JP2017093902A - Walking training device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a natural walking state and prevent a handrail from disturbing walking while reducing a burden on a trainee by reducing the weight of a walking assist device.SOLUTION: A walking training device includes a walking assist device mounted on the leg part of a trainee for assisting a walking motion of the trainee, pulling means for pulling a wire connected to the leg part directly or through the walking assist device upward and forward, pulling control means for controlling the pulling force of the pulling means so as to reduce the weight of the walking assist device, force detection means for detecting the force to a right-left direction applied to the leg part or the walking assist device, a handrail provided on the leg part side where the walking assist device is mounted, which is touched by a trainee's hand, moving means for moving the position of the handrail in the right-left direction of the trainee, and position control means for controlling the moving means so as to move the position of the handrail in the direction of the force detected by the force detection means by a preset amount.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、歩行訓練を行うための歩行訓練装置に関する。   The present invention relates to a walking training apparatus for performing walking training.

訓練者の歩行動作を補助する歩行補助装置を訓練者の脚部に装着して歩行を行う歩行訓練装置が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art A walking training device is known that walks by attaching a walking assist device that assists the trainer's walking motion to the leg of the trainee (see Patent Document 1).

特開2012−095793号公報JP 2012-095793 A

歩行補助装置は、ある程度の重量を有するため、その歩行補助装置を装着した訓練者にはその重量が負担となる。そのような負担を軽減しつつ、自然な歩容状態で歩行訓練を行うことが要望されている。さらに、歩行をサポートする手摺を訓練者の横に設置した場合でも、その手摺が歩行の妨げにならないことが要望されている。   Since the walking assist device has a certain weight, the weight is a burden on the trainee wearing the walking assist device. There is a demand to perform walking training in a natural gait state while reducing such a burden. Furthermore, even when a handrail that supports walking is installed beside the trainee, it is desired that the handrail does not interfere with walking.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、歩行補助装置の重量を低減することで訓練者の負担を軽減しつつ、自然な歩容状態に近づけて手摺が歩行の妨げにならない歩行訓練装置を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and while reducing the weight of the walking assist device, reducing the burden on the trainer, the handrail approaches the natural gait state and hinders walking. The main purpose is to provide a walking training device that does not become a problem.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
訓練者の脚部に装着され、該訓練者の歩行動作を補助する歩行補助装置と、
前記脚部に直接的又は前記歩行補助装置を介して接続されたワイヤーを上方かつ前方に引張する引張手段と、
前記歩行補助装置の重量を低減するように、前記引張手段の引張力を制御する引張制御手段と、
を備える歩行訓練装置であって、
前記脚部又は歩行補助装置にかかる左右方向への力を検出する力検出手段と、
前記歩行補助装置が装着された脚部側に設置され、前記訓練者の手が触れる手摺と、
前記手摺の位置を前記訓練者の左右方向に移動させる移動手段と、
前記力検出手段により検出された力の方向に、前記手摺の位置を、設定量、移動させるように前記移動手段を制御する位置制御手段と、
を備える、ことを特徴とする歩行訓練装置である。
この一態様によれば、引張制御手段は、歩行補助装置の重量を低減するように、引張手段の引張力を制御する。これにより、歩行補助装置の重量を低減することで訓練者の負担を軽減できる。さらに、力検出手段は脚部又は歩行補助装置にかかる左右方向への力を検出し、位置制御手段は、その検出された力の方向に、手摺の位置を、設定量、移動させるように移動手段を制御する。これにより、訓練者は、自然な歩容状態に近づけるための修正動作を行いつつ、手摺に必要以上に接近することなく手摺が歩行の妨げにならない。
すなわち、歩行補助装置の重量を低減することで訓練者の負担を軽減しつつ、自然な歩容状態に近づけて手摺が歩行の妨げにならない。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A walking assistance device that is attached to the leg of the trainee and assists the walking motion of the trainer;
Tension means for pulling the wire connected to the leg portion directly or via the walking assist device upward and forward;
Tension control means for controlling the tensile force of the tension means so as to reduce the weight of the walking assistance device;
A walking training apparatus comprising:
Force detecting means for detecting a force in the left-right direction applied to the leg or the walking assist device;
A handrail that is installed on the side of the leg on which the walking assistance device is mounted and touched by the trainee's hand;
Moving means for moving the position of the handrail in the left-right direction of the trainee;
Position control means for controlling the moving means so as to move the position of the handrail by a set amount in the direction of the force detected by the force detecting means;
It is a walk training device characterized by comprising.
According to this one aspect, the tension control means controls the tension force of the tension means so as to reduce the weight of the walking assistance device. Thereby, a trainer's burden can be reduced by reducing the weight of a walk auxiliary device. Further, the force detection means detects a lateral force applied to the leg portion or the walking assist device, and the position control means moves so as to move the position of the handrail by a set amount in the direction of the detected force. Control means. As a result, the trainee does not interfere with walking without approaching the handrail more than necessary while performing a correction operation to approximate the natural gait state.
That is, while reducing the weight of the walking assist device, the burden on the trainer is reduced, and the handrail does not hinder walking while approaching a natural gait state.

