JP4455824B2

JP4455824B2 - Control method for limb body drive device

Info

Publication number: JP4455824B2
Application number: JP2003051152A
Authority: JP
Inventors: 真二村井; 信治奥村; 俊哉宮村; 昭憲財津; 紳一郎高杉
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004255031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、肢体の機能を回復するために用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置等の肢体駆動装置のうち、特に下肢を駆動するための下肢駆動装置に関するものであり、治療または訓練を効果的、かつ適切に行なえる肢体駆動装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筋力の低下した肢体の機能を回復するために用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置には、下肢に無理な負荷をかけることなく、下肢を滑らかに動かすことができる下肢駆動装置がある。この従来例は、制御装置によって動作を制御され、大腿に力を加えて股関節を回転させる大腿用運動機構部と下腿に力を加えて膝関節を回転させる下腿用運動機構部とからなる下肢駆動装置であり、大腿用運動機構部は基台に据え付けられ、基台に内蔵するモータで駆動される第１の駆動軸と、該第１の駆動軸とリンク部材で連結され、第１の駆動軸の回転に従い同じ角度だけ機械的に逆回転する連動駆動軸と、該連動駆動軸とリンク部材で連結された回転自在のフリージョイントと、該フリージョイントに連結されたスライド機構と、該スライド機構に固定されて大腿を固定する大腿装着部と、からなり、下腿用運動機構部は基台に据え付けられ、基台に内蔵するモータで駆動される第２の駆動軸と、該第２の駆動軸とリンク部材で連結され、基台に内蔵するモータで前記第２の駆動軸とは独立して駆動される第３の駆動軸と、該第３の駆動軸とリンク部材で連結された回転自在のフリージョイントと、該フリージョイントに連結されたフリー回転部と、該フリー回転部に固定されて下腿を固定する下腿装着部と、から構成されている。
このような構成により、装着部で生じる位置ズレや下肢にかかる無理な負荷を吸収することができるため、滑らかに下肢を駆動することができ、膝関節および股関節の屈曲・伸展動作を実現している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６２３０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
手技による下肢のリハビリ治療では、膝関節の屈曲を行う際、腓腹筋の緊張をゆるませた状態で、足関節の背屈を行い、その足関節の角度を保つと伴に、患者の足関節の負荷を監視しながら、患者への適切な負荷がかかるように、膝関節の伸展を行うことで、患者の下肢状態に応じた効率的な腓腹筋のストレッチが行われている。この治療の際、足関節の背屈を行う理由は、足関節の動作角度は、膝関節の角度などと関連し、腓腹筋の緊張がゆるんでいるときに背屈方向に大きくことができるからである。
ところが、これまでのリハビリ装置では、ＣＰＭのような直動的な軌道での動作であり、股・膝関節の屈曲・伸展動作や足関節の背屈・底屈動作に関する単独での動作は実現できていたが、股・膝関節の屈曲・伸展動作に連動した効果的な足関節の背屈・底屈動作が出来なかった。また、２自由度以上のアームを有するリハビリ装置においても、脚と足関節を同時に制御できるリハビリ装置はなかった。そのため、図７に示したような膝関節および股関節の単独動作（ＣＰＭ）、足関節の単独動作や膝関節・股関節の連動動作（ＳＬＲ）のレベルまでは、従来機器で実現していた。
【０００５】
最近では、発症直後から早期リハビリテーションを行うことが患者の早期社会復帰に繋がると言った報告もなされており、集中治療室内などで治療または訓練が効果的、且つ適切に行える装置が、治療およびリハビリの現場では益々切望されている。
この発明は、上述のような従来技術が持つ問題点を解決するためになされたものであり、患者が治療または訓練を行う際、従来機器では実現できなかった効率的なリハビリ治療パターンである、脚と足関節を同時に角度制御を行いながら、予め設定された下肢の治療軌道で動作させるとともに、足関節における力制御を行うことで、股および膝関節の屈曲・伸展動作に同期しながら、予め設定された足関節の背屈・底屈動作の角度、またはトルクを制御することで、手技で行われているようなリハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる肢体駆動装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１記載の肢体駆動装置の制御方法は、少なくとも２自由度を有するアームと前記アーム先端に設けられ肢体の足関節を動作させる足関節軸とを備え、前記肢体を駆動する肢体駆動装置の制御方法において、駆動する前記肢体の左脚または右脚を選択して条件入力部で操作され、前記肢体の股及び膝の屈曲と伸展並びに前記肢体の足関節の背屈及び底屈の治療パターンを選択して操作部で操作され、前記足関節軸の角度または前記足関節軸のトルクの少なくとも１つの条件を前記足関節の拘縮状態に応じて前記足関節の角度を制御するパターンまたは前記足関節のトルクを制御するパターンとのいずれかを選択できるように入力して前記操作部で操作され、前記治療パターンと前記条件に応じた前記肢体を駆動する軌道情報を生成するとともに、前記軌道情報から前記アームと前記足関節軸を駆動する足関節情報を生成するように軌道生成部で演算され、動作制御部が前記足関節情報に基づいて、前記アームの各軸は位置指令により制御され、前記足関節軸は前記アームの各軸の制御に同期してインピーダンス制御されるものである。
請求項１記載の肢体駆動装置によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。
【０００７】
請求項２記載の前記治療パターンは、前記足関軸の角度を制御するパターンと前記足関節軸のトルクを制御するパターンとを選択的に実行するパターンである。
請求項２記載の肢体駆動装置によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となり、さらに患者の下肢の状態に合った適切なリハビリ治療パターンが容易に選択でき、実行できる。
【０００８】
