JPH11299759A - 繰り返しモーメント負荷装置 - Google Patents
繰り返しモーメント負荷装置Info
- Publication number
- JPH11299759A JPH11299759A JP10114977A JP11497798A JPH11299759A JP H11299759 A JPH11299759 A JP H11299759A JP 10114977 A JP10114977 A JP 10114977A JP 11497798 A JP11497798 A JP 11497798A JP H11299759 A JPH11299759 A JP H11299759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moment
- gimbal
- rotor
- gyro
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4561—Evaluating static posture, e.g. undesirable back curvature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4528—Joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6823—Trunk, e.g., chest, back, abdomen, hip
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
- A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
- A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
- A61H1/0292—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the spinal column
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0021—Torsional
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/003—Generation of the force
- G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
- G01N2203/0037—Generation of the force using mechanical means involving a rotating movement, e.g. gearing, cam, eccentric, or centrifuge effects
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Geometry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な操作により対象物にモーメントの負荷
を繰り返し付与することができる繰り返しモーメント負
荷装置を提供する。 【解決手段】 ジャイロモーメントを発生する装置本体
２を人体Ｐの所定の位置に固定することにより、人体Ｐ
にモーメントＭが繰り返し付与される。
を繰り返し付与することができる繰り返しモーメント負
荷装置を提供する。 【解決手段】 ジャイロモーメントを発生する装置本体
２を人体Ｐの所定の位置に固定することにより、人体Ｐ
にモーメントＭが繰り返し付与される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体，試験体等の
対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与する繰り返し
モーメント負荷装置に関する。
対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与する繰り返し
モーメント負荷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】脊椎のバイオメカニクス研究において
は、標本死体脊柱の上位椎骨にモーメント負荷装置によ
ってモーメントの負荷を付与し、その結果生じる上位椎
骨の３次元的動きを測定し、モーメントと動きとの関係
から脊柱の構造の特徴を明らかにすることが一般に行わ
れている。
は、標本死体脊柱の上位椎骨にモーメント負荷装置によ
ってモーメントの負荷を付与し、その結果生じる上位椎
骨の３次元的動きを測定し、モーメントと動きとの関係
から脊柱の構造の特徴を明らかにすることが一般に行わ
れている。
【０００３】図６は、その従来のモーメント負荷装置を
示す。このモーメント負荷装置５０は、標本Ｓの下位椎
骨Ｓａが固定される台５１と、標本Ｓの上位椎骨Ｓｂの
点ａに固定された円板５１と、一対の滑車５３，５３
と、円板５２から互いに平行で逆向きに滑車５３，５３
に巻装されたワイヤー５４とを備えている。ワイヤー５
４の両端にそれぞれ死荷重として重り５５，５５を取り
付けることにより、上位椎骨ＳｂにモーメントＭが付与
され、上位椎骨Ｓｂの点ａは点ａ’へと移動する。上位
椎骨Ｓｂの３次元的動きを測定し、モーメントＭと動き
との関係から脊柱の構造の特徴を明らかにすることがで
きる。