本発明によれば、歩行補助装置の重量を低減することで訓練者の負担を軽減しつつ、自然な歩容状態に近づけて手摺が歩行の妨げにならない歩行訓練装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a gait training device that reduces the weight of the walking assistance device and reduces the burden on the trainee, while the handrail does not hinder walking while approaching a natural gait state.

本発明の一実施形態に係る歩行訓練装置の概略的な構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a walking training apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る歩行補助装置の概略的な構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a walking auxiliary device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic system configuration of a control device concerning one embodiment of the present invention. 歩行補助装置のワイヤーの左右方向の引張力成分を示す図である。It is a figure which shows the tensile force component of the left-right direction of the wire of a walking assistance apparatus. 本発明の一実施形態に係る歩行訓練装置の制御処理フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing flow of the walking training apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る歩行訓練装置の概略的な構成を示す斜視図である。本実施形態に係る歩行訓練装置1は、例えば、脳卒中片麻痺患者などのユーザの歩行訓練を行うための装置である。歩行訓練装置1は、ユーザの脚部に装着された歩行補助装置2と、ユーザの歩行訓練を行う訓練装置3と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a walking training apparatus according to an embodiment of the present invention. The walking training device 1 according to the present embodiment is a device for performing walking training for a user such as a stroke hemiplegic patient. The walking training device 1 includes a walking assist device 2 attached to a user's leg, and a training device 3 that performs user walking training.

歩行補助装置2は、例えば、歩行訓練を行うユーザの患脚に装着され、ユーザの歩行を補助する(図2)。歩行補助装置2は、上腿フレーム21と、上腿フレーム21に膝関節部22を介して連結された下腿フレーム23と、下腿フレーム23に足首関節部24を介して連結された足平フレーム25と、膝関節部22を回転駆動するモータユニット26と、足首関節部24の可動範囲を調整する調整機構27と、を有している。なお、上記歩行補助装置2の構成は一例であり、これに限られない。例えば、歩行補助装置2は、足首関節部24を回転駆動するモータユニットを備えていてもよい。   The walking assistance device 2 is attached to, for example, an affected leg of a user who performs walking training and assists the user's walking (FIG. 2). The walking assist device 2 includes an upper leg frame 21, a lower leg frame 23 connected to the upper leg frame 21 via a knee joint part 22, and a foot frame 25 connected to the lower leg frame 23 via an ankle joint part 24. And a motor unit 26 that rotationally drives the knee joint 22 and an adjustment mechanism 27 that adjusts the movable range of the ankle joint 24. In addition, the structure of the said walking assistance apparatus 2 is an example, and is not restricted to this. For example, the walking assist device 2 may include a motor unit that rotationally drives the ankle joint portion 24.

