JPS61201312A - 姿勢制御機能診断装置 - Google Patents
姿勢制御機能診断装置Info
- Publication number
- JPS61201312A JPS61201312A JP60042111A JP4211185A JPS61201312A JP S61201312 A JPS61201312 A JP S61201312A JP 60042111 A JP60042111 A JP 60042111A JP 4211185 A JP4211185 A JP 4211185A JP S61201312 A JPS61201312 A JP S61201312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- motion
- section
- speed
- control device
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は姿勢制御装置に係り、特に載置台上に被測定物
体全載置し、該被測定物体の姿勢を測定制御する姿勢制
御装置に関するものである。
体全載置し、該被測定物体の姿勢を測定制御する姿勢制
御装置に関するものである。
Ｂ０発明の概要
不発Ｆ！Ａは揺動運動を発生する運動発生部と、該運動
発生部の運動量を検出する検出部と、前記運動発生部の
運動モードに応じて指令信号を発する操作指令部と、該
指令信号に応じて前記運動発生部を制御する制御部とか
らなるもの（（おいて、前記検出部からの位置信号と速
度信号を用いてトルク信号を得、このトルク信号により
誘記検出部の制御利得を調整することにより、 前記運動発生部を適正に制御できる姿勢制御装置を得よ
うとするものである。
発生部の運動量を検出する検出部と、前記運動発生部の
運動モードに応じて指令信号を発する操作指令部と、該
指令信号に応じて前記運動発生部を制御する制御部とか
らなるもの（（おいて、前記検出部からの位置信号と速
度信号を用いてトルク信号を得、このトルク信号により
誘記検出部の制御利得を調整することにより、 前記運動発生部を適正に制御できる姿勢制御装置を得よ
うとするものである。
Ｃ０従来の技術
載置台上に被測定物体を載置し％該被測定物体の動きを
測定して動的安定度全測定したシ、載置台ｆ：動かして
載置された被測定物体の静的安定度全測定するのに姿勢
制御装置が用いられる。この姿勢制御装置は載置台に所
定の運′＠を行わせる運動発生手段と、該運動発生手段
の運動量を制御する制御手段によって構成されている。
測定して動的安定度全測定したシ、載置台ｆ：動かして
載置された被測定物体の静的安定度全測定するのに姿勢
制御装置が用いられる。この姿勢制御装置は載置台に所
定の運′＠を行わせる運動発生手段と、該運動発生手段
の運動量を制御する制御手段によって構成されている。
制御手段としては、測定すべき諸要素に応じてフィード
バック系ｔ−構成し友り、時にはフイードフオアード系
を構成してバランス金保つようにしている。また、運動
発生手段は載置台に任意方向に揺動運動を与えるもので
ある０ 姿勢制御装置の代表的な適用例として、人間の姿勢を測
定する姿勢測定機を考えることができる。
バック系ｔ−構成し友り、時にはフイードフオアード系
を構成してバランス金保つようにしている。また、運動
発生手段は載置台に任意方向に揺動運動を与えるもので
ある０ 姿勢制御装置の代表的な適用例として、人間の姿勢を測
定する姿勢測定機を考えることができる。
すなわち、高齢化社会への移行と共に歩行困難な老人、
あるいは平衡機能障害者力２文明社会に反比例するかの
如く増加の傾向にある。特に人の直立姿勢維持機構と歩
行等の動作に対する関連性については、直立姿勢のバラ
ンスを求めることによって、平行機能障害を判断するこ
とができる。
あるいは平衡機能障害者力２文明社会に反比例するかの
如く増加の傾向にある。特に人の直立姿勢維持機構と歩
行等の動作に対する関連性については、直立姿勢のバラ
ンスを求めることによって、平行機能障害を判断するこ
とができる。
Ｄ１発明が解決しようとする間屑点
一般の姿勢制御架ｆｆＩｔ、は測定すべき要素によって
は客観的かつ適確な測定評価が困難な場合が多々ある。
は客観的かつ適確な測定評価が困難な場合が多々ある。
ま九、姿勢制御装置の制御手段では、運動発生手段であ
るモータの出力軸にトルクメータ七直結してトルク測定
を行ない、この測足トルク量七フィードバック系又はフ
イードフオアード系の制御信号としているが、トルクメ
ータはデータ抽出には不適であるとともに畏寿命性に欠
けるものである。
るモータの出力軸にトルクメータ七直結してトルク測定
を行ない、この測足トルク量七フィードバック系又はフ
イードフオアード系の制御信号としているが、トルクメ
ータはデータ抽出には不適であるとともに畏寿命性に欠
けるものである。
さらに、姿勢測定機において、姿勢異常からバランスを
崩す様な整形外科疾患あるいは直接機能Ｈ害をもつ耳鼻
