JP2019530548A - 自然な支援疑似歩行治療調整システム - Google Patents
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Abstract
装置および関連する方法は、ユーザの特徴に基づいて、調節可能な膝サポートアセンブリおよび調節可能な高さの足アセンブリを作動させて、ユーザの通常の歩行パターンをシミュレートするように構成された調節可能な歩行タイミングリンケージアセンブリを有する自然歩行治療装置に関する。実施例では、調節可能な歩行タイミングリンケージアセンブリが、通常の歩行シミュレーション中に、ヒールリフトの程度およびヒールリフトのポイントまでの長さを調節するように構成されたチェーンスプロケットを含む。いくつかの実施形態では、歩幅調節アセンブリが、異なるサイズのユーザに適応するように歩幅を調節することができる。歩幅調節アセンブリは、有利には、自然な歩行パターンのシミュレーションに寄与することができる。【選択図】図1
Description
様々な実施形態は、概して治療装置に関し、より詳細には、脊髄損傷を有する人々のための治療装置に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、2016年8月12日にAlan Tholkesにより出願された「Natural Assist Simulated Gait Therapy Adjustment System」という名称の米国仮特許出願第62/374,383号の利益を主張する。この出願は、引用により上記出願の全内容を援用するものである。
本出願は、2016年8月12日にAlan Tholkesにより出願された「Natural Assist Simulated Gait Therapy Adjustment System」という名称の米国仮特許出願第62/374,383号の利益を主張する。この出願は、引用により上記出願の全内容を援用するものである。
本出願は、引用により、2013年12月13日にAlan Tholkes等により出願された「Natural−Gait Therapy Device」という名称の米国仮特許出願第61/915,834号、並びに、2014年10月31日にAlan Tholkesにより出願された「Multi−Modal Gait−Based Non−Invasive Therapy Platform」という名称の米国特許出願第14/529,568号の全内容を援用する。
米国だけでも、年間約12,000の脊髄損傷(SCI)がある。負傷者の平均年齢は28歳である。米国には、約30万人のSCIを有する車椅子利用者がいる。SCIに加えて、米国では、毎年何千もの脳卒中の症例および何千ものMSの症例がある。さらに、他の多くの神経学的問題が人々を苦しめ、彼等を車椅子に縛り付けている。今のところ、世界中のそのような症例の数は、それに比例して多い。
そのような身体的に苦しんでいる個人に対して立つ能力を提供することによって、彼等の健康の維持および改善を助けることができる。歩行治療は、SCI患者や、麻痺を伴う脳卒中を患ったことのある人々の機能を回復させる可能性がある。麻痺した個人が着実かつ定期的に治療を受けることができれば、歩行治療から得られる有益な結果が改善する可能性がある。メンタルヘルス上の利益は、自力で運動をしたり治療を実践したりするSCIの個人にも同様にもたらされる可能性がある。
装置および関連する方法は、ユーザの特徴に基づいて、調節可能な膝サポートアセンブリおよび調節可能な高さの足アセンブリを作動させて、ユーザの通常の歩行パターンをシミュレートするように構成された調節可能な歩行タイミングリンケージアセンブリを有する自然歩行治療装置に関する。一実施例では、調節可能な歩行タイミングリンケージアセンブリが、通常の歩行シミュレーション中に、ヒールリフトの程度およびヒールリフトのポイントまでの長さを調節するように構成されたチェーンスプロケットを含む。いくつかの実施形態では、歩幅調節アセンブリが、異なるサイズのユーザに適応するように歩幅を調節することができる。歩幅調節アセンブリは、有利には、自然な歩行パターンのシミュレーションに寄与することができる。
様々な実施形態は、1または複数の利点を得ることができる。例えば、いくつかの実施形態は、ハンドクランクを含み、歩行パターンを支援することができる。ユーザは、回転運動を与えるハンドグリップを介してハンドクランクを操作することができる。ハンドグリップは、ハンドクランクの動作中に回転運動がユーザの腕の自然な揺れをシミュレートするように配置することができる。スイングアームのペアがハンドクランクを操作するものであってもよい。スイングアームは、ユーザがスイングアームを押したり引いたりしてハンドクランクを操作できるように配置することができる。
調節可能な歩行タイミングリンケージアセンブリは、モータモジュールに動作可能に接続することができる。モータモジュールは、自然歩行治療装置の動作中にユーザが歩くのを補助することができる。モータモジュールはスマート機能を含むことができる。例えば、モータは、筋肉のけいれんを検出するセンサに動作可能に接続されたコントローラモジュールを備えることができる。検出された筋肉のけいれんに応答して、コントローラは、自然歩行治療装置の動作を終了させることができる。
自然歩行治療装置は、ユーザが座っている位置から(例えば、車椅子から)自然歩行治療装置を取り付けることができるように構成された昇降サブシステムを含むことができる。自然歩行治療装置を装着すると、ユーザは、座った姿勢から立った姿勢に移動するように、昇降サブシステムを介して、自然歩行治療装置のシートを上昇させることができる。有利には、ユーザは何の補助もなしに、自然歩行治療装置へと移動することができ、かつ自然歩行治療装置から移動することができる。また、ユーザは、何の補助もなしに、座った姿勢から立った姿勢に移動することができる。
様々な実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴および利点は、その説明および図面、特許請求の範囲から明らかになるであろう。
図1は、例示的な自然な支援疑似歩行治療調整システム(NASGTAS)の一連の異なる段階の側面図を示している。図1において、ユーザ105は、自然な支援疑似歩行治療調整システム(NASGTAS)100の座位110にある。ユーザ105は、立ち上がりサブシステム(図2でさらに詳細に後述する)を作動させて、座位110から立位120へとユーザ105を立ち上がらせることができる(115)。そのような立ち上がりサブシステムは、例えば、2013年12月13日にAlan Tholkes等により出願された「Natural−Gait Therapy Device」という名称の米国仮特許出願第61/915,834号の図2A−図2D、少なくとも段落[0033]に記載されており、この出願の開示全体は、引用により本明細書に援用されるものとする。
NASGTAS100は、ユーザ105の歩幅に適応させるために歩行シミュレーションエンジン(GSE)(図2でさらに詳細に後述する)を含む。このため、NASGTAS100は、様々なサイズのユーザの歩幅に適応することができる。
図2は、例示的なNASGTASの背面斜視図を示している。NASGTAS100は、ユーザ105が椅子(例えば、車椅子)からNASGTAS100内に移動することを可能にするように構成されたV字型ベース205を含む。V字型ベース205は、上側フレーム210に取り外し可能に連結されて、NASGTAS100のシャーシを形成する。上側フレーム210には、一対の高さ調節アーム215,220が回動可能に連結されている。高さ調節アーム215は、シート225および背もたれ230に回動可能に取り付けられ、一方、高さ調節アーム220はシート225に回動可能に取り付けられている。一対のアームレスト235a,235bは、シート225に回動可能に取り付けられている。一対の脚運動サブシステム240,245は、モード調整サブシステム250がユーザ105の好みに応じて脚運動サブシステム240,245を位置決めするように、シャーシに動作可能に取り付けられている。図示のように、モード調整サブシステム250は、伸縮部材を伸縮させて起立モードまたは歩行モードを決定するためのアクチュエータを含む。様々な実施形態では、ユーザ105がモードの変更を容易にできるように、モード調整サブシステム250が電気ボタンを介して操作されるものであってもよい。モード調整サブシステム250は、機械的レバーを介して操作されるようにしてもよい。モード調整サブシステム250は、例えば、流体圧アクチュエータまたは電気アクチュエータを含むことができる。
