JP3953807B2 - Massage machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マッサージ機に関し、特に施療子の位置制御及び力制御が可能なものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のマッサージ機では、通常、施療子が一定の軌道を描いて動作する。しかし、それではマッサージ動作が画一的なものになるため、例えば、特開2000-167020号公報に開示されたマッサージ機では、施療子が操作具の操作量に応じて動作し、それにより、被施療者の好みに応じたマッサージが可能になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人手による揉み、指圧等のマッサージは力を加減して行われる。しかしながら、上記従来のマッサージ機のいずれも、施療子の被施療者に対する押圧力を制御することができず、従って、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができなかった。
【0004】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことが可能なマッサージ機を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るマッサージ機は、被施療者にマッサージを施すための施療子と、該施療子を弾性的にマッサージ動作させる駆動手段と、上記施療子の位置を検出する位置検出手段と、上記施療子が被施療者に当接して生じる弾性力からなる押圧力を検出する押圧力検出手段と、上記位置検出手段で検出される上記施療子の位置及び上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して該施療子の動作を制御する制御手段とを備えたマッサージ機であって、上記制御手段は、上記施療子の位置に対する制御である位置制御と上記施療子の被施療者への押圧力に対する制御である力制御とを切り換えて上記制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記施療子の位置を用いて上記施療子の位置を制御するようにして上記位置制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記押圧力を用いて上記施療子の押圧力を制御するようにして上記力制御を行い、かつ該力制御の実行中に上記取得した上記施療子の位置に基づく上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものである(請求項1)。かかる構成とすると、施療子の被施療者に対する押圧力を制御することができるので、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。また、必要に応じて位置制御に切り換えることにより、力制御による不具合を回避することができる。また、施療子の押圧力及び位置をフィードバック制御することができ、かつ、力制御の最中に、被施療者が離座するなどして施療子から体を大きく離した場合に、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【0006】
この場合、上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものであるとしてもよい(請求項2)。力制御においては、マッサージ機に被施療者が着座していないときにマッサージ指令が入力されると、施療子が当接する対象が存在しないことから押圧力が発生しないため、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動してしまい、異様な外観を呈するという不具合が生じる。そこで、かかる構成とすると、被施療者が着座していないときには位置制御されるため、上記のような不具合の発生を防止することができる。
【0009】
また、上記施療子を複数有し、上記駆動手段は、該複数の施療子を弾性的にマッサージ動作させるものであり、各施療子に対応して上記位置検出手段及び上記押圧力検出手段を有し、上記制御手段は、その対応する上記位置検出手段で検出される各施療子の位置及びその対応する上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記複数の施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して各施療子の動作を制御し、かついずれかの施療子を基準に上記位置制御と上記力制御とを切り換えるものであるとしてもよい(請求項3)。かかる構成とすると、施療子を複数有する場合にも、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。
【0010】
この場合、上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、いずれかの上記施療子に対応する上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものであるとしてもよい(請求項4)。かかる構成とすると、複数の施療子を有する場合にも、被施療者が着座していないときに、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【0011】
この場合、上記制御手段は、上記力制御の実行中に上記施療子の位置に基づくいずれかの上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものであるとしてもよい(請求項5)。かかる構成とすると、複数の施療子を有する場合にも、被施療者の体が施療子から大きく離れたときに、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【0012】
また、上記の場合、上記マッサージ指令が、被施療者が操作するための操作具の操作量であるとしてもよい(請求項6)。かかる構成とすると、被施療者が操作具を操作して所望のマッサージを受けることができる。また、この場合、上記操作具がジョイスティックであってもよい(請求項7)。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の全体構成を示す斜視図、図2は図1のマッサージ機の制御系統の構成を示す配管及びブロック線図、図3は図1のマッサージ機の操作具の構成を示す模式図である。
