JP6350421B2 - Training system - Google Patents
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Description
本発明は、訓練システムに関し、特に、搭乗者に移動体を走行操作させて訓練を行う訓練システムに関する。 The present invention relates to a training system, and more particularly, to a training system that trains a passenger by operating a moving body.
搭乗者が搭乗し倒立状態を維持して走行する移動体がある。特許文献1では、このような移動体に所定動作をさせ、該所定動作に応じて搭乗者が重心移動により前記移動体の走行操作を行うような訓練を実行する訓練システムが開示されている。
There is a moving body on which a passenger travels while traveling while maintaining an inverted state.
一方、片足のみ麻痺した患者を移動体に搭乗させて、麻痺した片足を回復させる訓練を行う訓練システムが要求されている。 On the other hand, there is a demand for a training system for training a patient who is paralyzed on only one foot on a moving body to recover the paralyzed one leg.
本出願の発明者等は、上記した移動体を用いてスキー練習方法と呼ばれる練習方法を行うことを想起した。図5に示すように、このような練習方法の一例では、まず、スタート地点ST1と、ゴール地点G1と、スタート地点ST1からゴール地点G1までの理想的な目標移動軌跡である理想コースIC9とを設定する。理想コースIC9は、一定又はランダムな周期で、左と右とに交互に方向を切り替えて、延びる。さらに、目標移動軌跡において、複数個、例えば、10個の課題ゲートP1〜P10を設置する。患者を移動体に搭乗させた後で、移動体が理想コースIC9に従って移動するように、患者が移動体を操作する。ここで、患者は、両足をそれぞれ操作しないと、移動体を理想コースIC9に従って移動させることが困難である。課題ゲートP1〜P10を通過した数に基づいて、訓練効果を評価することができる。 The inventors of the present application recalled performing a practice method called a ski practice method using the above-described moving body. As shown in FIG. 5, in an example of such a practice method, first, a start point ST1, a goal point G1, and an ideal course IC9 that is an ideal target movement locus from the start point ST1 to the goal point G1 are obtained. Set. The ideal course IC9 extends by switching the direction alternately to the left and right at a constant or random cycle. Furthermore, a plurality of, for example, ten task gates P1 to P10 are installed in the target movement locus. After the patient is mounted on the moving body, the patient operates the moving body so that the moving body moves according to the ideal course IC9. Here, it is difficult for the patient to move the moving body according to the ideal course IC9 unless both feet are operated. The training effect can be evaluated based on the number of passes through the task gates P1 to P10.
しかしながら、麻痺した片足をほとんど用いることなく、他方の健常な片足だけを用いて移動体を操作することによって、一定の数の課題ゲートを通過することができることがあった。図5に示す例では、移動体は、実際のコースRC9に従って移動し、全ての課題ゲート10個のうち6個を通過した。すなわち、麻痺した片足を用いて操作しなくても、所定の課題ゲート通過率を確保できてしまうことがあった。そのため、麻痺した片足を訓練させることへのモチベーションが低下してしまうことがあった。 However, there is a case where a fixed number of task gates can be passed by operating the moving body using only the other healthy one leg with almost no paralyzed one leg. In the example shown in FIG. 5, the moving body moves according to the actual course RC9 and passes through 6 out of all 10 assignment gates. That is, there is a case where a predetermined task gate passing rate can be secured without operating using a paralyzed one leg. Therefore, the motivation to train a paralyzed one leg may fall.
本発明は、麻痺した片足を訓練させることへのモチベーションの低下を抑制する訓練システムを提供する。 The present invention provides a training system that suppresses a reduction in motivation to train a paralyzed leg.
