、11dが垂直になるように設けられている。ここで、副板部11bと11cとの間には、回転軸18aに共に固定されたドラム12とドラム13が、両副板部に対して回転可能にベアリング支持されている。また、副板部11aには、回転軸18bに連結されたエンコーダ15が取り付けられ、その回転軸18bが副板部11aと11bに対して回転可能にベアリング支持されている。尚、回転軸18bは回転軸18aと同軸上に配置され、且つカップリング16によって両回転軸は連結されている。更に、副板部11cと11dとの間には、回転軸18cに連結されたパウダーブレーキ14が、両副板部に対して回転可能にベアリング支持されている。尚、回転軸18cは回転軸18aと同軸上に配置され、且つカップリング17によって両回転軸は連結されている。   In FIG. 2, the structure of the fall prevention apparatus 10 is shown. The fall prevention device 10 is provided so that the four sub-plate portions 11 a, 11 b, 11 c, and 11 d are perpendicular to the main plate portion 11. Here, between the sub-plate portions 11b and 11c, the drum 12 and the drum 13 fixed together on the rotary shaft 18a are supported by bearings so as to be rotatable with respect to both the sub-plate portions. An encoder 15 connected to the rotary shaft 18b is attached to the sub plate portion 11a, and the rotary shaft 18b is supported by a bearing so as to be rotatable with respect to the sub plate portions 11a and 11b. The rotating shaft 18b is arranged coaxially with the rotating shaft 18a, and both rotating shafts are connected by a coupling 16. Further, a powder brake 14 connected to the rotary shaft 18c is supported between the sub plate portions 11c and 11d so as to be rotatable with respect to both the sub plate portions. The rotating shaft 18c is arranged coaxially with the rotating shaft 18a, and both rotating shafts are connected by a coupling 17.

そして、ドラム12には、歩行訓練者が装着するハーネス5に連結されているロープ3が巻かれており、一方でドラム13には、体重免荷装置30に連結されているロープ31が巻かれている。従って、体重免荷装置30から伝わる歩行訓練者の体重負荷の軽減のための力(以下、単に「体重免荷力」と言う。)Fwは、ロープ31からドラム13に伝わり、更に同じ回転軸18に固定されているドラム12を介して、ロープ3を経て歩行訓練者側に伝わっていく。これにより、歩行訓練者の歩行訓練時における負荷を軽減することが可能となる。   A rope 3 connected to a harness 5 worn by a walking trainer is wound around the drum 12, while a rope 31 connected to a weight loader 30 is wound around the drum 13. ing. Accordingly, the force Fw (hereinafter simply referred to as “weight-carrying force”) Fw transmitted from the weight-carrying device 30 for reducing the weight load of the gait trainer is transmitted from the rope 31 to the drum 13 and further the same rotational axis. It is transmitted to the gait trainer side via the rope 3 through the drum 12 fixed to 18. Thereby, it becomes possible to reduce the load at the time of walking training of a walking trainer.

また、歩行訓練者が歩行訓練を行うと、その体の動きがロープ3を伝わって、ドラム12から回転軸18a〜18cにも伝わり、これらの回転軸がその体の動きに合わせて回転変位する。ここで、上述の通り回転軸18b側にはエンコーダ15が設けられており、そこで検出された回転軸18bの回転変位量、換言すると回転軸18a〜18cおよびドラム12、13を含む回転体の回転変位量は、制御装置20へと送信される。制御装置20は、この回転変位量に関する情報に基づいて、歩行訓練者の歩行訓練時の体の動きを検知することが可能となる。   When the gait trainer performs gait training, the movement of the body is transmitted through the rope 3 and is also transmitted from the drum 12 to the rotation shafts 18a to 18c, and these rotation shafts are rotationally displaced according to the movement of the body. . Here, as described above, the encoder 15 is provided on the rotating shaft 18b side, and the rotational displacement amount of the rotating shaft 18b detected there, in other words, the rotation of the rotating body including the rotating shafts 18a to 18c and the drums 12 and 13 is rotated. The displacement amount is transmitted to the control device 20. The control device 20 can detect the movement of the body during walking training of the walking trainer based on the information regarding the rotational displacement amount.

また、パウダーブレーキ14は制御装置20と電気的に接続されており、制御装置20から出力された制御信号によって、パウダーブレーキ14が発揮する制動トルクの大きさが制御可能となる。パウダーブレーキ14によって制動トルクが発生すると、回転軸18c、18aを経てドラム12、13にも制動トルクが作用する。その結果、ロープ3を介して、歩行訓練者に対してその動きを制止する制動力が及ぼされることになる。   The powder brake 14 is electrically connected to the control device 20, and the magnitude of the braking torque exerted by the powder brake 14 can be controlled by a control signal output from the control device 20. When braking torque is generated by the powder brake 14, the braking torque also acts on the drums 12 and 13 via the rotating shafts 18c and 18a. As a result, a braking force for stopping the movement is exerted on the walking trainer via the rope 3.

また、図2に示す構成とは異なる構成を有する転倒防止装置10の例を、図3に示す。尚、図3に示す転倒防止装置と図2に示す転倒防止装置とで同一の構成については、同一の参照番号を付すことでその詳細な説明は省略する。図3に示す転倒防止装置10においては、主板部11に対して、2枚の副板部11eと11fが垂直になるように設けられている。ここで、副板部11eと11fとの間には、回転軸18aに共に固定されたドラム12とドラム13およびギア19cが、両副板部に対して回転可能にベアリング支持されている。また、副板部11eの外側には、回転軸18a上にギア19aが固定され、更に、そのギア19aと噛み合うギア19bが回転軸18d上に固定され、且つ該回転軸18dが副板部11eにベアリング支持されている。尚、副板部11eの内側において、回転軸18dにエンコーダ15が連結されている。   Moreover, the example of the fall prevention apparatus 10 which has a structure different from the structure shown in FIG. 2 is shown in FIG. In addition, about the same structure with the fall prevention apparatus shown in FIG. 3, and the fall prevention apparatus shown in FIG. 2, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same reference number. In the overturn prevention device 10 shown in FIG. 3, two sub-plate portions 11 e and 11 f are provided so as to be perpendicular to the main plate portion 11. Here, between the sub-plate portions 11e and 11f, the drum 12, the drum 13, and the gear 19c, which are fixed to the rotating shaft 18a, are supported by bearings so as to be rotatable with respect to both the sub-plate portions. A gear 19a is fixed on the rotating shaft 18a outside the sub-plate portion 11e, and a gear 19b that meshes with the gear 19a is fixed on the rotating shaft 18d, and the rotating shaft 18d is connected to the sub-plate portion 11e. The bearing is supported by. In addition, the encoder 15 is connected with the rotating shaft 18d inside the sub-plate part 11e.