示す。このモーメント負荷装置５０は、標本Ｓの下位椎
骨Ｓａが固定される台５１と、標本Ｓの上位椎骨Ｓｂの
点ａに固定された円板５１と、一対の滑車５３，５３
と、円板５２から互いに平行で逆向きに滑車５３，５３
に巻装されたワイヤー５４とを備えている。ワイヤー５
４の両端にそれぞれ死荷重として重り５５，５５を取り
付けることにより、上位椎骨ＳｂにモーメントＭが付与
され、上位椎骨Ｓｂの点ａは点ａ’へと移動する。上位
椎骨Ｓｂの３次元的動きを測定し、モーメントＭと動き
との関係から脊柱の構造の特徴を明らかにすることがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のモーメ
ント負荷装置５０によると、上位椎骨Ｓｂに図６とは逆
向きのモーメントを負荷するためには、滑車５３，５３
の位置、およびワイヤー５４の向きを変更する必要があ
るため、滑車５３，５３の位置調整が煩雑となり、ま
た、円板５１が上位椎骨Ｓｂに固定的に取り付けられて
いるため、その着脱が容易ではないという問題がある。
ント負荷装置５０によると、上位椎骨Ｓｂに図６とは逆
向きのモーメントを負荷するためには、滑車５３，５３
の位置、およびワイヤー５４の向きを変更する必要があ
るため、滑車５３，５３の位置調整が煩雑となり、ま
た、円板５１が上位椎骨Ｓｂに固定的に取り付けられて
いるため、その着脱が容易ではないという問題がある。
【０００５】従って、本発明の目的は、簡易な操作によ
り対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与することが
できる繰り返しモーメント負荷装置を提供することにあ
る。
り対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与することが
できる繰り返しモーメント負荷装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与
する繰り返しモーメント負荷装置において、複数のジャ
イロモーメントを発生する複数の発生手段と、所定の面
を有し、前記複数の発生手段を支持する支持部材と、前
記支持部材の前記所定の面を前記対象物の所定の位置に
固定する固定手段とを備えたことを特徴とする繰り返し
モーメント負荷装置を提供する。また、本発明は、上記
目的を達成するため、対象物にモーメントの負荷を繰り
返し付与する繰り返しモーメント負荷装置において、ジ
ャイロモーメントを発生する発生手段と、前記発生手段
を前記対象物の所定の位置に固定する固定手段とを備え
たことを特徴とする繰り返しモーメント負荷装置を提供
する。
成するため、対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与
する繰り返しモーメント負荷装置において、複数のジャ
イロモーメントを発生する複数の発生手段と、所定の面
を有し、前記複数の発生手段を支持する支持部材と、前
記支持部材の前記所定の面を前記対象物の所定の位置に
固定する固定手段とを備えたことを特徴とする繰り返し
モーメント負荷装置を提供する。また、本発明は、上記
目的を達成するため、対象物にモーメントの負荷を繰り
返し付与する繰り返しモーメント負荷装置において、ジ
ャイロモーメントを発生する発生手段と、前記発生手段
を前記対象物の所定の位置に固定する固定手段とを備え
たことを特徴とする繰り返しモーメント負荷装置を提供
する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る繰り返しモーメント負荷装置を示す。この繰り
返しモーメント負荷装置１は、互いに直交する第１，第
２および第３の取り付け面２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有し、第
１の取り付け面２Ａに直交する軸回りのモーメントＭを
繰り返し発生する装置本体２と、装置本体２を対象物と
しての人体Ｐの所定の位置に固定する固定具３と、装置
本体２を制御する制御部４と、電源をＯＮ／ＯＦＦする
ための電源スイッチ５ａ、およびモーメントＭのスピー
ドを選択するスピード選択スイッチ５ｂ等の各種のスイ
ッチを備えた操作部５と、電源ケーブル６ａを介して装
置１各部に電源を供給するプラグ６とを有する。
態に係る繰り返しモーメント負荷装置を示す。この繰り
返しモーメント負荷装置１は、互いに直交する第１，第
２および第３の取り付け面２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有し、第
１の取り付け面２Ａに直交する軸回りのモーメントＭを
繰り返し発生する装置本体２と、装置本体２を対象物と
しての人体Ｐの所定の位置に固定する固定具３と、装置
本体２を制御する制御部４と、電源をＯＮ／ＯＦＦする
ための電源スイッチ５ａ、およびモーメントＭのスピー
ドを選択するスピード選択スイッチ５ｂ等の各種のスイ
ッチを備えた操作部５と、電源ケーブル６ａを介して装
置１各部に電源を供給するプラグ６とを有する。
【０００８】固定具３は、ベルト３０と、雌ねじ３１ａ
を備えた座板３１と、取り付け孔３２ａを備えたハット
型の取り付け具３２と、座板３１の雌ねじ３１ａに螺合
するボルト３３とからなる。ベルト３０は、複数の固定
孔３０ｂを有し、座板３１に取り付けられたベルト本体
３０ａと、いずれかの固定孔３０ｂに係止する金具３０
ｃとを備える。
を備えた座板３１と、取り付け孔３２ａを備えたハット