上腿フレーム21は、ユーザの脚部の上腿部に取り付けられ、下腿フレーム23はユーザの脚部の下腿部に取り付けられる。上腿フレーム21には、例えば、上腿部を固定するための上腿装具212が設けられている。   The upper leg frame 21 is attached to the upper leg of the user's leg, and the lower leg frame 23 is attached to the lower leg of the user's leg. The upper thigh frame 21 is provided with an upper thigh brace 212 for fixing the upper thigh, for example.

上腿フレーム21には、後述の第1引張部35のワイヤー34を接続するための、左右方向に延在する横長の第1フレーム211が設けられている。下腿フレーム23には、後述の第2引張部37のワイヤー36を接続するための、左右方向に延在する横長の第2フレーム231が設けられている。   The upper thigh frame 21 is provided with a horizontally long first frame 211 extending in the left-right direction for connecting a wire 34 of a first tension portion 35 described later. The crus frame 23 is provided with a horizontally long second frame 231 extending in the left-right direction for connecting a wire 36 of a second tension portion 37 described later.

モータユニット26は、ユーザの歩行動作に応じて膝関節部22を回転駆動することでユーザの歩行を補助する。なお、上記歩行補助装置2の構成は一例であり、これに限られない。ユーザの脚部に装着され、その歩行を補助できる任意の歩行補助装置が適用可能である。   The motor unit 26 assists the user's walking by rotationally driving the knee joint portion 22 according to the user's walking motion. In addition, the structure of the said walking assistance apparatus 2 is an example, and is not restricted to this. Any walking assisting device that can be attached to the user's leg and can assist the walking is applicable.

訓練装置3は、トレッドミル31と、フレーム本体32と、制御装置33と、を有している。トレッドミル31は、リング状のベルト311を回転させる。トレッドミル31には、歩行補助装置2が装着された脚部側に手摺312が設けられている。   The training device 3 includes a treadmill 31, a frame main body 32, and a control device 33. The treadmill 31 rotates the ring-shaped belt 311. The treadmill 31 is provided with a handrail 312 on the leg side to which the walking assist device 2 is attached.

手摺312は、例えば、ベルト311に沿って延在し、訓練者の手が触れるグリップ部313と、グリップ部313の両端を支持する一対の支持部314と、で構成されている。トレッドミル31には、手摺312の位置を左右方向に移動させる移動機構(移動手段の一具体例)315が設けられている。移動機構315は、例えば、各支持部314を左右方向に移動させるスライド機構と、スライド機構を駆動するモータと、を有している。
ユーザは、ベルト311上に乗り該ベルト311の移動に応じて歩行を行い、必要に応じて、側方の手摺312を把持するなどして、その歩行訓練を行う。
The handrail 312 includes, for example, a grip portion 313 that extends along the belt 311 and touches the trainee's hand, and a pair of support portions 314 that support both ends of the grip portion 313. The treadmill 31 is provided with a moving mechanism (one specific example of moving means) 315 that moves the position of the handrail 312 in the left-right direction. The moving mechanism 315 includes, for example, a slide mechanism that moves each support portion 314 in the left-right direction and a motor that drives the slide mechanism.
The user rides on the belt 311 and walks according to the movement of the belt 311, and performs walking training by holding the side handrail 312 as necessary.

フレーム本体32は、トレッドミル31上に立設された2対の柱フレーム321と、各柱フレーム321に接続され前後方向に延在する一対の前後フレーム322と、各前後フレーム322に接続され左右方向に延在する3つの左右フレーム323と、を有している。なお、上記フレーム本体32の構成は、これに限られない。後述の第1、第2及び第3引張部35、37、38が移動可能に適切に支持できれば、フレーム本体32は任意のフレーム構成であってもよい。   The frame body 32 includes two pairs of pillar frames 321 erected on the treadmill 31, a pair of front and rear frames 322 connected to each pillar frame 321 and extending in the front-rear direction, and left and right connected to each front and rear frame 322. And three left and right frames 323 extending in the direction. The configuration of the frame body 32 is not limited to this. As long as first, second, and third pulling portions 35, 37, and 38, which will be described later, can be appropriately supported so as to be movable, the frame body 32 may have an arbitrary frame configuration.