請求項３記載の肢体駆動装置の制御方法は、少なくとも２自由度を有するアームと前記アーム先端に設けられ肢体の足関節を動作させる足関節軸とを備え、前記肢体を駆動する肢体駆動装置の制御方法において、駆動する前記肢体の左脚または右脚を選択して条件入力部で操作され、前記肢体の股および膝の屈曲と伸展並びに前記肢体の足関節の背屈及び底屈の治療パターンＡとし、前記肢体の膝を伸展位として維持しながら、前記肢体の股の屈曲と伸展並びに足関節の背屈及び底屈の治療パターンＢとし、前記治療パターンＡと前記治療パターンＢの予め設定された実行サイクルを各々ｎ、ｍとし、前記足関節軸の角度または前記足関節軸のトルクの少なくとも１つの条件を前記足関節の拘縮状態に応じて前記足関節の角度を制御するパターンまたは前記足関節のトルクを制御するパターンとのいずれかを選択できるように生成してて前記操作部で操作され、前記治療パターンＡ及び前記治療パターンＢと前記条件に応じた前記肢体を駆動する軌道情報を生成するとともに、前記軌道情報から前記アームと前記足関節軸を駆動する足関節情報を生成するように軌道生成部で演算され、動作制御部が前記足関節情報に基づいて、前記治療パターンＡを前記ｎサイクル実行し、前記治療パターンＢを前記ｍサイクルを、前記アームの各軸は位置指令により制御され、前記足関節軸は前記アームの各軸の制御に同期してインピーダンス制御され、前記治療パターンＡと前記治療パターンＢとを予め設定された回数繰り返し実行することを特徴とするものである。
請求項３記載の肢体駆動装置の制御方法によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。また、患者の下肢部の血流量の増加が期待できる。
【０００９】
請求項４記載の前記実行サイクルの各々のｎ、ｍの比は、ｎ：ｍ＝３：１である。
請求項４によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。また、患者の下肢部の血流量の更なる増加が期待できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の肢体駆動装置の制御方法を説明する前に、肢体駆動装置の概略構成に関して、図１に基づいて説明する。図１は本発明の肢体駆動装置を示す図であり、図１（ａ）は概念図、図１（ｂ）は一態様を示す斜視図である。図１（ａ）に示す肢体駆動装置１００は、肢体駆動部１０と台座部２０とで構成されている。肢体駆動部１０は治療または訓練を行う肢体１０１に装着する肢体装着部１１と前記肢体装着部１１を動作させる少なくとも２自由度を有するアーム１３と足関節軸１２を駆動する駆動部１４により構成される肢体駆動機構部６０と、肢体駆動機構部６０を制御する肢体駆動制御部７０からなる。肢体駆動制御部７０は、治療を行う患者名や肢体１０１の左右いずれかの肢体を選択したり、予め準備された治療パターンを選択したり、選択された治療パターンに応じた肢体を駆動するための動作条件を入力する条件入力部１７と、入力された動作条件に従い肢体の軌道情報を生成する軌道生成部１６と、生成された軌道情報に基づき軌道指令を指令する動作制御部１５とを有する。ここで説明する肢体駆動装置１００は移動が可能であり、台座部２０は、肢体駆動装置１００自体を移動させるため移動手段３０と、移動手段によって移動させた後、肢体駆動装置１００自体を固定するための固定手段４０と、肢体駆動部１２を昇降するための昇降手段５０で構成されている。
【００１１】
また、肢体駆動機構部６０において、動作制御部１５にて生成されたアーム１３の軌道情報、および足関節軸１２の軌道情報をもとに、駆動部１４にてアーム軸、および足関節軸１２へのモータ駆動指令を指令することで動作している。その際、各軸は、位置・速度、及びインピーダンス制御されており、各軸のトルクも力センサやモータの電流値から実時間で検出できる構成になっている。足関節軸１２の先端には、肢体装着部１１が設けられている。
図１（ｂ）では、ベッドに横たわった患者に対して、肢体駆動装置１００を台座部２０内にある移動手段３０にてベッド脇まで移動させ、昇降手段５０を用いて、患者の脚に合わせて高さを調整し、固定手段４０にて固定する。その後、患者の脚を肢体装着部１１に装着し、治療または訓練を行う一態様を斜視図として示している。
【００１２】
このような肢体駆動装置において、この発明の第一の実施形態の動作について図２〜図５に基づいて説明する。
図２は、アーム及び足関節軸の動作にて、脚と足首の位置と姿勢を制御するためのフローチャートであり、図１の条件入力部１７、軌道生成部１６、動作制御部１５、肢体駆動機構部６０での処理内容を示している。まず、条件入力部１７である操作部７１から、患者名を入力し、治療または訓練を行いたい左右脚を選択する。その後、図５に示されているような治療パターンを選択する。患者名入力、左右脚選択、治療パターンが選択されると、予め設定されていた治療パターンに応じたパラメータが選択される。
【００１３】
次に、足関節軸を動作させる治療パターンがある場合にのみ、各治療パターンに応じて、「足関節の角度を入力」、「足関節に掛かるトルク値を入力」、または「足関節の角度、および足関節に掛かるトルク値を入力」する。入力する際は、患者の足関節の拘縮状態に応じて、前記足関軸の角度を制御するパターンと前記足関節軸のトルクを制御するパターンとを選択的に実行できるようになっている。即ち、足関節の拘縮が進んでいる場合には、設定された足関節の角度を保持しながら、設定された足関節に掛かるトルク値以上を検出したら、動作を停止することが可能である。また、足関節の拘縮が比較的軽い場合は、設定された足関節の角度だけ動作しながら、設定された足関節に掛かるトルク値以上を検出したら、動作速度を減速したり、動作を停止することも可能である。
これらの入力値をもとに軌道生成部１６では治療パターンに応じたアーム、及び足関節軸の軌道情報、及び足関節情報が生成させる。生成された軌道情報、および足関節情報をもとに、動作制御部１５では、肢体駆動機構部６０にアーム各軸、および足関節軸へ動作指令を行うことで、アーム各軸、および足関節軸への位置・速度・トルク制御が行われる。
【００１４】
なお、肢体駆動機構部６０では、前記動作指令中のアーム各軸、足関節軸モータの位置・速度、及びトルクが検出できるようになっているため、それらの状態量を実時間で動作制御部１５にフィードバックすることで、選択された所望の治療パターンが実現可能となる。特に、脚と足関節を同時に角度制御を行いながら、予め設定された下肢の治療軌道で動作させるとともに、足関節における力制御を行うことができるので、股および膝関節の屈曲・伸展動作に同期しながら予め設定された足関節の背屈・底屈動作の角度、またはトルクを制御することができる。
ここで、軌道生成部１６における軌道情報生成処理に関して、図３を用いて、さらに詳しく説明する。各治療パターンに応じて、「脚・足首の目標位置・姿勢を算出」し、「脚の制御位置を算出」し、「その制御位置での足首の角度を算出」し、「肢体位置計算」を行い、「アーム制御座標へ変換」し、「アーム各軸、および足関節軸の角度計算」を行っている。
【００１５】
また、動作制御部１５におけるアーム各軸、および足関節軸への動作指令処理に関して、図４を用いて、さらに詳しく説明する。軌道生成部１６にて生成された軌道情報に基づいて、動作制御部１５では、各軸へトルク指令を指令する実施例で説明を行う。尚、ここでは、アーム、および足関節軸へはトルク指令での制御を説明するが、アーム軸のモータへの指令の方法としては、位置指令でも構わない。まず、各軸目標角度を算出し、肢体駆動機構部６０から送られてきた各軸の実時間での負荷トルク値を取得する。ここで、予め治療パターンに応じた足首負荷トルク設定値と実時間負荷トルク値を比較することで、各軸の必要な出力トルクを算出し、足関節軸トルク指令を肢体駆動機構部６０内の駆動部１４に出力するとともに、アーム各軸への動作指令が出力することで、各軸の動作制御が行われる。特に、足関節軸に関しては、一般的に用いられるインピーダンス制御で行っている。