昇降アクチュエータ255は、高さ調節アーム215に動作可能に取り付けられている。昇降レバー260は昇降アクチュエータ255に動作可能に取り付けられており、この昇降レバー260をユーザ105が操作することにより、昇降アクチュエータ255が高さ調節アーム220の高さを変更する。例えば、ユーザ105が昇降レバー260を操作することにより昇降アクチュエータ255が高さ調節アーム220を上昇させると、高さ調節アーム220がシート225を上昇させ、それにより、座位110にあるシート225に対してほぼ直交する位置へと、シート225が高さ調節アーム220を中心に回動する。シート225が上昇することに応答して、高さ調節アーム215は、背もたれ230を上昇させるが、背もたれ230は、シート225とは異なり、実質的に同じ向きを維持する。アームレスト235a,235bは、上昇したときに実質的に同じ向きを維持するように回動することができる。上側フレーム210に取り外し可能に取り付けられた胸部パッド270は、ユーザ105がNASGTAS100上で前方に倒れるのを防止することができる。胸部パッド270は、異なるサイズのユーザに適応させるための伸縮アームを含むことができる。伸縮アームは、NASGTAS100の動作中に、胸部パッド270が定位置から移動するのを防止するために、固定ピンなどの固定機構を含むことができる。
NASGTAS100は、上側フレーム210に解放可能に取り付けられた歩行シミュレーションエンジン(GSE)280を含む。GSE280は、脚運動サブシステム240,245に動作可能に取り付けられている。GSE280は、フライホイールサブシステム(図3でさらに詳細に後述する)を介して互いに接続されたデュアルチェーン駆動サブシステム(図3でさらに詳細に後述する)を含む。GSE280は、チェーン駆動サブシステムを介して、脚運動サブシステム240,245を作動させて、ユーザ105の自然な歩行をシミュレートすることができる。
一対のアームスイングレバー285a,285bは、GSE280に動作可能に取り付けられている。各アームスイングレバー285a,285bは、それぞれ脚運動サブシステム240,245に動作可能に接続されている。一対のアームスウィングレバー285a,285bは、プッシュ・プル運動を介して作動して、GSE280および一対の脚運動サブシステム240,245を作動させることができる。このため、ユーザ105は、ユーザ105の好みに従ってNASGTAS100の速度を制御することができる。
NASGTAS100は、例えば、携帯電子装置のような電子コンソール290を含む。電子コンソール290は、リアルタイムビデオを第三者に送信するためのカメラを含むことができる。電子コンソール290は、ネットワーク(例えば、インターネット)に接続するためのネットワーキングモジュールを含むことができる。ソフトウェアアプリケーションは、電子コンソール290にあり、NASGTAS100またはその周囲に配置されたセンサから治療データを収集することができる。電子コンソールは、遠隔地(例えば、遠隔データベース)との間でデータを送受信することができ、そこから、第三者(例えば、医師)がデータにアクセスすることができる。遠隔地にあるコンピュータは、ユーザ105の治療データの履歴を集めることができる。治療データの履歴は、電子コンソール290に局所的に、または遠隔地に存在することができる。
図3は、脚サポートサブシステムに連結された例示的な歩行シミュレーションエンジン(GSE)の斜視図を示している。歩行シミュレーションエンジン(GSE)280は、脚運動サブシステム240,245に動作可能に取り付けられている。各脚運動サブシステム240,245は、それぞれフットレスト305a,305bを含む。各フットレスト305a,305bは、調節可能なフットストラップ310a,310bをそれぞれ含む。フットストラップは、ユーザ105の足をフットレスト305a,305b内に適切に位置決めすることができる。フットレスト305a,305bは下側脚部材315a,315bに取り付けられている。下側脚部材315a,315bは、それぞれ、回動ジョイント320a,320bを介してアームスイングレバー285a,285bに回動可能に連結されている。図示のように、下側脚部材315a,315bは、伸縮構造により、異なるサイズのユーザに適応させることができる。ユーザ105は、膝サポート325a,325bに対してユーザ105の膝を適切に位置決めするように下側脚部材315a,315bを変更することができる。
膝サポート325a,325bは、回動ジョイント320a,320bでスイングアームレバー285a,285bおよび下側脚部材315a,315bに回動可能に取り付けられている。様々な実施形態において、膝サポート325a,325bは、歩行サイクル中に膝の自然な位置決めをシミュレートするために回転することができる。膝サポートの回転は、ユーザ105の膝をさらに固定して、NASGATS100の動作中の脚のズレを防ぐことができる。駆動部材330a,330bは、それぞれ回動ジョイント320a,320bに動作可能に取り付けられている。各駆動部材330a,330bは、駆動スプロケット335a,335bにおいてGSE280に動作可能に取り付けられている。GSE280は、モータ(図4Aでさらに詳細に後述する)を介して自然な歩行運動をシミュレートするか、または、例えばアームスイングレバー285a,285bなどの手動駆動システムを使用してユーザを補助することができる。駆動スプロケット335a,335bは、アームスイングレバー285a,285bに加えられるプッシュ・プル運動が駆動スプロケット335a,335bの回転を引き起こすように、アームスイングレバー285a,285bにそれぞれ動作可能に連結されている。
各アームスイングレバー285a,285bは、調節可能な連結部材348a,348bを介してアームスイングレバー285a,285bをフライホイールスプロケット345a,345bに接続する調節ブラケット340a,340bを含む。図示のように、フライホイールスプロケット345a,345bは、調節可能な連結部材348a,348bに取り付けるための回転ジョイントを有する楕円形面を含む。ハンドクランクスプロケット350b(350aは図面に示されていない)は、チェーン360bを介して駆動スプロケット335bおよびフライホイールスプロケット345bに動作可能に連結されている。フライホイールサブシステム365は、フライホイールシャフト368を介してフライホイールスプロケット345a,345bに動作可能に取り付けられている。
図4Aは、例示的なGSEの右側斜視図を示している。GSE280は、駆動スプロケット335a,335b、フライホイールスプロケット345a,345bおよびハンドクランクスプロケット350a,350bを含む。各ハンドクランクスプロケット350a,350bは、対応する駆動スプロケット335a,335bおよびフライホイールスプロケット345a,345bとともにチェーン駆動サブシステムを形成する。例えば、ハンドクランクスプロケット350bは、チェーン360bを介して駆動スプロケット335bおよびフライホイールスプロケット345bに動作可能に連結されて、チェーン駆動サブシステムを形成する。図示のように、チェーン360bは、ハンドクランクスプロケット350b、駆動スプロケット335bおよびフライホイールスプロケット345bの周りに三角形の経路を形成する。
上側フレーム(図2のアイテム210)は、U字形フレーム405を含む。NASGTAS100は、デュアルチェーン駆動サブシステムを含む。各デュアルチェーンサブシステムは、U字形フレーム405の反対側にある。各チェーン駆動サブシステムは、チェーン360a,360bがU字形フレーム405の外側に位置するように、U字形フレーム405に取り付けられている。図示のように、駆動スプロケット335bはU字形フレーム405に直接取り付けられ、一方、ハンドクランクスプロケット350bおよびフライホイールスプロケット345bは、それぞれフレームブラケット410bおよびフレームブラケット415bを介して取り付けられている。フレームブラケット410b,415bは、締めネジなどのテンション機構を介して互いに動作可能に連結されている。ユーザ105は、締めネジを締めたり緩めたりすることによって、チェーン360bの張力を変えることができる。デュアルチェーンサブシステムは、フライホイールサブシステム365を介して互いに動作可能に連結されている。
