JP7112628B2 - treadmill - Google Patents

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JP7112628B2 JP2018114071A JP2018114071A JP7112628B2 JP 7112628 B2 JP7112628 B2 JP 7112628B2 JP 2018114071 A JP2018114071 A JP 2018114071A JP 2018114071 A JP2018114071 A JP 2018114071A JP 7112628 B2 JP7112628 B2 JP 7112628B2
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Description

本発明は、無端ベルト上を走行できるようにしたトレッドミルに関するものであり、より具体的には、実際に地上を走行しているかのように、脚に負荷を与えられるようにしたトレッドミルに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a treadmill capable of running on an endless belt, and more particularly to a treadmill capable of applying a load to the legs as if they were actually running on the ground. It is.

一般に、トレッドミルは、周回する無端ベルト上を人間が走行することにより、人間の脚や心肺機能を鍛えられるように設けられている(特許文献1など)。 In general, a treadmill is provided so that a person can train his/her legs and cardiopulmonary function by running on a revolving endless belt (Patent Document 1, etc.).

特開2016-22176号公報JP 2016-22176 A

ところで、実際に、人間が地面を走行する場合、その人間の体重を前方に押し出すように脚に力をかけるようにするが、トレッドミル上でのトレーニングでは、周回する無端ベルトを後方に蹴り出すようしているため、脚にかかる負荷が著しく軽減されてしまう。このため、同じ距離を走ったとしても、地面を走行する場合と比べて、鍛えられる脚力が異なってしまうという問題があった。 By the way, when a human actually runs on the ground, he/she applies force to his legs to push his weight forward. As a result, the load on the legs is significantly reduced. Therefore, even if the runner runs the same distance, there is a problem that the leg strength that can be trained is different from that when running on the ground.

そこで、本発明は、実際に地上を走行しているかのように脚力を鍛えられるようにしたトレッドミルを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a treadmill that allows a user to exercise leg strength as if they were actually running on the ground.

すなわち、本発明のトレッドミルは、上記課題を解決するために、人間が走行する無端ベルトと、当該無端ベルトを走行中における人間の蹴り出しを検出する蹴り出し検出部と、当該蹴り出し検出部によって人間の蹴り出しが検出された場合に、無端ベルトの周回速度を低減させるように制御する制御部と、を備えてなるトレッドミルにおいて、前記蹴り出し検出部が、無端ベルトの下方に設けられたフォースプレートによって無端ベルトの平面方向に沿った蹴り出しによる荷重を検出して、蹴り出しを検出するようにしたものである。 That is, in order to solve the above-described problems, the treadmill of the present invention includes an endless belt on which a person runs, a kicking detection unit for detecting kicking of the person while running on the endless belt, and the kicking detection unit. and a control unit that controls to reduce the circulating speed of the endless belt when kicking out of a person is detected by the The kicking is detected by detecting the load caused by the kicking of the endless belt along the plane direction by the force plate .

このように構成すれば、蹴り出し時に無端ベルトの速度が低減されるため、人間の体重に近い荷重を前進させるように脚に負荷をかけることができ、実際に地面を走行しているかのように脚力を鍛えさせることができる。また、水平方向に沿った荷重を検出することで、実際の蹴り出しに近い状態を検出することができるようになる。 With this configuration, the speed of the endless belt is reduced when kicking, so a load close to the weight of a human being can be applied to the legs so as to move forward, making it appear as if the robot is actually running on the ground. You can train your leg strength. Also, by detecting the load along the horizontal direction, it is possible to detect a state close to the actual kicking out.

また、このような発明において、前記フォースプレートによって、人間の飛び跳ね状態が検出された場合、前記制御部によって、無端ベルトの周回速度を蹴り出し時の直前の周回速度に戻すようにする。 Further, in such an invention, when the force plate detects a jumping state of a person, the controller restores the circulating speed of the endless belt to the circulating speed immediately before kicking out.

このように構成すれば、人間が飛び跳ねて着地状態に戻る際、無端ベルトが元の周回速度に戻っているため、無端ベルト上における人間の位置を定位置にすることができるようになる。 With this configuration, when the person hops back and returns to the ground, the endless belt returns to its original rotation speed, so that the person's position on the endless belt can be fixed.