【0014】
図1に示すように、本実施の形態に係るマッサージ装置1は、椅子式のマッサージ装置であり、背凭れ部2と、座部3と、左右一対の肘掛部4,4とを有している。背凭れ部2の内部には、マッサージ駆動部6と昇降機構5とが配設されている。昇降機構5は、背凭れ部2の中心線に沿って延びるボールネジ9と、ボールネジ9を正逆双方向に回転する昇降モータ10とを有し、ボールネジ9に昇降機構5の螺合部7aが螺合されている。これにより、昇降モータ10が回転すると、その回転に応じてマッサージ駆動部6が上下方向(Z軸方向)に移動する。そして、一方の肘掛部4に操作具12が配設されている。
【0015】
図2をも参照すると、マッサージ駆動部6は、ボールネジ9との螺合部7aが形成されたベース7と、ベース7の前面に配設された支持部材13と、左右方向(Y軸方向)に延びる回転軸14の回りに回動自在に支持部材13に取り付けられた揺動板15と、揺動板15の前面に突設された施療子8と、揺動板15とベース7との間に配設され圧搾空気の給排により伸縮するエアセル17とを有している。これにより、エアセル17が伸縮すると、揺動板15が回転軸14を中心に略前後方向(略X軸方向)に揺動し、それにより、施療子8が略前後方向に進退する。
【0016】
エアセル17は、切換弁19と該切換弁19に直列に接続されかつ互いに並列に接続された絞りA,Bを介してエアポンプ18に接続されている。切換弁19は、エアセル17に対する給気と排気とを切り換えるものである。絞りA,Bは開度が固定され、かつ絞りBの方が絞りAより大きな開度に設定されている。本実施の形態では、絞りBの開度が絞りAの開度の2倍に設定されている。これにより、切換弁19を切り換えて給気モード又は排気モードにすると、エアセル17が給気又は排気され、それに応じて該エアセル17が伸張又は収縮する。また、絞りA,Bを開閉して、両者の合計開度を変化させると、エアセル17に対する給気又は排気の速度が変化する。
【0017】
また、マッサージ機1はCPUからなる制御装置20を有している。そして、操作具12の操作量が制御装置20に入力されている。図3に示すように、操作具12は、例えば、ジョイスティックで構成されている。このジョイスティック12では、操作桿60が、支軸61の中心軸61aの回りに回動自在に該支軸61に取り付けられ、操作桿60の回転角θが位置センサ62によって検出されている。操作桿60は、図3の実線位置を基準位置として、前後方向に回動可能なように構成されている。位置センサ62の検出出力は、操作具12の操作量として制御装置20に入力されている。位置センサ62は、ポテンショメータ、エンコーダ等で構成されている。また、図2に示すように、マッサージ駆動部6には揺動板15の回転角を検出する位置センサ21が配設されるとともに、エアセル17から切換弁19に至る空気配管のエアセル17に近い部分に圧力センサ31が配設され、該位置センサ21及び圧力センサ31の検出出力が制御装置20にそれぞれ入力されている。圧力センサ31及び位置センサ21の検出値は、制御装置20において、それぞれ、施療子8の押圧力及び位置に換算される。位置センサ21は、例えば、ポテンショメータ、エンコーダ等で構成されている。また、切換弁19は、給気制御コイルS及び排気制御コイルEが制御装置20に接続され、その給排の切換を制御装置20によって制御されている。また、絞りA,Bは、制御装置20によって開閉を制御されている。
【0018】
次に、以上のように構成されたマッサージ機1の動作を図4及び図5のフローチャートを用いて説明する。図4は制御装置20に格納された制御プログラムの内容を示すフローチャート、図5は図4のフローチャートにおけるフィードバック制御の内容を示すフローチャートである。
【0019】
以下では、被施療者の標準の所作に基づいてマッサージ機1の動作を説明する。
【0020】
図1〜図4において、マッサージ機1に被施療者が着座し、図示されない始動スイッチをオンすると、マッサージ機1が始動する。被施療者は、まず、図示されない昇降用操作部を操作する。すると、その操作に応じてモータ10が回転してマッサージ駆動部6が昇降するので、それによって施療子8の上下方向における位置を自分に合うように調整する。
【0021】
一方、制御装置20は、マッサージ機1が始動すると、まず、本制御プログラムの初期設定を行う(ステップS1)。この初期設定は、施療子8の被施療者に対する押圧力(以下、単に押圧力という)Fの下限値Fmin、施療子8の位置(以下、単に位置という)Pの上限値Pmax、押圧力Fの片側不感域Fd、位置Pの片側不感域Pdを設定することにより行う。ここでは、例えば、Fmin=3kg、Pmax=30mm、Fd=1kg、Pd=1.5mmに設定する。次いで、制御装置20は、圧力センサ31によって検出される押圧力Fを取得し(ステップS2)、この押圧力Fをその下限値Fmaxと比較する(ステップS3)。ここでは、被施療者が背凭れ部2に凭れておらず、施療子8が被施療者に接触していないものとする。すると、押圧力Fは0kgであるので、制御装置20は、ステップS4に進み、位置センサ21によって検出される位置Pを取得し、次いで、指示値Iを取得する(ステップS5)。指示値Iは、本実施の形態では、操作具12から入力される操作量である。次いで、施療子8の位置を、出力値である位置Pを用いて指示値Iに向けフィードバック制御するのであるが、この際に、まず、変数変換を行う(ステップS6)。これは、施療子8の位置に対するフィードバック制御と施療子8の押圧力に対するフィードバック制御とを共通のプログラムによって行なうためである。この変数変換は、片側不感域TDZ=位置の片側不感域Pd、現状値TPF=位置P、換算指示値I’=位置に換算した指示値I、指示値TID=I’と変換することにより行う。ここで、指示値IをI’に換算するのは、指示値Iがジョイスティック12の傾き角θを表すのものあるので、これを位置センサ21の検出出力の換算値である位置Pに換算するためである。
【0022】