【００１６】
具体的な肢体の治療パターンを２種類について、図５に示した。前述した「足関節に掛かるトルク値を入力」、または「足関節の角度、および足関節に掛かるトルク値を入力」して行う治療パターンが『３関節１（尖足）』に該当する。また、前述した「足関節の角度を入力」して行う治療パターンが『３関節２（股関節）』に該当する。『３関節１（尖足）』パターンでのパラメータは、股・膝が伸展位での股関節の角度、足関節の角度およびトルク値、この姿勢での保持時間であり、股・膝が屈曲時での股関節の角度、足関節の角度およびトルク値、この姿勢での保持時間であり、股・膝が屈曲・伸展動作時に、「足関節に負荷を与えたり、または、足関節を底屈・背屈の動作を加えたり」することが可能となる。また、『３関節２（股関節）』パターンでのパラメータは、股・膝が伸展位での股関節の角度、足関節の角度、およびこの姿勢での保持時間であり、股・膝が屈曲時での股関節の角度、およびこの姿勢での保持時間であり、股・膝が屈曲・伸展動作時に、「足関節を底屈・背屈の動作を加えたり」することが可能となる。
【００１７】
次に、請求項３記載の第二の実施形態の動作について図６に基づいて説明する。尚、肢体駆動装置の概略構成については、この発明の第一の実施形態で図１を用いて説明した内容と同じであり、またアーム及び足関節軸の動作に関する脚と足首の位置と姿勢を制御するためのフローチャート（図２）、軌道生成部における軌道情報生成処理に関する処理フロー（図３）、動作制御部におけるアーム各軸、および足関節軸への動作指令処理部に関する処理フロー（図４）、２種類の治療パターンを示す図（図５）に関しても同じである。
図６には、図５の下部に記載されている股・膝が屈曲・伸展動作時に、足関節を底屈・背屈の動作を加えたりすることが可能となる『３関節２（股関節）』：治療パターンＡと、図６に示したような従来機器で実現していた足関節の単独動作や膝関節・股関節の連動動作が可能となる『ＳＬＲ（ハムスト）』：治療パターンＢを記述している。これらの２つの治療パターンＡ，Ｂを組み合わせて、即ち『３関節２（股関節）』：治療パターンＡを予め設定されたｎサイクル実行し、次に『ＳＬＲ（ハムスト）』：治療パターンＢを予め設定されたｍサイクル実行し、更にこの組み合わせた治療パターンＡと治療パターンＢの繰り返しを予め設定された回数だけ、動作を行う治療パターンを『ブレンドモード』と称し、各治療パターンを模式的に表現したのが▲１▼から▲６▼の状態図である。
【００１８】
例えば、治療パターンＡ：『３関節２（股関節）』では、▲１▼開始時（終了時）の下肢状態であり、予め設定された膝・股角度、膝・股角速度、足角度、足角速度で、▲２▼膝・股を屈曲及び足背屈動作を行う。その際、膝・股屈曲及び足背屈の状態で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。その後予め設定された膝・股角度、膝・股角速度、足角度、足角速度で、▲３▼膝・股を伸展及び足底屈動作を行う。その際、▲２▼と同様に膝・股伸展及び足底屈の状態で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。以上のように、治療パターンＡ：『３関節２（股関節）』は、
▲１▼→▲２▼→▲３▼→（▲２▼→▲３▼の繰返し）→▲１▼（または、▲３▼でも可）
の動作パターンとなる。
【００１９】
また、治療パターンＢ：『ＳＬＲ（ハムスト）』では、▲６▼開始時（終了時）の下肢状態であり、予め設定された股角度、股角速度、足角度、足角速度で、▲４▼膝伸展位のまま、股を屈曲及び足背屈動作を行う。その際、股屈曲及び足背屈の状態で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。その後予め設定された股角度、股角速度、足角度、足角速度で、▲５▼膝伸展位のまま、股を伸展及び足底屈動作を行う。その際、▲４▼と同様に膝・股伸展及び足底屈の状態で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。以上のように、治療パターンＢ：『ＳＬＲ（ハムスト）』は、
▲６▼→▲４▼→▲５▼→（▲４▼→▲５▼の繰返し）→▲６▼（または、▲４▼でも可）
の動作パターンとなる。
以上のような治療パターンＡ、Ｂを組み合わせた『ブレンドモード』は、図６に記述しているように、１〜８の一連の治療動作パターンである。
【００２０】
１．治療パターンA、Ｂの最初の状態である下肢を本装置に装着した状態が▲１▼また▲６▼から開始する。
２．▲２▼の動作である、予め設定された膝・股角度、膝・股角速度、足角度、足角速度で、膝・股を屈曲及び足背屈動作を行う。その際、膝・股屈曲及び足背屈の状態（図６記載の実線での下肢の姿勢）で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。
３．▲３▼の動作である予め設定された膝・股角度、膝・股角速度、足角度、足角速度で、膝・股を伸展及び足底屈動作を行う。その際、膝・股伸展及び足底屈の状態（図６記載の実線での下肢の姿勢）で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。
４．▲２▼と▲３▼の動作を予め設定された回数（ｎサイクル）、繰返し実行する。
５．▲４▼の動作である予め設定された股角度、股角速度、足角度、足角速度で、膝伸展位のまま、股を屈曲及び足背屈動作を行う。その際、股屈曲及び足背屈の状態（図６記載の実線での下肢の姿勢）で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。
６．▲５▼の動作である予め設定された股角度、股角速度、足角度、足角速度で、膝伸展位のまま、股を伸展及び足底屈動作を行う。その際、膝・股伸展及び足底屈の状態（図６記載の実線での下肢の姿勢）で保持したまま動作を予め設定された時間休止する。
７．▲４▼と▲５▼の動作を予め設定された回数（ｍサイクル）、繰返し実行する。
８．予め設定された回数ｐ回、前記４．及び前記７．を実行し、動作を終了する。
以上のような治療動作パターンが『ブレンドモード』である。
【００２１】
このような『ブレンドモード』で、治療することで、他の治療パターンに比べて、患者の下肢の血流量が顕著に増大することが実験によって、確かめられている。この血流量とは、患者の外腸骨静脈の血流速度を測定している。他にも、足先の血流量（具体的には、ヘモグロビンの量にて測定）・皮膚温度の変化も同時に測定して、各種治療パターンに対する評価実験を行った。
また、『ブレンドモード』においても、前述の治療パターンＡとＢのサイクル比である前述のｎ：ｍが、３：１の際が、患者の下肢の血流量が顕著に増大し、更に患者の足先の皮膚温低下も比較的抑えられることができることも評価実験で確かめられた。但し、前述のｎ：ｍが、１：１、２：１、４：１、５：１、６：１と前述のｎ：ｍでも、患者の下肢の血流量が増加することも評価実験にて確かめられている。
【００２２】