更に、副板部11eと11fとの間には、回転軸18a上に固定されたギア19cと噛み合うギア19dが回転軸18f上に固定され、且つ該回転軸18fが副板部11fにベアリング支持されている。また、副板部11fの外側においては、この回転軸18fにパウダーブレーキ14が連結されている。このように、ギア19aとギア19bの減速関係によって、エンコーダ15の検出精度を向上させることができる。また、ギア19cとギア19dの減速関係によって、パウダーブレーキ14の回転軸18fで発生する制動トルクを増幅させてドラム12、13の回転軸18aに伝えることもできる。   Further, a gear 19d that meshes with a gear 19c fixed on the rotating shaft 18a is fixed on the rotating shaft 18f between the sub-plate portions 11e and 11f, and the rotating shaft 18f is supported by the sub-plate portion 11f as a bearing. Has been. Further, on the outside of the sub-plate portion 11f, the powder brake 14 is connected to the rotating shaft 18f. Thus, the detection accuracy of the encoder 15 can be improved by the deceleration relationship between the gear 19a and the gear 19b. Further, the braking torque generated on the rotating shaft 18f of the powder brake 14 can be amplified and transmitted to the rotating shaft 18a of the drums 12 and 13 by the deceleration relationship between the gear 19c and the gear 19d.

図2又は図3に示すように構成される転倒防止装置10を備える歩行支援装置1では、歩行訓練者が歩行訓練を行っているとき、体のバランスを崩すことによって体の崩れ落ちに関する動作をエンコーダ15を介して検知し、その検知結果に基づいてパウダーブレーキ14によって発揮される制動トルクの制御が行われる。その結果、歩行訓練者の転倒を確実に防止することができる。以下に、その歩行訓練時の歩行訓練者の転倒を防止するための転倒防止処理について、図4〜図8に基づいて説明する。尚、当該処理は、制御装置20内の制御ユニット(例えば、中央演算処理装置(CPU))によって所定の制御プログラムの実行により、実施される。   In the walking support device 1 including the fall prevention device 10 configured as shown in FIG. 2 or FIG. 3, when the walking trainer is performing walking training, the encoder performs an operation related to the collapse of the body by breaking the balance of the body. 15, and the braking torque exerted by the powder brake 14 is controlled based on the detection result. As a result, it is possible to reliably prevent the gait trainer from falling. Below, the fall prevention process for preventing the fall of the walk trainer at the time of the walk training is demonstrated based on FIGS. The processing is performed by executing a predetermined control program by a control unit (for example, a central processing unit (CPU)) in the control device 20.

図4に示す転倒防止処理は、歩行訓練者が歩行訓練を行うときに実施される処理である。この転倒防止処理は、歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知した後に、早期にその転倒を防止するために有用な処理である。尚、本処理が開始されたときは、リモコンスイッチはON状態にあって、これによりパウダーブレーキ14の制動は制御可能状態となっている。先ず、S101では、歩行訓練時の転倒防止処理に必要な各種パラメータの初期設定が行われる。具体的には、このパラメータは、歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知するための閾値であって、本実施例では、ドラム12、13が固定されている回転軸18aの回転角(
回転距離)θ、回転角速度θ’、回転角加速度θ’’に関する閾値が設定される。S101の処理が終了すると、S102へ進む。
The fall prevention process shown in FIG. 4 is a process performed when a gait trainer performs gait training. This fall prevention process is a useful process for preventing the fall early after detecting the collapse of the body of the gait trainer. When this processing is started, the remote control switch is in the ON state, and thus the braking of the powder brake 14 is in a controllable state. First, in S101, various parameters necessary for the fall prevention process during walking training are initially set. Specifically, this parameter is a threshold value for detecting the collapse of the body of the gait trainer, and in this embodiment, the rotation angle of the rotating shaft 18a to which the drums 12 and 13 are fixed (
Threshold values for the rotational distance) θ, the rotational angular velocity θ ′, and the rotational angular acceleration θ ″ are set. When the process of S101 ends, the process proceeds to S102.

S102では、歩行訓練者の初期の基準位置となる初期位置X0が、エンコーダ15によって計測される。以降、この初期位置X0に基づいて、歩行訓練者の体の崩れ落ちの検知が行われることになる。尚、歩行訓練者が歩行訓練を行うとき、歩行訓練者に問題が生じていないときはパウダーブレーキ14による制動トルクは働かないが、体の崩れ落ち等転倒の可能性があると判断されると、パウダーブレーキ14によって制動トルクが発揮されることになる。S102の処理が終了すると、S103へ進む。   In S <b> 102, the initial position X <b> 0 that is the initial reference position of the walking trainer is measured by the encoder 15. Thereafter, the collapse of the body of the walking trainer is detected based on the initial position X0. When the gait trainer performs gait training, if there is no problem with the gait trainer, the braking torque by the powder brake 14 does not work, but if it is determined that there is a possibility of falling such as collapse of the body, The braking torque is exerted by the powder brake 14. When the process of S102 ends, the process proceeds to S103.

S103では、S102で計測された初期位置X0を基準点として、その初期位置からの歩行訓練者の現在の位置Xが、エンコーダ15によって計測される。この計測が行われるとS104へ進み、歩行訓練者に転倒の可能性があるか否か、即ち歩行訓練者の体の崩れ落ちが発生しているか否かの判定が行われる。具体的には、S103で計測された現在位置XとS102で計測されたX0との差が、S101で設定された回転角θに関する閾値以上となっているときは、歩行訓練者に崩れ落ちが生じていると判定(肯定判定)される。また、歩行訓練者の体の動きによって生じる回転軸18aの回転角速度θ’が、S101で設定された回転角速度θ’に関する閾値以上となっているときは、歩行訓練者に崩れ落ちが生じていると判定(肯定判定)されてもよい。同様に、歩行訓練者の体の動きによって生じる回転軸18aの回転角加速度θ’’が、S101で設定された回転角加速度θ’’に関する閾値以上となっているときは、歩行訓練者に崩れ落ちが生じていると判定(肯定判定)されてもよい。尚、回転軸18aの回転角速度θ’、回転角速度θ’’は、エンコーダ15によって計測される回転角に関する情報を、時間で一次(デジタル)微分、二次(デジタル)微分することで求められる。   In S103, the initial position X0 measured in S102 is used as a reference point, and the current position X of the walking trainer from the initial position is measured by the encoder 15. When this measurement is performed, the process proceeds to S104, and it is determined whether or not the walking trainer has a possibility of falling, that is, whether or not the walking trainer has collapsed. Specifically, when the difference between the current position X measured in S103 and X0 measured in S102 is equal to or greater than the threshold value related to the rotation angle θ set in S101, the walking trainer collapses. It is determined (affirmative determination). In addition, when the rotational angular velocity θ ′ of the rotation shaft 18a generated by the movement of the walking trainer's body is equal to or greater than the threshold value regarding the rotational angular velocity θ ′ set in S101, the walking trainer has collapsed. A determination (positive determination) may be made. Similarly, when the rotational angular acceleration θ ″ of the rotating shaft 18a caused by the movement of the walking trainer's body is equal to or greater than the threshold value regarding the rotational angular acceleration θ ″ set in S101, the walking trainer collapses. It may be determined (affirmative determination) that this has occurred. Note that the rotational angular velocity θ ′ and the rotational angular velocity θ ″ of the rotating shaft 18 a are obtained by first-order (digital) differentiation and second-order (digital) differentiation of information on the rotation angle measured by the encoder 15.