疾患、また最近多くなってきた障害の一つである脳中枢
経疾患に対しては適確な障害に対する客観的評価が難し
くなっている。その理由の一つは、直立姿勢維持機構は
単に平行機能障害によるものではなく、視覚系１体性感
党系。
崩す様な整形外科疾患あるいは直接機能Ｈ害をもつ耳鼻
疾患、また最近多くなってきた障害の一つである脳中枢
経疾患に対しては適確な障害に対する客観的評価が難し
くなっている。その理由の一つは、直立姿勢維持機構は
単に平行機能障害によるものではなく、視覚系１体性感
党系。
前庭迷路系による複雑な系がフィードバック系やフィー
ドホワード系としてバランスを保っている九めである。
ドホワード系としてバランスを保っている九めである。
し九がって１歩行動作は確かに運動機能障害全判断する
方法の一つであるが、平衡感覚との関連性を求めるには
解析しにくい入力情報と言うことができる。姿勢制御に
対する期待は以上の様な背景から各種感覚情報を入力で
きることとバイオフィードバック、バイオフィードホワ
ードの系に学習と反射運動に基づく動作をコンピュータ
処理すること罠よって可能にするものである０その結果
、単なる解析用機器に制限されることなく、治療効果の
定量化、直接的な治療壜器としての可能性もある。
方法の一つであるが、平衡感覚との関連性を求めるには
解析しにくい入力情報と言うことができる。姿勢制御に
対する期待は以上の様な背景から各種感覚情報を入力で
きることとバイオフィードバック、バイオフィードホワ
ードの系に学習と反射運動に基づく動作をコンピュータ
処理すること罠よって可能にするものである０その結果
、単なる解析用機器に制限されることなく、治療効果の
定量化、直接的な治療壜器としての可能性もある。
Ｅ０問題点を解決する念めの手段
本発明は、上述の問題点を解決し几もので、揺動運動を
発生する運動発生手段と、該運動発生部の運動量を検出
して速度信号と位置信号を発生する検出手段と、運動モ
ード信号と前記位置信号に応じて指令信号を発する操作
指令手段と、該操作指令手段によって得られる指令信号
と前記速度信号に応じてトルク信号を前記操作指令部に
フィードバックし、該トルク信号に対応する制御利得で
前記運動発生部を制御する制御手段とを有するものであ
る。
発生する運動発生手段と、該運動発生部の運動量を検出
して速度信号と位置信号を発生する検出手段と、運動モ
ード信号と前記位置信号に応じて指令信号を発する操作
指令手段と、該操作指令手段によって得られる指令信号
と前記速度信号に応じてトルク信号を前記操作指令部に
フィードバックし、該トルク信号に対応する制御利得で
前記運動発生部を制御する制御手段とを有するものであ
る。
７０作 用
本発明によれば、運動発生部が運５ｆｔ−電気信号に変
換し、検出部が前記運動量！−検出して速度信号と位置
信号に変換する。操作指令部は前記位置信号と設定され
次運動モード信号に応じて指令信号音制御部に供給する
。制御部は操作指令部からの指令信号と前記速度信号に
対応したトルク信号を前記操作指令部にフィードバック
し、これによって得られる指令信号に応じて調整され九
制御利得によって的記運動発生部を制御する。
換し、検出部が前記運動量！−検出して速度信号と位置
信号に変換する。操作指令部は前記位置信号と設定され
次運動モード信号に応じて指令信号音制御部に供給する
。制御部は操作指令部からの指令信号と前記速度信号に
対応したトルク信号を前記操作指令部にフィードバック
し、これによって得られる指令信号に応じて調整され九
制御利得によって的記運動発生部を制御する。
（以下余白）
Ｇ、実施例
以下に本発明をＷＸ１図〜第８図に示す実施例によって
説明する。
説明する。
第１図はこの実施例による姿勢制御装置を示し、Ａは揺
動運動を発生する運動発生部、Ｂは運動発生部Ａの動作
状態を検出する検出部である。Ｃは運動発生部Ａの動作
モードを演算処理して所定の動作指令を発する操作指令
部である。Ｄは動作制御部で、運動発生部の運１Ｉｂｆ
に応じて操作指令部Ｃからの指令を制御する。
動運動を発生する運動発生部、Ｂは運動発生部Ａの動作
状態を検出する検出部である。Ｃは運動発生部Ａの動作
モードを演算処理して所定の動作指令を発する操作指令
部である。Ｄは動作制御部で、運動発生部の運１Ｉｂｆ
に応じて操作指令部Ｃからの指令を制御する。
運動発生部Ａはモータ１０を有し、検出部Ｂはレゾルバ
２１と位置検出器−およびアナログ−ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）ＪＪによって構成され、レゾルバ２１
としてはアナログ型のタコジェネレータを用い、位置検
出器−としては回転角度検出器を用いる。操作処理部Ｃ
はマイクロコンピュータ評とディジタル−アナログ変換
器（Ｄ／Ａ変換器）ｊによって構成される。制御部りは
操作指令部Ｃの指令信号と角度検出器２１からの速度フ
ィードバック信号を入力とする突合せ部ツ、突合せ部−
の偏差信号を増幅するパワーアンプコアおよびパワーア