従って、請求項３記載の発明は、治療パターンＡ：『３関節２（股関節）』と、治療パターンＢ：『ＳＬＲ（ハムスト）』を予め設定された各々の実行サイクルで交互に繰り返す治療パターンが本質であり、患者の下肢の血流量が顕著に増大し、更に患者の足先の皮膚温低下も比較的抑えられることができる作用があることも評価実験にて確かめられた。
【発明の効果】
請求項１記載の肢体駆動装置によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。
請求項２記載の肢体駆動装置によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となり、さらに患者の下肢の状態に合った適切なリハビリ治療パターンが容易に選択でき、実行できる。
請求項３記載の肢体駆動装置の制御方法によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。また、患者の下肢部の血流量の増加が期待できる。
請求項４によれば、手技で行われているような下肢リハビリ治療パターンを実現し、効率的、且つ患者への適切な負荷を与えることができ、腓腹筋のストレッチが可能となる。また、患者の下肢部の血流量の更なる増加が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、（ａ）が概念図、（ｂ）が一態様を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の肢体駆動制御方法における処理フロー図を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の肢体駆動制御方法であり、軌道生成部における軌道情報生成処理に関する処理フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態の肢体駆動制御方法であり、動作制御部におけるアーム各軸、および足関節軸への動作指令処理に関する処理フローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態の肢体駆動装置で行われる２種類の治療パターンを示す図である。
【図６】本発明の実施形態の肢体駆動装置で行われる２種類の治療パターンを組み合わせて行う治療パターンを示す図である。
【図７】従来の肢体駆動装置で行われている３種類の治療パターンを示す図である。
【符号の説明】
１００肢体駆動装置
１０１肢体
１０肢体駆動部
１１肢体装着部
１２足関節軸
１３アーム部
１４駆動部
１５動作制御部
１６軌道生成部
１７条件入力部
２０台座部
３０移動手段
４０固定手段
５０昇降手段
６０肢体駆動機構部
７０肢体駆動制御部
７１操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lower limb drive device for driving a lower limb among limb body drive devices such as a rehabilitation support device and a training device used for restoring the function of the limb, and is effective for treatment or training. In addition, the present invention relates to a method for controlling a limb body drive device that can be appropriately performed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Rehabilitation support devices and training devices that are used to recover the function of a limb whose muscle strength has decreased include a lower limb drive device that can move the lower limbs smoothly without imposing an excessive load on the lower limbs. In this conventional example, the operation is controlled by a control device, and a lower limb drive comprising a thigh motion mechanism that applies force to the thigh to rotate the hip joint and a crus motion mechanism that applies force to the lower leg to rotate the knee joint The thigh motion mechanism is installed on a base, and is connected to a first drive shaft driven by a motor built in the base, and the first drive shaft and a link member. An interlocking drive shaft that mechanically reverses the same angle according to the rotation of the shaft, a rotatable free joint connected to the interlocking drive shaft by a link member, a slide mechanism connected to the free joint, and the slide mechanism A thigh attachment portion that fixes the thigh and is fixed to the thigh, the crus motion mechanism portion is mounted on the base, and is driven by a motor built in the base, and the second drive Connected by shaft and link member A third drive shaft driven independently of the second drive shaft by a motor built in the base, a rotatable free joint connected to the third drive shaft by a link member, A free rotating part connected to the free joint and a lower leg mounting part fixed to the free rotating part and fixing the lower leg.
