JP6337370B2 - マッサージ機 - Google Patents

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Description

本発明は、揉み玉を有するマッサージ機に関する。
従来のマッサージ機の一例として、特許文献1に記載のマッサージ機が挙げられる。このマッサージ機は、無負荷状態において揉み玉が最も人体側に近づく位置である突出位置を変更することによりマッサージの強さを変更している。
特開2009−240686号公報
被施療者がマッサージの刺激が大きいと感じるとき、上記マッサージ機では、揉み玉の突出位置を被施療者の身体から遠くなる方向に移動し、マッサージを弱くする。しかし、突出位置が遠ざかることにより、しっかりとしたマッサージを受けている感覚も小さくなる。すなわち、マッサージを弱くするときには、しっかりとしたマッサージを受けている感覚を得られなくなるおそれがある。このため、被施療者が多彩なマッサージ感覚を得ることができるマッサージ機が求められる。
本発明の目的は、多彩なマッサージ感覚を得ることができるマッサージ機を提供することである。
〔1〕本マッサージ装置の独立した一形態は、被施療者をマッサージする揉み玉と、前記揉み玉を駆動するアクチュエーターと、前記アクチュエーターを制御する制御部と、操作の内容に応じた信号を前記制御部に出力する操作部とを有し、前記操作部は、被施療者が感じる前記揉み玉の硬さを変化させるための硬さ操作部と、被施療者が感じるマッサージの強さを変化させるための強さ操作部とを有し、前記制御部は、前記硬さ操作部から出力される信号に応じて、前記揉み玉の仮想的な慣性、前記揉み玉の仮想的な粘性、および、前記揉み玉の仮想的な弾性の少なくとも1つにより規定される柔軟性を変化させる柔軟性制御と、前記強さ操作部から出力される信号に応じて、マッサージのために前記揉み玉が形成する軌道のうちの最も被施療者側の位置である突出位置、および、前記軌道のうちの最も被施療者から離れた位置である収容位置の少なくとも一方を変化させる強さ制御とを実行する。
〔2〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記強さ制御では、前記軌道を変化させることなく前記収容位置を変化させる。
〔3〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記強さ制御では、前記突出位置および前記収容位置の一方を変化させ、他方を変化させない。
〔4〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記強さ制御では、前記軌道および前記収容位置を変化させる。
〔5〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記制御部は、前記揉み玉によりマッサージ手技が再現されるように前記揉み玉を駆動するための前記揉み玉の軌道を複数の種類のマッサージ手技毎に記憶し、その前記軌道に基づいて前記揉み玉を駆動する手技モードを実行し、前記手技モードでは、マッサージ手技毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる。
〔6〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記制御部は、マッサージする対象の部位である対象部位毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる。
〔7〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記制御部は、複数の種類のマッサージ手技を再現するための前記揉み玉の軌道であるマッサージコースを予め複数記憶し、前記揉み玉により前記マッサージコースが再現されるように前記揉み玉を駆動するコースモードを実行し、前記コースモードでは、マッサージコース毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる。
〔8〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記マッサージコースは、マッサージ手技、および、マッサージする対象の部位である対象部位の少なくとも一方に関する情報を含む複数のステップにより構成され、前記制御部は、前記複数のステップのそれぞれに対応付けられた前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つの初期値を予め記憶している。
〔9〕前記マッサージ機に従属する一形態は、前記制御部は、前記コースモードを実行しているとき、前記硬さ操作部および前記強さ操作部の少なくとも一方から出力される信号を受け付ける。
本マッサージ機は、多彩なマッサージ感覚を得ることができる。
第1実施形態のマッサージ機の全体構造を示す斜視図。 第1実施形態の施療部の正面図。 第1実施形態の施療部の模式的な側面図。 第1実施形態の操作部の部分的な平面図。 第1実施形態の電気的な構成を示すブロック図。 (a)第1実施形態の初期値の揉み玉の軌道を示す模式図、(b)初期値よりもマッサージの強さを強くしたときの揉み玉の軌道を示す模式図、(c)初期値よりもマッサージの強さを弱くしたときの揉み玉の軌道を示す模式図。 第1実施形態の揉み玉の柔軟性を説明する模式図。 第1実施形態の柔軟性制御を説明するブロック図。 (a)第2実施形態の初期値の揉み玉の軌道を示す模式図、(b)初期値よりもマッサージの強さを強くしたときの揉み玉の軌道を示す模式図、(c)初期値よりもマッサージの強さを弱くしたときの揉み玉の軌道を示す模式図。 変形例の柔軟性制御を説明するブロック図。
(第1実施形態)
図1を参照して、マッサージ機1の構成について説明する。
マッサージ機1は、本体10、施療部20、操作部30、制御部40、および、駆動検出部50(図5参照)を有する。
本体10は、被施療者の臀部を支持する座部11、被施療者の背面を支持する背もたれ12、および、被施療者の下肢を支持するオットマン13を有する。
背もたれ12の内部には、背もたれ12の縦方向に沿うレール12Aが配置されている。レール12Aには、施療部20がレール12A上を移動可能に取り付けられている。
図2を参照して、施療部20の構成について説明する。
施療部20は、施療ブロック21、アーム25、および、揉み玉26を有する。
施療ブロック21は、縦移動機構22、横移動機構23、および、突出機構24を有する。
