JP2014180455A - Bending and stretching motion support device - Google Patents

Bending and stretching motion support device Download PDF

Info

Publication number
JP2014180455A
JP2014180455A JP2013057198A JP2013057198A JP2014180455A JP 2014180455 A JP2014180455 A JP 2014180455A JP 2013057198 A JP2013057198 A JP 2013057198A JP 2013057198 A JP2013057198 A JP 2013057198A JP 2014180455 A JP2014180455 A JP 2014180455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trainee
bending
seat
stretching
support device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013057198A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6241863B2 (en
Inventor
Yoshiyuki Sankai
嘉之 山海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tsukuba NUC
Original Assignee
University of Tsukuba NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tsukuba NUC filed Critical University of Tsukuba NUC
Priority to JP2013057198A priority Critical patent/JP6241863B2/en
Publication of JP2014180455A publication Critical patent/JP2014180455A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6241863B2 publication Critical patent/JP6241863B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support motions of a knee joint and a hip joint at a good timing.SOLUTION: A bending and stretching motion support device 10 includes a seat part 20, a pedestal 30, a bending and stretching mechanism 40, and a control unit 50. The seat part 20 is formed in a flat plate shape and is supported by the bending and stretching mechanism 40 so as to move upward and downward. The control unit 50 includes a seat part height setting part 52, a manual operation switch 54, a radio communication part 56, a motor driving part 58, and a control part 60. The radio communication part 56 receives a radio signal of a biological signal (bioelectric potential) reflecting an intention of a stretching or bending motion transmitted from a radio communication unit 80 worn by a trainee P. The control part 60 includes determination means for executing control processing and determining whether or not the trainee P is prepared to perform a rise operation based on the received biological signal. When it is determined that the trainee P is prepared to perform a rise operation, a control signal for starting motor driving is output to the motor driving part 58.

Description

本発明は屈伸動作支援装置に関する。   The present invention relates to a bending / extending motion support device.

例えば、訓練者が脚力の衰えた高齢者、あるいは脳性麻痺などを伴う歩行障害を有する患者の場合、歩行訓練装置や杖などの歩行補助具に掴まり、歩行訓練を行っている。また、体力的に歩行訓練を行えない場合には、訓練者を車椅子に座らせたまま、介護士又は看護師が車椅子を押して施設内の廊下を移動して気分転換させている。   For example, when the trainee is an elderly person with weak leg strength or a patient with gait disorder accompanied by cerebral palsy or the like, the gait is held by a walking training device or a walking aid such as a walking stick to perform gait training. In addition, when physical exercise training cannot be performed, the caregiver or nurse pushes the wheelchair while moving the trainer while sitting on the wheelchair to change the mood.

また、患者が椅子に座っている場合、長時間同じ姿勢でいると血管内に血栓が発生するため、定期的に脚の曲げ伸ばし動作を行って下肢静脈還流を促進させ、血栓を予防することが重要である。さらに、脚の筋力が衰えている訓練者は、自力で椅子から立ち上がることが難しいため、椅子から立ち上がる場合には、介護士又は看護師が傍に付いて手助けしている。   In addition, when a patient is sitting in a chair, a blood clot will form in the blood vessel if the patient is in the same posture for a long time. Therefore, the leg should be bent and stretched regularly to promote venous return and prevent blood clots. is important. Furthermore, since trainers with weak leg muscles are difficult to get up from the chair by themselves, a caregiver or nurse is helping them to stand up from the chair.

そこで、介護士や看護師等の付添人の負担を軽減するために、椅子に立ち上がり動作を補助する補助機構を設けたものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to reduce the burden on attendants such as caregivers and nurses, a chair provided with an auxiliary mechanism that assists in standing up has been developed (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−152297号公報JP 2012-152297 A

ところが、上記特許文献1のものでは、椅子に座っている訓練者自身がレバー操作して座部を上昇させる構成であるので、訓練者がレバー操作をしてから立ち上がる準備ができていないうちに座部が上昇してしまうことがある。その場合、脚力の弱っている訓練者が立ち上がり動作を行う前に、椅子による補助動作が行われることになり、訓練者の動作と座部の上昇動作とのタイミングを一致させることが難しかった。   However, in the thing of the said patent document 1, since the trainee who is sitting in the chair itself is a structure which raises a seat part by operating a lever, before the trainee is ready to stand up after operating a lever. The seat may rise. In this case, the assisting operation by the chair is performed before the trainee with weak leg strength performs the standing-up motion, and it is difficult to match the timing of the trainer's motion and the raising operation of the seat.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した屈伸動作支援装置の提供を目的とする。   Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a bending / stretching motion support device that solves the above-described problems.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

本発明は、訓練者が座る座部と、
前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、
前記訓練者の膝関節又は股関節の伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づき、当該訓練者が前記膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により当該訓練者が前記膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を伸展方向に移動させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
The present invention comprises a seat where a trainee sits;
Bending and stretching means for moving the seat in the bending and stretching direction of the trainee;
A biological signal detecting means for detecting a biological signal reflecting the intention of extension or flexion movement of the knee joint or hip joint of the trainee;
Determination means for determining whether the trainee extends or bends the knee joint and the hip joint based on the biological signal obtained from the biological signal detection means;
When the determination means determines that the trainee extends the knee joint and hip joint, the control means drives the bending / extension means to move the seat in the extension direction;
It is provided with.

本発明によれば、訓練者が膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、屈伸手段を駆動して座部を伸展方向に移動させるため、例えば、訓練者が座った体勢から立ち上がる体勢になった時点で座部が上昇して訓練者の立ち上がり動作を支援することが可能になり、訓練者の動作と座部の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   According to the present invention, when it is determined that the trainee extends the knee joint and the hip joint, the flexure and extension means are driven to move the seat in the stretch direction. At that time, the seat rises and it is possible to support the trainer's standing up motion, and the timing of the trainer's motion and the seat lifting motion can be matched.

本発明による屈伸動作支援装置の実施形態1を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 1 of the bending-stretching movement assistance apparatus by this invention. 実施形態1の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining a seat height control process according to the first embodiment. 実施形態1の着席高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a seating height control process according to the first embodiment. 訓練者が屈伸動作を開始する体勢になったときの状態を示す図である。It is a figure which shows a state when a trainee becomes the posture which starts bending and extending movement. 訓練者が屈伸動作支援装置の上昇動作に支援されて立ち上がった状態を示す図である。It is a figure which shows the state where the trainee stood up, supported by the raising operation of the bending / extending movement support device. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態2を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 2 of the bending / stretching movement assistance apparatus by this invention. 実施形態2の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a seat height control process according to the second embodiment. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態3を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 3 of the bending / stretching movement assistance apparatus by this invention. 実施形態3の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。12 is a flowchart for explaining a seat height control process according to the third embodiment. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態4を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 4 of the bending / stretching movement assistance apparatus by this invention. 実施形態4の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a seat height control process according to the fourth embodiment. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態5を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 5 of the bending / stretching movement assistance apparatus by this invention. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態6を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 6 of the bending-stretching movement assistance apparatus by this invention. 本発明による屈伸動作支援装置の実施形態7を示す図である。It is a figure which shows Embodiment 7 of the bending-stretching movement assistance apparatus by this invention.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

〔実施形態1〕
図1は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態1を示す図である。図1に示されるように、屈伸動作支援装置10は、座部20と、台座30と、屈伸機構(屈伸手段)40と、制御ユニット50とを有する。座部20に着席する訓練者Pには、予め膝関節、股関節の動作に伴う伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号(生体電位)を検出する生体信号検出センサ70が装着される。また、訓練者Pは、生体信号検出センサ70により検出された生体信号を無線信号に変換して送信する無線通信ユニット80を所持している。尚、無線通信ユニット80は、例えば、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)シリアル通信などの短距離無線通信技術により送受信可能な通信機である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a bending and stretching motion support device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the bending / extension motion support device 10 includes a seat portion 20, a pedestal 30, a bending / extension mechanism (bending / extending means) 40, and a control unit 50. The trainee P sitting on the seat 20 is equipped with a biological signal detection sensor 70 that detects a biological signal (biological potential) that reflects the intention of extension or bending motion associated with the motion of the knee joint and the hip joint in advance. The trainer P also has a wireless communication unit 80 that converts the biological signal detected by the biological signal detection sensor 70 into a wireless signal and transmits the wireless signal. The wireless communication unit 80 is a communication device that can transmit and receive using a short-range wireless communication technology such as Bluetooth (registered trademark) serial communication.

座部20は、平板状に形成されており、屈伸機構40により上下方向(伸展方向又は屈曲方向)に昇降可能に支持されている。尚、座部20に着席した訓練者Pは、屈伸機構40による上下方向の昇降動作に応じて膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させることができる。   The seat portion 20 is formed in a flat plate shape, and is supported by the bending / extension mechanism 40 so as to be movable up and down in the vertical direction (extension direction or bending direction). The trainee P seated on the seat portion 20 can extend or bend the knee joint and the hip joint in accordance with the vertical movement by the bending and stretching mechanism 40.

屈伸機構40は、座部20と台座30との間に設けられた円筒カバー部材42の内部に収納されており、例えば、ボールネジ(伝達手段)44と、駆動モータ(駆動手段)46とからなる。駆動モータ46は、台座30に固定され、制御ユニット50から出力される制御信号により回転駆動力を発生し、ボールネジ44を駆動する。そのため、ボールネジ44は、駆動モータ46の回転を上下方向の直線運動に変換してモータ駆動力を伝達して座部20を昇降させる。尚、屈伸機構40は、上記ボールネジ44、駆動モータ46以外の駆動手段(例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ等の直動型アクチュエータ)を用いても良い。   The bending / extending mechanism 40 is housed in a cylindrical cover member 42 provided between the seat 20 and the pedestal 30 and includes, for example, a ball screw (transmission means) 44 and a drive motor (drive means) 46. . The drive motor 46 is fixed to the pedestal 30, generates a rotational driving force by a control signal output from the control unit 50, and drives the ball screw 44. Therefore, the ball screw 44 converts the rotation of the drive motor 46 into a linear motion in the vertical direction and transmits the motor driving force to raise and lower the seat portion 20. The bending / extending mechanism 40 may use a driving means other than the ball screw 44 and the driving motor 46 (for example, a direct acting actuator such as a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder).