With such a configuration, it is possible to absorb the positional displacement and the unreasonable load on the lower limbs that occur in the wearing part, so that the lower limbs can be driven smoothly, and the knee joint and hip joint can be flexed and extended. (For example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-162304
[Problems to be solved by the invention]
In the rehabilitation treatment of the lower limbs by the technique, when the knee joint is bent, the ankle joint is dorsiflexed with the gastrocnemius muscles relaxed, and the angle of the ankle joint is maintained. While monitoring the load, the knee joint is extended so that an appropriate load is applied to the patient, so that the gastrocnemius muscle is efficiently stretched according to the state of the patient's lower limb. The reason for ankle dorsiflexion during this treatment is that the angle of movement of the ankle is related to the angle of the knee joint, etc., and can be increased in the dorsiflexion direction when the gastrocnemius muscle is loose. is there.
However, the conventional rehabilitation device is a movement in a direct orbit like CPM, and the independent operation related to the flexion / extension movement of the hip / knee joint and the dorsiflexion / bottom flexion movement of the ankle joint is realized. Although it was possible, the ankle dorsiflexion and plantar flexion movements in conjunction with hip / knee flexion / extension movements were not possible. Further, even in a rehabilitation device having an arm having two or more degrees of freedom, there has been no rehabilitation device that can control a leg and an ankle joint simultaneously. For this reason, the conventional apparatus has realized the level of the single operation of the knee joint and the hip joint (CPM), the single operation of the ankle joint and the interlocking operation of the knee joint and the hip joint (SLR) as shown in FIG.
[0005]
Recently, it has been reported that early rehabilitation immediately after the onset leads to early rehabilitation of patients, and a device that can effectively and appropriately perform treatment or training in an intensive care unit or the like has been developed. It is much eagerly desired at the site.
This invention was made to solve the problems of the conventional technology as described above, and is an efficient rehabilitation treatment pattern that could not be realized with a conventional device when a patient performs treatment or training. While controlling the legs and ankle joints at the same time while operating on the preset leg trajectory, and by controlling the force at the ankle joint, it is possible to synchronize with the flexion and extension movements of the hip and knee joints in advance. By controlling the angle or torque of the dorsiflexion / plantar flexion movement of the set ankle joint, a rehabilitation treatment pattern that is performed in the procedure is realized, and an appropriate load is applied to the patient efficiently. An object of the present invention is to provide a limb body drive device that can stretch the gastrocnemius muscle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the control method of the limb body driving device according to claim 1 includes an arm having at least two degrees of freedom and an ankle joint shaft provided at the end of the arm and operating an ankle joint of the limb. In the control method of the limb body driving device for driving the limb body, the left or right leg of the limb body to be driven is selected and operated by the condition input unit, and the crotch and knee flexion and extension of the limb body and the ankle joint of the limb body The treatment pattern of dorsiflexion and plantar flexion is selected and operated by the operation unit, and at least one condition of the angle of the ankle joint axis or the torque of the ankle joint axis is determined according to the contracted state of the ankle joint. is operated by the operation unit to input either to the possible selection of a pattern for controlling the pattern or torque of the ankle joint for controlling the angle of the joint, the limb in accordance with the conditions and the treatment pattern It generates the trajectory information that dynamic, wherein the track information and the arm is calculated by the trajectory generating unit to generate ankle information for driving the ankle joint axis, the operation control unit based on the ankle information, Each axis of the arm is controlled by a position command, and the ankle joint axis is impedance-controlled in synchronization with the control of each axis of the arm .
According to the limb body drive device according to claim 1, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a procedure, to efficiently and appropriately load a patient, and to stretch the gastrocnemius muscle. Become.
[0007]
The treatment pattern according to claim 2 is a pattern for selectively executing a pattern for controlling an angle of the ankle shaft and a pattern for controlling a torque of the ankle joint shaft.
According to the limb body drive device according to claim 2, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a procedure, to efficiently and appropriately apply a load to the patient, and to stretch the gastrocnemius muscle. Furthermore, an appropriate rehabilitation treatment pattern suitable for the condition of the patient's lower limb can be easily selected and executed.
[0008]
A control method for a limb body drive device according to claim 3, comprising: an arm having at least two degrees of freedom; and an ankle joint shaft provided at the tip of the arm for operating an ankle joint of the limb body, and driving the limb body. In the control method, the left or right leg of the limb to be driven is selected and operated by the condition input unit, and the treatment pattern of crotch and knee flexion and extension of the limb and ankle dorsiflexion and plantar flexion of the limb A is set as a treatment pattern B for crotch flexion and extension and ankle joint dorsiflexion and plantar flexion while maintaining the knees of the limbs in the extended position, and the treatment patterns A and B are preset. A pattern for controlling the angle of the ankle joint in accordance with the contracted state of the ankle joint based on at least one condition of the angle of the ankle joint axis or the torque of the ankle joint axis. It operated in down or generate and have the operating unit so as to select one of a pattern for controlling the torque of the ankle joint, drive the limb in accordance with the treatment pattern A and the treatment pattern B and the condition generates the trajectory information, the calculated in the trajectory generation unit to generate ankle information for driving the ankle joint axis and the arm from the track information, the operation control unit based on the ankle information, the The treatment pattern A is executed for the n cycles, the treatment pattern B is executed for the m cycles , each axis of the arm is controlled by a position command, and the ankle joint axis is controlled in impedance in synchronization with the control of each axis of the arm. The treatment pattern A and the treatment pattern B are repeatedly executed a preset number of times.
According to the control method of the limb body drive device according to claim 3, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a technique, to efficiently and appropriately apply a load to the patient, and to stretch the gastrocnemius muscle Is possible. In addition, an increase in blood flow in the lower limbs of the patient can be expected.
[0009]
The ratio of n and m in each of the execution cycles according to claim 4 is n: m = 3: 1.