施療ブロック21は、縦移動機構22を介してレール12Aに取り付けられている。縦移動機構22は、軸方向が横方向Xに沿う回転軸22B、および、回転軸22Bに形成されている歯車部分22Cを有する。歯車部分22Cの一例は、ピニオンである。歯車部分22Cは、レール12A上を移動できるようにレール12A上に形成されているラックに噛み合わせられている。回転軸22Bには、アクチュエーターである縦移動モーター22Aが接続されている。縦移動モーター22Aが回転するとき、施療ブロック21は、縦移動モーター22Aの回転方向に応じてレール12A上を縦方向Yに移動する。
アーム25は、横移動機構23、および、突出機構24を介して施療ブロック21に取り付けられている。
横移動機構23は、背もたれ12の縦方向Yと直交する横方向Xに延びる回転軸23Bを有する。横移動機構23の一例は、ボールねじである。回転軸23Bには、アクチュエーターである横移動モーター23Aが接続されている。横移動モーター23Aが回転するとき、アーム25は、ボールねじにより横方向Xに移動する。
突出機構24は、横方向Xに延びる回転軸24Bを有する。回転軸24Bの外周には、歯車部分24Cが形成されており、この歯車部分24Cがアーム25と接続されている。回転軸24Bには、アクチュエーターである回転モーター24Aが接続されている。回転モーター24Aが回転するとき、回転軸24Bの回転が、アーム25を回転軸23B回りに回転させる。
図3に示されるように、アーム25の回転軸23B側とは反対側の端部には、揉み玉26が取り付けられている。揉み玉26は、アーム25の回転軸23B回りの回転にともなって被施療者側に突出する。これにより、被施療者は、揉み玉26によりマッサージされる。
図4を参照して、操作部30の構成について説明する。
操作部30は、強さ操作部31、硬さ操作部32、および、コース開始ボタン33を有する。
強さ操作部31は、被施療者をマッサージする対象の部位である対象部位、すなわち、首、肩、背、および、腰に対するマッサージの強さを強くするための強ボタン31A、および、対象部位に対するマッサージの強さを弱くするための弱ボタン31Bを有する。このため、被施療者は、対象部位毎に、強ボタン31A、および、弱ボタン31Bを操作してマッサージの強さを変更することができる。マッサージの強さは、被施療者が揉み玉26から受ける刺激の強さである。
硬さ操作部32は、対象部位に対する揉み玉26の硬さ(柔軟性)を硬くするための硬ボタン32A、および、対象部位に対する揉み玉26の柔軟性を柔らかくするための柔ボタン32Bを有する。このため、被施療者は、対象部位毎に、硬ボタン32A、および、柔ボタン32Bを操作して、揉み玉26の柔軟性を変更することができる。揉み玉26の柔軟性は、被施療者が感じる揉み玉26の硬さである。
コース開始ボタン33は、マッサージコースを開始させるためのボタンである。マッサージコースが実行されるとき、マッサージ機1は、対象部位に対して、複数の種類のマッサージ手技、例えば、もみ、指圧、さすり、および、叩き等を順次組み合わせたマッサージを実行する。
図5を参照して、マッサージ機1の電気的な構成について説明する。
駆動検出部50は、力センサー51、縦変位センサー52、横変位センサー53、および、突出変位センサー54を有する。
力センサー51は、揉み玉26にかかる力に応じた信号を制御部40に出力する。力センサー51の一例は、揉み玉26とアーム25との間に配置されるロードセルである。
縦変位センサー52は、施療部20の縦方向Yの位置に応じた信号を制御部40に出力する。縦変位センサー52の一例は、回転軸22Bの回転量を検出するロータリーエンコーダーである。
横変位センサー53は、アーム25の横方向Xの位置に応じた信号を制御部40に出力する。横変位センサー53の一例は、回転軸23Bの回転量を検出するロータリーエンコーダーである。
突出変位センサー54は、アーム25の回転量、すなわち突出方向Zの位置に応じた信号を制御部40に出力する。突出変位センサー54の一例は、回転軸24Bの回転量を検出するロータリーエンコーダーである。
制御部40は、力センサー51からの信号に基づいて、揉み玉26にかかる力(以下、「力検出値F」)を演算する。制御部40は、縦変位センサー52からの信号に基づいて、揉み玉26の縦方向Yの位置(以下、「縦位置PY」)を演算する。制御部40は、横変位センサー53からの信号に基づいて、揉み玉26の横方向Xの位置(以下、「横位置PX」)を演算する。制御部40は、突出変位センサー54からの信号に基づいて、揉み玉26の突出方向Zの位置(以下、「回転位置PZ」)を演算する。
制御部40は、コース開始ボタン33が押されたとき、施療部20の各モーター22A,23A,24Aを制御して対象部位をマッサージする。また、制御部40は、操作部30からの信号、および、駆動検出部50からの信号に基づいて、マッサージの強さを変更する強さ制御、および、揉み玉26の柔軟性を変更する柔軟性制御を実行する。
図3を参照して、マッサージの強さについて説明する。
揉み玉26は、縦移動機構22と突出機構24とを組み合わせて駆動されることにより、図3に実線で示される揉み玉26の収容位置SPから、収容位置SPよりも被施療者側(以下、「前方ZA」)に移動し、図3に二点鎖線で示される揉み玉26の突出位置GPに移動し、突出位置GPから収容位置SPに戻る。すなわち、マッサージ動作において、揉み玉26は、収容位置SPから突出位置GPで折り返して収容位置SPに戻る動作を繰り返す。そして、被施療者の背中が同一の位置にあるとき、揉み玉26の突出位置GPが前方ZAに位置するほど、被施療者に対するマッサージの強さは強くなる。なお、揉み玉26に被施療者から力がかかることにより、揉み玉26の収容位置SPの実際の位置、および、揉み玉26の突出位置GPの実際の位置は、揉み玉26に被施療者から力がかからない無負荷状態のときの位置とは異なる。
図6を参照して、強さ制御について説明する。
制御部40は、図6(a)に示されるように、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの初期値を記憶している。
制御部40は、強ボタン31A、および、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が入力されたとき、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを図6(b)に示される最も前方ZA側の位置から、図6(c)に示される最も前方ZAとは反対(以下、「後方ZB」)側の位置までの間で変更する。