本発明にかかる訓練システムによれば、
搭乗者を搭乗させたまま倒立状態を維持して走行する移動体を、当該搭乗者が右足及び左足の少なくとも一方を用いて走行操作させる訓練を行う訓練システムであって、
前記訓練は、前記搭乗者が、目標移動軌跡に沿うように前記移動体を走行操作させることによって、行われ、
前記目標移動軌跡は、基準移動軌跡と、前記基準移動軌跡と同じ方向に延びる訓練移動軌跡と、を含み、
前記搭乗者の麻痺した片足を用いて前記移動体を前記基準移動軌跡に沿うように走行操作させたときの移動軌跡結果と前記基準移動軌跡との基準乖離度を求める乖離度演算手段と、
前記搭乗者の麻痺した片足を用いて前記移動体を前記訓練移動軌跡に沿うように走行操作させたときの移動軌跡結果と前記訓練移動軌跡との乖離度が、前記基準乖離度よりも小さくなるように、前記訓練移動軌跡を設定し直す目標移動軌跡設定手段と、
を含む。
According to the training system of the present invention,
A training system that trains a moving body that travels while maintaining an inverted state while the passenger is on board, using the at least one of the right foot and the left foot.
The training is performed by causing the occupant to run the moving body along a target movement locus,
The target movement locus includes a reference movement locus and a training movement locus extending in the same direction as the reference movement locus,
A divergence degree calculating means for obtaining a reference divergence degree between a movement trajectory result and the reference movement locus when the moving body is caused to travel along the reference movement locus using the one leg paralyzed by the passenger;
The degree of divergence between the movement trajectory result and the training movement trajectory when the moving body is caused to travel along the training movement trajectory using the one leg paralyzed by the passenger is smaller than the reference deviation degree. A target movement trajectory setting means for resetting the training movement trajectory,
including.
本発明は、麻痺した片足を訓練させることへのモチベーションの低下を抑制する。 The present invention suppresses a decrease in motivation to train a paralyzed leg.
実施の形態1.
図1〜図3を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、実施の形態1に係る訓練システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1に係る訓練システムの概略的な構成を示す正面図である。図3は、実施の形態1に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。実施の形態1に係る訓練システム10は、図2に示すような移動体1に搭載された、姿勢センサ2と、入力部21と、目標軌跡表示部22と、回転センサ3と、一対の車輪駆動ユニット4L、4Rと、制御装置5と、を備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the training system according to the first embodiment. FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the training system according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the control device according to the first embodiment. The
移動体1は、例えば、搭乗者が車両本体6に立った状態で乗車することができる立ち乗り型の同軸二輪車として、構成されている。また、この同軸二輪車は、例えば、搭乗者が自らの右足及び左足の少なくとも一方を操作して、前進後退又は左右旋回を行うことができるように構成されている。また、搭乗者が、例えば、重心を移動させることによって、結果として自らの右足及び左足の少なくとも一方を操作してもよい。
