JP2017108975A - Gait training apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩行訓練装置に関する。 The present invention relates to a walking training apparatus.
従来、このような分野の技術として、特開2012−095793号公報がある。この公報に記載された歩行訓練装置に用いられる足装具は、訓練者の大腿部に沿って装着される大腿リンクと、大腿リンクに対して揺動可能に連結され下腿部に沿って装着される下腿リンクと、足に装着される足リンクと、大腿リンクと下腿リンクが連結された箇所の近傍に配置されたモータと、を有する。この足装具では、モータが発生させた動力によって、歩行動作に合うように下腿リンクを揺動させることにより、訓練者の歩行の補助を行う。 Conventionally, as a technology in such a field, there is JP 2012-095793 A. The foot orthosis used in the walking training apparatus described in this publication is a thigh link that is mounted along the thigh of the trainee, and is swingably connected to the thigh link and is mounted along the lower thigh. A leg link to be attached to the foot, and a motor disposed in the vicinity of a portion where the thigh link and the leg link are connected. In this foot orthosis, the trainer's walking is assisted by swinging the lower leg link so as to match the walking motion by the power generated by the motor.
しかしながら、前述した従来の歩行訓練装置に用いられる足装具は、重量があるため、訓練者にとって負担となる。そのため、足装具を装着した患足を持ち上げることができず、患足と床面との間にクリアランスが十分にとれずに躓きが発生し、歩行練習を継続して行うことができない場合がある。そのため、ワイヤー等によって鉛直方向に脚装具を吊って足装具の重量の免荷することが考えられるが、訓練者の上部にモータやワイヤー巻き取り機構等を設置することによって構造全体が大きくなり、設置場所の制約が大きくなることがある。また、訓練者の前方上部及び後方上部からワイヤーによって脚装具を吊るして免荷を行う場合、前方上部からのワイヤーが訓練者の視界に入り、訓練の邪魔になる。さらに、高い位置に構造物があることによって、メンテナンス時に構造物が落下する虞がある。したがって、歩行訓練装置において脚装具を免荷する機構の高さを低くし、小型化したいという要望がある。
本発明は、小型化された歩行訓練装置を提供するものである。
However, since the foot orthosis used in the conventional walking training apparatus described above is heavy, it is a burden on the trainee. For this reason, the affected foot with the foot brace cannot be lifted, the clearance between the affected foot and the floor surface may not be sufficient, and a whip may occur, and walking exercise may not continue. . Therefore, it is conceivable to suspend the leg orthosis in the vertical direction with a wire etc. and to exempt the weight of the foot orthosis, but the entire structure becomes larger by installing a motor, a wire winding mechanism, etc. on the upper part of the trainee, The installation place may become more restrictive. Moreover, when a leg brace is suspended from the front upper part and the rear upper part of a trainer and a load is performed by the wire, the wire from the front upper part enters the trainee's field of view and interferes with training. Furthermore, there exists a possibility that a structure may fall at the time of a maintenance by having a structure in a high position. Therefore, there is a desire to reduce the height of the mechanism for releasing the leg brace in the walking training apparatus and to reduce the size.
The present invention provides a miniaturized walking training apparatus.
本発明にかかる歩行訓練装置は、訓練者の脚部に装着される脚装具と、前記脚装具に連結され、前記脚装具を上方かつ前方、及び上方かつ後方から吊るす複数のワイヤーと、訓練者の脚部から上方向かつ前方、及び上方向かつ後方に延びるワイヤーの延在方向をそれぞれ変換する変換手段と、訓練者の立脚期間では前記延在方向が変換されたワイヤーを巻き取る一方で、遊脚期間ではワイヤーを引き出すワイヤー巻き取り手段と、前記ワイヤー巻き取り手段により、前記脚装具の重量を免荷させる引張力を発生させる状態を制御する引張制御手段と、を備え、前記ワイヤー巻き取り手段は、前記変換手段より下方に配置されている。
これにより、ワイヤー巻き取り手段を低位置に配置した状態で、ワイヤーによって上方向に引張力を発生させて、脚装具の重量を免荷することができる。
A walking training apparatus according to the present invention includes a leg brace that is attached to a leg of a trainee, a plurality of wires that are connected to the leg brace and suspend the leg brace from above, from the front, and from above and from the rear, and a trainer While converting the extension direction of the wire extending upward and forward, and the upward and backward direction from the leg of each of the legs, and winding the wire with the extension direction converted during the stance of the trainee, A wire winding means for pulling out the wire during the free leg period; and a tension control means for controlling a state in which a tensile force for releasing the weight of the leg orthosis is generated by the wire winding means. The means is disposed below the conversion means.
