JPH08500985A

JPH08500985A - プログラム可能なリニアトラッキング訓練機

Info

Publication number: JPH08500985A
Application number: JP6501716A
Authority: JP
Inventors: スティーヴンウェスティング; グレンアールマングセス
Original assignee: ローアダンバイオメディカルインコーポレイテッド
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1996-02-06
Also published as: US5314390A; CA2136989A1; EP0646035A1; EP0646035A4; WO1993025281A1

Abstract

(57)【要約】プログラム可能な四肢訓練機は、ベース（Ａ５）に支持されたトラック組立体（Ａ１）に摺動的に連結された第１往復動部材及び第２往復動部材（Ａ１８、Ａ２０）と、往復動部材（Ａ１８）の運きを制御するための運動コントローラ（Ａ１４）とを備え、使用者の手足を個々に、レシプロカルに、又は、一緒に訓練することができ、更に、使用者が及ぼした力、繰返し回数及び経過時間（Ａ３０−Ａ３６、Ａ７３、Ａ７４）の情報と、等張、等速又は等加速度の訓練プログラムを使用者に提供するための表示及び制御パネルとを備える。この訓練機を、上半身又は下半身の訓練のために、水平位置から垂直位置まで簡単に再配向することができる。

Description

【発明の詳細な説明】プログラム可能なリニアトラッキング訓練機本出願は、１９９２年１月２３日に出願された米国特許出願第07/473,281号の一部継続出願である。発明の背景本発明は、訓練とリハビリテーションの装置及び方法に関し、より詳しくはリニアトラッキング等速訓練機(linear tracking isokinetic exerciser)に関する。臀部（股関節部）、腿、膝或いは足首を傷めたとき、リハビリテーションは、傷めた関節の運動範囲を大きくすること及び筋肉の強度及び持久力を大きくすることを含む。通常の歩行特性を、特に両下肢の対称的な強度及び動きに関して再訓練することも必要である。かくして、医師及び理学療法士は、実際の下肢の動き運動(Dynamics)をシュミレートする多関節訓練にますます興味を持ってきている。米国特許第3,784,194号は、人間の下肢を双方向に且つ往復的(reciprocally) に訓練するための公知の訓練装置を示す。この訓練機を使用する人は直立したシートに座り、自分の足の各々をペダルのループの中に置く。ペダルは、訓練機の両側に配置されたＬ字型レバーの前端に取付けられ、レバーは、該レバーの動きを等速に制御するアクチュエータに連結されている。この装置は、多くの点で便利であるが、いくつかの必要な特徴を欠く。例えば、直立したシートにより、訓練がぎこちなく且つ非効率的になる。往復動する(reciprocating)ペダルは正確に動き、従って、実際の歩行中に遭遇する力を適切にシュミレートしない。一方の下肢の動きが、本来的に、他方の下肢の対応する動きを引起こすため、この装置は、一回に、片方の下肢を分離して訓練できない。アナログ式液圧ゲージが、各脚が発生した力を計測するのに使用されるが、測定の間接的特徴（indirect nature）は、ペダルに加えられた実際の力を近似するにすぎない。ゲージの針は減衰されず、このため、穏やかに使用したときであっても針は激しく跳ね上がる。かくして、両下肢間に著しい相違が存在しないかぎり、ゲージは、適当な歩行或いは強度訓練のために十分な情報を提供しない。発明の概要本発明は、ペダルの動きか直線的であり、四肢（limbs）即ち上肢、下肢を単独で又は組み合わせ訓練できる等速四肢訓練機に関する。力は、あらゆる特定方向に加えられた力を分離する仕方で、作用点で測定される。寄掛かり、双方向、レシプロ等速脚訓練機（recumbent bilateral reciprocal isokinetic leg exerciser）に関する本発明の１実施例では、第１レシプロ部材即ち往復動部材(reciprocating member)と第２レシプロ部材即ち往復動部材(r eciprocating member)が直線トラックに摺動的に連結され、これらの部材は、直線的な双方向のレシプロカル（相互的、往復的）運動で動く。両往復動部材は関連した液圧シリンダに連結され、往復動部材がトラックに沿って動くときに、作動液がシリンダに引き込まれたり、シリンダから押出されたりする。液圧シリンダに流れ込みそして液圧シリンダから流れ出る流体の流れを制御するためにバルブ組立体を液圧シリンダに連結し、往復動部材を等速で動かす。第１往復動部材と第２往復動部材が同時に動けるように、或いは、一方の往復動部材が単独で動けるように、バルブ組立体を設定することができる。患者の作用力の正確な測定を保証するために、歪みゲージ組立体を各往復動部材に配置して、複数の軸線に沿った往復動部材の変形を検出する。次いで、歪みゲージ組立体が得た情報を使用して、所望方向に加えられた実際の力を算出することができる。図面の簡単な説明図１は、本発明による、寄掛かり式訓練装置の特定の実施例の斜視図であり、図２は、図１の２−２線におけるトラック組立体の図面であり、図３は、図１に示すトラック組立体のより詳細な図面であり、図４は、図１に示すトラック組立体のための液圧回路の線図であり、図５は、本発明による液圧バルブ組立体の特定の実施例のブロック図であり、図６は、本発明による液圧アキュームレータバルブ組立体、制御バルブ組立体及びサーボバルブ組立体の横断面図であり、図７は、本発明による歪みゲージ位置の線図であり、図８は、本発明による訓練装置の第２実施例の側面図であり、図９は、第２実施例によるトラック及び往復動部材の横断面図であり、図１０は、上方から見た第２実施例の図面であり、図１１は、上体を訓練するための垂直位置に回転させた第２実施例の図面であり、図１２は、タンデム（in tandem）即ち一緒に動くようにロックされた往復動部材の線図であり、図１３は、可能な制御パネルの図面であり、図１４は、本発明による位置基準運動コントローラの電子部品の特定の実施例の部分的なブロック図であり、図１５−図２６は、本発明による位置基準運動コントローラの特定の作動方法を示すフローチャートであり、図２７は、本発明の第２実施例のための歪みゲージの線図であり、図２８は、往復動部材のタンデム運動のためのラッチの線図であり、図２９は、往復動部材を着脱自在にベルトに取付けるためのクランプ機構の平面図であり、図３０は、往復動部材を着脱自在にベルトに取付けるためのクランプ機構の側面図である。好ましい態様の詳細な説明図１は、本発明による寄掛かり式訓練装置１０の線図である。訓練装置１０は、シート組立体１４とトラック組立体１８とを含む。シート組立体１４は、ベース２６に支持されたクッション付きシート２２を含み、患者を寄掛かり姿勢で着座させるように配向されている。トラック組立体１８は、ベース部材３０、３２に支持されており、このベース部材はベース２６に連結されていても或いは連結されていなくてもよい。図１及び図２に示すように、トラック組立体１８は、第１往復動部材４０と第２往復動部材４４とを含み、これら第１往復動部材及び第２往復動部材はトラック組立体の両側にそれぞれ配置されている。各往復動部材は、シャフト５２に取付けられたペダル４８を含む。患者の足をペダル４８に対して維持するために、ストラップ５６を設けるのがよい。図３は、トラック組立体１８のより詳細な線図である。図３に示すように、往復動部材４０のシャフト５２はフレーム６０に取付けられ、このフレームは、ベアリング７２、７４、７６を介してトラック６４、６８に摺動自在に取付けられている。明確化のため、ペダル４８は図示しない。更に、フレーム６０は、液圧シリンダ８４の一部分であるピストンロッド８０に連結されている。液圧シリンダ８４の内に配置されたピストン８８が、液圧シリンダ８４をバルブ室９２とアキュームレータ室９６とに分ける。バルブ室９２は、通路１０２を介してバルブ組立体１００と流体連通しており、一方、アキュームレータ室９６は、通路１０６を介してアキュームレータ組立体１０４と流体連通している。往復動部材４４も、単一のアキュームレータ組立体１０４が両往復動部材に役立つことを除き、同様に構成されている。アキュームレータ組立体１０４は、ハウジング１１２内に配置された可撓性容器即ち袋体１０８を有する。袋体１０８は、通路１０６を介してアキュームレータ室９６に、そして、通路１１４を介してバルブ組立体１００に流体的に連結されている。袋体１０８内に蓄えられた作動液が一定圧であるように、ハウジング１１２を加圧するのがよい。その結果、ピストン８８が、バルブ組立体１００に向けて付勢され、往復動部材に対する省略（default）位置を提供する。図４は、本発明のための液圧回路の線図である。図４に示すように、各液圧シリンダ８４のアキュームレータ室９６は、通路１０６を介して、互いに、そして、アキュームレータ組立体１０４と流体連通している。又、アキュームレータ組立体１０４は、通路１１４を介して(バルブ組立体１００内の)アキュームレータバルブ１２４と流体的に連結されている。アキュームレータバルブ１２４は、通路１１４を選択的に通路１３２に連結し、次に、通路１３２は、バルブ組立体１００内の第１レギュレータ組立体１３６及び第２レギュレータ組立体１４０と流体的に連結される。第１レギュレータ組立体１３６は、通路１３２を、往復動部材４０と関連したバルブ室９２に至る通路１０２と選択的に連結する。同様に、第２レギュレータ組立体１４０は、通路１３２を、第２往復動部材４４と関連したバルブ室９２に至る通路１０２と選択的に連結する。第１レギュレータ組立体１３６及び第２レギュレータ組立体１４０は、第１往復動部材４０及び第２往復動部材４４が等速で動くように、バルブ室９２からの、そして、バルブ室９２への流体の流量を制御する。