次いで、施療子8の位置に対するフィードバック制御を実行し(ステップS7)、その後ステップS1に戻る。このフィードバック制御の内容は後述する。これにより、施療子8が操作具12の傾き角θに応じた位置に移動する。この施療子8に対する制御状態を、以下、位置制御と呼ぶ。そして、この位置制御は、ステップS3において、押圧力Fがその下限値Fmin以上にならない限り継続する。ここで、後述する力制御においては、マッサージ機1に被施療者が着座していないときには、施療子8が当接する対象が存在しないことから押圧力Fがゼロのままで上昇しないため、施療子8がその限度まで前進してしまい、異様な外観を呈するという不具合が生じる。しかし、本制御プログラムでは、このように、制御開始時には位置制御を行うため、被施療者が着座していなくても、そのような不具合が生じることはない。
【0023】
次いで、被施療者が、操作具12を操作しないでかつ施療子8の押圧力Fがその下限値Fmin以上となるように該施療子8及び背凭れ部2に凭れたとする。
【0024】
すると、ステップS3において、押圧力Fがその下限値Fmin以上となるので、制御装置20は、ステップS8に進み、位置センサ21から入力される位置Pを取得する。次いで、位置Pをその上限値Pmaxと比較する(ステップS9)。すると、操作具12は基準位置に位置しており、従って位置Pは0mmであるので、制御装置20はステップS10に進み、圧力センサ31によって検出される押圧力Fを取得する。次いで、操作具12から入力される指示値Iを取得する(ステップS11)。次いで、施療子8の位置を、出力値である押圧力Fを用いて指示値Iに向けフィードバック制御するのであるが、この際に、まず、変数変換を行う(ステップS12)。これは、上述のように施療子8の位置に対するフィードバック制御と施療子8の押圧力に対するフィードバック制御とを共通のプログラムによって行なうためである。この変数変換は、片側不感域TDZ=押圧力Fの片側不感域Fd、現状値TPF=押圧力F、換算指示値I”=押圧力に換算した指示値I、指示値TID=I”と変換することにより行う。ここで、指示値IをI”に換算するのは、指示値Iがジョイスティック12の傾き角θを表すのものあるので、これを圧力センサ31の検出出力の換算値である押圧力Fに換算するためである。
【0025】
次いで、施療子8の位置に対するフィードバック制御を実行し(ステップS13)し、その後ステップS8に戻る。これにより、施療子8が操作具12の傾き角θに応じた押圧力で被施療者を押圧する。従って、被施療者は操作具12を操作して、所望の押圧力でマッサージを受けることができる。また、この制御状態では、被施療者の背中が施療子8から離れようとしても、押圧力Fが指示値Iに相当する値に達するまでエアセル17が給気され、それに応じて施療子8が前進するので、施療子8は被施療者の背中にくっついて離れない。これにより、被施療者は、人手によるマッサージに近いマッサージを享受することができる。この施療子8に対する制御状態を、以下、力制御と呼ぶ。そして、この力制御は、ステップS9において、位置Pがその上限値Pmax以上にならない限り継続する。
【0026】
次いで、十分にマッサージを受けた被施療者が、背中を、背凭れ部2及び施療子8から大きく離したとする。すると、ステップS9において、位置Pがその上限値Pmax以上になるので、制御装置20は、ステップS4に進む。すなわち、制御装置20は位置制御に切り換わる。これにより、施療子8が被施療者の背中にくっついてその限度まで前進し、異様な外観を呈するのが防止される。
【0027】
次に、上述の施療子8に対するフィードバック制御を説明する。図5をも参照すると、図4のステップS7及びS13において、制御装置20は、まず、指示値TIDから現状値TPFを減算して偏差HEN算出する(ステップS21)。次いで、偏差HENの絶対値をとって絶対偏差AHENを算出する(ステップS22)。次いで、絶対偏差AHENを不感域TDZと比較し(ステップS23)、以下のように処理する。
【0028】
絶対偏差AHENが不感域TDZを下回る場合には、図4の次のステップに移行する。
【0029】
そして、絶対偏差AHENが不感域TDZの1倍以上2倍未満である場合には、開度の小さい絞りAを開き、開度の大きい絞りBを閉じるようこれらを制御する(ステップS24)。また、絶対偏差AHENが不感域TDZの2倍以上3倍未満である場合には、開度の小さい絞りAを閉じ、開度の大きい絞りBを開くようこれらを制御する(ステップS25)。さらに、絶対偏差AHENが不感域TDZの3倍以上である場合には、絞りA,Bの双方を開くようこれらを制御する(ステップS26)。次いで、偏差HENの符号を判定し(ステップS27)、偏差HENが負である場合には切換弁19を制御してこれを排気モードに切り換え(ステップS28)、偏差HENがゼロ又は正である場合には切換弁19を制御してこれを給気モードに切り換える(ステップS29)。その後、図4の次のステップに移行する。
【0030】
従って、現状値TPFが指示値TIDからずれていても、その偏差HENが不感域TDZの範囲内にある場合には、エアセル17が給排気されないので、施療子8の位置又は押圧力の僅かなずれに対し制御装置20によるフィードバック制御が行われるのが防止される。また、現状値TPFが指示値TIDを大きく下回っている場合、すなわち、偏差HENが負であって絶対値が大きい場合には、最初は、絞りA,Bの双方を使用してエアセル17が給気され、それにより偏差HENの絶対値が小さくなるにつれて、絞りA,Bの合計開度が小さくなるようにしてエアセル17が給気される。逆に、現状値TPFが指示値TIDを大きく上回っている場合、すなわち、偏差HENが正であって絶対値が大きい場合には、最初は、絞りA,Bの双方を使用してエアセル17が排気され、それにより偏差HENの絶対値が小さくなるにつれて、絞りA,Bの合計開度が小さくなるようにしてエアセル17が排気される。従って、施療子8の位置又は押圧力が、オーバシュートしないようにフィードバック制御される。その結果、ハンチングの発生が防止され、施療子8に対する制御性が向上する。
【0031】
以上のように、本実施の形態に係るマッサージ機1では、施療子8に対する制御を位置制御と力制御とが自動的に切り換えて行われるので、力制御によって人手によるマッサージに近いマッサージを行うことが可能になるとともに、被施療者が背凭れ部2から大きく離れたときあるいは被施療者が着座していないときには、自動的に位置制御に切り換わることによって、施療子8がその限度まで前進して異様な外観を呈するのが防止される。