Thereby, in the state which has arrange | positioned the wire winding-up means in the low position, a tensile force can be generated with a wire upward and the weight of a leg brace can be relieved.
これにより、小型化された歩行訓練装置を提供することができる。 Thereby, the walk training apparatus reduced in size can be provided.
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及び図2に示すように、歩行訓練装置1は、訓練者の脚部に装着する脚装具2と、訓練者が搭乗するトレッドミル3と、を備える。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG.1 and FIG.2, the walking training apparatus 1 is provided with the leg brace | wear 2 with which a trainee's leg part is mounted | worn, and the treadmill 3 on which a trainee gets on.
脚装具2は、訓練者の患脚に装着し、歩行運動を補助するアシスト装置である。図1では、訓練者の右脚部に脚装具2を装着している例を示している。例えば脚装具2は、訓練者の大腿部に沿って装着される大腿リンク11と、大腿リンク11に対して揺動可能に連結され下腿部に沿って装着される下腿リンク12と、足に装着される足リンク13と、大腿リンクと下腿リンクが連結された連結部14と、連結部14に配置され歩行動作に合うように下腿リンクを揺動させるモータ15と、を有する。
The
トレッドミル3は、接地して設けられている本体部20と、本体部20の上面に設けられ、訓練者が搭乗するベルト部21と、脚装具2に対して前方側上方への引張力を発生させる第1のワイヤー22と、脚装具2に対して後方側上方への引張力を発生させる第2のワイヤー23と、ベルト部21より前方に設けられた前方格納部と24と、ベルト部21より後方に設けられた後方格納部25と、を備える。
The treadmill 3 is provided on the upper surface of the
例えば前方格納部24は、上部の高さが装着者の腰位置程度のカバーである。前方格納部24内には、第1のワイヤー22を巻き取る第1のワイヤー巻き取りモータ(第1のワイヤー巻き取り手段)26と、脚装具2と第1のワイヤー巻き取りモータ26の間において、第1のワイヤー22が延在する方向を変換する第1の変換手段27と、を備える。
For example, the
例えば後方格納部25は、上部の高さが装着者の腰位置程度のカバーである。後方格納部25内には、第2のワイヤー23を巻き取る第2のワイヤー巻き取りモータ(第2のワイヤー巻き取り手段)28と、脚装具2と第2のワイヤー巻き取りモータ28の間において、第2のワイヤー23が延在する方向を変換する第2の変換手段29と、を備える。
For example, the
本体部20は、ベルト部21を動作させるためのベルト部動作用モータ(図示せず)と、ベルト部動作用モータの動作を制御するベルト制御部(図示せず)と、第1のワイヤー巻き取りモータ26及び第2のワイヤー巻き取りモータ28の動作を制御する引張制御手段30と、を備える。
The
ベルト部21において、訓練者が上面に搭乗する。ベルト部21は、本体部20内に設けられたベルト部動作用モータから与えられた動力により、前方から後方に向かってコンベア状に駆動する。例えばベルト部21は、訓練者等によってボタン操作されるコントローラ(図示せず)による入力に基づき、本体部20内に設けられたベルト制御部により動作速度が制御される。
In the
第1のワイヤー22は、一端部が脚装具2の連結部14に連結され、他端部が第1のワイヤー巻き取りモータ26に連結されている。また、第1のワイヤー22は、両端部の中間において、第1の変換手段27によりガイドされている。
The
第2のワイヤー23は、一端部が脚装具2の連結部14に連結され、他端部が第2のワイヤー巻き取りモータ28に連結されている。また、第2のワイヤー23は、両端部の中間において、第2の変換手段29によりガイドされている。これにより、第1のワイヤー22と第2のワイヤー23は、側面視した場合に、脚装具2をV字型に吊るした状態である。
The
第1のワイヤー巻き取りモータ26は、前方格納部24内において、床面に近い位置に配置されている。第1のワイヤー巻き取りモータ26は、引張制御手段30から出力された制御信号に基づき、駆動状態を変更する。訓練者の立脚期間において、第1のワイヤー巻き取りモータ26は、左右方向を軸方向とした回転駆動を行うことで、第1のワイヤー22を巻き取る。なお、第1のワイヤー巻き取りモータ26は、訓練者の遊脚期間では巻き取りを行わず、第1のワイヤー22を引き出した状態にする。
The first
第1の変換手段27は、左右方向を軸とする滑車である。第1の変換手段27は、前方格納部24内において、第1のワイヤー巻き取りモータ26の上方に設けられている。より具体的には、第1の変換手段27の上部の高さが、訓練者の腰程度の高さとなるように配置されている。第1の変換手段27は、脚装具2の連結部14から第1の変換手段27に延びる第1のワイヤー22の方向を、第1の変換手段27から下方に向かうように変換する。これにより、第1の変換手段27と第1のワイヤー巻き取りモータ26の間で、上下方向に第1のワイヤー22に延在する状態となる。