図４を検討すると、アキュームレータバルブ１２４が閉じそして第１レギュレータ組立体１３６及び第２レギュレータ組立体１４０が規制しているとき、往復動部材４０が押込まれると、流体が往復動部材４０と関連した室９２から流れ出て、往復動部材４４と関連した室９２に流れ込み、一方、往復動部材４４が押込まれたときには、逆のことが起こることが明らかである。その結果、レシプロカル運動が、第１往復動部材４０と第２往復動部材４４との間で起こることになる。アキュームレータバルブ１２４が開き且つ第１レギュレータ組立体１３６及び第２レギュレータ組立体１４０が規制しているとき、第１往復動部材４０と第２往復動部材４４とは、互いに独立して、関連したレギュレータによって設定された速度で作動する。アキュームレータバルブ１２４が開き且つ第１レギュレータ組立体１３６が遮断されているとき、もし第２レギュレータ組立体１４０か規制しているなら、第１往復動部材４０は実質的にロック状態であり、そして、第２往復動部材４４は等速で自由に動く。同様に、もし、アキュームレータバルブ１２４が開き且つ第２レギュレータ組立体１４０が遮断されているならば、そして、第１レギュレータ組立体１３６が規制しているならば、第２往復動部材４４は実質的にロック位置にあり、そして、第１往復動部材４０は等速で自由に動く。第１レギュレータ組立体１３６及び第２レギュレータ組立体１４０の両方が遮断されたときには、第１往復動部材４０及び第２往復動部材４４の両方か実質的にロック位置ある。図５は、本実施例において、レギュレータ組立体及びバルブ組立体がどのように構成され、物理的に配置されているかを示すブロック図である。第１レギュレータ組立体１３６は、第１制御バルブ組立体１５６に隣接して配置された第１サーボバルブ組立体１５２を有する。同様に、第２レギュレータ組立体１４０は、第２制御バルブ組立体１６４に隣接して配置された第２サーボバルブ組立体１６０を有する。第１制御バルブ組立体１５６及び第２制御バルブ組立体１６４は、アキュームータバルブ組立体１２４に隣接して、その両側に配置されている。図６は、アキュームレータバルブ組立体１２４、第１サーボバルブ組立体１５２及び第１制御バルブ組立体１５６の横断面図である。第２サーボバルブ組立体１６０及び第２制御バルブ組立体１６４は、同様に構成され、従って、これらの詳細な説明は省略する。第１サーボバルブ組立体１５２は、第１サーボバルブボディ１７４に形成された第１サーボバルブボア１７２に嵌められた第１サーボバルプスプール１６８を含む。第１サーボバルブボア１７２は、第１サーボバルブ流体入口通路１７６及び第１サーボバルブ流体出口通路１８０と流体連通している。第１サーボバルブ流体入口通路１７６は、通路１０２を介して、往復動部材４０と関連したバルブ室９２と流体連通している（図４）。第１サーボバルブスプール１６８は、第１サーボバルブスプールピストン部分１８４と、第１サーボバルブスプール着座部分１８８とを含み、第１サーボバルブスプール着座部分は、第１サーボバルブスプールコネクティングロッド１９２によって、第１サーボバルブスプールピストン部分１８４から間隔を隔てて、該ピストン部分に連結されている。第１サーボバルブスプールピストン部分１８４は、第１サーボバルブボア１７２内に密封的に嵌められ、自由端１９６で終わっている。自由端１９６に隣接する第１サーボバルブボア１７２の部分は、後述する理由により、サーボバルブ圧力連結通路２００を流体的に連通している。第１サーボバルブスプールピストン部分１８４はキャビティ２０４を含み、そのキャビティ内に、第１サーボバルブスプール着座部分１８８を当接部１９３に押しつけるためのバネ２０８が配置されている。第１サーボバルブ着座部分１８８は、バルブボディ１７４によって形成されたサーボバルブ弁座２２０に接触するためのサーボバルブ弁座接触部分２１６を含む。第１サーボバルブスプール１６８が図６に示す位置にあるとき、流体が、第１サーボバルブ流体入口通路１７６から第１サーボバルブ流体出口通路１８０に比較的自由に流れることが明らかである。一方、第１サーボバルブ弁座接触部分２１６がサーボバルブ弁座２２０と接触しているとき、第１サーボバルブ流体入口通路１７６と第１サーボバルブ流体出口通路１８０の間の流体の流れは禁止される。第１サーボバルブスプール着座部分１８８は、第１サーボバルブ弁座接触部分２１６が第１サーボバルブ弁座２２０から徐々に離れるにつれて、第１サーボバルブスプール着座部分１８８と第１サーボバルブボア１７２によって形成される流れ横断面積が増大するように形作られている。第１制御バルブ組立体１５６は、第１制御バルブボディ２３８内に形成された第１制御バルブボア２３４内に嵌められた第１制御バルブスプール２３０を含む。第１制御バルブボア２３４は、第１制御バルブ流体入口通路２４２及び第１制御バルブ流体出口通路２４６と流体的に連通している。第１制御バルブ流体入口通路２４２は、第１サーボバルブ流体出口通路１８０と流体的に連通している。第１制御バルブ流体出口通路２４６は、後述する理由によって、第１制御バルブ出口通路２４６内の液圧を第１サーボバルブスプールピストン部分１８４の自由端１９６に連結するために、サーボバルブ圧力連結通路２００と流体連通している。第１制御バルブスプール２３０は、第１制御バルブスプールピストン部分２５０と、第１制御バルブスプール着座部分２５４とを含み、第１制御バルブスプール着座部分は、第１制御バルブスプールコネクティングロッド２５８によって、第１制御バルブスプールピストン部分２５０と間隔を隔てて、該ピストン部分に連結されている。制御バルブソレノイド２６２が、第１制御バルブボディ２３８の上方部分に連結されている。制御バルブソレノイド２６２は、第１制御バルプボア２３４内を第１制御バルブスプール着座部分２５４に向って延びる制御バルブソレノイドプランジャ２６６を含む。第１制御バルブスプールピストン部分２５０は、第１制御バルブボア２３４内に密封的に嵌められ、そして、自由端２７０で終わっている。自由端２７０に隣接する、第１制御バルブボア２３４の部分は、制御バルブ圧力均等通路２７４と流体連通し、制御バルブ圧力均等通路２７４は、第１制御バルブ流体入口通路２４２と流体連通している。制御バルブ圧力均等通路２７４は、第１制御バルブスプール２３０に正味の液圧付勢がないことを保証する。第１制御バルブピストン部分２５０はキャビティ２７８を有し、該キャビティ内に、第１制御バルブスプール着座部分２５４を第１制御バルブソレノイドプランジャ２６６に押しつけるためのバネ２８２が配置されている。第１制御バルブスプール着座部分２５４は、バルブボディ２３８により形成された制御バルブ弁座２９０に接触するための制御バルブ弁座接触部分２８６を含む。加えて、第１制御バルブスプール着座部分２５４は、第１制御バルブ弁座接触部分２８６が第１制御バルブ弁座２９０から徐々に離れるにつれて、第１制御バルブスプール着座部分２５４と第１制御バルブボア２３４によって作られる流れ横断面積が増加するように、形作られている。その結果、第１制御バルブ弁座接触部分２８６が第１制御バルブ弁座２９０に接触したとき、第１制御バルブ入口通路２４２と第１制御バルブ出口通路２４６との間の流体流れは禁止され、次いで、第１制御バルブ弁座接触部分２８６が第１制御バルブ弁座２９０から離れるにつれて、流体流れは、徐々に増加する。アキュームレータバルブ組立体１２４は、アキュームレータバルブボディ３００内に形成されたアキュームレータバルブボア２９８内に嵌められたアキュームレータバルブ２９４を含む。アキュームレータバルブボア２９８は、アキュームレータバルブ流体入口通路３０２とアキュームレータバルブ流体出口通路３０８と流体連通している。アキュームレータバルブ流体入口通路３０４は、第１制御バルブ流体出口通路２４６と流体連通している。加えて、アキュームレータバルブ流体入口通路３０４は、第２制御バルブ組立体１６４の第２制御バルブ出口通路（図示せず）と流体連通している。アキュームレータバルブ流体出口通路３０８は、通路１２８を介してアキュームレータ１０４と流体連通している（図４）。アキュームレータバルブスプール２９４は、アキュームレータバルブスプールピストン部分３１２とアキュームレータバルブスプール着座部分３１６を含み、アキュームレータバルブスプール着座部分は、アキュームレータバルブスプールコネクティングロッド３２０を介してアキュームレータバルブスプールピストン部分３１２に、これと間隔を隔てて連結されている。アキュームレータバルブソレノイド３２４が、アキュームレータバルブボディ３００の上方部分に連結されている。アキュームレータバルブソレノイド３２４は、アキュームレータバルブスプール着座部分３１６に向ってアキュームレータバルブボア２９８内に延びる、アキュームレータバルブソレノイドプランジャ３２８を含む。アキュームレータバルブスプールピストン部分３１２は、アキュームレータバルブボア２９８内に密封的に嵌められ、そして、自由端３３２で終わる。自由端２３３に隣接する、アキュームレータバルプボア２９８の部分は、アキュームレータバルブ圧力均等通路３３６と流体連通し、アキュームレータバルブ圧力均等通路３３６は、アキュームレータバルブ流体出口通路３０８と流体連通している。アキュームレータバルブ圧力均等通路３３６は、アキュームレータバルブスプール２９４への最終的な液圧がないことを保証する。アキュームレータバルブスプールピストン部分３１２はキャビティ３４０を含み、該キャビティ内には、アキュームレータバルブスプール着座部分１１６をアキュームレータバルブソレノイドプランジャに押しつけるためのバネ３４４が配置されている。アキュームレータバルブスプール着座部分３１６は、アキュームレータバルプボディ３００によって形成されたアキュームレータバルブ弁座３５２と接触するためのアキュームレータバルブ弁座接触部分３４８を含む。