The moving
姿勢センサ2は、検出手段の一具体例であり、移動体1の車両本体6におけるピッチ角度やロール角度などの傾斜角度、ピッチ角速度やロール角速度などの傾斜角速度、ピッチ角加速度やロール角加速度などの傾斜角加速度、等の姿勢情報を検出する。姿勢センサ2は、例えば、搭乗者が重心を前後へ移動させることで生じた車両本体6のピッチ角度、ピッチ角速度、又はピッチ角加速度を検出し、また、搭乗者が、例えば、重心を左右へ移動させることで生じた車両本体6(分割ステッププレート9L、9R)のロール角度、ロール角速度、又はロール角加速度を検出することができる。
The
姿勢センサ2は、制御装置5に接続されており、検出した車両本体6の姿勢情報を制御装置5に対して出力する。なお、姿勢センサ2は、例えば、ジャイロセンサや加速度センサなどにより構成されている。また、ピッチ軸とは、一対の車輪7L、7Rの車軸に相当する軸である。また、ロール軸とは、車両本体6の中心を通り、移動体1の走行方向と平行をなす軸である。
The
回転センサ3は、検出手段の一具体例であり、移動体1に設けられた車輪7L、7Rの回転角度、回転角速度、回転角加速度等の回転情報を検出する。回転センサ3は、制御装置5に接続されており、検出した各車輪7L、7Rの回転情報を制御装置5に対して出力する。また、制御装置5は、回転センサ3により検出された各車輪7L、7Rの回転情報に基づいて、移動体1の移動加速度、移動速度、移動量等を算出することができる。
The
一対の車輪駆動ユニット4L、4Rは、移動体1に回転可能に設けられた左右一対の車輪7L、7Rを駆動することで、移動体1を走行させる。各車輪駆動ユニット4L、4Rは、例えば、電動モータと、その電動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギア列等によって構成することができる。各車輪駆動ユニット4L、4Rは、駆動回路8L、8Rを介して制御装置5に接続されており、制御装置5からの制御信号に応じて、各車輪7L、7Rを駆動する。
The pair of
制御装置5は、移動体1が、例えば、倒立状態を維持する倒立制御を行いつつ、所望の走行(前進、後進、加速、減速、停止、左旋回、右旋回等)を行うように、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して、各車輪7L、7Rの回転を制御する。また、制御装置5は、姿勢センサ2により検出された移動体1の姿勢情報と、回転センサ3により検出された各車輪7L、7Rの回転情報と、に基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行う。
For example, the
例えば、制御装置5は、搭乗者が重心を前後に移動させたときに、姿勢センサ2により検出された車両本体6のピッチ角度に応じて、各車輪駆動ユニット4L、4Rを介して各車輪7L、7Rの回転を制御することで、移動体1を前進又は後進させる。また、制御装置5は、搭乗者が重心を左右に移動させたときに、姿勢センサ2により検出された車両本体6のロール角度に応じて、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御して左側の車輪7L、右側の車輪7R間で回転差を生じさせ、移動体1を左旋回又は右旋回させる。具体的には、搭乗者が自らの右足だけを操作させることで右旋回させてもよいし、搭乗者が自らの左足だけを操作させることで左旋回させてもよい。
For example, the
なお、搭乗者の重心移動により傾斜した車両本体6のロール角度に応じて旋回制御を行う技術については、本出願人の特許第3722493号公報の技術を適用することができる。
Note that the technique of the applicant's Japanese Patent No. 3722493 can be applied to the technique of performing turning control according to the roll angle of the
さらに、制御装置5は、例えば、姿勢センサ2により検出された車両本体6のピッチ角度に所定の制御ゲインを乗算して、各車輪7L、7Rの回転トルクを算出する。そして、制御装置5は、算出した回転トルクが各車輪7L、7Rに生じるように、各車輪駆動ユニット4L、4Rを制御する。
Further, for example, the
これにより、制御装置5は、車両本体6が傾斜している方向へ各車輪7L、7Rを回動させ、移動体1の重心位置を各車輪7L、7Rの車軸を通る鉛直線上へ戻すような倒立制御を行う。また、制御装置5は、各車輪7L、7Rに対して適切な回転トルクを夫々付加することで、車両本体6のピッチ角度がある一定値を超えないような倒立状態を維持しつつ、さらに、姿勢センサ2からの姿勢情報に応じて、前進、後進、停止、減速、加速、左旋回、右旋回等の移動体1の移動制御を行うことができる。
As a result, the
上述のような車両制御の構成により、移動体1は、例えば、搭乗者が重心を前後に移動させ車両本体6を前後に傾斜させることで前進後退を行い、搭乗者が重心を左右に移動させ車両本体6を左右に傾斜させることで、左右旋回を行うことができる。なお、搭乗者によって旋回したいと思う所望の方向へ回動操作されたとき、その操作に応じた操作信号を制御装置5に供給する旋回操作部(旋回リング、ハンドル11等)を用いて、左右旋回を行う構成であってもよい。
With the configuration of vehicle control as described above, the moving
