WO2000035539A1 - Exerciseur pour les membres inferieurs - Google Patents

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WO2000035539A1
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footrest plate
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swing
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Shigeo Takizawa
Kyoko Takizawa
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Shigeo Takizawa
Kyoko Takizawa
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    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
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Definitions

  • the present invention relates to a lower limb function training device that can be used safely and safely by a patient himself, and can prevent or improve equinus contracture and expand the range of motion of a joint.
  • a person with a disability himself or herself with the aid of a device with the help of a healthy side ie, a healthy foot where one of the feet is healthy and the other is disabled
  • Self-passive exercise to exercise the lower limb and b) passive exercise by a physiotherapist is necessary
  • C) Exercise passive exercise and c) Exercise exercise to be added during exercise when the disabled person exercises his or her lower limb with the aid of equipment while assisting the healthy side for strength training.
  • Exercise and training according to the muscular strength of persons with disabilities, such as those described above, are required to restore the function of lower limb functions or impaired range of motion of the ankle and knee joints. This includes, for example, flexion of the quadriceps, extension of the tibialis anterior, contraction of the gastrocnemius, and contraction of the Achilles tendon in the lower limb muscles, causing the toes to flex backwards through the ankle joint at the ankle.
  • Another conventional example is to assist the walking of persons with disabilities, such as lower limb muscle strength and lower limb nerves, that have recovered to the extent that walking is possible with assisted walking.
  • the disabled person walks on casters while moving the casters independently or with the assistance of a caregiver, while the upper body leans forward and is supported and pushed by the support shelf. It is for training.
  • the ankle plantar flexion and dorsiflexion exerciser of the Utility Model Registration No. 2004587 several casters are provided freely on the lower surface of a footrest plate on which both feet are placed, and the upper surface of the footrest plate is provided.
  • the lower limb function training device of Design Registration No. 997739 is provided with a panel on the lower surface of a footrest plate on which both feet are placed, and a holding means for detachably holding the feet on the upper surface of the footrest plate. Means.
  • the above-mentioned conventional ankle plantar flexion and dorsiflexion exerciser and lower limb function training device are designed so that disabled persons themselves can perform ankle plantar flexion and dorsiflexion exercises and exercise based on their own will. In some cases, they exercised as much as possible for a quick recovery, and had the opposite effect. Also, if the instructor or caregiver is not close to the caregiver, the caregiver does not follow the number of exercises and does not follow them. It was not obtained. For those with improved disabilities, the purpose of training was to increase muscle strength, but the load was not applied during exercise, and it could not be used to increase muscle strength.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a lower limb function training apparatus that can prevent the use of the lower limb in excess of an appropriate amount of exercise.
  • a secondary object is to provide a lower limb function training machine that can perform two types of exercise. It is another object of the present invention to provide a lower limb function training device capable of knowing the condition of a patient. Disclosure of the invention
  • the lower limb function training apparatus of the present invention includes a footrest plate (1) on which both feet are placed and which can reciprocate in the front-rear direction, and a reciprocating motion detector for detecting the number of reciprocations of the footrest plate in the front-rear direction.
  • a brake device (1 7, 2 7) for applying a brake to the forward and backward movement of the footrest plate is provided. , 1 8).
  • the footrest plate may be reciprocating in the front-rear direction.
  • the lower limb function training device may include a load device (19, 29) for applying a load to the forward and backward movement of the footrest plate.
  • the lower limb function training device may include a driving device that reciprocates the footrest plate in the front-rear direction.
  • the brake device may apply a brake to the movement of the footrest plate in the front-rear direction.
  • the lower limb function training device detects the moving speed of the footrest plate in the front-rear direction (16, 26), and the average value of the moving speed in the front-rear direction detected by the moving speed detector.
  • a brake device may be provided to apply a brake to the forward / backward movement of the foot plate when the maximum speed within a certain interval becomes smaller than a set value.
  • the lower limb function training device may output detection data of at least one of the reciprocating motion detecting device and the moving speed detecting device to the outside.
  • feet There is a contact sensor provided on the upper surface of the mounting plate, and this contact sensor may be able to detect that a foot has simultaneously contacted four points of the foot mounting plate.
  • the footrest on which both feet are placed can selectively perform reciprocating motion in the front-rear direction or swinging in the vertical direction.
  • the footrest on which both feet are placed can swing up and down, and the swing axis of this swing can move back and forth. In some cases, it is possible to selectively perform vertical swing.
  • a device is provided with a reciprocating frequency detecting device for detecting the number of reciprocating motions of the footrest plate in the front-rear direction, and a rocking frequency detecting device for detecting the frequency of the footrest plate rocking.
  • the apparatus includes a moving speed detecting device that detects a moving speed of the footrest plate in the front-rear direction and a swing speed detecting device that detects a swinging speed of the footrest plate.
  • a footrest plate on which both feet are placed and which can swing up and down a contact sensor provided on the upper surface of the footrest plate, and a data of a state of a joint of the foot placed on the footrest plate.
  • an ankle joint data obtaining means for obtaining an evening.
  • the ankle joint data obtaining means includes: In some cases, status data has been obtained.
  • the footrest plate on which both feet are placed and which can swing up and down a swing frequency detection device that detects the number of times the footrest plate swings, and a swing frequency detection device that detects the swing frequency
  • a brake device for applying a brake to the swinging of the footrest plate may be provided.
  • a load device is provided to apply a load to the swing of the footrest plate.
  • a drive device that swings the footrest plate in the vertical direction may be provided.
  • a brake is applied to the swing of the footrest. May be equipped with a brake device.
  • a swing speed detection device for detecting the swing speed of the footrest plate
  • the swing speed detection device The average value of the vertical swing speed or the maximum speed within a certain interval is smaller than the set value
  • a brake device for applying a brake to the swing of the footrest plate may be provided.
  • a footrest on which both feet are placed and capable of swinging up and down a swing frequency detecting device for detecting the number of times of swinging of the footrest or a swinging speed of the footrest is detected.
  • at least one of the swing speed detecting devices is provided, and detection data of at least one of the reciprocating motion detecting device and the moving speed detecting device is output to the outside.
  • the reciprocating frequency detector detects the number of reciprocating motions of the footrest plate in the front-rear direction, and when the number of reciprocating motions detected by the reciprocating motion detecting device reaches the set value, the brake device moves back and forth of the footrest plate. Braking on movement in direction.
  • the patient can freely exercise up to the set number of times according to the patient's intention.
  • the lower limb function training device When the lower limb function training device includes a load device that applies a load to the movement of the footrest plate in the front-rear direction, the load can be exercised. When the lower limb function training device includes a drive device that reciprocates the footrest plate in the front-rear direction, the exercise can be performed forcibly.
  • the lower limb function training device outputs the detection data of at least one of the reciprocating motion detection device and the moving speed detection device to the outside, it is easy to obtain the data of the management of the amount of exercise of the patient and the research. can do.
  • a contact sensor provided on the upper surface of the footrest plate is provided. When the contact sensor can detect that the foot has simultaneously contacted the four points of the footrest plate, Angle of contracted lower limb, ie degree of contracture You can find out.
  • the footrest on which both feet are placed can selectively reciprocate back and forth or swing up and down, a single machine can perform multiple movements. It can be carried out.
  • the footrest on which both feet are placed can swing up and down, and the swing axis of this swing can move in the front-back direction. Or, if it is possible to selectively perform vertical rocking, multiple movements can be performed by one machine.
  • a reciprocating frequency detecting device for detecting the number of reciprocating motions of the footrest plate in the front-rear direction and a swinging frequency detecting device for detecting the number of reciprocating motions of the footrest plate are provided, Data can be obtained easily.
  • a moving speed detecting device that detects the moving speed of the footrest plate in the front-rear direction and a swinging speed detecting device that detects the swinging speed of the footrest plate
  • various data can be easily obtained. be able to.
  • a footrest plate on which both feet are placed and which can swing up and down a contact sensor provided on the upper surface of the footrest plate, and data on the state of the joints of the feet placed on the footrest plate are collected.
  • Means for obtaining foot joint data wherein when the contact sensor detects that the foot has simultaneously contacted the four points of the footrest plate, the foot joint data obtaining means obtains data on the state of the foot joint. May have gained.
  • a footrest on which both feet are placed and which can swing up and down a swing frequency detecting device for detecting the number of swings of the footrest, and the swing frequency detecting device detect When the number of swings reaches a set value, a brake device that brakes the swing of the footrest plate is provided, so that excessive movement can be prevented.
  • a load device for applying a load to the swing of the footrest plate When a load device for applying a load to the swing of the footrest plate is provided, a load can be appropriately applied to the operation. In addition, when a driving device that swings the footrest plate in the vertical direction is provided, forced movement can be performed. Further, a footrest on which both feet are placed and which can swing up and down, and when the time required for swinging the footrest in the up and down direction becomes longer, the swing of the footrest is braked. Brake equipment and If it is equipped, it is possible to prevent excessive exercise.
  • the footrest plate on which both feet are placed and which can swing up and down a swing speed detection device for detecting the swing speed of the footrest plate, and the swing speed detection device If the average value of the vertical swing speed or the maximum speed within a certain interval becomes smaller than the set value, if there is a brake device that applies a brake to the swing of the footrest plate, it will move. Can be prevented.
  • the apparatus includes at least one of a swing speed detecting device for detecting a speed, and outputs at least one of the detection data of the reciprocating motion detecting device and the moving speed detecting device to the outside. In such cases, it is easy to obtain patient management and research data.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lower limb function training apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of FIG.
  • FIG. 3 is a rear view of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 5 is a side view in a use state in which both feet are set and fixed.
  • FIG. 6 is a side view showing a state in which plantar flexion movement is performed.
  • FIG. 7 is a control circuit diagram.
  • Fig. 8 is a flow chart when the connection between the wheel and the motor is disconnected.
  • FIG. 9 is a perspective view of the footrest plate of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of a footrest moving table according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a side view of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of the second embodiment in a use state.
  • FIG. 14 is a side view of the lower limb function training apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view of FIG.
  • FIG. 16 is a side view in a use state where both feet are set and fixed.
  • FIGS. 17A and 17B are side views of a modification of the third embodiment.
  • FIG. 17A is a diagram of the first modification
  • FIG. 17B is a diagram of the second modification.
  • Fig. 18 is a front view of the lower limb function training apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a side view of a lower limb function training apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a side view of a lower limb function training apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of a lower limb function training apparatus according to a fourth embodiment. It is.
  • FIG. 21 is a plan view of the fourth embodiment in a use state in which it is used for back and forth movement.
  • Fig. 22 is an explanatory view of the fourth embodiment, (a) is a diagram of the upper limit in the vertical swing, (b) is a diagram of the lower limit in the vertical swing, and (c) is the front and rear. It is a figure at the time of reciprocation of a direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lower limb function training apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of FIG.
  • FIG. 3 is a rear view of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 5 is a side view in a use state in which both feet are set and fixed.
  • FIG. 6 is a side view showing a state in which plantar flexion is performed.
  • FIG. 7 is a control circuit diagram.
  • FIG. 8 is a flowchart when the connection between the wheel and the motor is disconnected.
  • illustration of the left and right rear wheel support members is omitted.
  • FIG. 3 the illustration of the front wheel support member is omitted.
  • the footrest plate 1 is made of wood (or plastic as required) and is formed in a substantially rectangular hollow shape.
  • the footrest plate 1 has a sufficiently large area (for example, about 25 cm in length and about 20 cm in width) on which both feet 51 a and 5 lb can be placed. Therefore, a person with a disability, while sitting in a chair or the like, may suffer from hemiplegia of lower limb nerves, lowering of lower limb muscle strength due to rupture of Achilles tendon K, range of motion of ankle joint such as a fracture, or range of motion of knee joint.
  • the two feet 51a and 51b of the one disabled foot 51a and the other healthy non-disabled foot 51b can be placed.
  • a non-slip portion 1a is provided on the upper surface of the footrest plate 1 as necessary.
  • the non-slip portion 1a is formed, for example, by bonding a rubber sheet having a plurality of irregularities, but when the footrest plate 1 is made of plastic or the like, it is formed on the upper surface of the footrest plate 1. They may be formed integrally.
  • the footrest 1 has a hollow structure, the footrest 1 need not be hollow as long as the information transmission path 14 including an electric wire can be installed.
  • the heel support part 4 is formed of a belt-like material such as plastic, leather, cloth, etc.
  • the feet 5 1 a and 51 b prevent the heels from moving backward.
  • the heel support part 4 is formed of plastic, it may be formed integrally with the footrest plate 1.
  • a fastening band 3 is provided at a substantially central position in the longitudinal direction of the footrest plate 1, with left and right ends fixed to the footrest plate 1.
  • a substantially central portion of the tightening band 3 is fixed to the lower surface of the footrest plate 1 by using a mounting bracket 3c, and both ends are flat U-shapes respectively installed on the left and right side surfaces of the footrest plate 1. It passes through the guide metal fittings 2 a and 2 b, and extends above the footrest plate 1.
  • the left and right end portions 3a and 3b of the tightening band 3 are superimposed on each other, and are removably engaged with each other by appropriate engaging means such as velvet fasteners, snaps, and hooks.
  • the tightening band 3 is constituted by one tightening band, but may be constituted by two tightening bands having one end fixed to the footrest plate 1.
  • the tightening band 3 covers the uppers of the two feet 5 la and 51 b from above, and prevents the two feet 51 a and 51 b from moving upward and forward.
  • the heel support part 4 and the tightening band 3 constitute holding means 3, 4 for holding both feet 51 a, 51 b on the footrest 1.
  • the structures and materials of the holding means 3 and 4 can be appropriately changed as long as the holding means 3 and 4 can hold the two feet 51 a and 51 b placed on the footrest plate 1. Further, when the patient recovers and the two legs are each put into force, the holding means 3 and 4 for these legs may not be necessary.
  • Rear wheel support members 5 and 6 are attached to the lower right side of the rear portion of the footrest plate 1 on the left and right sides so as to be swingable about a vertical shaft 8 as a swing center.
  • a left rear wheel 9 is rotatably mounted on the left rear wheel supporting member 5, and a speed sensor 16 as a moving speed detecting device for detecting a rotation speed of the rear wheel 9 and a left rear wheel 9 are provided.
  • a brake 17 is provided as a brake device that applies a brake to the rotation of the rear wheel 9 to stop the rotation.
  • the right rear wheel 9 is rotatably mounted on the right rear wheel support member 6.
  • a frequency detection sensor 18 as a reciprocating frequency detecting device for detecting the number of reciprocating motions of the rear wheel 9 and a brake 17 for applying a brake to the rotation of the right rear wheel 9 to stop.
  • the rear wheel 9 moves while rotating in the front-rear direction, but can move in the front-rear direction while tilting left and right by swinging the rear wheel support members 5 and 6 left and right.
  • the swing angles of the rear wheel support members 5 and 6 are regulated (for example, in a range of about 10 degrees each to the left and right with respect to the front and rear directions) and do not move right beside.
  • a front wheel support member 7 is attached to the front lower side of the footrest plate 1 so as to be swingable about a vertical axis 8 as a swing center.
  • the left and right front wheels 11 are rotatably mounted on the front wheel support member 7, and the motors 19 and 19 that rotate the front wheels 11 and brake the rotation of the front wheels 11 to stop.
  • Brake 17 is provided.