ンプ２７の出力信号をＡ ／ Ｄ変換してマイクロコン
ピュータ評にトルク信号としてフィードバックするＡ／
Ｄ変換器２Ｉによって構成される。
２１と位置検出器−およびアナログ−ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）ＪＪによって構成され、レゾルバ２１
としてはアナログ型のタコジェネレータを用い、位置検
出器−としては回転角度検出器を用いる。操作処理部Ｃ
はマイクロコンピュータ評とディジタル−アナログ変換
器（Ｄ／Ａ変換器）ｊによって構成される。制御部りは
操作指令部Ｃの指令信号と角度検出器２１からの速度フ
ィードバック信号を入力とする突合せ部ツ、突合せ部−
の偏差信号を増幅するパワーアンプコアおよびパワーア
ンプ２７の出力信号をＡ ／ Ｄ変換してマイクロコン
ピュータ評にトルク信号としてフィードバックするＡ／
Ｄ変換器２Ｉによって構成される。
運−発生部Ａは第２図に示すように構成されている。す
なわち、第２図は、姿勢制御用の揺動運−発生機の斜視
図である。これは、人が乗る第１ジンバル／に、Ｘ軸（
ピッチング）およびＹ軸（ローリング）をそれぞれ中心
とする揺動運動を与える装置である。
なわち、第２図は、姿勢制御用の揺動運−発生機の斜視
図である。これは、人が乗る第１ジンバル／に、Ｘ軸（
ピッチング）およびＹ軸（ローリング）をそれぞれ中心
とする揺動運動を与える装置である。
ベース２上には、一対の支柱Ｊ、弘が立役され、これら
支柱３．グによシ第２支持軸（Ｘ軸）ｊが軸支されてい
る。該第２支持軸Ｊには、枠状の第２ジンバルｔと扇形
ギヤ７とが一体的に取付けられている。そして、扇形ギ
ヤ７には、支柱３に一取付けられた第２モータ１０ｂの
ピニオンギヤ９が噛合されている。第２モータ♂′には
、検出部Ｂが連結されている。この第２モータｉｏｂの
回転により第２ジンバルｔが第２支持軸（Ｘ軸）ｊを中
心として揺動する。
支柱３．グによシ第２支持軸（Ｘ軸）ｊが軸支されてい
る。該第２支持軸Ｊには、枠状の第２ジンバルｔと扇形
ギヤ７とが一体的に取付けられている。そして、扇形ギ
ヤ７には、支柱３に一取付けられた第２モータ１０ｂの
ピニオンギヤ９が噛合されている。第２モータ♂′には
、検出部Ｂが連結されている。この第２モータｉｏｂの
回転により第２ジンバルｔが第２支持軸（Ｘ軸）ｊを中
心として揺動する。
一方、第２ジンバルぶには、ｓｇ２支持軸（Ｘ軸）ｊと
直交する方向の第１支持軸（Ｙ軸） ｔｉ ａ 、／／
１）が軸支されている。第１支持軸／／＆、７１ｂの対
向端部には、上方に立ち上がる一対の連結アーＪＪ２ａ
。
直交する方向の第１支持軸（Ｙ軸） ｔｉ ａ 、／／
１）が軸支されている。第１支持軸／／＆、７１ｂの対
向端部には、上方に立ち上がる一対の連結アーＪＪ２ａ
。
／コｂの下端が固着され、これら連結アーム／２ａ。
１２１）の上端には、第１ジンバル／が取付けられてい
る。ま九、第２ジンバル乙の外側に突出した第１支持軸
／／ ＩＬの端部には、扇形ギヤ１３が固着されている
。この扇形ギヤｔＪには、第２ジンバルぶに形成された
モータ取付部ｌμに取付けられた第１モータ１０１３の
ピニオンギヤ／Ａが噛合されている。第１モータ／□ａ
には、角度センサ１７が連結されている。この第１モー
タ１０ ａの回転により第１ジンバル／が第１支持軸（
Ｙ軸）／／＆、／／ｂｔ−中心として揺動する。
る。ま九、第２ジンバル乙の外側に突出した第１支持軸
／／ ＩＬの端部には、扇形ギヤ１３が固着されている
。この扇形ギヤｔＪには、第２ジンバルぶに形成された
モータ取付部ｌμに取付けられた第１モータ１０１３の
ピニオンギヤ／Ａが噛合されている。第１モータ／□ａ
には、角度センサ１７が連結されている。この第１モー
タ１０ ａの回転により第１ジンバル／が第１支持軸（
Ｙ軸）／／＆、／／ｂｔ−中心として揺動する。
第１モータ１０１！Ｌおよび第２モータ１０ ｂは、ブ
ラシレスモータでアリ、歯車減速によシ第１ジンバル／
および第２ジンバルｔがそれぞれ２２６度の揺動角を得
るようになっている。
ラシレスモータでアリ、歯車減速によシ第１ジンバル／
および第２ジンバルｔがそれぞれ２２６度の揺動角を得
るようになっている。
また、第２図に示す揺動発生機／を制御するためには、
第１図に示すサーボ制御系を２セツト用いる。
第１図に示すサーボ制御系を２セツト用いる。
第１図の姿勢制御装置室において、運動の諸元は、動作
速度（αＩ Ｈｇ〜最大２Ｈｚ ） ％動作方向、動作
角度（０’〜１５°）、動作回数をマイクロコンピュー
タ評に設定する。これらの条件による運動を実際に障害
者へ与える場合は、学習機能を考慮したパターン化によ
る一連の動作コースを予定している。
速度（αＩ Ｈｇ〜最大２Ｈｚ ） ％動作方向、動作
角度（０’〜１５°）、動作回数をマイクロコンピュー
タ評に設定する。これらの条件による運動を実際に障害
者へ与える場合は、学習機能を考慮したパターン化によ
る一連の動作コースを予定している。
