JP2019127213A - 倒立二輪車型バランス訓練装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】補助者の作業負担を軽減することができる倒立二輪車型バランス訓練装置の提供。【解決手段】倒立二輪車型バランス訓練装置(100、200、300)を用いて、バランス訓練を受ける被訓練者(P1)が倒立二輪車(1、31)に搭乗した状態において、バランス訓練におけるゲームの外乱トルクが倒立二輪車(1、31)に発生し、被訓練者(P1)が、外乱トルクに抵抗するよう倒立二輪車(1、31)を操作しつつ、補助者(P2)が被訓練者(P1)を補助することによってバランス訓練を行う。倒立二輪車(1,31)は、補助者(P2)が視認できる操作パネル(1c)を備え、操作パネル(1c)は、外乱トルクを発生する方向を示すようにした。【選択図】図2
Description
本発明は、倒立二輪車型バランス訓練装置に関し、特にバランス被訓練者が補助者から補助されつつバランス訓練を行う倒立二輪車型バランス訓練装置に関する。
このような倒立二輪車型バランス訓練装置を用いてバランス訓練を受ける被訓練者は、前方のモニタに表示された課題内容に合わせて、自身のバランスを取るように倒立二輪車を操作し、バランス訓練を行うこのような倒立二輪車型バランス訓練装置の一例が、特許文献1に開示されている。
このような倒立二輪車型バランス訓練装置を用いて、被訓練者は、その補助者から助言などを受けて、倒立二輪車を操作することがある。このような場合、補助者は、被訓練者から斜め前方に位置することが多い。そのため、補助者は、訓練中において、モニタ、被訓練者、倒立二輪車等を確認する必要が有り、自身の首を振ることが多い。これによって、補助者の作業負担につながっていた。
本発明は、補助者の作業負担を軽減するものとする。
本発明に係る倒立二輪車型バランス訓練装置は、
バランス訓練を受ける被訓練者が倒立二輪車に搭乗した状態において、
バランス訓練におけるゲームの外乱トルクが当該倒立二輪車に発生し、
当該被訓練者が、当該外乱トルクに抵抗するよう当該倒立二輪車を操作しつつ、補助者が当該被訓練者を補助することによってバランス訓練を行う倒立二輪車型バランス訓練装置であって、
前記倒立二輪車は、前記補助者が視認できる操作パネルを備え、
前記操作パネルは、前記外乱トルクを発生する方向を示すようにした。
バランス訓練を受ける被訓練者が倒立二輪車に搭乗した状態において、
バランス訓練におけるゲームの外乱トルクが当該倒立二輪車に発生し、
当該被訓練者が、当該外乱トルクに抵抗するよう当該倒立二輪車を操作しつつ、補助者が当該被訓練者を補助することによってバランス訓練を行う倒立二輪車型バランス訓練装置であって、
前記倒立二輪車は、前記補助者が視認できる操作パネルを備え、
前記操作パネルは、前記外乱トルクを発生する方向を示すようにした。
このような構成によれば、外乱トルクを発生する方向が操作パネルに示される。そのため、補助者は、バランス訓練者に向いたまま、操作パネルに示された外乱トルクを発生する方向を視認することができる。また、補助者は、外乱トルクに対する倒立二輪車の操作の助言をすることができる。すなわち、補助者は、自身の視線を移動する必要が無くなるため、補助者の作業負担を軽減することができる。
本発明は、補助者の作業負担を軽減することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図2、3、10、11では、倒立二輪車1の前後方向を規定した。なお、当然のことながら、図2及びその他の図面に示した前後方向は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。
(実施の形態1)
図1〜図4を参照して、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図1は、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置のシステム構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。図3は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車を示す斜視図である。図4は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルを示す正面図である。
図1〜図4を参照して、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図1は、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置のシステム構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。図3は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車を示す斜視図である。図4は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルを示す正面図である。