  • the front wheel 11 can move in the front-rear direction while tilting left and right by the front wheel supporting member 7 swinging left and right, similarly to the rear wheel 9 described above.
  • the swing angle of the front wheel support member 7 is regulated (for example, in a range of about 10 degrees each to the left and right with respect to the front-rear direction), and does not move right beside.
  • the left and right sides of the front wheel 11 and the rear wheel 9 should be sloping from the center to the left and right at an angle of about 10 degrees.
  • the swing angle is regulated.
  • the training instructor acknowledges the necessity, and corrective exercises (exercise to correct the abnormally morphic parts that have caused stiffness by exercise) are necessary.
  • the wheels 11 and 9 can be used for straightening motion as fixed wheels that cannot swing right and left and move only in the front-back direction.
  • the lower limb function training device is provided with a control device 20 composed of a microcomputer and the like, and a speed sensor 16 and a frequency detection sensor 18 are connected to the input side via an information transmission path 14, On the other hand, a brake 17, a motor 19 and an external output device 91 are connected to the output side via an information transmission path 14.
  • the external output device 91 is not necessarily provided, but the external output device 91 can output the detection values of the speed sensor 16 and the frequency detection sensor 18 to the outside.
  • the speed sensor 16 detects the rotation speed of the rear wheel 9, that is, the moving speed of the footrest plate 1.
  • the footrest 1 reciprocates and the direction of movement is alternately changed, but the speed sensor 16 outputs the absolute value of the movement speed of the footrest 1.
  • the control device 20 has a built-in timer 20a, and the average value of the speed detected by the speed sensor 16 at regular intervals (for example, at regular intervals or while the foot plate 1 is moving forward). Can be calculated. Furthermore, the minimum value of the average value of the moving speed of the footrest 1 can be set in the control device 20 by the speed setting switch 5. Further, the maximum value of the reciprocating motion of the footrest plate 1 can be set in the control device 20 by the reciprocating motion frequency setting 6. Depending on the patient's condition, the speed setting switch 5 allows the minimum speed of 5 cm for 1 second to the speed of 30 cm for 1 second in 5 cm increments, and the speed of 30 cm for 1 second to 50 cm for 1 second. The speed can be set in the controller 20 in increments of 10 cm.
  • the control device 20 activates all the brakes 17 so that the rear wheels 9 and the front wheels 11 Apply brakes and stop.
  • the number-of-times detecting sensor 18 detects the number of reciprocating motions of the rear wheel 9, that is, the number of reciprocating motions of the footrest plate 1, and outputs the detected number of times to the control device 20.
  • This controller 2 0 Is compared with the number of reciprocating movements from the number-of-times detecting sensor 18 and the set value set by the number of reciprocating movements 6b. If the detected value of the number-of-times detecting sensor 18 reaches the set value, Activate all brakes 17 to apply brakes to rear wheel 9 and front wheel 11 and stop. Then, unless the release switch 7 i is operated, the brake 17 is not released and the exercise cannot be performed again.
  • the number of times the exercise should be performed is set in the control device 20 based on a minimum of 10 times and a maximum of 50 times every 10 times.
  • the arrangement and structure of the components of the control device can be changed as appropriate, and the speed sensor 16 and the frequency detection sensor 18 can be mixed and arranged in the same unit.
  • a power switch 7b, a forced movement speed setting switch 7f, a forced reciprocating movement number setting switch 7j, a resistance added control switch 7e, and a switch 7i for releasing all controls are arranged on the front. Have been.
  • a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as a power supply and a motor 19 as a load device and a drive device for the front wheel 11 are provided inside the front wheel support member 7, a battery storage portion 7c as
  • the controller 20 drives the motor 19 to reciprocate the footrest 1 at the set speed, and stops the motor 19 when the number of reciprocations reaches the set value.
  • the footrest 1 has stopped moving. In this way, the patient can automatically exercise.
  • the drive unit is a motor 19, but may be another power source such as an engine.
  • the battery storage section 7c is used by a battery, but may be another power supply such as a rechargeable battery. Start training with no resistance, patient's function has improved, and need to be trained with stress If it is recognized, the resistance addition control switch 7e can be used to set the controller 20 in 0.5 kg steps from 0.5 kg to 2.5 kg in increments of 0.5 kg. The load generated from the 19th rotation is added to the front wheels 11 as resistance. Since the lower limb function training device of the first embodiment is configured in this manner, for example, hemiplegia after a stroke, a decrease in muscular strength due to the cutting and cutting of the Achilles tendon K, movement of the ankle joint opening such as a fracture of the lower limb, etc.
  • both feet 51 a and 5 lb can be easily set and fixed to the upper surface of the footrest plate 1 according to the size of the foot of the disabled.
  • the healthy foot 51b does not apply an excessive burden by assisting the other disabled foot 51a.
  • the footrest 1 is rotated horizontally by rotating the wheels 9, 11 1 to extend and contract the lower limbs to increase the muscle strength of the lower limbs,
  • exercise is performed by performing the exercise of the plantar dorsiflexion of the ankle and the flexion and extension of the knee joint by expanding the range of motion of the ankle.
  • the knee joint extends from approximately 90 degrees and extends,
  • the quadriceps L as a muscle contracts, the tibialis anterior muscle M elongates, the gastrocnemius N and the Achilles tendon K shrink, and the ankle ostium flexes.
  • the footrest 1 moves in the front-rear direction due to the expansion and contraction of the knee joint and the foot joint, the footrest 1 is horizontally moved by the four wheels 9 and 11 provided on the lower surface.
  • the feet 51a and 51b are stably moved without rolling, and the feet 51a and 51b are tightened by the heel support parts 4 as holding means and the tightening bands 3 so that the feet On the footrest plate 1 Is formed with a non-slip portion 1a, so that both feet 51a and 51b do not slide with respect to the footrest plate 1 but move integrally with the footrest plate 1, and both feet 5 la and 5
  • the burden of lb is reduced.
  • step 8 the number of times the exercise is to be performed is set to the number of reciprocating motions so that the improvement cannot be obtained.
  • the generated load can be set as a resistance (that is, load) that can be added to the axle 11 in 0.5 kg increments from 0.5 kg to 2.5 kg as a resistance (that is, load), the range of users can be further expanded and high effects can be obtained.
  • the forced reciprocating movement setting switch 7j has a control function to set and stop at the specified number of times with 7 j, that is, at the minimum of 10 times and at the maximum of 50 times in 10 steps. It has a function as a substitute for exercise, and has a remarkable effect Heightened.
  • FIG. 9 is a perspective view of the footrest plate of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of a footrest moving table according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a side view of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of the second embodiment in a use state.
  • the second embodiment of the present invention comprises a footrest 1 and a footrest 22 as a measuring function.The footrest 1 and the footrest 22 are used in combination.
  • the footrest plate 1 in this embodiment is provided with a heel support part 4, a tightening band 3, and the like, as in the first embodiment. Also, several wheels 21 are provided on the lower surface of the footrest plate 1 so as to be rotatable in the left-right direction.
  • this lower limb function training device detects and uses forward and backward movements, it is necessary to limit left and right movements.
  • both of the foot 51a with the obstacle and the healthy foot 51b without the obstacle are placed on the footrest plate 1, a healthy The force of the other leg 51b is strong, and the direction of the movement tends to be deviated in the direction of the disabled one leg 51a.
  • the exercise will be a correction exercise, not a natural exercise, and a heavy load will be applied to one of the disabled feet 51a, which may make it difficult to continue training or exercise.
  • the footrest plate 1 is provided with wheels 21 that can be rotated left and right. And the front two wheels 2 1 are on the front wheel receiver 2 3 a of the foot plate slide 2 2, while the two rear wheels 2 1 are on the rear of the foot plate slide 2 2 It is installed by fitting it in the wheel receiver 2 3 b.
  • the number of wheels 21 can be appropriately selected as long as it is effective for moving left and right.
  • the wheel 21 can be used for the correction exercise without using the wheel 21.
  • the foot plate moving base 2 2 is a box body 2 2 a having an open upper surface, wheel supports 23 a, 23 b, and an endless shape to which the wheel supports 23 a, 23 b are fixed. , A plurality of guide rollers 25 b rotatably supported by the box 22 a and guiding the movable belt 24, and the movable belt 24.
  • the speed setting switch 30a (corresponding to the forced movement speed setting switch 7 in the first embodiment) and the forced reciprocating frequency setting switch 31a (the forced reciprocating frequency setting switch 7 in the first embodiment) j), speed setting switch 32a (corresponding to speed setting switch 5b of the first embodiment), speed external output device 32b, and reciprocating frequency setting 33a ( (Corresponds to the reciprocating frequency setting 6 b in the first mode),
  • the box 22a is made of plastic, but it can also be made of wood or metal, etc., as long as components such as the roller 25 can be attached inside and have sufficient strength to protect the inside when moving or using. It can be anything, it is almost rectangular, it is open without being covered, and is formed approximately 1 meter in length and 60 cm in height and 30 cm in height, and houses the measurement function part inside.
  • the moving belt 24 is used in this embodiment. Is configured to rotate freely by 12 moving belt guide rollers 25 b and one moving belt drive roller 25 b, and the wheel supports 2 3 a, 2 3 b installed on the forward and backward moving belt 24.
  • the fore-and-aft direction moving belt 24 is durable, and is formed of a material that freely moves as the moving belt guiding roller 25b and the moving belt driving roller 25a rotate.
  • the moving belt brake roller 28a does not normally contact the moving belt 24, but contacts the moving belt 24 when braking, and stops.
  • the moving belt 24 is a synthetic fiber in which metal is woven, but the driving unit may be connected by a metal having a chain structure.
  • the moving belt 24 transmits the rotation to the moving belt guiding port 25b and the moving belt driving roller 25a by friction such as leather or fiber, and any material can be transmitted.
  • Twelve guide rollers 25 b are provided and rotate following the forward / backward movement belt 24 that moves by the movement of the footrest plate 1.
  • One of the guide rollers 25b is provided with a speed sensor 26, and the other one of the guide rollers 25b is provided with a frequency sensor 27.
  • the moving belt brake roller 28a has a brake 28 attached thereto, and the brake 28 and the moving belt brake roller 28a constitute a braking device.
  • one of the speed sensor 26, the number-of-times detection sensor 27, and the brake 28 is installed by dividing the roller into three rollers. It is also possible to attach a frequency detection sensor 27 and a brake 28.
  • the moving belt driving roller 25a is connected to the motor 29, and the operation of the motor 29 rotates the moving belt driving roller 25a.
  • the moving belt 24 and the footrest plate 1 reciprocate in the front-rear direction with the rotation of the one 25a, thereby realizing the automatic passive movement and the load movement as in the first embodiment.
  • the speed sensor 26 corresponds to the speed sensor 16 of the first embodiment, and detects the moving speed of the footrest 1 by detecting the rotation speed of the guide roller 25.
  • the external speed output device 32b is a socket for outputting the detection value of the speed sensor 16 to the outside.
  • a serial port structure for DOS / V is used, but any terminal may be used as long as the detection value can be output to the outside.
  • the number-of-times detection sensor 27 detects the movement of one of the guide rollers 25 b and detects the number of reciprocating movements of the footrest plate 1.
  • the reciprocating frequency external output device 33b is a socket for outputting the detection value of the frequency detecting sensor 27 to the outside.
  • a serial port structure for DOS / V is used, but any terminal may be used as long as it can output the detected number of times to the outside.
  • the brake 28 is for braking and stopping the moving belt 24, and is released by a signal from the release switch 34a. Therefore, the brake 28 is not released unless the release switch 34a is operated, and the patient cannot exercise again.
  • the control device 20 is connected to the speed sensor 26 and the number-of-times detection sensor 27 on the input side via the information transmission path 35, while the brake 2 is connected to the output side via the information transmission path 35.
  • Modem-29 and external output devices 32b, 33b are connected.
  • resistance addition control switch 29b, forced movement speed setting switch 30a, forced reciprocating movement frequency setting switch 31a, speed setting switch 32a, reciprocating movement frequency setting 33a, and release switch 3 4a is connected to the control device 20.
  • the movement of the footrest plate 1 is performed by the wheels 9, 11
  • the movement of the footrest plate 1 is performed by the moving belt 24. It is different in the point, but performs the same operation.
  • the lower limb function training apparatus includes a footrest plate 1, wheels 21 provided on the lower surface of the footrest plate 1 and moving while rotating left and right, and wheels 21.
  • a wheel receiver 23a, 23b that can be moved in the left-right direction and reciprocate in the front-rear direction, and a speed sensor 26 that detects the moving speed of the wheel receiver 23a, 23b.
  • the brake is applied to the forward and backward movement of the wheel supports 23a and 23b. It has a brake device to be applied. Therefore, when the patient becomes tired, a brake is applied to the movement of the footrest plate 1 in the front-rear direction, so that excessive movement can be prevented. Also, since the speed sensor 26 detects the forward and backward movement of the wheel supports 23a and 23b, the left and right movement of the footrest 1 affects the detection value of the speed sensor 26. Giving can be prevented. As a result, the speed sensor 26 can accurately detect the traveling speed of the wheel supports 23a and 23b, that is, the footrest plate 1 in the front-rear direction.
  • FIG. 14 is a side view of the lower limb function training apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view of FIG. Fig. 16 is a side view in the used state with both feet set and fixed.
  • FIGS. 17A and 17B are side views of a modification of the third embodiment.
  • FIG. 17A is a diagram of the first modification
  • FIG. 17B is a diagram of the second modification.
  • the footrest plate 301 is made of plastic (or wood as required) and is formed in a substantially rectangular hollow shape in a plane. As shown in FIG. 16, the footrest plate 301 has an area large enough to hold both feet (for example, about 25 cm in length and about 20 cm in width). I have. Therefore, a person with a disability sitting in a chair may suffer from hemiplegia of lower limb nerves, lowering of lower limb muscular strength due to rupture of the Achilles tendon, or an obstacle such as a broken joint or a range of motion of the knee joint or knee joint. One foot and the other without any obstacles.
  • the heel support part 304 is formed integrally with the footrest plate 301. The heel of both feet shown in Figure 16 is prevented from moving backwards.
  • the heel support part 304 may be formed separately from the footrest plate 301.
  • the left and right ends of the footrest plate 301 are fixed to the footrest plate 301 at an approximately central position in the longitudinal direction of the footrest plate 301 with a gap between the heel support part 304 and the front.
  • a fastening band 302 is provided.
  • the tightening band 302 passes through the lower surface of the footrest plate 301, and both ends thereof are flat U-shaped guide brackets 303 mounted on the left and right sides of the footrest plate 301, respectively. And extends above the footrest plate 301.
  • the left and right end portions 302a of the tightening band 302 are overlapped with each other and removably engaged by appropriate engaging means such as velvet fasteners, snaps, and hooks.
  • the tightening band 302 is constituted by one tightening band, but may be constituted by two tightening bands having one end fixed to the foot plate 301. It is. Tightening bands 302 prevent upward and forward movement of both feet as shown in FIG.
  • the heel support part 204 and the tightening band 302 constitute a holding means for holding both feet on the footrest plate 301 as shown in FIG. If the holding means 302 and 304 can be held with the feet placed on the footrest plate 301 as shown in FIG. 16, the structure, material, etc. may be changed as appropriate. It is possible. In cases where the patient is recovering and both feet are in each case, such means of holding both feet may not be necessary.