型の取り付け具３２と、座板３１の雌ねじ３１ａに螺合
するボルト３３とからなる。ベルト３０は、複数の固定
孔３０ｂを有し、座板３１に取り付けられたベルト本体
３０ａと、いずれかの固定孔３０ｂに係止する金具３０
ｃとを備える。
【０００９】図２は、装置本体２を示す。この装置本体
２は、略箱型状の本体ケース１０と、第１のロータ軸と
してのモータ軸１２ａに固定された第１のロータ１１Ａ
と、第２のロータ軸としてのモータ軸１２ｂに固定され
た第２のロータ１１Ｂと、第１および第２のロータ１１
Ａ，１１Ｂを互いに逆方向に角速度ωでそれぞれ回転さ
せる第１および第２のロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂ
と、第１のジンバル軸としてのモータ軸１５ａおよび支
持軸１７Ａによって回転可能に本体ケース１０に支持さ
れ、第１のロータ１１Ａおよび第１のロータ用モータ１
２Ａを支持する第１のジンバル１３Ａと、第１のジンバ
ル軸に平行に設けられた第２のジンバル軸としてのギヤ
軸１４ａおよび支持軸１７Ｂによって回転可能に本体ケ
ース１０に支持され、第２のロータ１１Ｂおよび第２の
ロータ用モータ１２Ｂを支持する第２のジンバル１３Ｂ
と、第１および第２のジンバル１３Ａ，１３Ｂを一対の
ギヤ１４Ａ，１４Ｂを介して互いに逆方向に角速度Ωで
回転させるジンバル用モータ１５と、回転軸１６ａが支
持軸１７Ａ，１７Ｂにカップリング１８によって連結さ
れ、第１および第２のロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂに
電源を供給する第１および第２のスリップリング１６
Ａ，１６Ｂとを備える。
２は、略箱型状の本体ケース１０と、第１のロータ軸と
してのモータ軸１２ａに固定された第１のロータ１１Ａ
と、第２のロータ軸としてのモータ軸１２ｂに固定され
た第２のロータ１１Ｂと、第１および第２のロータ１１
Ａ，１１Ｂを互いに逆方向に角速度ωでそれぞれ回転さ
せる第１および第２のロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂ
と、第１のジンバル軸としてのモータ軸１５ａおよび支
持軸１７Ａによって回転可能に本体ケース１０に支持さ
れ、第１のロータ１１Ａおよび第１のロータ用モータ１
２Ａを支持する第１のジンバル１３Ａと、第１のジンバ
ル軸に平行に設けられた第２のジンバル軸としてのギヤ
軸１４ａおよび支持軸１７Ｂによって回転可能に本体ケ
ース１０に支持され、第２のロータ１１Ｂおよび第２の
ロータ用モータ１２Ｂを支持する第２のジンバル１３Ｂ
と、第１および第２のジンバル１３Ａ，１３Ｂを一対の
ギヤ１４Ａ，１４Ｂを介して互いに逆方向に角速度Ωで
回転させるジンバル用モータ１５と、回転軸１６ａが支
持軸１７Ａ，１７Ｂにカップリング１８によって連結さ
れ、第１および第２のロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂに
電源を供給する第１および第２のスリップリング１６
Ａ，１６Ｂとを備える。
【００１０】また、この装置本体２は、モータ軸１２ａ
の回りを角速度ωで回転する第１のロータ１１Ａ、およ
びモータ軸１２ａに直交するモータ軸１５ａ，支持軸１
７Ａの回りを角速度Ωで回転する第１のジンバル１３Ａ
によって第１のジャイロモーメントを発生し、モータ軸
１２ｂの回りを角速度ωで回転する第２のロータ１１
Ｂ、およびモータ軸１２ｂに直交するギヤ軸１４ａ，支
持軸１７Ｂの回りを角速度Ωで回転する第２のジンバル
１３Ｂによって第１のジャイロモーメントと鏡像関係と
なるように第２のジャイロモーメントを発生するように
構成されている。
の回りを角速度ωで回転する第１のロータ１１Ａ、およ
びモータ軸１２ａに直交するモータ軸１５ａ，支持軸１
７Ａの回りを角速度Ωで回転する第１のジンバル１３Ａ
によって第１のジャイロモーメントを発生し、モータ軸
１２ｂの回りを角速度ωで回転する第２のロータ１１
Ｂ、およびモータ軸１２ｂに直交するギヤ軸１４ａ，支
持軸１７Ｂの回りを角速度Ωで回転する第２のジンバル
１３Ｂによって第１のジャイロモーメントと鏡像関係と
なるように第２のジャイロモーメントを発生するように
構成されている。
【００１１】制御部４は、オペレータのスピード選択ス
イッチ５ｂの操作によって選択されたスピードに対応す
る周期で人体ＰにモーメントＭの負荷が付与されるよう
にロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂおよびジンバル用モー
タ１５の回転速度を制御するものである。
イッチ５ｂの操作によって選択されたスピードに対応す
る周期で人体ＰにモーメントＭの負荷が付与されるよう
にロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂおよびジンバル用モー
タ１５の回転速度を制御するものである。
【００１２】図３は、第１および第２のジャイロモーメ
ントの発生原理を示す。第１および第２のロータ１１
Ａ，１１Ｂの回転、および第１および第２のジンバル１
３Ａ，１３Ｂの回転によって第１のジャイロモーメント
ＩωΩおよび第２のジャイロモーメントＩωΩが発生す
る。この第１および第２のジャイロモーメントの和のモ
ーメントＭは、次式（１）で表される。 Ｍ＝２ＩωΩｃｏｓ（Ωｔ）ｊ …（１） ここで、Ｉ：ロータ１１Ａ，１１Ｂのモーメント ω：ロータ１１Ａ，１１Ｂの角速度 Ω：ジンバル１３Ａ，１３Ｂの角速度 ｔ：時間 ｊ：単位ベクトルであり、図示する方向を有する。 ｉ：ｊに直交する単位ベクトルであり、図示する方向を