制御ユニット50は、座部高さ設定部52と、手動操作スイッチ54と、無線通信部56と、モータ駆動部58と、制御部60とを有する。座部高さ設定部52は、座部20に着席する訓練者Pの身長又は当該訓練者Pの下肢の動作範囲(膝関節及び股関節における伸展又は屈曲の距離)に応じた任意の高さ位置を入力操作して設定される。無線通信部56は、訓練者Pに装着された無線通信ユニット80から送信された生体信号(生体電位)の無線信号を受信する。   The control unit 50 includes a seat height setting unit 52, a manual operation switch 54, a wireless communication unit 56, a motor drive unit 58, and a control unit 60. The seat height setting unit 52 is an arbitrary height position corresponding to the height of the trainee P sitting on the seat 20 or the movement range of the lower limbs of the trainee P (distance of extension or flexion in the knee joint and hip joint). Set by input operation. The wireless communication unit 56 receives a wireless signal of a biological signal (biological potential) transmitted from the wireless communication unit 80 attached to the trainee P.

制御部60は、受信した生体信号に基づいて、後述する制御処理を実行して訓練者Pが膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させるかを判定する(立ち上がり動作を行う体勢になったか否かを判定する)判定手段を有する。また、制御部60は、判定手段により当該訓練者が膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、屈伸機構40を駆動して座部20を伸展方向に移動させ、当該訓練者Pが膝関節及び股関節を屈曲させると判定された場合、屈伸機構40を駆動して座部20を屈曲方向に移動させる制御手段を有する。
そして、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になったと判定された場合には、モータ駆動部58にモータ駆動開始の制御信号を出力する。これにより、屈伸動作支援装置10は、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させることができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。
Based on the received biological signal, the control unit 60 determines whether the trainer P extends or bends the knee joint and the hip joint by executing a control process described later (whether or not the posture for performing the standing-up motion has been reached). A determination means. In addition, when it is determined by the determination means that the trainee extends the knee joint and the hip joint, the control unit 60 drives the bending / extension mechanism 40 to move the seat portion 20 in the stretch direction, so that the trainer P moves the knee. When it is determined that the joint and the hip joint are to be bent, a control unit that drives the bending / extension mechanism 40 to move the seat portion 20 in the bending direction is provided.
When it is determined that the trainee P is in a posture to perform a standing up motion, a motor drive start control signal is output to the motor drive unit 58. Thereby, the bending / extension motion support device 10 can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion, and the timing of the motion of the trainer P and the lifting motion of the seat 20 can be determined. It becomes possible to match.

制御ユニット50は、手動操作スイッチ54が設けられているため、訓練者Pが手動操作スイッチ54を手動操作して座部20の高さ位置を任意の高さに調整することができる。また、生体信号検出センサ70により検出される生体信号の電位が小さい場合には、手動操作スイッチ54を手動操作して訓練者Pの立ち上がり動作を支援することも可能である。尚、手動操作スイッチ54は、操作しやすい座部20の近傍、あるいは近くの壁面などに設けても良い。   Since the control unit 50 is provided with the manual operation switch 54, the trainee P can manually operate the manual operation switch 54 to adjust the height position of the seat portion 20 to an arbitrary height. Further, when the potential of the biological signal detected by the biological signal detection sensor 70 is small, it is possible to manually operate the manual operation switch 54 to assist the trainer P in starting up. The manual operation switch 54 may be provided in the vicinity of the easy-to-operate seat 20 or on a nearby wall surface.

図2は実施形態1の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図2に示されるように、制御部60は、S11で無線通信ユニット80から送信された生体信号Eを読み込む。次のS12では、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eの電位が筋力を発生させないときの下限電位E1以下か否かをチェックする。S12において、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eが下限電位E1以下の場合(YESの場合)、S13に進み、座部高さ設定部52により設定された当該訓練者Pの身長に応じた高さ設定値H1を読み込む。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the seat height control process of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the control unit 60 reads the biological signal E transmitted from the wireless communication unit 80 in S11. In next S12, it is checked whether or not the potential of the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is equal to or lower than the lower limit potential E1 when no muscle force is generated. In S12, when the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is equal to or lower than the lower limit potential E1 (in the case of YES), the process proceeds to S13, and the height of the trainee P set by the seat height setting unit 52 is set. The corresponding height setting value H1 is read.

続いて、S14では、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eの電位が筋力を発生させる際の上限電位E2以上か否かをチェックする。S14において、生体信号Eの電位が上限電位E2未満の場合(NOの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生していないことから訓練者Pが座部20に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断して待機状態となる。   Subsequently, in S14, it is checked whether or not the potential of the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is equal to or higher than the upper limit potential E2 when generating muscle strength. In S14, when the potential of the biological signal E is less than the upper limit potential E2 (in the case of NO), the trainer P is seated on the seat 20 because the muscle strength of the knee joint and the hip joint of the trainee P is not generated. It is determined that the start-up operation has not started, and a standby state is entered.

例えば、図4に示されるように、立ち上がり動作の前段階動作として、訓練者Pが上体を前方に傾けて重心を前側に移行すると共に、腰を座部20から浮かそうと両脚の筋力を発生させる体勢になる。この前かがみとなる体勢では、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eの電位が大きくなる。そのため、S14において、生体信号Eの電位が上限電位E2以上の場合(YESの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、S15に進み、訓練者Pが座部20に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。   For example, as shown in FIG. 4, as a pre-stage motion of the standing motion, the trainer P tilts the upper body forward to shift the center of gravity to the front side, and increases the muscle strength of both legs so as to float the waist from the seat portion 20. Become a posture to generate. In this leaning posture, the potential of the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 increases. Therefore, in S14, when the potential of the biological signal E is equal to or higher than the upper limit potential E2 (in the case of YES), since the muscle strength of the knee joint and hip joint of the trainee P is generated, the process proceeds to S15 and the trainer P sits down. It is determined that the seat 20 has changed from the seated state to the state in which the rising motion is started.

続いて、S16では、モータ駆動部58にモータの駆動制御を行うための制御信号を出力する。これにより、屈伸機構40の駆動モータ46がボールネジ44を回転駆動して座部20を上昇させる。すなわち、屈伸動作支援装置10は、訓練者Pが立ち上がり動作(伸展方向の動作)を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   Subsequently, in S <b> 16, a control signal for performing motor drive control is output to the motor drive unit 58. Thereby, the drive motor 46 of the bending / stretching mechanism 40 rotates the ball screw 44 to raise the seat portion 20. That is, the bending / extension motion support device 10 can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion (motion in the extension direction). It becomes possible to match the timing with the operation.

そのため、図5に示されるように、訓練者Pは、座部20が上昇すると共に、腰の位置が高くなり、自然と立ち上がり動作を行える。このとき、当該訓練者Pは、座部20の上昇動作により、立ち上がり動作が支援されるため、膝関節及び股関節の筋力で全体重を支える必要がなく、その分、体力的な負担が軽減される。よって、訓練者Pが脚力の衰えた高齢者、あるいは脳性麻痺などを伴う歩行障害を有する患者の場合でも、訓練者Pはスムーズに立ち上がることができる。   Therefore, as shown in FIG. 5, the trainer P can raise the seat part 20 and raise the position of the waist, and can naturally stand up. At this time, the trainee P is not required to support the whole weight with the muscle strength of the knee joint and the hip joint because the rising motion is supported by the raising motion of the seat portion 20, and the physical burden is reduced accordingly. The Therefore, even if the trainee P is an elderly person whose leg strength has declined or a patient having a gait disorder associated with cerebral palsy or the like, the trainer P can stand up smoothly.

次のS17では、ボールネジ44の回転量から座部20の高さ位置Hを求め、座部20の高さ位置Hが座部高さ設定部52により設定された当該訓練者Pの身長に応じた高さ設定値H1に達したか否かをチェックする。S17において、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1(H=H1)に達した場合(YESの場合)、当該訓練者Pに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断してS18に進み、モータ駆動部58への制御信号を停止させる。これで、座部20は、座部高さ設定部52により設定された任意の高さ位置で停止する。そのため、座部20の高さが訓練者Pの身長に合った高さで停止することで、無理に立ち上がり動作をさせることがなく、訓練者Pが立ち上がり動作を中止した場合でも訓練者Pに無理な力が掛からずに済む。   In the next S17, the height position H of the seat portion 20 is obtained from the rotation amount of the ball screw 44, and the height position H of the seat portion 20 is determined according to the height of the trainee P set by the seat height setting portion 52. It is checked whether the height set value H1 has been reached. In S17, when the height position H of the seat part 20 has reached the height set value H1 (H = H1) (in the case of YES), it is determined that the support for the training person P has been completed, and S18 is completed. Then, the control signal to the motor drive unit 58 is stopped. Thus, the seat 20 stops at an arbitrary height position set by the seat height setting unit 52. Therefore, by stopping the seat 20 at a height that matches the height of the trainee P, the rider does not forcibly stand up, and even if the trainee P stops the standup motion, No excessive force is required.