  • a load device 304 is attached to the lower side of the footrest plate 301.
  • the load device 2005 is a replaceable spring material.
  • the spring material as the elastic body of the load device 2005 is adapted to the self-passive motion, the weight of the foot (for example, about 15 kg) and the weight of the foot
  • the load may be more than about 20 kg, especially in the case of load exercise and strength strengthening exercise instead of self-passive exercise.
  • the load devices in Figs. 14 to 16 are compression springs, but the load device in Fig. 17 (a) is a tension spring 30a, and the load device in Fig. 17b is an elastic cord 30 such as a rubber string.
  • the load device 304 is fixed at three places to a mounting concave portion 301 a provided substantially in the center of the lower surface of the foot plate 301 by mounting rotary screws 303.
  • the other is fixed in three places to the mounting recesses 3 14 provided above the mounting projections 3 15 provided on the cover 310 of the lower limb function training device by the mounting rotary screws 3 06 .
  • the holding device for tilt angle determination 307 is a string. Due to the holding device for tilt angle determination 3 07, the angle between the footrest plate 301 and the horizontal line is in the range from the maximum angle of 37 degrees to 38 degrees, which is desirable for self-passive movement, to the minimum angle of approximately 0 degrees. Become. Then, the footrest plate 301 can swing in this range.
  • the upper portion of the holding device for tilt angle determination 307 is glued and fixed to the footrest plate 301.
  • the lower part of the holding device for tilt angle determination 307 is fixed to the upper part of the mounting projection 315 provided on the lower limb function training device cover 310 with mounting screws 308, and the load device 305 is fixed and fixed by the mounting rotary screw 306.
  • the footrest plate 301 is formed by a bearing part 316 of the lower limb function training device cover 3110 and a brake storage bearing 3111, and is integrally provided on the outside of the footrest plate 301. It is held so as to be swingable about the plate rotating part 309.
  • the footrest rotating part 309 penetrates the brake storage bearing 311, and the end of the footrest rotating part 309 is attached with an acceleration detecting device 312.
  • the lower limb function training device is provided with a control device 320 constituted by a microcomputer or the like.
  • the input side of the control device 320 is provided with an acceleration detection device 31 via an information transmission path 3 13.
  • the output side has a brake 3 2 1, a motor 3 2 2 as a drive, a display 3 2 7, an antenna 3 3 2 and an external output 3 2 6 via an information transmission path. Etc. are connected.
  • the antenna 3 32 and the external output device 3 26 do not necessarily need to be provided, but the antenna 3 32 and the external output device 3 26 can be used to detect the value detected by the acceleration detection device 3 12. Can be output to the outside.
  • the acceleration detection device 312 detects the acceleration when the footrest plate 301 is stepped down.
  • the detected acceleration is transmitted to the control device 320 composed of a microcomputer via the connection path 313.
  • the control unit 320 receives acceleration signals from the acceleration detection unit 312. Each time a signal is input, it is counted, and the number of swings of the foot plate 301 is generated. Then, the control device 320 stores the acceleration input from the acceleration detection device 312 and the number of swings of the footrest plate 301 as data in the storage section, and outputs the data as needed.
  • control device 320 has an acceleration control function, and the acceleration detected by the acceleration detection device 310 is set to a predetermined reference value (for example, (Acceleration) or When the acceleration set by switch 3 3 1 is exceeded, an alarm signal is output and the alarm device is driven.
  • a predetermined reference value for example, (Acceleration) or When the acceleration set by switch 3 3 1 is exceeded, an alarm signal is output and the alarm device is driven.
  • a buzzer can be sounded, the display device 327 can blink, or data can be transmitted from the antenna 332. With this alarm, the caregiver can appropriately change the strength of the load device 305 to an optimal one.
  • control device 320 counts the number of swings of the foot plate 301, and the number of swings is set to a fixed reference (for example, about 20 times) or the setting switch 32. When the number of times set in 9 is exceeded, a stop signal is output to the brake 3 2 1. Upon receiving the stop signal, the brake 3221 applies a brake to the footrest rotating section 309 to stop swinging.
  • the brake 3221 is released by manually operating the switch 3221a. Switching between switches is a consideration to ensure that patients do not easily and continuously exercise excessively. You cannot move again without releasing the brake.
  • the display device 327 according to the third embodiment of the present invention is a digital display screen, but any display device may be used as long as it can display the number of swings, display acceleration, and issue a warning.
  • the external output device 3 26 is 10 base T in the case of the third embodiment, but may be of any type.
  • the antenna 332 outputs the input acceleration and number of times, but the acceleration and the number of swings when the brake 321 is applied can be set in the control device 3200 by remote control.
  • the storage section 3 2 3 indicates a storage section for the battery.
  • An external power input section 3 2 4 is also provided. Batteries can be rechargeable or non-rechargeable. If the battery is rechargeable, it should be possible to charge it from the external power input Can be.
  • footrest plate 301 can be forcibly rocked by the motor 3222.
  • the lower limb function training device of the third embodiment is configured in this way, for example, hemiplegia after stroke, loss of muscular strength such as rupture of Achilles tendon, range of motion of foot joints such as lower limb fracture, etc. If one of the obstacles is on one foot, sit on a chair and abut the heel against the heel support part 304 with both the disabled foot and the other unhealthy healthy foot. At the same time, tighten the toe with the tightening band 302, put it on both feet, and align and fix both feet on the footrest plate 301 (see Fig. 16).
  • both feet can be easily set and fixed by aligning them with the upper surface of the footrest plate 301.
  • the healthy foot does not apply an excessive burden by assisting the other foot with disability.
  • the footrest plate 301 is swung in the direction indicated by the arrow in Fig. 16 to expand and contract the lower limb, increase the muscle strength of the lower limb, and expand the range of motion of the ankle joint to increase the sole height of the ankle joint. Exercise and train.
  • the load can be applied by pulling up from above, instead of applying load from below to above, as in the spring material of the load device 300.
  • the frame 3 17 is a frame that can include the lower limb training device, and the direction in which the heel is placed is an open space and must be freely used.
  • the securing material 3 19 that is hung over both side covers of the frame 3 17 is strong enough to install the load device 3 05 a, for example, it does not break when pulled at about 60 kg You only need to have strength.
  • Fig. 17 (b) shows that it is possible to install a pillar near the heel and install and use the load device 305b.
  • the pillar 318 is strong enough to install and use the load device 305b, for example, a strength that does not break when pulled at about 60 kg. If you have, you can use one or two.
  • the load device 300 is a spring material, but any member that can apply a load such as hydraulic pressure, pneumatic pressure, rubber, and the like and has a repulsive force. But it is possible.
  • the number of times of exercise is regulated to an appropriate value by operating the brake 321 with the control device 320.
  • the number of times is set by operating the setting switch 329. By this operation, for example, a minimum of about 10 times and a maximum of about 50 times can be set in the control device 320. . Then, when the set number of times has been reached, the control device 320 operates the brake 3221 to stop the swing of the footrest plate 301.
  • FIG. 18 is a front view of the lower limb function training apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a side view of the lower limb function training apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of a lower limb function training apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a plan view of a fourth embodiment of the present invention in a state of use for front and rear movement. In FIG. 21, the contact sensor 1 is omitted.
  • Fig. 22 is an explanatory view of the fourth embodiment.
  • (A) is a diagram of the upper limit when swinging up and down
  • (b) is a diagram of the lower limit when swinging up and down
  • (c) is a front and rear view. It is a figure at the time of reciprocation of a direction.
  • the footrest plate 401 is formed of wood (or plastic as required) in a substantially rectangular plane.
  • the footrest plate 401 is similar to the footrest plate shown in the first to third embodiments. It has an area large enough to hold both feet (eg, about 25 cm long and 20 cm wide). Therefore, a person with a disability sitting in a chair or the like may suffer from hemiplegia of the lower limb nerves, lowering of lower limb muscle strength due to rupture of the Achilles tendon, or impairment of the range of motion of the ankle joint or knee joint such as a fracture. You can put both feet with one foot and one foot that is healthy without obstacles.
  • the heel support component 403 is formed of, for example, a belt-like material such as plastic, leather, or cloth, and is the same as the heel support component of the first to third embodiments. It has a substantially C-shape when viewed from above, and is fixed to the rear upper surface of the footrest plate 401 with nails, nails, mounting screws, etc., and the two feet are placed on the upper surface of the footrest plate 401 together. In this case, the heel of both feet is prevented from moving backward.
  • the heel support part 403 is formed of plastic, it may be formed integrally with the footrest plate 401.
  • the left and right ends of the footrest plate 401 are fixed to the footrest plate 401 at a distance from the heel support part 403 forward and at substantially the center of the footrest plate 401 in the longitudinal direction.
  • a fastening band 402 is provided.
  • the tightening band 402 passes through the lower surface of the footrest plate 401, and both ends thereof are provided with flat U-shaped guide brackets 402a respectively provided on the left and right side surfaces of the footrest plate 401. It has passed and extends above the foot plate 401.
  • the left and right ends of the fastening band 402 are overlapped with each other, and are detachably engaged with each other by appropriate engaging means such as velvet fasteners, snaps, and hooks.
  • the tightening band 402 is constituted by one tightening band, it may be constituted by two tightening bands whose one end is fixed to the footrest plate 401.
  • the tightening band 402 covers the insteps of both feet from above, and prevents the feet from moving upward and forward.
  • the heel support part 400 and the fastening band 402 constitute holding means 402, 403 for holding both feet on the footrest plate 401. As long as the holding means 402 and 403 can hold both feet on the footrest plate 401, the structure and material thereof can be appropriately changed. When the patient is recovering and the two legs can each exert their respective forces, there may be no need for such holding means for both legs.
  • footrest plate support members 406a are provided on the left and right sides by footrest plate support member securing screws 405, respectively.
  • a hole 406h having a substantially circular cross section is formed through the lower end of the footrest plate support member 406a.
  • a rear holding shaft 457 which is disposed substantially horizontally, is rotatably inserted into the hole 406h. According to The foot support plate support member 4 06 a can swing with respect to the rear support shaft 4 57, while the rear support shaft 4 5 7 rotates with respect to the foot support plate support member 4 0 6 a. Can be done.
  • a load device 406b composed of a pull panel or the like is attached.
  • the load device 406b is in front of the foot plate supporting member 406a.
  • the side is biased in the direction of jumping.
  • the rear holding shaft 457 is rotatably and slidably held in a long hole as a slide portion provided in the left and right shaft holding devices 452a and 452b. Thereafter, one end of the holding shaft 457 is screwed and held by a holding shaft clamp 455b, and the other end is prevented from coming off by the acceleration detecting device 450.
  • the long holes of the shaft holding devices 452a and 452b are installed parallel to the bottom surface of the lower limb function training device.
  • the holding shaft 457 can slide in the front-rear direction while rotating, and serves as a swing axis when the footrest plate 401 and the footrest plate support member 406a swing. .
  • the patient places his / her foot on the footrest plate 401 and presses downward against the urging force of the load device 406b, and then reduces the pressing force applied to the footrest plate 401,
  • the footrest plate 401 is moved upward by the urging force of the load device 406. Then, it is pressed downward again against the urging force of the load device 406b. In this way, the vertical swing is repeated.
  • the acceleration detecting device 450 detects the acceleration of the back and forth movement of the rear holding shaft 450 in one direction (forward or backward).
  • the detected acceleration is transmitted to a control device 429 including a microcomputer via a connection path 412.
  • the control device 429 counts each time an acceleration signal is input from the acceleration detection device 450, and generates the number of reciprocating movements of the footrest plate 401.
  • the control device 429 stores the acceleration input from the acceleration detection device 450 and the number of reciprocating motions of the footrest plate 401 as data in a storage unit, and outputs the data as needed. It can also detect speed in one direction instead of acceleration, and use the speed and the number of times a new speed has occurred.
  • a shaft holding member 404 that is detachably engaged with the holding shaft 456 is provided on the lower side of the front part of the footrest plate 401, in front of the footrest plate support member 406a.
  • the shaft holding member 404 has a structure capable of rotatably securing the front holding shaft 456, withstanding the load applied to the footrest plate 401, and securing the footrest plate 401 horizontally.
  • the fourth embodiment has a structure in which the shaft holding member 400 can be secured with a pin wire or the like after the shaft holding member 404 is fitted to the front holding shaft 456. Any structure can be used as long as the structure can be secured.
  • a total of four 407a, 407b, 407c, 407d are installed, and these contact sensors
  • the foot plate 401 is set upward at an angle of about 40 degrees in the fourth embodiment, and in this fourth embodiment, it is set upward at an angle of 37.5 degrees. Touch simultaneously. However, contracted feet cannot be contacted at the same time. The angle between the footrest plate 401 and the horizontal changes, and when the contact between the toe and the heel of the contracted foot is detected by the contact sensors 407a, 407b, 407c, and 407d, the detection signal is sent to the wire cord. The information is transmitted to the control device 429 via the information transmission device 412.
  • the footplate 401 could move in the anterior-posterior direction and in the up-down direction, starting at 37 degrees of plantar flexion of the ankle and extending to 118 degrees of knee flexion.
  • the range of motion of the joint of the patient having the contracture between the angles can be evaluated by the patient's own passive movement or the helper's passive movement.
  • the exterior of the fourth embodiment of this embodiment has an integral structure and is made of transparent plastic.
  • the front and rear surfaces are open spaces so as not to hinder movement.
  • the lower front part 4100a is opaquely painted to install the switch.
  • a camera 430 and an information transmission path 431 are installed on the left side.
  • An antenna 4 10 Ob for inputting and outputting information is installed at the upper front, and this antenna 4 10 Ob connects both sides 4 10 in front of the upper side, so that the purpose is to strengthen the structure. Play.
  • At the bottom of the bottom is a cascade with a sled 4 1 3 It is installed at each of the four corners.
  • the information transmitting device 4 12 is configured by an electric wire for transmitting a signal detected by the acceleration detecting device 450 moving back and forth.
  • the information transmitting device 4 12 may be configured to transmit a signal wirelessly.
  • the camera 430 provided on the left side surface is a retinal camera, which can simultaneously capture a wide area and detect captured data continuously. This photographing data is input to the control device 429 via the information transmitting device 431, and the control device 429 can output the photographing data as it is or after processing. Output is made to the display device 4 14, 4 15, 4 16, 4 17, etc., and external output can be made from the external information output terminal 4 27 and antenna 4 10 b .
  • the camera 430 is a retinal camera, but any camera such as a ccd camera or a video camera that can simultaneously capture a wide area and continuously detect a continuous image can be used. .
  • the control device 429 When the contact sensors 407a, 407b, 407c, and 407d simultaneously detect a contact, and this detection signal is input to the control device 429, the control device 429 is driven by the force mirror 430 on the left side. Output a signal. Upon receiving the drive signal, the camera 430 captures an image and outputs the captured image to the control device 429.
  • the retinal camera used in the fourth embodiment of this embodiment can easily recognize the outline of the photographed object.
  • the angle and the angle of the patient's lower limb joint can be processed and output as angle data. In the fourth embodiment, when detecting this angle or the like, the caregiver manually moves the footrest plate 401.
  • a control device 429 is installed at the lower front of the colored exterior.
  • Control is control equipment Perform the procedure in places 4 and 2.
