JP2010057611A - 身体訓練装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】訓練対象者5の身体に装着して、訓練対象者5の身体情報を測定する身体情報測定手段21と、身体情報測定手段21で測定した身体情報に基づいて、訓練対象者5の姿勢を推定する姿勢推定手段303と、模範姿勢を記憶する模範姿勢記憶手段305と、姿勢推定手段303で推定された訓練対象者5の姿勢と模範姿勢記憶手段303から読み出した模範姿勢の差分を算出する姿勢差分算出手段306と、複数の異なる教示手順の中から、前記差分の大きさに応じた教示手順を選択する教示手順決定手段309と、前記教示手段決定手段309で選択された教示手順を実行して、訓練対象者5に姿勢の修正を促す教示部4を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施形態を示す身体訓練装置の概念的な構成図である。図1に示すように、身体訓練装置1は、センサ部2、解析部3及び教示部4から構成されている。
次に、身体訓練装置1の基本的な動作を図4に示したフローチャートを参照しながら説明する。まず、センサ部2の身体情報測定手段21が訓練対象者5の各関節の回転角度を検出して、解析部3に送信する(ステップS1)。
さて、前述のステップS2における姿勢の推定は図5に示すような手順で実行される。すなわち、解析部3が訓練対象者5の関節の回転角度を受信すると、姿勢推定手段303は入力された回転角度が訓練対象者5のどの関節の回転角度であるかを特定して(ステップS201)、図6に示すような各関節の回転角度を把握する。この関節の特定は、例えば、複数の身体情報測定手段21のそれぞれに固有の識別コードを付与して、その識別コードを回転角度とともに解析部3に送信して、姿勢推定手段303でその識別コードを判読して行う。もちろん、他の手段を用いて関節を特定してもよい。
ステップS3における姿勢差分の算出は図8に示す手順で実行される。
ステップS5における教示手順の選択は図11に示す手順で実行される。
図13は、身体訓練装置1の変形例を示す構成図である。この身体訓練装置1は、測定姿勢蓄積手段304に蓄積された測定姿勢の時系列変化に基づいて教示手順実行の可否を判定する教示手順実行判定手段307を備える点で、図1に示した身体訓練装置1と異なる。なお、その他の構成と作用は共通する。
図15は、身体訓練装置1の別の変形例を示す構成図であり、模範演技者6の関節の回転角度を検出する第2のセンサ部2’を備えている。センサ部2と同様、第2のセンサ部2’は身体情報測定手段21と身体情報送信手段22を備えて、模範演技者6の各関節の回転角度を測定して、解析部3に送信することができる。また、解析部3には、第2の身体情報受信手段301’と第2の身体形状蓄積手段302’と第2の姿勢推定手段303’を備えて、第2のセンサ部2’から送信された模範演技者6の各関節の回転角度に基づいて、模範演技者6の姿勢を推定し、その結果を模範姿勢蓄積手段305に書き込む。また、第2のセンサ部2’の身体情報測定手段21は、模範演技者6の身体の各部に、例えば、図16に示すように装着される。このように、身体訓練装置1に第2のセンサ部2’、第2の身体情報受信手段301’、 第2の身体形状蓄積手段302’及び第2の姿勢推定手段303’を備えれば、模範演技者6が行う模範演技の姿勢を所得して、模範姿勢蓄積手段305に記録することができる。
2 センサ部
2’第2のセンサ部
3 解析部
4 教示部
5 訓練対象者
6 模範演技者
21 身体情報測定手段
22 身体情報送信手段
301 身体情報受信手段
301’第2の身体情報受信手段
302 身体形状蓄積手段
302’第2の身体形状蓄積手段
303 姿勢推定手段
303’第2の姿勢推定手段
304 測定姿勢蓄積手段
305 模範姿勢蓄積手段
306 姿勢差分算出手段
307 教示手順実行判定手段
308 教示手順蓄積手段
309 教示手順決定手段
310 教示手順送信手段
Claims (10)
- 訓練対象者の姿勢に応じた教示手順を実行して、前記訓練対象者に姿勢の修正を促す身体訓練装置において、
前記訓練対象者の身体情報を測定する身体情報測定手段と、
前記身体情報測定手段で測定した身体情報に基づいて、前記訓練対象者の姿勢を推定する姿勢推定手段と、
模範姿勢を記憶する模範姿勢記憶手段と、
前記姿勢推定手段で推定された前記訓練対象者の姿勢と前記模範姿勢記憶手段から読み出した模範姿勢の差分を算出する姿勢差分算出手段と、
前記姿勢差分算出手段で算出された差分の大きさに応じた教示手順を複数の異なる教示手順の中から選択して決定する教示手順決定手段と、
前記教示手順決定手段で決定された教示手順を実行して、前記訓練対象者に姿勢の修正を促す教示手段とを備える
ことを特徴とする身体訓練装置。 - 前記教示手段は、
前記訓練対象者の関節を動かして、前記訓練対象者に強制的に前記模範姿勢を取らせる直接教示手段と、
前記訓練対象者に、前記姿勢差分算出手段で算出された差分の大きさを通知して、前記訓練対象者に姿勢の修正を促す間接教示手段とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の身体訓練装置。 - 前記直接教示手段は、
前記訓練対象者の関節に装着して、当該関節を駆動するアクチュエータである
ことを特徴とする請求項2に記載の身体訓練装置。 - 前記間接教示手段は、
前記訓練対象者に電気刺激を与える電気刺激手段、
訓練対象者に振動刺激を与える振動刺激手段、
及び、訓練対象者に音声による指示を与える音声手段のいずれかである
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の身体訓練装置。 - 前記身体情報測定手段は、訓練対象者の関節に装着して、前記関節の角度を測定する関節角度測定手段である
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の身体訓練装置。 - 前記姿勢推定手段で推定された前記訓練対象者の姿勢に基づいて、教示手順実行の可否を判定する教示手順実行判定手段を備える
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の身体訓練装置。 - 模範演技者の身体に装着して、模範演技者の身体情報を測定する第2の身体情報測定手段と、
前記第2の身体情報測定手段で測定した身体情報に基づいて、前記模範演技者の姿勢を推定する第2の姿勢推定手段とを備えるとともに、
前記模範姿勢記憶手段は前記第2の姿勢推定手段で測定された前記模範演技者の姿勢を記憶する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の身体訓練装置。 - 前記第2の身体情報測定手段は、模範演技者の関節に装着して、前記関節の角度を測定する関節角度測定手段である
ことを特徴とする請求項7に記載の身体訓練装置。 - 訓練対象者の身体情報を測定する身体情報測定手段と、前記訓練対象者の姿勢に応じた教示手順を実行して、前記訓練対象者に姿勢の修正を促す教示手段を備えるコンピュータにインストールされて、
当該コンピュータを、
前記身体情報測定手段で測定した身体情報に基づいて、前記訓練対象者の姿勢を推定する姿勢推定手段と、
模範姿勢を記憶する模範姿勢記憶手段と、
前記姿勢推定手段で推定された前記訓練対象者の姿勢と前記模範姿勢記憶手段から読み出した模範姿勢の差分を算出する姿勢差分算出手段と、
前記姿勢差分算出手段で算出された差分の大きさに応じた教示手順を複数の異なる教示手順の中から選択して、前記教示手段に実行させる教示手順決定手段として機能させる
ことを特徴とするプログラム。 - 当該コンピュータを更に、
前記姿勢推定手段で推定された前記訓練対象者の姿勢に基づいて、教示手順実行の可否を判定する教示手順実行判定手段として機能させる
ことを特徴とする請求項9に記載のプログラム。
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