コンピュータ２ダからは設定条件に応じた指令信号が出
力され、Ｄ／Ａ変換変換器弁して突き合せ回路ツにアナ
ログ電圧として入力される。突き合せ回路易の出力信号
はパワーアンプ２７によって増幅される。パワーアンプ
２７の出力信号は運１発生部Ａのモータ１０に駆動電力
として供給され、モータ１０ （第２図の第１のモータ
１０ ａ又は第２のモータｔｏｂ）が所定の回転動作を
行う。モータｉｏが回転動作すると、検出部Ｂのレゾル
バ、２／が回転速度を検出しこの検出信号は速度信号と
して突き合せ回路易にフィードバックするとともに、位
置検出器ｎが回転位置を検出し位置信号としてマイクロ
コンピュータ２参にフィードバックする。
力され、Ｄ／Ａ変換変換器弁して突き合せ回路ツにアナ
ログ電圧として入力される。突き合せ回路易の出力信号
はパワーアンプ２７によって増幅される。パワーアンプ
２７の出力信号は運１発生部Ａのモータ１０に駆動電力
として供給され、モータ１０ （第２図の第１のモータ
１０ ａ又は第２のモータｔｏｂ）が所定の回転動作を
行う。モータｉｏが回転動作すると、検出部Ｂのレゾル
バ、２／が回転速度を検出しこの検出信号は速度信号と
して突き合せ回路易にフィードバックするとともに、位
置検出器ｎが回転位置を検出し位置信号としてマイクロ
コンピュータ２参にフィードバックする。
位置検出器ｎとしてディジタル型のものとアナログ型の
ものがあるが、ディジタル型の回転検出器は分解能を上
げるためには大形で高価なものとなるのでアナログ型の
回転検出器を用いる。さらにアナログ型のものであって
も、ポテンショメータはブラシの欠損等によシ安全性に
欠ける。したがって安全性向上の面からも非接触型のア
ナログエンコーダを使用する。アナログ型のエンコーダ
を用いれば、モータ１０の１回転以内の動作に対して分
触能が高くなる。
ものがあるが、ディジタル型の回転検出器は分解能を上
げるためには大形で高価なものとなるのでアナログ型の
回転検出器を用いる。さらにアナログ型のものであって
も、ポテンショメータはブラシの欠損等によシ安全性に
欠ける。したがって安全性向上の面からも非接触型のア
ナログエンコーダを使用する。アナログ型のエンコーダ
を用いれば、モータ１０の１回転以内の動作に対して分
触能が高くなる。
レゾルバ２１から速度信号が突き合せ回路易にフィード
バックされると、突き合せ回路易は、操作指令部Ｃから
の指令信号との偏差信号をパワーアンプ２７に入力する
。該パワーアップコアは偏差信号に対応したトルク信号
をＡ／Ｄ変僕器コを通してフィードバックする。
バックされると、突き合せ回路易は、操作指令部Ｃから
の指令信号との偏差信号をパワーアンプ２７に入力する
。該パワーアップコアは偏差信号に対応したトルク信号
をＡ／Ｄ変僕器コを通してフィードバックする。
第６図は第１図の装置におけるモータサーボの適応制御
系を示すもので、ＧＣＩ 、 Ｇａｍはマイクロプロセ
ッサ、Ｇｍはブラシレスモータ、Ｋｐはエンコーダ、２
・０・Ｈはゼロホールダ、Ａはパワーアンプ、Ｋｒはレ
ゾルバ、Ｋｔはモータトルク、Ｓはラプラス変換器、Ｔ
はサンブリフグ周期を示すものである。
系を示すもので、ＧＣＩ 、 Ｇａｍはマイクロプロセ
ッサ、Ｇｍはブラシレスモータ、Ｋｐはエンコーダ、２
・０・Ｈはゼロホールダ、Ａはパワーアンプ、Ｋｒはレ
ゾルバ、Ｋｔはモータトルク、Ｓはラプラス変換器、Ｔ
はサンブリフグ周期を示すものである。
第２図に示す揺動運動発生器／においては、信頼性と制
御性からブラシレスモータを採用し、バックラッシュの
ない滑らかな動作を得るようにしている。動作信号とし
ては、滑らかな運動を与えるために第４図に示すように
正・余弦関数を用いる。この状態でバランスを崩すとピ
ッチング（Ｘ軸）、ローリング（Ｙ軸）方向にバランス
の崩れによる足底の反力のモーメント（重心の移！Ｉｆ
ｆ）が生じる。
御性からブラシレスモータを採用し、バックラッシュの
ない滑らかな動作を得るようにしている。動作信号とし
ては、滑らかな運動を与えるために第４図に示すように
正・余弦関数を用いる。この状態でバランスを崩すとピ
ッチング（Ｘ軸）、ローリング（Ｙ軸）方向にバランス
の崩れによる足底の反力のモーメント（重心の移！Ｉｆ
ｆ）が生じる。
モータ１０に対するフィードバックループとして速度９
位置およびトルクをマイクロコンピュータ２参を介して
行ない、トルク変動によシ最適な条件を選択している。
位置およびトルクをマイクロコンピュータ２参を介して
行ない、トルク変動によシ最適な条件を選択している。
即ち、アナログエンコーダｎからの位置信号はＡ／Ｄ変
換器Ｊ全通してフィードバラフサれ、マイクロコンピュ
ータ評内で指令値φとモータｉｏの回転角θとの差分Δ
ε−ＫＸｇｍ（φ−θ）が求められる。被験者がバラン
スを崩し、Δ０ だけ傾い友とすれば差分値は〔Δｅ−
Δθ〕となシ補正値がマイクロコンピュータ２ダから出
力され、φ−〇を維持するようにトルク平衡が保たれる
。即ち、実際には、載置台はφ−θを保ち傾くことなく