前方の左右フレーム323には、ワイヤー34を上方かつ前方に引張する第1引張部35が設けられている。第1引張部35は、引張手段の一具体例である。後方の左右フレーム323には、ワイヤー36を上方かつ後方に引張する第2引張部37が設けられている。   The front left and right frames 323 are provided with a first tension portion 35 that pulls the wire 34 upward and forward. The 1st tension | pulling part 35 is an example of a tension | pulling means. The rear left and right frames 323 are provided with a second pulling portion 37 that pulls the wire 36 upward and rearward.

第1及び第2引張部35、37は、例えば、ワイヤー34、36を巻取り及び巻き戻す機構、該機構を駆動するモータ、などから構成されている。第1及び第2引張部35、37が引張するワイヤー34、36の一端は、歩行補助装置2に接続されている。第1引張部35は、ワイヤー34を介して歩行補助装置2を上方かつ前方に引張する。第2引張部37は、ワイヤー36を介して歩行補助装置2を上方かつ後方に引張する。   The 1st and 2nd tension | pulling parts 35 and 37 are comprised, for example from the mechanism which winds and rewinds the wires 34 and 36, the motor which drives this mechanism, etc. One ends of the wires 34 and 36 pulled by the first and second pulling portions 35 and 37 are connected to the walking assist device 2. The first pulling unit 35 pulls the walking assist device 2 upward and forward via the wire 34. The second pulling portion 37 pulls the walking assist device 2 upward and backward via the wire 36.

第1及び第2引張部35、37は、モータの駆動トルクを制御することで、ワイヤー34、36の引張力を制御しているが、これに限らない。例えば、各ワイヤー34、36にバネ部材が接続されており、バネ部材の弾性力を調整することで、ワイヤー34、36の引張力を調整してもよい。   Although the 1st and 2nd tension | tensile_strength parts 35 and 37 control the tensile force of the wires 34 and 36 by controlling the drive torque of a motor, it is not restricted to this. For example, a spring member may be connected to each of the wires 34 and 36, and the tensile force of the wires 34 and 36 may be adjusted by adjusting the elastic force of the spring member.

第1及び第2引張部35、37による引張力の鉛直上方の成分が歩行補助装置2の荷重を免荷する。そして、第1及び第2引張部35、37による引張力の水平成分により、脚部の振出しを補助する。これにより、歩行訓練時におけるユーザの歩行負荷を軽減できる。   The component vertically above the tensile force by the first and second tension portions 35 and 37 releases the load of the walking assist device 2. Then, the swinging out of the leg portion is assisted by the horizontal component of the tensile force by the first and second tension portions 35 and 37. Thereby, the user's walking load at the time of walking training can be reduced.

第3引張部38は、中間の左右フレーム323に設けられ、ワイヤー39を上方に引張する。ワイヤー39の一端は、例えば、ユーザの腰部付近に装着されたベルトに接続されている。第3引張部38は、例えば、ワイヤー39を巻取り及び巻き戻す機構、該機構を駆動するモータ、などから構成されている。第3引張部38は、ワイヤー39を介してユーザの腰部を上方に引張する。これにより、ユーザの自重による負荷を軽減できる。   The third pulling portion 38 is provided on the intermediate left and right frame 323 and pulls the wire 39 upward. One end of the wire 39 is connected to, for example, a belt attached near the user's waist. The 3rd tension part 38 comprises a mechanism which winds and rewinds wire 39, a motor which drives this mechanism, etc., for example. The third pulling portion 38 pulls the user's waist portion upward via the wire 39. Thereby, the load by a user's own weight can be reduced.