S104で肯定判定されると、S105へ進みパウダーブレーキ14による制動トルクが発揮されるように、制御装置20からパウダーブレーキ14に対して制動指示が出され、回転軸18aに制動トルクが作用することになる。この制動トルクは、崩れ落ちた歩行訓練者の体が固定支持されるのに十分なトルクであり、S105の処理ではこの制動トルクがパウダーブレーキ14によって速やかに発揮される。そのため、崩れ落ちた歩行訓練者の体は安定して支えられ、転倒にまでは至らない。   If an affirmative determination is made in S104, the process proceeds to S105, and a braking instruction is issued from the control device 20 to the powder brake 14 so that the braking torque is exerted by the powder brake 14, and the braking torque acts on the rotary shaft 18a. become. This braking torque is sufficient to fix and support the body of the walking trainee who has collapsed, and this braking torque is quickly exerted by the powder brake 14 in the process of S105. Therefore, the body of the gait trainer who has fallen down is supported stably and does not fall.

また、S105の処理が終了すると、S106へ進み、リモコンスイッチ21がOFF状態になっているか否かが判定される。S105の処理によって体を支えられている歩行訓練者は、パウダーブレーキ14の制動を解除しなければ、歩行支援装置1を再び利用することができない。そこで、その制動を解除するために、リモコンスイッチ21を操作して、初期のON状態にあるリモコンスイッチ21をOFF状態にする必要がある。そこで、S106では、支持されている歩行訓練者への体の支持を解除するか否かを判断すべく、歩行訓練者のリモコンスイッチ21の操作結果に基づいてパウダーブレーキ14の制動解除の可否を判断する。S106で肯定判定されると、S107以降の処理においてパウダーブレーキ14の制動解除が行われることになる。また、S107で否定判定されると、パウダーブレーキ14の制動解除に関して歩行訓練者の意思が示されていないため、S105の処理が継続して行われることになる。   When the process of S105 ends, the process proceeds to S106, and it is determined whether or not the remote control switch 21 is in the OFF state. The walking trainer whose body is supported by the process of S105 cannot use the walking support device 1 again unless the braking of the powder brake 14 is released. Therefore, in order to release the braking, it is necessary to operate the remote control switch 21 to turn off the remote control switch 21 in the initial ON state. Therefore, in S106, whether to release the braking of the powder brake 14 is determined based on the operation result of the remote control switch 21 of the walking trainer in order to determine whether to release the support of the body to the supported walking trainer. to decide. If an affirmative determination is made in S106, the braking of the powder brake 14 is released in the processing after S107. On the other hand, if a negative determination is made in S107, the intention of the walking trainer regarding the brake release of the powder brake 14 is not indicated, and therefore the process of S105 is continuously performed.

ここで、S104の処理で否定判定された場合、又はS106の処理で肯定判定された場合には、S107において、パウダーブレーキ14の制動状態を解放し、制動力がかかっていない状態とする。ここで、パウダーブレーキ14の制動状態が解放されると、体重免荷装置30による体重免荷力Fwが作用することになるので、歩行訓練者の立ち上がりが支援されることになる。その後、S108において歩行訓練者の歩行訓練が終了したか否かの判定が行われる。具体的には、歩行訓練者の制御装置20への指示に従って、当該
判定が行われる。S108で肯定判定されると、本転倒防止処理は終了する。一方で、S108で否定判定されると、S109での判定が行われる。
Here, when a negative determination is made in the process of S104, or when an affirmative determination is made in the process of S106, the braking state of the powder brake 14 is released in S107, and the braking force is not applied. Here, when the braking state of the powder brake 14 is released, the weight unloading force Fw by the weight unloading device 30 acts, so that the start of the walking trainer is supported. Thereafter, in S108, it is determined whether or not the walking trainer's walking training has ended. Specifically, the determination is performed in accordance with instructions from the walking trainer to the control device 20. If an affirmative determination is made in S108, the overturning prevention process ends. On the other hand, if a negative determination is made in S108, a determination in S109 is made.

S109では、リモコンスイッチ21がON状態に戻されているか否かが判定される。即ち、歩行訓練者が歩行訓練に復帰するべく、パウダーブレーキ14による支持制御を可能とするためにリモコンスイッチがON状態に戻されているか否かが判定される。ここで、肯定判定されるとS103以降の処理が再び行われる。また、否定判定されると、S109の判定処理が繰り返される。   In S109, it is determined whether or not the remote control switch 21 has been returned to the ON state. That is, it is determined whether or not the remote control switch has been returned to the ON state in order to enable support control by the powder brake 14 so that the walking trainer can return to walking training. Here, if an affirmative determination is made, the processing after S103 is performed again. If a negative determination is made, the determination process of S109 is repeated.

このように本転倒防止処理によると、歩行訓練者の体が崩れ落ちていないときは、体重免荷装置30により歩行訓練者にかかる負荷が軽減された状態で歩行訓練を行うことが可能である。一方で、歩行訓練者の体が崩れ落ち、転倒する可能性があると判断される場合には、パウダーブレーキ14の制動トルクで歩行訓練者の転倒が防止される。このように、転倒防止装置10に組み込まれたパウダーブレーキ14を、歩行訓練者の体の動きに連動した回転軸18aの回転変位に基づいて制御することで、歩行訓練者が訓練時に体のバランスを崩した場合には、該歩行訓練者にダメージを与えることなくその体を支持し転倒を防止することが可能となる。   Thus, according to this fall prevention process, when the body of the gait trainer is not collapsed, the gait training can be performed in a state in which the load applied to the gait trainer is reduced by the weight loader 30. On the other hand, when it is determined that there is a possibility that the body of the walking trainer collapses and falls, the braking torque of the powder brake 14 prevents the walking trainer from falling. Thus, by controlling the powder brake 14 incorporated in the fall prevention device 10 based on the rotational displacement of the rotating shaft 18a linked to the movement of the body of the walking trainer, the walking trainer can balance the body during training. In the case of breaking down, it is possible to support the body without damaging the gait trainer and to prevent falling.