図3は実施形態1の着席高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図3に示されるように、制御部60は、前述した図2の座部高さ制御処理を終了した後、S21において、座部20の高さ位置Hが座部高さ設定部52により設定された当該訓練者Pの身長に応じた高さ設定値H1に達したか否かをチェックする。S21において、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1(H=H1)に達した場合(YESの場合)、S22に進み、無線通信ユニット80から送信された生体信号Eを読み込む。次のS23では、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eの電位が筋力を発生させないときの下限電位E1以下か否かをチェックする。S23において、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eが下限電位E1以上の場合(NOの場合)、当該訓練者Pが歩行訓練などを行っているので、上記S22の処理に戻り、待機状態となる。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the seating height control process according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the control unit 60 sets the height position H of the seat 20 by the seat height setting unit 52 in S <b> 21 after finishing the seat height control process of FIG. 2 described above. It is checked whether or not the height set value H1 corresponding to the height of the trainee P is reached. In S21, when the height position H of the seat 20 reaches the height set value H1 (H = H1) (in the case of YES), the process proceeds to S22, and the biological signal E transmitted from the wireless communication unit 80 is read. In the next S23, it is checked whether or not the potential of the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is equal to or lower than the lower limit potential E1 when no muscle force is generated. In S23, when the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is equal to or higher than the lower limit potential E1 (in the case of NO), since the trainer P is performing walking training or the like, the process returns to the process of S22 and waits. It becomes a state.

また、S23において、生体信号検出センサ70により検出された生体信号Eが下限電位E1未満の場合(YESの場合)、S24に進み、訓練者Pが腰を座部20に載せて股関節及び膝関節の筋力を低下させ、着席動作を開始したものと判断する。続いて、S25では、駆動モータ46を上昇時と逆方向に回転駆動して座部20を降下させる。   In S23, when the biological signal E detected by the biological signal detection sensor 70 is less than the lower limit potential E1 (in the case of YES), the process proceeds to S24, where the trainer P places the hip on the seat 20 and the hip joint and the knee joint. It is determined that the muscular strength is reduced and the seating operation is started. Subsequently, in S25, the drive motor 46 is rotationally driven in the direction opposite to that when the drive motor 46 is raised, and the seat portion 20 is lowered.

次のS26では、座部20の高さ位置Hが着席高さ位置H2に達したか否かをチェックする。S26において、座部20の高さ位置Hが着席高さ位置H2に達すると、S27に進み、駆動モータ46を停止させる。これで、着席位置への降下制御処理が終了する。このように、訓練者Pは、座部20に座ったまま屈伸機構40を駆動させて座部20を繰り返し昇降させて股関節及び膝関節のリハビリテーションを行うことが可能になる。   In next S26, it is checked whether or not the height position H of the seat portion 20 has reached the seating height position H2. In S26, when the height position H of the seat portion 20 reaches the seating height position H2, the process proceeds to S27, and the drive motor 46 is stopped. Thus, the descent control process to the seating position is completed. In this way, the trainer P can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint by driving the bending / extension mechanism 40 while sitting on the seat portion 20 and repeatedly raising and lowering the seat portion 20.

このように、屈伸動作支援装置10は、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   As described above, the bending / extension motion support device 10 can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and also support the exercise support for the thrombus prevention and the movement to the bed by supporting the bending / extension motion of the trainee P. You can also

尚、上記S23において、生体信号の代わりに、座部20に荷重センサを設けて訓練者Pが腰を掛けたことを検出した場合に駆動モータ46を駆動させて座部20を着席高さ位置へ降下(屈曲方向の動作)させても良い。   In S23, instead of the biological signal, when a load sensor is provided in the seat portion 20 and it is detected that the trainee P has sat down, the drive motor 46 is driven to place the seat portion 20 in the seating height position. It is also possible to move down (movement in the bending direction).

また、着席高さ制御処理および昇降の速度調整を、手動操作スイッチ54の操作により行なうことも可能である。   In addition, the seating height control process and the lifting / lowering speed adjustment can be performed by operating the manual operation switch 54.

〔実施形態2〕
図6は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態2を示す図である。図6において、前述した図1と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the bending and stretching motion support device according to the present invention. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.

図6に示されるように、屈伸動作支援装置10Aは、座部20の上面に複数の荷重センサ(重心位置検出手段)90が設けられている。各荷重センサ90(90a、90b)は、少なくとも座部20の前側と後側の2箇所に設けられ、例えば圧力に応じた電圧を発生する圧電素子などからなる。従って、屈伸動作支援装置10Cは、訓練者Pに装着された生体信号検出センサ70及び複数の荷重センサ90(90a、90b)の各検出信号に基づく重心位置から訓練者Pの体勢を判定する。尚、座部20の上面に多数(2個以上)の荷重センサ90をX、Y方向に整列させ、座部20の各位置に応じた荷重Wの変化をマトリックス(X、Y座標)で検出して着座動作及び離座動作に伴う座部20の荷重分布を求めて訓練者Pの状態を判定しても良い。   As shown in FIG. 6, the bending / extension motion support device 10 </ b> A is provided with a plurality of load sensors (center-of-gravity position detecting means) 90 on the upper surface of the seat portion 20. Each load sensor 90 (90a, 90b) is provided at least at two locations on the front side and the rear side of the seat portion 20, and includes, for example, a piezoelectric element that generates a voltage according to pressure. Therefore, the bending / extension motion support device 10 </ b> C determines the posture of the trainee P from the position of the center of gravity based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70 and the plurality of load sensors 90 (90 a and 90 b) attached to the trainee P. A large number (two or more) of load sensors 90 are aligned in the X and Y directions on the upper surface of the seat portion 20, and a change in the load W corresponding to each position of the seat portion 20 is detected by a matrix (X, Y coordinates). Then, the state of the trainee P may be determined by obtaining the load distribution of the seat portion 20 associated with the sitting operation and the separating operation.

訓練者Pが座部20に着席した状態では、各荷重センサ90(90a、90b)に当該訓練者Pの体重がほぼ均等に印加されるため、各荷重センサ90(90a、90b)の検出信号(電圧)もほぼ一様となる。ここで、訓練者Pが立ち上がろうとした場合、上体が前に傾くことになり、座部20の前側に配置された第1荷重センサ90aに検出された検出信号が後側の第2荷重センサ90bに検出された検出信号よりも大きい値に変化する。そのため、各荷重センサ90(90a、90b)の検出信号の変化を比較することで、当該訓練者Pが立ち上がる体勢になったか否かを判定することが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置10Aは、訓練者Pが立ち上がり動作(伸展方向の動作)を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   In the state where the trainee P is seated on the seat portion 20, the weight of the trainee P is applied to each load sensor 90 (90a, 90b) almost evenly. Therefore, the detection signal of each load sensor 90 (90a, 90b) (Voltage) is also almost uniform. Here, when the trainee P tries to stand up, the upper body tilts forward, and the detection signal detected by the first load sensor 90a disposed on the front side of the seat 20 is the second load sensor on the rear side. It changes to a value larger than the detection signal detected at 90b. Therefore, it is possible to determine whether or not the trainee P is ready to stand up by comparing changes in the detection signals of the load sensors 90 (90a and 90b). Thereby, the bending / extension motion support device 10A can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion (stretching motion), and the motion of the trainer P and the seat 20 It is possible to match the timing with the ascending operation.

図7は実施形態2の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図7に示されるように、S31、S32は前述したS11、S12(図2を参照)と同じ処理なので、説明を省略する。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the seat height control process of the second embodiment. As shown in FIG. 7, S31 and S32 are the same processing as S11 and S12 (see FIG. 2) described above, and thus description thereof is omitted.

制御部60は、S33で座部20の上面に設けられた各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wを読み込む。続いて、S34に進み、各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wが予め設定された所定荷重の閾値W1以上か否かをチェックする。S34において、各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wが所定荷重W1未満の場合(NOの場合)、例えば座部20に荷物が置かれた状態などが想定されることから訓練者Pが着席していない可能性が高いので、待機状態となる。   The controller 60 reads the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) provided on the upper surface of the seat 20 in S33. Subsequently, the process proceeds to S34, in which it is checked whether or not the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) is equal to or greater than a predetermined load threshold W1. In S34, when the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) is less than the predetermined load W1 (in the case of NO), for example, a state where a load is placed on the seat 20 is assumed. Therefore, there is a high possibility that the trainee P is not seated, and the standby state is entered.

また、上記S34において、各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wが所定荷重W1以上の場合(YESの場合)、S35〜S37の処理を行う。S35〜S37の処理は、前述したS13〜S15(図2を参照)と同じ処理であるので、説明を省略する。   In S34, when the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) is equal to or greater than the predetermined load W1 (in the case of YES), the processes of S35 to S37 are performed. Since the process of S35-S37 is the same process as S13-S15 (refer FIG. 2) mentioned above, description is abbreviate | omitted.

S36において、生体信号Eの電位が上限電位E2未満の場合(NOの場合)、S37に進み、座部20の上面に設けられた各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wを読み込む。続いて、S38に進み、各荷重センサ90(90a、90b)のうち座部20の前側に配置された第1荷重センサ90aに検出された荷重Waと座部20の後側に配置された第2荷重センサ90bに検出された荷重Wbとを比較して重心位置を求める。S38において、Wa≦Wbの場合(NOの場合)、訓練者Pが座部20に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断して上記S36の処理に戻る。従って、S36において、生体信号Eの電位が上限電位E2未満の場合(NOの場合)と、S38において、Wa≦Wbの場合(NOの場合)とが繰り返される場合は、訓練者Pが座部20に着席したままであるので、待機状態となる。   In S36, when the potential of the biological signal E is less than the upper limit potential E2 (in the case of NO), the process proceeds to S37, and the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) provided on the upper surface of the seat 20 is obtained. Read the voltage value W. Then, it progresses to S38 and the load Wa detected by the 1st load sensor 90a arrange | positioned at the front side of the seat part 20 among each load sensor 90 (90a, 90b) and the 1st arrange | positioned at the back side of the seat part 20 are carried out. The center of gravity position is obtained by comparing the load Wb detected by the two load sensor 90b. In S38, if Wa ≦ Wb (in the case of NO), it is determined that the trainer P has not started the rising motion while sitting on the seat 20, and the process returns to S36. Therefore, when the potential of the biological signal E is less than the upper limit potential E2 (NO) in S36 and the case of Wa ≦ Wb (NO) is repeated in S38, the trainer P is seated. Since he / she is still seated at 20, it enters a standby state.