かくして、アキュームレータバルブ弁座接触部分３４８がアキュームレータバルブ弁座３５２に接触したとき、アキュームレータバルブ入口通路３０４とアキュームレータバルブ出口通路３０８との間の流体の流れは禁止され、一方、アキュームレータバルブ弁座着座部分３１６が図示の位置にあるとき、流体は、アキュームレータバルブ流体入口通路３０４とアキュームレータバルブ流体出口通路３０８の間の比較的自由に流れる。作動中、アキュームレータバルブソレノイド３２４は、上述したように第１規制組立体１３６及び第２規制組立体１４０とアキュームレータ１０４との間で流体の流れが許容するか否かに応じて、アキュームレータバルブスプール２９４を開位置或いは閉位置に位置決めする。第１制御バルブ組立体１５６（及び第２制御バルブ組立体１６４）は、所望の等速運動速度のための基本な流体流速を設定する。これを第１往復動部材４０のために行うために、制御バルブソレノイド２６２を賦勢し、第１制御バルブスプール２３０の選択位置を対応して設定する。速度は、バルブを通る流体の流れの速度によって決まるので、制御バルブソレノイトプランジャ２６６（それ故に、制御バルブスプール２３０）が位置決めされる場所は、所望の等速速度によって決まる。所望の速度が低いほど、第１制御バルブ弁座接触部分２８６は、制御バルブ弁座２９０に近くなる。第１制御バルブ流体入口通路２４２と第１制御バルブ流体出口通路２４６の間の流体の流れの速度は、第１制御バルブ入口通路２４２の流体の圧力と、第１制御バルブ着座部分２５４と制御バルブ弁座２９０によって形成されたオリフィスの横断面積とによって決まる。かくして、等速作動を保証するためには、患者が第１往復動部材４０と第２往復動部材４４に与える力の変動量によって起こされる圧力差に順応する必要である。それは、第２サーボバルブ組立体１５２（及び第２サーボバルブ組立体１６０）の役割である。第１サーボバルブ入口通路１７６で、液圧が上昇するとき、第１サーボバルブスプール１６８の自由端に対して圧力差が発生する。この圧力差は、第１制御バルブ出口通路２４６に連結されたサーボバルブ圧力連結通路２００によって起こる。その結果、下方に向かう正味力が第１サーボバルブスプール１６８に加えられる。これによって、第１サーボバルブ弁座接触部分２１６が、第１サーボバルブ弁座２２０に接近し、かくして、第１サーボバルブ流体入口通路１７６と第１サーボバルブ流体出口通路１８０との間の流れが減少する。従って、減少した流体の流れが、圧力上昇を補償し、等速速度が維持される。本発明のもう一つの重要な特徴は、患者が第１往復動部分及び第２往復動部分に加えた力を検出し、計算することである。従来の装置で行われていたように液圧を検出するのではなく、力を作用点で検出し、特定の方向に（例えば、トラックの軸線に沿って）加えられた力を示す信号を患者に提供する。これは、図７に示す歪みゲージ組立体を使用することによって達成される。図７に示すように、フレーム６０は複数の開口３６０−３６８を備え、対応する複数の歪みゲージ３７０−３７８を図示するように配置されている。この方法で歪みゲージを配置することによって、異なる軸線に沿ったフレームの変形量、それ故に、いかなる方向でフレーム６０に加えられた力も算出できる。上記したものは、本発明の好ましい実施例の完全な説明であるが、種々の変形を採用することができる。例えば、図８−１２は、本発明による訓練装置のもう一つの実施例の線図である。この実施例では、訓練装置は、ガイド組立体Ａ１に着脱自在に取付けられたシート組立体Ａ２と、ベースＡ５とを含む。シート組立体Ａ２は、クッション付きシートＡ３を含み、第２ベース２７Ａに取付けられている。シートは、取付けられたとき、患者が寄掛かった或いは半分寄掛かった姿勢で着座できるように配向される。シートベースは、約２１インチ（約５３センチメートル）の高さで、地面と平行である。シートの背の配向は、腰の所望の屈曲に順応するために、９０度から６０度まで、１５度の増分で、角度が調整可能である。軸線Ａ２８を備えたガイドＡ１は（図１０）は、該軸線に平行な線に沿った往復動部材の運動を指向させるために設けられている。ガイドは、使用中に、往復動部材による撓みに耐えるのに十分強く且つ剛性であり、適当な横断面形状の金属ビームで作られるのがよい。ガイドを形成するビームは、往復動部材用ベアリングが摺動できるチャネルを備えるのがよく、又は、ガイドの軸線に対する運動のために、往復動部材を整列させておく他の手段を設けてもよい。ガイドは、各往復動部材が、３６インチ（約９１センチメートル）進めるようになっているべきである。ガイドＡ１は、使用者に最も近い端が枢動接合部Ａ６によって、他端が解放可能な接合部Ａ７によってベースＡ５に取付けられている。水平位置では、使用者に最も近くに高い端を備えた状態で、軸線は、床に対して約５度から約１０度の間の角度で配向されるべきである。解放可能な接合部Ａ７を開くことにより、ガイドは、図１１に示すように、枢動接合部を中心に垂直位置まで回転できる。ガイドを垂直位置に固定するためにラッチが設けられる。再位置決め中にガイドの動きを滑らかにするために、１又は２以上のショックアブソーバＡ２６のような、ダンパを設けるのがよい（図８）。１又は２以上の同心バネを枢動点に設けることによって、ガイドを再位置決めするために必要な力を減少させることができる。好ましい実施例では、ガイドを、１０ポンド（約４．５３キログラム）以下の力を加えることによって、再位置決めすることができる。図１０に示すように、第１往復動部材Ａ８と第２往復動部材Ａ９が、ビームＡ１に摺動自在に取付けられ、それぞれ、ビームの両側に配置されている。往復動部材は、ガイドの表面に配置された溝即ち長孔内を動くか、又は、ガイドの片側を取り囲むように形作られているのがよい。往復動部材がガイドに沿って滑らかに摺動するのを保証するために、ベアリングを使用するのがよい。往復動部材をガイドから取外すための、又は、例えば、クランプを往復動部材に組み込むことによって往復動部材をガイドに沿った固定位置にロックするための手段を設けてもよい。摺動部材の往復運動は、ガイドの両端近傍のプーリ又はスプロケットＡ１１、Ａ１２の間に掛けられたベルト又はチェーンＡ１０によって、位置基準運動コントローラＡ１４に伝達される。これらのプーリは、摺動部材の予想運動範囲を超えて位置していること、例えば、使用者に最も近いプーリは、シート又はガイドに取付けられた他の支持部材用の空間を残して、ガイドの端からいくらか離れていることが必要である。これらのプーリの一方Ａ１２、好ましくは使用者から最も遠いプーリは、好ましくはベルトテンショナーＡ１３に取付けられることによって、又は、ガイドに対して固定された回転軸を有することによってベルトの張りを保つ働きをする。他のプーリは、位置基準モータコントローラＡ１４を直接、又は、好ましくは減速歯車装置Ａ１５を介して駆動する（図８）。往復動部材は、例えばクランプＡ２９によって、ベルト又はチェーンに解放自在に係合するようになっている。図２９、図３０は、このクランプ機構の詳細な図面であり、このクランプ機構は、３つのプーリＡ８０、Ａ８１及びＡ８２の配置からなり、図１０及び図１２に示すように、これらの間にベルトが通る。ロック機構Ａ８３を調整することによって、プーリＡ８０は、適所にロックされるか、又は、その軸線を中心に自由に回転できる状態にしておかれる。適所にロックしたときには、往復動部材Ａ８はベルトＡ１０と一緒に動かされる。プーリを回転出来るようにすることによって、往復動部材がベルトに沿って摺動できる。両方の往復動部材をベルト又はチェーンと係合させたとき、往復動部材はベルトを前後に動かすことによって、レシプロカル（相互的）な仕方で動き、後述するように運動を制御する位置基準運動コントローラを回転させる。一方の往復動部材だけをベルトと係合させたときには、係合していない往復動部材を離れた位置にロックするか、又は、ガイドから完全に取外すのがよい。このような形にしたときには、この装置は、他方の往復動部材がガイドに沿って動くという危険及び不便さ生ずること無く、片方の脚又は腕だけを訓練するために用いることができる。変形例として、係合していない往復動部材を、訓練しない脚又が腕のための支持部材として役立つように異なった位置にロックしてもよい。好ましい実施例では、両往復動部材がレシプロカル（相互的）ではなく、一致して動くように、装置を形作るための手段が設けられる。これは、両往復動部材を一緒に連結し、往復動部材の一方のベルト又はチェーンとの係合を解除するためのラッチを設けることによって達成される。一つの可能なラッチ構成を図２８に示す。ラッチＡ６１は、一方の往復動部材Ａ８に収容された筒状ボルトＡ６２からなり、オペレタは、ハンドルＡ６７を長孔Ａ６８内で動かすことによって、ボルトを摺動させて他方の往復動部材Ａ９の開口Ａ６６内に入れる。往復動部材が動くとき、ボルトが適所から動かないようにするために、バネＡ６５によってボルトに押しつけられたボールＡ６４からなるインデントストップＡ６３が設けられている。往復動部材をこのように形作ったときには、両方の往復動部材は一致して動く。変形例として、往復動部材の一方を軸の反対側でベルト又はチェーンに取付けるために、第２クランプを設けてもよい。一方の往復動部材がベルトとの係合を解かれ、そして、他方の往復動部材にラッチ止めされているときには、２つの往復動部材は一致して動くことになり、これらの運動は、未だに、ベルトによって制御されることになる。往復動部材は、ペダルＡ１８（図８）又はハンドルＡ２０（図１１）のような種々の使用者用インターフェースに装着することができ、これによって、使用者は往復動部材を掴んだり押したりできる。好ましい実施例では、これらの使用者用インターフェースは、往復動部材から水平面内にガイドの軸線と直角に突出するシャフトＡ２２、Ａ２３の端に嵌められる。使用者用インターフェースは、シャフトの軸線から所定距離離れて、使用者からの力の作用を受け、これによって、シャフトにトルクを伝える。水平位置では、フットプレートの形態の使用者用インターフェースによって、脚がレシプロカル（相互的）又はタンデム（in tandem）のどちらかで動いて、レッグプレス訓練をできるようにする。