  • the digital display device is used for the frequency display device 4 14, the angle display device 4 15, the acceleration display device 4 16, and the exercise type display device 4 17, but any type such as a rotary display device can be used.
  • the control device 429 uses a microcomputer. All devices are connected by information transmission paths.
  • the front holding shaft 456 is rotatably and slidably held in a long hole as a slide portion provided in the left and right shaft holding devices 454a and 454b. Both ends of the front holding shaft 456 are screwed and held by holding shaft clamps 455a and 455b.
  • the long holes of the shaft holding devices 454a and 454b are installed parallel to the bottom of the lower limb function training device.
  • the front holding shaft 456 can be fixed and stationary with the stationary aid 455c in order to stably stop at any place of the long hole.
  • the front holding shaft 4 56 is arranged so that the foot plate 4 0 1 does not fall forward when the foot plate 4 0 1 swings up and down. When 01 falls below the lower limit, it abuts and prevents the foot plate 4 01 from descending. At this time, the front holding shaft 456 is fixed and stationary using the stationary assisting tool 455c. As shown in Fig. 22 (b), the stationary front holding shaft 4 56 is positioned at a position other than the holding shaft clamps 455a and 455b, that is, at a position where it does not interfere with the shaft holding 01 Acts as a stationary bearing that supports the front of 1.
  • the footrest plate 401 When the foot plate 401 moves in the front-rear direction, the foot plate 401 moves in a direction substantially parallel to the installation surface of the lower limb function training device. As shown in (b), the footrest plate 401 has a front portion supported by a front front holding shaft 456 and a rear portion supported by another rear holding shaft 457. While rotating 456 and the rear holding shaft 457 are sliding substantially horizontally in the front-rear direction. In this way, the patient can perform parallel movement by self-passive movement. In the case of the reciprocating motion in the front-rear direction, the hooks 442 open the connecting member 406d, and the load of the load device 406b is not applied. (However, it is possible to apply a load by other means. For example, a load device such as a panel is detachably attached separately.)
  • linear motor drive units for shaft holders 454a and 454b, and hold It is also possible to apply a magnetic field to the shaft 457, drive the rear holding shaft 457 by a linear motor, and drive the footrest plate 401 back and forth. Further, it is also possible to provide a motor as a driving device for swinging the footrest plate supporting member 406a with respect to the rear holding shaft 457. In such a case, the load device 406b can be omitted. By loading the rear holding shaft 457 with a linear motor, a load can be applied to the movement of the footrest plate 401 in the front-rear direction. In addition, it is also possible to separately provide a load device such as a panel for the movement of the footrest plate 401 in the front-back direction.
  • a load can be applied to the vertical swing of the footrest plate 401.
  • the linear motor it can be used as a load exercise training machine by applying a load to the rear support shaft 457 by using a mechanical self-propelled motor with the rear support shaft 457 and an electric self-propelled motor. it can.
  • the footrest plate 401 needs to be upward at about 37 degrees upward from the heel to the toe in self-passive motion. Even if b does not exist, it can be achieved.
  • the rear holding shaft 457 has a load function.
  • the front holding shaft 4556 can have a load function in the front-rear direction and can be controlled.
  • the footrest plate 401 moves in the front-rear direction
  • the rear holding shaft 457 below the load device and the front holding shaft 456 located above move in parallel with different heights.
  • the footrest plate supporting member 406a has an integral structure made of steel. However, any material that can support a load such as plastic may be used.
  • the structure may be a separable structure.
  • the load device 400 b uses a steel panel, but it does not need to be a panel if a load can be applied to the holding shafts 456 and 457. In the case of the separation structure, anything may be applied as long as a load such as hydraulic pressure or air pressure can be applied. It is not necessary to use the linear motor or the like.
  • the lower ends of the left and right load devices 406b are connected to each other by a connecting member 406d, and the connecting member 406d is detachably attached to the up-and-down mechanism 443 by an electric hook 442.
  • the drive mechanism 44 that drives the up-and-down mechanism 4 43 is installed on the bottom of the exterior of the lower limb function training device.
  • the driving mechanism 440 includes a motor 445 as a driving device and a power transmission device 446.
  • the power transmission device 4 4 6 is composed of a combination gear mechanism.
  • the power transmission device 4 4 6 is used to move the up-down mechanism 4 4 3 up and down.
  • a power transmission mechanism such as a chain or a belt may be used, or the up-down mechanism 4 4 May be moved up and down.
  • the footrest plate 401 is provided between the holding devices 454a and 454b and the shaft holding devices 452a and 452b in the space between the front holding shaft 4556 and the rear holding shaft 4557 and the footrest plate. It is movably held by the support member 406a.
  • the strength of the force of the unaffected foot to the left and right is Considering that it moves slightly because it is stronger than the strength, a moving width of about 10 cm is provided on the left and right. As a result, it is important that self-passive movements have no pain, and corrective movements in only one direction are alleviated.
  • load exercise and correction exercise are also important, such as front and rear and up and down load exercise and correction exercise, such as manual and linear motors, mechanical self-propelled with rear holding shaft 457, electric self-propelled using motor, etc. Rear holding It becomes possible by applying a load to shaft 4 5 7.
  • the amount of exercise is set according to the patient's condition.However, when the set amount of exercise is completed, the number of times and the acceleration or velocity are measured using an accelerometer so that the exercise cannot be performed again. Detect and use. First, the acceleration is detected by the acceleration detection device 450, and the number of times is set to 1 when a new acceleration is generated, and the number of times is accumulated to calculate the amount of exercise. To set the number of exercises, use the frequency setting switch 4 18. After the end, the structure cannot be released without using the reset switch 419. The number of times can be set from 10 to 50 times. The frequency of the load exercise may be increased. In that case, it can be set for tens of thousands of times. Furthermore, if the functions of the control device 429 using a microcomputer are used, It is also possible to specify.
  • measured values can be used for both acceleration and speed, but for speed, the same as in the first embodiment.
  • the momentum is specified by fine displacement by setting the measurement range from 0 to 10G. In this case as well, set with the acceleration setting switch 4 22 and enable re-movement with the reset switch 4 19.
  • a driving mechanism 440 and a hook 442 are used to stop the movement.
  • the up and down movement is selected by the movement selection switch 4 23, the state in which the footrest plate 401 moves up and down is shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b).
  • the upper end of the load device 400b slides against the long holes of the shaft holding devices 452a and 452b. However, it stretches and shrinks, giving a load.
  • the load device 406b extends as shown in FIG. 22 (b), and has a constant compressive pressure, enabling self-passive motion by the return force of the load device 406b.
  • the hook 442 operates to connect the connecting member. 406 d is released.
  • the connecting member 406d is opened, the returning force of the connecting member 406d is lost, and the footrest plate 401 does not return to the upper side, but falls to the lower limit.
  • the front holding shaft 456 fixed by the stationary assisting device 455c is in the way, so that the fore-and-aft movement cannot be performed. That is, the brake is applied.
  • the hook 442 applies a brake to the swing by opening the connecting member 406d, and has a brake function.
  • the up-down mechanism 4 4 3 is raised from the control unit 4 2 9 to the motor 4 4 5 of the drive mechanism 4 4 0.
  • the up-down mechanism 4 43 is lifted by the command, the up-down mechanism 4 43 hinders the forward-backward movement of the load device 406 b, and can hardly move back and forth. That is, the brake works. In this way, the up-down mechanism 443 has a brake function.
  • the hook 442 locks the connecting member 406 d and reciprocates the footrest plate 401 in the front-rear direction. At this time, and when stopping the swing, the hook 442 opens the connecting member 406d.
  • the vertical mechanism 443 is raised, and the footrest plate 401 is moved in the front-rear direction.
  • the up-down mechanism 4 4 3 is lowered.
  • the lower limb function training apparatus according to the fourth embodiment is configured in this manner.
  • the front and rear and left and right directions of the lower limb function training apparatus are set to be the same as the front and rear and left and right directions of the patient using the lower limb function training apparatus.
  • the speed of the footrest plate to which the brake is applied is set at an average value at regular intervals (for example, at regular time intervals or while the footrest plate is moving forward). It is also possible to provide a brake device that will apply a brake when the maximum speed at certain intervals of forward / backward movement or swinging falls below the set value. As described above, when the time required for the reciprocating motion or swinging of the footrest plate in the front-rear direction becomes longer, a brake device for applying a brake to the movement or swinging of the footrest plate in the front-rear direction may be provided. For example, instead of speed, brakes should be activated when acceleration falls below a set value. Is also possible. Furthermore, it is possible to apply the brake at the swing speed of the footrest plate. The oscillating speed at which the brake is applied is set at an average value at regular intervals (for example, at regular intervals or while the footrest plate is moving downward).
  • the moving structure of the footrest plate 1 before and after can be changed as appropriate.
  • the arrangement and quantity of wheels can be changed as appropriate.
  • the output from the external output device can be made via a communication cable or a storage medium.
  • the load device for applying a load to the forward and backward movement of the footrest plate 1 can be a structure other than the motors 19 and 29.
  • a device that applies frictional resistance to wheels or moving belts is also possible.
  • the structure and type of the speed sensor can be appropriately changed as long as the speed of the footrest plate 1, particularly the forward speed, can be detected. For example, it is also possible to indirectly detect the speed of the footrest 1. Also, the number of reciprocating motions of the footrest plate can be calculated from the number of changes in the direction of the speed detected by the speed sensor. In this case, the speed sensor also functions as a frequency detection sensor.
  • An alarm device such as a buzzer or a lamp is provided, and when the number and speed of reciprocation of the footrest plate reach a set value, the alarm device can be activated when the brake device is activated. is there.
  • the acceleration detecting device 450 detects the acceleration in the front-rear direction, and indirectly detects the acceleration in the front-rear direction and the acceleration in the rocking direction of the footrest plate 401. Since the accuracy of detecting the acceleration is not so good, it is possible to separately provide an acceleration detection device for detecting the acceleration in the swing direction. For example, it is disposed between the footrest plate support member 406a and the rear holding shaft 457, or is disposed on the footrest plate 401.
  • Industrial applicability The present invention is intended to reduce the strength of muscles such as hemiplegia after cerebral stroke, rupture of the Achilles tendon, etc. This is effective when self-passive exercise is performed on one leg and the other leg without any obstacles. It is an effective training machine that realizes both forward and backward movement and up and down movement.
  • the angle of the contracted lower limb can be measured using the contact sensor in relation to the foot and the leg when four points simultaneously contact, and remote measurement can be performed. At the same time, visual ambiguity can be eliminated.
  • the brake device applies a brake to the vertical movement of the footrest plate when the time required for the reciprocating motion of the footrest plate holding rotation axis in the front-rear direction increases, the patient becomes fatigued, If the footplate moves slowly, you can apply a brake to the footplate to stop the movement. As a result, excessive exercise of the patient can be prevented.
  • the physiotherapist manually moves the footrest, detects that the contracted foot has contacted the footrest at four points, and outputs the angle to output the angle of the contracted lower limb, Detection of the degree of contracture can be automated.
  • the lower limb function training device outputs detection data of at least one of the number of reciprocating motion detection devices or the moving speed detection device or the angle detection device to the outside, the patient's exercise amount is managed. And research data can be easily obtained.
  • the lower limb function training device uses a caster that can move over a step and can stand still at the facing position, exercise training can be freely performed at home or at a place desired by the patient.
  • the lower limb function training device can perform exercise training at home and freely at the patient's desire or location, and can transmit data, it is easy to manage patient's exercise amount and to control daily exercise data by remote control. Can be obtained.
  • the lower limb function training device has a moving device and a steering device like a plastic model car and is in the form of a doll such as a cat or a child, it is possible to freely carry out exercise training desired by patients at home, It can enhance daily life as a pet, manage patient's physical activity, and easily obtain daily exercise data by remote control.