実施の形態2
図6は本発明の実施の形態2に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。図6において、図2と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【0032】
図6に示すように、本実施の形態に係るマッサージ機のマッサージ駆動部6は、図2の支持部材13(図6に示さず)、揺動板15、施療子8、及びエアセル17が、ベース7の中心線101に対し左右対称に配設されて構成さている。
【0033】
詳説すると、ベース7は矩形板状に形成され、その平面視において中心線101が図1のボールネジ9の中心軸に一致するように配設されている。このベース7に、左右一対の支持部材(図示せず)が配設され、該支持部材に左右一対の揺動板17L,17Rが回転軸14L,14Rを中心に揺動自在に取り付けられている。左右一対の揺動板17L,17Rは、双方の回転軸14L,14Rが、ベース7の平面視において、該ベース7の中心線101に対しハの字状に傾斜するように配設されている。そして、左右一対の揺動板15L,15Rの前面に左右一対の施療子8L,8Rが突設され、左右一対の揺動板15L,15Rとベース7との間に左右一対のエアセル17L,17Rが配設されている。この左右一対のエアセル17L,17Rに対し、図2の絞りA,Bからエアセルに至る空圧回路がそれぞれ設けられ、その各空圧回路が図2のエアポンプ18にそれぞれ接続されている。また、左右一対の揺動板15L,15Rの基部に左右一対の位置センサ(図示せず)が設置され、その検出出力が図2の制御装置20に入力されている。
【0034】
そして、制御装置20は、図4及び図5に示す制御プログラムによって左右一対の施療子8L,8Rを実質的に独立に制御する。但し、力制御と位置制御との切り換えに関しては、一方の施療子の押圧力がFmin以上になると力制御に切り換え、一方の施療子の位置がPmax以上になると位置制御に切り換える。つまり、制御装置20は、各々の施療子に対する制御プログラムにおいて、双方の施療子の押圧力F及び位置Pを取得し(図4のステップS2、S8)、それらをそれぞれFmin、Pmaxと比較して上記のように処理する(図4のステップS3、S9)。
【0035】
このような構成とすると、一対の施療子によって、被施療者に対し、人の両手による揉みや指圧のようなマッサージを行うことができる。また、被施療者が背凭れ部から大きく離れたときあるいは被施療者が着座していないときに、施療子8L,8Rがその限度まで前進して異様な外観を呈するのを防止することができる。
実施の形態3
図7は本発明の実施の形態3に係るマッサージ機のマッサージ駆動部の構成を示す模式図である。図7において、図2と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【0036】
図7に示すように、本実施の形態は、実施の形態1と異なり、施療子8を空圧によってではなく、機械的に駆動するようにしたものである。
【0037】
具体的には、本実施の形態では、マッサージ駆動部6が、ベース7に設置されたモータMを有している。モータMの主軸には前後方向(X軸方向)に延びるボールネジ50が接続されるとともに、ベース7にはボールネジ50に平行なガイド軸54が突設されている。ボールネジ50には、ネジ孔51aによって可動体51が螺合されている。可動体51は、嵌合孔51cによってガイド軸54に摺動自在に嵌合している。また、可動体51には前後方向に延びるガイド孔51bが形成されている。そして、施療子8が全体として棒状でかつ中央部にフランジ部8bを有するように形成され、その後端部8aが上記ガイド孔51に摺動自在に嵌挿されている。また、施療子8のフランジ部8bと可動体51との間には圧縮バネ53が介装されている。そして、圧縮バネ53と可動体51との間に、歪ゲージ、ロードセル等からなる力センサ41が配設され、また、施療子8とベース7との間に位置センサ42が配設され、それらの検出出力が制御装置20にそれぞれ入力されている。さらに、モータMの回転方向及び速度が制御装置20によって制御されている。そして、図4の制御プログラムにおいて、押圧力Fに力センサ41の検出出力が、位置Pに位置センサ42の検出出力がそれぞれ対応させられている。また、図5の制御プログラムにおいて、切換弁の給気モード及び排気モードにモータMの正転及び逆転が、絞りA,Bの合計開度にモータMの回転速度がそれぞれ対応させられている。
【0038】
このような構成とすることにより、制御装置20の制御信号に従って、モータMが正転又は逆転すると、可動体51が前進又は後退する。そして、施療子8が被施療者の背中に当接して施療子8が後退すると、その後退量に応じた反発力が圧縮バネ53に生じ、その反発力でもって施療子8が被施療者を押圧する。この際、施療子8の被施療者に対する押圧力が力センサ41によって検出され、制御装置20に入力される。また、施療子8の位置が位置センサ42によって検出され、制御装置20に入力される。制御装置20は、力制御と位置制御とを切り換えながら、操作具12から入力される指示値と施療子8の押圧力又は位置とを比較し、その偏差に応じてモータMの作動を制御する。これにより、施療子8の押圧力又は位置がフィードバック制御される。その結果、施療子8を機械的に駆動して、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことがきる。
実施の形態4
図8は本発明の実施の形態4に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す断面図である。図8において、図2と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【0039】