(システム構成)
まず、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置のシステム構成について説明する。図1に示すように、倒立二輪車型バランス訓練装置100は、システム構成として、倒立二輪車1と、表示装置2とを含む。
まず、実施の形態1にかかる倒立二輪車型バランス訓練装置のシステム構成について説明する。図1に示すように、倒立二輪車型バランス訓練装置100は、システム構成として、倒立二輪車1と、表示装置2とを含む。
表示装置2は、映像表示部2aと、ゲームPC部20と、通信モジュール部21とを含む。
映像表示部2aは、ゲームPC部20からバランス訓練におけるゲームを行うためのゲーム画像情報を受ける。また、映像表示部2aは、このゲーム画像情報に基づいてゲーム画像を表示する。この表示したゲーム画像は、バランス訓練におけるゲームの課題として、被訓練者P1(図2参照)が移動すべき方向、位置又は距離や、被訓練者P1の現在の方向、位置又は距離等を含んでもよい。映像表示部2aは、例えば、液晶ディスプレイである。バランス訓練におけるゲームとは、まず、被訓練者P1が倒立二輪車1に搭乗した状態で、倒立二輪車1に外乱トルクを発生させ、さらに、被訓練者P1が倒立二輪車1の動きに抵抗するように、自身の重心移動をしてバランスを取ることによって、倒立二輪車1を操作する。このゲームでは、倒立二輪車1の操作に応じて、被訓練者P1の評価が決定される。バランス訓練におけるゲームの一例は、ロデオゲームである。ロデオゲームの詳細は後述する。
ゲームPC部20は、通信モジュール部21を介して、倒立二輪車1からの情報を取得し、ゲーム画像情報を生成し、生成したゲーム画像情報を映像表示部2aに出力する。また、ゲームPC部20は、バランス訓練におけるゲームを行うために必要なゲーム画像情報を生成したり、そのゲーム画像情報の生成を行うための計算を行ったりしてもよい。ゲームPC部20は、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)、ゲーム機、コンソールである。ゲームPC部20は、ハードウェア構成として、例えば、CPU(Central Processing Unit)を有する演算回路と、プログラムメモリやデータメモリその他のRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等を有する記憶装置等を備えてもよい。
通信モジュール部21は、倒立二輪車1の通信モジュール部11と、各種情報を送受信する。具体的には、通信モジュール部21は、通信モジュール部11と、各種情報を無線通信、又は有線通信で行う。
倒立二輪車1は、通信モジュール部11と、データ送受信部12と、ロボット制御部13と、操作パネル1cと、被訓練者操作入力部15と、ロボット駆動部16とを含む。なお、倒立二輪車1は、被訓練者P1から操作入力によって駆動する移動体でもあるが、ゲームPC部20からのゲームについての情報に基づいて駆動するロボットでもある。
通信モジュール部11は、表示装置2の通信モジュール部21と、各種情報を送受信する。データ送受信部12は、倒立二輪車1に関する情報を通信モジュール部11を介して、表示装置2へ送信する。また、データ送受信部12は、表示装置2からゲームについての情報を、通信モジュール部11を介して受信する。倒立二輪車1に関する情報は、具体的には、倒立二輪車1に搭乗する被訓練者P1の操作入力である。表示装置2からゲームについての情報は、具体的には、ゲームにおける課題や外乱トルクについての情報を含む。
操作パネル1cは、ロボット制御部13を介して表示装置2からゲームについての情報を受ける。操作パネル1cは、この受けた情報に基づいて、バランス訓練における課題として、外乱トルクの方向や、被訓練者P1の現在の方向、距離、位置等を示す画像等を表示する。
ロボット駆動部16は、具体的には、駆動輪1R(後述)等を所定の駆動トルクで駆動させる。ロボット駆動部16は、例えば、モータや、このモータに電流を供給するモータドライバを含む。
ロボット制御部13は、倒立二輪車1が動作するために必要な制御を行なう。ロボット制御部13は、具体的には、データ送受信部12からのゲームについての情報や、被訓練者操作入力部15から受けた操作入力信号を受ける。また、ロボット制御部13は、具体的には、この情報やこの操作入力信号に基づいて、倒立二輪車1を駆動させるための駆動信号をロボット駆動部16に出力したり、操作パネル1cを動作させるための信号を出力したりする。また、ロボット制御部13は、この情報やこの操作入力信号に基づいて、倒立二輪車1の姿勢を倒立状態に維持するように駆動輪1L、1Rの駆動トルクを制御してもよく、具体的には、駆動トルクを変化させることによって、倒立二輪車1を倒立状態のまま所望の方向に移動させる。また、ロボット制御部13は、より具体的には、倒立二輪車1の移動した距離を算出したり、倒立二輪車1が旋回する旋回角度を検出したりしてもよい。ロボット制御部13は、操作パネル1cへ表示装置2からゲームについての情報を出力する。