次に、歩行訓練者が歩行訓練を行うときに実施される転倒防止処理の別の実施例について、図5に基づいて説明する。図5に示す転倒防止処理は、歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知した後に、歩行訓練者の体にかかる衝撃を可及的に軽減するように支持することで、その転倒を防止するために有用な処理である。尚、図5に示す転倒防止処理のうち、図4に示す転倒防止処理中の処理と同一のものについては、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。   Next, another embodiment of the fall prevention process performed when the gait trainer performs gait training will be described with reference to FIG. The fall prevention process shown in FIG. 5 is to detect the collapse of the body of the gait trainer and then support it to reduce the impact on the body of the gait trainer as much as possible to prevent the fall. This is a useful process. 5 that are the same as those in the fall prevention process shown in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

図5に示す転倒防止処理では、S104で肯定判定されると、S201へ進む。S201では、上記S103と同様に、歩行訓練者の現在の位置Xがエンコーダ15によって計測される。次に、S201での計測結果に基づいて、S202においてパウダーブレーキ14のインピーダンス制御が行われる。尚、このインピーダンス制御に用いられる仮想弾性係数(仮想バネ定数K、仮想粘性係数C、仮想慣性モーメントM)が、上記S101において初期パラメータとして設定されていることを付言する。この仮想バネ定数Kは、回転軸18aの回転角の変位量に比例してパウダーブレーキ14に制動トルクを発揮させるための係数であり、仮想粘性係数Cは、回転軸18aの回転角速度に比例してパウダーブレーキ14に制動トルクを発揮させるための係数であり、仮想慣性モーメントMは、回転軸18aの回転角加速度に比例してパウダーブレーキ14に制動トルクを発揮させるための係数である。これらの各係数は、実験等によって予め設定してもよく、また歩行訓練者によって適宜設定することができるようになっていてもよい。   In the fall prevention process shown in FIG. 5, if a positive determination is made in S104, the process proceeds to S201. In S201, the current position X of the gait trainer is measured by the encoder 15 as in S103. Next, based on the measurement result in S201, impedance control of the powder brake 14 is performed in S202. Note that the virtual elastic coefficient (virtual spring constant K, virtual viscosity coefficient C, virtual inertia moment M) used for this impedance control is set as an initial parameter in S101. This virtual spring constant K is a coefficient for causing the powder brake 14 to exert a braking torque in proportion to the amount of displacement of the rotation angle of the rotation shaft 18a, and the virtual viscosity coefficient C is proportional to the rotation angular velocity of the rotation shaft 18a. The virtual moment of inertia M is a coefficient for causing the powder brake 14 to exert the braking torque in proportion to the rotational angular acceleration of the rotating shaft 18a. Each of these coefficients may be set in advance by an experiment or the like, or may be appropriately set by a walking trainer.

以上より、S202で行われるパウダーブレーキ14のインピーダンス制御は、パウダーブレーキ14にバネ定数Kのバネ、粘性係数Cのダンパー、慣性モーメントMの慣性体が仮想的にあると仮定したときの、それらにより発生するトルクを、制御可能なパウダーブレーキ14に発生させて、その制動トルクをあたかもショックアブソーバのように歩行訓練者側に伝える制御である。具体的には、インピーダンス制御によってパウダーブレーキ14が発揮する制動トルクτは、以下に示す式に従って制御される。
τ=K・θ+C・θ’+M・θ’’ ・・・(式1)
ここで、θは回転軸18aの角度、θ’は回転軸18aの角速度、θ’’は回転軸18aの角加速度である。
From the above, the impedance control of the powder brake 14 performed in S202 is based on the assumption that the powder brake 14 is virtually provided with a spring having a spring constant K, a damper having a viscosity coefficient C, and an inertial body having an inertia moment M. The generated torque is generated in the controllable powder brake 14, and the braking torque is transmitted to the gait trainer as if it were a shock absorber. Specifically, the braking torque τ exhibited by the powder brake 14 by impedance control is controlled according to the following equation.
τ = K · θ + C · θ ′ + M · θ ″ (Formula 1)
Here, θ is the angle of the rotating shaft 18a, θ ′ is the angular velocity of the rotating shaft 18a, and θ ″ is the angular acceleration of the rotating shaft 18a.

ここで、上記式(1)において、仮想慣性モーメントM=0、仮想粘性係数C=0の場合を特にコンプライアンス制御、あるいは、スティフネス制御と呼ぶこともある。また、
仮想慣性モーメントM=0、仮想バネ定数K=0の場合を特にダンピング制御と呼ぶこともある。本発明では、これらの制御方法も含めてインピーダンス制御と定義する。
Here, in the above formula (1), the case where the virtual moment of inertia M = 0 and the virtual viscosity coefficient C = 0 may be particularly referred to as compliance control or stiffness control. Also,
The case where the virtual moment of inertia M = 0 and the virtual spring constant K = 0 is sometimes called damping control. In the present invention, these control methods are also defined as impedance control.

S202の処理が終了すると、上述したS106以降の処理が順次行われることになる。ここで、歩行訓練者の体の崩れ落ちは、式(1)の第2項により速度が緩和され、同式第3項により加速度が緩和される。また、同式第1項のバネの項により、設定したパラメータ(M、K、C)に応じた距離で、歩行訓練者の転倒が防止される。尚、転倒防止装置10において、実在のバネが設置されていれば、該バネにより復元力が発生するが、パウダーブレーキ14を用いた場合では、バネによる復元力は発生できない。これにより、図6に示すように、本当のバネが設定されていれば、本来、図6の線L2で示したように振動する場合でも、復元力が作用しないため振動せず、線L1に示すように、最も落下した位置で歩行訓練者の体の動きは停止し、その転倒は防止される。この点が、実在のバネを使用した場合とパウダーブレーキ14を用いた場合の違いであるが、歩行訓練者の転倒防止時に歩行訓練者が振動するよりも、静止した状態で支持される方が望ましいと思われる。   When the process of S202 is completed, the processes after S106 described above are sequentially performed. Here, in the collapse of the body of the gait trainer, the speed is relaxed by the second term of the formula (1), and the acceleration is relaxed by the third term of the formula. Further, the spring term of the first term of the same formula prevents the walking trainer from falling over at a distance corresponding to the set parameters (M, K, C). In the fall prevention device 10, if an actual spring is installed, a restoring force is generated by the spring. However, when the powder brake 14 is used, the restoring force by the spring cannot be generated. As a result, as shown in FIG. 6, if a real spring is set, even if it vibrates originally as shown by the line L2 in FIG. 6, it does not vibrate because the restoring force does not act on the line L1. As shown, the movement of the gait trainer stops at the position where it falls most, and its fall is prevented. This is the difference between using an actual spring and using the powder brake 14, but it is better to be supported in a stationary state than when the gait trainer vibrates to prevent the gait trainer from falling. It seems desirable.