制御装置33は、引張制御手段の一具体例であり、第1、第2及び第3引張部35、37、38の引張力と、トレッドミル31の駆動と、歩行補助装置2と、移動機構315と、を夫々制御する。制御装置33は、例えば、演算処理、制御処理等と行うCPU(Central Processing Unit)、CPUによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたROM(Read Only Memory)、各種のデータなどを記憶するRAM(Random Access Memory)、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部(I/F)、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。CPU、ROM、RAM及びインターフェイス部は、データバスなどを介して相互に接続されている。   The control device 33 is a specific example of the tension control means, and includes the tensile force of the first, second, and third tension portions 35, 37, and 38, the driving of the treadmill 31, the walking assist device 2, and the moving mechanism. 315 and 315, respectively. The control device 33 stores, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, control processing, and the like, a ROM (Read Only Memory) that stores a calculation program executed by the CPU, a control program, and various data. A hardware configuration is mainly composed of a microcomputer including a RAM (Random Access Memory) and an interface unit (I / F) for inputting / outputting signals to / from the outside. The CPU, ROM, RAM, and interface unit are connected to each other via a data bus or the like.

フレーム本体32には、訓練指示、訓練メニュー、訓練情報(歩行速度、生体情報等)などの情報を表示する表示部331が設けられている。表示部331は、例えば、タッチパネルとして構成されており、ユーザは表示部331を介して各種の情報を入力できる。   The frame body 32 is provided with a display unit 331 that displays information such as training instructions, training menus, training information (walking speed, biological information, etc.). The display unit 331 is configured as a touch panel, for example, and the user can input various types of information via the display unit 331.

制御装置33は、例えば、第1及び第2引張部35、37による引張力の鉛直上方の成分の合力が歩行補助装置2の重量と等しくなるように、第1及び第2引張部35、37の引張力を制御する。これにより、ユーザは脚部に装着された歩行補助装置2の重さを感じることなく、より自然な歩行訓練を行うことができる。   For example, the control device 33 includes the first and second tension portions 35 and 37 so that the resultant force of the component vertically above the tensile force by the first and second tension portions 35 and 37 is equal to the weight of the walking assist device 2. To control the pulling force. Thereby, the user can perform more natural walking training without feeling the weight of the walking assist device 2 attached to the leg.

さらに、制御装置33は、第1及び第2引張部35、37の引張力を制御し、該引張力の鉛直上方の成分を変更することで、脚部免荷量を調整してもよい。これにより、例えば、患者の回復度合いに応じて脚部免荷量を調整し、歩行訓練の難易度を適切に設定できる。
ところで、歩行補助装置は、ある程度の重量を有するため、その歩行補助装置を装着した訓練者にはその重量が負担となるため、そのような負担を軽減することが要望されている。
Further, the control device 33 may adjust the leg unloading amount by controlling the tensile force of the first and second tensile portions 35 and 37 and changing the component vertically above the tensile force. Thereby, for example, the amount of leg exemption can be adjusted according to the degree of recovery of the patient, and the difficulty of walking training can be set appropriately.
By the way, since the walk assistance apparatus has a certain amount of weight, the trainer wearing the walk assistance apparatus is burdened with the weight. Therefore, it is desired to reduce such a burden.

これに対し、本実施形態においては、制御装置33は、上述のように、歩行補助装置2の重量を低減するように、第1引張部35の引張力を制御する。これにより、歩行補助装置2の重量を低減することで訓練者の負担を軽減できる。   On the other hand, in this embodiment, the control apparatus 33 controls the tension | tensile_strength of the 1st tension | pulling part 35 so that the weight of the walking assistance apparatus 2 may be reduced as mentioned above. Thereby, the trainer's burden can be reduced by reducing the weight of the walking assist device 2.

さらに、上記負担を軽減しつつ自然な歩容状態で歩行訓練を行うこと、そして、歩行をサポートする手摺を訓練者の横に設置した場合でも、その手摺が歩行の妨げにならないことが要望されている。
例えば、リハビリ訓練初期などにおいて、訓練者は、歩行補助装置が装着された訓練脚部(患脚部)側に体重をかけるのが難しく、健脚部側に体重をかける傾向にある。この場合、従来、訓練者の体は健脚部側に向くため、ベルトの進行方向に向かって真直ぐ引張するワイヤーによって、訓練脚部が外向きに引張され、外転状態となる。このため、訓練者は、この外転状態を修正し、自然な歩容状態に近付けるために、訓練脚部を外向きに移動させることとなる。その結果、訓練者は、手摺に必要以上に接近することとなり、その手摺が歩行の妨げになる。
Furthermore, it is desired that walking training be performed in a natural gait state while reducing the burden, and that even if a handrail that supports walking is installed next to the trainee, the handrail does not interfere with walking. ing.
For example, in the early stage of rehabilitation training, it is difficult for a trainer to put weight on the side of the training leg (affected leg) to which the walking assist device is attached, and tends to put weight on the side of the healthy leg. In this case, conventionally, since the trainee's body is directed toward the healthy leg, the training leg is pulled outward by the wire that pulls straight toward the traveling direction of the belt, and the abduction state is obtained. For this reason, the trainee moves the training leg outward in order to correct this abduction state and bring it closer to a natural gait state. As a result, the trainee approaches the handrail more than necessary, and the handrail hinders walking.