被訓練者操作入力部15は、倒立二輪車1に搭乗する被訓練者P1から操作入力を受け付ける。被訓練者操作入力部15は、受けた操作入力についての操作入力信号をロボット制御部13へ送る。操作入力は、例えば、倒立二輪車1の姿勢が挙げられる。被訓練者操作入力部15は、被訓練者P1の体の所定の動きを検出する技術的な検出手段を含む。
(ハードウェア構成)
次に、図2〜図4を参照して実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の構成について説明する。
次に、図2〜図4を参照して実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の構成について説明する。
図2に示すように、倒立二輪車型バランス訓練装置100は、ハードウェア構成として、倒立二輪車1と、表示装置2と、吊り具4とを備える。
図3に示すように、倒立二輪車1は、本体1aと、ロッド1bと、操作パネル1cと、把持部1dと、ステップ1eとを備える。本体1aは、回転可能に支持する駆動輪1R、1Lとを備える。本体1aは、さらに、駆動輪1R、1Lとを駆動するロボット駆動部16(図1参照)と、倒立二輪車1に設けられたロボット駆動部16等の各装置を制御するロボット制御部13(図1参照)と、倒立二輪車1に設けられた各装置に電力を供給する電源(図示)とを備えるとよい。ステップ1eは、本体1aの左右両側面に設けられ、被訓練者P1の足を支持することのできる踏面を備える。ロッド1bは、本体1aから延びて、操作パネル1cと把持部1dとを支持する。操作パネル1cは、本体1aの前方から視認できるような位置に設けられている。把持部1dは、被訓練者P1が自身の手で把持できる位置に設けられている。
本体1aは、適宜、倒立二輪車1の動作を実現させる技術的な手段、及び、上記したシステム構成の要素を実現する技術的な手段を備えてもよい。本体1aは、具体的には、倒立二輪車1の各構成要素を動作させるための電源(図示略)を備えてもよい。また、本体1aは、ロボット制御部13等のハードウェア構成として、例えば、CPUを有する演算回路と、プログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROM等を有する記憶装置等を備えてもよい。
図4に示すように、操作パネル1cは、その中央に画像1fを表示する。画像1fは、図2に示す倒立二輪車1を模式的に示す。操作パネル1cは、左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jとを備える。左側発光部1gは、画像1fの左側に設けられ、下側発光部1hは、画像1fの下側に設けられ、右側発光部1iは、画像1fの右側に設けられ、上側発光部1jは、画像1fの上側に設けられている。左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jは、例えば、LED(発光ダイオード)であり、いずれも同じ色の光を発する。
再び図2を参照すると、表示装置2は、映像表示部2aと、映像表示部2aを所定の高さに保持する保持部2bとを備える。表示装置2は、倒立二輪車1から所定の距離を置いた位置に配置されている。
吊り具4の一端は、被訓練者P1の頭上の所定の位置(図示略)に固定されており、吊り具4の他端は、被訓練者P1の胴体に着脱可能に取り付けられている。吊り具4は被訓練者P1の胴体を吊って、被訓練者P1の転倒を妨げる。
(ロデオゲーム)
次に、ロデオゲームについて説明する。ロデオゲームでは、映像表示部2aが、ゲーム内での被訓練者P1を示すプレイヤーや、このプレイヤーを乗せる馬等を表示する。映像表示部2aが、プレイヤーが馬に搭乗し、この馬がプレイヤーに外乱を与えて、プレイヤーが馬を操作している。
次に、ロデオゲームについて説明する。ロデオゲームでは、映像表示部2aが、ゲーム内での被訓練者P1を示すプレイヤーや、このプレイヤーを乗せる馬等を表示する。映像表示部2aが、プレイヤーが馬に搭乗し、この馬がプレイヤーに外乱を与えて、プレイヤーが馬を操作している。
倒立二輪車1は、この外乱に応じて、ランダムに前後に移動、左右に旋回しようとする(ここで、外乱トルクとも呼ぶ)。また、映像表示部2aに表示される馬の動作は、倒立二輪車1の動作と連動している。