この図5に示す転倒防止処理によると、歩行訓練者の体が崩れ落ちていないときは、体重免荷装置30により歩行訓練者にかかる負荷が軽減された状態で歩行訓練を行うことが可能である。一方で、歩行訓練者の体が崩れ落ち、転倒する可能性があると判断される場合には、パウダーブレーキ14の制動トルクで歩行訓練者の転倒が防止される。特に、パウダーブレーキ14においてインピーダンス制御による制動トルクの制御が行われるため、パウダーブレーキ14の制動時において歩行訓練者に作用する衝撃を可及的に小さくすることができる。   According to the fall prevention process shown in FIG. 5, when the body of the gait trainer is not collapsed, it is possible to perform the gait training in a state in which the load applied to the gait trainer is reduced by the weight relief device 30. . On the other hand, when it is determined that there is a possibility that the body of the walking trainer collapses and falls, the braking torque of the powder brake 14 prevents the walking trainer from falling. Particularly, since the braking torque is controlled by impedance control in the powder brake 14, the impact acting on the walking trainer when braking the powder brake 14 can be minimized.

また、図4及び図5に示した転倒防止処理では、歩行訓練者の立ち上がり・姿勢復帰の判断をON−OFFのスイッチであるリモコンスイッチ21で行なったが、このリモコンスイッチ21の代わりに、歩行訓練者がスイッチを押している間はOFF状態になり、スイッチを離すと自動的にON状態になるスイッチ(例えばプッシュスイッチ等)を用いてもよい。プッシュスイッチを用いた場合も図4、図5と同じフローで転倒防止処理を行なうことができる。ON−OFFの動作を必要とするリモコンスイッチ21と異なる点は、図4のS105あるいは図5のS202により転倒が防止された後、介助者や歩行訓練者がプッシュスイッチを押すことにより、スイッチがOFF状態とされ、体重免荷装置30による体重免荷力で立ち上がりの支援がなされ、そして、歩行訓練者の立ち上がりが確認された後、プッシュスイッチから手を離すだけで自動的にスイッチがON状態とされ、歩行訓練を再開できる点である。また、歩行訓練者が立ち上がっている途中で再びバランスを崩し転倒しそうになった場合も、プッシュスイッチから手を離すだけで、S104の判定により転倒防止を行なうことが可能である。   Further, in the fall prevention processing shown in FIGS. 4 and 5, the walking trainer's stand-up / posture determination is performed by the remote control switch 21 which is an ON-OFF switch. A switch (for example, a push switch) that is in an OFF state while the trainee is pressing the switch and that is automatically turned on when the switch is released may be used. Even when a push switch is used, the fall prevention process can be performed in the same flow as in FIGS. The remote control switch 21 that requires an ON-OFF operation is different from the remote control switch 21 in FIG. 4 after the fall is prevented by S105 of FIG. 5 or S202 of FIG. It is in the OFF state, and support for starting up is provided by the weight-loading force by the weight-unloading device 30, and after the walking trainer is confirmed to start up, the switch is automatically turned on simply by releasing the push switch. It is said that walking training can be resumed. Further, even when the gait trainer is standing up and loses balance again and is about to fall, it is possible to prevent the fall by the determination of S104 by simply releasing the hand from the push switch.

上記の実施例では、リモコンスイッチ21等を利用して歩行訓練者の立ち上がる際のブレーキトルクの解放等を行なったが、該スイッチに代えて種々のセンサ等を用いてブレーキトルクの解放等を自動的に行なうことも出来る。その一例を、図7〜9に基づいて説明する。ここで、図7に示す歩行支援装置1は、歩行訓練者を吊り上げているロープ3の張力を計測するためにロードセル7が、ロープ3とハーネス5との間に取り付けられており、ロードセル7からの力情報が制御装置20に送られそれに基づいて歩行訓練者の立ち上がりを判定することができる。尚、図7に示す歩行支援装置1には、図1に示したリモコンスイッチ21は設けられていない。   In the above embodiment, the brake torque is released when the gait trainer stands up using the remote control switch 21 or the like. However, the brake torque is automatically released using various sensors instead of the switch. Can also be done. One example thereof will be described with reference to FIGS. Here, in the walking support device 1 shown in FIG. 7, the load cell 7 is attached between the rope 3 and the harness 5 in order to measure the tension of the rope 3 that lifts the walking trainer. The force information is sent to the control device 20, and the rise of the gait trainer can be determined based on the force information. The walking support device 1 shown in FIG. 7 is not provided with the remote control switch 21 shown in FIG.

ここで、図8及び図9にロードセル7を用いた場合の、転倒防止処理のフローを示す。図8に示す転倒防止処理は、図4に示す転倒防止処理に対応するものであり、早期に歩行
訓練者の転倒を防止するために有用な処理である。また、図9に示す転倒防止処理は、図5に示す転倒防止処理に対応するものであり、歩行訓練者を支持する際の衝撃を緩和するのに有用な処理である。また、図8及び図9に示す転倒防止処理のうち、図4及び図5に示す転倒防止処理中の処理と同一のものについては、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
Here, FIGS. 8 and 9 show a flow of the overturn prevention process when the load cell 7 is used. The fall prevention process shown in FIG. 8 corresponds to the fall prevention process shown in FIG. 4 and is a useful process for preventing the fall of a walking trainer at an early stage. Moreover, the fall prevention process shown in FIG. 9 corresponds to the fall prevention process shown in FIG. 5, and is a process useful for alleviating an impact when supporting a walking trainer. Also, among the fall prevention processes shown in FIGS. 8 and 9, the same processes as those in the fall prevention process shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.