最も後方ZB側の位置は、制御部40による揉み玉26の制御において設定される揉み玉26の後方ZB側の限界位置であり、施療ブロック21の構造に基づいて規定される揉み玉26の後方ZB側の限界位置とは異なる。このため、無負荷状態の揉み玉26が最も後方ZB側の位置を取る場合に、揉み玉26を後方ZB側に移動させる力が揉み玉26に加えられたとき、揉み玉26は、施療ブロック21の構造に基づいて規定される限界位置に到達するまで、揉み玉26の制御により設定される後方ZB側の限界位置よりも後方ZB側に移動し得る。
制御部40は、強ボタン31Aが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の回転位相の初期値である初期位相を被施療者側に変更し、かつアーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を維持する。これにより、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPが前方ZA側の位置に移動する。
また、制御部40は、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の初期位相を被施療者とは反対側に変更し、かつアーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を維持する。これにより、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPが後方ZB側の位置に移動する。すなわち、無負荷状態における揉み玉26の軌道を維持したまま、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPが前方ZA側または後方ZB側に平行移動する。
図7を参照して、揉み玉26の柔軟性について説明する。
制御部40は、揉み玉26の仮想的な慣性、仮想的な粘性、および、仮想的な慣性を変更することにより、揉み玉26の柔軟性を変更することができる。揉み玉26の柔軟性を柔らかくするとき、被施療者は、揉み玉26が柔らかくなったと感じ、揉み玉26の柔軟性を硬くするとき、被施療者は、揉み玉26が硬くなったと感じる。
制御部40は、線形モデルで表現した下記式(1)を用いて揉み玉26の仮想的な慣性、仮想的な粘性、および、仮想的な弾性を変更することにより、揉み玉26の柔軟性を変更する。
「f」は、揉み玉26の目標の力ベクトルを示す。
「Md」は、慣性特性行列を示す。
「Dd」は、粘性特性行列を示す。
「Kd」は、弾性特性行列を示す。
「x」は、回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXに基づいた揉み玉26の変位ベクトルを示す。
「xd」は、揉み玉26の目標の縦方向Yの位置、横方向Xの位置、および、突出方向Z(弾性要素の自然長)の位置を含む変位ベクトルを示す。
なお、特性行列Md,Dd,Kdは、柔軟性を決定するパラメータであり、「0」を含めて任意に設定可能である。慣性特性行列Mdを大きくすれば、揉み玉26が加速しにくくなる。粘性特性行列Ddを大きくすれば、揉み玉26の速度が上昇しにくくなる。弾性特性行列Kdを大きくすれば、揉み玉26が変位しにくくなる。
図8を参照して、柔軟性制御について説明する。
制御部40は、回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXを用いて、揉み玉26の所定時間当たりの変位ベクトルxを演算する。次に、所定時間当たりの変位ベクトルxから揉み玉26の速度、および、揉み玉26の加速度を演算する。そして、上記式(1)を用いて、所望の慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdを実現する目標の力ベクトルfを演算する。制御部40は、力検出値Fが目標の力ベクトルfを実現するようにモーター22A,23A,24Aをフィードバック制御する。
制御部40は、硬ボタン32Aが押された旨の信号が入力されたときは、上記式(1)の慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分の少なくとも1つを大きくする。制御部40は、柔ボタン32Bが押された旨の信号が入力されたときは、慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分の少なくとも1つを小さくする。
図4および図5を参照して、マッサージコースの実行中における強さ制御と柔軟性制御について説明する。
制御部40は、強さ制御における揉み玉26の突出位置GP、および、柔軟性制御における慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分を予め対象部位毎に記憶している。
制御部40は、マッサージコースの実行中に、そのときマッサージが実行されている対象部位に対応付けられた強さ操作部31からの信号が入力されたとき、強さ制御において揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更する。そして、制御部40は、変更した揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを記憶する。
制御部40は、マッサージコースの実行中に、そのときマッサージが実行されている対象部位とは異なる対象部位に対応付けられた強さ操作部31からの信号が入力されたとき、強さ制御において該当する対象部位に関する揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更する。そして、制御部40は、変更した揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを記憶する。このため、マッサージコースにおいてマッサージの強さが変更された対象部位をマッサージするとき、変更後の揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを用いてマッサージされる。
また、制御部40は、強さ操作部31を介してマッサージの強さが変更されたとき、変更後の揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの記憶を維持する。すなわち、制御部40は、強さ操作部31からの信号が入力されることにより、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの記憶を更新する。このため、次回のマッサージのときに、最後に記憶した揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを初期値としてマッサージが実行される。