被訓練者P1は、映像表示部2aを見て、馬が所定の範囲に居続けるように、自ら重心を移動して、バランスを取る。例えば、馬が、後方に動こうとしている場合、被訓練者は前方向に重心移動を行い、倒立二輪車1が後に移動しようとするのを止める。また、馬が前方向に動こうとしている場合、被訓練者P1は後方向に重心移動を行い、倒立二輪車1が前方向に移動しようとするのを止める。また、馬が左に旋回しようとしている場合、被訓練者P1は右方向に重心移動を行い、倒立二輪車1が左に旋回しようとするのを止める。また、馬が右に旋回しようとしている場合、被訓練者P1は左方向に重心移動を行い、倒立二輪車1が右に旋回しようとするのを止める。いずれの場合でも、被訓練者P1は、自らと倒立二輪車1との重心とが対応するように移動してバランスを取ることができる。
訓練終了後、訓練中における馬の位置に応じて、被訓練者P1の得点を決める。例えば、馬が所定の範囲の内側に居続けると得点が加算され、所定の範囲の中心に近いほど高い得点が加算される。
(バランス訓練方法)
次に、図2、4及び図5を参照しながら、バランス訓練方法について説明する。図5は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の使用方法を示すフローチャートである。
次に、図2、4及び図5を参照しながら、バランス訓練方法について説明する。図5は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の使用方法を示すフローチャートである。
バランス訓練を開始する準備として、図2に示すように、被訓練者P1が倒立二輪車1に搭乗しつつ、吊り具4が被訓練者P1の胴体を吊っている。また、補助者P2が、倒立二輪車1と表示装置2との間、且つ、被訓練者P1の斜め前方に位置する。ここで、補助者P2は、被訓練者P1及び倒立二輪車1と、表示装置2とを同時に視認することが難しい。しかし、補助者P2は、首を振ったり、体の向きを変えたりすることによって、被訓練者P1、及び倒立二輪車1、特に操作パネル1cと、表示装置2とをそれぞれ逐次的に視認することができる。
まず、図5に示すように、外乱トルクを示す信号を、倒立二輪車1に入力する(外乱入力ステップST1)。具体的には、図1に示すように、ゲームPC部20が、通信モジュール部21と通信モジュール部11とを介して、外乱トルクを示す信号を、倒立二輪車1のデータ送受信部12に送る。さらに、ロボット制御部13が、データ送受信部12から外乱トルクを示す信号を受け取り、図4に示すように、操作パネル1cにおいて、左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jとのうち外乱トルクの方向に対応する1つを発光させる。ゲームPC部20は、外乱トルクの方向を示す内容を映像表示部2aに表示させてもよい。
続いて、外乱トルクの方向を示す発光部を発光させる(外乱方向発光ステップST2)。具体的には、操作パネル1cにおける、左側発光部1gと、下側発光部1hと、上側発光部1jと、右側発光部1iとのうち外乱トルクの方向に対応する1つを発光させる。すなわち、外乱トルクの方向が左方向ならば、左側発光部1gが発光する。外乱トルクの方向が前方向ならば、下側発光部1hが発光する。外乱トルクの方向が右方向ならば、右側発光部1iが発光する。外乱トルクの方向が後方向ならば、上側発光部1jが発光する。
図4に示す一例では、外乱トルクの方向が左方向であり、左側発光部1gが発光している。図2に示す補助者P2は、被訓練者P1の操作状況を確認しつつ、被訓練者P1の搭乗している倒立二輪車1の操作パネル1cを視認することができる。すなわち、補助者P2は、映像表示部2aに向けて視線を移動する必要が無いので、首を振る必要が無い。補助者P2は、左側発光部1gの発光を視認して、外乱トルクの方向が左方向であることを理解する。補助者P2は、外乱トルクの方向や被訓練者P1の操作状況に応じて、被訓練者P1に指示やアドバイスを伝える等して、被訓練者P1を補助することができる。
続いて、外乱が終了するまで、外乱方向発光ステップST2を繰り返す(外乱終了判定ステップST3:NO)。ゲームPC部20が、ゲームの進行等に応じて、外乱を終了させるか否かを判定する。ゲームPC部20が、外乱を終了させず、継続すると判定した場合、外乱方向発光ステップST2に戻る。
続いて、外乱が終了すると(外乱終了判定ステップST3:YES)、外乱トルクの方向を示す発光部の発光を停止する(外乱方向発光停止ステップST4)。ゲームPC部20が、通信モジュール部21と通信モジュール部11とを介して、外乱完了を指示する信号を、倒立二輪車1のデータ送受信部12に送る。さらに、ロボット制御部13が、データ送受信部12から外乱完了を示す信号を受け取り、操作パネル1cにおいて、左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jとのうちの発光を停止する。