また、上記S36において、生体信号Eの電位が上限電位E2以上の場合(YESの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、S39に進み、訓練者Pが座部20に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。あるいは、上記S38において、Wa>Wbの場合(YESの場合)、訓練者Pが図4に示すように訓練者Pが上体を前方に傾けて重心を前側に移すと共に、腰を座部20から浮かそう両脚の筋力を発生させる体勢に変化したため、S39に進み、訓練者Pが座部20に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。   In S36, when the potential of the biological signal E is equal to or higher than the upper limit potential E2 (in the case of YES), since the muscle strength of the knee joint and the hip joint of the trainee P is generated, the process proceeds to S39, where the trainer P It is determined that the seating portion 20 has changed to the state in which the rising motion is started from the seated state. Alternatively, when Wa> Wb in the above S38 (when YES), the trainer P tilts the upper body forward to move the center of gravity forward as shown in FIG. Since it has changed to a posture that generates muscle strength of both legs so as to float, the process proceeds to S39, and it is determined that the trainee P has changed from the state of sitting on the seat 20 to the state of starting up.

このように、当該訓練者Pが生体信号を検出しにくい場合には、前側の第1荷重センサ90aに検出された荷重Waと座部20の後側に配置された第2荷重センサ90bに検出された荷重Wbとの差から立ち上がり動作を開始したことを判定できる。特に生体信号の弱い高齢者や身体障害者の場合、立ち上がり動作を開始したことを正確に判定できる。   Thus, when it is difficult for the trainee P to detect the biological signal, the load Wa detected by the first load sensor 90a on the front side and the second load sensor 90b arranged on the rear side of the seat 20 are detected. It can be determined that the rising motion has started from the difference from the applied load Wb. In particular, in the case of an elderly person or a physically handicapped person with weak biological signals, it can be accurately determined that the rising motion has started.

次のS40では、モータ駆動部58にモータの駆動制御を行うための制御信号を出力する。これにより、屈伸機構40の駆動モータ46がボールネジ44を回転駆動して座部20を上昇させる。すなわち、屈伸動作支援装置10Aは、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作(伸展方向の動作)とのタイミングを一致させることが可能になる。   In the next S40, a control signal for controlling the motor drive is output to the motor drive unit 58. Thereby, the drive motor 46 of the bending / stretching mechanism 40 rotates the ball screw 44 to raise the seat portion 20. In other words, the bending / extension motion support device 10A can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion, and the motion of the trainer P and the lifting motion of the seat 20 (motion in the extension direction). ) And the timing can be matched.

続いて、S41に進み、座部20の上面に設けられた各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wを読み込む。続いて、S42に進み、各荷重センサ90(90a、90b)に検出された検出信号の電圧値Wがゼロか否かをチェックする。S42において、W=0でない場合(NOの場合)、当該訓練者Pが座部20に体重を掛けているため、S43に進み、ボールネジ44を回転量から座部20の高さ位置Hを求め、座部20の高さ位置Hが座部高さ設定部52により設定された当該訓練者Pの身長に応じた高さ設定値H1に達したか否かをチェックする。S43において、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1に達していない場合(NOの場合)、上記S41の処理に戻る。   Then, it progresses to S41 and the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) provided in the upper surface of the seat part 20 is read. Then, it progresses to S42 and it is checked whether the voltage value W of the detection signal detected by each load sensor 90 (90a, 90b) is zero. In S42, when W is not 0 (in the case of NO), since the trainee P puts weight on the seat 20, the process proceeds to S43, and the height position H of the seat 20 is obtained from the rotation amount of the ball screw 44. Then, it is checked whether or not the height position H of the seat portion 20 has reached the height setting value H1 corresponding to the height of the trainee P set by the seat height setting portion 52. In S43, when the height position H of the seat part 20 has not reached the height set value H1 (in the case of NO), the process returns to S41.

また、上記S42において、W=0である場合(YESの場合)、訓練者Pが座部20から離間したものと判断してS44に進み、モータ駆動部58への制御信号を停止させる。また、上記S43において、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1に達した場合(YESの場合)、S44に進み、モータ駆動部58への制御信号を停止させる。従って、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1に達しないときでも訓練者Pが座部20から離間した場合には、座部20の上昇動作を自動的に停止させることができる。そのため、例えば訓練者Pが十分な脚力を有する場合には、座部20の高さが設定値に達する前に訓練者P自身の力で立ち上がることができるので、屈伸機構40を停止させて駆動モータ46の性能低下を抑制できる。   In S42, if W = 0 (in the case of YES), it is determined that the trainee P is separated from the seat portion 20, and the process proceeds to S44, where the control signal to the motor driving portion 58 is stopped. In S43, when the height position H of the seat 20 reaches the height setting value H1 (in the case of YES), the process proceeds to S44, and the control signal to the motor driving unit 58 is stopped. Therefore, even when the trainee P moves away from the seat part 20 even when the height position H of the seat part 20 does not reach the height setting value H1, the ascending operation of the seat part 20 can be automatically stopped. . For this reason, for example, when the trainee P has sufficient leg strength, the trainer P can stand up with the power of the trainee P before the height of the seat 20 reaches the set value. The performance degradation of the motor 46 can be suppressed.

また、上記各実施形態2では、訓練者Pが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態1と同様に、訓練者Pが着席する場合に座部20を所定高さ位置から降下(屈曲方向の動作)させるようにモータ制御を行っても良い。   Moreover, although each said Embodiment 2 demonstrated the case where the trainee P stood | starts up, it is not restricted to this, For example, similarly to Embodiment 1, when the trainer P sits down, the seat part 20 is made predetermined height. The motor control may be performed so as to descend from the vertical position (operation in the bending direction).

このように、屈伸動作支援装置10Aは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   As described above, the bending / extension motion support device 10A can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and also supports exercise support for thrombus prevention and movement to the bed by supporting the exerciser P's flexion / extension motion. You can also

〔実施形態3〕
図8は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態3を示す図である。図8において、前述した図1、図6と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the bending and stretching motion support device according to the present invention. 8, the same parts as those in FIGS. 1 and 6 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8に示されるように、屈伸動作支援装置10Bは、生体信号検出センサ70の他に訓練者Pの靴底に少なくとも一対の床反力センサ(重心位置検出手段)100a、100bが設けられている。床反力センサ100a、100bは、訓練者Pの歩行動作に応じた床面からの反力に応じた検出信号(電圧値)Rf、Rrを出力する圧電素子などからなる。従って、屈伸動作支援装置10Bは、訓練者Pに装着された生体信号検出センサ70及び床反力センサ100a、100bの各検出信号に基づく重心位置から訓練者Pの体勢を判定する。   As shown in FIG. 8, in addition to the biological signal detection sensor 70, the bending / extension motion support apparatus 10B includes at least a pair of floor reaction force sensors (center-of-gravity position detection means) 100a and 100b on the shoe sole of the trainee P. Yes. The floor reaction force sensors 100a and 100b include piezoelectric elements that output detection signals (voltage values) Rf and Rr corresponding to reaction forces from the floor according to the walking motion of the trainee P. Therefore, the bending / extension motion support device 10B determines the posture of the trainee P from the position of the center of gravity based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70 and the floor reaction force sensors 100a and 100b attached to the trainee P.

第1床反力センサ100aは、靴底の前端に設けられ、訓練者Pのつま先部分に作用する反力Rfを検出する。また、第2床反力センサ100bは靴底の後端に設けられ、訓練者Pの踵部分に作用する反力Rrを検出する。従って、床反力センサ100a、100bにより検出される反力Rf、Rrは、当該訓練者Pの歩行動作と共に変化している。   The first floor reaction force sensor 100a is provided at the front end of the shoe sole and detects a reaction force Rf acting on the toe portion of the trainee P. The second floor reaction force sensor 100b is provided at the rear end of the shoe sole and detects a reaction force Rr acting on the heel portion of the trainee P. Accordingly, the reaction forces Rf and Rr detected by the floor reaction force sensors 100a and 100b change with the walking motion of the trainee P.

そして、床反力センサ100a、100bにより検出された両反力Rf、Rrを比較することで重心位置を求め、重心位置の変化から当該訓練者Pが立ち上がり動作を開始する否かを判定することが可能になる。例えば、訓練者Pが座部20に着席している体勢のときは、踵側に重心があるため、Rf<Rrとなる。また、訓練者Pが立ち上がり動作を開始する体勢となると、つま先側に重心が移るため、Rf>Rrとなる。   Then, the position of the center of gravity is obtained by comparing the reaction forces Rf and Rr detected by the floor reaction force sensors 100a and 100b, and it is determined whether or not the trainee P starts to stand up from the change in the position of the center of gravity. Is possible. For example, when the trainee P is seated on the seat 20, the center of gravity is on the heel side, so Rf <Rr. Further, when the trainee P is in a posture to start a standing motion, the center of gravity moves to the toe side, so that Rf> Rr.

この判定結果に基づいて座部20を上昇させることにより、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作(伸展方向の動作)とのタイミングを一致させることが可能になる。   By raising the seat part 20 based on the determination result, the seat part 20 can be raised when the trainee P is in a posture to perform a standing-up motion. It is possible to make the timing coincide with the operation (operation in the extending direction).