フットプレートと水平面の間の角度は調整可能である。この角度は１００度から４０度まで１０度刻みでロックできるか、又は、その軸線を中心に回転できるのがよい。エラストマのバンパーが、約１１５度と３５度のところで、極限の運動範囲を制限する。フットプレートの枢動点の中心線は、往復動部材が最も近位側の位置にあるとき、シートの前縁の１２インチ（約３０センチメートル）上方且つ１２インチ（約３０センチメートル）前方である。使用者用インターフェースをハンドグリップに交換することにより、チェストプレス又はラットロウ訓練を行うことができる。ハンドグリップは、別の骨組み（armatures）に設置され、レシプロカル又はタンデムな訓練のいずれかを行うことができる。チェストプレス／ラットロウ用使用者インターフェースとレッグプレス用使用者インターフェースの両方を、同時にガイドに取付けることができ、全ての四肢の訓練を同時に行うことができる。ガイドを垂直な、又はほぼ垂直な位置に傾けることによって、上体を訓練することができる。他のハンドグリップが、ショルダープレス、ラットプルダウン又はベンチプレスのために設けられる。往復動手段に取付けられた、１本のチェーンを取付けることができるリングで終わる単一のバーからなるリフトアタッチメントが設けられる。チェーンに取付けられたハンドルと、使用者が立つプラットフォームとが設けられる。チェーンの長さに応じて、床から腰へ、腰から肩へ、そして、肩から頭上へのリフト訓練を行うことができる。使用者インターフェース手段に加えられた力は、好ましくはシャフトＡ２２、Ａ２３に取付けられた、センサ（歪みゲージ）Ａ２４、Ａ２５（図１２、図２７）によって直接計測され、このセンサは、使用者が加えた力から生じるトルクを受けたシャフトの変形を検出する。各シャフトに、２以上のゲージを使用するのがよい。好ましい実施例では、２つの歪みゲージが直径方向反対位置でシャフトに取付けられる。使用者インターフェースによる損傷から歪みゲージを保護するために、肩部Ａ６０、又は、他の抑制の形態を採用する。力を使用者インターフェースで直接計測することによって、訓練している各四肢毎に独立した測定値を得る。次いで、センサからの信号が、加わった力の測定値に変換され、次いで、後述するように使用者に表示される。往復動部材の動きは、位置基準運動コントローラＡ１４によって制御され、このコントローラは、プーリ又はスプロケットの位置及びプーリ又はスプロケットに加えられたトルクに応答して、プーリ又はスプロケットＡ１１の回転を制御する。運動コントローラは、往復動部材の角度位置を計測するためのポテンショメータＢ７０（図１４）と、往復動部材に加えられたトルクを計測するための歪みゲージＢ７５とを含む。アクティブ訓練抵抗ユニットＢ１１は、更に、シャフトＢ４３（図１１）の回転を能動的に制御するためのモータＢ１００と、シャフトＢ４３を固定位置に維持するためのブレーキ１０４と、モータシャフトの位置を検出するオプティカルエンコーダＢ１０８とを含む。オプティカルエンコーダＢ１０８は、オプティカルエンコーダＢ１０８がプーり又はスプロケットの角度位置の個別の表示を与えるように、ポテンショメータＢ７０に対して較正される。コンピュータ装置Ｂ５０は、ポテンショメータＢ５２、Ｂ７０からの位置信号を受ける位置計算器Ｂ１１２を含む。位置計算器Ｂ１１２は、ポテンショメータＢ７０によって決定された、プーリの角度位置をコントローラＢ１１６に示す。トルク計算器Ｂ１２０が、歪みゲージ組立体Ｂ７５から信号を受け、プーリ又はスプロケットＡ１１に加えられたトルクを示す信号をコントローラＢ１１６に出す。電源Ｂ１２４が、制御信号をコントローラブレーキ１１６から受け、ブレーキＢ１０４とモータＢ１００の作動を制御する。モータ位置計算器Ｂ１２８は、オプティカルエンコーダＢ１０８から信号を受け、モータＢ１００の位置を示す信号をコントローラＢ１１６に出す。位置計算器Ｂ１１２、トルク計算器Ｂ１２０、電源Ｂ１２４、モータ位置計算器Ｂ１２８の構造及び作用は、良く知られており、本明細書では説明しない。コントローラＢ１１６は、位置計算器Ｂ１１２及びトルク計算器Ｂ１２０から受けた位置信号及びトルク信号に応答して、プーリ１１の動きをモータＢ１００を介して規制するようにプログラムされている。モータがブレーキとして働くパッシブ即ちコンセントリック（即ち同心）訓練モード中、等速速度は、毎秒０から５０インチ（０から約１２７センチメートル）まで、毎秒５インチ（約１２．７センチメートル）刻みで調整可能である。モータが駆動力を与えるアクティブ訓練中、等速速度は、毎秒０から２５インチ（０から約６３．５センチメートル）まで調整可能である。ブレーキ力及び駆動力の両方のための最大必要条件は、２５０ポンド（lbs）（約１１３．５キログラム）である。この駆動力は、アクティブ訓練モード中の、毎秒０から２５インチ（毎秒０から約６３．５センチメートル）の速度範囲全体で、必要とされる。パッシブモードでは、この抵抗力は、速度が増加するにつれて、ほぼ直線的に減少し、毎秒５０インチ（約１２７センチメートル）で１２５ポンド（lbs）（約５６．７５キログラム）まで低くなる。コントローラは、行われている訓練に関する情報を使用者に提供するための使用者用ディスプレと組み合わされるのがよい。この情報をディスプレ及び機械に組み込まれた制御パネルに表示することができ、パーソナルコンピュータを使用できる。好ましい実施例では、使用者は、内蔵ディスプレ及び制御パネルを使用する、又は、より様々の訓練モード及びデータ記憶容量のためにこの装置をパーソナルコンピュータに取付けるオプションが提供される。かくして、例えば、比較的安価な内蔵制御・表示パネルが設けられ、これよって、等張訓練（isotonic exercise）又は等速訓練（isokinetic exercise）の選択が可能になり、行われている訓練セッションに関する情報を表示しプリントする。パーソナルコンピュータを追加することにより、使用者は、この装置を、等加速度モードを行え、そして、種々の訓練セッション及び種々の使用者からのデータを記憶することができる装置に”グレードアップ”することできる。図１３は、ディスプレと制御パネルの一つの形態を示す。この内蔵制御パネルにより、使用者は、例えば、訓練のタイプを選択でき、訓練の速度及び力のパラメータを選択でき、運動範囲を設定でき、重力補正を行うことができ、リアルタイムに速度及び力を調整でき、両四肢（手、足）から独立した力に関するリアルタイムの視覚的バイオフィードバックを別々に受けることができ、繰返し回数及び経過時間を記憶させることができ、テストデータを記録でき、プリントしたレポートを作れる。オプションのパーソナルコンピュータを追加することにより、使用者は、リアルタイムバイオフィードバックを表示でき、等加速プロトコル又はチャレンジプロトコルのようなより複雑な訓練モードを選択でき、テストデータを保管でき、結果を複数のフォーマットで表示でき、図表を用いた概要と進歩リポート（prog ress report）をプリントでき、規範的な統計を行え、個人名を付けたデータベースを作りだせる。図１３の制御パネルの操作を説明する。制御パネルの種々の機能の左の方のＬＥＤライトＡ４５−Ａ５６は緑色である。左手上方の隅の緑の窓Ａ３０は、１列あたり２０の文字と数字を組み合わせたキャラクターを２列表示できる。速度用窓Ａ３ＬＡ３２、力用窓Ａ７２、Ａ７３、繰り返し回数カウンタ(rep counter) Ａ３３、タイマーＡ３４、は緑色の７セグメントのＬＥＤディスプレである。フォースバー即ち力を示すバー（Force bar）Ａ３５、Ａ３６は、高さ５インチ（約１２．７センチメートル）であり、それぞれ５０個のＬＥＤバーから成っている。フォースバーは、５乃至２５０ポンド（約２．２７乃至約１１３．５キログラム）を５ポンド（約２．２７キログラム）刻みで表している。これのらバーは、バー１０個毎（５０、１００、１５０、２００、２５０）にラベリングされている。力を調節するために用いられる電圧ポテンショメータＡ３８、Ａ７２は、１０ターン型（10-turn variety）のものである。力は１ポンド（約０．４５４キログラム）刻みに調整できる。速度を調整するために、使用者は、ダイヤルＡ３９、Ａ８１を、不連続なクリックで、毎秒５インチの間隔で、毎秒０、５、１０・・・５０インチ（０、１２．７、２５．４・・・１２７センチメートル）に回転させる。種々の調節装置の操作を説明する。サイド選択：使用者は、下側の矢印ボタンＡ４２、Ａ４３を使用して、サイド選択ＬＥＤＡ４５が点灯するまで、パラメータの中をスクロールしていく。選択肢が窓Ａ３０に現れる。サイド選択は、両側、左側又は右側である。デフォルトオプション即ち省略時は、両側である。使用者は、上側の矢印ボタンＡ４０、Ａ４１を使用することによって、これらの３つのパラメータの中をスクロールする。所望のサイドを選択すると、使用者は、エンター即ち入力ボタンＡ４４を押すか、又は、下側の矢印キーを使用してもう一つのパラメータ選択に進むことができる。入力を押すと、使用者は自動的に訓練選択に進み、ＬＥＤＡ４６が点灯する。訓練選択：入力を押すと、使用者は自動的にモード選択に進む。次いで、使用者は、利用可能な選択肢の中をスクロールし、入力を押すことによって選択する。デフォルトオプションはレッグプレスである。モード選択：両側を選択したときは、アクティブ等速又はパッシブ等速が、モードの選択肢である。左側又は右側のいずれかを選択したときは、選択肢は、Is okinetic Con/Con(等速コンセントリック／コンセントリック)、Isokinetic C on/ECC-1（等速コンセントリック／エキセントリック（偏心）−１）、Isokin etic Con/ECC-2（等速コンセントリック／エキセントリック−２）、CPM、Iso tonic Con/Con（等張コンセントリック／コンセントリック）、Isotonic Con/ ECC-1（等張コンセントリック／エキセントリック−１）及びIsotonic Con/EC C-2（等張コンセントリック／エキセントリック−２）である。入力を押すと、(E:C比率へ進む、Isokinetic con/ecc-1又はIsokinetic con/ecc-2でないときには)、使用者は自動的に外側停止位置設定Ａ４８に進む。両側を選択したとき、デフォルトオプションは、等速パッシブである。左側又は右側を選択したとき、デフォルトオプションは、Isokinetic Con/Con（等速コンセントリック／コンセントリック）である。Ｅ：Ｃ比率Ａ４９選択：Isokinetic con/ecc-1（等速コンセントリック／エキセントリック−１）又はIsokinetic con/ecc-2（等速コンセントリック／エキセントリック−２）を設定したときには、使用者は、0.5:1，1.0:1，1.5:1，2 .0:1又は、比率無しの比率選択肢を選択できる。他のモードを選択すると、この機能は飛はされる。入力を押すと、使用者は、自動的に外側停止位置選択に進む。デフォルトオプションは、1.0:1である。外側停止位置（アウタストップ）選択及び内側停止位置（インナストップ）選択：運動範囲（ＲＯＭ:range of motion）の設定は、外側停止位置及び内側停止位置を別々に設定することを含む。上側の矢印キーのセットが、モータを、半インチ（約１．２７センチメートル）ステップで能動的に制御する。両側レッグプレスを選択したときには、外側停止位置は右足の伸はし位置である。この値の範囲は、0.5インチ（約１．２７センチメートル）刻みで、0.0乃至36.0インチ（０乃至約９１センチメートル）である。いずれかの停止位置の位置を変更することにより、重力補正データが消える。使用者は、外側停止位置を調整し（引き続いて、入力又は下側の矢印キーの組から下向き矢印を押し）、内側停止位置Ａ５０を調整し、そして、入力又は下側の矢印キーの組から下向き矢印を押して、Grav Comp即ち重力補正Ａ５１に進む。重力補正（Grav Comp）：運動範囲を設定すると、使用者は入力キーを押すことによって、Grav Comp（重力補正）を行う。これは、ペダル又は他のアタッチメントを、毎秒１０インチ（約２５．４センチメートル）未満で運動範囲全てを動かし（もし速度が毎秒５インチ（約１２．７センチメートル）に設定されていたなら、ペダルを毎秒５インチ（約１２．７センチメートル）で動かす）、１００ヘルツで”四肢の重さを計る”。重力補正は、いつも、内側停止位置から外側停止位置に行われて、再び戻って来る。この”四肢重量”情報は、装置をゼロ調整するために使用される。重力補正を完了した後、装置が使用者を、自動的に訓練開始に動かし、ペダルが訓練の開始位置に動かされる。開始位置にくると、訓練スタートＡ５２が選択されるまで、モータを用いてペダルを開始位置に保持する。訓練スタート：いずれかの訓練を開始する前には、この選択を行なわなくてはならない。訓練スタートは、自動的に繰返し回数カウンタ及びタイマをゼロ調整し、データストレージバッファをクリアする。訓練を開始すると、カーソルは、訓練ストップＡ５５に進む。訓練が始まるとすぐに、データストレージが始まる。選択した繰返し回数を集めるために、使用者は、クリアＡ６０を押し、バッファからウォームアップの繰返し回数を消去し、次いで、訓練ストップＡ５４を押しデータ収拾を終える。訓練ストップ：パッシブ訓練に関しては、患者の力の出力が最小しきい値未満に降下したときは、訓練は終了するだけであり、一方、アクティブ訓練に関しては、停止する前にはモータは最低レベルまで速度を落とす。訓練ストップを押すと、カーソルがレポートプリントＡ５５に動く。レポートプリント：訓練が終了すると、プリントしたレポートを作ることができる。データは、次の訓練が始まるまで、装置を止めるまで、又は、オールリセットＡ５６を使用するまで、メモリ内に残される。レポートをプリントすることによって、カーソルはレポートプリントから移動しない。もしまだデータが消去されていないなら、レポートプリントに戻ること及び同じレポートを再プリントすることが可能である。目下、２つの形式のプリントアウト即ち、概要レポート及びREP-BY-REPレポートが入手可能である。運動範囲（ＲＯＭ）クリアＡ５３：使用者が運動範囲をリセットしたり又は他の患者をテストしたいならば、この選択により、重力補正データを消去し、外側停止位置及び内側停止位置か現在のペダル位置（両側又は右側作動中は右ペダル、左側作動中は左ペダル）にセットされる。他の全てのパラメータは変化しない。オールリセットＡ５６：この機能の選択により、外側停止位置及び内側停止位置が現在のペダル位置にセットされ、重力補正データ及び他のストアされた訓練データが消去され、サイドが両側に設定される。カウンタクリアＡ６７：訓練開始ボタンを押すとすぐに、繰返し回数（回ってゼロに戻る前の最大が９９９）と、時間（回ってゼロに戻る前の最大が９９分５９秒）とが累積し始める。これらのカウンタは、クリアＡ７０を押すことによって、訓練中いつでもリセットできる。この動作は、データバッファもクリアする。一回の訓練中にクリアを複数回押す、即ち、再クリアすることが可能である。ストップ：この大きな赤いボタンＡ５９の役割は、訓練をすぐに停止させることである。もしストップキーを訓練中に押すと、完了した繰返し回数からのデータがストアされ、プリント可能になる（これにより、使用者はレポートプリントに進む。）。もし、訓練でない状態で、ストップを押すと、カーソルは移動せず、そのときのＬＣＤ表示が維持される。速度：運動１及び運動２のための速度は、１１又は１３の不連続位置を有するスイッチＡ３９、Ａ８１で、調整可能である。両側作動中は、一つの速度のみが選択される。等張作動中は、両方の速度が表示される。範囲は、毎秒５インチ刻みで、毎秒０乃至５０インチ（ＳＩボードで、毎秒１０センチ刻みで、毎秒０乃至１２０センチメートルである。）である。アクティブ訓練の間の速度は、毎秒２５インチ（約６３．５センチメートル）に制限される。アクティブ訓練に関しては、スイッチの各セカンドクリックが、毎秒５インチ（約１２．７センチメートル）を表す（中間のクリックはセッティングに影響しない。）力（Force）：運動１及び運動２に対する力は、１０回転ダイヤル（10-turn d ials）Ａ３８、Ａ７２で調整可能である。等速作動中、この力は、力限界として作用する。等張作動中、力は抵抗負荷として作用する。範囲は、１ポンド（約０４５４キログラム）刻みで、１０乃至２５０ポンド（約４．５４乃至約１１３．５キログラム）であるべきである。両側作動中は、両方の力設定を表示する。運動コントローラの操作を説明する。作動中、コンピュータＢ５０を作動させ、オペレタは、患者のデータ及び所望の運転パラメータを入力する。例えば、オペレタは、加速度／減速度、最大トルク、往復動部材の最大運動範囲を特定するのがよい。運動範囲を設定すると、重力補正ルーチンが実行され、設定可動範囲で往復動部材Ａ８、Ａ９への重力の影響を補正するのに使用されるテーブル値を得る。加速度テーブルルーチンも実行され、設定運動範囲での所望の加速度をもたらすのに使用されるテーブル値を得る。運転パラメータを設定すると、使用者は、多くの訓練のタイプ及び／又はモードを入力できる。例えば、オペレタは、プーリ又はスプロケットＡ１１の時計回り及び反時計回り運動の間、患者が往復動部材Ａ８、Ａ９を能動的に押す、コンセントリック／コンセントリックモード（concentric/concentric）の運転を特定することができる。追加のモードは、一方向では患者が往復動部材Ａ８、Ａ９を押し、そして、他の方向では往復動部材が押し戻るコンセントリック／エキセントリック（concentric/eccentric mod e）及びエキセントリック／コンセントリックモード（eccentric/concentric mo de）と、往復動部材が患者の四肢を所定速度（又は加速度）で両方向に動かす連続パッシブ運動（ＣＰＭ：Continuous Positive Motion）モードと、往復動部材が加えられた力に抵抗する等張モードと、患者の四肢が設定運動範囲内で予め設定された位置まで選択された速度で動く四肢運動モードと、往復動部材がパッシブ状態にあるアイドルモードと、往復動部材がロック位置に維持される四肢ロックモードとを含む。コンセントリック／コンセントリックモード（concentric/c oncentric）、コンセントリック／エキセントリックモード（concentric/eccent ric mode）、エキセントリック／コンセントリックモード（eccentric/concentr ic mode）、ＣＰＭモード、四肢運動モードでは、トルクは、オペレタが設定した最大値に制限される。即ち、もし患者か、オペレタが設定した値を超えるトルクを発生させる力で、往復動部材を押した（又は往復動部材の動きに抵抗した）とすると、オペレタが設定した加速度値が超えられ、往復動部材の速度を十分に増大させて、トルクを設定最大値内に持ってくる。オペレタは、複数の訓練タイプを特定してもよい。例えば、オペレタは、選択された速度の等速訓練又は設定した加速度での等加速度／減速度訓練を特定できる。等張訓練は、ゼロの選択速度及びゼロでない最大トルクとともに、コンセントリック／コンセントリックモードを入力することによって特定できる。往復動部材組立体を固定位置にロックすることによって、アイソメトリック訓練が行われる。訓練セッションは、図１５に示すメインルーチンの実行とともに始まる。メインルーチンは、変数をステップ１５０で初期化することで始まる。本実施例では、混交割込みプログラム構造が使用され、ステップ１５４で４００ヘルツの割込みタイマをスタートさせる。ステップ１５８でプーリの位置を検索し、ステップ１６２でモータの位置を測定する。その後、訓練セッションを終わらせるか又は停止するまで、ステップ１７０でバックグランドルーチンを実行する。