先ず、図8に示す転倒防止処理においては、図4に示す転倒防止処理のうちS109の処理が削除され、且つS105、S106の処理がS401〜S405の処理に置換されている。本転倒防止処理では、S104で肯定判定されると、S401の処理が行われる。S401では、上記S103と同様に、歩行訓練者の現在の位置Xがエンコーダ15によって計測される。次に、S402では、歩行訓練者の転倒を防止すべく、上述したS105と同様にパウダーブレーキ14による制動トルクの制御が行われる。その後、S403で歩行訓練者の転倒が防止されたか否かについて、S401で計測された計測結果から得られる回転軸18aの回転角、回転角速度等に基づいてロープ3が静止しているか否かに従って判定される。S403において肯定判定されるとS404へ進む、否定判定されるとS401以降の処理が再び繰り返される。   First, in the fall prevention process shown in FIG. 8, the process of S109 is deleted from the fall prevention process shown in FIG. 4, and the processes of S105 and S106 are replaced with the processes of S401 to S405. In this fall prevention process, if an affirmative determination is made in S104, the process of S401 is performed. In S401, the current position X of the gait trainer is measured by the encoder 15 as in S103. Next, in S402, the braking torque is controlled by the powder brake 14 in the same manner as in S105 described above, in order to prevent the walking trainer from falling. Thereafter, according to whether or not the rope 3 is stationary based on the rotation angle, rotation angular velocity, etc. of the rotation shaft 18a obtained from the measurement result measured in S401, whether or not the walking trainer has been prevented from falling in S403. Determined. If an affirmative determination is made in S403, the process proceeds to S404. If a negative determination is made, the processes from S401 onward are repeated.

S404では、ロードセル7によって、歩行訓練者を吊り上げているロープ3の張力Wが計測される。その後、S405において、S404で計測されたロープ張力Wが所定の張力値W0以下であるか否かが判定される。この所定の張力値W0は、パウダーブレーキ14による制動が掛けられている状態で歩行訓練者が立ち上がることで、緩んだ状態となったロープ3の基準張力値である。尚、この基準張力値は、S101で設定される。S404で肯定判定されると、S107以降の処理が行われ、S404で否定判定されると、S404以降の処理が再び繰り返される。   In S404, the load cell 7 measures the tension W of the rope 3 lifting the walking trainer. Thereafter, in S405, it is determined whether or not the rope tension W measured in S404 is equal to or less than a predetermined tension value W0. The predetermined tension value W0 is a reference tension value of the rope 3 that has become loose when the walking trainer stands up in a state where braking by the powder brake 14 is applied. This reference tension value is set in S101. If an affirmative determination is made in S404, the processing after S107 is performed, and if a negative determination is made in S404, the processing after S404 is repeated again.

次に、図9に示す転倒防止処理においては、図8に示す転倒防止処理のうちS402の処理をS410に置換したものである。そして、S410の処理は、上述したS202の処理と同じように、パウダーブレーキ14のインピーダンス制御が行われる。   Next, in the fall prevention process shown in FIG. 9, the process of S402 is replaced with S410 in the fall prevention process shown in FIG. And the process of S410 performs the impedance control of the powder brake 14 similarly to the process of S202 mentioned above.

このように、図8及び図9に示す転倒防止処理によると、歩行訓練者の転倒防止後、歩行訓練者が立ち上がろうとすると、パウダーブレーキ14は制動トルクを掛けた状態であるので、ロープ3が取り付けられた回転軸18aは回転せず、歩行訓練者を吊り上げているロープ3の張力が減少する(ロープが緩む)。そこで、S405の処理により、ロードセル7の計測値Wが、予め設定した所定の張力値W0以下になっているか否かで歩行訓練者の立ち上がりの判断を行なうものである。このように、ロードセル7を介して歩行訓練者の立ち上がりが確認された後は、パウダーブレーキ14を解放させることにより、歩行訓練者には体重免荷力が作用し、これにより立ち上がりが支援される。なお、この場合も、歩行訓練者が立ち上がり中に再度転倒しそうになっても、再び転倒防止装置10による支持が行われる。   Thus, according to the fall prevention processing shown in FIGS. 8 and 9, when the walking trainee tries to stand up after the fall of the walking trainee, the powder brake 14 is in a state in which braking torque is applied. The attached rotating shaft 18a does not rotate, and the tension of the rope 3 lifting the walking trainer decreases (the rope loosens). Therefore, the process of S405 determines whether the walking trainer is standing up based on whether or not the measured value W of the load cell 7 is equal to or lower than a predetermined tension value W0 set in advance. In this way, after the walking trainer's rising is confirmed through the load cell 7, by releasing the powder brake 14, the weight training force acts on the walking trainer, thereby supporting the rising. . In this case as well, even if the gait trainer is about to fall again while standing, support by the fall prevention device 10 is performed again.

上記の実施例2と同様に、種々のセンサ等を用いてブレーキトルクの解放等を自動的に行なう別の実施例を、図10〜12に基づいて説明する。ここで、図10に示す歩行支援装置1では、歩行訓練者の足元に該歩行訓練者の足の裏の荷重を計測する力センサ8(右足用の力センサを8a、左足用の力センサを8bとする。両者を総称するとき力センサ8と称する。)が設けられている。そして、この力センサ8aと力センサ8bからの荷重情報が制御装置20に送られ、それらの合算値に基づいて歩行訓練者の立ち上がりを判定することができる。尚、図10に示す歩行支援装置1には、図1に示したリモコンスイッチ21は設けられていない。また、力センサ8は、歩行訓練者の足の裏の荷重を計測できるものであれば、該歩行訓練者の足の裏に装着して使用するものでも、歩行訓練が行われる
歩行路に複数の力センサ8が敷き詰められている形態であっても構わない。
Similar to the second embodiment, another embodiment for automatically releasing the brake torque using various sensors or the like will be described with reference to FIGS. Here, in the walking support apparatus 1 shown in FIG. 10, the force sensor 8 (the right foot force sensor 8a and the left foot force sensor are measured at the foot of the walking trainer) is measured at the foot of the walking trainer. 8b, which is collectively referred to as force sensor 8). Then, the load information from the force sensor 8a and the force sensor 8b is sent to the control device 20, and the rising of the walking trainer can be determined based on the total value thereof. 10 is not provided with the remote control switch 21 shown in FIG. Further, as long as the force sensor 8 can measure the load on the soles of the gait trainer's feet, a plurality of force sensors 8 may be installed on the pedestrian where the gait training is performed even if they are attached to the soles of the gait trainers. The force sensor 8 may be laid down.