図8に示すように、本実施の形態では、実施の形態1と異なり、マッサージ駆動部6が、取付板55aの背面にガイド棒55bが突設された可動体55を有し、ベース7に前後方向に延びるガイド孔7bが形成されている。そして、可動体55の取付板55aの前面に施療子8が突設され、可動体55のガイド棒55bがベース7のガイド孔7bに摺動自在に嵌挿され、可動体55の取付板55aとベース7との間にエアセル17が配設されている。ガイド孔7bの内面にはOリング等からなるシール部材43が配設され、それにより、ガイド孔7bに対しガイド棒55bが気密に摺動可能になっている。そして、可動体55とベース7との間に位置センサ42が配設され、その検出出力が制御装置20に入力されている。その他の点は、実施の形態1と同様である。
【0040】
このような構成とすると、実施の形態1では施療子8が円弧軌道を描いて前後動するのに対し、本実施の形態では施療子8が直線軌道を描いて前後動するので、人手による指圧に近いマッサージを行うことができる。
【0041】
なお、実施の形態1〜4では、操作具12の操作量に従って施療子8をフィードバック制御するようにしたが、施療子8を記憶手段に記憶されたマッサージ情報(マッサージプログラム、ティーチング情報)に従ってフィードバック制御するようにしてもよい。この場合には、操作具12から入力される操作量に代えて記憶手段から入力されるマッサージ情報中の指示値を図4の指示値Iとして用いるようにすればよい。このような構成とすると、施療子8に対し力制御と位置制御とを切り換えて行う制御を、自動的にあるいはティーチングによって遂行することができる。
【0042】
また、実施の形態1では、ハンチング対策として、指示値と現状値との偏差に応じてエアセルに対する給気及び排気の速度を変化させるようにしたが、これを省略してもよい。
【0043】
また、実施の形態1では、変数変換を行って、力制御及び位置制御の双方に共通のフィードバック制御プログラムを用いるようにしたが、個別のプログラムを用いるようにしてもよい。
【0044】
また、実施の形態1において、操作具12の操作桿60が、その回転角θに応じた反力を受けるように構成してもよい。このような構成とすると、被施療者が指示値に応じた反力を受けながら、マッサージの強度を指示することができるので、より人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。
【0045】
また、実施の形態1〜4では、施療子8が円弧又は直線状の軌道を描くマッサージ行なう場合を説明したが、施療子8の軌道は、マッサージを行えるものであればよい。
【0046】
上記実施の形態1〜4では、施療子をフィードバック制御する場合を説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、施療子をシーケンス制御してもよい。
【0047】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができるとともに、必要に応じて位置制御に切り換えることにより、力制御による不具合を回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の全体構成を示す斜視図である。
【図2】図1のマッサージ機の制御系統の構成を示す配管及びブロック線図である。
【図3】操作具の構成を示す模式図である。
【図4】制御装置に格納された制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図5】図4のフローチャートにおけるフィードバック制御の内容を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態2に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係るマッサージ機のマッサージ駆動部の構成を示す模式図である。
【図8】本発明の実施の形態4に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 マッサージ機
2 背凭れ部
3 座部
4 肘掛部
5 昇降機構
6 マッサージ駆動部
7 ベース
7a 螺合部
8,8L,8R 施療子
8a 後端部
8b フランジ部
9 ボールネジ
10 昇降モータ
12 操作具
13 支持部材
14,14L,14R 回転軸
15,15L,15R 揺動板
17,17L,17R エアセル
18 エアポンプ
19 切換弁
20 制御装置
21 位置センサ
31 圧力センサ
41 力センサ
42 位置センサ
43 シール部材
50 ボールネジ
51 可動体
51a 螺合孔
51b ガイド孔
51c 嵌合孔
53 圧縮バネ
54 ガイド軸
55 可動体
55a 取付板
55b ガイド棒
60 操作桿
61 支軸
61a 中心軸
62 位置センサ
101 ベースの中心線
E 排気制御コイル
M モータ
S 給気制御コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a massage machine, and in particular, to a massager capable of position control and force control of a treatment element.
[0002]
[Prior art]
In a conventional massage machine, the treatment element usually operates in a fixed orbit. However, since the massage operation becomes uniform, for example, in the massage machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-167020, the treatment element operates in accordance with the operation amount of the operation tool. Massage according to the preference of the user is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, manual massage and shiatsu massage are performed with moderate power. However, none of the above-described conventional massage machines can control the pressing force of the treatment element on the user, and therefore cannot perform massage close to manual massage.