制御部40は、マッサージコースの実行中に、そのときマッサージが実行されている対象部位に対応付けられた硬さ操作部32からの信号が入力されたとき、揉み玉26の柔軟性を硬くする。具体的には、制御部40は、柔軟性制御において慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分の少なくとも1つを大きくする。そして、制御部40は、変更した慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分を記憶する。
制御部40は、マッサージコースの実行中に、そのときマッサージが実行されている対象部位とは異なる対象部位に対応付けられた硬さ操作部32からの信号が入力されたとき、柔軟性制御において該当する対象部位の揉み玉26の柔軟性を柔らかくする。具体的には、制御部40は、慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分の少なくとも1つを小さくする。そして、制御部40は、変更した慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分を記憶する。このため、マッサージコースにおいてマッサージの強さが変更された対象部位をマッサージするとき、変更後の慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分を用いてマッサージされる。
また、制御部40は、硬さ操作部32を介してマッサージの強さが変更されたとき、変更後の慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの記憶を維持する。すなわち、制御部40は、硬さ操作部32からの信号が入力されることにより、慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの記憶を更新する。このため、次回のマッサージコースを実行するときに、最後に記憶した慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdを初期値としてマッサージが実行される。
マッサージ機1の作用について説明する。
例えば、被施療者がマッサージの刺激が強いと感じるとき、揉み玉26の突出位置GPを変更することによりマッサージの強さを変更する強さ制御のみを行う仮想のマッサージ機においては、揉み玉26が被施療者の身体から遠ざかる方向に移動する。このため、マッサージ動作のときに、揉み玉26が身体に接触しなくなるおそれがある。
本願発明者は、このような仮想のマッサージ機における課題を解決するための揉み玉26の制御について検討した。そして、本願発明者は、被施療者が感じるマッサージの刺激の強さが、揉み玉26の突出位置GPだけではなく揉み玉26の柔軟性の影響も受けることに着目し、次の内容を有する柔軟性制御をマッサージ機1に搭載することに想到した。
マッサージ機1は、マッサージの強さ制御に加えて柔軟性制御を実行する。このため、被施療者がマッサージの刺激が強いと感じるとき、揉み玉26の突出位置GPを維持、または、揉み玉26の突出位置GPを仮想のマッサージ機よりも被施療者側に位置させた状態で、揉み玉26の柔軟性を柔らかくすることができる。このため、被施療者は、マッサージ動作のときに、揉み玉26を身体に適切に接触させながら、かつ、柔らかい、すなわち刺激の弱いマッサージを受けることができる。このため、マッサージ機1は、仮想のマッサージ機よりも被施療者に多彩なマッサージ感覚を与えることができる。
マッサージ機1によれば、以下の効果が得られる。
(1)マッサージ機1は、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を変更することができる。このため、マッサージの強さと揉み玉26の柔軟性とを組み合わせて設定することにより、被施療者に多彩なマッサージ感覚を与えることができる。
(2)マッサージ機1は、揉み玉26の部材の変更、または、揉み玉26の粘性を変更する空気圧機器、または、揉み玉26の弾性を変更するばね等の部材を用いずに、仮想的な慣性、仮想的な粘性、および、仮想的な弾性を変更する。このため、揉み玉26の部材の変更、または、別の部材を用いる場合と比較して、簡便に揉み玉26の柔軟性を変更することができる。
(3)マッサージ機1は、操作部30に硬さ操作部32、および、強さ操作部31の両方を備えている。このため、被施療者は、揉み玉26の柔軟性と、マッサージの強さとの組み合わせを好みに合わせて調整することができる。
(4)制御部40は、強さ制御において、揉み玉26の収容位置SPを変更し、マッサージ動作における揉み玉26の軌道を維持する。このため、揉み玉26の突出位置GPが変化し、被施療者に付与される圧力が変化する。このため、揉み玉26を交換する構成と比較して、簡便にマッサージの強さを変更できる。
(5)制御部40は、被施療者の対象部位毎に、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を設定することができる。このため、マッサージする対象部位を変更する毎にマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性の設定を変更する手間が省ける。このため、マッサージ機1の操作に関する簡便性が向上する。
(6)制御部40は、マッサージコースの実行中に硬さ操作部32からの信号が入力されたとき、揉み玉26の柔軟性を変更する。このため、マッサージコースの実行中においても、被施療者はマッサージされる対象部位およびマッサージ手技に応じて好みの揉み玉26の柔軟性に変更できる。このため、マッサージ機1の操作性が向上する。
(7)制御部40は、マッサージコースの実行中に強さ操作部31からの信号が入力されたとき、マッサージの強さを変更する。このため、マッサージコースの実行中においても、使用者はマッサージされる対象部位およびマッサージ手技に応じて好みのマッサージの強さに変更できる。このため、マッサージ機1の操作性が向上する。
(8)マッサージ機1によれば、無負荷状態の揉み玉26が最も後方ZB側の位置を取る場合に、揉み玉26を後方ZB側に移動させる力が揉み玉26に加えられたとき、揉み玉26は、施療ブロック21の構造に基づいて規定される限界位置に到達するまで、揉み玉26の制御により設定される後方ZB側の限界位置よりも後方ZB側に移動し得る。このため、無負荷状態の揉み玉26が最も後方ZB側の位置を取る場合においても、被施療者に対して好ましい揉み玉26の柔軟性が得られる。
(第2実施形態)