制御装置5は、例えば、制御処理、演算処理等と行うCPU(Central Processing Unit)5a、CPU5aによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたROM(Read Only Memory)5b、処理データ等を記憶するRAM(Random Access Memory)5c等からなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。
The
入力部21は、搭乗者の両足のうち麻痺した片足についての情報等、スキー練習方法に必要なデータの入力を受け付けるインターフェイスであり、例えば、移動体1のハンドル11近傍に配置される。入力部21が受け付けたデータは、制御装置5のRAM5c等に格納される。なお、搭乗者の両足のうち、麻痺した片足を「麻痺足」と記載し、「麻痺足」と比較して健常な片足を「健常足」と記載する。麻痺足は、スキー練習方法等の訓練を施すことによって、健常足と同様の機能までに回復し得る。
The
目標軌跡表示部22は、訓練中において、通過すべき課題ゲートを訓練者に視認させるための画像を表示する。目標軌跡表示部22は、移動体1のハンドル11近傍に配置していてもよく、スキー練習方法の実施空間におけるゴール地点G1(図4参照)近傍などに配置していてもよい。
The target
移動体1は、図2に示すように、同軸二輪車として構成されており、車両本体6、車輪7L、7R、分割ステッププレート9L、9R、ハンドル11等を備えている。左右一対の分割ステッププレート9L、9Rは、運転者が搭乗するステッププレートの一例である。車両本体6は、各分割ステッププレート9L、9Rをロール方向へ姿勢変更可能にそれぞれ支持している。左右一対の車輪7L、7Rは、車両本体6に回転可能に支持されている。ハンドル11は、各分割ステッププレート9L、9Rの姿勢を、車両本体6を介してロール方向へ変化させる操作レバーである。
As shown in FIG. 2, the moving
各分割ステッププレート9L、9Rは、運転者が片足ずつ乗せて搭乗するもので、人の足の大きさと同程度か又は少々大きく形成された偏平な一対の板体からなる。車両本体6は、例えば、互いに平行をなして上下に配置された車体上部材12及び車体下部材13と、互いに平行をなして左右に配置されると共に車体上部材12及び車体下部材13と回動可能に連結された一対の側面部材14L、14Rと、を有する平行リンク機構として構成されている。
Each of the divided
この平行リンク機構の車体上部材12と車体下部材13との間には、車体上部材12及び車体下部材13と一対の側面部材14L、14Rとがなす角度をそれぞれ直角に維持するように、ばね力を発生する一対のコイルばね15L、15Rが介在されている。一対の側面部材14L、14Rの各外面には、車輪駆動ユニット4L、4Rがそれぞれ取り付けられている。
Between the vehicle body
このように一対の車輪駆動ユニット4L、4Rを介して一対の側面部材14L、14Rに支持された一対の車輪7L、7Rは、平坦な路面E上に置いたときには、互いの回転中心が同一軸心線上に一致することになる。なお、移動体1は、同軸二輪車として構成されているが、これに限らず、例えば、搭乗者の片足又は両足の操作により走行操作が行われ、かつ倒立制御を行う任意の車両に適用可能である。
As described above, when the pair of
ところで、倒立状態を維持して走行する移動体1において、搭乗者の右足及び左足の少なくとも一方による操作を利用して、より広い分野での応用が望まれる。ここで、スタート地点、ゴール地点、スタート地点とゴール地点とを結ぶ理想コースと、この理想コース上に配置した複数の課題ゲートとを設定し、移動体1に理想コースに沿って移動させるように、搭乗者が右足及び左足等の走行操作を行うというような訓練がある。このような訓練は、スキー練習方法と呼ばれる。スキー練習方法を行えば、搭乗者はゲーム感覚で楽しみながら、麻痺足の機能等を効率的に回復させることができる。
By the way, in the moving
そこで、訓練システム10の制御装置5は、スキー練習方法を行う訓練モードと、搭乗者による走行操作に応じて通常の走行を行う通常モードと、を有している。
Therefore, the
例えば、制御装置5は、訓練モードとなり訓練プログラムを実行すると、目標軌跡表示部22を制御して、例えば、次のターンまでの目標軌跡、すなわち、次ターン目標軌跡を表示し、搭乗者に視認させる。このとき、搭乗者は、次ターン目標軌跡に応じて、例えば、移動体1が次ターン目標軌跡に一致するように、搭乗者が右足及び左足の少なくとも一方を操作する。
For example, when the
このように、搭乗者は、楽しみながら、麻痺足の身体機能、バランス機能等を回復させることができ、効率的に訓練を行うことができる。例えば、麻痺足を有する人は、麻痺足を中心に無理なく楽しく動作させて、その麻痺を回復させることができる。 In this way, the passenger can recover the body function, balance function, etc. of the paralyzed foot while having fun, and can perform training efficiently. For example, a person who has a paralyzed foot can recover the paralysis by happily operating around the paralyzed foot.