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a massage machine capable of performing massage close to manual massage.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a massage machine according to the present invention includes a treatment element for applying massage to a user, and the treatment element.ElasticallyDriving means for massaging,Position detecting means for detecting the position of the treatment element; pressing force detection means for detecting a pressing force comprising an elastic force generated when the treatment element comes into contact with the user; and the treatment detected by the position detection means. The position of the child and the pressing force detected by the pressing force detecting means are acquired to represent the strength of the massage to be performed by the treatment element.According to massage commandThe operation of the treatment element is controlled via the driving means.Massage machine having control means for controllingBecauseThe control means switches between position control, which is control for the position of the treatment element, and force control, which is control for the pressing force of the treatment element, on the user.The position control is performed so as to control the position of the treatment element using the acquired position of the treatment element for the purpose of the strength of the massage represented by the massage instruction, and is represented by the massage instruction. The force control is performed by controlling the pressing force of the treatment element using the acquired pressing force with the target massage strength as the target, and the force of the treatment element is acquired during the execution of the force control. When the displacement of the treatment element from the reference position based on the position exceeds a predetermined value, the control is switched to the position control (Claim 1). With such a configuration, the pressing force of the treatment element on the user can be controlled, so that massage close to manual massage can be performed. Moreover, the trouble by force control can be avoided by switching to position control as needed.In addition, the pressing force and the position of the treatment element can be feedback-controlled, and the treatment element is removed when the body is largely separated from the treatment element by, for example, the user being seated during force control. It is possible to prevent moving to the limit in the direction to perform the massage operation and exhibiting an odd appearance.