有する。 上記式（１）から明らかなように、ｉとｊの両方の成分
を有するジャイロモーメントＩωΩの方向の分力は、相
殺されるため、２つのモーメントの和としてｊ方向のみ
のモーメントＭが得られる。このｊ方向は、時間の経過
とともに図３において上向きと下向きに交互に変化する
ため、和のモーメントＭの向きは、第１の取り付け面２
Ａ側から見て左回り，右回りと交互に変化することにな
る。例えば、式（１）において、Ｉ＝１７２００（ｇｒ
＊ｃｍ2 ）、ω＝４５００（ｒｐｍ）、Ω＝６０（ｒｐ
ｍ）のとき、モーメントＭ＝１０．１６ｃｏｓ（２π
ｔ）ｊ（Ｎｍ）となる。
ントの発生原理を示す。第１および第２のロータ１１
Ａ，１１Ｂの回転、および第１および第２のジンバル１
３Ａ，１３Ｂの回転によって第１のジャイロモーメント
ＩωΩおよび第２のジャイロモーメントＩωΩが発生す
る。この第１および第２のジャイロモーメントの和のモ
ーメントＭは、次式（１）で表される。 Ｍ＝２ＩωΩｃｏｓ（Ωｔ）ｊ …（１） ここで、Ｉ：ロータ１１Ａ，１１Ｂのモーメント ω：ロータ１１Ａ，１１Ｂの角速度 Ω：ジンバル１３Ａ，１３Ｂの角速度 ｔ：時間 ｊ：単位ベクトルであり、図示する方向を有する。 ｉ：ｊに直交する単位ベクトルであり、図示する方向を
有する。 上記式（１）から明らかなように、ｉとｊの両方の成分
を有するジャイロモーメントＩωΩの方向の分力は、相
殺されるため、２つのモーメントの和としてｊ方向のみ
のモーメントＭが得られる。このｊ方向は、時間の経過
とともに図３において上向きと下向きに交互に変化する
ため、和のモーメントＭの向きは、第１の取り付け面２
Ａ側から見て左回り，右回りと交互に変化することにな
る。例えば、式（１）において、Ｉ＝１７２００（ｇｒ
＊ｃｍ2 ）、ω＝４５００（ｒｐｍ）、Ω＝６０（ｒｐ
ｍ）のとき、モーメントＭ＝１０．１６ｃｏｓ（２π
ｔ）ｊ（Ｎｍ）となる。
【００１３】次に、この装置１の動作を図４をも参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図４(a) ，(b) ，(c) は、それぞれ第１，
第２および第３の取り付け面２Ａ，２Ｂ，２Ｃを座板３
１に向けて取り付けた場合を示す。
第２および第３の取り付け面２Ａ，２Ｂ，２Ｃを座板３
１に向けて取り付けた場合を示す。
【００１５】(1) 側屈運動 例えば、人体Ｐに側屈運動を行わせる場合は、オペレー
タは、図４(a) に示すように、人体Ｐの胸部Ｐａにベル
ト３０を巻き付け、第１の取り付け面２Ａを座板３１に
向け、取り付け具３２で装置本体２を座板３１に取り付
け、プラグ６をコンセントに差し込み、操作部５の電源
スイッチ５ａを操作して電源をオンする。プラグ６から
電源ケーブル６ａを介して装置１各部に電源が供給され
る。続いて、オペレータが、スピード選択スイッチ５ｂ
を操作してスピードを選択すると、制御部４は、スピー
ド選択スイッチ５ｂの操作によって選択されたスピード
に対応する周期で人体ＰにモーメントＭが負荷されるよ
うにロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂおよびジンバル用モ
ータ１５の回転速度を制御する。第１および第２のロー
タ用モータ１２Ａ，１２Ｂは、制御部４の制御により第
１および第２のロータ１１Ａ，１１Ｂを互いに逆方向に
角速度ωで回転させる。ジンバル用モータ１５は、制御
部４の制御によりギヤ１４Ａ，１４Ｂを介して第１およ
び第２のジンバル１３Ａ，１３Ｂを互いに逆方向に角速
度Ωで回転させる。装置本体２は、第１の取り付け面２
Ａに直交する軸回りのモーメントＭを発生する。そのモ
ーメントＭの向きは、図４(a) において左回り，右回り
と交互に変化する。このモーメントＭが人体Ｐに繰り返
し付与され、人体Ｐは側屈運動を行う。
タは、図４(a) に示すように、人体Ｐの胸部Ｐａにベル
ト３０を巻き付け、第１の取り付け面２Ａを座板３１に
向け、取り付け具３２で装置本体２を座板３１に取り付
け、プラグ６をコンセントに差し込み、操作部５の電源
スイッチ５ａを操作して電源をオンする。プラグ６から
電源ケーブル６ａを介して装置１各部に電源が供給され
る。続いて、オペレータが、スピード選択スイッチ５ｂ
を操作してスピードを選択すると、制御部４は、スピー
ド選択スイッチ５ｂの操作によって選択されたスピード
に対応する周期で人体ＰにモーメントＭが負荷されるよ
うにロータ用モータ１２Ａ，１２Ｂおよびジンバル用モ
ータ１５の回転速度を制御する。第１および第２のロー
タ用モータ１２Ａ，１２Ｂは、制御部４の制御により第
１および第２のロータ１１Ａ，１１Ｂを互いに逆方向に
角速度ωで回転させる。ジンバル用モータ１５は、制御
部４の制御によりギヤ１４Ａ，１４Ｂを介して第１およ
び第２のジンバル１３Ａ，１３Ｂを互いに逆方向に角速
度Ωで回転させる。装置本体２は、第１の取り付け面２
Ａに直交する軸回りのモーメントＭを発生する。そのモ
ーメントＭの向きは、図４(a) において左回り，右回り
と交互に変化する。このモーメントＭが人体Ｐに繰り返
し付与され、人体Ｐは側屈運動を行う。
【００１６】(2) 回旋運動 例えば、人体Ｐに回旋運動を行わせる場合は、図４(b)
に示すように、第２の取り付け面２Ｂを座板３１に向け
て装置本体２を座板３１に取り付け、前述したようにロ
ータ１１Ａ，１１Ｂおよびジンバル１３Ａ，１３Ｂを回