The 1st conversion means 27 is a pulley centering on the left-right direction. The first conversion means 27 is provided above the first
第2のワイヤー巻き取りモータ28は、後方格納部25内において、床面に近い位置に配置されている。第2のワイヤー巻き取りモータ28は、引張制御手段30から出力された制御信号に基づき、駆動状態を変更する。訓練者の立脚期間において、第2のワイヤー巻き取りモータ28は、左右方向を軸とした回転駆動を行うことで第2のワイヤー23を巻き取る。なお、第2のワイヤー巻き取りモータ28は、遊脚期間では巻き取りを行わず、第2のワイヤー23を引き出した状態にする。
The second
第2の変換手段29は、左右方向を軸とする滑車である。第2の変換手段29は、後方格納部25内において、第2のワイヤー巻き取りモータ28の上方に設けられている。より具体的には、第2の変換手段29の上部の高さが、訓練者の腰程度の高さとなるように配置されている。第2の変換手段29は、脚装具2の連結部14から第2の変換手段29に延びる第2のワイヤー23の方向を、第2の変換手段29から下方に向かうように変換する。これにより、第2の変換手段29と第2のワイヤー巻き取りモータ28の間で、上下方向に第2のワイヤー23に延在する状態となる。
The 2nd conversion means 29 is a pulley centering on the left-right direction. The second conversion means 29 is provided above the second
引張制御手段30は、訓練者の歩行状態や脚装具2の状態に合わせて、第1のワイヤー巻き取りモータ26及び第2のワイヤー巻取りモータ28の動作を制御する制御信号を出力する。すなわち引張制御手段30は、第1のワイヤー巻き取りモータ26による第1のワイヤー22の巻き取りと、第2のワイヤー巻取りモータ28による第2のワイヤー23の巻き取りの状態を制御し、引張力による脚装具2の重量の免荷の度合いや、前後方向にかかる引張力を調整する。
The tension control means 30 outputs a control signal for controlling the operations of the first
次に、図3を参照して、歩行訓練装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the walking training apparatus 1 will be described with reference to FIG.
訓練者の患脚に脚装具2を装着する(S11)。例えば図1に示すように、訓練者の左足に脚装具2を装着する。
The
訓練者は、歩行のリハーサルを開始する(S12)。訓練者は、トレッドミル3のベルト部21上に搭乗する。
The trainer starts rehearsal of walking (S12). The trainee gets on the
第1のワイヤー巻き取りモータ26及び第2のワイヤー巻き取りモータ28は、駆動を開始する(S13)。これにより、第1のワイヤー22と第2のワイヤー23には、それぞれ引張力が発生する。
The first
ここで、第1のワイヤー巻き取りモータ26により下方に引張力が与えられた第1のワイヤー22は、第1の変換手段27により引っ張り方向が変換されるため、脚装具2を前方かつ上方に引っ張る。同様に、第2のワイヤー巻き取りモータ28により下方に引張力が与えられた第2のワイヤー23は、第2の変換手段29により引っ張り方向が変換されるため、脚装具2を後方かつ上方に引っ張る。したがって、これらの引張力の上方向成分により脚装具2を上方向に持ち上げることで、足装具2の免荷が行われる。
Here, the
そして、第1のワイヤー巻き取りモータ26及び第2のワイヤー巻き取りモータ28は、出力トルクを保つ。これにより、脚装具2の免荷が行われた状態が維持される。なお、訓練者の患脚の回復に合わせて、第1のワイヤー巻き取りモータ26、及び第2のワイヤー巻き取りモータ28の駆動量を変更することで、脚装具2に対する免荷量を変更することができる。その後、訓練者は歩行訓練を開始する。
And the 1st
第1のワイヤー巻き取りモータ26、及び第2のワイヤー巻き取りモータ28は、出力を変更することにより、前後方向への力を発生させる(S14)。例えば、第1のワイヤー22の引張力が第2のワイヤー23の引張力より強くなるように変更することで、脚装具2に前方方向への力を発生させ、訓練者による前方への脚部の振りだしを補助する。
The first wire take-up
このようにして、第1のワイヤー巻き取りモータ26、及び第2のワイヤー巻き取りモータ28による下方向のワイヤー22,23の引張力を、第1の変換手段27と第2の変換手段29により変換することによって、脚装具2を上方向に引っ張り、重量を免荷することができる。また同時に、第1のワイヤー巻き取りモータ26と第2のワイヤー巻き取りモータ28の出力を調整して、脚部の振りだしを補助するための前後方向の力を発生させることができる。
Thus, the tensile force of the
また、第1のワイヤー巻き取りモータ26と第2のワイヤー巻き取りモータ28は、床面近傍に配置されている。したがって、落下の心配が無く、メンテナンスが容易となる。
Moreover, the 1st