According to the fourth aspect of the present invention, a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a technique can be realized, an appropriate load can be applied to the patient efficiently, and the gastrocnemius muscle can be stretched. Further, a further increase in blood flow in the lower limbs of the patient can be expected.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Before describing the method for controlling the limb body driving apparatus according to the embodiment of the present invention, the schematic configuration of the limb body driving apparatus will be described with reference to FIG. 1A and 1B are diagrams showing a limb body driving device according to the present invention, in which FIG. 1A is a conceptual diagram, and FIG. 1B is a perspective view showing one embodiment. A limb body driving device 100 shown in FIG. 1A includes a limb body driving unit 10 and a pedestal unit 20. The limb body driving unit 10 includes a limb body mounting unit 11 to be mounted on a limb body 101 for treatment or training, an arm 13 having at least two degrees of freedom for operating the limb body mounting unit 11, and a driving unit 14 for driving the ankle joint shaft 12. A limb body drive mechanism 60 and a limb body drive controller 70 that controls the limb body drive mechanism 60. The limb drive control unit 70 selects the name of the patient to be treated or the left or right limb of the limb 101, selects a treatment pattern prepared in advance, or drives the limb according to the selected treatment pattern. A condition input unit 17 for inputting the operation condition, a trajectory generation unit 16 for generating trajectory information of the limbs according to the input operation condition, and an operation control unit 15 for instructing a trajectory command based on the generated trajectory information. . The limb body driving device 100 described here is movable, and the pedestal 20 is moved by the moving means 30 for moving the limb body driving device 100 itself, and then fixed by the limb body driving device 100 itself. It comprises a fixing means 40 for raising and lowering means 50 for raising and lowering the limb body drive unit 12.
[0011]
In the limb body driving mechanism 60, the arm 14 and the ankle shaft 12 are driven by the driving unit 14 based on the trajectory information of the arm 13 and the trajectory information of the foot joint axis 12 generated by the motion control unit 15. It operates by commanding the motor drive command to At that time, the position, speed, and impedance of each axis are controlled, and the torque of each axis can be detected in real time from the current values of the force sensor and the motor. A limb body mounting portion 11 is provided at the tip of the ankle joint shaft 12.
In FIG. 1 (b), the limb body driving device 100 is moved to the bedside by the moving means 30 in the pedestal portion 20 with respect to the patient lying on the bed, and is adjusted to the patient's leg using the lifting means 50. The height is adjusted and fixed by the fixing means 40. Thereafter, one aspect of performing treatment or training by mounting the patient's leg on the limb body mounting portion 11 is shown as a perspective view.
[0012]
In such a limb driving apparatus, the operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a flowchart for controlling the positions and postures of the legs and ankles by the movement of the arm and ankle joint axis. The condition input unit 17, the trajectory generation unit 16, the operation control unit 15, and the limb body drive of FIG. The processing content in the mechanism part 60 is shown. First, a patient name is input from the operation unit 71 which is the condition input unit 17, and left and right legs to be treated or trained are selected. Thereafter, a treatment pattern as shown in FIG. 5 is selected. When patient name input, left / right leg selection, and treatment pattern are selected, parameters corresponding to a preset treatment pattern are selected.
[0013]
Next, only when there is a treatment pattern that moves the ankle joint axis, according to each treatment pattern, "Enter the angle of the ankle joint", "Enter the torque value applied to the ankle joint", or "Ankle joint angle" , And a torque value applied to the ankle joint. When inputting, a pattern for controlling the angle of the ankle shaft and a pattern for controlling the torque of the ankle shaft can be selectively executed according to the contracted state of the patient's ankle joint. . That is, when the contraction of the ankle joint is progressing, the operation can be stopped when a torque value applied to the set ankle joint is detected while the set angle of the ankle joint is maintained. . Also, if the ankle contracture is relatively light, if it detects more than the torque value applied to the set ankle joint while operating only the set ankle angle, it will reduce the operating speed or stop the operation. It is also possible to do.
Based on these input values, the trajectory generation unit 16 generates trajectory information of the arm and ankle joint axis and ankle joint information according to the treatment pattern. Based on the generated trajectory information and ankle joint information, the motion control unit 15 issues a motion command to each arm axis and ankle joint axis to the limb body drive mechanism unit 60, thereby causing each arm axis and ankle joint. Position, speed, and torque control to the shaft is performed.
[0014]
The limb body drive mechanism 60 can detect the position / speed and torque of each arm axis and ankle joint axis motor in the operation command, so that these state quantities can be detected in real time. By feeding back to 15, the selected desired treatment pattern can be realized. In particular, the legs and ankle joints can be operated on the preset leg trajectory while simultaneously controlling the angle of the legs and ankle joints, and the force control at the ankle joints can be performed, so it synchronizes with the flexion and extension movements of the hip and knee joints. The angle or torque of the dorsiflexion / bottom flexion motion of the ankle joint set in advance can be controlled.
Here, the trajectory information generation processing in the trajectory generation unit 16 will be described in more detail with reference to FIG. According to each treatment pattern, “Calculate target position / posture of legs / ankle”, “Calculate leg control position”, “Calculate ankle angle at that control position”, “Calculate limb body position” And “convert to arm control coordinates”, and “calculate the angle of each arm axis and ankle joint axis”.
[0015]
Further, the operation command processing for each arm axis and ankle joint axis in the operation control unit 15 will be described in more detail with reference to FIG. Based on the trajectory information generated by the trajectory generation unit 16, the operation control unit 15 will be described in an embodiment in which a torque command is commanded to each axis. Here, the control by the torque command is described for the arm and the ankle joint shaft, but the position command may be used as the command method for the motor of the arm shaft. First, each axis target angle is calculated, and the load torque value in real time of each axis sent from the limb body drive mechanism unit 60 is acquired. Here, the required output torque of each axis is calculated by comparing the ankle load torque set value corresponding to the treatment pattern and the real time load torque value in advance, and the ankle joint axis torque command in the limb body drive mechanism unit 60 is calculated. While outputting to the drive part 14 and outputting the operation command to each axis | shaft of an arm, the operation control of each axis | shaft is performed. In particular, with respect to the ankle joint axis, the impedance control is generally used.