図9は実施形態3の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図9において、S51〜S54の処理は、前述したS11〜S14(図2を参照)の処理と同じ処理なので、説明を省略する。制御部60は、S54において、生体信号Eの電位が上限電位E2未満の場合(NOの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生していないことから訓練者Pが座部20に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断してS55の処理に進む。S55では、当該訓練者Pの靴底に設けられた床反力センサ100a、100bにより検出された反力Rf、Rrの検出信号を読み込む。   FIG. 9 is a flowchart for explaining the seat height control process of the third embodiment. In FIG. 9, the processes of S51 to S54 are the same as the processes of S11 to S14 (see FIG. 2) described above, and thus description thereof is omitted. In S54, when the potential of the biological signal E is less than the upper limit potential E2 (in the case of NO), the control unit 60 determines that the trainee P is seated because muscle strength of the knee joint and the hip joint of the trainee P is not generated. When the user is seated at 20, it is determined that the start-up operation is not started, and the process proceeds to S55. In S55, the detection signals of the reaction forces Rf and Rr detected by the floor reaction force sensors 100a and 100b provided on the shoe sole of the trainee P are read.

続いて、S56において、床反力センサ100a、100bにより検出された反力Rf、Rrを比較することで当該訓練者Pが立ち上がり動作を開始する否かを判定することが可能になる。S56において、Rf≦Rrの場合(NOの場合)、踵側に重心があるため、訓練者Pが座部20に着席している体勢であると判定してS54の処理に戻る。また、S56において、Rf>Rrの場合(YESの場合)、つま先側に重心が移るため、S57に進み、訓練者Pが立ち上がり動作を開始したものと判定する。   Subsequently, in S56, it is possible to determine whether or not the trainee P starts a rising motion by comparing the reaction forces Rf and Rr detected by the floor reaction force sensors 100a and 100b. In S56, when Rf ≦ Rr (in the case of NO), since the center of gravity is on the heel side, it is determined that the trainee P is in a posture sitting on the seat 20, and the process returns to S54. In S56, when Rf> Rr (in the case of YES), since the center of gravity moves to the toe side, the process proceeds to S57, and it is determined that the trainer P has started the rising motion.

また、上記S54において、生体信号Eの電位が上限電位E2以上の場合(YESの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、S57に進み、訓練者Pが座部20に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。このように、生体信号検出センサ70及び床反力センサ100a、100bの各検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Pの場合には、床反力センサ100a、100bにより検出された反力Rf、Rrの検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置10Bは、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   In S54, when the potential of the biological signal E is equal to or higher than the upper limit potential E2 (in the case of YES), since the muscle strength of the knee joint and the hip joint of the trainee P is generated, the process proceeds to S57 and the trainer P It is determined that the seating portion 20 has changed to the state in which the rising motion is started from the seated state. As described above, since the standing motion is determined based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70 and the floor reaction force sensors 100a and 100b, for example, in the case of the trainee P who is difficult to detect the biological signal, the floor reaction is detected. It is possible to determine the rising motion based on the detection signals of the reaction forces Rf and Rr detected by the force sensors 100a and 100b. Thus, the bending / extension motion support device 10B can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion, and the timing of the motion of the trainer P and the lifting motion of the seat 20 can be determined. It becomes possible to match.

尚、S58〜S60の処理は、前述したS16〜S18(図2を参照)の処理と同じため、説明を省略する。   Note that the processing of S58 to S60 is the same as the processing of S16 to S18 (see FIG. 2) described above, and a description thereof will be omitted.

このように、屈伸動作支援装置10Bは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   Thus, the flexion / extension motion support device 10B can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and assists the exerciser P in flexion / extension motion, thereby supporting exercise support for thrombus prevention and movement to the bed. You can also

また、上記各実施形態3では、訓練者Pが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態1と同様に、訓練者Pが着席する場合に座部20を所定高さ位置から降下(屈曲方向の動作)させるようにモータ制御を行っても良い。   Moreover, in each said Embodiment 3, although the case where the trainee P stood up was demonstrated, it is not restricted to this, For example, when the trainee P sits down similarly to Embodiment 1, the seat part 20 is made predetermined height. The motor control may be performed so as to descend from the vertical position (operation in the bending direction).

〔実施形態4〕
図10は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態4を示す図である。図10において、前述した図1、図6、図8と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。
[Embodiment 4]
FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the bending and stretching motion support device according to the present invention. 10, the same parts as those in FIGS. 1, 6, and 8 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図10に示されるように、屈伸動作支援装置10Cは、生体信号検出センサ70の他に座部20の上面に複数の荷重センサ90(90a、90b)が設けられ、且つ訓練者Pの靴底に少なくとも一対の床反力センサ100a、100bが設けられている。従って、屈伸動作支援装置10Cは、訓練者Pに装着された生体信号検出センサ70及び複数の荷重センサ90a、90b及び床反力センサ100a、100bの各検出信号に基づいて訓練者Pの体勢を判定する。   As shown in FIG. 10, the bending / extension motion support device 10 </ b> C includes a plurality of load sensors 90 (90 a, 90 b) on the upper surface of the seat portion 20 in addition to the biological signal detection sensor 70, and the shoe sole of the trainee P Are provided with at least a pair of floor reaction force sensors 100a and 100b. Therefore, the bending / extension motion support device 10C determines the posture of the trainee P based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70, the plurality of load sensors 90a and 90b, and the floor reaction force sensors 100a and 100b attached to the trainee P. judge.

この判定結果に基づいて座部20を上昇させることにより、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作(伸展方向の動作)とのタイミングを一致させることが可能になる。   By raising the seat part 20 based on the determination result, the seat part 20 can be raised when the trainee P is in a posture to perform a standing-up motion. It is possible to make the timing coincide with the operation (operation in the extending direction).

図11は実施形態4の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図11において、S71〜S75の処理は、前述したS31〜S35(図7を参照)の処理と同じ処理なので、説明を省略する。また、S76〜S80は、前述したS54〜S58(図9を参照)の処理と同じ処理であり、S81〜S84は、前述したS41〜S44の処理と同じ処理である。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the seat height control process of the fourth embodiment. In FIG. 11, the processes of S71 to S75 are the same as the processes of S31 to S35 (see FIG. 7) described above, and a description thereof will be omitted. S76 to S80 are the same processes as S54 to S58 (see FIG. 9) described above, and S81 to S84 are the same processes as S41 to S44 described above.

すなわち、上記S76では、生体信号Eの電位が上限電位E2以上の場合(YESの場合)、当該訓練者Pの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、訓練者Pが座部20に着席した状態から立ち上がり動作を開始したものと判断できる。さらに、S78では、Rf≦Rrの場合(NOの場合)、踵側に重心があるため、訓練者Pが座部20に着席している体勢であると判定できる。また、S78において、Rf>Rrの場合(YESの場合)、つま先側に重心が移るため、訓練者Pが立ち上がり動作を開始したものと判定できる。   That is, in S76, when the potential of the biological signal E is equal to or higher than the upper limit potential E2 (in the case of YES), the trainee P is placed on the seat 20 because the muscle strength of the knee joint and hip joint of the trainee P is generated. From the seated state, it can be determined that the rising motion has started. Furthermore, in S78, when Rf ≦ Rr (in the case of NO), since the center of gravity is on the heel side, it can be determined that the trainee P is in a posture of sitting on the seat portion 20. In S78, when Rf> Rr (in the case of YES), since the center of gravity moves to the toe side, it can be determined that the trainee P has started the rising motion.

このように、屈伸動作支援装置10Cは、生体信号検出センサ70及び床反力センサ100a、100bの各検出信号による立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Pの場合には、床反力センサ100a、100bにより検出された床反力Rf、Rrの検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。   In this way, the bending / extension motion support device 10C determines the rising motion based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70 and the floor reaction force sensors 100a and 100b. Therefore, it is possible to determine the rising motion based on the detection signals of the floor reaction forces Rf and Rr detected by the floor reaction force sensors 100a and 100b.

これにより、屈伸動作支援装置10Cは、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作(伸展方向の動作)とのタイミングを一致させることが可能になる。   Accordingly, the bending / extension motion support device 10C can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion, and the motion of the trainer P and the lifting motion of the seat 20 (in the extension direction). It is possible to match the timing with (operation).

また、屈伸動作支援装置10Cは、上記S82において、荷重センサ90(90a、90b)により検出された荷重WがW=0である場合(YESの場合)、訓練者Pが座部20から離間したものと判断して、モータ駆動部58への制御信号を停止させる。また、上記S83では、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1に達した場合(H=H1)、当該訓練者Pに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して駆動モータ46の駆動を停止する。   In addition, in the above-described S82, when the load W detected by the load sensor 90 (90a, 90b) is W = 0 (in the case of YES), the bending / extension motion support device 10C moves away from the seat portion 20. It is determined that the control signal to the motor drive unit 58 is stopped. In S83, when the height position H of the seat 20 reaches the height setting value H1 (H = H1), it is determined that the support for the training person P is completed, and the drive motor 46 is determined. Stop driving.

従って、座部20の高さ位置Hが高さ設定値H1に達しないときでも訓練者Pが座部20から離間した場合には、荷重センサ90(90a、90b)により検出された荷重Wに基づいて当該訓練者Pに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して座部20の上昇動作を停止させることができる。そのため、例えば訓練者Pが十分な脚力を有する場合には、座部20の高さが設定値に達する前に訓練者P自身の力で立ち上がることができるので、屈伸機構40を停止させて駆動モータ46の性能低下を抑制できる。   Therefore, when the trainee P is separated from the seat portion 20 even when the height position H of the seat portion 20 does not reach the height setting value H1, the load W detected by the load sensor 90 (90a, 90b) is used. Based on this, it is determined that the support for the standing motion for the trainee P has been completed, and the ascending motion of the seat portion 20 can be stopped. For this reason, for example, when the trainee P has sufficient leg strength, the trainer P can stand up with the power of the trainee P before the height of the seat 20 reaches the set value. The performance degradation of the motor 46 can be suppressed.