また、第1の変換手段27及び第2の変換手段29は、訓練者の腰の高さ程度に配置され、第1のワイヤー22と第2のワイヤー23の延在方向を変換している。そのため、訓練者の視界を遮るものがなく、視界が遮られることによる不快感を与えずに歩行訓練を実行させることができるとともに、歩行訓練装置1を小型化できる。
Moreover, the 1st conversion means 27 and the 2nd conversion means 29 are arrange | positioned about the height of a trainee's waist, and are changing the extending direction of the
ここで、図4に示すように、ベルト部21より前方及び後方にそれぞれ左右方向に延在するガイドレール31を設けておき、前方格納部24及び後方格納部25をそれぞれガイドレール31に沿って左右方向に移動させることができる。すなわち、訓練者の患脚が左足であるか右足であるかに応じて、前方格納部24及び後方格納部25の左右方向の位置調整をすることにより、第1のワイヤー22及び第2のワイヤー23による左右方向の引張力をほとんど発生させない状態で、脚装具2を免荷することができる。
Here, as shown in FIG. 4,
また、前方格納部24及び後方格納部25を、ガイドレール31に沿って動作させて調整することで、歩幅が異なる複数の訓練者が歩行訓練装置1を用いる場合であっても、歩行補助を実行できる。
Moreover, even if it is a case where the several training person from which a step differs uses the walking training apparatus 1 by operating the
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。 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.
1 歩行訓練装置
2 脚装具
3 トレッドミル
11 大腿リンク
12 下腿リンク
13 足リンク
14 連結部
15 モータ
20 本体部
21 ベルト部
22 第1のワイヤー
23 第2のワイヤー
24 前方格納部
25 後方格納部
26 第1のワイヤー巻き取りモータ
27 第1の変換手段
28 第2のワイヤー巻き取りモータ
29 第2の変換手段
30 引張制御手段
31 ガイドレール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記脚装具に連結され、前記脚装具を上方かつ前方、及び上方かつ後方から吊るす複数のワイヤーと、
訓練者の脚部から上方向かつ前方、及び上方向かつ後方に延びるワイヤーの延在方向をそれぞれ変換する変換手段と、
訓練者の立脚期間では前記延在方向が変換されたワイヤーを巻き取る一方で、遊脚期間ではワイヤーを引き出すワイヤー巻き取り手段と、
前記ワイヤー巻き取り手段により、前記脚装具の重量を免荷させる引張力を発生させる状態を制御する引張制御手段と、を備え、
前記ワイヤー巻き取り手段は、前記変換手段より下方に配置されている、
歩行訓練装置。 Leg braces attached to the legs of the trainee;
A plurality of wires coupled to the leg brace and suspending the leg brace from above and forward and from above and behind;
Conversion means for converting the extending direction of the wire extending upward and forward, and upward and backward from the legs of the trainee, respectively;
While winding the wire whose extension direction has been changed during the stance period of the trainee, the wire winding means for pulling out the wire during the free leg period;
A tension control means for controlling a state of generating a tensile force for releasing the weight of the leg brace by the wire winding means; and
The wire winding means is disposed below the conversion means,
Walking training device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019063433A (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Walking training system |
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2015
- 2015-12-17 JP JP2015246649A patent/JP2017108975A/en active Pending
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