本実施形態のマッサージ機1は、第1実施形態のマッサージ機1と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、マッサージ機1は、強さ制御において、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更する構成に代えて、揉み玉26の収容位置SPを維持し、かつ、揉み玉26の突出位置GPを変更する構成である。なお、第2実施形態のマッサージ機1の説明は、第1実施形態のマッサージ機1と共通する構成に対して、第1実施形態のマッサージ機1と同一の符号を付している。
図9を参照して、強さ制御について説明する。
制御部40は、図9(a)に示されるように、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの初期値を記憶している。
制御部40は、強ボタン31A、および、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が操作部30から入力されたとき、揉み玉26の突出位置GPを図9(b)に示される最も前方ZA側の位置から、図9(c)に示される最も後方ZB側の位置までの間で変更する。また、制御部40は、揉み玉26の収容位置SPの初期値を維持する。
具体的には、制御部40は、強ボタン31Aが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の初期位相を維持し、かつ、アーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を変更する。これにより、揉み玉26の突出位置GPのみが前方ZA側の位置に移動する。
また、制御部40は、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の初期位相を維持し、かつ、アーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を変更する。これにより、揉み玉26の突出位置GPのみが後方ZB側の位置に移動する。
マッサージ機1によれば、第1実施形態の(1)〜(3)、および、(5)〜(8)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
(9)制御部40は、強さ制御において揉み玉26の収容位置SPを維持し、かつ、揉み玉26の突出位置GPを変更することにより、マッサージ動作における揉み玉26の軌道を変更する。このため、揉み玉26の突出位置GPが変化し、被施療者に付与される圧力が変化する。このため、マッサージの強さを変更できる。
(第3実施形態)
本実施形態のマッサージ機1は、第1実施形態のマッサージ機1と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、マッサージ機1は、強さ制御において、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更する構成に代えて、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの少なくとも一方を変更する構成である。なお、第3実施形態のマッサージ機1の説明は、第1実施形態のマッサージ機1と共通する構成に対して、第1実施形態のマッサージ機1と同一の符号を付している。
図3および図5を参照して、強さ制御について説明する。
制御部40は、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの初期値を記憶している。また、制御部40は、強さ操作部31が押された回数によりマッサージの強さの段階を変更し、その段階に応じた揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの初期値を記憶している。
制御部40は、強ボタン31A、および、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が操作部30から入力されたとき、揉み玉26の突出位置GP、および、揉み玉26の収容位置SPの少なくとも一方を最も前方ZA側の位置から、最も後方ZB側の位置までの間で変更する。
揉み玉26の突出位置GPのみが変更されるとき、揉み玉26の軌道は、突出位置GPから収容位置SPまでの距離が最も短い軌道から、突出位置GPから収容位置SPまでの距離が最も長い軌道までの間で変更される。
揉み玉26の突出位置GP、および、揉み玉26の収容位置SPの両方が、揉み玉26の軌道を維持して変更されるとき、突出位置GPおよび収容位置SPは、揉み玉26の軌道が維持された状態で前方ZAまたは後方ZBに平行移動する。
揉み玉26の突出位置GP、および、揉み玉26の収容位置SPの両方が、揉み玉26の軌道を維持せずに変更されるとき、突出位置GPおよび収容位置SPは、揉み玉26の軌道が変更されながら前方ZAまたは後方ZBに平行移動する。
マッサージの強さの段階に応じた揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPの一例として、以下の設定が挙げられる。
マッサージの強さを最も強い段階に設定するとき、制御部40は、揉み玉26の突出位置GPを最も前方ZA側に移動させ、かつ、突出位置GPから収容位置SPまでの距離が長い揉み玉26の軌道に変更する。
マッサージの強さを最も弱い段階に設定するとき、制御部40は、揉み玉26の突出位置GPを最も後方ZB側に移動させ、かつ、突出位置GPから収容位置SPまでの距離が短い揉み玉26の軌道に変更する。
また、マッサージの強さが最も強い段階よりも弱い段階から、最も弱い段階よりも強い段階までの段階においては、揉み玉26の突出位置GPのみの変更、または、揉み玉26の軌道を維持し突出位置GPおよび収容位置SPを変更する。
マッサージ機1によれば、第1実施形態の(1)〜(3)、および、(5)〜(8)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
(10)制御部40は、強さ制御において揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更し、マッサージ動作における揉み玉26の軌道を変更する。このため、揉み玉26の突出位置GPが変化し、被施療者に付与される圧力が変化する。このため、マッサージの強さが変更される。また、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の軌道の両方を変更するため、マッサージの強さの段階の数を多く設定することができる。
(第4実施形態)