図4に示す一例では、左側発光部1gの発光を停止する。補助者P2は、被訓練者P1の操作状況を確認しつつ、被訓練者P1の搭乗している倒立二輪車1の操作パネル1cを視認することができる。すなわち、補助者P2は、映像表示部2aへ視線を移動する必要が無いので、首を振ったり、体の向きを変えたりする必要が無い。補助者P2は、左側発光部1gの発光の停止を視認して、外乱トルクが完了したことであることを理解する。同様に、補助者P2は、外乱終了や被訓練者P1の操作状況に応じて、被訓練者P1に指示やアドバイスを伝えることができる。
ゲームを完了せず、続ける場合(ゲーム完了判定ステップST5:NO)、再び外乱入力ステップST1に戻る。ゲームを完了する場合、ゲームが完了する(ゲーム完了判定ステップST5:YES)。
以上より、外乱トルクを発生する方向が操作パネル1cに示される。そのため、補助者P2は、被訓練者P1に向いたまま、操作パネル1cに示された外乱トルクを発生する方向を視認することができる。また、補助者P2は、外乱トルクに対する倒立二輪車1の操作の助言をすることができる。すなわち、補助者P2は、自身の視線を、例えば、映像表示部2aへ移動する必要が無くなるため、補助者P2の作業負担を軽減することができる。
(一変形例1)
次に、図6を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例1について説明する。図6は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例1を示す図である。図6に示すように、操作パネル1cの一変形例は、左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jとを備える。左側発光部1gは、下側発光部1hは、右側発光部1iは、上側発光部1jは、それぞれ異なる色の光を発する。例えば、左側発光部1gは、緑色光を発光し、下側発光部1hは、白色光を発光し、右側発光部1iは、赤色光を発光し、上側発光部1jは、青色光を発光する。外乱トルクの方向に応じて、発光する部位も色も異なるので、補助者P2にとって左側発光部1g等の発光に基づいて外乱トルクの方向を理解しやすい。
次に、図6を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例1について説明する。図6は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例1を示す図である。図6に示すように、操作パネル1cの一変形例は、左側発光部1gと、下側発光部1hと、右側発光部1iと、上側発光部1jとを備える。左側発光部1gは、下側発光部1hは、右側発光部1iは、上側発光部1jは、それぞれ異なる色の光を発する。例えば、左側発光部1gは、緑色光を発光し、下側発光部1hは、白色光を発光し、右側発光部1iは、赤色光を発光し、上側発光部1jは、青色光を発光する。外乱トルクの方向に応じて、発光する部位も色も異なるので、補助者P2にとって左側発光部1g等の発光に基づいて外乱トルクの方向を理解しやすい。
(一変形例2)
次に、図7及び図8を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例2について説明する。図7及び図8は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例2を示す図である。図7に示すように、操作パネル1cの一変形例は、画像1f近傍に配置された発光部1kを備える。発光部1kは、外乱トルクの方向に応じて、複数種類の色の光を発することができる。例えば、外乱トルクの方向が前方である場合、図7に示すように、発光部1kは、白色光を発する。一方、外乱トルクの方向が前方である場合、図8に示すように、発光部1kは、青色光を発する。補助者P2は、外乱トルクの方向に応じて、発光する色が異なるので、発光部1kの発光に基づいて外乱トルクの方向を理解しやすい。
次に、図7及び図8を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例2について説明する。図7及び図8は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例2を示す図である。図7に示すように、操作パネル1cの一変形例は、画像1f近傍に配置された発光部1kを備える。発光部1kは、外乱トルクの方向に応じて、複数種類の色の光を発することができる。例えば、外乱トルクの方向が前方である場合、図7に示すように、発光部1kは、白色光を発する。一方、外乱トルクの方向が前方である場合、図8に示すように、発光部1kは、青色光を発する。補助者P2は、外乱トルクの方向に応じて、発光する色が異なるので、発光部1kの発光に基づいて外乱トルクの方向を理解しやすい。
(一変形例3)