[0016]
FIG. 5 shows two specific limb treatment patterns. The treatment pattern performed by “inputting the torque value applied to the ankle joint” or “inputting the angle of the ankle joint and the torque value applied to the ankle joint” described above corresponds to “three joints 1 (pointed foot)”. Further, the treatment pattern performed by “input the angle of the ankle joint” described above corresponds to “3 joints 2 (hip joint)”. The parameters in the “3 joints 1 (pointed foot)” pattern are the hip joint angle, the ankle joint angle and torque value when the hip and knee are in the extended position, and the holding time in this posture. Hip joint angle, ankle joint angle and torque value, and holding time in this posture. When the hip / knee bends / extends, the load is applied to the ankle joint or the ankle joint is bent, It is possible to add a dorsiflexion motion. The parameters in the “3 joints 2 (hip joint)” pattern are the hip joint angle when the hip and knee are in the extended position, the angle of the ankle joint, and the holding time in this posture. This is the angle of the hip joint and the holding time in this posture, and when the hip and knee are bent and extended, it is possible to “add the ankle to the bottom flexion and dorsiflexion”.
[0017]
Next, operation | movement of 2nd embodiment of Claim 3 is demonstrated based on FIG. The schematic configuration of the limb body driving device is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment of the present invention, and the positions and postures of the legs and ankles relating to the operation of the arm and ankle joint axis are as follows. Flow chart for controlling (FIG. 2), processing flow related to trajectory information generation processing in the trajectory generation unit (FIG. 3), processing flow related to motion command processing unit for each arm axis and ankle joint axis in the motion control unit (FIG. 4) The same applies to the diagram (FIG. 5) showing the two types of treatment patterns.
In FIG. 6, when the hip and knee described in the lower part of FIG. 5 are bent and extended, the ankle joint can be bent and bent. ”: Treatment pattern A and“ SLR (Hamst) ”, which enables independent movement of the ankle joint and interlocked movement of the knee and hip joints, which has been realized with conventional devices as shown in FIG. is doing. These two treatment patterns A and B are combined, that is, “3 joints 2 (hip joint)”: treatment pattern A is executed for a predetermined n cycles, and then “SLR (hamst)”: treatment pattern B is executed in advance. The treatment pattern that executes the set m cycles and repeats the combined treatment pattern A and treatment pattern B for the preset number of times is called a “blend mode”, and each treatment pattern is schematically represented. This is a state diagram from (1) to (6).
[0018]
For example, treatment pattern A: “3 joints 2 (hip joints)” is the lower limb state at the start (end) (1), and the preset knee / crotch angle, knee / crotch angular velocity, foot angle, foot angular velocity Then, (2) perform knee and crotch flexion and dorsiflexion. At that time, the operation is paused for a preset time while being held in the knee / hip flexion and dorsiflexion states. Thereafter, (3) the knee and crotch are extended and the plantar flexion is performed at a preset knee / crotch angle, knee / crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity. At that time, as in the case of (2), the operation is paused for a preset time while being held in the knee / crotch extension and plantar flexion state. As described above, treatment pattern A: “3 joints 2 (hip joints)”
▲ 1 ▼ → ▲ 2 ▼ → ▲ 3 ▼ → (Repeat ▲ 2 ▼ → ▲ 3 ▼) → ▲ 1 ▼ (or ▲ 3 ▼ is acceptable)
The operation pattern is as follows.
[0019]
In the treatment pattern B: “SLR (hamst)”, {6} is the lower limb state at the start (end), and at the preset crotch angle, crotch angular velocity, foot angle and foot angular velocity, {4} knee While in the extended position, the crotch is bent and the dorsiflexion is performed. At that time, the operation is paused for a preset time while being held in the crotch flexion and dorsiflexion states. Thereafter, with the preset crotch angle, crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity, the crotch is extended and the plantar is bent while keeping the knee extended position. At that time, as in the case of (4), the operation is paused for a preset time while being held in the knee / crotch extension and plantar flexion state. As described above, treatment pattern B: “SLR (Hamst)”
▲ 6 ▼ → ▲ 4 ▼ → ▲ 5 ▼ → (Repeat ▲ 4 ▼ → ▲ 5 ▼) → ▲ 6 ▼ (or ▲ 4 ▼ is acceptable)
The operation pattern is as follows.
The “blend mode” obtained by combining the treatment patterns A and B as described above is a series of treatment operation patterns 1 to 8 as described in FIG. 6.
[0020]
1. The state where the lower limbs, which are the initial states of the treatment patterns A and B, are attached to the apparatus starts from (1) and (6).
2. The knee / crotch is bent and dorsiflexed at the preset knee / crotch angle, knee / crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity, which are the operations of (2). At that time, the operation is paused for a preset time while being held in the knee / crotch flexion and foot dorsiflexion states (the posture of the lower limbs in the solid line shown in FIG. 6).
3. The knee and crotch are extended and plantar flexion is performed at the preset knee / crotch angle, knee / crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity, which are the operations of (3). At that time, the movement is paused for a preset time while being held in the knee / hip extension and plantar flexion state (the posture of the lower limbs in the solid line shown in FIG. 6).
4). The operations (2) and (3) are repeatedly executed a predetermined number of times (n cycles).
5). At the preset crotch angle, crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity, which are the operations of (4), the crotch is bent and the dorsiflexion is performed with the knee extended. At that time, the operation is paused for a preset time while being held in the crotch flexion and dorsiflexion states (the posture of the lower limbs in the solid line shown in FIG. 6).
6). At the predetermined crotch angle, crotch angular velocity, foot angle, and foot angular velocity, which are the operations of (5), the crotch is extended and the plantar is bent while keeping the knee extended. At that time, the movement is paused for a preset time while being held in the knee / hip extension and plantar flexion state (the posture of the lower limbs in the solid line shown in FIG. 6).
7). The operations (4) and (5) are repeated for a preset number of times (m cycles).
8). The preset number of times p times, 4. And 7. To finish the operation.
The treatment operation pattern as described above is the “blend mode”.