本実施形態のマッサージ機1は、第3実施形態のマッサージ機1と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、マッサージ機1は、強さ制御をマッサージ手技に応じて変更する。なお、第4実施形態のマッサージ機1の説明は、第3実施形態のマッサージ機1と共通する構成に対して、第3実施形態のマッサージ機1と同一の符号を付している。
制御部40は、マッサージ手技毎に応じて、強さ制御および柔軟性制御を変更する手技モードを実行する。この手技モードによれば、制御部40は、強さ操作部31からの信号と、そのときのマッサージ手技に応じて強さ制御を変更する。また、制御部40は、硬さ操作部32からの信号と、そのときのマッサージ手技に応じて柔軟性制御における慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdの各成分を変更する。
表1は、マッサージ手技と、強さ制御および柔軟性制御との関係の一例を示している。なお、マッサージ手技と、強さ制御および柔軟性制御との関係は、表1の例示に限られず、使用目的や好みに応じて適宜設定を変更することができる。
表1に示される例においては、マッサージ手技としての「もみ」について、強さ操作部31からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、揉み玉26の収容位置SPを変更し、かつ、揉み玉26の軌道を維持する。硬さ操作部32からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、上記式(1)の弾性特性行列Kdの成分の値のみを変更する。
また、マッサージ手技としての「指圧」について、強さ操作部31からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、揉み玉26の突出位置GPのみを変更し、かつ、揉み玉26の軌道を変更する。硬さ操作部32からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、上記式(1)の粘性特性行列Ddの成分の値のみを変更する。
また、マッサージ手技としての「さすり」について、強さ操作部31からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、揉み玉26の収容位置SP、および、揉み玉26の突出位置GPを変更し、かつ、揉み玉26の軌道を変更する。硬さ操作部32からの信号が制御部40に入力されたとき、制御部40は、上記式(1)の慣性特性行列Mdの成分の値のみを変更する。
マッサージ機1によれば、第1実施形態の(1)〜(3)、(5)〜(8)、および、第3実施形態の(10)の効果に加えて、以下の効果が得られる。
(11)制御部40は、マッサージ手技毎にマッサージの強さの変更方法、および、揉み玉26の柔軟性の変更方法を対応付けている手技モードを実行する。このため、マッサージ手技に応じてマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性が変更される。このため、被施療者が多彩なマッサージ感覚を得ることができる。
(その他の実施形態)
本マッサージ機は、上記各実施形態以外の実施形態を含む。以下、本マッサージ機のその他の実施形態としての上記各実施形態の変形例を示す。
・第2実施形態の制御部40を以下のように変更することもできる。すなわち、制御部40は、強さ制御において、揉み玉26の突出位置GPを維持し、揉み玉26の収容位置SPを変更する。具体的には、制御部40は、強ボタン31Aが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の初期位相を変更し、かつ、アーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を大きくする。これにより、揉み玉26の突出位置GPのみが維持され、揉み玉26の収容位置SPが後方ZB側に移動する。また、制御部40は、弱ボタン31Bが押された旨を示す信号が入力されたとき、突出機構24によるアーム25の初期位相を変更し、かつ、アーム25の初期位相からの揉み玉26の軌道を小さくする。これにより、揉み玉26の突出位置GPのみが維持され、揉み玉26の収容位置SPが前方ZA側に移動する。この構成によれば、強さ制御において、マッサージ動作における揉み玉26の軌道の大きさが変更される。このため、収容位置SPから突出位置GPまでの揉み玉26の移動量が変化する。このため、例えば、被施療者が揉み玉26に十分に体重をかけている状態のとき、揉み玉26の移動量の繁華にともなって揉み玉26から被施療者に付与される圧力が変化する。このため、マッサージの強さを変更できる。
・上記各実施形態の制御部40は、マッサージする被施療者の対象部位毎、および、マッサージ手技毎に、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を予め設定しておくこともできる。制御部40は、対象部位毎およびマッサージ手技毎に応じて、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を変更する別の手技モードを実行する。この手技モードの一例を表2に示す。なお、対象部位およびマッサージ手技と、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性との関係は、表2の例示に限られず、使用目的や好みに応じて適宜設定を変更することができる。
表2の例によれば、首のもみは硬めで強め、肩の指圧は硬めで強め、背のさすりは柔らかめで弱めといったように設定されている。制御部40は、強さ操作部31、および、硬さ操作部32の操作がない場合、対象部位およびマッサージ手技毎に記憶されているマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性に応じて揉み玉26を駆動させる。
この制御部40が実行する手技モードによれば、マッサージ開始時における一般的に好まれる強さと硬さを組み合わせて予め設定しておくことにより、対象部位毎およびマッサージ手技毎に最適なマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性でマッサージを開始することができる。また、この強さと硬さの設定は、工場出荷時に予め設定しても良いし、被施療者が操作部30を操作することにより設定可能としても良い。