Δ０に比例した電流がモータ１０へ流れる。その限界は
、パワーアンプ２７の特性および増幅率による。
換器Ｊ全通してフィードバラフサれ、マイクロコンピュ
ータ評内で指令値φとモータｉｏの回転角θとの差分Δ
ε−ＫＸｇｍ（φ−θ）が求められる。被験者がバラン
スを崩し、Δ０ だけ傾い友とすれば差分値は〔Δｅ−
Δθ〕となシ補正値がマイクロコンピュータ２ダから出
力され、φ−〇を維持するようにトルク平衡が保たれる
。即ち、実際には、載置台はφ−θを保ち傾くことなく
Δ０に比例した電流がモータ１０へ流れる。その限界は
、パワーアンプ２７の特性および増幅率による。
また、Δ０は被験者によシ差があシ予め予測できないか
ら、過渡応答性に対して、不安定領域となる場合もあシ
得る。そこで、パワーアンプ２７の出力特性を第４図の
曲１ｍＩｔｓ ＊ ｊＥｓ ＋ ｉｇに示すように
テーブルとして設は過渡特性を良くするために、次のよ
うな操作を行なっている。第４図において、θ１の位置
Ｐｌでトルク平衡が保たれている時、バランスを崩すこ
とによって、入力偏差は２１点へ移行するが高利得のた
め、不安定（ハンチング）状態となる。その為、利得の
低い曲線２ｓを選択しＰ３．Ｐ４点を通シＰ！点へ移行
するとハンチングを抑え、第６図に示すようにトルクは
Ｋｔ Ｘ工（ｒｔはトルク定数）から電流工に比例した
速度アンプ出力電圧をマイクロコンピュータ２弘へフィ
ードバックしてマイクロコンピュータ２４ｃ内で選択を
行ない、被験者が障害者である場合は、該障害者の不確
定負荷変動に対応した制御系。
ら、過渡応答性に対して、不安定領域となる場合もあシ
得る。そこで、パワーアンプ２７の出力特性を第４図の
曲１ｍＩｔｓ ＊ ｊＥｓ ＋ ｉｇに示すように
テーブルとして設は過渡特性を良くするために、次のよ
うな操作を行なっている。第４図において、θ１の位置
Ｐｌでトルク平衡が保たれている時、バランスを崩すこ
とによって、入力偏差は２１点へ移行するが高利得のた
め、不安定（ハンチング）状態となる。その為、利得の
低い曲線２ｓを選択しＰ３．Ｐ４点を通シＰ！点へ移行
するとハンチングを抑え、第６図に示すようにトルクは
Ｋｔ Ｘ工（ｒｔはトルク定数）から電流工に比例した
速度アンプ出力電圧をマイクロコンピュータ２弘へフィ
ードバックしてマイクロコンピュータ２４ｃ内で選択を
行ない、被験者が障害者である場合は、該障害者の不確
定負荷変動に対応した制御系。
適応制御系を形成している。
したがって、載置台が静止している状態ではその位置を
保つために必要な電流をモータｉｏに流して保持する。
保つために必要な電流をモータｉｏに流して保持する。
このときの電流に相当した電圧に変換し木蝋からそのト
ルクを検出できる。
ルクを検出できる。
上述した姿勢制御装置において、モータの動作特性につ
込ては省略し、被験者として健常者による実験結果を第
７図（Ａｌ 、 （Ｂ）に示す。第７図（Ａｌは被験者
が開眼時における足底反力のトルクを示し、第７図（Ｂ
）は開眼時における足底反力のトルクを示すもので、開
眼、閉眼の差が明白である。
込ては省略し、被験者として健常者による実験結果を第
７図（Ａｌ 、 （Ｂ）に示す。第７図（Ａｌは被験者
が開眼時における足底反力のトルクを示し、第７図（Ｂ
）は開眼時における足底反力のトルクを示すもので、開
眼、閉眼の差が明白である。
第８図（Ａｌ−帆）は、健常者が開眼のまた３００回程
度までローリング、ピッチング（５度）を与えた場合で
、回数を重ねるごとに学習効果が見られる。
度までローリング、ピッチング（５度）を与えた場合で
、回数を重ねるごとに学習効果が見られる。
なお、閉眼では、約４０回でこの被験者は直立維持がで
きなかった。
きなかった。
また、強制的にバランスの崩れを与えることによって、
平衡機能障害の程度を得ることが数人の健常者の試験か
ら相定することもできる。特に、本発明の姿勢制御装置
を併用してテレビ画数と同期し、視覚系への刺激や、機
能的電気刺激を行うことで、単なる検査機としての役割
の他に治療効果も期待できるものである。
平衡機能障害の程度を得ることが数人の健常者の試験か
ら相定することもできる。特に、本発明の姿勢制御装置
を併用してテレビ画数と同期し、視覚系への刺激や、機
能的電気刺激を行うことで、単なる検査機としての役割
の他に治療効果も期待できるものである。
Ｈ６発明の効果
本発明は、操作指令部に設定されたＪ！！勤モード信号
を制御部に導ひき、該制御部によって所定の揺楊運−を
発生する運動発生部を制御するようにし丸ものくおいて
、前記運動発生部の運ａｔを検出部によって検出して速
度信号と位置信号を得、これらの速度信号と位置信号を
用いてそれぞれフィードバック系を形成するとともに、
これらのフィードバック系によってトルク信号フィード
バック系を形成したものである。したがって、本発明に
よれば、制御部の制御利得を適正に選択して運動発生部
を制御するので、該運動発生部のトルク平衡が維持され
動的特性と静的特性が向上するとともに、運動発生部に