これに対し、本実施形態に係る歩行訓練装置1において、制御装置33は、脚部又は歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出し、その検出された力の方向に、手摺312の位置を、設定量、移動させるように移動機構315を制御する。   On the other hand, in the walking training device 1 according to the present embodiment, the control device 33 detects the force in the left-right direction applied to the leg portion or the walking assist device 2, and the handrail 312 is moved in the direction of the detected force. The moving mechanism 315 is controlled to move the position by a set amount.

これにより、訓練者が自然な歩容状態に近づけるための修正動作を行った場合でも脚部又は歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出し、その方向に、手摺312の位置を、設定量、移動させるので、訓練者と手摺312とは一定距離が維持される。このため、訓練者は、手摺312に必要以上に接近することなく、手摺312が歩行の妨げにならない。すなわち、自然な歩容状態に近づけて手摺312が歩行の妨げにならない。   Thereby, even when the trainee performs a correction operation to approximate a natural gait state, the lateral force applied to the leg or the walking assist device 2 is detected, and the position of the handrail 312 is detected in that direction. Since the set amount is moved, a constant distance is maintained between the trainee and the handrail 312. For this reason, the trainee does not disturb the handrail 312 without approaching the handrail 312 more than necessary. That is, the handrail 312 does not hinder walking while approaching a natural gait state.

図3は、本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。制御装置33は、歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出する力検出部332と、手摺312の移動量を設定する移動設定部333と、移動機構315を制御する制御部334と、を有している。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the control device according to the present embodiment. The control device 33 includes a force detection unit 332 that detects a lateral force applied to the walking assist device 2, a movement setting unit 333 that sets a movement amount of the handrail 312, a control unit 334 that controls the movement mechanism 315, have.

力検出部332は、力検出手段の一具体例である。例えば、力検出部332は、歩行補助装置2に設けられた力センサ28のセンサ値に基づいて、歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出する。力センサ28は、歩行補助装置2に接続されたワイヤー34、36に掛かる引張力を検出し、力検出部332に出力する。力検出部332は、力センサ28からの歩行補助装置2のワイヤー34、36の引張力f1、f2に基づいて左右方向の引張力成分f3を算出する(図4)。力検出部332は、算出した引張力成分f3を左右方向への力とし、算出した引張力成分f3の反対方向をその力の方向とする。   The force detection unit 332 is a specific example of force detection means. For example, the force detection unit 332 detects the lateral force applied to the walking assist device 2 based on the sensor value of the force sensor 28 provided in the walking assist device 2. The force sensor 28 detects a tensile force applied to the wires 34 and 36 connected to the walking assist device 2 and outputs the detected tensile force to the force detection unit 332. The force detection unit 332 calculates a tensile force component f3 in the left-right direction based on the tensile forces f1, f2 of the wires 34, 36 of the walking assist device 2 from the force sensor 28 (FIG. 4). The force detection unit 332 sets the calculated tensile force component f3 as a force in the left-right direction, and sets the direction opposite to the calculated tensile force component f3 as the direction of the force.