GSE280は、モータ取付ブラケット425を介してU字形フレーム405に取り付けられたモータ420を含む。モータ420は、フライホイールチェーン435を介してフライホイールアセンブリ430に動作可能に接続されている。フライホイールシャフト440は、フライホイールアセンブリ430をフライホイールスプロケット345a,345bに動作可能に接続する。図示のように、フライホイールアセンブリ430は、ユーザが手動でNASGATSを操作しているときに、当該フライホイールアセンブリにかかる遠心力が滑らかな歩行運動を与えるように速度を増加させる、複数のプーリを有する加重フライホイールを含む。電源450は、U字形フレーム405に取り付けられている。電源450は、例えば、電流を供給するためにモータ420に動作可能に接続することができる。いくつかの実施形態では、電源450は、例えば、電子コンソール290などの電子コンソールに動作可能に接続することができる。
スマート制御モジュール460は、U字型フレーム405に取り付けられている。スマート制御モジュール460は、動作中にユーザ105の様々な特徴を監視する様々なセンサに動作可能に接続されたコントローラを含むことができる。例えば、ユーザ105の心拍数を検出および監視するためのタッチセンサは、ユーザ105が当該タッチセンサに効率的にアクセスできるように、スイングアームレバー285a,285bに配置されるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、スマートコントローラが、治療の進行またはユーザの意欲を判定するためのリアルタイムの情報を提供することができる。例えば、スマートコントローラは、モータ420によって提供される支援の割合に関する情報を提供することができる。様々な実施形態では、スマート制御モジュール460が、電源450を含み、単一のユニットを形成することができる。
図4Bは、例示的なGSEの正面図を示している。図示のように、モータ420は、駆動スプロケット335b、ハンドクランクスプロケット350bおよびフライホイールスプロケット345bから形成されるチェーン駆動サブシステムの近傍で、U字形フレーム405に取り付けられている。スマート制御モジュール460は、駆動スプロケット335a、ハンドクランクスプロケット350aおよびフライホイールスプロケット345aから形成されるチェーン駆動サブシステムの近傍で、U字形フレーム405に取り付けられている。様々な実施形態では、モータ420を、駆動スプロケット335a、ハンドクランクスプロケット350aおよびフライホイールスプロケット345aから形成されるチェーン駆動サブシステムの近傍に取り付けることができる。スマート制御モジュール460は、駆動スプロケット335b、ハンドクランクスプロケット350bおよびフライホイールスプロケット345bから形成されるチェーン駆動サブシステムの近くに取り付けることができる。
ハンドクランク455aは、楕円形の取付ブラケット465aを介してハンドクランクスプロケット350aに取り付けられている。ハンドクランク455aは、楕円形の取付ブラケット465aに回動可能に連結されている。このため、ハンドクランク455aは、動作中にハンドクランク455aの向きを実質的に保持することができる。有利には、チェーン駆動サブシステムをU字形フレーム405の外側に配置することによって、ハンドクランク455a,455bの動作が動作中のユーザ105の腕のより自然な揺れをシミュレートするように、U字形フレーム405の内側の空間を利用してハンドクランク455a,455bを配置することが可能となる。
図4Cは、例示的なGSEの左側斜視図を示している。ハンドクランクスプロケット350aおよびフライホイールスプロケット345aは、それぞれフレームブラケット410a,415aを介してU字型フレーム405に取り付けられている。駆動スプロケット335aは、U字形フレーム405に直接取り付けられている。ハンドクランクスプロケット350a、フライホイールスプロケット345aおよび駆動スプロケット335aは、チェーン360aを介して互いに動作可能に接続されている。図示のように、駆動スプロケット335a、ハンドクランクスプロケット350aおよびフライホイールスプロケット345aから形成されるチェーン駆動サブシステムは、駆動スプロケット335b、ハンドクランクスプロケット350bおよびフライホイールスプロケット345bから形成されるチェーン駆動サブシステムと鏡に映したように類似している。
図4Dは、例示的なGSEの背面斜視図を示している。ハンドクランク455bは、ハンドクランクスプロケット350bに取り付けられている。楕円形の取付ブラケット465bは、ハンドクランク455aが上方位置にあるときハンドクランク455bが(図示のように)下方位置に配置されるように、ハンドクランク455aをハンドクランクスプロケット350bに取り付けるようにしている。例えば、ユーザ105により加えられる力によって、ハンドクランク455aが下方に回転すると、ハンドクランク455bは上方に回転する。このため、ハンドクランク455a,455bの回転は、ユーザ105の腕のより自然なスイングをシミュレートする。例えば、ユーザ105がハンドクランク455a,455bを介してNASGTAS100を操作することを選択した場合、ハンドクランク455a,455bの回転が、ユーザ105の腕のより自然なスイングをシミュレートすることができる。
図5Aは、斜方形ハサミ型リンケージリフティングサブシステムを組み込んだ例示的なNASGTASの側面図である。図5Aの実施例では、NASGTAS500が着座状態で示されている。NASGTAS500は、メインベース505およびシートベース510を含み、それらが互いに結合されてNASGTAS500のベースを形成する。様々な実施形態では、メインベース505およびシートベース510が、単一の部品から形成されるものであってもよい。シートベース510は、姿勢位置調整サブシステム515を支持する。姿勢位置調整サブシステム515は、シート520および背もたれ525を含む。姿勢位置調整サブシステム515は、シート520の高さを変更するためのアクチュエータ530を含む。アクチュエータ530は、シートベース510に連結されている。ユーザは、昇降レバー535を介してアクチュエータを操作することができる。昇降レバー535は、ユーザ105が電子ボタンを介して昇降レバー535を操作することができるように、電子ボタンに電気的に接続することができる。
図5Bは、斜方形ハサミ型リンケージリフティングサブシステムを組み込んだ例示的なNASGTASの側面図を示している。図5Bの実施例では、NASGTAS500が起立状態で示されている。NASGTAS500は、メインベース505およびシートベース510を含み、それらが互いに結合されてNASGTAS500のベースを形成する。様々な実施形態では、メインベース505およびシートベース510が単一の部品から形成されるものであってもよい。シートベース510は、姿勢位置調整サブシステム515を支持する。姿勢位置調整サブシステム515は、シート520および背もたれ525を含む。姿勢位置調整サブシステム515は、シート520の高さを変更するためのアクチュエータ530を含む。アクチュエータ530は、シートベース510に連結されている。ユーザ105は、昇降レバー535を介してアクチュエータを操作することができる。昇降レバー535は、ユーザ105が電子ボタンを介して昇降レバー535を操作することができるように、電子ボタンに電気的に接続することができる。
姿勢位置調整サブシステム515は、シートを昇降させるためのハサミ型リンケージアセンブリを含む。第1のベースリンク540は、シートベース510に回動可能に連結されている。第1のベースリンク540は、アクチュエータ530に動作可能に連結されている。アクチュエータ530は、作動時に、第1のベースリンク540を昇降させてシート520を昇降させることができる。第1のシートリンク545は、第2のベースリンク550に回動可能に連結されている。中間リンク555は、第1のシートリンク545を第2のシートリンク560に動作可能に連結する。第1のベースリンク540が第1のシートリンク545に回動可能に連結されるのと同じ連結点で、中間リンク555は、第1のシートリンク545に動作可能に連結されている。第1のシートリンク545および第2のシートリンク560の各々は、シート520に回動可能に連結されている。