載置され九被測定物体の姿勢異常によるバランスの崩れ
等によって生ずる外力をも測定可能で高性能な姿勢制御
装置を得ることができる。
を制御部に導ひき、該制御部によって所定の揺楊運−を
発生する運動発生部を制御するようにし丸ものくおいて
、前記運動発生部の運ａｔを検出部によって検出して速
度信号と位置信号を得、これらの速度信号と位置信号を
用いてそれぞれフィードバック系を形成するとともに、
これらのフィードバック系によってトルク信号フィード
バック系を形成したものである。したがって、本発明に
よれば、制御部の制御利得を適正に選択して運動発生部
を制御するので、該運動発生部のトルク平衡が維持され
動的特性と静的特性が向上するとともに、運動発生部に
載置され九被測定物体の姿勢異常によるバランスの崩れ
等によって生ずる外力をも測定可能で高性能な姿勢制御
装置を得ることができる。
第１図は本発明の実施例に係る姿勢制御装置のブロック
結線図、第２図は運動発生部を形成する揺動運動発生機
の斜視図、第３図は第１図の姿勢制御装置のモータサー
ボブロック線図、第４図は第１図の装置の動作特性図、
第５図は第１図の装置の利得特性図、第６図はトルク出
力特性図、第７図（Ａ） 、 （Ｂ）は第１図の装置を
用いた被測定物体の実験データ図、第８図（Ａｌ−（刊
は第１図の装置を用いた実験データ図である。 ／・・・載置台である第１のジンバル、ｔ・・・第２の
ジンバル、ｉｏ・・・モータ、２／・・・速度検出器、
ｎ・・・位置検出器、２り・・・マイクロコンピュータ
、易・・・突キ合せ回路、２７・・・パワーアンプ、Ａ
・・・運動発生部、Ｂ・・・検出器、０・・・操作指令
部、Ｄ・・・制御部。
結線図、第２図は運動発生部を形成する揺動運動発生機
の斜視図、第３図は第１図の姿勢制御装置のモータサー
ボブロック線図、第４図は第１図の装置の動作特性図、
第５図は第１図の装置の利得特性図、第６図はトルク出
力特性図、第７図（Ａ） 、 （Ｂ）は第１図の装置を
用いた被測定物体の実験データ図、第８図（Ａｌ−（刊
は第１図の装置を用いた実験データ図である。 ／・・・載置台である第１のジンバル、ｔ・・・第２の
ジンバル、ｉｏ・・・モータ、２／・・・速度検出器、
ｎ・・・位置検出器、２り・・・マイクロコンピュータ
、易・・・突キ合せ回路、２７・・・パワーアンプ、Ａ
・・・運動発生部、Ｂ・・・検出器、０・・・操作指令
部、Ｄ・・・制御部。
Claims (6)
- （１）揺動運動を発生する運動発生部と、該運動発生部
の運動量を検出して速度信号を発生する速度検出器と位
置信号を発生する位置検出器とからなる検出部と、 前記運動発生部の所定の運動モードが設定され、この設
定された運動モード信号と前記検出部の位置検出器から
フィードバックされた位置信号に応じて指令信号を発す
る操作指令部と、 前記操作指令部からの指令信号と前記検出部の速度検出
器からフィードバックされた速度信号に応じてトルク信
号を前記操作指令部にフィードバックし、該トルク信号
に対応する制御利得で前記運動発生部を制御する制御部
とによつて構成したことを特徴とする姿勢制御装置。 - （２）前記運動発生部が所定の運動量を対応する電気量
に変換するブラシレスモータを有する特許請求の範囲第
１項記載の姿勢制御装置。 - （３）前記速度検出器がアナログ型のレゾルバである特
許請求の範囲第１項記載の姿勢制御装置。 - （４）前記位置検出器がアナログ型のエンコーダである
特許請求の範囲第１項記載の姿勢制御装置。 - （５）前記操作指令部が、前記検出部の位置検出器から
の位置信号と設定信号に応じて演算処理するマイクロコ
ンピュータである特許請求の範囲第１項記載の姿勢制御
装置。 - （６）前記制御部が、前記位置検出器からの位置信号と
設定信号に対応する前記操作指令部からの出力信号に応
じてトルク信号を前記操作指令部にフィードバックし、
該フィードバックされたトルク信号に対応する前記操作
指令部からの指令信号に応じて利得を調整するパワーア
ンプを有する特許請求の範囲第１項記載の姿勢制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042111A JPH0683706B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 姿勢制御機能診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042111A JPH0683706B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 姿勢制御機能診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201312A true JPS61201312A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0683706B2 