・上記各実施形態の制御部40は、マッサージコース毎に、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を予め設定しておくこともできる。制御部40は、マッサージコース毎に応じて、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を変更するコースモードを実行する。このコースモードの一例を表3に示す。なお、マッサージコースと、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性との関係は、表3の例示に限られず、使用目的や好みに応じて適宜設定を変更することができる。
表3の例によれば、マッサージコースの一例として、対象部位を重点的に指圧するように動作するしっかり指圧コース、もみ動作による適度な強さの刺激が被施療者に与えられる標準もみコース、および、柔らかくさするように動作するソフトさすりコースが挙げられている。そして、この変形例によれば、各種マッサージコースを実行開始する際のマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性が予め設定されており、しっかり指圧コースは硬めで強め、標準もみコースは中位の硬さで中位の強さ、ソフトさすりコースは柔らかめで弱めといったように設定されている。中位の硬さは、一例として、硬さ操作部32が操作されていない初期値の硬さを有する。中位の強さは、一例として、強さ操作部31が操作されていない初期値の強さを有する。制御部40は、マッサージコースの実行を開始する際に、強さ操作部31、および、硬さ操作部32の操作がない場合、マッサージコース毎に記憶されているマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性に応じて揉み玉26を駆動させる。
この制御部40が実行するコースモードによれば、マッサージ開始時における一般的に好まれる強さと硬さを組み合わせて予め設定しておくことにより、マッサージコース毎に最適なマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性でマッサージを開始することができる。また、この強さと硬さの設定は、工場出荷時に予め設定しても良いし、被施療者が操作部30を操作することにより設定可能としても良い。
・上記各実施形態の制御部40は、マッサージコースを構成しているマッサージ手技、および、対象部位の少なくとも一方に関する情報を含む複数のステップ毎に、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を予め設定しておくこともできる。この複数のステップは、順番に実行され、序盤ステップは被施療者に強い刺激を与えないように柔らかめで弱く、中盤ステップは硬めで強く、終盤ステップはリラックス効果を高めるように柔らかめで弱く設定することが好ましい。制御部40は、マッサージコースのうちのステップ毎に応じて、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性を変更する別のコースモードを実行する。このコースモードの一例を表3に示す。なお、マッサージコースのうちのステップと、マッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性との関係は、表4の例示に限られず、使用目的や好みに応じて適宜変更することができる。
表4に示される例においては、マッサージコースは、6つのステップにより構成されている。そして、ステップ1である肩の下げさすりは柔らかめで弱め、ステップ2である肩の揉捏は固めで弱め、ステップ3である首のもみ上げは標準硬さで標準強さといったように設定されている。制御部40は、マッサージコース実行を開始する際に、強さ操作部31、および、硬さ操作部32の操作がない場合、マッサージコースのうちのステップ毎に記憶されているマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性に応じて揉み玉26を駆動させる。
なお、マッサージ手技のうちの下げさすりは、柔らかく下にさする動作になるように揉み玉26の動作が形成される。マッサージ手技のうちの揉捏は、人の手により揉まれる感覚に近いマッサージ動作になるように揉み玉26の動作が形成される。マッサージ手技のうちのもみ上げは、上にもみ上げる動作になるように揉み玉26の動作が形成される。マッサージ手技のうちの3段指圧は、3段階で徐々に指圧する動作になるように揉み玉26の動作が形成される。マッサージ手技のうちのもみ下げは、下にもみ下げる動作になるように揉み玉26の動作が形成される。マッサージ手技のうちの上げさすりは、柔らかく上にさする動作になるように揉み玉26の動作が形成される。
この制御部40が実行するコースモードによれば、マッサージ開始時における一般的に好まれる強さと硬さを組み合わせて予め設定しておくことにより、マッサージコースのうちのステップ毎に最適なマッサージの強さ、および、揉み玉26の柔軟性でマッサージを開始することができる。また、この強さと硬さの設定は、工場出荷時に予め設定しても良いし、被施療者が操作部30を操作することにより設定可能としても良い。
・上記各実施形態の制御部40は、柔軟性制御を以下の態様で行うこともできる。すなわち、変形例の制御部40は、図10に示されるように、力検出値Fから、式(1)を用いて所望の慣性特性行列Md、粘性特性行列Dd、および、弾性特性行列Kdを実現する揉み玉26の目標の変位ベクトルxdを演算する。次に、制御部40は、回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXが、目標の変位ベクトルxdを実現するようにモーター22A,23A,24Aをフィードバック制御する。
・上記各実施形態の柔軟性制御は、回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXを用いて、目標の力ベクトルfを演算したが、回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXの1または2つを用いて、目標の力ベクトルfを演算することもできる。すなわち、演算を行う回転位置PZ、縦位置PY、および、横位置PXと対応する揉み玉26の動作方向においてのみ、揉み玉26の柔軟性を変更する。
・上記各実施形態において、式(1)から、弾性特性行列Kdの項、慣性特性行列Mdの項、および、粘性特性行列Ddの項のうちの1つまたは2つを省略することもできる。
・上記各実施形態の制御部40は、揉み玉の柔軟性を単純な線形モデルで表現した式(1)を用いて柔軟性制御を実行しているが、非線形モデル等のその他のモデルを用いた式を用いてもよい。
・上記各実施形態の制御部40は、マッサージコースにおける強さ操作部31の操作履歴、および、硬さ操作部32の操作履歴を記憶することができる。この制御部40は、次回のマッサージコースにおいて、履歴を用いてマッサージコースにおけるマッサージの強さと揉み玉26の柔軟性の変更態様を再現する。