また、前記無端ベルト以外の固定部位と人間との間に連結される連結部材と、当該連結部材に作用する力を検出する力覚センサーとを備え、前記力覚センサーによって所定値以上の荷重が検出された場合に、前記制御部によって、無端ベルトの速度を上昇させるようにする。 In addition, a connecting member connected between a fixed portion other than the endless belt and the human, and a force sensor for detecting a force acting on the connecting member, wherein the force sensor detects a load of a predetermined value or more. When detected, the controller increases the speed of the endless belt.

このように構成すれば、蹴り出しと無端ベルトの速度低減によって人間が少し前方に進んだ場合、連結部材に設けられた力覚センサーでこれを検出することができ、無端ベルトの周回速度を速くして人間を元の位置に戻すことができるようになる。 With this configuration, when the person advances slightly forward due to kicking and the speed reduction of the endless belt, this can be detected by the force sensor provided on the connecting member, and the circulating speed of the endless belt can be increased. to return the human to its original position.

また、前記連結部材を弾性体で構成する。 Also, the connecting member is made of an elastic material.

このように構成すれば、ゴムなどの弾性体によって人間の飛び跳ね時にその人間を元の位置に戻すことができるようになり、無端ベルトのほぼ一定範囲の距離で人間を走行させることができるようになる。 With this configuration, the elastic body such as rubber can return the human to its original position when the human jumps, so that the endless belt can run the human over a substantially constant range of distance. Become.

本発明によれば、蹴り出し時に無端ベルトの速度が低減されるため、人間の体重に近い荷重を前進させるように脚に負荷をかけることができ、実際に地面を走行しているかのように脚力を鍛えさせることができる。また、水平方向に沿った荷重を検出することで、実際の蹴り出しに近い状態を検出することができるようになる。 According to the present invention, the speed of the endless belt is reduced at the time of kicking out, so that the legs can be loaded with a load close to the weight of a human being to move forward, as if actually running on the ground. You can train your legs. Also, by detecting the load along the horizontal direction, it is possible to detect a state close to the actual kicking out.

本発明の一実施の形態におけるトレッドミルの構成を示す図The figure which shows the structure of the treadmill in one embodiment of this invention. 同形態におけるトレッドミルの機能ブロック図Functional block diagram of a treadmill in the same configuration 同形態における人間の走行動作と力の関係を示す図A diagram showing the relationship between human running motion and force in the same morphology 同形態における走行中の足の位置を示す図A diagram showing the position of the foot during running in the same configuration 同形態におけるトレッドミルの動作を示すフローチャートFlowchart showing the operation of the treadmill in the same configuration

この実施の形態におけるトレッドミル1は、図1に示すように、人間が載って走行する無端ベルト2と、この無端ベルト2の人間載置面21の下方に設けられるフォースプレート40とを備えるようにしたものである。そして、特徴的に、人間がトレッドミル1上を走行している際に、人間の蹴り出し期を検出し、無端ベルト2の周回速度を低減させて脚に負荷をかけるようにしたものである。以下、本実施の形態におけるトレッドミル1の構成について詳細に説明する。 As shown in FIG. 1, the treadmill 1 of this embodiment comprises an endless belt 2 on which a person runs and a force plate 40 provided below the person placing surface 21 of the endless belt 2. It is the one that was made. Characteristically, when the person is running on the treadmill 1, the kicking phase of the person is detected, and the circulating speed of the endless belt 2 is reduced to apply a load to the legs. . The configuration of the treadmill 1 according to this embodiment will be described in detail below.

まず、無端ベルト2は、人間が走行できるようにしたものであって、上下方向に周回するゴムなどの樹脂で構成される。この無端ベルト2は、モーター3によって周回できるようになっており、制御部8(図2参照)によってその周回速度が制御される。 First, the endless belt 2 is made so that a person can run, and is made of resin such as rubber that goes around in the vertical direction. The endless belt 2 can be circulated by a motor 3, and its circulating speed is controlled by a control section 8 (see FIG. 2).