JPH0683706B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=12626841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042111A Expired - Fee Related JPH0683706B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 姿勢制御機能診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683706B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6144280A (en) * | 1996-11-29 | 2000-11-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Wire wound electronic component and method of manufacturing the same |
| US7081730B1 (en) | 2004-05-21 | 2006-07-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Motor controller system for large dynamic range of motor operation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534836A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Speed controller |
| JPS5949207U (ja) * | 1982-09-24 | 1984-04-02 | 三菱電機株式会社 | サ−ボ装置 |
| JPS59100903A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Hitachi Ltd | 産業用ロボツトのサ−ボ制御装置 |
| JPS59174909A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-03 | Toshiba Corp | 産業用ロボツト制御装置 |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042111A patent/JPH0683706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534836A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Speed controller |
| JPS5949207U (ja) * | 1982-09-24 | 1984-04-02 | 三菱電機株式会社 | サ−ボ装置 |
| JPS59100903A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Hitachi Ltd | 産業用ロボツトのサ−ボ制御装置 |
| JPS59174909A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-03 | Toshiba Corp | 産業用ロボツト制御装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6144280A (en) * | 1996-11-29 | 2000-11-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Wire wound electronic component and method of manufacturing the same |
| US6449830B1 (en) | 1996-11-29 | 2002-09-17 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Method of manufacturing wire wound electronic component |
| US6727792B2 (en) | 1996-11-29 | 2004-04-27 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Method of manufacturing wire wound electronic component |