また、上記各実施形態4では、訓練者Pが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態1と同様に、訓練者Pが着席する場合に座部20を所定高さ位置から降下(屈曲方向の動作)させるようにモータ制御を行っても良い。   Moreover, although each said Embodiment 4 demonstrated the case where the trainer P stood | starts up, it is not restricted to this, For example, similarly to Embodiment 1, when the trainer P sits down, the seat part 20 is made predetermined height. The motor control may be performed so as to descend from the vertical position (operation in the bending direction).

このように、屈伸動作支援装置10Cは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   As described above, the bending / extension motion support device 10C can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and also supports the exercise support for the thrombus prevention and the movement to the bed by supporting the bending / extension motion of the trainee P. You can also

〔実施形態5〕
図12は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態5を示す図である。図12において、前述した図1、図6、図8、図10と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。
[Embodiment 5]
FIG. 12 is a diagram showing a fifth embodiment of the bending and stretching motion support device according to the present invention. In FIG. 12, the same parts as those in FIGS. 1, 6, 8, and 10 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図12に示されるように、屈伸動作支援装置10Dは、生体信号検出センサ70の他に台座30の底面に複数の荷重センサ110(110a、110b)が設けられ、且つ訓練者Pの靴底に少なくとも一対の床反力センサ100a、100bが設けられている。台座30の底面(床との接地面)に複数の荷重センサ110(110a、110b)は、前述した座部20の荷重センサ90と同様に、床からの反力を受けて訓練者Pの体勢の変化に応じた荷重変化を検出することができる。従って、屈伸動作支援装置10Dは、訓練者Pに装着された生体信号検出センサ70及び複数の荷重センサ110a、110b及び床反力センサ100a、100bの各検出信号に基づいて訓練者Pの体勢を判定する。   As shown in FIG. 12, the bending / extension motion support device 10 </ b> D has a plurality of load sensors 110 (110 a, 110 b) provided on the bottom surface of the pedestal 30 in addition to the biological signal detection sensor 70, and is attached to the shoe sole of the trainee P. At least a pair of floor reaction force sensors 100a and 100b are provided. The plurality of load sensors 110 (110a, 110b) on the bottom surface (the ground contact surface with the floor) of the pedestal 30 receive the reaction force from the floor as with the load sensor 90 of the seat portion 20 described above, and the posture of the trainee P It is possible to detect a load change corresponding to the change in the. Therefore, the bending / extension motion support device 10D determines the posture of the trainee P based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70, the plurality of load sensors 110a and 110b, and the floor reaction force sensors 100a and 100b attached to the trainee P. judge.

この判定結果に基づいて座部20を上昇させることにより、訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。尚、実施形態5の制御処理は、前述した図11に示すフローチャートの制御処理と同様なため、説明を省略する。   By raising the seat part 20 based on the determination result, the seat part 20 can be raised when the trainee P is in a posture to perform a standing-up motion. It becomes possible to match the timing with the operation. The control process of the fifth embodiment is similar to the control process of the flowchart shown in FIG.

また、屈伸動作支援装置10Dは、台座30の底面(床との接地面)に設けた荷重センサ110(110a、110b)により検出された荷重Wにより訓練者Pが座部20に着座していることが分かり、荷重センサ110(110a、110b)により検出された荷重WがW=0である場合、当該訓練者Pに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して座部20の上昇動作を停止させることができる。   Further, in the bending / extension motion support device 10D, the trainee P is seated on the seat portion 20 by the load W detected by the load sensor 110 (110a, 110b) provided on the bottom surface (the ground contact surface with the floor) of the pedestal 30. When the load W detected by the load sensor 110 (110a, 110b) is W = 0, it is determined that the support for the trainee P has been supported and the seat 20 is lifted. Can be stopped.

すなわち、屈伸動作支援装置10Dは、生体信号検出センサ70及び床反力センサ100a、100b、荷重センサ110a、110bの各検出信号による立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Pの場合には、床反力センサ100a、100b及び荷重センサ110a、110bによる検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置10Cは、訓練者Pが立ち上がり動作(伸展方向の動作)を行う体勢になった時点で座部20を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   That is, the bending / extension motion support apparatus 10D determines the rising motion based on the detection signals of the biological signal detection sensor 70, the floor reaction force sensors 100a and 100b, and the load sensors 110a and 110b. In the case of the person P, it is possible to determine the rising motion based on detection signals from the floor reaction force sensors 100a and 100b and the load sensors 110a and 110b. As a result, the bending / extension motion support device 10C can raise the seat 20 when the trainee P is in a posture to perform a standing motion (stretching motion), and the motion of the trainer P and the seat 20 It is possible to match the timing with the ascending operation.

このように、屈伸動作支援装置10Dは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   Thus, the flexion / extension motion support device 10D can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and assists the exerciser P in the flexion / extension motion, thereby supporting exercise support for thrombus prevention and movement to the bed. You can also

また、上記各実施形態5では、訓練者Pが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態1と同様に、訓練者Pが着席する場合に座部20を所定高さ位置から降下(屈曲方向の動作)させるようにモータ制御を行っても良い。   Moreover, although each said Embodiment 5 demonstrated the case where the trainee P stood | starts up, it is not restricted to this, For example, similarly to Embodiment 1, when the trainer P sits down, the seat part 20 is made predetermined height. The motor control may be performed so as to descend from the vertical position (operation in the bending direction).

尚、本実施形態5では、荷重センサ110(110a、110b)により検出された荷重Wの変化により訓練者Pの体勢を推測することが可能であるので、生体信号検出センサ70及び複数の荷重センサ110a、110b及び床反力センサ100a、100bの各検出信号を組み合わせて訓練者Pの体勢を判定しても良いし、あるいは、荷重センサ110a、110b又は床反力センサ100a、100bの何れかの検出信号と選択的に組み合わせて訓練者Pの体勢を判定することも可能である。   In the fifth embodiment, since the posture of the trainee P can be estimated from the change in the load W detected by the load sensor 110 (110a, 110b), the biological signal detection sensor 70 and the plurality of load sensors 110a, 110b and the detection signals of the floor reaction force sensors 100a, 100b may be combined to determine the posture of the trainee P, or either the load sensor 110a, 110b or the floor reaction force sensor 100a, 100b It is also possible to determine the posture of the trainee P by selectively combining with the detection signal.

〔実施形態6〕
図13は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態6を示す図である。図13に示されるように、屈伸動作支援装置10Eは、車椅子200と、車椅子200の座部220を昇降させる屈伸機構240とを有する。屈伸機構240は、駆動モータ246の底部が車椅子200のフレーム250に支持され、ボールネジ244の上端が座部220に連結されている。
[Embodiment 6]
FIG. 13 is a diagram showing a sixth embodiment of the bending and stretching motion support device according to the present invention. As illustrated in FIG. 13, the bending / extending motion support device 10 </ b> E includes a wheelchair 200 and a bending / extending mechanism 240 that moves the seat 220 of the wheelchair 200 up and down. In the bending / extending mechanism 240, the bottom of the drive motor 246 is supported by the frame 250 of the wheelchair 200, and the upper end of the ball screw 244 is coupled to the seat 220.

車椅子200は、訓練者Pが着席しているときは、座部220が低位置(着席高さ位置)に降下しているため、通常の車椅子と同様に病院での患者搬送手段、又は家庭内の移動手段として使用される。また、介護施設や病院などの施設においては、車椅子200に乗った訓練者Pをベッドに移乗させる場合、当該訓練者Pが手動操作スイッチ54をオンに操作、あるいは訓練者Pが立ち上がり動作を開始する。これにより、制御部60は、前述した各実施形態1〜5と同様に屈伸機構240へモータ駆動信号を出力する。そして、屈伸機構240の駆動モータ246がボールネジ244を回転駆動して座部220を所定高さまで上昇させる。このように訓練者Pが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部220を上昇させことができ、訓練者Pの動作と座部20の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。   When the trainee P is seated in the wheelchair 200, the seat 220 is lowered to a low position (seat height position). Used as a moving means. Further, in a facility such as a care facility or a hospital, when the trainer P in the wheelchair 200 is transferred to the bed, the trainer P operates the manual operation switch 54 or the trainer P starts to start up. To do. Thereby, the control part 60 outputs a motor drive signal to the bending / stretching mechanism 240 similarly to each Embodiment 1-5 mentioned above. Then, the driving motor 246 of the bending / extending mechanism 240 rotates the ball screw 244 to raise the seat 220 to a predetermined height. Thus, when the trainee P is in a posture to perform a standing up motion, the seat 220 can be raised, and the timing of the trainer P's motion and the motion of the seat 20 can be matched. .

訓練者Pは、座部220が上昇すると共に、腰が持ち上げられて立ち上がり動作(伸展方向の動作)を支援される。この後、訓練者Pは、体の向きを変えてベッドに移動する。このように、屈伸動作支援装置10Eは、他の実施形態1〜4と同様に訓練者Pの屈伸動作を支援できると共に、血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   The trainee P is supported by the seat 220 ascending and the hips being lifted and standing up (stretching direction). Thereafter, the trainee P changes the direction of the body and moves to the bed. As described above, the bending / extension movement support device 10E can support the bending / extension movement of the trainee P in the same manner as in the other embodiments 1 to 4, and also supports exercise support for thrombus prevention and movement to the bed. it can.

また、車椅子200以外にも、例えば、リハビリテーションを行う施設等の支援装置として用いることができる。   In addition to the wheelchair 200, for example, it can be used as a support device for a facility that performs rehabilitation.

また、上記各実施形態5では、訓練者Pが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態1と同様に、訓練者Pが着席する場合に座部220を所定高さ位置から降下(屈曲方向の動作)させるようにモータ制御を行うこともできる。   In each of the fifth embodiments, the case where the trainer P stands up is described. However, the present invention is not limited to this. For example, as in the first embodiment, when the trainer P is seated, the seat 220 is set to a predetermined height. It is also possible to perform motor control so as to descend from the vertical position (operation in the bending direction).