・上記各実施形態の揉み玉26の移動方向は適宜変更することができる。例えば、縦方向Y、横方向X、および、突出方向Zのうちの1または2つの方向に移動する施療部20の機構に変更することもできる。また、突出機構24を、アーム25が突出方向Zに平行移動する機構に変更することもできる。
・上記各実施形態の操作部30は、マッサージ手技および対象部位を選択できるボタンを有する構成にすることもできる。
・上記各実施形態のコース開始ボタン33は、複数の種類のマッサージコースを選択できる構成にすることもできる。例えば、制御部40は、コース開始ボタン33からの信号が入力される回数に応じたマッサージコースを実行する。
・上記各実施形態のマッサージ機1の本体10の形状をクッション形状のものに変更することもできる。要するに、揉み玉26を有し、被施療者の対象部位をマッサージするマッサージ機であれば、いずれの構成の本体10を採用することもできる。
1…マッサージ機、22A…縦移動モーター(アクチュエーター)、23A…横移動モーター(アクチュエーター)、24A…回転モーター(アクチュエーター)、26…揉み玉、30…操作部、31…強さ操作部、32…硬さ操作部、40…制御部。

Claims (10)

  1. 被施療者をマッサージする揉み玉と、
    前記揉み玉を駆動するアクチュエーターと、
    前記アクチュエーターを制御する制御部と、
    操作の内容に応じた信号を前記制御部に出力する操作部と
    を有し、
    前記操作部は、被施療者が感じる前記揉み玉の硬さを変化させるための硬さ操作部と、被施療者が感じるマッサージの強さを変化させるための強さ操作部とを有し、
    前記制御部は、
    前記硬さ操作部から出力される信号に応じて、前記揉み玉の仮想的な慣性、前記揉み玉の仮想的な粘性、および、前記揉み玉の仮想的な弾性の少なくとも1つにより規定される柔軟性を変化させることにより前記被施療者が感じる前記揉み玉の硬さを変化させる柔軟性制御と、
    前記強さ操作部から出力される信号に応じて、マッサージのために前記揉み玉が形成する軌道のうちの最も被施療者側の位置である突出位置、および、前記軌道のうちの最も被施療者から離れた位置である収容位置の少なくとも一方を変化させることにより前記被施療者が感じるマッサージの強さを変化させる強さ制御と
    を実行し、
    さらに、前記柔軟性を変化させることにより前記マッサージの強さが変化するように前記柔軟性制御と前記強さ制御とを組み合わせて実行する
    マッサージ機。
  2. 被施療者をマッサージする揉み玉と、
    前記揉み玉を駆動するアクチュエーターと、
    前記アクチュエーターを制御する制御部と、
    操作の内容に応じた信号を前記制御部に出力する操作部と
    を有し、
    前記操作部は、被施療者が感じる前記揉み玉の硬さを変化させるための硬さ操作部と、被施療者が感じるマッサージの強さを変化させるための強さ操作部とを有し、
    前記制御部は、
    前記硬さ操作部から出力される信号に応じて、前記揉み玉の仮想的な慣性、前記揉み玉の仮想的な粘性、および、前記揉み玉の仮想的な弾性の少なくとも1つにより規定される柔軟性を変化させることにより前記被施療者が感じる前記揉み玉の硬さを変化させる柔軟性制御と、
    前記強さ操作部から出力される信号に応じて、マッサージのために前記揉み玉が形成する軌道のうちの最も被施療者側の位置である突出位置、および、前記軌道のうちの最も被施療者から離れた位置である収容位置の少なくとも一方を変化させることにより前記被施療者が感じるマッサージの強さを変化させる強さ制御と
    を実行し、
    さらに、マッサージの対象部位とマッサージ手技との組み合わせに対応するように設定された前記マッサージの強さと前記柔軟性との組み合わせ、または、マッサージコースに対応するように設定された前記マッサージの強さと前記柔軟性との組み合わせを用い、前記柔軟性を変化させることにより前記マッサージの強さが変化するように前記柔軟性制御と前記強さ制御とを組み合わせて実行する
    マッサージ機。
  3. 前記強さ制御では、前記軌道を変化させることなく前記収容位置を変化させる
    請求項1または2に記載のマッサージ機。
  4. 前記強さ制御では、前記突出位置および前記収容位置の一方を変化させ、他方を変化させない
    請求項1または2に記載のマッサージ機。
  5. 前記強さ制御では、前記軌道および前記収容位置を変化させる
    請求項1または2に記載のマッサージ機。
  6. 前記制御部は、前記揉み玉によりマッサージ手技が再現されるように前記揉み玉を駆動するための前記揉み玉の軌道を複数の種類のマッサージ手技毎に記憶し、その前記軌道に基づいて前記揉み玉を駆動する手技モードを実行し、
    前記手技モードでは、マッサージ手技毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる
    請求項1〜5のいずれか一項に記載のマッサージ機。
  7. 前記制御部は、マッサージする対象の部位である対象部位毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる
    請求項1〜6のいずれか一項に記載のマッサージ機。
  8. 前記制御部は、複数の種類のマッサージ手技を再現するための前記揉み玉の軌道であるマッサージコースを予め複数記憶し、前記揉み玉により前記マッサージコースが再現されるように前記揉み玉を駆動するコースモードを実行し、
    前記コースモードでは、マッサージコース毎に前記突出位置、前記収容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つを変化させる
    請求項1〜7のいずれか一項に記載のマッサージ機。
  9. 前記マッサージコースは、マッサージ手技、および、マッサージする対象の部位である対象部位の少なくとも一方に関する情報を含む複数のステップにより構成され、
    前記制御部は、前記複数のステップのそれぞれに対応付けられた前記突出位置、前記収
    容位置、および、前記柔軟性のうちの少なくとも1つの初期値を予め記憶している
    請求項8に記載のマッサージ機。
  10. 前記制御部は、前記コースモードを実行しているとき、前記硬さ操作部および前記強さ操作部の少なくとも一方から出力される信号を受け付ける
    請求項8または9に記載のマッサージ機。
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