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Description

下肢機能訓練装置 技術分野
本発明は、 患者自身が安全に安心して利用でき、 尖足拘縮予防あるいは改善 や関節可動域拡大を図りうる下肢機能訓練装置に関する。 背景技術
脳卒中後の片麻痺、 アキレス腱の断裂等に起因する下肢筋力の低下、 また下肢 の骨折等に起因する下肢関節や膝関節の可動域の障害等を有する場合に、 これ等 の障害をそのまま放置しておくと、 足または膝の関節が拘縮し、 慢性化した下肢 障害を生ずることがあった。 そのため、 これらの機能障害を回復のための訓練又 は運動が必要となる。
ところで、 筋力の強さの一例を表す目安として、 その筋力に応じた運動を段階 毎に区分する下記に述べるようないわゆる 5段階の判断基準がある。 すなわち、 1 ) 強い外力に抵抗し、 自らの筋力で重力に打ち勝って完全に運動し得る完全な 自動運動。 2 ) 全ての運動を障害者自らの意思で幾らか抵抗を加えても行なえる 程度に強い筋力を有する自動運動。 3 ) 健側の介助を受けながら障害者自らが運 動が行なえる程度の筋力を有する自動介助運動。 4 ) 介助者の介助を要し障害者 が運動する程度の筋力を有する介助運動。 5 ) 筋の収縮が起こらず障害者自らの 力で運動を制御し得る筋力を全く有せず、 介助者の介助によらなければ、 運動が 行えない他動運動。 以上の 5段階に区分される。
さらに、 この明細書においては、 a ) 健側 (すなわち、 両足の一方が健康で、 他方が障害のある場合における健康な足) の介助を受けながら障害者自らが、 器 具の使用により障害を持つ下肢の運動を行なう自己他動運動、 及び、 b ) 本来理 学療法士による他動運動が必要であるが、 器具の動きによる運動で他動運動を行 う自動他動運動、 及び、 c ) 筋力増強訓練のために、 健側の介助を受けながら障 害者自らが、 器具の使用により障害を持つ下肢の運動を行なう際に運動時に負荷 加える負荷運動に分ける。
本出願の発明者などの研究により、 自己他動運動とした、 この運動概念はこれ までのリハビリテ一ション医学にあらたな運動概念を提案したものであり英文表 記は (MOTIVATIVE EXERCISE)と定め学会に論文発表を行った。 日本語の自 己他動運動の名称については仮称である。
下肢機能の低下、 または足関節や膝関節の可動域の障害に対する機能回復に は、 例えば上記のような障害者の筋力に応じた運動、 訓練が必要になる。 これに は、 例えば下肢筋のうち、 四頭筋を縮め、 前脛骨筋を伸ばし、 腓腹筋を縮ませ、 アキレス腱を縮ませることによって足首の足関節を介して足先を裏側に屈曲させ る底屈運動と、 反対に四頭筋を伸ばし、 前脛骨筋を縮め、 腓腹筋およびアキレス 腱を伸ばして足関節を介して足先を上向きに屈曲させる背屈運動とがある。 これ らの運動は自らに運動の能力がない場合は、 理学療法士などによる他動運動、 す なわち他者の力により、 前記底屈運動及び背屈運動を伸展と屈曲のストレッチ運 動として行われていた。
自らの力で椅子座位が可能な筋力を有する障害者の底屈および背屈による機能 回復運動、 またはその訓練を行う器具としては、 実用新案登録第 2004587号の足 関節および膝の底屈背屈運動器があった。 また、 自らの力で椅子座位が可能な筋 力を有する障害者の底屈および背屈による機能回復運動、 またはその訓練を行う 器具としては、 意匠登録第 997739号の下肢機能訓練具があった。 この足関節底屈 背屈運動器は、 自己他動運動をいつでも自分の都合の良いときに行うことができ る。
また他の従来例としては、 介助歩行をすれば歩行が行なえる程度までに下肢筋 力および下肢神経等の障害が回復された障害者の歩行の介助を対象とするもの で、 正面および左右の側面を囲むように立設された支持棚部と、 該支持棚部の下 面に適宜数個のキャス夕一を遊動自在に装着させた構造の医療用の歩行器があ る。 そして、 障害者は上半身を前屈みにさせて前記支持棚部に支持させて押すよ うにしながら、 キャスターを遊動して障害者自ら独立的に、 または介助者の介助 を要しながら歩行の運動および訓練を行うものである。 しかしながら、 他動運動 をいつでも自分の都合の良いときに行うのは、 人的な問題もあり困難である。 また上記医療用の歩行器は、 上半身を支持棚部に前屈になって支持されるもの であっても、 障害のある足に体重がかかるので、 ある程度、 下肢筋力および下肢 神経の障害が回復されている者に対しては許されるが、 例えば骨折の手術後に体 重負荷の許されない者に対して初期の底屈背屈運動またはその訓練に使用するの には不向きである。
ところで、 前記実用新案登録第 2004587号の足関節底屈背屈運動器は、 両足を 載置する足載板の下面に適宜数個のキャスターを遊動自在に設け、 該足載板の上 面には前記両足を着脱自在に保持する保持手段を設けるという手段を採用したも のである。 また、 意匠登録第 997739号の下肢機能訓練具は両足を載置する足載板 の下面にパネを設け、 該足載板の上面には前記両足を着脱自在に保持する保持手 段を設けるという手段を採用したものである。 しかしながら上記従来の足関節底 屈背屈運動器及び下肢機能訓練具は、 家庭に備えて障害者自らが自己の意思にも とずいて足関節の底屈背屈運動を行ったり、 訓練を行う場合に、 早い回復を期し て出来るだけ多く運動し、 かえって逆効果を及ぼすことがあった。 また、 指導者 や介護者が身近にいない場合には、 介護者が運動回数を指示しても守らず、 何回 でも運動の適当量の範囲を超えて、 運動をなし、 予期される改善を得られなかつ た。 また、 改善が進んだ障害者には筋力増強も訓練の目的になるが、 運動時に負 荷がかけられず、 筋力増強に役立てることは出来なかった。 同時に、 障害の程度 の重い障害者は、 静止状態の運動器を自己の健側の下肢の運動により、 前記実用 新案登録第 2004587号の足関節底屈背屈運動器を動かす事ができなかった。 これらの問題により、 前記実用新案登録第 2004587号の足関節底屈背屈運動器 は一般に広く利用されるには至らなかった。 さらに、 このような患者の状態を知 るためには理学療法士が拘縮を持つ四肢の角度をメジャーで計測し、 その患者の 身体状況を測定していた。 この計測のために、 理学療法士と患者とが同じ場所に いる必要があった。
本発明は、 以上のような課題を解決するためのもので、 適正な運動量を超えて 使用されることを極力防止することができる下肢機能訓練装置を提供することを 目的とする。 また、 二種類の運動を行うことができる下肢機能訓練器を提供する ことを二次的目的とする。 さらに、 患者の状態を知ることができる下肢機能訓練 装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の下肢機能訓練装置は、 両足が載置されるとともに前後方向に往復動可 能な足載板 (1 ) と、 この足載板の前後方向の往復動の回数を検出する往復動回 数検出装置 (1 8 , 2 7 ) と、 この往復動回数検出装置が検出する往復動の回数 が設定値に達すると前記足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けるブレーキ装 置 (1 7 , 1 8 ) とを備えている。 また、 前記足載板が、 前後方向に往復動自 在である場合がある。 そして、 前記下肢機能訓練装置が、 足載板の前後方向の移 動に負荷を掛ける負荷装置 (1 9 , 2 9 ) を備えている場合がある。
また、 前記下肢機能訓練装置が、 足載板を前後方向に往復動させる駆動装置を 備えている場合がある。 そして、 ブレーキ装置が、 足載板の前後方向の往復動 に要する時間が長くなると前記足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けている 場合がある。
さらに、 下肢機能訓練装置が、 足載板の前後方向の移動速度を検出する移動速 度検出装置 (1 6 , 2 6 ) と、 この移動速度検出装置が検出した前後方向の移動 速度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値よりも小さくなると前記足 載板の前後方向の移動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えている場合があ る。
また、 下肢機能訓練装置が、 往復動回数検出装置または前記移動速度検出装置 の少なくとも一方の検出データーを外部に出力している場合がある。 さらに、 足 載板の上面に設けられた接触センサ一を備え、 この接触センサ一は、 足が足載板 の四点に同時に接触したことを検知可能である場合がある。
そして、 両足の載置される足載板が、 前後方向の往復動、 または、 上下方向の 揺動を選択的に行うことが可能である場合がある。 また、 両足の載置される足載 板が、 上下方向に揺動可能であるとともに、 この揺動の揺動軸が前後方向に移動 可能となっており、 足載板は前後方向の往復動、 または、 上下方向の揺動を選択 的に行うことが可能である場合がある。 さらに、 足載板の前後方向の往復動の回 数を検出する往復動回数検出装置と、 足載板の揺動の回数を検出する揺動回数検 出装置とを備えている場合がある。
そして、 足載板の前後方向の移動速度を検出する移動速度検出装置と、 足載板 の揺動速度を検出する揺動速度検出装置とを備えている場合がある。 また、 両足 が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 足載板の上面に設けら れた接触センサーと、 足載板に載せられた足の関節の状態のデ一夕を得る足関節 データ入手手段とを備え、 足が足載板の四点に同時に接触したことを前記接触セ ンサ一が検知した際に、 前記足関節データ入手手段が、 足の関節の状態のデータ を得ている場合がある。 さらに、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可 能な足載板と、 この足載板の揺動の回数を検出する揺動回数検出装置と、 この揺 動回数検出装置が検出する揺動の回数が設定値に達すると、 前記足載板の揺動に ブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えている場合がある。
そして、 足載板の揺動に負荷をかける負荷装置を備えている場合がある。 ま た、 足載板を上下方向に揺動させる駆動装置を備えている場合がある。 さらに、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の上下 方向の揺動に要する時間が長くなると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブ レーキ装置とを備えている場合がある。
そして、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足 載板の揺動速度を検出する揺動速度検出装置と、 この揺動速度検出装置が検出し た上下方向の揺動速度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値よりも小 さくなると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えている 場合がある。
また、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載 板の揺動の回数を検出する揺動回数検出装置または、 足載板の揺動速度を検出す る揺動速度検出装置の少なくとも一方とを備え、 前記往復動回数検出装置または 前記移動速度検出装置の少なくとも一方の検出データーを外部に出力する場合が ある。 往復動回数検出装置が、 足載板の前後方向の往復動の回数を検出し、 この 往復動回数検出装置の検出した往復動の回数が設定値に達すると、 ブレーキ装置 が足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けている。
したがって、 患者が設定された往復動の回数以上に運動を行うことを阻止する ことができる。 その結果、 患者の過度の運動を防止することができる。
また、 前記足載板が、 前後方向に往復動自在である場合には、 設定回数まで は、 患者の意思により自由に運動を行うことができる。
そして、 前記下肢機能訓練装置が、 足載板の前後方向の移動に負荷を掛ける負 荷装置を備えている場合には、 負荷を掛けて運動を行うことができる。 また、 前 記下肢機能訓練装置が、 足載板を前後方向に往復動させる駆動装置を備えている 場合には、 強制的に運動を行うことができる。
そして、 ブレーキ装置が、 足載板の前後方向の往復動に要する時間が長くなる と前記足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けている場合には、 患者が疲労し て、 足載板の移動が遅くなると、 足載板にブレーキを掛けて運動を中止させるこ とができる。
その結果、 患者の過度の運動を防止することができる。 また、 下肢機能訓練装 置が、 往復動回数検出装置または前記移動速度検出装置の少なくとも一方の検出 データーを外部に出力している場合には、 患者の運動量の管理や研究のデーター を容易に入手することができる。 さらに、 足載板の上面に設けられた接触センサ 一を備え、 この接触センサ一は、 足が足載板の四点に同時に接触したことを検知 可能である場合には、 検知した際に、 拘縮のある下肢の角度すなわち拘縮の程度 を調べることができる。
そして、 両足の載置される足載板が、 前後方向の往復動、 または、 上下方向の 揺動を選択的に行うことが可能である場合には、 一台の機械で、 複数の運動を行 うことができる。 また、 両足の載置される足載板が、 上下方向に揺動可能である とともに、 この揺動の揺動軸が前後方向に移動可能となっており、 足載板は前後 方向の往復動、 または、 上下方向の揺動を選択的に行うことが可能である場合に は、 一台の機械で、 複数の運動を行うことができる。 さらに、 足載板の前後方向 の往復動の回数を検出する往復動回数検出装置と、 足載板の揺動の回数を検出す る揺動回数検出装置とを備えている場合には、 各種データーを容易に得ることが できる。
そして、 足載板の前後方向の移動速度を検出する移動速度検出装置と、 足載板 の揺動速度を検出する揺動速度検出装置とを備えている場合には、 各種データー を容易に得ることができる。 また、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動 可能な足載板と、 足載板の上面に設けられた接触センサーと、 足載板に載せられ た足の関節の状態のデータを得る足関節データ入手手段とを備え、 足が足載板の 四点に同時に接触したことを前記接触センサ一が検知した際に、 前記足関節デー 夕入手手段が、 足の関節の状態のデータを得ている場合がある。 この様な場合に は、 拘縮のある下肢の角度すなわち拘縮の程度の検知を自動化できる。 さらに、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の揺動 の回数を検出する揺動回数検出装置と、 この揺動回数検出装置が検出する揺動の 回数が設定値に達すると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置と を備えている場合には、 運動しすぎを防止することができる。
そして、 足載板の揺動に負荷をかける負荷装置を備えている場合には、 適宜運 動に負荷を加えることができる。 また、 足載板を上下方向に揺動させる駆動装置 を備えている場合には、 強制運動を行うことができる。 さらに、 両足が載置さ れるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の上下方向の揺動に 要する時間が長くなると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置と を備えている場合には、 運動しすぎを防止することができる。