図示のように、リンク540−560の動作可能な接続により、ハサミ型のリンク機構が形成されている。ハサミ型のリンク機構は、アクチュエータ530に応答して、ユーザ105による昇降レバー535への操作力に応じてシートを昇降させることができる。昇降レバー535は、例えば、アクチュエータ530を動作させるラチェット式システムとすることができる。いくつかの実施形態では、例えば、電子スイッチを介してアクチュエータ530を動作させることができる。
第2のシートリンク560は、背もたれ支持部材565を介して背もたれ525に回動可能に連結されている。支持リンク570は、背もたれ支持部材565と第2のシートリンク560との間に可動接続されている。支持リンク570は、背もたれが下降位置または上昇位置で同じ向きを持続的に保持するように、背もたれ525を支持することができる。図示のように、リンク540−560は、シート520の一方の側に取り付けられて、その側を支持する。実質的に同様の構成のリンクの第2のセット(図示省略)が、シート520の反対側を支持することができる。アクチュエータ530は、右側の第1のベースリンクまたは左側の第1のベースリンク、あるいは左右の第1のベースリンク間に接続されたバーのいずれかに動作可能に接続することができる。
いくつかの実施形態では、姿勢位置調整サブシステム515が、有利には、座位モードと立位モードとの間で移行するときにユーザ105が受けるズレを最小化することができる。例えば、姿勢位置調整サブシステム515は、座位から立位への移行中にユーザ105の背中側を固定することができる。このため、ユーザ105の背中側は、座った姿勢、立った姿勢において、または歩行サイクル中に、シート520に対して実質的に同じ位置に留まることとなる。
図5Cは、レバーを有する例示的なモード調整サブシステムの側面斜視図を示している。NASGTAS500は、モード調整サブシステム505cを含む。モード調整サブシステム505cは、遠位端が下側スプロケット510cに動作可能に連結されている。モード調整サブシステム505cは、モード調整ベース部材520cから延びるモード調整伸縮部材515cを含む。調節レバー525cは、モード調整伸縮部材515cおよびモード調整ベース部材520cに動作可能に連結されている。ユーザが調節レバー525cを操作すると、ユーザは調節レバー525cをロック位置に動かすことができる。ロック位置にあるとき、調節レバー525cは、GSE530cおよび下側脚部材535c,540cを作動させて、座位からの立ち上がり運動をシミュレートすることができる。
様々な実施形態では、モード調整サブシステム505cが、座位からの立ち上がり移行システムに含まれるものであってもよい。そのような座位からの立ち上がり移行システムは、例えば、2014年10月31日にAlan Tholkesにより出願された「Multi−Modal Gait−Based Non−Invasive Therapy Platform」という名称の米国特許出願第14/529,568号の図2に示されている。この出願の開示はすべて、引用により本明細書に援用されるものとする。
図6Aは、前側にクランクハンドを有する例示的なNASGTASの背面斜視図を示している。NASGTAS500は、チェーン駆動サブシステム605aおよびチェーン駆動サブシステム605bを含む。チェーン駆動サブシステム605a,605bの各々は、ハンドクランクスプロケット610,615を含む。ハンドクランクスプロケット610,615は、それぞれチェーン630,635を介して下側スプロケット620,625に動作可能に接続されている。ハンドクランクスプロケット610,615は、スイングアーム640,645に動作可能に連結されている。図示のように、スイングアーム640は、調節可能な連結部材650aを介してハンドクランクスプロケット610に動作可能に連結されている。スイングアーム645は、調節可能な連結部材650bを介してハンドクランクスプロケット615に動作可能に連結されている。様々な実施形態では、調節可能な連結部材が、ユーザの歩幅を調節することができる伸縮部材を含むことができる。固定ピン655は、伸縮部材を係止することができる。
右側クランク665および左側クランク670は、それぞれ、ハンドクランクスプロケット610,615を介してチェーン駆動サブシステム605a,605bに動作可能に接続されている。右側クランク665および左側クランク670は、上側フレーム660の内部に配置されるとともに、ユーザの腕の伸長によりハンドクランク665,670を回転させることで、ユーザがチェーン駆動サブシステム605a,605bを操作できるように配置されている。ハンドクランク665,670は、回転時に、ハンドクランクスプロケット610,615を介してチェーン駆動サブシステム605a,605bを作動させる。チェーン駆動サブシステム605a,605bは、NASGATS500を駆動して、ユーザの自然な歩行運動をシミュレートする。
図6Bは、前側にクランクハンドを有する例示的なNASGTASの背面斜視図を示している。チェーン駆動サブシステム605a,605bは、NASGTAS500の上側フレーム660の内部に配置されている。チェーン駆動サブシステム605a,605bは、連続した歩行運動を維持するように構成されたフライホイールサブシステム675を介して互いに動作可能に接続されている。
図7は、例示的な斜方形ハサミ型リンケージリフティングサブシステムの側面図を示している。図7の実施例では、NASGTAS500が中間状態(例えば、着座状態と起立状態との間)で示されている。
一実施例として、リンク540−560間の連結点間の長さは以下の通りである。連結点510aと510b間の距離は、約8インチである。連結点510aと545a間の距離は、約9.25インチである。連結点510bと545b間の距離は、約9インチである。連結点545aと545b間の距離は、約6.5インチである。連結点545aと545c間の距離は、約18インチである。連結点545bと560b間の距離は、約6インチである。連結点560aと560c間の距離は、約14インチである。連結点560bと560c間の距離は、約12インチである。連結点560cと545c間の距離は、約5.5インチである。連結点570aと560a間の距離は、約5.38インチである。連結点570aと570b間の距離は、約4.38インチである。第1のベースリンク540と中間リンク555との間の内角は、約160度である。
姿勢位置調整サブシステム515の正確な寸法は、上述したものと異なることもある。例えば、背のより高い人や低い人に合わせて作られたNASGTASは、より長い寸法またはより短い寸法を有することができる。いくつかの実施形態では、姿勢位置調整サブシステム515のリンクの寸法は、例示的な上記実施形態の数値よりも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17または約18インチ大きくても、または小さくてもよい。
図8A、図8Bおよび図9は、調整可能な歩行モードサブシステムを有する例示的なNASGTASの側面斜視図、側面図および正面斜視図をそれぞれ示している。NASGTAS800は、ユーザが座位(図8A)にあるか立位(図8B)にあるかに関係なく、ユーザが歩行をシミュレートすることを可能にするモード移行システム805を含む。NASGTAS800は、回動点810,815,820を含む。上側部分825は、ハンドクランクサブシステム830および操作コンソール835を含む。このため、ユーザは、座った姿勢または立った姿勢のどちらからもハンドクランクサブシステム830および操作コンソール835にアクセスすることができる。NASGTAS800は、有利には、異なる運動をユーザに提供することができる。例えば、ユーザは、座ったときに、NASGTAS800を使用してユーザの下肢を動かすことができる。
図10は、例示的なリフトサブシステムの正面斜視図を示している。リフトサブシステム1000は、シート1005および背もたれ1010を含む。シート1005と背もたれ1010は、調節可能な支持ブラケット1015に動作可能に接続されている。調節可能な支持ブラケットは、支持ブラケット1015を固定するための係止ピン1020,1025を含む。図示のように、係止ピン1020,1025はバネ付勢され、それにより、ユーザは係止ピン1020,1025を引いて支持ブラケット1015を解放するだけでシート1005および背もたれ1010を調節することができる。
リフトサブシステム1000は、臀部サポート1030,1035を含む。臀部サポート1030,1035は、異なるサイズのユーザに適応するように調節することができる。臀部レバー1040,1045は、ユーザが臀部サポートを調節することを可能にする。様々な実施形態では、ユーザの臀部に対する支持を提供するために、ユーザは必要に応じて臀部サポート1030,1035を調節することができる。臀部サポート1030,1035は、支持ブラケット1015に取り外し可能に取り付けることができ、それにより、ユーザは、必要のないときに臀部サポート1030,1035を有利に取り外すことができる。