[0021]
Experiments have shown that treatment in such a “blend mode” significantly increases the blood flow in the patient's lower limbs compared to other treatment patterns. This blood flow rate measures the blood flow velocity of the patient's external iliac vein. In addition, changes in blood flow at the toes (specifically, measured by the amount of hemoglobin) and changes in skin temperature were simultaneously measured, and evaluation experiments for various treatment patterns were performed.
Also in the “blend mode”, when the above-mentioned n: m, which is the cycle ratio between the treatment patterns A and B, is 3: 1, the blood flow in the patient's lower limbs is significantly increased. It was also confirmed by an evaluation experiment that the skin temperature drop at the toes can be relatively suppressed. However, even if the above-mentioned n: m is 1: 1, 2: 1, 4: 1, 5: 1, 6: 1 and the above-mentioned n: m, the blood flow volume of the patient's lower limb increases in the evaluation experiment. It has been confirmed.
[0022]
Therefore, the invention described in claim 3 has treatment patterns in which treatment pattern A: “3 joints 2 (hip joint)” and treatment pattern B: “SLR (hamst)” are alternately repeated in each execution cycle set in advance. In the evaluation experiment, it was confirmed that the blood flow volume in the lower limbs of the patient was remarkably increased, and the skin temperature decrease of the patient's feet was relatively suppressed.
【The invention's effect】
According to the limb body drive device according to claim 1, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a procedure, to efficiently and appropriately load a patient, and to stretch the gastrocnemius muscle. Become.
According to the limb body drive device according to claim 2, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a procedure, to efficiently and appropriately apply a load to the patient, and to stretch the gastrocnemius muscle. Furthermore, an appropriate rehabilitation treatment pattern suitable for the condition of the patient's lower limb can be easily selected and executed.
According to the control method of the limb body drive device according to claim 3, it is possible to realize a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a technique, to efficiently and appropriately apply a load to the patient, and to stretch the gastrocnemius muscle Is possible. In addition, an increase in blood flow in the lower limbs of the patient can be expected.
According to the fourth aspect of the present invention, a lower limb rehabilitation treatment pattern that is performed by a technique can be realized, an appropriate load can be applied to the patient efficiently, and the gastrocnemius muscle can be stretched. Further, a further increase in blood flow in the lower limbs of the patient can be expected.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing a limb body driving apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a conceptual diagram, and FIG.
FIG. 2 is a view showing a processing flow in the limb drive control method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a limb body drive control method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a processing flow related to trajectory information generation processing in a trajectory generation unit;
FIG. 4 is a limb body drive control method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a process flow relating to an operation command process for each arm axis and ankle joint axis in an operation control unit;
FIG. 5 is a diagram showing two types of treatment patterns performed by the limb body drive device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a treatment pattern performed by combining two kinds of treatment patterns performed by the limb body drive device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing three types of treatment patterns performed in a conventional limb body driving apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 limb body drive device 101 limb body 10 limb body drive part 11 limb body mounting part 12 ankle joint axis 13 arm part 14 drive part 15 motion control part 16 orbit generation part 17 condition input part 20 base part 30 moving means 40 fixing means 50 lifting means 60 limb body Drive mechanism unit 70 Limb body drive control unit 71 Operation unit

Claims

In a control method of a limb body drive device comprising: an arm having at least two degrees of freedom; and an ankle joint axis provided at a tip of the arm and operating an ankle joint of a limb body, and driving the limb body;
It is operated by the Select limb of the left leg or the right leg condition input unit for driving, extended and select a treatment pattern of dorsiflexion and plantar flexion of the limb ankle and flexion of hip and knee of the limb It is operated on the operation unit ,
A pattern for controlling the angle of the ankle joint or a pattern for controlling the torque of the ankle joint according to a contracted state of the ankle joint based on at least one condition of the angle of the ankle joint axis or the torque of the ankle joint axis It is operated by the operation unit by inputting so that either can be selected,
Wherein to generate a trajectory information for driving the limb in accordance with the treatment pattern and the condition, calculated by the trajectory generating unit to generate ankle information for driving the ankle joint axis and said arm from said orbit information,
The movement control unit controls each axis of the arm by a position command based on the ankle joint information, and the ankle joint axis is impedance-controlled in synchronization with the control of each axis of the arm. Control method of drive device.

The limb body driving device according to claim 1, wherein the treatment pattern is a pattern for selectively executing a pattern for controlling an angle of the ankle joint axis and a pattern for controlling a torque of the ankle joint axis. Control method.

In a control method of a limb body drive device comprising: an arm having at least two degrees of freedom; and an ankle joint axis provided at a tip of the arm and operating an ankle joint of a limb body, and driving the limb body;
The left or right leg of the limb to be driven is selected and operated by the condition input unit ,
The limb crotch and knee flexion and extension, and the ankle joint dorsiflexion and plantar flexion treatment pattern A, while maintaining the limb knee in the extended position, the limb crotch flexion and extension and leg A treatment pattern B for dorsiflexion and plantar flexion of the joint is set, and n and m are preset execution cycles of the treatment pattern A and the treatment pattern B, respectively, and the angle of the ankle joint axis or the torque of the ankle joint axis At least one condition is generated so that either a pattern for controlling the angle of the ankle joint or a pattern for controlling the torque of the ankle joint can be selected according to the contracted state of the ankle joint, and the operation unit Operated by
Generates the trajectory information that drives the limb in accordance with the treatment pattern A and the treatment pattern B and the conditions, track to generate ankle information for driving the ankle joint axis and said arm from said orbit information Calculated by the generator,
The motion control unit executes the treatment pattern A for the n cycles based on the ankle joint information,
The treatment pattern B is the m cycles , each axis of the arm is controlled by a position command,
The ankle joint axis is impedance controlled in synchronization with the control of each axis of the arm ,
The method for controlling a limb body driving device, wherein the treatment pattern A and the treatment pattern B are repeatedly executed a preset number of times.

The method for controlling a limb body driving apparatus according to claim 3, wherein the ratio of n and m in each of the execution cycles is n: m = 3: 1.