一方、制御装置5は、通常モードになると、目標軌跡表示部22による目標軌跡の表示を停止し、搭乗者は走行操作を行い、通常の走行を行う。
On the other hand, when the
なお、制御装置5は、訓練モードと通常モードとの切替えを、所定のスイッチ操作、走行操作等に応じて行う。例えば、制御装置5は、ハンドル11に設けられたモードスイッチ16の操作に応じて、訓練モードと通常モードとの切替えを行ってもよい。また、遠隔操作スイッチ17等を用いて、訓練監督者等の第三者が遠隔的に、制御装置5を訓練モードと通常モードとに切替えを行う構成であってもよい。これにより、訓練モードと通常モードとの切替えを簡易に行うことができる。
Note that the
図3は、実施の形態1に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。制御装置5は、姿勢センサ2により検出された姿勢情報や回転センサ3により検出された回転情報などの車両情報を記憶する記憶部51と、移動体1の軌跡を示す移動軌跡を算出する移動軌跡演算部52と、移動軌跡演算部52により算出された算出移動軌跡と目標移動軌跡との乖離度合を演算する乖離度演算部53と、目標軌跡設定部54と、制御部55とを有している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the control device according to the first embodiment. The
記憶部51は、例えば、RAM5cなどにより構成されている。記憶部51は、訓練中において、例えば、スキー練習方法におけるターン毎に、移動体1の移動加速度、移動速度、移動量、姿勢センサ2により検出されたロール角度、ピッチ角度、ロール角速度、ピッチ角速度、ロール角加速度、ピッチ角加速度、等の姿勢情報、回転センサ3により検出された各車輪7L、7Rの回転角度、回転角速度、回転角加速度等の回転情報、などを夫々記憶する。また、記憶部51は、目標移動軌跡や、乖離度の大きさに対応する目標軌跡等の情報を記憶してよい。なお、記憶部51は、ターン毎ではなく、所定時間毎、所定距離毎、又は、所定の通過した課題ゲートの数毎に、移動体1の移動加速度等により検出された各車輪7L、7Rの回転角度等を夫々記憶してもよい。
The
移動軌跡演算部52は、記憶部51に記憶されたターン毎等の車両情報の変化に基づいて、移動体1の移動軌跡を算出する。移動軌跡演算部52は、例えば、訓練開始時における移動体1の位置(例えば、スタート地点ST1(図4参照))と、ターン毎(ターン1回目〜ターンn回目)に、記憶部51に記憶された車両情報(移動加速度、移動速度、移動量、ロール角度、ピッチ角度、ロール角速度、ピッチ角速度、ロール角加速度、ピッチ角加速度、又は各車輪7L、7Rの回転情報等)に基づいて、移動体1の移動軌跡を算出する。なお、移動軌跡演算部52は、ターン毎ではなく、所定時間毎、所定距離毎、又は、所定の通過した課題ゲートの数毎の車両情報の変化に基づいて、移動体1の移動軌跡を算出してもよい。
The movement
さらに、乖離度演算部53は、乖離度演算手段の一具体例であり、例えば、移動軌跡演算部52に算出された算出移動軌跡と目標移動軌跡とに基づいて、その乖離度を算出する。乖離度は、例えば、算出移動軌跡の地点から、目標移動軌跡の地点までの距離の絶対値を算出することによって、求められる。
Further, the divergence
目標軌跡設定部54は、目標移動軌跡設定手段の一具体例であり、例えば、ターン毎に目標移動軌跡を設定し、設定した目標移動軌跡をターン毎に目標軌跡表示部22に出力する。具体的には、搭乗者の麻痺足による操作と健常足による操作とを交互に繰り返すように、少なくとも1つの課題ゲートの位置を決定する。
なお、目標軌跡設定部54は、ターン毎ではなく、所定時間毎、所定距離毎、又は、所定の通過した課題ゲートの数毎に目標軌跡を設定し、設定した第nターン目標軌跡を目標軌跡表示部22に出力してもよい。
The target
The target
制御部55は、姿勢センサ2により検出された移動体1の姿勢情報と、回転センサ3により検出された各車輪7L、7Rの回転情報と、に基づいて、移動体1の動きを制御する。
The
(訓練方法における動作の一例)
次に、図1〜図4を参照して、スキー練習方法における実施の形態1にかかる訓練システムの動作の一例について説明する。
(Example of operation in training method)
Next, an example of the operation of the training system according to the first embodiment in the ski practice method will be described with reference to FIGS.
第1ターン開始時又はそれ以前において、目標軌跡設定部54は、第1ターンの目標移動軌跡IC1を設定する。ここで、第1ターンの目標移動軌跡IC1とは、スタート地点から1回目のターンまでの目標移動軌跡である。第nターンの目標移動軌跡ICnとは、n−1回目のターンからn回目のターンまでの目標移動軌跡である。第1ターンの目標移動軌跡IC1は、例えば、搭乗者が健常足よりも麻痺足を大きな負荷をかけるように操作したときの、麻痺足側に延びる移動体1の軌跡である。ここで、搭乗者の麻痺足による操作の負荷の大きさは、所定の値であり、例えば、搭乗者の健常足による操作の負荷の最大値である。第1ターンの目標移動軌跡IC1は、予め記憶部51に格納しておいてもよい。
At or before the first turn, the target
まず、搭乗者の麻痺した片足を示す入力を入力部21が受け付ける。ここでは、麻痺足は左足であるとの旨を入力する。スキー練習を開始するとの旨の入力を受け付けると、目標移動軌跡IC1を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、移動体1が目標移動軌跡IC1に沿って移動するように、操作する。しかし、この例では、移動体1は、目標移動軌跡IC1から乖離した移動軌跡結果RC1に沿って移動する(第1のターンステップS1)。移動体1が移動軌跡結果RC1に沿って移動したときの、搭乗者の麻痺足の操作による負荷を最大負荷力として、記憶部51に格納してもよい。
ここで、目標軌跡設定部54は、第2ターンの目標移動軌跡IC2を設定する。第2ターンの目標移動軌跡IC2は、例えば、第1ターン地点から、搭乗者が麻痺足よりも健常足に大きな負荷をかけるように操作したときの、健常足側に延びる移動体1の軌跡である。また、乖離度演算部53は、移動軌跡結果RC1と第1ターンの目標移動軌跡IC1との乖離度を求め、この求めた乖離度を基準乖離度E1(図示略)とした。目標移動軌跡IC1は、基準移動軌跡と称してもよい。
First, the
Here, the target
続いて、第2ターンの目標移動軌跡IC2を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、目標移動軌跡IC2に沿って移動するように操作する。移動体1は、第2ターンの目標移動軌跡IC2にほとんど沿って移動する(第2のターンステップS2)。
ここで、目標軌跡設定部54は、第3ターンの目標移動軌跡IC3を設定する。第3ターンの目標移動軌跡IC3は、移動軌跡結果RC1との乖離度が基準乖離度E1よりも小さくなるような軌跡であればよい。第3ターンの目標移動軌跡IC3は、例えば、第2ターン地点から、搭乗者が麻痺足を最大負荷力で操作したときの、移動体1の移動方向に延びる軌跡であり、第1のターンステップS1における移動軌跡結果RC1に相当する軌跡である。目標移動軌跡IC3は、訓練移動軌跡と称してもよい。
Subsequently, the target movement trajectory IC2 of the second turn is displayed on the target
Here, the target
続いて、第3ターンの目標移動軌跡IC3を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、第3ターンの目標移動軌跡IC3に沿って移動するように操作する。移動体1は、第3ターンの目標移動軌跡IC3に沿って移動する(第3のターンステップS3)。搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力となるまで、移動体1を、目標移動軌跡IC3に沿って移動させる。目標移動軌跡IC3は、訓練移動軌跡と称してもよい。
ここで、目標軌跡設定部54は、第4ターンの目標移動軌跡IC4を設定する。第4ターンの目標移動軌跡IC4は、第2ターンの目標移動軌跡IC2と同様に、第3ターン地点から、搭乗者が麻痺足よりも健常足に大きな負荷をかけるように操作したときの、健常足側に延びる移動体1の軌跡である。
Subsequently, the target trajectory IC3 of the third turn is displayed on the target
Here, the target
続いて、搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力に到達した時に、目標移動軌跡IC4を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、目標移動軌跡IC4に沿って移動するように操作する。移動体1は、第4ターンの目標移動軌跡IC4にほとんど沿って移動した(第4のターンステップS4)。
ここで、目標軌跡設定部54は、第5ターンの目標移動軌跡IC5を設定する。第5ターンの目標移動軌跡IC5は、移動軌跡結果RC1との乖離度が基準乖離度E1よりも小さくなるような軌跡であればよい。第5ターンの目標移動軌跡IC5は、例えば、第4ターン地点から、搭乗者が麻痺足を最大負荷力で操作したときの、移動体1の移動方向に延びる軌跡であり、第1のターンステップS1における移動軌跡結果RC1に相当する軌跡である。目標移動軌跡IC5は、訓練移動軌跡と称してもよい。
Subsequently, when the load due to the operation of the paralyzed foot of the passenger reaches the maximum load force, the target movement locus IC4 is displayed on the target
Here, the target
続いて、第5ターンの目標移動軌跡IC5を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、第5ターンの目標移動軌跡IC5に沿って移動するように操作する。移動体1は、略目標移動軌跡IC5に沿って移動する(第5のターンステップS5)。搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力となるまで、移動体1を、目標移動軌跡IC5に沿って移動させる。
Subsequently, the target movement locus IC5 of the fifth turn is displayed on the target
続いて、搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力に到達した後、ゴール地点G1に到達するまで、第4のターンステップS4と第5のターンステップS5とにそれぞれ相当する、第2kのターンステップS2kと第2k+1のターンステップS2k+1とを繰り返す。ここで、kは自然数である。 Subsequently, after the load due to the operation of the paralyzed foot of the passenger reaches the maximum load force, the second k corresponds to the fourth turn step S4 and the fifth turn step S5 until reaching the goal point G1. The turn step S2k and the (2k + 1) th turn step S2k + 1 are repeated. Here, k is a natural number.
続いて、搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力となった時に、第2kターンの目標移動軌跡IC2kを目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、第2kターンの目標移動軌跡IC2kに沿って移動するように操作する。移動体1は、第2kターンの目標移動軌跡IC2kにほとんど沿って移動する(第2kのターンステップS2k)。
ここで、目標軌跡設定部54は、第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1を設定する。第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1は、移動軌跡結果RC1との乖離度が基準乖離度E1よりも小さくなるような軌跡であればよい。第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1は、例えば、第2kターン地点から、搭乗者が麻痺足を最大負荷力で操作したときの、移動体1の移動方向に延びる軌跡であり、第1のターンステップS1における移動軌跡結果RC1に相当する軌跡である。
Subsequently, when the load due to the operation of the paralyzed foot of the passenger reaches the maximum load force, the target movement trajectory IC2k of the 2k turn is displayed on the target
Here, the target
続いて、第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1を目標軌跡表示部22に表示させる。搭乗者は、第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1に沿って移動するように操作する。移動体1は、第2k+1ターンの目標移動軌跡IC2k+1にほとんど沿って移動した(第2k+1のターンステップS2k+1)。搭乗者の麻痺足の操作による負荷が最大負荷力となるまで、移動体1を、略目標移動軌跡IC2k+1に沿って移動させる。目標移動軌跡IC2k+1は、訓練移動軌跡と称してもよい。
ここで、目標軌跡設定部54は、第2k+2ターンの目標移動軌跡IC2k+2を設定する。第2k+2ターンの目標移動軌跡IC2k+2は、第2k+1ターン地点から、搭乗者が麻痺足を最大負荷力で操作したときの、移動体1の移動方向に延びる軌跡である。
Subsequently, the target movement locus IC2k + 1 for the (2k + 1) th turn is displayed on the target
Here, the target
最後に、移動体1がゴール地点G1に到達することによって、スキー練習方法が完了する。
Finally, when the moving
以上、実施の形態1に係る訓練システム10によれば、訓練中において、訓練内容が搭乗者に実際にかかる負荷に近い難易度に変更される。そのため、麻痺足を訓練するモチベーションの低下を抑制する。また、健常足のみを用いて、一定の評価を得ようとすることの誘因を抑制する。
As described above, according to the