このように、屈伸動作支援装置10Eは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   Thus, the flexion / extension motion support device 10E can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and assists the exerciser P in flexion / extension motion, thereby supporting exercise support for thrombus prevention and movement to the bed. You can also

また、上記実施形態1〜5では、1人の訓練者Pが屈伸動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、複数の訓練者Pが同時にグループで屈伸訓練を行う場合にも本発明を適用できる。   In the first to fifth embodiments, the case where one trainer P bends and stretches has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the case where a plurality of trainees P perform stretching training in a group at the same time is also described. The invention can be applied.

〔実施形態7〕
図14は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態7を示す図である。図14に示されるように、屈伸動作支援装置10Fは、訓練者Pが水平方向の屈伸動作を支援するための装置であり、訓練者Pが長椅子140に仰向けに横たわった体勢で股関節及び膝関節を訓練することができる。尚、訓練者Pは、予め膝関節、股関節の動作に伴う生体信号(生体電位)を検出する生体信号検出センサ70が装着されている。
[Embodiment 7]
FIG. 14 is a diagram showing Embodiment 7 of a bending / extending motion support apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 14, the bending / extension motion support device 10 </ b> F is a device for the trainee P to support the horizontal bending / stretching motion. Can be trained. The trainee P is previously equipped with a biological signal detection sensor 70 for detecting a biological signal (biological potential) associated with the operation of the knee joint and the hip joint.

屈伸動作支援装置10Fの制御ユニット50は、水平移動距離設定部52Aと、手動操作スイッチ54と、無線通信部56と、モータ駆動部58と、制御部60とを有する。水平移動距離設定部52Aは、当該訓練者Pの下肢の動作範囲(膝関節及び股関節における伸展又は屈曲の距離)に応じた水平方向の任意の移動距離を入力操作して設定される。   The control unit 50 of the bending / extending motion support apparatus 10F includes a horizontal movement distance setting unit 52A, a manual operation switch 54, a wireless communication unit 56, a motor driving unit 58, and a control unit 60. The horizontal movement distance setting unit 52A is set by inputting and operating an arbitrary movement distance in the horizontal direction according to the movement range of the lower limbs of the trainee P (the distance of extension or bending at the knee joint and hip joint).

屈伸動作支援装置10Fは、床面に設置されるガイド部120と、ガイド部120に沿って移動可能な可動ベース130と、可動ベース130に搭載された長椅子140とを有する。ガイド部120は、水平方向に延在形成されており、両端が載置台122、124により床面に支持(固定)されている。   The bending / extending motion support device 10F includes a guide unit 120 installed on the floor, a movable base 130 movable along the guide unit 120, and a chaise longue 140 mounted on the movable base 130. The guide portion 120 extends in the horizontal direction, and both ends are supported (fixed) on the floor surface by the mounting tables 122 and 124.

可動ベース130は、内部にリニアモータあるいはエアシリンダ等の直動型アクチュエータを内蔵している。そのため、可動ベース130は、制御ユニット50からの制御信号によりX1方向(屈曲方向)又はX2方向(伸展方向)に往復移動することができる。   The movable base 130 incorporates a linear motion actuator such as a linear motor or an air cylinder. Therefore, the movable base 130 can reciprocate in the X1 direction (bending direction) or the X2 direction (extending direction) by a control signal from the control unit 50.

長椅子140は、可動ベース130と共にX1方向又はX2方向に往復移動することで、訓練者Pの股関節及び膝関節の屈伸動作を支援する動作を行えるように構成されている。具体的には、長椅子140は、訓練者Pの体形及び各関節に対応して角度が調整される構成であり、足置き141、膝下支持部142、膝上支持部143、座部144、背支持部145を有する。   The chaise longue 140 is configured to be able to perform an operation of supporting the bending and extension operations of the hip joint and knee joint of the trainee P by reciprocating in the X1 direction or the X2 direction together with the movable base 130. Specifically, the chaise longue 140 is configured such that the angle is adjusted according to the body shape and each joint of the trainee P, and includes a footrest 141, a below-knee support 142, an above-knee support 143, a seat 144, and a back. A support portion 145 is provided.

足置き141と膝下支持部142との間には、訓練者Pの足首のくるぶしに対応する第1回動部150が設けられている。また、膝下支持部142と膝上支持部143との間には、訓練者Pの膝関節に対応する第2回動部152が設けられている。また、膝上支持部143と座部144との間には、訓練者Pの股関節に対応する第3回動部154が設けられている。また、腰支持部144と背支持部145との間には、訓練者Pの上体の姿勢に応じて角度を調整できるリクライニング機構156が設けられている。   Between the footrest 141 and the below-knee support part 142, the 1st rotation part 150 corresponding to the ankle of the trainee P is provided. In addition, a second rotating portion 152 corresponding to the knee joint of the trainee P is provided between the below-knee support portion 142 and the above-knee support portion 143. Further, a third rotating portion 154 corresponding to the hip joint of the trainee P is provided between the above-knee support portion 143 and the seat portion 144. A reclining mechanism 156 that can adjust the angle according to the posture of the upper body of the trainee P is provided between the waist support part 144 and the back support part 145.

足置き141は、固定側ブラケット160によりガイド部120に結合されている。また、座部144は、可動側ブラケット162により可動ベース130に結合されている。そのため、訓練者Pは、背中を傾斜させた背支持部145に当接させ、足置き141を脚力で押圧すると、その反力により座部144及び背支持部145をX2方向に水平移動させることができる。尚、足置き141及び背支持部145は、それぞれ傾斜角度を調整可能な構成であるが、ロック機構により調整位置にロックされ、訓練中に動くことが防止される。   The footrest 141 is coupled to the guide portion 120 by a fixed side bracket 160. The seat 144 is coupled to the movable base 130 by a movable bracket 162. Therefore, when the trainee P makes contact with the back support portion 145 with the back inclined and presses the footrest 141 with leg power, the reaction force causes the seat portion 144 and the back support portion 145 to move horizontally in the X2 direction. Can do. In addition, although the footrest 141 and the back support part 145 are the structures which can each adjust an inclination angle, they are locked to an adjustment position by a locking mechanism, and are prevented from moving during training.

その際、第1回動部150、第2回動部152、第3回動部154は、訓練者Pの各関節の動きに合わせて回動し、訓練者Pの各関節に負荷を与えないように動作する。また、膝関節及び股関節の屈伸訓練中は、座部144及び背支持部145がX1方向(屈曲方向)又はX2方向(伸展方向)に移動すると共に、足置き141と背支持部145との距離が相対的に変化する。この水平動作に伴って第1回動部150、第2回動部152、第3回動部154の回動角度が変化することで訓練者Pの足首関節、膝関節、股関節の屈伸動作を支援することができる。   In that case, the 1st rotation part 150, the 2nd rotation part 152, and the 3rd rotation part 154 rotate according to the motion of each joint of the trainer P, and give load to each joint of the trainer P Not to work. Further, during the knee joint and hip joint bending exercise, the seat portion 144 and the back support portion 145 move in the X1 direction (bending direction) or the X2 direction (extension direction), and the distance between the footrest 141 and the back support portion 145. Changes relatively. With this horizontal movement, the rotation angles of the first rotation unit 150, the second rotation unit 152, and the third rotation unit 154 change, so that the ankle joint, knee joint, and hip joint of the trainee P can bend and extend. Can help.

屈伸動作支援装置10Fにおいては、制御部60が長椅子140に仰向けに横たわった訓練者Pに装着された各生体信号検出センサ70の各検出信号に基づいて訓練者Pの体勢を判定する。そして、制御部60は、各生体信号検出センサ70の各検出信号に基づいて可動ベース130に内蔵された直動型アクチュエータを駆動して可動ベース130をX1方向及びX2方向に往復移動させる。これに伴い、訓練者Pは、足首関節、膝関節、股関節の屈伸動作を支援されながら血栓防止のための運動支援を受けることができる。   In the bending / extension motion support device 10F, the control unit 60 determines the posture of the trainer P based on each detection signal of each biological signal detection sensor 70 attached to the trainer P lying on the back of the chaise longue 140. Then, the control unit 60 drives the linear actuator built in the movable base 130 based on each detection signal of each biological signal detection sensor 70 to reciprocate the movable base 130 in the X1 direction and the X2 direction. Along with this, the trainer P can receive exercise support for thrombus prevention while being supported for bending and stretching operations of the ankle joint, knee joint, and hip joint.

このように、屈伸動作支援装置10Fは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Pの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。   Thus, the flexion / extension motion support device 10F can perform the rehabilitation of the hip joint and the knee joint, and assists the exerciser P in flexion / extension motion, thereby supporting exercise support for thrombus prevention and movement to the bed. You can also

また、実施形態7では、訓練者Pの屈伸方向が水平方向(X1、X2方向)となるように可動ベース130を移動させたが、これに限らず、例えば、可動ベース130の移動方向を訓練者Pの体調に合わせて水平方向に対して所定角度(例えば、15°〜30°)傾斜させても良い。   In the seventh embodiment, the movable base 130 is moved so that the bending direction of the trainee P is the horizontal direction (X1, X2 direction). However, the present invention is not limited to this, and for example, the movement direction of the movable base 130 is trained. It may be inclined at a predetermined angle (for example, 15 ° to 30 °) with respect to the horizontal direction in accordance with the physical condition of the person P.