バックグランドルーチンは、４００ヘルツルーチンを実行させる４００ヘルツインターラップがないかぎり、そして、これがあるまで、連続ループのなかで実行される。４００ヘルツルーチンの各４回の実行の後、１００ヘルツルーチンが呼び出される。この１００ヘルツルーチンは入力データについての必要な計算を行い、一方、４００ヘルツルーチンは適量の電流がモータ１００に供給されることを保証する。バックグランドルーチンの実行は、ステップ１７４で始まる（図１６）。本来、バックグランドルーチンは、１００ヘルツルーチン又は４００ヘルツルーチンを実行するまで、クオ（quo）状態(status quo)を維持するパッシブルーチンである。バックグランドルーチンが装置に効果を及ぼすルーチンを実行うるのは、装置にパラメータを入力した時、往復動部材の運動範囲をセットした時、又は、往復動部材に対する重力補正が行われた時である。次いで、ステップ１７８で、コントローラ１１６がオペレタからのパラメータを得るように命令されているか否かを確かめる。もしそうなら、ステップ１３２で、パラメータ（例えば、等速速度、所望の加速度、最大トルク、患者のデータ等）を得て、ステップ１８６で状態が変わるまで待つことによって実行が継続する。もしパラメータがそのときに入力されないことになっているならば、コントローラ１１６が往復動部材の運動範囲（即ち、時計回り方向の回転停止位置及び反時計回り方向の回転停止位置）を設定するように命令されたか否かを、ステップ１９０で確かめる。もしそうなら、次いで、ステップ１９４で、停止位置設定ルーチンを実行する。このルーチンの詳細は、図１９と関連して後述する。ひとたび時計回り方向の回転停止位置及び反時計回り方向の回転停止位置が設定されると、状態が変わるまで、ステップ１８６で処理が続く。もしこの時停止位置が設定されないことになっているならば、ステップ１９８で、重力補正ルーチンが実行されることになっているか否かを確かめる。もしそうなら、次いでステップ２０２で重力補正ルーチンを実行し、ステップ１８６で、処理を続ける。重力補正ルーチンの詳細は、図２０と関連して後述する。もしこのとき重力補正を行わないことになっているならば、次いで、ステップ２０４で、加速度テーブルルーチンが実行されることになっているか否かを確かめる。もしそうなら、次いで、ステップ２０５で、加速度テーブルルーチンを実行し、ステップ１８６で処理を続ける。加速度テーブルルーチンの詳細は、図２０と関連して後述する。もしこのとき加速度ルーチンを実行しないことになっているなら、次いで、一つの効果的な訓練形式、モード又は装置の状態が特定されたか否かを、ステップ２０６−２３４で確かめる。もし、効果的な訓練形式、モード又は装置状態が特定されていないならば、次いで、装置の作動は、ステップ２３８で止まる。バックグランドルーチンは、４００ヘルツインターラップが起こるまで、続く。４００ヘルツインターラップを受けると、図１７に示すように、ステップ２８０で４００ヘルツルーチンが始まる。４００ヘルツルーチンは、実際のモータ位置を、VEL0UT400と名付けた値に基づいて算出された推定したモータ位置と比較し、この値は、オペレタが入力した所望の速度パラメータ（等速訓練）又は加速度パラメータ（等加速度、等減速度訓練）のいずれかに起因する位置傾斜係数 (position ramp factor)である。もし算出されたモータ位置が実際のモータ位置に一致しないならば、次いで、電流命令を電源１２４に送り、モータ１００への電流供給量を増加又は減少させる。図１７に示すように、（オプティカルエンコーダによって得られた）実際のモータ位置は、ステップ１８４で得られる。その後、ステップ２８８で、算出したモータ位置から実際のモータ位置を減ずることにより、エラー値を決定する。ステップ２９２で、エラー値を算出した前回からのエラー値の変化量を決定する。次いで、ステップ２９６で、エラー値の変化をエラー値に加える。エラーを引き起こすトルクに対抗するのに必要なモータ電流を予測するために、ステップ３０４で、現在のトルクをエラー値に加える。新しいエラー値が最大許容モータ電流を超える電流に相当しないことを保証するために、ステップ３０８で、エラー値を設定されたモータ電流最大値に制限する。この制限されたエラー値は、ステップ３１２で、電源１２４をアドレスする即ち電源に信号を出すコントローラ１１６内のＤＡＣ（図示せず）に電流命令として送られる。最後に、ステップ３１６で次の予測モータ位置を算出し、ステップ３２０で４００ヘルツルーチンを出る。４００ヘルツルーチンを４回実行した後、１００ヘルツルーチンを呼出す。図１８に示すステップ４００で、４００ヘルツルーチンが始まる。一般に、１００ヘルツルーチンは、種々の安全チェックを行い、（モータ電流を制御するために４００ヘルツルーチンで使用される）VELOUT400の値を、各作動状態に関する位置信号及び与えられたトルク信号に基づいて更新する。重力補正を行うことになっているか否かをステップ４１０で確かめることによって、１００ヘルツルーチンが始まる。もしそうならば、次いで、ステップ４１２で、重力補正ルーチンを行う。次いで、モータ電流が安全レベルであるか否かを、ステップ４１６で確かめる。モータに供給された電流に基づくモータ温度のモデルを作ることによって、これを判定するのがよい。もしモータ電流が安全レベルでないならば、次いで、装置は、ステップ４２０で、オペレタ及び患者の安全を保証するために停止する。もしモータ電流が安全範囲内ならば、次いで、（例えば、トルクセッションの終わりで）モータ電源を切るべきかか否かを、ステップ４２４で確かめる。もしそうならば、ステップ４２８で、モータ電源を切り、ブレーキを作動させる。その後、プーリ又はスプロケット位置、モータ電流及びトルクの現在値を、ステップ４３２で得る。ステップ４３６で、電流及びトルク値を、ベースラインエラーに関して訂正する。変数を調整した後、ステップ４４８（図１８）で、モータとプーリ又はスプロケットとがそれらの予想位置の所定許容範囲内にあるか否かを確かめる。もしそうでなければ、ステップ４５２で、装置の作動を停止する。もしモータ及びプーリの予定位置が所定許容範囲内にあるならば、次いで、ステップ４５６で、モータ及びプーリが互いに同じ位置か否かを確かめる。もしモータシャフトへのプーリ取付け部材が緩くなっていたならば、もしプーリに構造的な故障があったならば、又は、ポテンショメータ７０又はオプティカルエンコーダ１０８のいずれかの故障があったなら、これらは同じにならないであろう。もしその場合には、次いで、ステップ４６０で、装置の作動を停止する。もしこの点に至るまで全てが申し分無いならば、次いで、ステップ４６６で、プーリ又はスプロケットが設定停止位置の所定許容範囲内にあるか否かを、確かめる。もしそうでないならば、次いで、ステップ４７０で、プーリ又はスプロケットを許容運動範囲の外側の適所に配置し、装置の作動を停止する。もしプーリ又はスプロケットが設定停止位置内にあるなら、次いで、ステップ４７４で、モータ及びプーリ又はスプロケットが所定許容範内に較正されているか（即ち、これらが同じ位置にあるか）否かを、確かめる。もしそうでないならば、次いで、ステップ４７８で、装置の作動を停止する。もしモータとプーリ又はスプロケットとが適切に較正されているならば、次いで、ステップ４８２で、前回のトルクをチェックしたときから、過度に急なトルクの変化があったか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ４８６で、装置の作動を停止する。もしそうでないならば、装置は入力データを処理し、現在の訓練モードに基づいてモータ１００を制御する。典型的には、１００ヘルツルーチンは、４００ヘルツルーチンが割込む前には、実行を終了することはない。それにもかかわらず、４００ヘルツルーチンは、高い優先順位を与えられる。かくして、４００ヘルツルーチンとの衝突を避けるために、１００ヘルツルーチンは、１００ヘルツルーチンが完了するまで、VELO UT 400の値を更新しない。その間に、１００ヘルツルーチンは、VELOUTと名付けらえたVEL0UT400の基本形を処理する。ステップ４９０で、装置がアイドル状態にセットされたか否かが、先ず確かめられる。もしそうなら、ステップ４９４で、VELOUTをゼロにセットし、図２１に示すステップ４９８で処理を続ける。ステップ４９８は、VELOUTを最大器械速度に制限する。アイドルモードでは、VELOUTがゼロに等しいので、このステップは、VELOUTに効果を及ぼさない。その後、ステップ５０２で、VELOUTをVEL0UT400 に写し、ステップ５０６でこのルーチンを出る。もし装置がアイドル状態にセットされていないならば、次いで、ステップ５１０（図１９）で、往復動部材の運動範囲を設定（即ち、停止位置を設定）するように要求されたか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ５１４で、装置が、それをチェックした最後のときに、ストップ状態にセットされたか否かを確かめる。もしそうでないならば、ステップ５１８で、モータ位置をプーリの位置に対応させ、ステップ５２２で、モータを起動する。次いで、ステップ５２６で、停止位置を設定する。これは、コンピュータのカーソル制御キーを使用して往復動部材を所定位置に移動させ、次いで、時計回り方向停止位置及び反時計回り方向停止位置をストアすることによって達成される。次いで、ステップ５３０で、停止位置を、器械に対して設定された最大運動範囲に制限する。この制限は、オペレタが往復動部材の運動範囲を、特定の器械及び患者に対する妥当な又は安全である運動範囲を超えて設定できないことを保証する。ひとたび停止位置を設定し、これを適当に制限すると、ステップ４９８で、処理が続く（図２１）。オペレタが停止位置を設定するように要求しなかったならば、次いで、ステップ５３４（図２０）、往復動部材に関する重力補正を行うことになっているか否かをで確かめる。