図11Aは、ロック解除位置にある例示的なモード調整サブシステムの側面図を示している。NASGTAS1100は、モード調整サブシステム1105を含む。モード調整サブシステム1105は、上側脚部材1110の一方の側に沿って動作可能に取り付けられている。モード調整伸縮部材1115は、モード調整ベース部材1120から延びて、モード調整サブシステム1105の経路を規定する。上側脚伸縮部材1125は、上側脚ベース部材1130から延びる。モード調整ベース部材1120は、上端部1135が上側脚ベース部材1130に結合されている。モード調整伸縮部材1115は、上側脚伸縮部材1125に動作可能に連結されており、モード調整伸縮部材1115が伸長したとき又は引っ込んだときに、上側脚伸縮部材1125がそれに応答するものとなっている。図示のように、モード調整サブシステム1105は、伸張した上側脚伸縮部材1125により認識されるように、ロック解除位置にある。ロック解除位置は、NASGTAS1100の自然な歩行運動を妨げることなく、上側脚伸縮部材1125が伸縮することを可能にする。
図11Bは、ロック位置にある例示的なモード調整サブシステムの側面図である。図示のように、モード調整サブシステム1105はロック位置にある。モード調整伸縮部材1115は、モード調整伸縮部材1115が上側脚伸縮部材1125を上側脚ベース部材1130内に引っ込めるように、モード調整ベース部材1120内に挿入されている。中間リンク1140は、回動点1145で上側脚伸縮部材1125に回動可能に連結されている。中間リンク1140は、下側脚部材1150に回動可能に連結されている。中間リンク1140は、下側脚部材1150と同じ回動点で、スイングアーム1155に回動可能に連結されている。
上側脚伸縮部材1125が上側脚ベース部材1130内に引っ込められると、中間リンク1140は下側脚部材1150をほぼ真っ直ぐな位置へと真っ直ぐに伸ばす。また、中間リンク1140は、スイングアーム1155も実質的に真っ直ぐに伸ばし、それにより、フライホイールスプロケット1165に動作可能に連結された調節可能な連結部材1160が、フライホイールスプロケット1165を回転させて、チェーン駆動サブシステム1170の回転をもたらすようになっている。チェーン駆動サブシステム1170の回転は、フライホイールサブアセンブリ1175を介して、対応するチェーン駆動サブシステム(図示省略)の回転へと伝達される。回転に応答して、対応するチェーン駆動サブシステムは、下側脚部材1150が対応する脚アセンブリの下側脚部材(図示省略)と実質的に整列するように、対応する脚アセンブリ(図示省略)を作動させる。このため、モード調整サブシステム1105を介して、下側脚部材が整列して定位置で固定される。有利には、NASGTAS100は、ユーザ105の脚を固定位置に固定して、座位からの立ち上がり運動をシミュレートすることができる。
図面を参照して様々な実施形態を説明してきたが、他の実施形態も可能である。例えば、図1−図4を参照すると、ユーザ105は、ハンドクランク455a,455bなどのハンドクランクの回転により、NASGTAS100を手動で操作することができる。ハンドクランクは、前方への歩行運動または後方への歩行運動をシミュレートするために、時計回りまたは反時計回りに回転するスプロケットまたはプーリに動作可能に連結することができる。スプロケット(例えば、ハンドクランクスプロケット350a,350b)は交換可能とすることができる。このため、スプロケットは、ギア比を変更するために様々な直径のものとすることができ、それによりユーザ105の脚を移動させる容易さを加減することができる。
スプロケットは、ハンドクランクを介して回転すると、チェーン(例えば、チェーン360a)を介して追加のスプロケットの運動を達成することができる。例えば、フライホイールスプロケット345a,345bのような追加のスプロケットの1つは、前進運動または後退運動を達成するために、オフセットリンクを介して歩行ストライドリンケージ(例えば、調節可能な連結部材348a,348b)を回転させることができる。歩行ストライドリンケージは、上側脚サポートに動作可能に取り付けることができる。例えば、図3を参照すると、アームスイングレバー285aは、フレーム回動点で上側フレーム405に回動可能に連結されている。上側脚サポートは、フレーム回動点の下方に支持部材を含むことができる。様々な実施形態において、上側脚支持部材は、アームスイングレバー285aとは無関係に回動することができる。上側脚サポートはフレーム回動点で回動することができる。歩行ストライドリンケージは、取付点で上側脚サポートに取り付けることができる。取付点は、フレーム回動点に対する上側脚の回動点に関する角度を決定することができる。
様々な実施形態では、ユーザがハンドクランクを回転させると、スプロケット(例えば、ハンドクランクスプロケット350a,350b)も回転する。スプロケットは、下側脚位置決めリンケージ(例えば、駆動部材330a,330b)に動作可能に接続することができる。図11Bを参照すると、下側位置決めリンケージは、中間回動点で回動する中間リンク1140に動作可能に接続されている。中間回動点は、例えば、膝サポート325aの回動点でもある。スプロケットが回転すると、下側脚位置リンケージが下側脚サポートを回転させて、歩行サイクル中にユーザの105の脚の適切な配置をシミュレートすることができる。下側脚位置決めリンケージは、アクチュエータを介して、例えば、下側脚位置リンケージの長さを調節して、起立用の平行な左右の脚位置に適応させることができる。例えば、伸長位置にあるアクチュエータは、歩行用に脚を位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、オーバーセンタレバーを使用して下側脚位置決めリンケージを調節することができる。
フライホイールスプロケットは、ユーザの自然な歩行動作を容易にするために、反対のリンケージパターンで右側歩行機構を左側歩行機構(例えば、チェーン駆動サブシステム)に接続する連結シャフトに、動作可能に連結することができる。加重フライホイールは、連結シャフト(例えば、フライホイールシャフト368)に取り付けられている。ユーザ105が手動で歩行サイクルを始動すると、加重フライホイールは、多段ギアプーリシステムから発生する遠心力を用いて、滑らかな歩行運動を維持することができる。連結シャフトは、ハンドクランクを使用してユーザ105により手動で、または連結シャフトなどに接続されたモータ420を介して、回転することができる。モータ420は、例えば、スマート制御モジュール460などのモータコントローラに動作可能に接続することができる。モータコントローラは、予め設定された毎分回転数(RPM)を維持するのに必要なアンペア数を検出することができる。予め設定されたRPMは、例えば、ユーザまたは主治医などの第三者によって決定されるものであってもよい。モータ420は、NASGTAS100を用いて歩行しているときに、ユーザを増強および支援することができる。例えば、ユーザが予め設定されたRPMを維持しない場合、モータ420は、モータコントローラを介して抵抗を検出することができる。抵抗に応じて、モータコントローラは、NASGTAS100の動作中にユーザ105を支援するためにモータ420へのアンペア数を増加させることができる。ユーザが予め設定されたRPMを維持する場合、モータコントローラは、必要とされるアンペア数が小さいと判定することができる。モータコントローラは、モータによって提供されるリアルタイムの「支援の割合」を提供することができる。よって、モータは、歩行サイクル中にユーザ105を支援することができる。
いくつかの実施形態では、上側脚部材を前後に動かすために、スイングアームレバーを上側脚部材に動作可能に接続することができる。スプリングアームレバーは、歩行サイクル中にユーザ105を補助することができる。また、回転ハンドクランクも、歩行サイクル中にユーザ105を補助することができる。また、モータ420も、歩行サイクル中にユーザ105を補助することができる。