一方、フォースプレート40は、無端ベルト2の人間載置面21の下方に接するように設けられるものであって、金属プレート42の四隅下方にロードセル41を設けて構成されている。そして、このロードセル41を用いて、無端ベルト2を介して作用する人間のZ軸方向の荷重や、Y軸方向の荷重を検出できるようになっている。なお、ここでZ軸方向は、鉛直方向下向きをプラス方向とし、Y軸方向については、走行方向の後向きをプラス方向としている。そして、これらのロードセル41でZ軸方向の荷重を検出する場合、四隅に設けられたロードセル41のZ軸方向の荷重を加算してZ軸方向の荷重を検出し、また、Y軸方向の荷重を検出する場合も同様に、四隅のロードセル41のY軸方向の荷重を加算してY軸方向の荷重を検出する。また、これらの四隅に設けられたロードセル41を用いて、Z軸方向の荷重からモーメントを算出し、人間の重心位置や、その移動速度なども検出する。なお、このようにフォースプレート40を無端ベルト2の下方に隣接して設けると、無端ベルト2の自重や摩擦によって初期荷重が検出されることになるが、これらの荷重についてはオフセットされる。そして、このようなフォースプレート40に設けられたロードセル41を用いて荷重を検出し、その値を蹴り出し検出部4(図2の機能ブロック図参照)に出力して、人間の「蹴り出し期」を検出するとともに、その際における無端ベルト2の速度を低減させるように制御部8を用いて制御する。 On the other hand, the force plate 40 is provided so as to be in contact with the lower side of the person placing surface 21 of the endless belt 2, and is constructed by providing load cells 41 below the four corners of a metal plate 42. As shown in FIG. Using this load cell 41, it is possible to detect the load in the Z-axis direction and the load in the Y-axis direction acting on the human through the endless belt 2. FIG. Here, the positive direction of the Z-axis direction is downward in the vertical direction, and the positive direction of the Y-axis direction is backward in the running direction. When the load in the Z-axis direction is detected by these load cells 41, the load in the Z-axis direction is detected by adding the loads in the Z-axis direction of the load cells 41 provided at the four corners, and the load in the Y-axis direction is detected. is detected, the load in the Y-axis direction is detected by adding the loads in the Y-axis direction of the load cells 41 at the four corners. In addition, using the load cells 41 provided at these four corners, the moment is calculated from the load in the Z-axis direction, and the position of the center of gravity of the person and the movement speed of the person are also detected. If the force plate 40 is provided adjacently below the endless belt 2 in this manner, the initial load is detected by the weight of the endless belt 2 and friction, but these loads are offset. Then, load is detected using the load cell 41 provided in the force plate 40, and the value is output to the kick-out detection unit 4 (see the functional block diagram of FIG. 2). is detected, and the control unit 8 is used to control so as to reduce the speed of the endless belt 2 at that time.

まず、人間の蹴り出し期を検出するに際して、トレッドミル1上を走行する際の人間の動作と、これに対応する荷重などについて説明する。
<蹴り出し期>
First, when detecting the kick-off period of a human, the motion of the human when running on the treadmill 1 and the load corresponding thereto will be described.
<Kicking period>

まず、人間が走行する場合、図3(a)に示すように、人間の足が身体の真下に存在している状態(立脚状態)からは、次の蹴り出しに備えて脚を曲げていくようになる。すると、それに伴って、Z軸方向の荷重Fzが徐々に大きくなり、最も強く蹴り出した瞬間P2にFzが最大になって、そこから足先を無端ベルト2から離れるまでの間、Fzが徐々に小さくなっていく。 First, when a human runs, as shown in FIG. 3(a), from the state where the human foot exists directly under the body (standing state), the leg is bent in preparation for the next kick. become. Then, along with this, the load Fz in the Z-axis direction gradually increases, reaching a maximum at the moment P2 when the player starts kicking the hardest, and then Fz gradually increases until the foot is separated from the endless belt 2. becomes smaller.