| US7081730B1 (en) | 2004-05-21 | 2006-07-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Motor controller system for large dynamic range of motor operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683706B2 (ja) | 1994-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102303525B1 (ko) | 훈련 장치 | |
| EP0152995A1 (en) | Muscle exercise and diagnostic apparatus and method | |
| EP3645379B1 (en) | Motor assisted split-crank pedaling device | |
| US20210245012A1 (en) | System and method for vestibular assessment and rehabilitation | |
| JP6611179B2 (ja) | 電動トレーニング装置およびその運動制御方法 | |
| WO2022269641A1 (en) | Intelligent lower-limb orthosis system for exercise therapy and method therefor | |
| JPS61201312A (ja) | 姿勢制御機能診断装置 | |
| Bannwart et al. | Systematic analysis of transparency in the gait rehabilitation device the FLOAT | |
| RU86738U1 (ru) | Динамический моделирующий стенд | |
| Yeoh et al. | The effect of horizontal forces from a Smart Walker on gait and perceived exertion | |
| Martim et al. | Smart object for physical rehabilitation assessment | |
| Homich et al. | Minimizing human tracking error for robotic rehabilitation device | |
| Ho et al. | The design of EMG measurement system for arm strength training machine | |
| Cao et al. | Development and evaluation of a rehabilitation wheelchair with multiposture transformation and smart control | |
| US20200315818A1 (en) | Synergetic prosthesis | |
| JPH02185272A (ja) | 筋力負荷提供装置 | |
| US11154750B2 (en) | Motor assisted split-crank pedaling device | |
| Chen et al. | Development of a capacitive force/torque sensor for lower limb rehabilitation robots for spasm detection | |
| JP2022096048A (ja) | 駆動制御装置、運動負荷装置、心肺運動負荷試験装置、および心臓リハビリテーション装置 | |
| CN216395001U (zh) | 一种用于心理治疗的辅助装置 | |
| Cheng et al. | Compliance Control of a Lower Limb Rehabilitation Robot in Mirror Therapy | |
| Gradetsky et al. | Control System Calibration Algorithm for Exoskeleton Under the Individual Specificities of the Operator | |
| Gradetsky et al. | The experimental investigation of the sensitivity in the exoskeleton control loop | |
| Krejsa et al. | EXPERIMENTAL DETERMINATION OF HUMAN ARM FORCE/ELBOW JOINT ANGLE RELATION | |
| KR101225416B1 (ko) | 연속적으로 회전할 수 있으며 서로에 대해 연결된 작동요소들을 갖는 훈련 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |