JP6645253B2

JP6645253B2 - 歩行訓練装置及びその制御方法

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Publication number: JP6645253B2
Application number: JP2016032081A
Authority: JP
Inventors: 健太小西; 純一永末
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: JP2017148173A

Description

本発明は、歩行訓練を行うための歩行訓練装置及びその制御方法に関する。

訓練者の歩行動作を補助する歩行補助装置を訓練者の脚部に装着して歩行を行う歩行訓練装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−０９５７９３号公報

訓練者の脚部に装着された歩行補助装置に配線が接続されている場合、歩行中の訓練者の位置によって、その配線が引張られ、配線に負荷がかかる。このため、配線の長さにゆとりを持たせる必要がある。一方で、配線の長さにゆとりを持たせると、その余分な配線が邪魔となり、訓練者の歩行動作や理学療法士の動作を妨げる虞がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、配線に負荷をかけることなく、かつ歩行補助装置の配線が訓練者の歩行動作や理学療法士の動作の妨げにならない歩行訓練装置及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、訓練者の脚部に装着され、配線が接続され、前記脚部の歩行動作を補助する歩行補助装置と、前記脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する判定手段と、前記配線の巻取り及び引出しを行う配線巻取手段と、前記配線巻取手段の巻取り及び引出しを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくともいずれかの処理を実行可能であり、（Ａ）前記配線巻取手段が前記訓練者に対し後方側に配置されている場合、前記判定手段により前記立脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、前記判定手段により前記遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する、又は、（Ｂ）前記配線巻取手段が前記訓練者に対し前方側に配置されている場合、前記判定手段により前記遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、前記判定手段により前記立脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する、ことを特徴とする歩行訓練装置である。
この一態様において、前記歩行補助装置には、該歩行補助装置が装着された脚部の足部にかかる荷重を検出する荷重検出手段が設けられており、前記判定手段は、前記荷重検出手段により検出された荷重が所定値以上の場合、前記歩行補助装置が装着された脚部が立脚状態であると判定し、前記荷重検出手段により検出された荷重が所定値未満の場合、前記歩行補助装置が装着された脚部が遊脚状態であると判定してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、訓練者の脚部に装着され、配線が接続され、前記脚部の歩行動作を補助する歩行補助装置と、前記配線の巻取り及び引出しを行う配線巻取手段と、を備える歩行訓練装置の制御方法であって、（Ａ）前記配線巻取手段が前記訓練者に対し後方側に配置されている場合、前記脚部が立脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御するステップと、前記脚部が遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御するステップと、又は（Ｂ）前記配線巻取手段が前記訓練者に対し前方側に配置されている場合、
前記脚部が遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御するステップと、前記脚部が立脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御するステップと、を含む、ことを特徴とする歩行訓練装置の制御方法であってもよい。

本発明によれば、配線に負荷をかけることなく、かつ歩行補助装置の配線が訓練者の歩行動作や理学療法士の動作の妨げにならない歩行訓練装置及びその制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る歩行訓練装置の概略的な構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る歩行訓練装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１に係る歩行補助装置の概略的な構成を示す斜視図である。本発明の実施形態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。本発明の実施形態１に係る歩行訓練装置の制御方法のフローを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１に係る歩行訓練装置の概略的な構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態１に係る歩行訓練装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態１に係る歩行訓練装置１は、例えば、脳卒中片麻痺患者などのユーザの歩行訓練を行うための装置である。歩行訓練装置１は、ユーザの脚部に装着された歩行補助装置２と、ユーザの歩行訓練を行う訓練装置３と、を備えている。

歩行補助装置２は、例えば、歩行訓練を行うユーザの患脚に装着され、ユーザの歩行を補助する（図３）。歩行補助装置２は、上腿フレーム２１と、上腿フレーム２１に膝関節部２２を介して連結された下腿フレーム２３と、下腿フレーム２３に足首関節部２４を介して連結された足平フレーム２５と、膝関節部２２を回転駆動するモータユニット２６と、足首関節部２４の可動範囲を調整する調整機構２７と、を有している。なお、上記歩行補助装置２の構成は一例であり、これに限られない。例えば、歩行補助装置２は、足首関節部２４を回転駆動するモータユニットを備えていてもよい。

上腿フレーム２１は、ユーザの脚部の上腿部に取り付けられ、下腿フレーム２３はユーザの脚部の下腿部に取り付けられる。上腿フレーム２１には、例えば、上腿部を固定するための上腿装具２１２が設けられている。

上腿フレーム２１には、後述の第１引張部３５のワイヤー３４を接続するための、左右方向に延在する横長の第１フレーム２１１が設けられている。下腿フレーム２３には、後述の第２引張部３７のワイヤー３６を接続するための、左右方向に延在する横長の第２フレーム２３１が設けられている。

足平フレーム２５には、荷重センサ２８が設けられている。荷重センサ２８は、荷重検出手段の一具体例である。荷重センサ２８は、例えば、足平フレーム２５の足裏に掛かる垂直荷重を検出する垂直荷重センサである。荷重センサ２８は、検出した足平フレーム２５の足裏に掛かる荷重値を制御装置３３に出力する。

モータユニット２６は、ユーザの歩行動作に応じて膝関節部２２を回転駆動することでユーザの歩行を補助する。なお、上記歩行補助装置２の構成は一例であり、これに限られない。ユーザの脚部に装着され、その歩行を補助できる任意の歩行補助装置が適用可能である。

訓練装置３は、トレッドミル３１と、フレーム本体３２と、制御装置３３と、第１乃至第３引張部３５、３７、３８と、配線巻取装置４０と、を有している。トレッドミル３１は、リング状のベルト３１１を回転させる。トレッドミル３１の両側には、ベルト３１１に沿って、一対の手摺３１２が設けられている。ユーザは、ベルト３１１上に乗り該ベルト３１１の移動に応じて歩行を行い、必要に応じて、側方の手摺３１２を把持するなどして、その歩行訓練を行う。

フレーム本体３２は、トレッドミル３１上に立設された２対の柱フレーム３２１と、各柱フレーム３２１に接続され前後方向に延在する一対の前後フレーム３２２と、各前後フレーム３２２に接続され左右方向に延在する３つの左右フレーム３２３と、を有している。なお、上記フレーム本体３２の構成は、これに限られない。後述の第１、第２及び第３引張部３５、３７、３８が移動可能に適切に支持できれば、フレーム本体３２は任意のフレーム構成であってもよい。

前方の左右フレーム３２３には、ワイヤー３４を上方かつ前方に引張する第１引張部３５が設けられている。後方の左右フレーム３２３には、ワイヤー３６を上方かつ後方に引張する第２引張部３７が設けられている。

第１及び第２引張部３５、３７は、例えば、ワイヤー３４、３６を巻取り及び巻き戻す機構、該機構を駆動するモータ、などから構成されている。第１及び第２引張部３５、３７が引張するワイヤー３４、３６の一端は、歩行補助装置２に接続されている。第１引張部３５は、ワイヤー３４を介して歩行補助装置２を上方かつ前方に引張する。第２引張部３７は、ワイヤー３６を介して歩行補助装置２を上方かつ後方に引張する。

第１及び第２引張部３５、３７は、モータの駆動トルクを制御することで、ワイヤー３４、３６の引張力を制御しているが、これに限らない。例えば、各ワイヤー３４、３６にバネ部材が接続されており、バネ部材の弾性力を調整することで、ワイヤー３４、３６の引張力を調整してもよい。

第１及び第２引張部３５、３７による引張力の鉛直上方の成分が歩行補助装置２の荷重を免荷する。そして、第１及び第２引張部３５、３７による引張力の水平成分により、脚部の振出しを補助する。これにより、歩行訓練時におけるユーザの歩行負荷を軽減できる。

第３引張部３８は、中間の左右フレーム３２３に設けられ、ワイヤー３９を上方に引張する。ワイヤー３９の一端は、例えば、ユーザの腰部付近に装着されたベルトに接続されている。第３引張部３８は、例えば、ワイヤー３９を巻取り及び巻き戻す機構、該機構を駆動するモータ、などから構成されている。第３引張部３８は、ワイヤー３９を介してユーザの腰部を上方に引張する。これにより、ユーザの自重による負荷を軽減できる。

フレーム本体３２の前方側には、訓練指示、訓練メニュー、訓練情報（歩行速度、生体情報等）などの情報を表示する訓練者用の第１表示部４１、制御装置３３、電源部４３などが設けられている。手摺３１２には、訓練指示、訓練メニュー、訓練情報などの情報を表示する理学療法士用の第２表示部４２が設けられている。第１及び第２表示部４１、４２は、例えば、タッチパネルとして構成されており、訓練者や理学療法士などは第１及び第２表示部４１、４２を介して各種の情報を入力できる。第１及び第２表示部４１、４２は、制御装置３３に接続されている。

制御装置３３及び電源部４３は、歩行補助装置２に、配線４４を介して電気的に接続されている。制御装置３３は、配線４４を介して制御信号を歩行補助装置２に送信する。電源部４３は、配線４４を介して電力を歩行補助装置２に供給する。電源部４３は、例えば、リチウムイオンバッテリなどで構成されている。配線４４は、トレッドミル３１の側方、手摺３１２の支柱、及び配線巻取装置４０を通り歩行補助装置２に接続されている。

配線巻取装置４０は、例えば、訓練者に対し後方側に位置する手摺３１２の支柱に設けられている。配線巻取装置４０は、例えば、配線４４を巻くためのロータと、ロータを駆動するモータと、モータの回転を減速する減速機と、を有している。配線巻取装置４０は、制御装置３３からの巻取指令信号を受けると、モータを駆動してロータに配線４４を巻き取る。配線巻取装置４０が、制御装置３３からの巻取指令信号を受けないとき、ロータは自由に回転し配線４４は、歩行補助装置２側からの引張りに応じて、ロータから自由に引き出される。

制御装置３３は、第１、第２及び第３引張部３５、３７、３８の引張力と、トレッドミル３１の駆動と、歩行補助装置２の駆動と、配線巻取装置４０の巻取りと、を夫々制御する。制御装置３３は、例えば、演算処理、制御処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）３３ａ、ＣＰＵ３３ａによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）３３ｂ、各種のデータなどを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）３３ｃ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）３３ｄ、など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。ＣＰＵ３３ａ、ＲＯＭ３３ｂ、ＲＡＭ３３ｃ及びインターフェイス部３３ｄは、データバス３３ｅなどを介して相互に接続されている。

ところで、訓練者の脚部に装着された歩行補助装置に配線が接続されている場合、歩行中の訓練者の位置によって、従来、配線が引張られ、その配線に負荷がかかる。このため、配線の長さにゆとりを持たせる必要がある。一方で、配線の長さにゆとりを持たせると、その余分な配線が邪魔となり、訓練者の歩行動作や理学療法士の動作を妨げる虞がある。

これに対し、本実施形態１において、配線巻取装置４０が訓練者に対し後方側に配置されている（Ａ）。制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御する。一方、制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を自由に引出すように配線巻取装置４０を制御する。

これにより、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態のときは、その脚部が後方に振り戻される。このため、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離が減少する。したがって、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線を短くでき、余分な配線部分なくすことができる。よって、余分な配線が邪魔となり、訓練者の歩行動作や理学療法士の動作を妨げることを抑制できる。

一方、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態のときは、その脚部を前方に振り出される。このため、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離が増加する。したがって、歩行補助装置２の配線４４を自由に引き出すように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線４４が配線巻取装置４０のロータから自由に引き出される。これにより、配線４４が引張られ、その配線４４に負荷がかかるのを抑制できる。

図４は、本実施形態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。本実施形態１に係る制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する状態判定部３３１と、配線巻取装置４０を制御する制御部３３２と、を有している。

状態判定部３３１は、判定手段の一具体例である。状態判定部３３１は、例えば、歩行補助装置２の足平フレーム２５に設けられた荷重センサ２８から出力される荷重値に基づいて、脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する。なお、足平フレーム２５に複数の荷重センサ２８が設けれている場合は、例えば、各荷重センサ２８から出力される荷重値の平均を上記荷重値としてもよい。

より具体的には、状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値が所定値以上の場合、歩行補助装置２が装着された脚部が立脚状態であると判定する。一方、状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値が所定値未満の場合、歩行補助装置２が装着された脚部が遊脚状態であると判定する。これにより、歩行補助装置２に設けられた荷重センサ２８を用いて、容易に、脚部の立脚状態及び遊脚状態を判定できる。

なお、上記所定値は、例えば、歩行訓練開始前に、荷重センサ２８によって立脚状態及び遊脚状態となるときの荷重値が予め計測され、上記ＲＯＭ３３ｂやＲＡＭ３３ｃなどに設定される。状態判定部３３１は、立脚状態及び遊脚状態の判定結果を制御部３３２に出力する。

制御部３３２は、制御手段の一具体例である。制御部３３２は、状態判定部３３１からの判定結果に応じて、配線巻取装置４０を制御する。制御部３３２は、状態判定部３３１により脚部が立脚状態であると判定されたとき、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように、巻取指令信号を配線巻取装置４０に対し送信する。

制御部３３２は、状態判定部３３１により立脚状態の判定結果を受けているとき、巻取指令信号を配線巻取装置４０に対して送信し、配線巻取装置４０による配線４４の巻取を実行する。しかし、制御部３３２は、状態判定部３３１により立脚状態の判定結果を受けている場合でも、配線巻取装置４０による配線４４の巻取量が所定量以上になると、配線巻取装置４０による配線４４の巻取を停止する。これにより、配線巻取装置４０による過度の配線巻取を防止できる。制御部３３２は、配線巻取装置４０による配線４４の巻取量を、例えば、配線巻取装置４０の回転センサにより検出されたモータの回転量（回転角）に基づいて算出する。

また、上記所定量は、例えば、歩行訓練前に上記ＲＯＭ３３ｂやＲＡＭ３３ｃに予め設定される。上記所定量としては、例えば、立脚状態から遊脚状態へに切替わるときの（歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離が最短となるときの）、配線巻取装置４０の回転センサにより検出されたモータの回転量が設定される。

一方、制御部３３２は、状態判定部３３１により脚部が遊脚状態であると判定されたとき、巻取指令信号を配線巻取装置４０に対し送信しない。この場合、配線４４は、配線巻取装置４０のロータから、歩行補助装置２側からの引張りに応じて、自由に引出される。

図５は、本実施形態１に係る歩行訓練装置の制御方法のフローを示すフローチャートである。
歩行訓練者が脚部に歩行補助装置２を装着し、（ステップＳ１０１）、歩行訓練装置１の電源をオン状態にする（ステップＳ１０２）。

配線巻取装置４０の所定量が、ＲＯＭ３３ｂやＲＡＭ３３ｃに設定される（ステップＳ１０３）。
荷重センサ２８の所定値が、ＲＯＭ３３ｂやＲＡＭ３３ｃに設定される（ステップＳ１０４）。
制御装置３３はトレッドミル３１を駆動し（ステップＳ１０５）、訓練者は歩行訓練を開始する。

荷重センサ２８は、足平フレーム２５の足裏に掛かる荷重を検出する（ステップＳ１０６）。制御装置３３の状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

制御装置３３の状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値が所定値以上である（立脚状態）と判定すると（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、制御部３３２は、配線巻取装置４０による配線４４の巻取量が所定量以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

制御装置３３の制御部３３２は、配線巻取装置４０による配線４４の巻取量が所定量以上でないと判定すると（ステップＳ１０８のＮＯ）、巻取指令信号を配線巻取装置４０に対し送信し、配線巻取装置４０による配線４４の巻取を実行する（ステップＳ１０９）。その後、上記（ステップＳ１０６）の処理に戻る。一方、制御装置３３の制御部３３２は、配線巻取装置４０による配線４４の巻取量が所定量以上であると判定すると（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、後述の（ステップＳ１１０）の処理に移行する。

制御装置３３の状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値が所定値以上でない（遊脚状態）と判定すると（ステップＳ１０７のＮＯ）、後述の（ステップＳ１１０）の処理に移行する。

制御装置３３の制御部３３２は、巻取指令信号を配線巻取装置４０に対し送信しない。したがって、配線巻取装置４０から配線４４が自由に引出され（ステップＳ１１０）、上記（ステップＳ１０６）の処理に戻る。

以上、本実施形態１において、制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御する。一方、制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を自由に引出すように配線巻取装置４０を制御する。

これにより、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態のときは、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線を短くできる。したがって、余分な配線が邪魔となり、訓練者の歩行動作や理学療法士の動作を妨げることを抑制できる。一方、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態のときは、歩行補助装置２の配線４４を自由に引き出すように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線４４が配線巻取装置４０のロータから自由に引き出される。これにより、配線４４が引張られ、その配線４４に負荷がかかるのを抑制できる。すなわち、配線４４に負荷をかけることなく、かつ歩行補助装置２の配線４４が訓練者の歩行動作や理学療法士の動作の妨げにならない。

実施形態２
本発明の実施形態２において、配線巻取装置４０が訓練者に対し前方側に配置されている（Ｂ）。制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御する。一方、制御装置３３は、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態であると判定したとき、歩行補助装置２の配線４４を自由に引出すように配線巻取装置４０を制御する。

これにより、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が遊脚状態のときは、その脚部を前方に振り出されるため、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離が減少する。したがって、歩行補助装置２の配線４４を巻き取るように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線４４を短くでき、余分な配線部分なくすことができる。よって、余分な配線が邪魔となり、訓練者の歩行動作や理学療法士の動作を妨げることを抑制できる。

一方、歩行補助装置２が装着された訓練者の脚部が立脚状態のときは、その脚部が後方に振り戻されるため、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離が増加する。したがって、歩行補助装置２の配線４４を自由に引出すように配線巻取装置４０を制御することで、歩行補助装置２と配線巻取装置４０との距離に合わせて配線４４が配線巻取装置４０のロータから自由に引き出される。これにより、配線４４が引張られ、その配線４４に負荷がかかるのを抑制できる。
本実施形態２において、上記実施形態１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

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。
上記実施形態において、制御装置３３の状態判定部３３１は、歩行補助装置２の足平フレーム２５に設けられた荷重センサ２８から出力される荷重値と所定値とを比較して、脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定しているが、これに限定されない。状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値に基づいて、訓練者の重心位置を算出し、該算出した重心位置に基づいて、脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定してもよい。例えば、脚部が立脚状態及び遊脚状態になるときの重心位置の領域を予め求める。そして、状態判定部３３１は、荷重センサ２８から出力された荷重値に基づき算出した訓練者の重心位置が、上記求めたどの領域に入るかを判定することで、立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する。

制御装置３３の状態判定部３３１は、歩行補助装置２の膝関節部に設けられた角度センサで検出した膝関節部の角度の時間変化に基づいて、歩行補助装置２が装着された脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定してもよい。より具体的には、状態判定部３３１は、角度センサで検出した膝関節部の角度の時間変化に基づいて、検出した角度が立脚状態又は遊脚状態に対応する変化領域に入ったと判断したとき、立脚状態又は遊脚状態であると判定する。

制御装置３３の状態判定部３３１は、トレッドミル３１のベルト３１１の移動速度から算出されるユーザの歩行周期に基づいて、歩行補助装置２が装着された脚部の立脚状態又は遊脚状態であるかを判定してもよい。歩行周期とトレッドミル３１のベルト３１１の移動速度との関係は予め実験的に求めることができる（例えば、歩行周期は、トレッドミル３１のベルト３１１の移動速度を変数するとする単調現象関数となる）。なお、上記立脚状態及び遊脚状態の判定方法は一例であり、これに限定されず任意の判定方法が適用可能である。

上記実施形態において、訓練装置３は、第１乃至第３引張部３５、３７、３８のうちの少なくとも１つを備えない構成であってもよい。
上記実施形態において、訓練装置３はフレーム本体３２を有しない構成であってもよい。この場合、第１乃至第３引張部３５、３７、３８は、例えば、壁面あるいは天井に設けられていても良い。

上記実施形態において、歩行補助装置２を装着したユーザはトレッドミル３１上を歩行する構成であるが、これに限られない。歩行補助装置２を装着したユーザが静止する路面上を歩行し、ユーザの移動に応じて制御装置３３、電源部４３、配線巻取装置４０などを移動させる構成であってもよい。

１歩行訓練装置、２歩行補助装置、３訓練装置、２１上腿フレーム、２２膝関節部、２３下腿フレーム、２４足首関節部、２５足平フレーム、２６モータユニット、２７調整機構、２８荷重センサ、３１トレッドミル、３２フレーム本体、３３制御装置、３４ワイヤー、３５第１引張部、３７第２引張部、３８第３引張部、３９ワイヤー、４０配線巻取装置、４１第１表示部、４２第２表示部、４３電源部、４４配線、３３１状態判定部、３３２制御部

Claims

訓練者の脚部に装着され、配線が接続され、前記脚部の歩行動作を補助する歩行補助装置と、
前記脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する判定手段と、
前記配線の巻取り及び引出しを行う配線巻取手段と、
前記配線巻取手段の巻取り及び引出しを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
（Ａ）前記配線巻取手段が前記訓練者の脚部の歩行補助装置に対し後方側に配置されている場合、
前記判定手段により前記立脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、
前記判定手段により前記遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する処理、及び、
（Ｂ）前記配線巻取手段が前記訓練者の脚部の歩行補助装置に対し前方側に配置されている場合、
前記判定手段により前記遊脚状態であると判定されたとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、
前記判定手段により前記立脚状態であると判定されたとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する処理、
のうちの少なくとも一方の処理を実行し、
前記判定手段は、
前記歩行補助装置に設けられた荷重検出手段により検出された前記歩行補助装置が装着された脚部の足部にかかる荷重、前記歩行補助装置の膝関節部に設けられた角度センサで検出した膝関節部の角度の時間変化、又は、前記訓練者が歩行を行うトレッドミルのベルトの移動速度から算出されるユーザの歩行周期、に基づいて、前記脚部の立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する、
ことを特徴とする歩行訓練装置。
請求項１記載の歩行訓練装置であって、
前記歩行補助装置には、該歩行補助装置が装着された脚部の足部にかかる荷重を検出する荷重検出手段が設けられており、
前記判定手段は、
前記荷重検出手段により検出された荷重が所定値以上の場合、前記歩行補助装置が装着された脚部が立脚状態であると判定し、
前記荷重検出手段により検出された荷重が所定値未満の場合、前記歩行補助装置が装着された脚部が遊脚状態であると判定する、
ことを特徴とする歩行訓練装置。
訓練者の脚部に装着され、配線が接続され、前記脚部の歩行動作を補助する歩行補助装置と、
前記脚部が立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する判定手段と、
前記配線の巻取り及び引出しを行う配線巻取手段と、
前記配線巻取手段の巻取り及び引出しを制御する制御手段と、
を備える歩行訓練装置の制御方法であって、
前記制御手段は、
（Ａ）前記配線巻取手段が前記訓練者の脚部の歩行補助装置に対し後方側に配置されている場合、
前記判定手段が前記脚部が立脚状態であると判定したとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、
前記判定手段が前記脚部が遊脚状態であると判定したとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する処理、及び、
（Ｂ）前記配線巻取手段が前記訓練者の脚部の歩行補助装置に対し前方側に配置されている場合、
前記判定手段が前記脚部が遊脚状態であると判定したとき、前記配線を巻取るように前記配線巻取手段を制御し、
前記判定手段が前記脚部が立脚状態であると判定したとき、前記配線を引出すように前記配線巻取手段を制御する処理、
のうちの少なくとも一方の処理を実行し、
前記判定手段は、
前記歩行補助装置に設けられた荷重検出手段により検出された前記歩行補助装置が装着された脚部の足部にかかる荷重、前記歩行補助装置の膝関節部に設けられた角度センサで検出した膝関節部の角度の時間変化、又は、前記訓練者が歩行を行うトレッドミルのベルトの移動速度から算出されるユーザの歩行周期、に基づいて、前記脚部の立脚状態又は遊脚状態であるかを判定する、
ことを特徴とする歩行訓練装置の制御方法。