[0006]
In this case, the control means performs the position control at the start of the control,AcquiredWhen the pressing force exceeds a predetermined value, the control may be switched to the force control (claim 2). In force control, if a massage command is input when the user is not seated on the massage machine, there is no target against which the treatment element abuts and no pressing force is generated. It moves to the limit in the direction of power, and the malfunction of exhibiting an unusual appearance arises. Therefore, with this configuration, since the position is controlled when the user is not seated, the occurrence of the above-described problems can be prevented.
[0009]
Moreover, it has a plurality of the above-mentioned treatment elements,The driving means elastically massages the plurality of treatment elements, and has the position detection means and the pressing force detection means corresponding to each treatment element,The control means includesThe position of each treatment element detected by the corresponding position detection means and the pressing force detected by the corresponding pressure detection means are acquired, and the strength of the massage to be applied by the plurality of treatment elements In response to a massage command representing the control of the operation of each treatment element via the drive means, andThe position control and the force control may be switched based on any treatment element (claims).3). With such a configuration, even when there are a plurality of treatment elements, massage close to manual massage can be performed.
[0010]
In this case, the control means performs the position control at the start of the control, and any one of the treatment elementsAcquired above corresponding toWhen the pressing force exceeds a predetermined value, the control may be switched to the force control.4). With this configuration, even when there are a plurality of treatment elements, when the user is not seated, the treatment element is prevented from moving to the limit in the direction in which the massage operation should be performed and exhibiting an odd appearance. be able to.
[0011]
In this case, the control means during the execution of the force controlBased on the location of the treatment elementWhen the displacement of any of the treatment elements from the reference position exceeds a predetermined value, the control may be switched to the position control.5). With this configuration, even when the treatment device has a plurality of treatment elements, when the body of the user is greatly separated from the treatment element, the treatment element moves to the limit in the direction in which the massage operation should be performed and exhibits an odd appearance. Can be prevented.
[0012]
In the above case, the massage command may be an operation amount of the operation tool for the user to operate (claims).6). With this configuration, the user can receive a desired massage by operating the operation tool. In this case,The operation tool may be a joystick.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a perspective view showing the overall configuration of the massage machine according to
[0014]
As shown in FIG. 1, the
[0015]
Referring also to FIG. 2, the
[0016]
The
[0017]
Moreover, the
[0018]
Next, operation | movement of the
[0019]
Below, operation | movement of the
[0020]
1 to 4, when a user sits on the
[0021]
On the other hand, when the
[0022]
Next, feedback control for the position of the
[0023]
Next, it is assumed that the user does not operate the
[0024]
Then, in step S3, since the pressing force F becomes equal to or greater than the lower limit value Fmin, the
[0025]
Next, feedback control for the position of the
[0026]
Next, it is assumed that a user who has received a sufficient massage has greatly separated his / her back from the
[0027]
Next, feedback control for the
[0028]
If the absolute deviation AHEN is below the dead zone TDZ, the process proceeds to the next step in FIG.