そして、 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足 載板の揺動速度を検出する揺動速度検出装置と、 この揺動速度検出装置が検出し た上下方向の揺動速度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値よりも小 さくなると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えている 場合には、 運動しすぎを防止することができる。 また、 両足が載置されるととも に、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の揺動の回数を検出する揺動回 数検出装置または、 足載板の揺動速度を検出する揺動速度検出装置の少なくとも 一方とを備え、 前記往復動回数検出装置または前記移動速度検出装置の少なくと も一方の検出データーを外部に出力する場合がある。 この様な場合には、 患者の 運動量の管理や研究のデーターを容易に入手することができる。 図面の簡単な説明
図 1は実施の第 1の形態の下肢機能訓練装置の斜視図である。 図 2は図 1の 正面図である。 図 3は図 1の背面図である。 図 4は図 2の A-A断面図であ る。 図 5は両足をセット固定した使用状態での側面図である。 図 6は底屈運 動を行う状態を示す側面図である。 図 7は制御回路図である。 図 8は車輪と モ一夕一との接続が切られている場合のフローチヤ一トである。 図 9は実施の 第 2の形態の足載板の斜視図である。 図 1 0は実施の第 2の形態の足載板移動 台の斜視図である。 図 1 1は実施の第 2の形態の斜視図である。 図 1 2は実 施の第 2の形態の側面図である。 図 1 3は使用状態における実施の第 2の形態 の斜視図である。 図 14は実施の第 3の形態の下肢機能訓練装置の側面図であ る。 図 1 5は図 14の斜視図である。 図 1 6は両足をセット固定した使用状 態での側面図である。 図 1 7は実施の第 3の形態の変形例の側面図で、 (a ) が第 1変形例の図、 (b ) が第 2変形例の図である。 図 1 8は実施の第 4の形 態の下肢機能訓練装置の正面である。 図 1 9は実施の第 4の形態の下肢機能訓練 装置の側面図である。 図 2 0は実施の第 4の形態の下肢機能訓練装置の平面図 である。 図 2 1は実施の第 4の形態の前後移動で利用する使用状態での平面図 である。 図 2 2は実施の第 4の形態の説明図で、 (a ) が上下方向の揺動時の 上限の図、 (b ) が上下方向の揺動時の下限の図、 (c ) が前後方向の往復動時 の図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明における下肢機能訓練装置の実施の第 1の形態を図 1ないし図 8を用い て説明する。 図 1は実施の第 1の形態の下肢機能訓練装置の斜視図である。 図 2 は図 1の正面図である。 図 3は図 1の背面図である。 図 4は図 2の A-A断面図で ある。 図 5は両足をセット固定した使用状態での側面図である。 図 6は底屈運動 を行う状態を示す側面図である。 図 7は制御回路図である。 図 8は車輪とモー夕 —との接続が切られている場合のフローチャートである。 なお、 図 2において、 左右の後輪支持部材の図示は省略されている。 また、 図 3においては、 前輪支持 部材の図示が省略されている。
足載板 1は、 木材 (または必要に応じてプラスチックなど) によって平面略矩 形で中空に形成されている。 この足載板 1は、 両足 5 1 a, 5 l bを載せること ができる充分な広さの面積 (例えば、 縦 25 c m程度、 横 20 c m程度の大きさ) を 有している。 したがって、 障害者は椅子などに座した状態で、 下肢神経の片麻 痺、 アキレス腱 Kの断裂に起因する下肢筋力の低下、 また骨折等の足関節口、 ま たは膝関節ィの可動域等の障害のある一方の足 5 1 aと、 障害のない健全な他方 の足 5 1 bとの両足 5 1 a , 5 1 bを載せることが出来る。
足載板 1の上面には、 滑り止め部 1 aが必要に応じて設けられている。 この滑 り止め部 1 aは、 例えば凹凸を複数有するゴムシートを接着することにより形成 されているが、 足載板 1がプラスチックなどで形成されている場合には、 足載板 1の上面に一体に形成してもよい。 足載板 1は中空の構造を成しているが、 電線 などで構成されている情報伝達経路 1 4を設置できれば中空でなくとも良い。 踵支持部品 4は例えばプラスチック、 皮、 布等の帯状物で形成され、 平面図示略 C字状をしており、 足載板 1の後部上面に鎭着、 釘着や取付ビス等で固定され、 足載板 1の上面に前記両足 5 1 a , 5 1 bを揃えて載置させた場合に、 両足 5 1 a , 5 1 bの踵の後方への移動を阻止している。 なお、 踵支持部品 4がプラス チックで形成されている場合には足載板 1と一体に形成してもよい。
また、 この踵支持部品 4から前方へ間隔を開けて、 かつ、 足載板 1の長手方向 の略中央位置には、 左右の端部が足載板 1に固着された締付けバンド 3が設けら れている。 この締付けバンド 3は、 略中央部が取付金具 3 cを用いて足載板 1の 下面に固着されており、 両端部は各々、 足載板 1の左右側面に各々設置された平 面コ字状の誘導金具 2 a , 2 bを通過し、 足載板 1の上方に延在している。 そし て、 締付けバンド 3の左右両端部 3 a, 3 bは、 互いに重ね合わされて、 ベル ベット 'ファスナー, スナップ, ホック等の適宜係合手段によって着脱自在に係 合される。 この締付けバンド 3は 1本の締付けバンドにより構成されているが、 一端部が足載板 1に固定されている 2本の締付けバンドで構成されていることも 可能である。 この締付けバンド 3は、 両足 5 l a , 5 1 bの甲を上側から覆い、 両足 5 1 a, 5 1 bの上方および前方への移動を阻止している。 この踵支持部品 4および締付けバンド 3により、 両足 5 1 a, 5 1 bを足載板 1に保持する保持 手段 3 , 4が構成されている。 この保持手段 3 , 4は、 足載板 1上に両足 5 1 a , 5 1 bを載置した状態で保持することができるならば、 その構造や材質など は適宜変更可能である。 さらに、 患者が回復し、 両足にそれぞれ力が入れられる 状態に於いては、 こうした両足に対する保持手段 3, 4は不要の場合もある。 足載板 1の後部下側には、 左右に各々後輪支持部材 5, 6が垂直軸 8を揺動中 心として揺動自在に取り付けられている。 そして、 左側の後輪支持部材 5には、 左側の後輪 9が回転可能に取り付けられているとともに、 この後輪 9の回転速度 を検出する移動速度検出装置としての速度センサー 1 6及び、 左側の後輪 9の回 転にブレーキを掛けて停止させるブレーキ装置としてのブレーキ 1 7が設けられ ている。
一方、 右側の後輪支持部材 6には、 右側の後輪 9が回転可能に取り付けられて いるとともに、 この後輪 9の往復動の回数を検出する往復動回数検出装置として の回数検知センサー 1 8及び、 右側の後輪 9の回転にブレーキを掛けて停止させ るブレーキ 1 7が設けられている。 後輪 9は前後方向に回転しながら移動する が、 後輪支持部材 5 , 6が左右に揺動することにより、 左右に傾斜しながら前後 方向に移動可能である。 この後輪支持部材 5 , 6の揺動角度は、 (たとえば、 前 後方向を中心として左右へ各 10度程度の範囲に) 規制されており、 真横に移動す ることはない。
また、 足載板 1の前部下側には、 前輪支持部材 7が垂直軸 8を揺動中心として 揺動自在に取り付けられている。 この前輪支持部材 7には、 左右の前輪 1 1が回 転可能に取り付けられているとともに、 この前輪 1 1を回転駆動するモー夕一 1 9及び、 前輪 1 1の回転にブレーキを掛けて停止させるブレーキ 1 7が設けられ ている。 前輪 1 1は、 前述の後輪 9と同様に、 前輪支持部材 7が左右に揺動する ことにより、 左右に傾斜しながら前後方向に移動可能である。 この前輪支持部材 7の揺動角度は、 (たとえば、 前後方向を中心として左右へ各 10度程度の範囲 に) 規制されており、 真横に移動することはない。
この様に、 前輪 1 1および後輪 9を左右に角度を規制した状態で揺動可能とし た理由を説明する。 この下肢機能訓練装置は、 前後方向の運動を検知し、 利用す るため、 左右方向への動きは制限する必要がある。 しかし、 障害のある一方の足 5 1 aと障害のない健全な他方の足 5 1 bとの両足を載置するため、 健全な他方 の足 5 1 bの力が強く障害のある一方の足 5 1 aの方向に運動の進行方向が偏向 しがちである。 この場合、 完全に直進するよう規正すると、 自然な運動ではなく 矯正運動になってしまい、 障害のある一方の足 5 1 aに大きな負荷が掛かり、 訓 練や運動の継続が困難になることがあり得る。 そこで経験的に、 こうした訓練や 運動の継続の困難性を排除するために、 中心から左右に約 1 0度程度の角度で斜 行することができるように前輪 1 1および後輪 9の左右の揺動角度を規制してい る。 なお、 訓練の指導者が必要性を認め、 矯正運動 (硬縮を起こし異常な形態に なっている部位を正常な形になるよう行う矯正を運動をもって行うこと) が必要 なときには、 車輪 1 1 , 9を、 左右方向の揺動が不能で、 前後方向にのみ動く固 定車輪として、 矯正運動に利用することが出来る。
そして、 下肢機能訓練装置には、 マイコンなどで構成されている制御装置 2 0 が設けられ、 入力側には情報伝達経路 1 4を介して速度センサー 1 6および回数 検知センサー 1 8が接続され、 一方、 出力側には情報伝達経路 1 4を介してブレ ーキ 1 7、 モー夕一 1 9および外部出力装置 9 1が接続されている。 なお、 外部 出力装置 9 1は必ずしも設ける必要はないが、 この外部出力装置 9 1により、 速 度センサー 1 6および回数検知センサー 1 8の検出値を外部に出力することがで きる。 速度センサー 1 6は、 後輪 9の回転速度すなわち、 足載板 1の移動速度を 検出している。 足載板 1は往復動しており、 移動の向きが交互に変更されている が、 速度センサ一 1 6は、 足載板 1の移動速度の絶対値を出力している。
制御装置 2 0にはタイマー 2 0 aが内蔵されており、 速度センサー 1 6で検出 された速度の一定間隔毎 (たとえば一定時間毎や、 足載板 1の前方への移動中) の平均値を算出することができる。 さらに、 速度設定スィッチ 5 により、 足載 板 1の移動速度の平均値の最低値を制御装置 2 0に設定することができる。 ま た、 往復動回数設定 6 により、 足載板 1の往復動の最大値を制御装置 2 0に設 定することができる。 患者の状態に応じて、 速度設定スィッチ 5 により、 最小 の 1秒間 5 c mの速度から 1秒間 3 0 c mの速度までは 5 c m刻みで、 1秒間 3 0 c mの速度から 1秒間 5 0 c mの速度までは 1 0 c m刻みで、 制御装置 2 0に 設定することができる。
そして、 速度設定スィッチ 5 bにより設定された速度を、 制御装置 2 0で算出 した平均速度が下回った場合は、 制御装置 2 0が全部のブレーキ 1 7を作動させ て後輪 9および前輪 1 1にブレーキを掛けて停止させる。
そして、 解除スィッチ 7 iを作動させないと、 ブレーキ 1 7は解除せず、 再度 運動はできない。
回数検知センサー 1 8は、 後輪 9の往復動すなわち足載板 1の往復動の回数を 検出しており、 検知した回数を制御装置 2 0に出力している。 この制御装置 2 0 は、 回数検知センサ一 1 8からの往復動の回数と、 往復動回数設定 6 bにより設 定されている設定値とを比較して、 回数検知センサー 1 8の検出値が設定値に達 すると、 全部のブレーキ 1 7を作動させて後輪 9および前輪 1 1にブレーキを掛 けて停止させる。 そして、 解除スィッチ 7 iを作動させないと、 ブレーキ 1 7は 解除せず、 再度運動はできない。
往復動回数設定 6 により、 運動を成すべき回数を最小で 10回、 最大で 50回に 10回毎を基準にして制御装置 2 0に設定している。 なお、 制御装置の部品の配置 や構造は、 適宜変更可能であり、 速度センサー 1 6と回数検知センサー 1 8とを 同じユニットに混載して配置することができる。 前輪支持部材 7には、 電源ス イッチ 7 b、 強制移動速度設定スィッチ 7 f 、 強制往復動回数設定スィッチ 7 j、 抵抗付加制御スィッチ 7 eおよび全ての制御の解除スィッチ 7 iが前面に配 置されている。 また、 前輪支持部材 7の内部には、 電源としての電池収納部 7 c および、 前輪 1 1の負荷装置および駆動装置としてのモーター 1 9とが設けられ ており、 この実施の第 1の形態の下肢機能訓練装置は自動他動訓練器としての機 能を有している。 すなわち、 強制移動速度設定スィッチ 7 fで制御装置 2 0に、 最小で 1秒間 5 c mの速度から 1秒間 3 0 c mの速度までの 5 c m刻みの速度
(前方に移動する際の最大速度) を設定し、 かつ、 強制往復動回数設定スィッチ 7 jで制御装置 2 0に最小で 10回から最大で 50回までの 10回刻みの足載板 1の往 復動の回数を設定する。 すると、 制御装置 2 0はモ一夕一 1 9を駆動して、 足載 板 1を設定速度で往復動させるとともに、 往復動の回数が設定値になると、 モー 夕一 1 9を停止させて足載板 1の移動を停止させている。 この様にして、 自動的 に患者に運動を行わしめることができる。 なお、 前述の自己他動運動を成す場合 は、 モーター 1 9と前輪 1 1との伝達機構は、 クラッチなどにより接続が切られ ており、 モーター 1 9の負荷は伝達されていない。 駆動装置はモーター 1 9と なっているが、 エンジンなど他の動力源でも良い。 また、 電池収納部 7 cは、 電 池による利用となっているが、 充電式の電池など他の電源でも良い。 抵抗のない 状態から訓練を開始し、 患者の機能に改善が見られ、 負荷をかけ訓練をする必要 が認められる場合は、 抵抗付加制御スィツチ 7 eで 0.5 k g〜2.5 k gまでの 0.5 k g刻みで制御装置 2 0に設定することができ、 制御装置 2 0は、 この設定値に 基づいてモ一夕一 1 9の回転から生まれる負荷などを前輪 1 1に抵抗として付加 する。 実施の第 1の形態の下肢機能訓練装置はこの様に構成されているので、 例 えば脳卒中後の片麻痺、 アキレス腱 Kの断製等の筋力の低下、 下肢の骨折等の足 関節口の可動域の障害が一方の足 5 1 aにある場合には、 椅子に座し、 この障害 のある足 5 1 aと、 障害のない健全な他方の足 5 1 bとの両足 5 l a , 5 1 bと を備えて踵 A 1を踵支持部品 4に当接させるとともに足先 A 2を締付けバンド 3 によって蹄付けて両足 5 1 a , 5 1 bに履くようにして足載板 1に両足 5 1 a , 5 1 bを揃えてセット固定させる(図 5の実線および破線参照)。
このように両足 5 1 a, 5 1 bを足載板 1にセット固定させるのに、 踵 A 1を 踵支持部品 4に係止させるとともに、 足先 A 2を締付けバンド 3に係止させれば 良いので、 障害者の足の大小に対応して両足 5 1 a , 5 l bを足載板 1の上面に 揃えて容易にセット固定できる。 而して第 2図の実線および破線の状態から、 健 全な足 5 1 bによって障害のある他方の足 5 1 aを介助して過度の負担が加わら ないように、 障害の程度に応じて自らの動きを制御しながら徐々に力を加えて足 載板 1を車輪 9 , 1 1を回転させて前後方向に水平に移動させ、 下肢を伸縮し、 下肢筋力を増強させたり、 膝関節ィおよび足関節口の可動域を広げて足関節口の 底背屈の運動および膝関節ィの屈伸運動とを行うとともに訓練を行う。