様々な実施形態では、ユーザ105が例えば車椅子から何の障害もなくNASGTAS100に移動することができるように、ベース(例えば、V字型ベース205)を配置することができる。例えば、シート下方のベースは、移動時にユーザ105がシートの隣に自分自身を位置させることを可能にするように、ベースが実質的にシートの下にあるように配置されるものであってもよい。また、アームレスト235a,235bは、車椅子からNASGTAS100への移動中にアームレスト235a,235bが邪魔にならずに移動できるように、NASGTAS100に連結することができる。
いくつかの実施形態では、GSE280が、例えば、ユーザのヒールストライクが生じたときなど、歩行周期の重要な態様を制御することができる。GSE280は、脚のリフトおよび足の角度だけでなく、ユーザのトーオフの発生を制御することもできる。また、GSE280は、歩行動作の速度および歩行の長さ(例えば、歩幅)も制御することができる。ユーザは、例えば、駆動スプロケット335a,335bなどのスプロケットを、所望の脚および足の運動を行うのに必要な程度まで回転させることができる。
NASGTAS100は、運搬用車輪を含むことができる。運搬用車輪は、NASGTAS100の移動を容易にすることができる。例えば、移動中の職員は、運搬用車輪が床に接触するようにNASGTAS100を傾けることができる。傾斜位置では、移動中の職員は、より容易にNASGTAS100を新たな場所に移動させることができる。有利には、運搬用車輪は、一人の人間がNASGTAS100を動かすことを可能にする。さらに、NASGTAS100は、水平調整ガイドを含むことができる。水平調整ガイドは、ネジ式の水平調整ガイドであってもよく、例えば、NASGTAS100が平坦ではない表面上に配置されたときに、さらなる安定性を提供することができる。
アームレスト285a,285bは、フリップアップサイドサポートを含むことができる。フリップアップサイドサポートは、ユーザがより容易にNASGTAS100上に移動することができるように、アームレストを動かすことを可能にする。
実施形態のいくつかの態様は、コンピュータシステムとして実施することができる。例えば、様々な実施形態は、デジタルおよび/またはアナログ回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せを含むことができる。装置の構成要素は、プログラマブルプロセッサによる実行のために、情報媒体内、例えば、機械可読記憶装置内に有形に具現化されたコンピュータプログラム製品内に実装することができ、方法は、入力データを操作して出力を生成することによって様々な実施形態の機能を実行するための命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサによって行うことができる。いくつかの実施形態は、データ記憶システム、少なくとも1の入力デバイスおよび/または少なくとも1の出力デバイスに対して、データおよび命令を送受信するために、それらに接続された少なくとも1のプログラマブルプロセッサを含む、プログラマブルシステムで実行可能な1または複数のコンピュータプログラムで有利に実施できる。コンピュータプログラムは、特定のアクティビティを実行するかまたは特定の結果をもたらすために、コンピュータで直接的または間接的に使用することができる命令のセットである。コンピュータプログラムは、コンパイラ型言語またはインタープリタ型言語を含む任意の形態のプログラミング言語で書くことができ、スタンドアロンプログラムとして、または、モジュール、コンポーネント、サブルーチンまたはコンピューティング環境における使用に適した他のユニットとして、それらを含む任意の形態で展開することができる。
命令のプログラムの実行に適したプロセッサには、限定ではなく一例として、汎用マイクロプロセッサおよび特殊用途のマイクロプロセッサの両方が含まれ、それらには任意の種類のコンピュータの単一のプロセッサまたは複数のプロセッサのうちの1つが含まれる。一般に、プロセッサは、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリまたはその両方から命令およびデータを受け取る。コンピュータの必須の構成要素は、命令を実行するプロセッサと、命令およびデータを格納する1または複数のメモリである。コンピュータプログラムの命令およびデータを有形に具現化するのに適した記憶装置は、あらゆる形態の不揮発性メモリを含み、例として、EPROM、EEPROMおよびフラッシュメモリ素子などの半導体メモリ素子、内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROMおよびDVD−ROMディスクを含む。プロセッサおよびメモリは、ASIC(特定用途向け集積回路)によって補完されるか、またはその中に組み込まれるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサおよび部材が、例えば、FPGAなどのハードウェアプログラマブルデバイスによって補完されるか、またはその中に組み込まれるようにしてもよい。
いくつかの実施形態では、各システムが、同じ情報または類似の情報でプログラムされ、かつ/または揮発性メモリおよび/または不揮発性メモリに記憶された実質的に同一の情報で初期化されるようにしてもよい。例えば、1つのデータインターフェースは、デスクトップコンピュータまたはサーバなどの適切なホストデバイスに接続されたときに、自動設定、自動ダウンロードおよび/または自動更新機能を実行するように構成されるようにしてもよい。
いくつかの実施形態では、1または複数のユーザインターフェース機能が、特定の機能を実行するようにカスタム構成されるようにしてもよい。例示的な実施形態は、グラフィカルユーザインターフェースおよび/またはインターネットブラウザを含むコンピュータシステムで実施することができる。ユーザとの対話を可能にするために、ユーザに情報を表示するLCD(液晶ディスプレイ)モニタなどの表示装置、ユーザがコンピュータに入力を与えるキーボード、マウスまたはトラックボールなどのポインティングデバイスを有するコンピュータ上でいくつかの実施形態を実装することができる。
様々な実施形態では、システムが適切な通信方法、機器および技術を使用して通信することができる。例えば、システムは、メッセージが専用の物理リンク(例えば、光ファイバーリンク、ポイントツーポイント配線、デイジーチェーン)を介してソースから第1レシーバに直接転送されるポイントツーポイント通信を使用して、適合する装置(例えば、システムとの間でデータを送受信できる装置)と通信することができる。システムの構成要素は、通信ネットワーク上のパケットベースのメッセージを含む、任意の形態または媒体のアナログまたはデジタルデータ通信によって情報を遣り取りすることができる。通信ネットワークの例には、例えば、LAN(ローカルエリアネットワーク)、WAN(ワイドエリアネットワーク)、MAN(メトロポリタンエリアネットワーク)、無線および/または光ネットワーク、並びに、インターネットを形成するコンピュータおよびネットワークが含まれる。他の実施形態は、例えば全方向無線周波数(RF)信号を使用することによって、通信ネットワークによって互いに接続されたすべてのデバイスまたは実質的にすべてのデバイスにブロードキャストすることによって、メッセージを運ぶことができる。さらに他の実施形態は、指向性(すなわち、狭ビーム)アンテナを使用して送信されるRF信号、または集束光学系とともに任意選択的に使用される赤外線信号など、高い指向性を特徴とするメッセージを運ぶことができる。例えば、USB2.0、ファイアワイヤ、ATA/IDE、RS−232、RS−422、RS−485、802.11a/b/g、Wi−Fi、WiFiダイレクト、Li−Fi、BlueTooth、イーサネット、IrDA、FDDI(光ファイバ分散データインターフェイス)、トークンリングネットワーク、または周波数、時間または符号分割に基づく多重化技術など、それらに限定することを意図するものではないが、それらの適切なインターフェースおよびプロトコルを使用して、さらに他の実施形態が可能である。いくつかの実施形態は、任意選択的には、データの完全性のための誤り検出訂正(ECC)などの機能、あるいは暗号化(例えば、WEP)およびパスワード保護などのセキュリティ対策を組み込むことができる。
数多くの実施形態を説明してきた。しかしながら、様々な変更を加えることができることが理解されるであろう。例えば、開示された技術のステップが異なる順序で実行された場合、または開示されたシステムの構成要素が異なる方法で組み合わされた場合、あるいはそれら構成要素が他の構成要素で補足された場合には、有利な結果が達成される可能性がある。したがって、他の実施形態は、特許請求の範囲に含まれる。