これは、トラックの配向が変更され、又は、往復動部材の運動が、相互動とタンデムの間で変った後であるのが望ましい。もし重力補正を行なうことになっているならば、次いで、ステップ５３８で、装置は、プーリ又はスプロケットを反時計回り方向停止位置まで自動的に動かす。その後、ステップ５４２で、プーリ又はスプロケットを時計回りに動かし、ステップ５４６で、現在位置に関して往復動部材への重力の影響によって生じたトルク値をストアする。次いで、ステップ５５０で、時計回り停止位置に達したか否かを確かめる。もしそうでないならば、次いで、装置は、プーリ又はスプロケットを時計回り方向に動かし続け、時計回り方向停止位置に達するまで、対応するトルク値をテーブルにストアする。ひとたび時計回り方向停止位置に達すると、ステップ５５４で、プーリ又はスプロケットを反時計回り方向に動かし、ステップ５５８で、現在位置に対応するトルク値をその位置に関して前回ストアしたテーブル値に加える。次いで、ステップ５６２で、反時計回り方向停止位置に達したか否かを確かめる。もしそうでないならば、次いで装置は、レバーを時計回り方向に動かし続け、時計回り方向停止位置に達するまで対応するトルク値を加える続ける。ひとたびステップ５６２で反時計回り方向停止位置に達すると、ステップ５６６でモータを切りステップ４９８（図２１）で処理が続く。重力補正ルーチンが完了したとき、各プーリ又はスプロケット位置に関する２つのトルク値の合計をテーブルにストアする。次いで、重力補正トルク値が、２つの値の平均として、算出される。もちろん、所望なら、３以上の値によって合計及び平均化を行ってもよい。重力補正トルク値を検出トルクに加え又は検出トルクから減じ、往復動部材の重量が意図した目的にために装置を使用する患者の能力に影響を及ぼさないことを保証し、且つ、実際の患者の作用力をモニタし且つ制御することを保証する。もしこのとき重力補正を行なう必要がないならば、次いで、ステップ５６７で、加速度テーブルを作る必要があるか否かを確かめる。加速度テーブルは、オペレタが入力した所望の加速度パラメータに由来する位置傾斜係数を提供するポジションアドレステーブル(position-addressed table)である。それが、一定の加速度を示す曲線を構成するテーブルエントリである。もしこのとき加速度テーブルを作る必要がないならば、次いで、ステップ５６８で、設定運動範囲に沿った各位置に対する傾斜係数を算出する。各傾斜係数を算出するために、初歩の物理学から、Ａをオペレタが設定した加速度パラメータとすると、Ｖ（Ｔ）＝ＡＴ、及び、Ｐ（Ｔ）＝１／２ＡＴ²、となる。従って、Ｔ＝√（２Ｐ／Ａ）、そして、Ｖ＝√（２ＰＡ）である。もし、我々が、度／毎秒ごとに、５カウントまで計測するならば、０．８度毎の１カウントを位置傾斜係数ＰＲに変換するためには、Ｖ、それに、ＰＲ＝５２Ａ（.8Ｐ）又は、ＰＲ＝6.23456ＡＰである。かくして、各位置Ｐに対して、対応する位置傾斜係数を設定加速度から算出できる。算出した傾斜係数は、ステップ５６９で、加速度テーブルにストアされ、ステップ４９８で、処理が続く（図２１）。もしこのとき加速度テーブルを作る必要がないならば、ステップ５７０で、装置がコンセントリック／コンセントリックモードに設定されているか否かを確かめる。もしそうならば、ステップ５７４で、現在設定されている最大トルク値をストアし、ステップ５７８でモータを起動する。最大トルク値は、プーリ又はスプロケットに加えられるトルクがオペレタが設定した最大トルクを超えないことを保証するために使用される。もし患者が、最大トルク限界値を超えようするならば、次いで、モータ１００がプーリ又はスプロケットを加速し、確実に、設定最大トルクを超えないようにする。モータを起動した後に、スプロケット５８２で、コンセントリック運動ルーチンを行う。ステップ５８６でコンセントリックルーチンに入る（図２２）。コンセントリックルーチンの機能は、粘性防振（viscous damping）を備えたフライホールをシュミレートすることである。従って、ステップ５９０で、VELOUTの絶対値が、（プログラマが決定した）粘性防振係数だけ減ぜられ、次いで、ステップ５９４で、VELOUTの絶対値が、所望の摩擦値だけ減じられる。その後、ステップ５９８で、VELOUTの絶対値を、患者が加えるトルクの大きさだけ増加させる。現在位置で、プーリ又はスプロケットに与えられるトルクは、上述した重力補正テーブルを使用して重力を補正するように、調整される。次いで、ステップ６０２で、このルーチンを出る。ひとたびVELOUTをコンセントリックルーチンで変更すると、特にプーリ又はスプロケットが時計回り方向停止位置又は反時計回り方向停止位置に近い時に、速度及びトルクが所定の限界値を超えないことを保証する必要がある。かくして、まず、ステップ６０６で速度制限ルーチンを行い、ステップ６３０でトルク制限ルーチンを行い、ステップ６５８でソフトストップルーチンを行う。ステップ６１０で、速度制限ルーチンに入る（図２３）。ステップ６１８で、 VELOUTの絶対値が設定速度より大きいか否かを確かめる。もしそうでないならば、ステップ６２６で、このルーチンを出る。もしそうならば、次いで、ステップ６２２で、VELOUTの絶対値が設定速度に制限され、ステップ６２６でこのルーチンを出る。ステップ６３４で、トルク制限ルーチンに入る（図２５）。まず、ステップ６３８で、設定最大トルク限界値を超えたか否かを確かめる。もしそうでないならば、次いで、ステップ６４２で、このルーチンを出る。もしそうならば、次いで、ステップ６４６で、過剰トルクを補正するために、推定されたVELOUTへの調整を算出する。ステップ６５０で現在、装置がエキセントリックモードであるか否かを確かめる。エキセントリックモードではないので、次いで、ステップ６５４で、VELOUTに調整値を加え、ステップ６４２でこのルーチンを出る。ゼロの設定速度とゼロでないトルク限界値で、コンセントリック訓練ルーチンを実行するだけで、等張訓練モードを追加することができることに留意すべきである。ステップ６６２で、ソフトストップルーチンに入る（図２４）。ソフトストップルーチンは、時計回り方向停止位置及び反時計回り方向停止位置からの滑らかな加速、及び、時計回り方向停止位置及び反時計回り方向停止位置への滑らかな減速を保証する。かくして、まず、ステップ６６６で、プーリ又はスプロケットが、時計回り方向停止位置又は反時計回り方向停止位置から所定距離内にあるか否かを確かめる。もしそうでないならば、ステップ６７０でこのルーチンを出る。もしそうならば、次いで、装置は、テーブルから減速係数を得て、減速速度を減速係数から算出する。減速係数テーブルは、プーリ又はスプロケットの位置によってアドレスされる。次いで、ステップ６７８で、VELOUTの値が減速速度より大きいか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ６８２で、VELOUT を減速速度に設定し、ステップ６７０で、このルーチンを出る。ソフトストップルーチンを実行した後、ストップ４９８で処理が続く（図２１）。もし装置がコンセントリック／コンセントリックモードでないならば、次いで、ステップ６８６（図２０）で、装置がコンセントリック／エキセントリックモード又はエキセントリック／コンセントリックモードであるか否かを確かめる。これらのモードでは、運動の一方向では患者が力を往復動部材に及ぼし、運動の他の方向では、往復動部材が力を往復動部材に及ぼす。ステップ６９０で、コンセントリック／コンセントリックモードと同じように最大トルクを設定し、ステップ６９４でモータを起動する。次いで、ステップ６９８で、CONECCルーチン（コンセントリックエキセントリックルーチン）を実行する。ステップ７０２で、CONECCルーチンが始まる（図２６）。先ず、このルーチンは、ステップ７０６で、プーリ又はスプロケットが時計回り方向停止位置又は反時計回り方向停止位置のいずれかの所定距離（例えば１０）内にあるか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、装置はコンセントリックモードからエキセントリックモードに変わることになり、もしそうでないならば、エキセントリックモードからコンセントリックモードに変わることになり、ステップ７１０で、次にどのモードを行うかを確かめる。もし次にエキセントリックモードを行うことになっているならば、次いで、ピークトルク値をルーチンの前回のコンセントリックフェーズで得られたピークトルク値の２分の１に設定する。このピークトルク値は、エキセントリックモードにおいて、往復動部材が患者の四肢に与える最大の力を設定するために使用される。かくして、オペレタが設定した理論上の力に基づくのではなく、患者の実際の能力に基づいて四肢を訓練する。その後、ステップ７１８で、装置が、現在、コンセントリックモードかエキセントリックモードかを判定する。もし装置がコンセントリックモードであるならば、次いで、ステップ７２２で、患者がプーリ又はスプロケットに与えた現在のトルクをトルクアレーにストアし、ステップ７２６で、これが、このセット即ち今回の訓練で遭遇した最大トルクであるか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ７３０で、（上記したようにエキセントリックモードで使用された）ピークトルクを現在のトルクに設定する。もしそうでないならば、次いで、ステップ７３４で、コンセントリックルーチンを行う。このコンセントリックルーチンは、図２２に示すコンセントリックルーチンを同じである。ひとたびコンセントリックルーチンを終えると、ステップ７３８で、このルーチンを出る。もし、ステップ７１８で装置がエキセントリックモードであると確かめられたならば、次いで、ステップ７４２で、装置がコンセントリックモードであった前回に満たされたトルクアレイをアドレスするために、現在のプーリ又はスプロケット位置を使用する。