すなわち、 両足 5 l a , 5 1 bをセット固定させた足載板 1を図 6に図示の如 く、 前方向に移動させた場合には、 膝関節ィは略 90度から開いて伸び、 下肢筋と しての四頭筋 Lは縮み、 前脛骨筋 Mは伸び、 腓腹筋 Nおよびアキレス腱 Kは縮ん で足関節口は底屈する。 このように膝関節ィおよび足関節口の伸縮により足載板 1が前後方向に移動した場合に、 足載板 1はその下面に設けた車輪 9 , 1 1の 4 個によって前後、 左右が水平に支持されているから、 横揺れがなく、 安定に移動 するとともに両足 5 1 a , 5 1 bは保持手段としての踵支持部品 4と締付けバン ド 3とによって締め付けられて足載板 1の上に保持されるとともに足載板 1の上 には滑り止め部 1 aが形成されているから、 足載板 1に対して両足 5 1 a, 5 1 bは滑動することなく、 足載板 1と一体に移動し、 両足 5 l a , 5 l bのかかる 負担は少なくなる。 以上のような運動の効果は、 障害の改善につながるが、 障害 者は、 一日も早く回復したいという願いと持ち、 何回でも運動の適当量の範囲を 超えて、 運動をなす事により、 予期される改善を得られない事の無いよう、 運動 を成すべき回数を回数検知センサ一 1 8で検知する (図 8のステップ 1 ) ととも に、 運動を成すべき回数を往復動回数設定 6 bの操作で制御装置 2 0に最小で 10 回最大で 50回程度をあらかじめ設定することにより、 該回数の運動を成した場合 (ステップ 3 ) は自動的に停止する (ステップ 5 ) ので障害の改善につながる。 同様に利用時において運動の速度は個人毎に差異はあるが、 通常一定の速度か ら疲労により速度が低下する。 そこで、 足載板 1の移動速度を速度センサー 1 6 で検知し (ステップ 2 ) 、 速度設定スイッチ 5 bの操作で、 最小で 1秒間 5 c m の速度から 1秒間 3 0 c mの速度に 5 c m刻みの範囲で、 あらかじめ制御装置 2 0に設定することにより、 設定速度を下回る平均速度を検知した場合 (ステップ
4 ) には疲れが原因と判断し、 ブレーキ機構の働きにより停止する (ステップ
5 ) ので障害の改善につながる。 抵抗のない状態から訓練を開始し、 患者の機能 に改善が見られ、 負荷をかけ訓練をする必要が認められる場合行う運動は、 抵抗 付加制御スィッチ 7 eにより、 モ一ター 1 9の回転から生まれる負荷を車軸 1 1 に 0.5 k g〜2.5 k gまでの 0.5 k g刻みで抵抗 (すなわち負荷) として付加でき るよう設定できるのでより一層利用者の範囲が広がり、 高い効果が得られる。 さらに障害の程度の重い障害者で静止状態の運動器を自己の健側の下肢の運動 により、 機器を動かす事ができず、 自己他動運動を成し得ない場合でも、 自動他 動訓練器としての機能が付与されたので、 強制移動速度設定スィッチ 7 ίで設定 した最小で 1秒間 5 c mの速度から 1秒間 3 0 c mの速度までの 5 c m刻みの速 度で自動的に運動を成し、 強制往復動回数設定スィッチ 7 jで指定の回数、 すな わち最小で 10回、 最大で 50回の 10回刻みの回数で設定されて停止する制御機能を 持ったことにより、 他動運動を代替する機器としての機能を持ち、 著しく効用が 高まった。
次に、 実施の第 2の形態について、 図 9ないし図 1 3を用いて説明する。 図 9 は実施の第 2の形態の足載板の斜視図である。 図 1 0は実施の第 2の形態の足載 板移動台の斜視図である。 図 1 1は実施の第 2の形態の斜視図である。 図 1 2は 実施の第 2の形態の側面図である。 図 1 3は使用状態における実施の第 2の形態 の斜視図である。 なお、 この第 2の形態の説明において、 前記第 1の形態の構成 要素に対応する構成要素には同一符号を付して、 その詳細な説明は省略する。 実施の第 2の形態は足載板 1と、 計測機能部としての足載板移動台 2 2とから なり、 足載板 1と足載板移動台 2 2を組み合わせて利用し、 実施の第 1の形態と 同様の機能を実現する。 この実施の形態における足載板 1は、 実施の第 1の形態 と同様に、 踵支持部品 4および締付けバンド 3などが設けられている。 また、 足 載板 1の下面には適宜数個の車輪 2 1が左右方向に回転自在に動くように設けら れている。
本下肢機能訓練器は、 前後方向の運動を検知し、 利用するため、 左右方向への 動きは制限する必要がある。 しかし、 実施の第 1の形態と同様に、 障害のある一 方の足 5 1 aと障害のない健全な他方の足 5 1 bとの両足を足載板 1に載置する ため、 健全な他方の足 5 1 bの力が強く障害のある一方の足 5 1 aの方向に運動 の進行方向が偏向しがちである。 この場合全く直進するよう規正すると、 自然な 運動ではなく矯正運動になってしまい、 障害のある一方の足 5 1 aに大きな負荷 が掛かり、 訓練や運動の継続が困難になることがあり得る。
そこで、 こうした訓練や運動の継続の困難性を排除するために、 足載板 1に左 右方向へ回転移動する車輪 2 1を設けた。 そして、 前側の 2個の車輪 2 1は足載 板移動台 2 2の前側の車輪受け 2 3 aに、 一方、 後側の 2個の車輪 2 1は足載板 移動台 2 2の後側の車輪受け 2 3 bに嵌め込んで設置する。 車輪 2 1の個数は、 左右に動くために有効であれば、 適宜選択可能である。 また、 訓練の指導者が必 要性を認め、 矯正運動が必要なときには、 車輪 2 1を用いず、 矯正運動に利用す ることが出来る。 足載板移動台 2 2は、 上面が開口している箱体 2 2 aと、 車輪受け 2 3 a, 2 3 bと、 この車輪受け 2 3 a , 2 3 bが固定されている無端状の前後方向移動べ ルト 2 4と、 この移動ベルト 2 4を案内するとともに箱体 2 2 aに回転可能に支 持されている数個の誘導ローラー 2 5 bと、 移動ベルト 2 4を駆動するとともに 箱体 2 2 aに回転可能に支持されている駆動ローラ一 2 5 aと、 移動速度検出装 置としての速度センサ一 2 6 (実施の第 1の形態の速度センサー 1 6に対応) と、 往復動回数検出装置としての回数検知センサー 2 7 (実施の第 1の形態の回 数検知センサー 1 8に対応) と、 移動ベルトブレーキローラ一 2 8 aと、 ブレー キ装置としてのブレーキ 2 8 (実施の第 1の形態のブレーキ 1 7に対応) と、 負 荷装置および駆動装置としてのモーター 2 9 (実施の第 1の形態のモ一夕一 1 9 に対応) と、 電源スィッチ 2 9 aと、 抵抗付加制御スィッチ 2 9 b (実施の第 1 の形態の抵抗付加制御スィッチ 7 eに対応) と、 強制移動速度設定スィッチ 3 0 a (実施の第 1の形態の強制移動速度設定スィッチ 7 Πこ対応) と、 強制往復動 回数設定スィッチ 3 1 a (実施の第 1の形態の強制往復動回数設定スィッチ 7 j に対応) と、 速度設定スィッチ 3 2 a (実施の第 1の形態の速度設定スィッチ 5 bに対応) と、 速度外部出力装置 3 2 bと、 往復動回数設定 3 3 a (実施の第 1 の形態の往復動回数設定 6 bに対応) と、 往復動回数外部出力装置 3 3 bと、 電 池収納部 3 4と、 全ての制御の解除スィッチ 3 4 a (実施の第 1の形態の解除ス イッチ 7 iに対応) と、 外部電源端子 3 4 bと、 情報伝達経路 3 5 (実施の第 1 の形態の情報伝達経路 1 4に対応) と、 制御装置 2 0とからなる。 なお、 実施の 第 1の形態の部材と対応する実施の第 2の形態の各部材は、 同様な作用を奏して おり、 その作用の詳細については割愛する。
箱体 2 2 aはプラスチック製であるが、 木製又は金属製などでも可能であり、 内部にローラー 2 5などの部品を取り付けることができ、 移動や利用の際に内部 を保護できる強度があれば何でも良く、 略長方形で上方は覆われることなく解放 され、 略前後 1メートル左右 60センチメ一トル高さ 30センチメートルの大きさに 形成され、 計測機能部を内部に収容する。 移動ベルト 2 4は、 本実施例において は 12個の移動ベルト誘導ローラー 2 5 bと 1個の移動ベルト駆動ローラー 2 5 b により回転自在に動くよう構成され、 前後方向移動ベルト 2 4に設置された車輪 受け 2 3 a , 2 3 bに足載板 1を取り付け、 前後方向に水平に移動させ、 下肢を 伸縮し、 実施の第 1の形態と同様に、 健全な他方の足 5 1 bの力で、 障害のある 一方の足 5 1 aの下肢筋力を増強させたり、 膝関節ィおよび足関節口の可動域を 広げて足関節口の底背屈の運動および膝関節ィの屈伸運動を行うとともに訓練を 行う。
自己他動運動と自動他動運動と負荷運動を実現する。 前後方向移動ベルト 2 4 は耐久性があり、 移動ベルト誘導ローラ一 2 5 bおよび移動ベルト駆動ローラ一 2 5 aが回転することにより自在に動く素材で形成されている。 また、 移動ベル トブレーキローラ一 2 8 aは、 通常は移動ベルト 2 4に接触していないが、 ブレ —キをかけるときに移動ベルト 2 4に接触し、 停止させる。 移動ベルト 2 4は、 金属を織り込んだ合成繊維であるが、 チェーン構造の金属で駆動部を接続しても 良い。 また、 移動ベルト 2 4は皮革、 繊維など摩擦により、 回転を移動ベルト誘 導口一ラー 2 5 bと移動ベルト駆動ローラー 2 5 aとに伝達し、 伝達される素材 なら何でも良い。 誘導ローラー 2 5 bは 12個設けられ、 足載板 1の動きによって 動く前後方向移動ベルト 2 4に追随して回転している。 この誘導ローラー 2 5 b の 1つには速度センサ一 2 6が取り付けられており、 また、 誘導ローラー 2 5 b の内の他の 1つには回数検知センサー 2 7が取り付けられている。 さらに、 移動 ベルトブレーキローラー 2 8 aは、 ブレーキ 2 8が取り付けられており、 ブレ一 キ 2 8と移動ベルトブレーキローラー 2 8 aとでブレーキ装置を構成している。 この実施の形態においては、 3つのローラーに分けて、 速度センサー 2 6、 回数 検知センサー 2 7またはブレーキ 2 8の何れか 1個を設置したが、 1個のローラ —に速度センサ一 2 6、 回数検知センサー 2 7およびブレーキ 2 8を取り付ける ことも可能である。
移動ベルト駆動ローラ一 2 5 aはモーター 2 9に接続され、 モーター 2 9の稼 働により、 移動ベルト駆動ローラー 2 5 aが回転し、 この移動ベルト駆動ローラ 一 2 5 aの回転に伴って移動ベルト 2 4や足載板 1が前後方向に往復動し、 実施 の第 1の形態と同様に、 自動他動運動と負荷運動を実現している。 速度センサー 2 6は実施の第 1の形態の速度センサ一 1 6に対応しており、 誘導ローラー 2 5 の回転速度を検知することにより、 足載板 1の移動速度を検出している。 速度外 部出力装置 3 2 bは速度センサー 1 6の検出値を外部へ出力するソケットであ る。 この実施の第 2の形態においては DOS/V用のシリアルポートの構造をなし ているが、 検出値を外部へ出力できればどのような端子でも良い
。 回数検知センサ一 2 7は誘導ローラー 2 5 bの 1個の動きを検知し、 足載板 1の往復動の回数を検出している。 往復動回数外部出力装置 3 3 bは回数検知セ ンサ一 2 7の検出値を外部へ出力するソケットである。 この実施の第 2の形態に おいては DOS/V用のシリアルポートの構造をなしているが、 回数の検知数値を 外部へ出力できればどのような端子でも良い。 ブレーキ 2 8は移動ベルト 2 4を 制動し停止させるためのものであり、 解除スィッチ 3 4 aからの信号により解除 される。 したがって、 ブレーキ 2 8は解除スィッチ 3 4 aが操作されない限り、 ブレーキ作動が解除されず、 患者は再度運動できない。 制御装置 2 0には、 入力 側には情報伝達経路 3 5を介して速度センサ一 2 6および回数検知センサー 2 7 が接続され、 一方、 出力側には情報伝達経路 3 5を介してブレーキ 2 8、 モ一夕 —2 9および外部出力装置 3 2 b , 3 3 bが接続されている。 また、 抵抗付加制 御スィッチ 2 9 b、 強制移動速度設定スィツチ 3 0 a、 強制往復動回数設定ス イッチ 3 1 a、 速度設定スィッチ 3 2 a、 往復動回数設定 3 3 aおよび解除ス イッチ 3 4 aが制御装置 2 0に接続されている。 そして、 足載板 1の移動が、 実 施の第 1の形態では車輪 9 , 1 1で行われているのに対して、 実施の第 2の形態 では移動ベル卜 2 4で行われている点で相違しているが、 同様な作動を行ってい る。
そして、 実施の第 1の形態と同様に、 効果的な自己他動運動、 自動他動運動、 負荷運動が行えるばかりでなく、 前後動の数値の検知に関しては、 斜行が検知数 値としては制限され、 移動ベルト 2 4の利用により前後動について正確な数値を 検出できることから、 運動器ばかりでなく、 研究用の数値を出力しうる構造に なっている。 前述のように、 下肢機能訓練装置は、 足載板 1と、 この足載板 1の 下面に設けられているとともに左右方向に回動しながら移動する車輪 2 1と、 こ の車輪 2 1を左右方向に移動可能な状態で受け入れるとともに前後方向に往復動 可能な車輪受け 2 3 a, 2 3 bと、 この車輪受け 2 3 a , 2 3 bの移動速度を検 出する速度センサー 2 6と、 この速度センサー 2 6が検出した前後方向の移動速 度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値よりも小さくなると車輪受け 2 3 a , 2 3 bの前後方向の移動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えてい る。 したがって、 患者の疲れてくると、 足載板 1の前後方向の移動にブレーキが 掛かり、 過度の運動を防止することができる。 また、 速度センサー 2 6は車輪受 け 2 3 a , 2 3 bの前後方向の移動を検出しているので、 足載板 1の左右方向の 移動が、 速度センサー 2 6の検出値に影響を与えることを防止できる。 その結 果、 速度センサ一 2 6は車輪受け 2 3 a, 2 3 bすなわち足載板 1の前後方向の 移動速度を正確に検出することができる。
次に、 本発明における下肢機能訓練装置の実施の第 3の形態を図 1 4ないし 図 1 7を用いて説明する。 図 14は実施の第 3の形態の下肢機能訓練装置の側面 図である。 図 1 5は図 14の斜視図である。 図 1 6は両足をセット固定した使用 状態での側面図である。 図 1 7は実施の第 3の形態の変形例の側面図で、 (a ) が第 1変形例の図、 (b ) が第 2変形例の図である。
足載板 3 0 1は、 プラスチック (または木材必要に応じてなど) によって平 面略矩形で中空に形成されている。 この足載板 3 0 1は、 図 1 6に示すように両 足を載せることができる充分な広さの面積 (例えば、 縦 25 c m程度、 横 20 c m程 度の大きさ) を有している。 したがって、 障害者は椅子などに座した状態で、 下 肢神経の片麻痺、 アキレス腱の断裂に起因する下肢筋力の低下、 また骨折等の足 関節、 または膝関節の可動域等の障害のある一方の足と、 障害のない健全な他方 の足との両足を載せることが出来る。 踵支持部品 3 0 4は足載板 3 0 1と一体で 構成されている。 図 1 6に示す両足の踵の後方への移動を阻止している。 なお、 足載板 3 0 1が木材等で形成されている場合、 踵支持部品 3 0 4は足載 板 3 0 1と分離して形成してもよい。 また、 この踵支持部品 3 0 4から前方へ間 隔を開けて、 かつ、 足載板 3 0 1の長手方向の略中央位置には、 左右の端部が足 載板 3 0 1に固着された締付けバンド 3 0 2が設けられている。 この締付けバン ド 3 0 2は、 足載板 3 0 1の下面を通り、 両端部は各々、 足載板 3 0 1の左右側 面に各々設置された平面コ字状の誘導金具 3 0 3を通過し、 足載板 3 0 1の上方 に延在している。 そして、 締付けバンド 3 0 2の左右両端部 3 0 2 aは、 互いに 重ね合わされて、 ベルベット ·ファスナー, スナップ, ホック等の適宜係合手段 によって着脱自在に係合される。 この締付けバンド 3 0 2は、 1本の締付けバン ドにより構成されているが、 一端部が足載板 3 0 1に固定されている 2本の締付 けバンドで構成されていることも可能である。 締付けバンド 3 0 2は、 図 1 6に 示すように両足の上方および前方への移動を阻止している。
この踵支持部品 2 0 4および締付けバンド 3 0 2により、 図 1 6に示すように 両足を足載板 3 0 1に保持する保持手段が構成されている。 この保持手段 3 0 2, 3 0 4は、 足載板 3 0 1上に図 1 6に示すように両足を載置した状態で保持 することができるならば、 その構造や材質などは適宜変更可能である。 患者が回 復し両足にそれぞれ力が入れられる状態に於いてはこうした両足に対する保持手 段は不要の場合もある。
足載板 3 0 1の下側には、 負荷装置 3 0 5が取り付けられている。 この実施の 第 3の形態において負荷装置 3 0 5は取り替え可能なバネ材である。 この実施の 第 3の形態に於ける負荷装置 3 0 5の弾性体としてのバネ材は、 自己他動運動に 適応した、 足の重さ (たとえば、 約 1 5 kg) と足先に掛かるの力 (たとえば、 約 4 k g ) との合計の力程度 (たとえば、 約 2 0 k g ) で反発する負荷を与える負 荷装置である。 患者の状況によって、 特に自己他動運動ではなく負荷運動そして 筋力強化運動の場合は約 2 0 k gを越える負荷でも良い。