移動設定部333は、力検出部332により算出された左右方向の力と、その力の方向と、に基づいて、手摺312の移動量(設定量の一例)および移動方向を設定する。例えば、左右方向の力と手摺312の移動量の関係は、予め実験的に求めることができ、ROMやRAMなどに設定されている。移動設定部333は、上記予め設定した左右方向の力と手摺312の移動量の関係と、算出された左右方向の力と、に基づいて、手摺312の移動量を設定する。移動設定部333は、力検出部332により算出された左右方向の力の方向を、手摺312の移動方向に設定する。なお、表示部331に移動設定部333により設定された手摺312の移動量及び移動方向を表示させるようにしてもよい。   The movement setting unit 333 sets a movement amount (an example of a setting amount) and a movement direction of the handrail 312 based on the horizontal force calculated by the force detection unit 332 and the direction of the force. For example, the relationship between the lateral force and the amount of movement of the handrail 312 can be obtained experimentally in advance, and is set in a ROM, a RAM, or the like. The movement setting unit 333 sets the movement amount of the handrail 312 based on the preset relationship between the leftward and rightward force and the movement amount of the handrail 312 and the calculated leftward and rightward force. The movement setting unit 333 sets the horizontal force direction calculated by the force detection unit 332 as the movement direction of the handrail 312. Note that the movement amount and movement direction of the handrail 312 set by the movement setting unit 333 may be displayed on the display unit 331.

制御部334は、位置制御手段の一具体例である。制御部334は、力検出部332により検出された力の方向に、手摺312の位置を、設定量、移動させるように移動機構315を制御する。例えば、制御部334は、移動設定部333により設定された移動量だけ、移動方向に手摺312を移動させるように移動機構315を制御する。   The control unit 334 is a specific example of the position control unit. The control unit 334 controls the movement mechanism 315 so as to move the position of the handrail 312 by a set amount in the direction of the force detected by the force detection unit 332. For example, the control unit 334 controls the moving mechanism 315 so as to move the handrail 312 in the movement direction by the movement amount set by the movement setting unit 333.

図5は、上述した本実施形態に係る歩行訓練装置の制御処理フローを示すフローチャートである。
訓練者が歩行訓練を開始すると(ステップS101)、力センサ28が歩行補助装置2のワイヤー34、36の引張力を検出し(ステップS102)、力検出部332に出力する。
FIG. 5 is a flowchart showing a control processing flow of the walking training apparatus according to the present embodiment described above.
When the trainee starts walking training (step S101), the force sensor 28 detects the tensile force of the wires 34 and 36 of the walking assist device 2 (step S102), and outputs it to the force detector 332.

力検出部332は、歩行補助装置2に設けられた力センサ28の張力値に基づいて、歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出する(ステップS103)。
移動設定部333は、力検出部332により算出された左右方向の力と、その力の方向と、に基づいて、手摺312の移動量および移動方向を設定する(ステップS104)。
The force detection unit 332 detects the lateral force applied to the walking assist device 2 based on the tension value of the force sensor 28 provided in the walking assist device 2 (step S103).
The movement setting unit 333 sets the movement amount and movement direction of the handrail 312 based on the left-right force calculated by the force detection unit 332 and the direction of the force (step S104).

制御部334は、移動設定部333により設定された移動量だけ、移動方向に手摺312を移動させるように移動機構315を制御する(ステップS105)。   The control unit 334 controls the movement mechanism 315 to move the handrail 312 in the movement direction by the movement amount set by the movement setting unit 333 (step S105).