次に、図9を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例3について説明する。図9は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例3を示す図である。図9に示すように、操作パネル1cの一変形例は、画像1f近傍に配置された液晶表示部1mを備える。液晶表示部1mは、外乱トルクの方向に応じて、複数種類の文字を表示することができる。例えば、外乱トルクの方向が右方である場合、図9に示すように、液晶表示部1mは、文字「右」を表示する。補助者P2は、外乱トルクの方向に応じて、表示する文字が異なるので、液晶表示部1mの表示に基づいて外乱トルクの方向を理解することができる。
次に、図9を参照して、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例3について説明する。図9は、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置の倒立二輪車の操作パネルの一変形例3を示す図である。図9に示すように、操作パネル1cの一変形例は、画像1f近傍に配置された液晶表示部1mを備える。液晶表示部1mは、外乱トルクの方向に応じて、複数種類の文字を表示することができる。例えば、外乱トルクの方向が右方である場合、図9に示すように、液晶表示部1mは、文字「右」を表示する。補助者P2は、外乱トルクの方向に応じて、表示する文字が異なるので、液晶表示部1mの表示に基づいて外乱トルクの方向を理解することができる。
(実施の形態2)
次に、図10を参照して、実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図10は、実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置は、表示灯3を備えるところを除いて、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置100と同じ構成を備える。
次に、図10を参照して、実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図10は、実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。実施の形態2に係る倒立二輪車型バランス訓練装置は、表示灯3を備えるところを除いて、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置100と同じ構成を備える。
図10に示すように、倒立二輪車型バランス訓練装置200は、映像表示部2aの上部近傍に設けられた表示灯3を備える。表示灯3は、外乱が入力されると、被訓練者P1と補助者P2と倒立二輪車1との全体をさす光L1を発する。
これによって、補助者P2は、光L1を感じて、外乱が入力されたことを理解する。補助者P2は、被訓練者P1に向いたまま、外乱の入力を理解することができる。また、補助者P2は、外乱トルクに対する倒立二輪車1の操作の助言をすることができる。すなわち、補助者P2は、自身の視線を、例えば、映像表示部2aへ移動する必要が無くなるため、補助者P2の作業負担を軽減することができる。
(実施の形態3)
次に、図11を参照して、実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図11は、実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置は、倒立二輪車31と、表示装置32とを備えるところを除いて、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置100と同じ構成を備える。
次に、図11を参照して、実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置について説明する。図11は、実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置を示す全体構成図である。実施の形態3に係る倒立二輪車型バランス訓練装置は、倒立二輪車31と、表示装置32とを備えるところを除いて、実施の形態1に係る倒立二輪車型バランス訓練装置100と同じ構成を備える。
図11に示すように、倒立二輪車型バランス訓練装置300は、倒立二輪車31と、表示装置32とを備える。倒立二輪車31、及び表示装置32の少なくとも一方は、音を出力するスピーカ機能を備える。具体的には、倒立二輪車31が、スピーカ機能を備える場合、倒立二輪車31は、例えば、操作パネル1cに設けられたスピーカを用いて、音を出力する。また、表示装置32が、スピーカ機能を備える場合、表示装置32は、例えば、映像表示部2aに設けられたスピーカを用いて出力する。