一方、Y軸方向の荷重については、Fzの荷重に無端ベルト2の周回に伴う摩擦抵抗を積算した荷重の他に、蹴り出しに伴うY軸方向の荷重が、フォースプレート40にかかることになる。このFy荷重についても、Fzと同様に、P1からP2に向けて荷重が徐々に大きくなり、そこから飛び跳ね期のタイミングであるP3に向かって値が小さくなっていく。
<飛び跳ね期>
On the other hand, as for the load in the Y-axis direction, in addition to the load obtained by multiplying the Fz load by the frictional resistance due to the rotation of the endless belt 2, the Y-axis direction load due to kicking is applied to the force plate 40. . Similarly to Fz, the Fy load gradually increases from P1 to P2, and then decreases toward P3, which is the timing of the jumping period.
<Jumping period>

人間が地面を蹴り出して足先が地面から離れた状態(P3)からは、Fzの荷重が掛からなくなる(Fz=0)。しかしながら、無端ベルト2はフォースプレート40に接触しながら移動しているため、無端ベルト2の自重に摩擦係数を積算した荷重がかかることになるが、この値については、オフセットによって無視される。
<着地期>
From the state (P3) when the person kicks the ground and the tip of the foot leaves the ground (P3), the load of Fz is no longer applied (Fz=0). However, since the endless belt 2 moves while contacting the force plate 40, a load obtained by multiplying the self weight of the endless belt 2 by the coefficient of friction is applied, but this value is ignored by the offset.
<Landing period>

飛び跳ね状態から反対側の足が無端ベルト2に着地する場合(P4)、踵から無端ベルト2上に着地する。なお、ここでは、踵から着地する場合を想定しているが、走行方法によっては、足の先端側から接地する場合もある。この瞬間においては、フォースプレート40には、Z軸方向の荷重が急激に加わり、その後、脚の曲げに伴って荷重が減少するようになる。また、Y軸方向の荷重については、一瞬だけ大きな荷重がかかり(P5)、脚の曲げによって値が小さくなった後、再び荷重がかかるようになる。なお、このY軸方向の荷重は、走り方によっては、一瞬Y軸のプラス方向に荷重がかかるような場合もあり、そこから、再びマイナス方向に荷重がかかるような場合もある。そして、このように着地した後、無端ベルト2の周回によって、その足が身体の真下にきた状態になり、そこから再び蹴り出し期(P1~)が始まる。 When the foot on the opposite side lands on the endless belt 2 from the jumping state (P4), the heel lands on the endless belt 2 . Here, it is assumed that the foot touches the ground from the heel, but depending on the running method, the tip of the foot may touch the ground. At this moment, the load in the Z-axis direction is suddenly applied to the force plate 40, and then the load decreases as the leg bends. As for the load in the Y-axis direction, a large load is applied for a moment (P5), and after the value decreases due to the bending of the leg, the load is applied again. Depending on how the vehicle is run, the load in the Y-axis direction may momentarily be applied in the positive direction of the Y-axis, and then may be applied in the negative direction again. After landing in this manner, the endless belt 2 circulates so that the foot is directly under the body, and the kicking period (from P1 onwards) begins again.

このような動作や荷重のもと、蹴り出し検出部4(図2の機能ブロック図参照)では、これらの各動作における荷重から人間の蹴り出し期を検出する。通常、人間が足を蹴り出す場合、無端ベルト2を介してフォースプレート40を後方に大きく蹴り出すことになる。このため、荷重が所定値よりも大きく検出された場合に、「蹴り出し期」に入ったと判断し、また、その荷重が所定値よりも小さくなった場合に、「蹴り出し期」が終了したと判断する。具体的には、Fzの荷重が所定値よりも大きくなった場合に「蹴り出し期」に入ったと判断し、Fzが所定値よりも小さくなった場合に「蹴り出し期」が終了したと判断する。ただし、このようにFzによる垂直荷重だけでは、飛び跳ね時と着地時の両方の場合に荷重が大きくなるため、正確に「蹴り出し期」のタイミングを判断することが難しくなる。このため、平面方向(Y軸方向)に沿った荷重であるFyが所定値よりも大きくなった状態も用いて、「蹴り出し期」に入ったと判断する。 Based on such motions and loads, the kicking detector 4 (see the functional block diagram of FIG. 2) detects the kicking period of the human from the loads in these motions. Normally, when a person kicks his/her foot, the force plate 40 is kicked backward greatly via the endless belt 2 . Therefore, when the load is detected to be greater than a predetermined value, it is determined that the "kicking period" has started, and when the load becomes smaller than the predetermined value, the "kicking period" ends. I judge. Specifically, when the load of Fz becomes larger than a predetermined value, it is determined that the "kicking period" has started, and when Fz becomes smaller than the predetermined value, it is determined that the "kicking period" has ended. do. However, with only the vertical load due to Fz, the load increases both when jumping and when landing, making it difficult to accurately determine the timing of the "kicking period." For this reason, it is determined that the "kicking period" has started, using the state in which the load Fy, which is the load along the plane direction (Y-axis direction), is greater than a predetermined value.

制御部8は、この蹴り出し検出部4によって「蹴り出し期」に入ったと判断された場合に、無端ベルト2の周回速度を低減させるようにモーター3を制御する。この無端ベルト2の周回速度を低減させる場合、無端ベルト2を停止させる方法もあるが、急に無端ベルト2を停止させると走行のバランスを崩す可能性がある。ここで、「蹴り出し期」に入ったと判断された場合、Fzの荷重の増減に対応して緩やかに周回速度を低減させるようにする。具体的には、P1時点からFzが増大していくことになるが、その荷重の増大に対応して回転速度を緩やかに低減させるように制御部8を用いてモーター3を制御する。そして、ピークP2に達した瞬間から荷重Fzが減少していくことに対応して、無端ベルト2の周回速度を元の周回速度に戻すようにする。そして、人間が完全に飛び跳ねた際に、「蹴り出し期」に入る直前の周回速度に戻すようにする。ただし、このように蹴り出し期に無端ベルト2の周回速度を遅くした場合、相対的に人間はトレッドミル1上で前方に進んでしまうことになる。すなわち、図4に示すように、立脚時(a)から蹴り出しを始めた際、無端ベルト2が遅くなるので、人間の位置が少し前方に進むことになる(図4(b)~(c))。そこで、床や壁面、トレッドミル1のフレームなどの固定部位5と人間(例えば、腰など)との間にゴムなどの弾性体で構成された連結部材6をつなぎ、飛び跳ね時にその弾性体の力で人間を元の位置に戻すようにする(図4(d))。 The control unit 8 controls the motor 3 so as to reduce the circulating speed of the endless belt 2 when the kicking detecting unit 4 determines that the "kicking period" has started. In order to reduce the circulating speed of the endless belt 2, there is a method of stopping the endless belt 2, but if the endless belt 2 is suddenly stopped, there is a possibility that the running balance will be lost. Here, when it is judged that the "kicking period" has started, the circulating speed is gradually reduced in accordance with the increase/decrease in the load of Fz. Specifically, Fz increases from time point P1, and the motor 3 is controlled using the control unit 8 so as to gradually reduce the rotation speed in response to the increase in the load. Then, the revolving speed of the endless belt 2 is returned to the original revolving speed corresponding to the decrease of the load Fz from the moment the peak P2 is reached. Then, when the human jumps completely, the circling speed is restored to the speed just before entering the "kicking period". However, when the circulating speed of the endless belt 2 is slowed down in the kick-out period, the human relatively moves forward on the treadmill 1 . That is, as shown in FIG. 4, the endless belt 2 slows down when kicking is started from the standing position (a), so the human position moves slightly forward (FIGS. 4(b) to (c). )). Therefore, a connection member 6 made of an elastic material such as rubber is connected between a fixed portion 5 such as a floor, a wall surface, or the frame of the treadmill 1 and a person (for example, a waist), and the force of the elastic material is applied when jumping. The human is returned to its original position (Fig. 4(d)).

また、このように連結部材6で人間を引き戻すようにしても、人間の蹴り出し力によっては定位置よりも前方に進んでしまい、徐々に無端ベルト2の前方側へと進んでしまう可能性がある。そこで、連結部材6に設けられた力覚センサー7によって所定値以上の荷重が検出された場合、すなわち、人間が前方に進みすぎてしまった場合、無端ベルト2の周回速度を上昇させるようにする。ただし、人間が着地した際に蹴り出し期に入る直前よりも速くすると走行のバランスが崩れてしまう可能性があるため、着地後に周回速度を緩やかに上昇させるようにする。このように周回速度を上昇させる場合、フォースプレート40によって人間の重心位置を検出し、その重心位置が定位置に収まるように周回速度を上昇させるようにするとよい。 Also, even if the connecting member 6 is used to pull back the person, there is a possibility that the kicking force of the person may cause the person to advance further forward than the fixed position and gradually advance toward the front side of the endless belt 2 . be. Therefore, when a load exceeding a predetermined value is detected by the force sensor 7 provided on the connecting member 6, that is, when the human advances too far forward, the circulating speed of the endless belt 2 is increased. . However, when a human lands on the ground, if the speed is faster than immediately before entering the kicking period, there is a possibility that the running balance will be lost, so the lap speed should be gradually increased after landing. When the circling speed is increased in this manner, the force plate 40 detects the position of the center of gravity of the person, and the circulating speed is increased so that the position of the center of gravity stays at a fixed position.

次に、このように構成されたトレッドミル1の動作フローについて、図5を用いて説明する。 Next, the operation flow of the treadmill 1 configured in this manner will be described with reference to FIG.

まず、人間がトレッドミル1の無端ベルト2に載って走行を開始する場合、片脚が立脚状態となり、もう片方の脚を踏み出すような状態となる(図3(a))。 First, when a person starts running on the endless belt 2 of the treadmill 1, one leg is in a standing state and the other leg is stepped forward (FIG. 3(a)).

このとき、トレッドミル1は、フォースプレート40によってZ軸方向の荷重FzやY軸方向の荷重Fyを検出し(ステップS1)、これらの値が所定値以上になった場合に、「蹴り出し期」に入ったと判断する(ステップS2)。 At this time, the treadmill 1 detects the load Fz in the Z-axis direction and the load Fy in the Y-axis direction by means of the force plate 40 (step S1), and when these values exceed predetermined values, the "starting period ” (step S2).

そして、制御部8は、Fzの荷重の大きさに応じて無端ベルト2の周回速度を緩やかに低減させるように制御する(ステップS3)。このとき、人間が踏み込みから蹴り出しを行うタイミング(P1~P2)においては、無端ベルト2が徐々に低速になり、そこから再び無端ベルト2の周回速度が元に戻るようになる。これにより人間は、自分の体重を前方に進ませようと脚に力を掛けることができるようになる。 Then, the control unit 8 performs control so as to gently reduce the rotation speed of the endless belt 2 according to the magnitude of the load Fz (step S3). At this time, at the timing (P1 to P2) when a person steps in and kicks out, the speed of the endless belt 2 gradually decreases, and then the circulating speed of the endless belt 2 returns to its original speed. This allows humans to apply force to their legs in an attempt to propel their weight forward.

次に、人間の飛び跳ねが検出された場合(ステップS4)、垂直荷重Fzや水平荷重Fyは無荷重の状態に戻るため、制御部8によって「蹴り出し期」直前の周回速度に戻される(ステップS5)。なお、この飛び跳ね期においては、人間の脚力によって蹴り出し位置から少し前方に進んでしまうことになるが、人間の腰などに取り付けられたゴムなどの連結部材6によって、元の位置に引き戻される(図4(c)~(d))。 Next, when human jumping is detected (step S4), the vertical load Fz and the horizontal load Fy return to the unloaded state, so the controller 8 returns the circulating speed to that immediately before the "kicking period" (step S4). S5). It should be noted that, during this jumping period, due to the leg strength of the human, the kicking position will move forward a little, but it will be pulled back to the original position by the connecting member 6 such as rubber attached to the waist of the human ( 4(c)-(d)).

次に、人間が着地した場合、Fzが急激に増え、これによって着地期に入ったことが検出される(ステップS6)。なお、この着地時においては、Fzは所定値よりも大きくなるが、Fyが所定値を超えないため、「蹴り出し期」ではないと判断される。 Next, when a human lands on the ground, Fz increases abruptly, and it is detected that the landing period has started (step S6). At the time of landing, Fz is greater than the predetermined value, but Fy does not exceed the predetermined value, so it is determined that it is not the "kicking period".

着地期に入った後においては、先の飛び跳ね期に連結部材6の力覚センサー7によって所定値以上の荷重が検出されている場合(ステップS7)、その荷重に応じて徐々に無端ベルト2の周回速度を上昇させ(ステップS8)、人間が無端ベルト2の所定位置に収まるように無端ベルト2を周回させる。 After entering the landing period, if a load exceeding a predetermined value is detected by the force sensor 7 of the connecting member 6 during the previous jumping period (step S7), the endless belt 2 is gradually lifted according to the load. The circulating speed is increased (step S8), and the endless belt 2 is circulated so that a person can be seated at a predetermined position of the endless belt 2.例文帳に追加

同様にして、反対側の脚による蹴り出しや飛び跳ね、着地などを繰り返していくようにする(ステップS1~S7)。 Similarly, kicking, jumping, landing, etc. are repeated with the opposite leg (steps S1 to S7).

このように上記実施の形態によれば、人間が走行する無端ベルト2と、当該無端ベルト2を走行中における人間の蹴り出しを検出する蹴り出し検出部4と、当該蹴り出し検出部4によって人間の蹴り出しが検出された場合に、無端ベルト2の周回速度を低減させるように制御する制御部8とを備えるようにしたトレッドミル1において、前記蹴り出し検出部4を、無端ベルト2の下方に設けられたフォースプレート40によって無端ベルト2の平面方向に沿った荷重を検出することによって、蹴り出しを検出するようにしたので、蹴り出し時に無端ベルト2の速度が低減され、人間の体重に近い荷重を前進させるように脚に負荷をかけることができるようになる。これにより、実際に地面を走行しているような状態で脚力を鍛えさせることができるようになる。また、水平方向に沿った荷重を検出することで、実際の蹴り出しに近い状態を検出することができるようになる。 As described above, according to the above-described embodiment, the endless belt 2 on which a person runs, the kick detection unit 4 that detects the kick of the person while running on the endless belt 2, and the kick detection unit 4 detect the movement of the human A treadmill 1 comprising a controller 8 for controlling the rotation speed of the endless belt 2 to be reduced when kicking out of the endless belt 2 is detected. Since the kicking is detected by detecting the load along the plane direction of the endless belt 2 by the force plate 40 provided below, the speed of the endless belt 2 is reduced at the time of kicking, and the weight of the person is reduced. You will be able to load the leg to advance a load close to As a result, it is possible to train the leg strength while actually running on the ground. Also, by detecting the load along the horizontal direction, it is possible to detect a state close to the actual kicking out.

さらに、前記フォースプレート40によって、人間の飛び跳ね状態が検出された場合、前記制御部8によって、無端ベルト2の周回速度を蹴り出し時の直前の周回速度に戻すようにしたので、人間が飛び跳ねて着地状態に戻る際、無端ベルト2が元の周回速度に戻っているため、無端ベルト2上における人間の位置を定位置にすることができるようになる。 Furthermore, when the force plate 40 detects the jumping state of the human, the controller 8 returns the circling speed of the endless belt 2 to the circulating speed immediately before kicking out. When returning to the landing state, the endless belt 2 returns to its original rotation speed, so that the position of the person on the endless belt 2 can be fixed.

また、前記無端ベルト2以外の固定部位5と人間との間に連結される連結部材6と、当該連結部材6に作用する力を検出する力覚センサー7とを備え、前記力覚センサー7によって所定値以上の荷重が検出された場合に、前記制御部8によって、無端ベルト2の速度を上昇させるようにしたので、蹴り出しによって人間が少し前方に進んだ場合、連結部材6に設けられた力覚センサー7でこれを検出することができ、無端ベルト2の周回速度を速くして人間を元の位置に戻すことができるようになる。 In addition, a connecting member 6 connected between a fixed portion 5 other than the endless belt 2 and a person, and a force sensor 7 for detecting a force acting on the connecting member 6 are provided. When a load equal to or greater than a predetermined value is detected, the speed of the endless belt 2 is increased by the control unit 8. Therefore, when the person moves forward a little by kicking, the This can be detected by the force sensor 7, and the rotation speed of the endless belt 2 can be increased to return the person to the original position.

また、前記連結部材6を弾性体で構成するようにしたので、ゴムなどによって人間の飛び跳ね時にその人間を元の位置に戻すことができるようになり、ほぼ一定範囲に収めて人間を走行させることができるようになる。 In addition, since the connecting member 6 is made of an elastic material, it becomes possible to return the person to the original position when the person jumps with rubber or the like, so that the person can run within a substantially fixed range. will be able to

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes.

例えば、上記実施の形態では、ゴムなどの連結部材6を人間の腰に取り付けて引き戻すようにしたが、ゴムなどを取り付けることなく人間を走行させ、その人間の重心位置が所定範囲を超えて前方に移動した際に、これを引き戻すように周回速度を上昇させるようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the connecting member 6 made of rubber or the like is attached to the waist of the person and pulled back. The rotation speed may be increased so as to pull it back when it moves to the right.

また、上記実施の形態では、連結部材6に力覚センサー7を取り付けて無端ベルト2の周回速度を制御させるようにしたが、この力覚センサー7を設けることなく、ゴムの弾性力によって人間を引き戻すようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the force sensor 7 is attached to the connecting member 6 to control the circulating speed of the endless belt 2. You can pull it back.

さらに、上記実施の形態では、フォースプレート40によって人間の位置を検出できるようにしたが、別途設けられた光学センサーなどによって人間の位置を検出して、所定の範囲内で人間を走行させるように制御してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the force plate 40 is used to detect the position of the human. may be controlled.

また、上記実施の形態では、水平方向の荷重Fyによって蹴り出し期を検出できるようにしたが、蹴り出しに伴う垂直方向の荷重Fzによって蹴り出し期を検出できるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the kick-out period can be detected by the horizontal load Fy, but the kick-out period may be detected by the vertical load Fz accompanying the kick.

また、上記実施の形態では、無端ベルト上を走行する人間の例として、飛び跳ねるように走行する人間を例に挙げて説明したが、これに限らず、歩行する人間や車椅子に乗って走行する人間などの場合にも適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, as an example of a person running on an endless belt, a person running in a jumping manner was taken as an example. It can also be applied to cases such as

1・・・トレッドミル
2・・・無端ベルト
21・・・人間載置面
3・・・モーター
4・・・蹴り出し検出部
40・・・フォースプレート
41・・・ロードセル
42・・・金属プレート
5・・・固定部位
6・・・連結部材
7・・・力覚センサー
8・・・制御部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Treadmill 2 Endless belt 21 Human placement surface 3 Motor 4 Kick detection unit 40 Force plate 41 Load cell 42 Metal plate 5: Fixed portion 6: Connection member 7: Force sensor 8: Control unit

Claims (4)

人間が走行する無端ベルトと、
当該無端ベルトを走行中における人間の蹴り出しを検出する蹴り出し検出部と、
当該蹴り出し検出部によって人間の蹴り出しが検出された場合に、無端ベルトの周回速度を低減させるように制御する制御部と、を備えてなるトレッドミルにおいて、
前記蹴り出し検出部が、無端ベルトの下方に設けられたフォースプレートによって無端ベルトの平面方向に沿った蹴り出しによる荷重を検出して、蹴り出しを検出するようにしたものであることを特徴とするトレッドミル。
an endless belt on which a human runs;
a kick-out detection unit that detects a kick-out of a person while running on the endless belt;
A treadmill comprising a control unit that controls to reduce the circulating speed of the endless belt when the kicking detection unit detects the kicking of a person,
The kick-out detection unit detects the kick-out by detecting a load due to the kick-out along the plane direction of the endless belt by a force plate provided below the endless belt. treadmill to do .
前記フォースプレートによって、人間の飛び跳ね状態が検出された場合、前記制御部によって、無端ベルトの周回速度を蹴り出し時の直前の周回速度に戻すようにした請求項に記載のトレッドミル。 2. The treadmill according to claim 1 , wherein when the force plate detects a jumping state of a person, the controller returns the circling speed of the endless belt to the circulating speed immediately before kicking. さらに、前記無端ベルト以外の固定部位と人間との間に連結される連結部材と、
当該連結部材にかかる作用する力を検出する力覚センサーと、
を備え、
前記力覚センサーによって所定値以上の荷重が検出された場合、前記制御部によって、無端ベルトの速度を上昇させるようにした請求項1に記載のトレッドミル。
Furthermore, a connecting member connected between a fixed part other than the endless belt and a human,
a force sensor that detects a force acting on the connecting member;
with
2. The treadmill according to claim 1, wherein the controller increases the speed of the endless belt when the force sensor detects a load equal to or greater than a predetermined value.
前記連結部材が、弾性体で構成されるものである請求項に記載のトレッドミル。 4. The treadmill according to claim 3 , wherein said connecting member is made of an elastic material.
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