以上、本実施形態において、制御装置33は、歩行補助装置2の重量を低減するように、第1引張部35の引張力を制御する。これにより、歩行補助装置2の重量を低減することで訓練者の負担を軽減できる。
さらに、本実施形態において、制御装置33は、脚部又は歩行補助装置2にかかる左右方向への力を検出し、その検出された力の方向に、手摺312の位置を、設定量、移動させるように移動機構315を制御する。
これにより、訓練者は、自然な歩容状態に近づけるための修正動作を行いつつ、手摺312に必要以上に接近することなく手摺312が歩行の妨げにならない。すなわち、歩行補助装置2の重量を低減することで訓練者の負担を軽減しつつ、自然な歩容状態に近づけて手摺312が歩行の妨げにならない。
As mentioned above, in this embodiment, the control apparatus 33 controls the tension | tensile_strength of the 1st tension | tensile_strength part 35 so that the weight of the walking assistance apparatus 2 may be reduced. Thereby, the trainer's burden can be reduced by reducing the weight of the walking assist device 2.
Further, in the present embodiment, the control device 33 detects the force in the left-right direction applied to the leg portion or the walking assist device 2, and moves the position of the handrail 312 by a set amount in the direction of the detected force. The moving mechanism 315 is controlled as described above.
Thereby, the trainee does not disturb the handrail 312 without approaching the handrail 312 more than necessary while performing a correction operation to approximate the natural gait state. That is, by reducing the weight of the walking assistance device 2, the handrail 312 does not hinder walking while reducing the burden on the trainee and approaching a natural gait state.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施形態において、フレーム本体32に第2引張部37を設けない構成であってもよい。この場合、制御装置33は、例えば、第1引張部35による引張力の鉛直上方の成分の合力が歩行補助装置2の重量と等しくなるように、第1引張部35の引張力を制御する。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the said embodiment, the structure which does not provide the 2nd tension | tensile_strength part 37 in the frame main body 32 may be sufficient. In this case, for example, the control device 33 controls the tensile force of the first tensile unit 35 such that the resultant force of the component vertically above the tensile force by the first tensile unit 35 is equal to the weight of the walking assist device 2.

1 歩行訓練装置、2 歩行補助装置、3 訓練装置、21 上腿フレーム、22 膝関節部、23 下腿フレーム、24 足首関節部、25 足平フレーム、26 モータユニット、27 調整機構、28 力センサ、31 トレッドミル、32 フレーム本体、33 制御装置、34 ワイヤー、35 第1引張部、36 ワイヤー、37 第2引張部、38 第3引張部、39 ワイヤー、312 手摺、313 グリップ部、314 支持部、315 移動機構、332 力検出部、333 移動設定部、334 制御部   1 walking training device, 2 walking assist device, 3 training device, 21 upper leg frame, 22 knee joint part, 23 lower leg frame, 24 ankle joint part, 25 foot frame, 26 motor unit, 27 adjustment mechanism, 28 force sensor, 31 treadmill, 32 frame body, 33 control device, 34 wire, 35 first tension part, 36 wire, 37 second tension part, 38 third tension part, 39 wire, 312 handrail, 313 grip part, 314 support part, 315 Movement mechanism, 332 force detection unit, 333 movement setting unit, 334 control unit

Claims (1)

訓練者の脚部に装着され、該訓練者の歩行動作を補助する歩行補助装置と、
前記脚部に直接的又は前記歩行補助装置を介して接続されたワイヤーを上方かつ前方に引張する引張手段と、
前記歩行補助装置の重量を低減するように、前記引張手段の引張力を制御する引張制御手段と、
を備える歩行訓練装置であって、
前記脚部又は歩行補助装置にかかる左右方向への力を検出する力検出手段と、
前記歩行補助装置が装着された脚部側に設置され、前記訓練者の手が触れる手摺と、
前記手摺の位置を前記訓練者の左右方向に移動させる移動手段と、
前記力検出手段により検出された力の方向に、前記手摺の位置を、設定量、移動させるように前記移動手段を制御する位置制御手段と、
を備える、ことを特徴とする歩行訓練装置。
A walking assistance device that is attached to the leg of the trainee and assists the walking motion of the trainer;
Tension means for pulling the wire connected to the leg portion directly or via the walking assist device upward and forward;
Tension control means for controlling the tensile force of the tension means so as to reduce the weight of the walking assistance device;
A walking training apparatus comprising:
Force detecting means for detecting a force in the left-right direction applied to the leg or the walking assist device;
A handrail that is installed on the side of the leg on which the walking assistance device is mounted and touched by the trainee's hand;
Moving means for moving the position of the handrail in the left-right direction of the trainee;
Position control means for controlling the moving means so as to move the position of the handrail by a set amount in the direction of the force detected by the force detecting means;
A walking training apparatus characterized by comprising:
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