10、10A〜10F 屈伸動作支援装置
20、144、220 座部
30 台座
40、240 屈伸機構
50 制御ユニット
44、244 ボールネジ
46、246 駆動モータ
50 制御ユニット
52 座部高さ設定部
54 手動操作スイッチ
56 無線通信部
58 モータ駆動部
60 制御部
70 生体信号検出センサ
80 無線通信ユニット
90 荷重センサ
90a、110a 第1荷重センサ
90b、110b 第2荷重センサ
100a、100b 床反力センサ
120 ガイド部
130 可動ベース
140 長椅子
200 車椅子
10, 10A to 10F Bending / extending operation support devices 20, 144, 220 Seat 30 Pedestal 40, 240 Bending / extending mechanism 50 Control unit 44, 244 Ball screw 46, 246 Drive motor 50 Control unit 52 Seat height setting unit 54 Manual operation switch 56 Wireless communication unit 58 Motor drive unit 60 Control unit 70 Biological signal detection sensor 80 Wireless communication unit 90 Load sensors 90a, 110a First load sensors 90b, 110b Second load sensors 100a, 100b Floor reaction force sensor 120 Guide unit 130 Movable base 140 Chaise lounge 200 Wheelchair

Claims (9)

訓練者が座る座部と、
前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、
前記訓練者の膝関節又は股関節の伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づき、当該訓練者が前記膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により当該訓練者が前記膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を伸展方向に移動させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする屈伸動作支援装置。
The seat where the trainee sits,
Bending and stretching means for moving the seat in the bending and stretching direction of the trainee;
A biological signal detecting means for detecting a biological signal reflecting the intention of extension or flexion movement of the knee joint or hip joint of the trainee;
Determination means for determining whether the trainee extends or bends the knee joint and the hip joint based on the biological signal obtained from the biological signal detection means;
When the determination means determines that the trainee extends the knee joint and hip joint, the control means drives the bending / extension means to move the seat in the extension direction;
A bending and stretching motion support device characterized by comprising:
訓練者が座る座部と、
前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、
前記訓練者が前記座部に着席した状態で前記訓練者の重心位置を検出する重心位置検出手段と、
前記重心位置検出手段からの検出信号により前記訓練者の重心が前側に移行する場合、当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢であると判定する判定手段と、
前記判定手段により当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったと判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を上昇動作させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする屈伸動作支援装置。
The seat where the trainee sits,
Bending and stretching means for moving the seat in the bending and stretching direction of the trainee;
A center-of-gravity position detecting means for detecting the position of the center of gravity of the trainee while the trainee is seated on the seat;
When the center of gravity of the trainee shifts to the front side according to the detection signal from the center of gravity position detection means, determination means for determining that the trainee is in a posture to stand up from the seat,
When it is determined by the determination means that the trainee is in a posture to stand up from the seat, the control means for driving the bending and stretching means to raise the seat,
A bending and stretching motion support device characterized by comprising:
訓練者が座る座部と、
前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、
前記訓練者の膝又は腰の生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記訓練者が前記座部に着席した状態で前記訓練者の重心位置を検出する重心位置検出手段と、
前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づき当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢であり、又は前記重心位置検出手段からの検出信号により前記訓練者の重心が前側に移行する場合、当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢であると判定する判定手段と、
前記判定手段により当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったと判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を上昇動作させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする屈伸動作支援装置。
The seat where the trainee sits,
Bending and stretching means for moving the seat in the bending and stretching direction of the trainee;
A biological signal detection means for detecting a biological signal of the knee or waist of the trainee;
A center-of-gravity position detecting means for detecting the position of the center of gravity of the trainee while the trainee is seated on the seat;
When the trainee stands up from the seat based on the biological signal obtained from the biological signal detection means, or when the trainee's center of gravity shifts to the front side by the detection signal from the center of gravity position detection means, Determination means for determining that the trainee is in a posture to stand up from the seat;
When it is determined by the determination means that the trainee is in a posture to stand up from the seat, the control means for driving the bending and stretching means to raise the seat,
A bending and stretching motion support device characterized by comprising:
前記屈伸手段は、
前記座部の下方に配置され、上下方向の駆動力を発生する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動力を伝達して前記座部を上下方向に移動させる伝達手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の屈伸動作支援装置。
The bending and stretching means is
A driving means disposed below the seat portion and generating a vertical driving force;
Transmission means for transmitting the driving force of the driving means to move the seat portion in the vertical direction;
The bending and stretching motion support device according to claim 1, wherein
前記重心位置検出手段は、前記座部に設けられた複数の荷重センサからなることを特徴とする請求項2又は3に記載の屈伸動作支援装置。   The bending / stretching operation support device according to claim 2, wherein the center-of-gravity position detection unit includes a plurality of load sensors provided in the seat portion. 前記重心位置検出手段は、前記訓練者の靴底に設けられた複数の床反力センサからなることを特徴とする請求項2又は3に記載の屈伸動作支援装置。   4. The bending and stretching motion support device according to claim 2, wherein the center-of-gravity position detection means includes a plurality of floor reaction force sensors provided on the shoe sole of the trainee. 前記重心位置検出手段は、前記座部を支える台座の底面に設けられた複数の荷重センサからなることを特徴とする請求項2又は3に記載の屈伸動作支援装置。   The bending / extension motion support device according to claim 2, wherein the center-of-gravity position detection unit includes a plurality of load sensors provided on a bottom surface of a pedestal that supports the seat portion. 前記重心位置検出手段は、前記座部に設けられた荷重センサ、前記訓練者の靴底に設けられた床反力センサ、前記座部を支える台座の底面に設けられた荷重センサのうち少なくとも2つのセンサの組み合わせてなることを特徴とする請求項2又は3に記載の屈伸動作支援装置。   The center-of-gravity position detecting means includes at least two of a load sensor provided on the seat, a floor reaction force sensor provided on the shoe sole of the trainee, and a load sensor provided on the bottom of the pedestal that supports the seat. The bending / stretching operation support device according to claim 2 or 3, wherein the bending / extension motion support device is a combination of two sensors. 前記屈伸手段は、
前記座部の下方に配置され、水平方向の駆動力を発生する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動力を伝達して前記座部を水平方向に移動させる伝達手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の屈伸動作支援装置。
The bending and stretching means is
A driving means disposed below the seat and generating a horizontal driving force;
Transmitting means for transmitting the driving force of the driving means to move the seat portion in the horizontal direction;
The bending / stretching motion support device according to claim 1, comprising:
JP2013057198A 2013-03-19 2013-03-19 Bending and stretching motion support device Active JP6241863B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013057198A JP6241863B2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Bending and stretching motion support device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013057198A JP6241863B2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Bending and stretching motion support device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014180455A true JP2014180455A (en) 2014-09-29
JP6241863B2 JP6241863B2 (en) 2017-12-06

Family

ID=51699745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013057198A Active JP6241863B2 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Bending and stretching motion support device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6241863B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042593A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 パナソニック株式会社 Life support system, method, and automatic elevation type chair
JP2018038785A (en) * 2016-09-02 2018-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Standing action support device, and standing action support method and program
CN114642566A (en) * 2022-02-23 2022-06-21 南京邮电大学 Trunk flexion and extension training device for hemiplegic patient
WO2024018844A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 株式会社ダイセル Falling prevention device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102583289B1 (en) * 2021-06-25 2023-09-26 박동관 Human body flexion and extension assist device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11235359A (en) * 1998-02-23 1999-08-31 Matsushita Electric Works Ltd Motor-driven body-holding furniture
JP2001057919A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Hama Seisakusho:Kk Elevatable chair
JP2004194780A (en) * 2002-12-17 2004-07-15 Yaskawa Electric Corp Standing-up helping apparatus
JP2013056041A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Panasonic Corp Standing assistance system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11235359A (en) * 1998-02-23 1999-08-31 Matsushita Electric Works Ltd Motor-driven body-holding furniture
JP2001057919A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Hama Seisakusho:Kk Elevatable chair
JP2004194780A (en) * 2002-12-17 2004-07-15 Yaskawa Electric Corp Standing-up helping apparatus
JP2013056041A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Panasonic Corp Standing assistance system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042593A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 パナソニック株式会社 Life support system, method, and automatic elevation type chair
JP2018038785A (en) * 2016-09-02 2018-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Standing action support device, and standing action support method and program
CN114642566A (en) * 2022-02-23 2022-06-21 南京邮电大学 Trunk flexion and extension training device for hemiplegic patient
CN114642566B (en) * 2022-02-23 2023-11-21 南京邮电大学 Hemiplegia patient's truck buckling extension trainer
WO2024018844A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 株式会社ダイセル Falling prevention device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6241863B2 (en) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6241863B2 (en) Bending and stretching motion support device
EP3064187A1 (en) Patient transfer and training aid
US20150018177A1 (en) Standing-up trainer
KR20180010838A (en) Training system for leg rehabilitation having saparated treadmil with ambulant staircase function
JP2011125601A (en) Device for prevention of lower half body contracture
KR101921914B1 (en) Apparatus and method for controlling of lower-limb rehabilitation robot
KR101885112B1 (en) System for rehabilitation training
WO2021048847A1 (en) Dynamic proactive system and method to support and change sitting positions and postures
US20230129851A1 (en) Standing-up assist device
CN116115971A (en) Processing system, processing method, and non-transitory storage medium
KR101937352B1 (en) rehabilitation medicine apparatus
KR102162485B1 (en) Controlling method of lower body assisting robot
JP2013103079A (en) Walk training device
JP2005205001A (en) Foot step-out assisting mechanism, movement aid including the mechanism, and movement aid with saddle
JP2005066060A (en) Training machine
JP2019171053A (en) Transfer apparatus and method of using transfer apparatus
CN111530030B (en) Use method of auxiliary training instrument for neurology
CN212548141U (en) Department of neurology rehabilitation auxiliary device
CN114642573A (en) Exoskeleton for rehabilitation
US11179598B2 (en) Apparatus for back improvement and lower-back and knees pain relieving
KR101262159B1 (en) Psoas major sport apparatus
CN210408945U (en) Training device for lower limb rehabilitation
KR20220121939A (en) Pedestrian aids equipped with active standing aids
Fraiszudeen et al. Soft robotic sit-To-stand trainer seat
CN111529312B (en) Department of neurology medical treatment rehabilitation training auxiliary instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150612

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20151015

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160318

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160425

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6241863

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250