次いで、ステップ７４６で、（装置がコンセントリックモードにあった最終回に遭遇したピークトルクの半分に等しい）ピークトルクがアドレスされたトルクアレイ値より大きいか否かを確かめる。もしそうなら、次いで、スプロケット７５０で、プーリ又はスプロケットによって患者に与えられるべきトルクをピークトルク値に設定し、さもなければ、ステップ７５４で、プーリ又はスプロケットのトルクを、トルクアレイにストアされたトルクに設定する。最後に、スプロケット７６２で、トルク上限値をスケールされた(SCALED)トルク値に設定する。これらのトルク計算の最終的な効果は、前回のコンセントリックフェーズ中に患者がプーリ又はスプロケットに与えたトルクを、コンセントリックフェース中に遭遇したピークトルクの半分に等しい最小トルクとともに、エキセントリックフェーズ中に患者の四肢に与えるトルクの基準として使用することである。もし患者が、選択されたトルク値より大きなトルクで、往復動部材に抵抗できるならば、次いで、このトルクは設定したトルク上限値によって制限される。 CONECCルーチンを行った後、ステップ７６６で、速度制限ルーチンを行い、ステップ７７０でトルク制限ルーチンを行い、ステップ７７４でソフトストップルーチンを行う。これらのルーチンは、図２３、図２４及び図２５に示すルーチンをそれぞれ本質的に同じである。違いは、トルク制限ルーチン（図１３）では、実行通路が、装置がエキセントリックモードにあるとき、ステップ６５０で僅かに変わることである。この場合には、次いで、ステップ７７５で、算出された速度変化がVELOUTを減少させるように作用するか否かを確かめる。もしそうでないならば、ステップ６５４で、処理が続く。もしそうならば、ステップ７７６で、算出された速度変化がVELOUTの現在値より大きいか否かを確かめる。もしそうでないならば、次いで、ステップ６５４で、処理が続く。もしそうならば、次いで、速度変化を-VELOUTに設定し、ステップ６５４で処理が続く。これらの計算の最終的な効果は、患者が往復動部材を減速又は停止させることができるが、患者が回転の方向を反転させないようにできることである。もし装置が、コンセントリック／エキセントリックモード又はエキセントリック／コンセントリックモードの一方でないとすれば、次いで、ステップ７７８（図２０）で、装置がＣＰＭモードにあるか否かを確かめる。もしそうならば、ステップ７８２で、最大トルクを設定し、ステップ７８６で、モータを起動する。患者が往復動部材を押さず且つ往復動部材の動きに抵抗しないであろうと推定されるので、次いで、ステップ７９０で、VELOUTをオペレタが設定した最大速度に設定する。それにもかかわらず、ステップ７９４で、速度制限ルーチンを行い、ステップ７９８で、トルク制限ルーチンを行い、ステップ８０２でソフトストップルーチンを行い、プーリ又はスプロケットに与えられたトルクと速度とが実際に適当な範囲内にあることを保証する。ステップ８０２で、ソフトストップルーチンを行った後、ステップ４９８で処理が続く（図２１）。もし装置がＣＰＭモードにないならば、次いで、ステップ８０６（図２１）で、装置がアイソメトリック訓練を行うことになっているか否かを確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ８１０でモータを切り、ステップ８１４でモータのブレーキを作動させ、もちろん、この場合には、VELOUTをゼロに設定する。次いで、ステップ４９８で処理が続く。もし装置が、アイソメトリック訓練を行わないならば、次いで、ステップ８１８で、装置が四肢運動状態にあるか否かを確かめる。この状態では、往復動部材が、オペレタが示した位置まで動く。かくして、ステップ８２２でモータを起動させ、ステップ８２４で最大トルクを設定する。その後、ステップ８２８で、往復動部材（及び患者の四肢）を所望の位置に移動させる。このモードで使用される速度はプログラマが設定するか、又は、手動で入力するのがよい。その後、ステップ８３２で、トルク制限ルーチンを行い、ステップ８３６でソフトストップルーチンを行う。ひとたび所望の位置に到達すると、ステップ８４０で状態をアイドルに設定し、ステップ４９８で処理が続く。もし装置が四肢運動状態にあるならば、次いで、装置がパラメータ入力状態にあるか否かを、ステップ８４４で確かめる。もしそうならば、次いで、ステップ８４８でモータを切り、ステップ８５２で、オペレタが入力したパラメータを装置が受ける。ステップ４９８で、処理が続く。もし装置がパラメータ入力状態にないならば、ステップ８５６で、装置が四肢ロック状態にあるか否かを確かめる。もしそうならば、ステップ８６０でモータを切り、ステップ８６４でブレーキを作動させる。ステップ４９８で、処理が続く。もし装置が四肢ロック状態にないならば、装置エラーが存在し、ステップ８６８で装置を停止させる。上記が本発明の好ましい実施例の完全な説明であるが、種々の変更を採用することができる。本発明の教示を、速度信号を作るために、位置信号が区別される速度基準装置に適用することもできる。この実施例では、シャフトの速度を速度増分、テーブル化した速度値又は他の便利な手段を使用して、徐々に増加させるのがよい。その結果、本発明の範囲は、請求の範囲に記載されたこと以外では制限されない。

Claims

【特許請求の範囲】１．ベースと、軸線を有し、前記ベースに支持されたガイドと、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第１往復動部材と、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第２往復動部材と、前記往復動部材の少なくとも一方の動きを拘束するための手段と、前記往復動部材の各々に加えられた力を測定するための手段と、訓練セッションについての情報を使用者に表示するための手段と、を備え、前記情報が往復動部材に加えられた力を含むものである、訓練装置。２．前記往復動部材の少なくとも一方の動きが等速運動であるように拘束される、請求の範囲１に記載の訓練装置。３．前記往復動部材の少なくとも一方の動きが等張であるように拘束される、請求の範囲１に記載の訓練装置。４．前記往復動部材の少なくとも一方の動きが一定速度変化率であるように拘束される、請求の範囲１に記載の訓練装置。５．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲４の訓練装置。６．前記往復動部材の少なくとも一方の動きが、等速、等張又は一定速度変化率の一つであるように拘束される、請求の範囲１の訓練装置。７．前記ディスプレが表示された情報の少なくともいくつかのプリントリポートを提供するための手段を含む、請求の範囲１の訓練装置。８．前記力測定手段が１又２以上の歪みゲージを有する、請求の範囲１の訓練装置。９．前記歪みゲージが前記往復動部材に取付けられている、請求の範囲８の訓練装置。 10．前記軸線を、ほぼ水平な位置又はほぼ垂直な位置のいずれに位置決めするための手段を更に有する、請求の範囲１の訓練装置。 11．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲１０の訓練装置。 12．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲１の訓練装置。 13．ベースと、軸線を有し、前記ベースに支持されたガイドと、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第１往復動部材と、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第２往復動部材と、前記軸線を第１位置及び第２位置に位置決めするための手段と、を備えた訓練装置。 14．前記第１位置がほぼ水平位置であり、前記第２位置がほぼ垂直位置であり、請求の範囲１３の訓練装置。 15．前記往復動部材の少なくとも一方の動きを、一定速度変化率であるように拘束する手段を更に有する、請求の範囲14の訓練装置。 16．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲15の訓練装置。 17．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲14の訓練装置。 18．軸線を有するガイドと、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第１往復動部材と、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第２往復動部材と、前記往復動部材の少なくとも一方の動きを、一定速度変化率であるように拘束するための手段を有する、訓練装置。 19．前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように拘束するための手段を更に備える請求の範囲18の訓練装置。 20．ベースと、軸線を有し、前記ベースに支持されたガイドと、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第１往復動部材と、前記軸線の方向に動けるように前記ガイドに連結された第２往復動部材と、前記往復動部材の互いの動きを、レシプロカル又はタンデムの一方であるように選択的に拘束するための手段とを備える訓練装置。 21．前記往復動部材の少なくとも一方の動きが、等速、等張又は一定速度変化率の一つであるように選択的に拘束するための手段と、前記往復動部材に加えられた力を測定するための手段と、訓練セッションについての情報を使用者に表示するための手段とを備え、前記情報が往復動部材に加えられた力を含むものであり、前記ディスプレ手段が表示された情報の少なくともいくつかのプリントリポートを提供するための手段を含み、前記軸線を、ほぼ水平な位置又はほぼ垂直な位置のいずれに位置決めするための手段を更に有する、請求の範囲20の訓練装置。