しかも、左右方向に交互に移動させるように、搭乗者の麻痺足による操作と健常足による操作とを交互に繰り返すため、麻痺足と健常足とへ交互に負荷をかけることができる。したがって、より効率的に訓練を行うことができる。 Moreover, since the operation with the paralyzed foot of the passenger and the operation with the healthy foot are alternately repeated so as to move alternately in the left-right direction, a load can be applied alternately to the paralyzed foot and the healthy foot. Therefore, training can be performed more efficiently.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、CPU5aにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this. In the present invention, arbitrary processing can be realized by causing the
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 In addition, the above-described program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer readable media are magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical disks), CD-ROM, CD-R, CD-R / W. Semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
また、実施の形態1にかかる訓練システムは、入力部21を含むが、必要に応じて、省略してもよい。また、実施の形態1に係る訓練システム10は、姿勢センサを備えたが、さらに荷重圧センサを検出手段の一具体例として備えてもよい。このような荷重圧センサは、分割ステッププレート9L、9Rにかかる荷重圧を計測し、計測した荷重圧情報を制御装置5に出力する。また、実施の形態1に係る訓練システム10は、移動軌跡演算部52を備えたが、実際の移動体1の位置を測定することで、算出移動体軌跡を求めてもよい。
Moreover, although the training
10 訓練システム
1 移動体
53 乖離度演算部 54 目標軌跡設定部
IC1〜IC5、IC2k、IC2k+1、ICn 目標移動軌跡
RC1 移動軌跡結果
10
53 Deviation
Claims (1)
前記訓練は、前記搭乗者が、目標移動軌跡に沿うように前記移動体を走行操作させることによって、行われ、
前記目標移動軌跡は、基準移動軌跡と、前記基準移動軌跡と同じ方向に延びる訓練移動軌跡と、を含み、
前記搭乗者の麻痺した片足を用いて前記移動体を前記基準移動軌跡に沿うように走行操作させたときの移動軌跡結果と前記基準移動軌跡との基準乖離度を求める乖離度演算手段と、
前記搭乗者の麻痺した片足を用いて前記移動体を前記訓練移動軌跡に沿うように走行操作させたときの移動軌跡結果と前記訓練移動軌跡との乖離度が、前記基準乖離度よりも小さくなるように、前記訓練移動軌跡を設定し直す目標移動軌跡設定手段と、
を含む訓練システム。 A training system that trains a moving body that travels while maintaining an inverted state while the passenger is on board, using the at least one of the right foot and the left foot.
The training is performed by causing the occupant to run the moving body along a target movement locus,
The target movement locus includes a reference movement locus and a training movement locus extending in the same direction as the reference movement locus,
A divergence degree calculating means for obtaining a reference divergence degree between a movement trajectory result and the reference movement locus when the moving body is caused to travel along the reference movement locus using the one leg paralyzed by the passenger;
The degree of divergence between the movement trajectory result and the training movement trajectory when the moving body is caused to travel along the training movement trajectory using the one leg paralyzed by the passenger is smaller than the reference deviation degree. A target movement trajectory setting means for resetting the training movement trajectory,
Including training system.
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