[0029]
If the absolute deviation AHEN is 1 to 2 times the dead zone TDZ, these are controlled so that the aperture A with a small opening is opened and the aperture B with a large opening is closed (step S24). If the absolute deviation AHEN is not less than 2 times and less than 3 times the dead zone TDZ, these are controlled so that the aperture A with a small opening is closed and the aperture B with a large opening is opened (step S25). Further, when the absolute deviation AHEN is three times or more of the dead zone TDZ, these are controlled to open both the apertures A and B (step S26). Next, the sign of the deviation HEN is determined (step S27). If the deviation HEN is negative, the switching
[0030]
Therefore, even if the current value TPF is deviated from the indicated value TID, if the deviation HEN is within the dead zone TDZ, the
[0031]
As described above, in the
FIG. 6 is a perspective view schematically showing the configuration of the massage driving unit of the massage apparatus according to
[0032]
As shown in FIG. 6, the
[0033]
More specifically, the
[0034]
Then, the
[0035]
With such a configuration, it is possible to perform massage such as itching or acupressure with a person's hands with respect to the user using the pair of treatment elements. Further, when the user is far away from the backrest or when the user is not seated, it is possible to prevent the
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a massage driving unit of a massage machine according to
[0036]
As shown in FIG. 7, the present embodiment is different from the first embodiment in that the
[0037]
Specifically, in the present embodiment, the
[0038]
With this configuration, when the motor M rotates normally or reversely according to the control signal of the
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the massage driving unit of the massage apparatus according to
[0039]
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the
[0040]
In such a configuration, in the first embodiment, the
[0041]
In the first to fourth embodiments, the
[0042]
In the first embodiment, as a countermeasure against hunting, the supply and exhaust speeds for the air cell are changed according to the deviation between the indicated value and the current value, but this may be omitted.
[0043]
In the first embodiment, variable conversion is performed to use a common feedback control program for both force control and position control. However, individual programs may be used.
[0044]
In the first embodiment, the operating
[0045]
Moreover, although Embodiment 1-4 demonstrated the case where the
[0046]
In the first to fourth embodiments, the case where the treatment element is feedback-controlled has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the treatment element may be sequence-controlled.
[0047]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, can perform massage close to manual massage, and can avoid problems due to force control by switching to position control as necessary. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a massage machine according to
2 is a piping and block diagram showing a configuration of a control system of the massage machine of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of an operation tool.
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of a control program stored in the control device.
FIG. 5 is a flowchart showing the content of feedback control in the flowchart of FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a configuration of a massage driving unit of a massage device according to
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a massage driving unit of a massage machine according to
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a massage driving unit of a massage device according to
[Explanation of symbols]
1 Massage machine
2 Backrest
3 seats
4 armrests
5 Lifting mechanism
6 Massage drive
7 base
7a threaded part
8,8L, 8R treatment
8a rear end
8b Flange
9 Ball screw
10 Lifting motor
12 Operation tool
13 Support member
14,14L, 14R Rotating shaft
15,15L, 15R Swing plate
17,17L, 17R Air cell
18 Air pump
19 Switching valve
20 Control unit
21 Position sensor
31 Pressure sensor
41 Force sensor
42 Position sensor
43 Seal material
50 Ball screw
51 Movable body
51a Screw hole
51b Guide hole
51c Mating hole
53 Compression spring
54 Guide shaft
55 Movable body
55a Mounting plate
55b guide bar
60 Operation
61 Spindle
61a Center axis
62 Position sensor
101 base centerline
E Exhaust control coil
M motor
S Air supply control coil
Claims (7)
上記制御手段は、上記施療子の位置に対する制御である位置制御と上記施療子の被施療者への押圧力に対する制御である力制御とを切り換えて上記制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記施療子の位置を用いて上記施療子の位置を制御するようにして上記位置制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記押圧力を用いて上記施療子の押圧力を制御するようにして上記力制御を行い、かつ該力制御の実行中に上記取得した上記施療子の位置に基づく上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものである、マッサージ機。A treatment element for massaging the user, a drive means for elastically massaging the treatment element, a position detection means for detecting the position of the treatment element, and the treatment element abutting against the user A pressing force detecting means for detecting a pressing force composed of an elastic force generated by the sensor, a position of the treatment element detected by the position detection means, and a pressing force detected by the pressing force detection means. depending on the massaging command representing the intensity of massage to be performed by, a massage machine and control means for controlling the operation of the treatment element through the drive means,
The control means performs the control by switching between position control, which is control with respect to the position of the treatment element, and force control, which is control with respect to the pressing force of the treatment element to the user, and is represented by the massage command. The position control is performed so as to control the position of the treatment element using the acquired position of the treatment element with the massage strength as a target, and the massage strength represented by the massage command is the target. The force control is performed by controlling the pressing force of the treatment element using the acquired pressing force, and the reference position of the treatment element based on the position of the treatment element acquired during the execution of the force control A massage machine that switches the control to the position control when the displacement from the head exceeds a predetermined value .
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