ここで、図11及び図12に力センサ8を用いた場合の、転倒防止処理のフローを示す。図11に示す転倒防止処理は、図4に示す転倒防止処理に対応するものであり、早期に歩行訓練者の転倒を防止するために有用な処理である。また、図12に示す転倒防止処理は、図5に示す転倒防止処理に対応するものであり、歩行訓練者を支持する際の衝撃を緩和するのに有用な処理である。また、図11及び図12に示す転倒防止処理のうち、図4及び図5に示す転倒防止処理中の処理と同一のものについては、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。   Here, FIG.11 and FIG.12 shows the flow of the fall prevention process when the force sensor 8 is used. The fall prevention process shown in FIG. 11 corresponds to the fall prevention process shown in FIG. 4 and is a useful process for preventing the fall of a walking trainer at an early stage. Moreover, the fall prevention process shown in FIG. 12 corresponds to the fall prevention process shown in FIG. 5, and is a process useful for alleviating an impact when supporting a walking trainer. Also, among the fall prevention processes shown in FIGS. 11 and 12, the same processes as those in the fall prevention process shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.

先ず、図11に示す転倒防止処理においては、図4に示す転倒防止処理のうちS109の処理が削除され、且つS105、S106の処理がS501〜S505の処理に置換されている。本転倒防止処理では、S104で肯定判定されると、S501〜S505の処理が行われる。ここで、S501〜S503の処理は、上記実施例2におけるS401〜S403の処理とそれぞれ同じであるため、その詳細な説明は省略する。そこで、S503において肯定判定されS504に進んだ場合について、以下に説明する。   First, in the fall prevention process shown in FIG. 11, the process of S109 is deleted from the fall prevention process shown in FIG. 4, and the processes of S105 and S106 are replaced with the processes of S501 to S505. In this fall prevention process, if an affirmative determination is made in S104, the processes of S501 to S505 are performed. Here, the processing of S501 to S503 is the same as the processing of S401 to S403 in the second embodiment, and detailed description thereof will be omitted. Therefore, the case where an affirmative determination is made in S503 and the process proceeds to S504 will be described below.

S504では、力センサ8によって、歩行訓練者の足裏の荷重Qが計測される。その後、S505において、S504で計測された足裏荷重Qが所定の荷重Q0以上であるか否かが判定される。この所定の荷重Q0は、歩行訓練者が崩していた姿勢を取り戻し、その両脚で自己の体重を支持した状態となったときの両足裏の荷重の基準値である。この荷重の基準値は、S101で設定される。そして、S504で肯定判定されると、S107以降の処理が行われ、S504で否定判定されると、S504以降の処理が再び繰り返される。   In S <b> 504, the force sensor 8 measures the load Q on the sole of the walking trainer. Thereafter, in S505, it is determined whether or not the sole load Q measured in S504 is equal to or greater than a predetermined load Q0. This predetermined load Q0 is a reference value of the load on the soles of the feet when the walking trainer recovers the posture that has been lost and the weight of his / her legs is supported by both legs. The reference value of this load is set in S101. If an affirmative determination is made in S504, the processing after S107 is performed, and if a negative determination is made in S504, the processing after S504 is repeated again.

次に、図12に示す転倒防止処理においては、図11に示す転倒防止処理のうちS502の処理をS510に置換したものである。そして、S510の処理は、上述したS202の処理と同じように、パウダーブレーキ14のインピーダンス制御が行われる。   Next, in the fall prevention process shown in FIG. 12, the process of S502 is replaced with S510 in the fall prevention process shown in FIG. And the process of S510 performs the impedance control of the powder brake 14 similarly to the process of S202 mentioned above.

このように、図10及び図11に示す転倒防止処理によると、歩行訓練者の転倒防止後、歩行訓練者が立ち上がろうとすると、歩行訓練者の足裏に力が掛かる。これに着目し、S505の処理により、力センサ8の計測値Qが、予め設定した所定の荷重Q0以上になっているか否かで歩行訓練者の立ち上がりの判断を行なうものである。このように、力センサ8を介して歩行訓練者の立ち上がりが確認された後は、パウダーブレーキ14を解放させることにより、歩行訓練者には体重免荷力が作用し、これにより立ち上がりが支援される。なお、この場合も、歩行訓練者が立ち上がり中に再度転倒しそうになっても、再び転倒防止装置10による支持が行われる。   As described above, according to the fall prevention processing shown in FIGS. 10 and 11, if the walking trainer tries to stand up after the fall of the walking trainer is prevented, a force is applied to the sole of the walking trainer. Focusing on this, the process of S505 determines whether or not the walking trainer has started up based on whether or not the measured value Q of the force sensor 8 is equal to or greater than a predetermined load Q0 set in advance. In this way, after the walking trainer's rising is confirmed through the force sensor 8, by releasing the powder brake 14, the weight training force acts on the walking trainer, thereby supporting the rising. The In this case as well, even if the gait trainer is about to fall again while standing, support by the fall prevention device 10 is performed again.

<歩行訓練者の崩れ落ち検知等に関する実施例>
なお、上述までの転倒防止装置では、歩行訓練者の位置を、ロープを巻きつけた回転軸18a等に設置したエンコーダ15で計測したが、エンコーダ15の代わりに、ポテンショメータなどの計測器を用いてもよい。さらに、歩行訓練者の身体(例えば、腰)に加速度計や傾斜計を取り付け、転倒時の高加速度や身体の傾きを計測することにより、歩行訓練者の崩れ落ちの検出・立ち上がりの検出を行ってもよい。また、身体(特に脚部)の関節に関節の角度を計測するゴニオメータを取り付け、関節(例えば膝関節)の曲げ角等により、歩行訓練者の崩れ落ちの検知・立ち上がりの検出を行っても良い。加えて、身体の関節や腰部にマーカを貼り付け、歩行支援装置内部あるいは外部に設置されたカメラでそのマーカの位置・速度・加速度を計測し、歩行訓練者の崩れ落ちの検知・立ち上がりの検知をおこなってもよい。
<Examples regarding detection of collapse of walking trainers>
In the fall prevention device up to the above, the position of the gait trainer is measured by the encoder 15 installed on the rotary shaft 18a around which the rope is wound, but a measuring instrument such as a potentiometer is used instead of the encoder 15. Also good. In addition, by attaching an accelerometer or inclinometer to the body of the walking trainer (for example, the waist) and measuring the high acceleration and tilt of the body during a fall, the fall of the walking trainer is detected and the rise is detected. Also good. Further, a goniometer that measures the angle of the joint may be attached to the joint of the body (particularly the leg), and the collapse of the walking trainer may be detected or the rise may be detected based on the bending angle of the joint (for example, the knee joint). In addition, markers are attached to the joints and lower back of the body, and the position, speed, and acceleration of the markers are measured with a camera installed inside or outside the walking support device to detect collapse and fall detection of walking trainers. You may do it.