Claims (20)
- 自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)であって、
シートベース(510)と、
姿勢位置調整システム(515)を介して前記シートベース(510)によって支持されるシート(520)であって、当該シート(520)の上面が水平線と実質的に平行な角度にある着座状態と、当該シート(520)の上面が鉛直線と実質的に平行な角度にある起立状態との間で移行するように構成されたシート(520)と、
ユーザの自然な歩行をシミュレートするように構成された歩行シミュレーションエンジン(530c)とを備え、
前記歩行シミュレーションエンジン(530c)が、
第1の駆動スプロケット(610)であって、当該第1の駆動スプロケットの回転に応答して第1のスイングアーム(640)のスイング運動を駆動する第1の駆動スプロケット(610)と、
第1のチェーン(630)を介して前記第1の駆動スプロケット(610)に連結された第1の従動スプロケット(620)であって、当該第1の従動スプロケット(620)の回転に応答して第1の下側脚部材(535c)の歩行運動を駆動する第1の従動スプロケット(620)と、
第2の駆動スプロケット(615)であって、当該第2の駆動スプロケットの回転に応答して第2のスイングアーム(645)のスイング運動を駆動する第2の駆動スプロケット(615)と、
第2のチェーン(635)を介して前記第2の駆動スプロケット(615)に連結された第2の従動スプロケット(625)であって、当該第2の従動スプロケット(625)の回転に応答して第2の下側脚部材(540c)の歩行運動を駆動する第2の従動スプロケット(625)と、
前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)が回転するときに前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)が一緒に回転するように、前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)に動作可能に連結されるとともに、前記第1および第2の駆動スプロケットの間に配置された連結部材(665,670)とを含み、
前記シート(520)は、前記着座状態から前記起立状態への移行中に、水平線に対する前記シート(520)の上面の角度を前記着座状態のほぼ0度から前記起立状態のほぼ90度まで増加させながら、上方および前方に関節運動することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項1に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記姿勢位置調整システム(515)が、ハサミ型リンケージシステムであり、このハサミ型リンケージシステムが、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第1のベースリンク(540)と、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第2のベースリンク(550)と、
前記第1のベースリンク(540)、前記第2のベースリンク(550)および前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第1のシートリンク(545)と、
前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第2のシートリンク(560)と、
前記第1のシートリンク(545)を前記第2のシートリンク(560)に動作可能に連結する中間リンク(555)とを備えることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項2に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
近位端が前記シートベース(510)に連結され、遠位端が前記第1のベースリンク(540)に連結されたアクチュエータ(530)をさらに備え、前記アクチュエータ(530)の関節運動が、前記シート(520)の高さを変更することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項2に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
背もたれ支持部材(565)に連結された背もたれ(525)をさらに備え、前記第2のシートリンク(560)が、前記背もたれ支持部材(565)に回動可能に連結されていることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項4に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記背もたれ支持部材(565)と前記第2のシートリンク(560)との間に移動可能に連結された支持リンク(570)をさらに備え、前記支持リンク(570)が、前記背もたれ(525)が下降位置または上昇位置で同じ向きを維持するように、前記背もたれ(525)を支持することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項1に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記連結部材(665,670)が、右側クランク(665)および左側クランク(670)を含み、前記右側および左側クランク(665,670)の回転に応答して前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)を回転させるように動作可能であることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項1に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記連結部材(665、670)の回転を選択的に駆動して前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)に回転を与えるモータ(420’)をさらに備えることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項1に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記シートベース(510)に連結されたメインベース(505)と、
前記メインベース(505)に連結され、前記歩行シミュレーションエンジン(530c)を保持する上側フレーム(660)とをさらに備えることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項8に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記上側フレーム(660)に取り外し可能に連結された胸部パッド(270’)をさらに備え、前記起立状態において、前記胸部パッド(270’)は、起立したユーザが前方に倒れるのを防止することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項8に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記第1のスイングアーム(640)を前記第1の駆動スプロケット(610)に連結する第1の調節可能連結部材(650a)と、
前記第1の下側脚部材(535c)を前記第1の従動スプロケット(620)に連結する第1のモード調整伸縮部材(515c’)と、
前記第1の下側脚部材(535c)の遠位端に連結された第1の膝サポート(325b)と、
前記第1の下側脚部材(535c)の近位端に連結された第1のフットレスト(305b)と、
前記第2のスイングアーム(645)を前記第2の駆動スプロケット(615)に連結する第2の調節可能連結部材(650b)と、
前記第2の下部脚部材(540c)を前記第2の従動スプロケット(625)に連結する第2のモード調整伸縮部材(515c’’)と、
前記第2の下側脚部材(540c)の遠位端に連結された第2の膝サポート(325a)と、
前記第2の下側脚部材(540c)の近位端に連結された第2のフットレスト(305a)とをさらに備え、