転させると、第１の取り付け面２Ａに直交する軸回りに
モーメントＭが発生する。このモーメントＭが人体Ｐに
繰り返し付与され、人体Ｐは回旋運動を行う。 (3) 屈曲伸展運動 例えば、人体Ｐに屈曲伸展運動を行わせる場合は、図４
(c) に示すように、第３の取り付け面２Ｃを座板３１に
向けて装置本体２を座板３１に取り付け、前述したよう
にロータ１１Ａ，１１Ｂおよびジンバル１３Ａ，１３Ｂ
を回転させると、第１の取り付け面２Ａに直交する軸回
りにモーメントＭが発生する。このモーメントＭが人体
Ｐに繰り返し付与され、人体Ｐは屈曲伸展運動を行う。
に示すように、第２の取り付け面２Ｂを座板３１に向け
て装置本体２を座板３１に取り付け、前述したようにロ
ータ１１Ａ，１１Ｂおよびジンバル１３Ａ，１３Ｂを回
転させると、第１の取り付け面２Ａに直交する軸回りに
モーメントＭが発生する。このモーメントＭが人体Ｐに
繰り返し付与され、人体Ｐは回旋運動を行う。 (3) 屈曲伸展運動 例えば、人体Ｐに屈曲伸展運動を行わせる場合は、図４
(c) に示すように、第３の取り付け面２Ｃを座板３１に
向けて装置本体２を座板３１に取り付け、前述したよう
にロータ１１Ａ，１１Ｂおよびジンバル１３Ａ，１３Ｂ
を回転させると、第１の取り付け面２Ａに直交する軸回
りにモーメントＭが発生する。このモーメントＭが人体
Ｐに繰り返し付与され、人体Ｐは屈曲伸展運動を行う。
【００１７】上述した第１の実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 (イ) モーメントＭを発生する装置本体２を人体Ｐの所定
の位置に固定するだけなので、簡易な操作により人体Ｐ
にモーメントＭを繰り返し付与することができる。 (ロ) 装置本体２を人体Ｐの脊柱、関節（膝，肘，肩，
股，手首，足首等）等の部位に装着し、モーメントＭを
繰り返し付与することにより、その部位の診断，治療
（リハビリ），美容を行うことができる。 (ハ) １つのジンバル用モータ１５で２つのジンバル１３
Ａ，１３Ｂを回転させているので、構成を簡素化でき、
この結果、装置本体２の小型化（サイズ１００×１００
×１００ｍｍ以下）、軽量化（重量１ｋｇ以下）が可能
となり、人体Ｐ装着時の負担を軽減でき、人体Ｐに不要
な負荷を与えなくて済む。
の効果が得られる。 (イ) モーメントＭを発生する装置本体２を人体Ｐの所定
の位置に固定するだけなので、簡易な操作により人体Ｐ
にモーメントＭを繰り返し付与することができる。 (ロ) 装置本体２を人体Ｐの脊柱、関節（膝，肘，肩，
股，手首，足首等）等の部位に装着し、モーメントＭを
繰り返し付与することにより、その部位の診断，治療
（リハビリ），美容を行うことができる。 (ハ) １つのジンバル用モータ１５で２つのジンバル１３
Ａ，１３Ｂを回転させているので、構成を簡素化でき、
この結果、装置本体２の小型化（サイズ１００×１００
×１００ｍｍ以下）、軽量化（重量１ｋｇ以下）が可能
となり、人体Ｐ装着時の負担を軽減でき、人体Ｐに不要
な負荷を与えなくて済む。
【００１８】図５は、本発明の第２の実施の形態に係る
繰り返しモーメント負荷装置を示す。この第２の実施の
形態は、１つのジャイロモーメントを発生するようにし
たものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成され
ている。すなわち、装置本体２は、略箱型状の本体ケー
ス１０と、モータ軸１２ａに固定されたロータ１１を角
速度ωで回転させるロータ用モータ１２と、モータ軸１
５ａおよび支持軸１７によって本体ケース１０に回転可
能に支持され、ロータ１１およびロータ用モータ１２を
支持するジンバル１３と、ジンバル１３を角速度Ωで回
転させるジンバル用モータ１５と、回転軸１６ａが支持
軸１７にカップリング１８によって連結され、ロータ用
モータ１２に電源を供給するスリップリング１６とを備
える。
繰り返しモーメント負荷装置を示す。この第２の実施の
形態は、１つのジャイロモーメントを発生するようにし
たものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成され
ている。すなわち、装置本体２は、略箱型状の本体ケー
ス１０と、モータ軸１２ａに固定されたロータ１１を角
速度ωで回転させるロータ用モータ１２と、モータ軸１
５ａおよび支持軸１７によって本体ケース１０に回転可
能に支持され、ロータ１１およびロータ用モータ１２を
支持するジンバル１３と、ジンバル１３を角速度Ωで回
転させるジンバル用モータ１５と、回転軸１６ａが支持
軸１７にカップリング１８によって連結され、ロータ用
モータ１２に電源を供給するスリップリング１６とを備
える。
【００１９】次に、上記構成の第２の実施の形態の動作
を説明する。オペレータは、人体Ｐの所定の位置にベル
ト３０を巻き付け、例えば、ジンバル軸としてのモータ
軸１５ａおよび支持軸１７に平行な取り付け面２Ｄを座
板３１に向け、取り付け具３２で装置本体２を座板３１
に取り付け、プラグ６をコンセントに差し込み、操作部
５の電源スイッチ５ａを操作して電源をオンする。プラ
グ６から電源ケーブル６ａを介して装置１各部に電源が
供給される。続いて、オペレータが、スピード選択スイ
ッチ５ｂを操作してスピードを選択すると、制御部４
は、スピード選択スイッチ５ｂの操作によって選択され
たスピードに対応する周期で人体ＰにモーメントＭが付
与されるようにロータ用モータ１２およびジンバル用モ
ータ１５の回転速度を制御する。ロータ用モータ１２