本発明に係る転倒防止装置を備える歩行支援装置の構成を示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the structure of the walk assistance apparatus provided with the fall prevention apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る転倒防止装置の構成を示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the structure of the fall prevention apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る転倒防止装置の構成を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of the fall prevention apparatus which concerns on this invention. 図1に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第一のフロー図である。It is a 1st flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG. 図1に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第二のフロー図である。It is a 2nd flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG. 図5に示す転倒防止処理が行われた際の、歩行訓練者の動きを示す図である。It is a figure which shows a movement of a gait trainer when the fall prevention process shown in FIG. 5 is performed. 本発明に係る転倒防止装置を備える歩行支援装置の構成を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of the walk assistance apparatus provided with the fall prevention apparatus which concerns on this invention. 図7に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第一のフロー図である。It is a 1st flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG. 図7に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第二のフロー図である。It is a 2nd flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG. 本発明に係る転倒防止装置を備える歩行支援装置の構成を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of the walk assistance apparatus provided with the fall prevention apparatus which concerns on this invention. 図10に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第一のフロー図である。It is a 1st flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG. 図11に示す歩行支援装置において実行される、歩行訓練者の歩行訓練時における転倒を防止するための処理を示す第二のフロー図である。It is a 2nd flowchart which shows the process for preventing the fall at the time of walking training of a walking trainer performed in the walking assistance apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・歩行支援装置
2・・・・本体フレーム
3・・・・ロープ
7・・・・ロードセル
8・・・・力センサ
10・・・・転倒防止装置
12・・・・ドラム
13・・・・ドラム
14・・・・パウダーブレーキ
15・・・・エンコーダ
18a、18b、18c、18d、18f・・・・回転軸
20・・・・制御装置
30・・・・体重免荷装置
31・・・・ロープ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Walk support device 2 ... Body frame 3 ... Rope 7 ... Load cell 8 ... Force sensor 10 ... Fall prevention device 12 ... Drum 13 ... ... Drum 14 ... Powder brake 15 ... Encoder 18a, 18b, 18c, 18d, 18f ... Rotary shaft 20 ... Control device 30 ... Weight-loading device 31 ... ···rope

Claims (7)

歩行訓練者が歩行訓練可能な状態となるように該訓練者を歩行支援装置本体に吊り上げて支持する支持部材を有する歩行支援装置に設けられ、該歩行訓練者の姿勢の崩れを検知し転倒を防止する転倒防止装置であって、
前記歩行支援装置本体側に設けられ且つ前記支持部材が接続されることで、前記歩行訓練者の動作に伴って変位する変位部と、
前記支持部材に対して制動力を与える制動ブレーキと、
前記変位部の変位状態に基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて、前記制動ブレーキから前記支持部材に対して与えられる制動力を制御する制動力制御部と、
を備える、歩行訓練用転倒防止装置。
Provided in a walking support device having a support member that supports the trainer by lifting the trainer on the walking support device body so that the walking trainer is ready for walking training, detecting a collapse of the posture of the walking trainer and causing a fall A fall prevention device for preventing,
A displacement part that is provided on the walking support device main body side and is displaced with the movement of the walking trainer by connecting the support member;
A braking brake for applying a braking force to the support member;
Based on the displacement state of the displacement unit, a detection unit that detects or estimates the collapse of the body of the walking trainer, and
A braking force control unit that controls a braking force applied from the braking brake to the support member based on a detection result of the detection unit;
A fall prevention device for walking training, comprising:
前記検知部は、前記変位部の変位距離、該変位部の変位速度、該変位部の変位加速度の少なくとも何れかに基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定する、
請求項1に記載の歩行訓練用転倒防止装置。
The detection unit detects or estimates collapse of the body of the walking trainer based on at least one of a displacement distance of the displacement unit, a displacement speed of the displacement unit, and a displacement acceleration of the displacement unit.
The fall prevention device for walking training according to claim 1.
前記変位部は、回転変位を行うことで、接続された前記支持部材を巻取り又は巻き出すことが可能であって、
前記検知部は、前記変位部の回転角、該変位部の回転角速度、該変位部の回転角加速度の少なくとも何れかに基づいて、前記歩行訓練者の体の崩れ落ちを検知又は推定する、
請求項1に記載の歩行訓練用転倒防止装置。
The displacement part can take up or unwind the connected support member by performing rotational displacement,
The detection unit detects or estimates collapse of the walking trainer's body based on at least one of the rotation angle of the displacement unit, the rotation angular velocity of the displacement unit, and the rotation angle acceleration of the displacement unit.
The fall prevention device for walking training according to claim 1.
前記検知部によって前記歩行訓練者の体の崩れ落ちが検知又は推定されると、前記制動力制御部は、前記支持部材の動きを規制する制動力が該支持部材に与えられるように、前記制動ブレーキを制御する、
請求項1から請求項3の何れかに記載の歩行訓練用転倒防止装置。
When the detection unit detects or estimates that the walking trainee's body collapses, the braking force control unit applies the braking brake so that a braking force that restricts the movement of the support member is applied to the support member. To control the
The fall prevention device for walking training according to any one of claims 1 to 3.
前記検知部によって前記歩行訓練者の体の崩れ落ちが検知又は推定されると、前記制動力制御部は、前記変位部の変位距離、該変位部の変位速度、該変位部の変位加速度の少なくとも何れかに応じた制動力が前記支持部材に対して与えられるように、前記制動ブレーキを制御する、
請求項1から請求項3の何れかに記載の歩行訓練用転倒防止装置。
When the detection unit detects or estimates the collapse of the body of the walking trainer, the braking force control unit is at least one of a displacement distance of the displacement unit, a displacement speed of the displacement unit, and a displacement acceleration of the displacement unit. Controlling the brake so that a braking force according to the above is applied to the support member;
The fall prevention device for walking training according to any one of claims 1 to 3.
前記支持部材と連係し、前記歩行訓練者の体重を免荷する免荷部材を、
更に備える、請求項1から請求項5の何れかに記載の歩行訓練用転倒防止装置。
Linking with the support member, a load-carrying member that loads the weight of the gait trainer,
The fall prevention device for walking training according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
請求項1から請求項6の何れかに記載の歩行訓練用転倒防止装置と、
前記歩行支援装置本体であって、前記歩行訓練者と共に移動自在な歩行支援装置本体と、
前記支持部材と、
を有する歩行支援装置。
A fall prevention device for walking training according to any one of claims 1 to 6,
The walking support device main body, the walking support device main body movable with the walking trainer,
The support member;
A walking support device.
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