前記第1の下側脚部材(535c)は、遠位端が前記第1のスイングアーム(640)の近位端に回動可能に連結され、前記第2の下側脚部材(540c)は、遠位端が前記第2のスイングアーム(645)の近位端に回動可能に連結されていることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)であって、
シートベース(510)と、
姿勢位置調整システム(515)を介して前記シートベース(510)によって支持されるシート(520)であって、当該シート(520)の上面が水平線と実質的に平行な角度にある着座状態と、当該シート(520)の上面が鉛直線と実質的に平行な角度にある起立状態との間で移行するように構成されたシート(520)とを備え、
前記シート(520)は、前記着座状態から前記起立状態への移行中に、水平線に対する前記シート(520)の上面の角度を前記着座状態のほぼ0度から前記起立状態のほぼ90度まで増加させながら、上方および前方に関節運動することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項11に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記姿勢位置調整システム(515)が、ハサミ型リンケージシステムであり、このハサミ型リンケージシステムが、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第1のベースリンク(540)と、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第2のベースリンク(550)と、
前記第1のベースリンク(540)、前記第2のベースリンク(550)および前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第1のシートリンク(545)と、
前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第2のシートリンク(560)と、
前記第1のシートリンク(545)を前記第2のシートリンク(560)に動作可能に連結する中間リンク(555)とを備えることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項12に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
近位端が前記シートベース(510)に連結され、遠位端が前記第1のベースリンク(540)に連結されたアクチュエータ(530)をさらに備え、前記アクチュエータ(530)の関節運動が、前記シート(520)の高さを変更することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項12に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
背もたれ支持部材(565)に連結された背もたれ(525)をさらに備え、前記第2のシートリンク(560)が、前記背もたれ支持部材(565)に回動可能に連結されていることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項14に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記背もたれ支持部材(565)と前記第2のシートリンク(560)との間に移動可能に連結された支持リンク(570)をさらに備え、前記支持リンク(570)が、前記背もたれ(525)が下降位置または上昇位置で同じ向きを維持するように、前記背もたれ(525)を支持することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項11に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
ユーザの自然な歩行をシミュレートするように構成された歩行シミュレーションエンジン(530c)をさらに備え、
前記歩行シミュレーションエンジン(530c)が、
第1の駆動スプロケット(610)であって、当該第1の駆動スプロケットの回転に応答して第1のスイングアーム(640)のスイング運動を駆動する第1の駆動スプロケット(610)と、
第1のチェーン(630)を介して前記第1の駆動スプロケット(610)に連結された第1の従動スプロケット(620)であって、当該第1の従動スプロケット(620)の回転に応答して第1の下側脚部材(535c)の歩行運動を駆動する第1の従動スプロケット(620)と、
第2の駆動スプロケット(615)であって、当該第2の駆動スプロケットの回転に応答して第2のスイングアーム(645)のスイング運動を駆動する第2の駆動スプロケット(615)と、
第2のチェーン(635)を介して前記第2の駆動スプロケット(615)に連結された第2の従動スプロケット(625)であって、当該第2の従動スプロケット(625)の回転に応答して第2の下側脚部材(540c)の歩行運動を駆動する第2の従動スプロケット(625)と、
前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)が回転するときに前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)が一緒に回転するように、前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)に動作可能に連結されるとともに、前記第1および第2の駆動スプロケットの間に配置された連結部材(665,670)とを含むことを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項16に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記連結部材(665,670)が、右側クランク(665)および左側クランク(670)を含み、前記右側および左側クランク(665,670)の回転に応答して前記第1および第2の駆動スプロケット(610,615)を回転させるように動作可能であることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)であって、
シートベース(510)と、
姿勢位置調整システム(515)を介して前記シートベース(510)によって支持されるシート(520)であって、当該シート(520)の上面が水平線と実質的に平行な角度にある着座状態と、当該シート(520)の上面が鉛直線と実質的に平行な角度にある起立状態との間で移行するように構成されたシート(520)と、
ユーザの自然な歩行をシミュレートする手段(530c)とを備え、
前記シート(520)は、前記着座状態から前記起立状態への移行中に、水平線に対する前記シート(520)の上面の角度を前記着座状態のほぼ0度から前記起立状態のほぼ90度まで増加させながら、上方および前方に関節運動することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項18に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
前記姿勢位置調整システム(515)が、ハサミ型リンケージシステムであり、このハサミ型リンケージシステムが、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第1のベースリンク(540)と、
前記シートベース(510)に回動可能に連結された第2のベースリンク(550)と、
前記第1のベースリンク(540)、前記第2のベースリンク(550)および前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第1のシートリンク(545)と、
前記シート(520)の底部に回動可能に連結された第2のシートリンク(560)と、
前記第1のシートリンク(545)を前記第2のシートリンク(560)に動作可能に連結する中間リンク(555)とを備えることを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。 - 請求項19に記載の自然な支援疑似歩行治療調整システム(500)において、
近位端が前記シートベース(510)に連結され、遠位端が前記第1のベースリンク(540)に連結されたアクチュエータ(530)をさらに備え、前記アクチュエータ(530)の関節運動が、前記シート(520)の高さを変更することを特徴とする自然な支援疑似歩行治療調整システム。
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