は、制御部４の制御によりロータ１１を角速度ωで回転
させ、ジンバル用モータ１５は、ジンバル１３を角速度
Ωで回転させる。ロータ１１およびジンバル１３の回転
によってジャイロモーメントが発生し、人体Ｐの所定の
位置にモーメントＭが繰り返し付与される。
を説明する。オペレータは、人体Ｐの所定の位置にベル
ト３０を巻き付け、例えば、ジンバル軸としてのモータ
軸１５ａおよび支持軸１７に平行な取り付け面２Ｄを座
板３１に向け、取り付け具３２で装置本体２を座板３１
に取り付け、プラグ６をコンセントに差し込み、操作部
５の電源スイッチ５ａを操作して電源をオンする。プラ
グ６から電源ケーブル６ａを介して装置１各部に電源が
供給される。続いて、オペレータが、スピード選択スイ
ッチ５ｂを操作してスピードを選択すると、制御部４
は、スピード選択スイッチ５ｂの操作によって選択され
たスピードに対応する周期で人体ＰにモーメントＭが付
与されるようにロータ用モータ１２およびジンバル用モ
ータ１５の回転速度を制御する。ロータ用モータ１２
は、制御部４の制御によりロータ１１を角速度ωで回転
させ、ジンバル用モータ１５は、ジンバル１３を角速度
Ωで回転させる。ロータ１１およびジンバル１３の回転
によってジャイロモーメントが発生し、人体Ｐの所定の
位置にモーメントＭが繰り返し付与される。
【００２０】上述した第２の実施の形態によれば、ジャ
イロモーメントを発生する装置本体２を人体Ｐの所定の
位置に固定するだけなので、簡易な操作により人体Ｐに
モーメントＭを繰り返し付与することができる。また、
第１の実施の形態と同様に、装置本体２を人体Ｐの部位
に装着し、モーメントＭを繰り返し付与することによ
り、その部位の診断，治療（リハビリ），美容を行うこ
とができ、装置本体２の小型化、軽量化により、人体Ｐ
装着時の負担を軽減でき、人体Ｐに不要な負荷を与えな
くて済む。
イロモーメントを発生する装置本体２を人体Ｐの所定の
位置に固定するだけなので、簡易な操作により人体Ｐに
モーメントＭを繰り返し付与することができる。また、
第１の実施の形態と同様に、装置本体２を人体Ｐの部位
に装着し、モーメントＭを繰り返し付与することによ
り、その部位の診断，治療（リハビリ），美容を行うこ
とができ、装置本体２の小型化、軽量化により、人体Ｐ
装着時の負担を軽減でき、人体Ｐに不要な負荷を与えな
くて済む。
【００２１】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、種々に変形実施が可能である。例えば、３つ以上
のジャイロモーメントを発生するようにしてもよい。ま
た、上記第１の実施の形態では、伝達機構としてギヤを
用いたが、ベルトを用いてもよい。これにより、軽量化
が図れる。また、上記第１の実施の形態において、取り
付け面は、モーメントＭの軸に対し傾斜した面でもよ
い。これにより、人体Ｐに側屈と回旋、側屈と屈曲伸
展、および回旋と屈曲伸展等の複合運動を行わせること
ができる。
れず、種々に変形実施が可能である。例えば、３つ以上
のジャイロモーメントを発生するようにしてもよい。ま
た、上記第１の実施の形態では、伝達機構としてギヤを
用いたが、ベルトを用いてもよい。これにより、軽量化
が図れる。また、上記第１の実施の形態において、取り
付け面は、モーメントＭの軸に対し傾斜した面でもよ
い。これにより、人体Ｐに側屈と回旋、側屈と屈曲伸
展、および回旋と屈曲伸展等の複合運動を行わせること
ができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の繰り返しモ
ーメント負荷装置によれば、ジャイロモーメントを発生
するジャイロ発生手段を対象物の所定の位置に固定する
だけなので、簡易な操作により対象物にモーメントの負
荷を繰り返し付与することができる。
ーメント負荷装置によれば、ジャイロモーメントを発生
するジャイロ発生手段を対象物の所定の位置に固定する
だけなので、簡易な操作により対象物にモーメントの負
荷を繰り返し付与することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る繰り返しモー
メント負荷装置の分解斜視図である。
メント負荷装置の分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る装置本体の構成図であ
る。
る。
【図３】第１の実施の形態に係る第１および第２のジャ
イロモーメントの発生原理を示す図である。
イロモーメントの発生原理を示す図である。
【図４】(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ第１，第２，第３
の取り付け面を座板に向けて取り付けた場合を示す図で
ある。
の取り付け面を座板に向けて取り付けた場合を示す図で
ある。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る装置本体の構
成図である。
成図である。
【図６】従来のモーメント負荷装置の斜視図である。