また、倒立二輪車31、及び表示装置32の少なくとも一方が出力する音は、外乱トルクの方向に応じて、音の高低差やピッチ間の差異を付けるとよい。これによって、補助者P2は、倒立二輪車31、及び表示装置32の少なくとも一方が出力する音を聞き、その音の高低差やピッチ間の差異に基づいて、入力された外乱トルクの方向を理解する。補助者P2は、被訓練者P1に向いたまま、外乱の入力を理解することができる。また、補助者P2は、外乱トルクに対する倒立二輪車1の操作の助言をすることができる。すなわち、補助者P2は、自身の視線を、例えば、映像表示部2aへ移動する必要が無くなるため、補助者P2の作業負担を軽減することができる。
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。
100、200、300 倒立二輪車型バランス訓練装置
1、31 倒立二輪車
1L、1R 駆動輪
1a 本体 1b ロッド
1c、31c 操作パネル 1d 把持部
1e ステップ 1f 画像
1g 左側発光部 1h 下側発光部
1i 右側発光部 1j 上側発光部
1k 発光部 1m 液晶表示部
2、32 表示装置
2a 映像表示部 2b 保持部
3 表示灯
4 吊り具
11 通信モジュール部 12 データ送受信部
13 ロボット制御部 14 補助者操作パネル部
15 被訓練者操作入力部 16 ロボット駆動部
20 ゲームPC部 21 通信モジュール部
P1 被訓練者 P2 補助者
ST1 外乱入力ステップ ST2 外乱方向発光ステップ
ST3 外乱終了判定ステップ ST4 外乱方向発光停止ステップ
ST5 ゲーム完了判定ステップ
1、31 倒立二輪車
1L、1R 駆動輪
1a 本体 1b ロッド
1c、31c 操作パネル 1d 把持部
1e ステップ 1f 画像
1g 左側発光部 1h 下側発光部
1i 右側発光部 1j 上側発光部
1k 発光部 1m 液晶表示部
2、32 表示装置
2a 映像表示部 2b 保持部
3 表示灯
4 吊り具
11 通信モジュール部 12 データ送受信部
13 ロボット制御部 14 補助者操作パネル部
15 被訓練者操作入力部 16 ロボット駆動部
20 ゲームPC部 21 通信モジュール部
P1 被訓練者 P2 補助者
ST1 外乱入力ステップ ST2 外乱方向発光ステップ
ST3 外乱終了判定ステップ ST4 外乱方向発光停止ステップ
ST5 ゲーム完了判定ステップ
Claims (1)
- バランス訓練を受ける被訓練者が倒立二輪車に搭乗した状態において、
バランス訓練におけるゲームの外乱トルクが当該倒立二輪車に発生し、
当該被訓練者が、当該外乱トルクに抵抗するよう当該倒立二輪車を操作しつつ、補助者が当該被訓練者を補助することによってバランス訓練を行う倒立二輪車型バランス訓練装置であって、
前記倒立二輪車は、前記補助者が視認できる操作パネルを備え、
前記操作パネルは、前記外乱トルクを発生する方向を示すようにした、
倒立二輪車型バランス訓練装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018011475A JP2019127213A (ja) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 倒立二輪車型バランス訓練装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018011475A JP2019127213A (ja) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 倒立二輪車型バランス訓練装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018011475A Pending JP2019127213A (ja) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 倒立二輪車型バランス訓練装置 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015157541A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 倒立型移動体 |
JP2017047010A (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 倒立型移動体 |
JP2017064306A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | バランス訓練装置 |
JP2017116691A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 倒立二輪車 |
-
2018
- 2018-01-26 JP JP2018011475A patent/JP2019127213A/ja active Pending
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