１ 負荷装置 ２ 装置本体 ２Ａ 第１の取り付け面 ２Ｂ 第２の取り付け面 ２Ｃ 第３の取り付け面 ２Ｄ 取り付け面 ３ 固定具 ４ 制御部 ５ 操作部 ５ａ 電源スイッチ ５ｂ スピード選択スイッチ ６ プラグ ６ａ 電源ケーブル １０ 本体ケース １１ ロータ １１Ａ 第１のロータ １１Ｂ 第２のロータ １２Ａ 第１のロータ用モータ １２Ｂ 第２のロータ用モータ １２ａ モータ軸 １２ｂ モータ軸 １３Ａ 第１のジンバル １３Ｂ 第２のジンバル １４Ａ，１４Ｂ ギヤ １５ ジンバル用モータ １５ａ モータ軸 １６Ａ 第１のスリップリング １６Ｂ 第２のスリップリング １６ａ 回転軸 １７Ａ，１７Ｂ 支持軸 １８ カップリング ３０ ベルト ３０ａ ベルト本体 ３０ｂ 固定孔 ３０ｃ 金具 ３１ 座板 ３１ａ 雌ねじ ３２ 取り付け具 ３２ａ 取り付け孔 ３３ ボルト Ｍ モーメント Ｐ 人体 Ｐａ 胸部 Ｐｂ 腰
Claims (6)
- 【請求項１】対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与
する繰り返しモーメント負荷装置において、 複数のジャイロモーメントを発生する複数の発生手段
と、 所定の面を有し、前記複数の発生手段を支持する支持部
材と、 前記支持部材の前記所定の面を前記対象物の所定の位置
に固定する固定手段とを備えたことを特徴とする繰り返
しモーメント負荷装置。 - 【請求項２】前記複数の発生手段は、第１のジャイロモ
ーメントを発生する第１の発生手段と、前記第１のジャ
イロモーメントと鏡像関係となるように第２のジャイロ
モーメントを発生する第２の発生手段とを備えた構成の
請求項１記載の繰り返しモーメント負荷装置。 - 【請求項３】前記第１の発生手段は、第１のジンバル軸
の回りを回転可能に前記支持部材に支持された第１のジ
ンバルと、前記第１のジンバル軸に直交する第１のロー
タ軸の回りを回転可能に前記第１のジンバルに支持され
た第１のロータと、前記第１のジンバルに取り付けら
れ、前記第１のロータを前記第１のロータ軸の回りに所
定のロータ用角速度で回転させる第１のロータ用モータ
とを備え、 前記第２の発生手段は、前記第１のジンバル軸に平行に
設けられた第２のジンバル軸の回りを回転可能に前記支
持部材に支持された第２のジンバルと、前記第２のジン
バル軸に直交する第２のロータ軸の回りを回転可能に前
記第２のジンバルに支持された第２のロータと、前記第
２のジンバルに取り付けられ、前記第２のロータを前記
第２のロータ軸の回りに前記第１のロータとは逆方向に
前記所定のロータ用角速度で回転させる第２のロータ用
モータとを備え、 前記第１および第２の発生手段は、前記１および第２の
ジンバルを回転させるトルクを発生するジンバル用モー
タと、前記ジンバル用モータからの前記トルクを前記第
１および第２のジンバルに伝達し、前記第１および第２
のジンバルを互いに逆方向に所定のジンバル用角速度で
回転させる伝達機構とを備えた構成の請求項２記載の繰
り返しモーメント負荷装置。 - 【請求項４】前記所定の面は、前記第１のジャイロモー
メントと前記第２のジャイロモーメントの和のジャイロ
モーメントの軸に直交する第１の面、前記第１の面に直
交する第２の面、あるいは前記第１および第２の面に直
交する第３の面である構成の請求項２記載の繰り返しモ
ーメント負荷装置。 - 【請求項５】前記所定の面は、前記第１のジャイロモー
メントと前記第２のジャイロモーメントの和のジャイロ
モーメントの軸に対し傾斜した面である構成の請求項２
記載の繰り返しモーメント負荷装置。 - 【請求項６】対象物にモーメントの負荷を繰り返し付与
する繰り返しモーメント負荷装置において、 ジャイロモーメントを発生する発生手段と、 前記発生手段を前記対象物の所定の位置に固定する固定
手段とを備えたことを特徴とする繰り返しモーメント負
荷装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10114977A JPH11299759A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 繰り返しモーメント負荷装置 |
| EP99917096A EP1074218A4 (en) | 1998-04-24 | 1999-04-22 | DEVICE FOR AN INTERMITTENTALLY EXPLOITED TORQUE LOAD |
| PCT/JP1999/002136 WO1999055231A1 (fr) | 1998-04-24 | 1999-04-22 | Dispositif de charge a moments repetes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10114977A JPH11299759A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 繰り返しモーメント負荷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299759A true JPH11299759A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14651313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10114977A Pending JPH11299759A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 繰り返しモーメント負荷装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1074218A4 (ja) |
| JP (1) | JPH11299759A (ja) |
| WO (1) | WO1999055231A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9216132B2 (en) | 2009-12-15 | 2015-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Balance device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3281803B2 (ja) * | 1996-06-17 | 2002-05-13 | 三菱重工業株式会社 | 長周期起振機 |
| AU3253997A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-21 | Novo Nordisk A/S | Method for measuring the strength of a healing bone fracture fixed in external holders and apparatus therefor |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP10114977A patent/JPH11299759A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-22 EP EP99917096A patent/EP1074218A4/en not_active Withdrawn
- 1999-04-22 WO PCT/JP1999/002136 patent/WO1999055231A1/ja not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9216132B2 (en) | 2009-12-15 | 2015-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Balance device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999055231A1 (fr) | 1999-11-04 |
| EP1074218A4 (en) | 2005-03-16 |
| EP1074218A1 (en) | 2001-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110225785B (zh) | 用于训练人的下肢和/或上肢的设备 | |
| JP5362018B2 (ja) | ボディを移動させるための装置ならびにそのような装置の使用方法 | |
| KR101065420B1 (ko) | 상지거동을 위한 착용형 로봇장치 | |
| US4875374A (en) | Multiple axis vibration test platform | |
| CN116725811A (zh) | 多活动轴线的非外骨骼式康复设备 | |
| EP0452415A1 (en) | Robotic manipulator | |
| JP4473604B2 (ja) | 医療光学機器のためのスタンド装置 | |
| CA2360191A1 (en) | Splint for passive motion of an upper limb | |
| JP2004515369A (ja) | 制御アーム | |
| IL106926A (en) | A planetary inertial power source and a method for extracting energy from it | |
| US4707642A (en) | Actuating device | |
| JP2005297187A (ja) | マニピュレータの支持装置 | |
| US6038940A (en) | Controlled robotic carrier | |
| CN114653008A (zh) | 一种踝泵运动训练装置 | |
| JPH11299759A (ja) | 繰り返しモーメント負荷装置 | |
| JP2000324862A (ja) | 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置 | |
| US9717639B2 (en) | Enhanced biomechanical stimulation device | |
| CN114055428A (zh) | 辅助装置 | |
| JP3759393B2 (ja) | マニピュレータの支持装置 | |
| JP2003225264A (ja) | 肢体駆動装置 | |
| KR20130024386A (ko) | 다축 링크형 오십견 큐어 로봇 | |
| KR20180083246A (ko) | 고하중을 지지하는 밸런스암 장치 | |
| CN101254147A (zh) | 具有两自由度髋关节辅助运动的外骨骼 | |
| JP2016119996A (ja) | 脚力支援装置 | |
| JP3313159B2 (ja) | 手術用顕微鏡支持装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061114 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070327 |