図 1 4ないし図 1 6の負荷装置は圧縮バネであるが、 図 1 7 ( a ) の負荷装置 は引っ張りバネ 3 0 5 aで、 図 1 7 bの負荷装置はゴム紐など弾性索 3 0 5 bで あり、 足載板 3 0 1を引き上げる負荷装置となっている。 負荷装置 3 0 5は、 足 載板 3 0 1の下面の略中央に設けられた設置用凹部 3 0 1 aに取付用回転ビス 3 0 6により 3箇所で固定される。 他方は下肢機能訓練装置カバ一 3 1 0に設けら れた取付用凸部 3 1 5の上部に設けられた設置用凹部 3 1 4に取付用回転ビス 3 0 6により 3箇所で固定される。
傾斜角度確定用保持装置 3 0 7はヒモである。 この傾斜角度確定用保持装置 3 0 7により、 足載板 3 0 1が水平線となす角度は、 自己他動運動に望ましい最大 角度 3 7度〜 3 8度から最小角度略 0度までの範囲となる。 そして、 足載板 3 0 1はこの範囲で揺動可能となる。 傾斜角度確定用保持装置 3 0 7の上部は足載板 3 0 1に糊ずけ固定されている。 一方、 傾斜角度確定用保持装置 3 0 7の下部 は、 取付ビス 3 0 8で下肢機能訓練装置カバー 3 1 0に設けられた取付用凸部 3 1 5の上部に固着されており、 負荷装置 3 0 5を取付用回転ビス 3 0 6により固 定しゃすくなっている。 また、 足載板 3 0 1は、 下肢機能訓練装置カバー 3 1 0 の軸受け部 3 1 6とブレーキ収納軸受け 3 1 1とで、 足載板 3 0 1の外側に一体 に設けられた足載板回転部 3 0 9を中心として揺動自在に保持される。
足載板回転部 3 0 9はブレーキ収納軸受け 3 1 1を貫通し、 この足載板回転部 3 0 9の端部に加速度検知装置 3 1 2が取り付けている。 そして、 下肢機能訓練 装置には、 マイコンなどで構成されている制御装置 3 2 0が設けられ、 この制御 装置 3 2 0の入力側には情報伝達経路 3 1 3を介して加速度検知装置 3 1 2が接 続され、 一方、 出力側には情報伝達経路を介してブレーキ 3 2 1、 駆動装置とし てのモーター 3 2 2、 表示装置 3 2 7、 アンテナ 3 3 2および外部出力装置 3 2 6などが接続されている。 なお、 アンテナ 3 3 2および外部出力装置 3 2 6は必 ずしも設ける必要はないが、 このアンテナ 3 3 2および外部出力装置 3 2 6によ り、 加速度検知装置 3 1 2の検出値などを外部に出力することができる。
加速度検知装置 3 1 2は、 足載板 3 0 1が下方に踏み込まれる際の加速度を検 知する。 検知した加速度はマイコンからなる制御装置 3 2 0へ接続経路 3 1 3を 介して伝達される。 制御装置 3 2 0では、 加速度検知装置 3 1 2から加速度の信 号が入力される度にカウントしており、 足載板 3 0 1の揺動回数を生成してい る。 そして、 制御装置 3 2 0は、 加速度検知装置 3 1 2から入力された加速度お よび足載板 3 0 1の揺動回数を記憶部にデーターとして記憶し、 必要に応じて適 宜出力する。 また、 制御装置 3 2 0は加速度コントロール機能を有しており、 加 速度検知装置 3 1 2で検出された加速度が、 予め設定されている設定値である一 定基準 (たとえば一定時間毎の最大加速度) またはスィッチ 3 3 1で設定された 加速度を越えた場合、 警報信号を出力し、 警報装置を駆動させる。
たとえば、 ブザーを鳴らしたり、 表示装置 3 2 7を点滅させること又はアンテ ナ 3 3 2からデーターを発信する事ができる。 この警報により、 介護者は負荷装 置 3 0 5の強さを適宜最適なものに変更することができる。
さらに、 制御装置 3 2 0は、 前述の様に、 足載板 3 0 1の揺動回数をカウント しており、 この揺動回数が一定基準 (たとえば、 約 2 0回) または設定スィッチ 3 2 9で設定した回数を越えた場合、 停止信号をブレーキ 3 2 1に出力する。 ブ レーキ 3 2 1は、 停止信号を受けると、 足載板回転部 3 0 9にブレーキを掛け、 揺動を停止させる。
このブレーキ 3 2 1はこの実施の第 3の形態の場合、 スィッチ 3 2 1 aを手動 で操作して解除する。 スィッチを切り替えて利用するのは、 患者が容易に継続的 に過度な運動をしないような配慮である。 ブレーキを解除せずに、 再度運動はで きない。 この実施の第 3の形態における表示装置 3 2 7はデジタル表示画面であ るが、 揺動回数の表示、 加速度の表示や警告などが行えれば、 どのような表示装 置でも良い。 また、 外部出力装置 3 2 6はこの実施の第 3の形態の場合 10ベース Tであるがどのような形態でも良い。 アンテナ 3 3 2は入力された加速度と回数 を出力するが、 リモートコントロールで、 ブレーキ 3 2 1をかける際の加速度や 揺動回数などを制御装置 3 2 0に設定することもできる。
収納部 3 2 3は電池の収納部を示している。 また、 外部電力の入力部 3 2 4も 設けられている。 電池は、 充電式でも、 非充電式でも可能である。 そして、 電池 が充電式の場合には、 外部電力の入力部 3 2 4から充電することが可能とするこ とができる。
また、 モーター 3 2 2により、 足載板 3 0 1を強制的に揺動させることも可能 である。
実施の第 3の形態の下肢機能訓練装置はこの様に構成されているので、 例え ば、 脳卒中後の片麻痺、 アキレス腱の断裂等の筋力の低下、 下肢の骨折等の足関 節の可動域の障害が一方の足にある場合には、 椅子に座し、 この障害のある足 と、 障害のない健全な他方の足との両足とを備えて踵を踵支持部品 3 0 4に当接 させるとともに足先を締付けバンド 3 0 2によって締めつけ、 両足に履くように して足載板 3 0 1に両足を揃えてセット固定させる(図 1 6参照)。
このように両足を足載板 3 0 1にセット固定させるのに、 踵を踵支持部品 3 0 4に係止させるとともに、 足先を締付けバンド 3 0 2に係止させれば良いので、 障害者の足の大小に対応して両足を足載板 3 0 1の上面に揃えて容易にセット固 定できる。 而して図 1 6に図示するように、 健全な足によって障害のある他方の 足を介助して過度の負担が加わらないように、 障害の程度に応じて自らの動きを 制御しながら徐々に力を加えて足載板 3 0 1を図 1 6の矢印で示す方向に揺動さ せ、 下肢を伸縮し、 下肢筋力を増強させたり、 足関節の可動域を広げて足関節の 底背屈の運動を行うとともに訓練を行う。
図 1 7 ( a ) に示す例は、 前記負荷装置 3 0 5のバネ材の様に、 下方から上 方に加重を負荷するのではなく、 上方から引き上げる形態で負荷することが可能 であることを示している。 枠体 3 1 7は下肢訓練装置を内包できる枠体であり、 踵部を載置する方向は開放空間であって、 自由に利用できる必要がある。 また枠 体 3 1 7の両サイドカバーに掛け渡されている確保材 3 1 9は負荷装置 3 0 5 a を設置するのに充分な力強度、 たとえば、 60 k g程度で引いたときに壊れない強 度を持っていればよい。
図 1 7 ( b ) に示す例は踵部付近に柱を設置し、 負荷装置 3 0 5 bを設置し利 用することが可能であることを示している。 柱 3 1 8は負荷装置 3 0 5 bを設置 し利用するのに充分な強度、 たとえば、 60 k g程度で引いたときに壊れない強度 を持っていれば 1本でも 2本でもよい。
この実施の第 3の形態に於いて、 負荷装置 3 0 5はバネ材で有るが油圧、 空気 圧、 ゴムなど負荷をかけることができ、 かつ反発力がある部材で有ればどのよう な部材でも可能である。
以上のような運動の効果は、 障害の改善につながる。 しかしながら、 障害者 は、 一日も早く回復したいという願いを持ち、 何回でも運動を行い、 適正量の範 囲を超えて、 運動をなすことがある。 そのため、 予期される改善が得られないこ とがある。 このようなことがないよう、 運動を成すべき回数を、 制御装置 3 2 0 でブレーキ 3 2 1を作動させることにより、 適正な値に規制している。 この回数 は、 設定スィッチ 3 2 9を操作することにより行われ、 この操作により、 制御装 置 3 2 0に、 たとえば、 最小で約 10回最大で約 50回程度をあらかじめ設定するこ とができる。 そして、 制御装置 3 2 0は設定回数になると、 ブレーキ 3 2 1を作 動させて、 足載板 3 0 1の揺動を停止させている。
次に、 実施の第 4の形態について、 図 1 8ないし図 2 2を用いて説明する。 図 1 8は実施の第 4の形態の下肢機能訓練装置の正面である。 図 1 9は実施の 第 4の形態の下肢機能訓練装置の側面図である。 図 2 0は実施の第 4の形態の下 肢機能訓練装置の平面図である。 図 2 1は実施の第 4の形態の前後移動で利用す る使用状態での平面図である。 なお、 図 2 1において、 接触センサ一は省略して ある。 図 2 2は実施の第 4の形態の説明図で、 (a ) が上下方向の揺動時の上限 の図、 (b ) が上下方向の揺動時の下限の図、 (c ) が前後方向の往復動時の図 である。
足載板 4 0 1は、 木材 (または必要に応じてプラスチックなど) によって平 面略矩形に形成されている。 この足載板 4 0 1は、 実施の第 1の形態から実施の 第 3の形態に示す足載板と同様である。 両足を載せることができる充分な広さの 面積 (例えば、 縦 25 c m程度、 横 20 c m程度の大きさ) を有している。 したがつ て、 障害者は椅子などに座した状態で、 下肢神経の片麻痺、 アキレス腱の断裂に 起因する下肢筋力の低下、 また骨折等の足関節、 または膝関節の可動域等の障害 のある一方の足と、 障害のない健全な他方の足との両足を載せることが出来る。 踵支持部品 4 0 3は例えばプラスチック、 皮、 布等の帯状物で形成され、 実 施の第 1の形態から実施の第 3の形態踵支持部品と同様である。 平面図示略 C字 状をしており、 足載板 4 0 1の後部上面に鋇着、 釘着や取付ビス等で固定され、 足載板 4 0 1の上面に前記両足を揃えて載置させた場合に、 両足の踵の後方への 移動を阻止している。 なお、 踵支持部品 4 0 3がプラスチックで形成されている 場合には足載板 4 0 1と一体に形成してもよい。 また、 この踵支持部品 4 0 3か ら前方へ間隔を開けて、 かつ、 足載板 4 0 1の長手方向の略中央位置には、 左右 の端部が足載板 4 0 1に固着された締付けバンド 4 0 2が設けられている。 この 締付けバンド 4 0 2は、 足載板 4 0 1の下面を通り、 両端部は各々、 足載板 4 0 1の左右側面に各々設置された平面コ字状の誘導金具 4 0 2 aを通過し、 足載板 4 0 1の上方に延在している。
そして、 締付けパンド 4 0 2の左右両端部は、 互いに重ね合わされて、 ベル ベット 'ファスナー, スナップ, ホック等の適宜係合手段によって着脱自在に係 合される。 この締付けバンド 4 0 2は 1本の締付けバンドにより構成されている が、 一端部が足載板 4 0 1に固定されている 2本の締付けバンドで構成されてい ることも可能である。 この締付けバンド 4 0 2は、 両足の甲を上側から覆い、 両 足の上方および前方への移動を阻止している。 この踵支持部品 4 0 3および締付 けバンド 4 0 2により、 両足を足載板 4 0 1に保持する保持手段 4 0 2 , 4 0 3 が構成されている。 この保持手段 4 0 2 , 4 0 3は、 足載板 4 0 1上に両足を載 置した状態で保持することができるならば、 その構造や材質などは適宜変更可能 である。 なお、 患者が回復し両足にそれぞれ力が入れられる状態に於いてはこう した両足に対する保持手段は不要の場合もある。
足載板 4 0 1の前部下側には、 左右に各々足載板支持部材 4 0 6 aが足載板 支持部材確保ビス 4 0 5により設置されている。 足載板支持部材 4 0 6 aの下端 部には、 断面略円形の孔 4 0 6 hが貫通して形成されている。 この孔 4 0 6 h に、 略水平に配置される後保持軸 4 5 7が回転可能に挿入されている。 したがつ て足載板支持部材 4 0 6 aは後保持軸 4 5 7に対して揺動することができ、 一方 後保持軸 4 5 7は足載板支持部材 4 0 6 aに対して回転することが出来る。 また 足載板支持部材 4 0 6 aの下端部には、 引っ張りパネなどからなる負荷装置 4 0 6 bが取り付けられ、 この負荷装置 4 0 6 bで足載板支持部材 4 0 6 aの前側が 跳ね上がる方向に付勢されている。 そして、 後保持軸 4 5 7は、 左右の軸保持装 置 452a,452bに設けられたスライド部としての長穴に、 回転およびスライド可能 に保持されている。 この後保持軸 4 5 7は一端が保持軸留め金 455bでネジ止めさ れ保持され、 他端が加速度検知装置 4 5 0で抜け止めされている。 軸保持装置 452a,452bの長孔は下肢機能訓練装置の底面に対し平行に設置される。
この後保持軸 4 5 7は、 回転しながら前後方向にスライド可能であるととも に、 足載板 4 0 1および足載板支持部材 4 0 6 aが揺動する際の揺動軸となる。 患者は、 足載板 4 0 1に足を載せ、 負荷装置 4 0 6 bの付勢力に抗して下方に押 圧し、 ついで、 足載板 4 0 1に加えた押圧力を減少させて、 負荷装置 4 0 6 の 付勢力で足載板 4 0 1を上方に移動させている。 ついで、 再び、 負荷装置 4 0 6 bの付勢力に抗して下方に押圧している。 この様にして、 上下方向の揺動を繰り 返している。
また、 後保持軸 4 5 7は、 足載板 4 0 1が上下方向に揺動するとき、 図 2 0に 示す前側の位置から、 図 2 1に示す後側の位置まで前後運動をなす。 加速度検知 装置 4 5 0は、 後保持軸 4 5 7の前後運動の加速度を一方向 (前方向または後方 向) について検知する。 検知した加速度はマイコンからなる制御装置 4 2 9へ接 続経路 4 1 2を介して伝達される。 制御装置 4 2 9では、 加速度検知装置 4 5 0 から加速度の信号が入力される度にカウントしており、 足載板 4 0 1の往復動回 数を生成している。 そして、 制御装置 4 2 9は、 加速度検知装置 4 5 0から入力 された加速度および足載板 4 0 1の往復動回数を記憶部にデ一ターとして記憶 し、 必要に応じて適宜出力する。 また加速度でなく一方向についての速度を検知 し、 速度と新たな速度が発生した回数を利用することもできる。
また、 足載板 4 0 1の前部下側には、 足載板支持部材 4 0 6 aの前方に、 前 保持軸 4 5 6に係脱自在に係合する軸保持部材 4 0 4が設置されている。 軸保持 部材 4 0 4は前保持軸 4 5 6を回転自在に確保し、 足載板 4 0 1に掛けられる荷 重に耐え、 足載板 4 0 1を水平に確保できる構造である。 この実施の第 4の形態 に於いては、 軸保持部材 4 0 4を前保持軸 4 5 6にはめ込んだ後にピン針金等で 確保することもできる構造になっているが、 荷重に耐え、 水平に確保できる構造 になっていればどのような構造でも良い。
足載板 4 0 1の上面には、 上下左右に各々の接触センサー
407a,407b,407c,407dが総計 4枚設置され、 これらの接触センサー
407a,407b,407c,407dは、 ものが接触すると検知して、 検知信号を出力する。 足 載板 4 0 1が上方に約 40度、 この実施の第 4の形態に於いては 37.5度の角度で上 方に向いて設置されているが、 健常な足は載置すると上下のセンサーに同時に接 触する。 しかし、 拘縮のある足は同時に接触することが出来ない。 足載板 4 0 1 の水平となす角度は変化し、 拘縮のある足の足先部と踵部の接触が接触センサー 407a,407b,407c,407dにより検知されると、 検知信号が電線コードなどの情報伝 達具 4 1 2を介して制御装置 4 2 9に送信される。 我々の研究により、 足載板 4 0 1は前後方向と上下方向の移動が、 足関節底屈 37度から始まり、 膝関節屈曲 118度まで可能である事を確認した。 これにより患者自身の自己他動運動または 介助者の他動運動により、 前記角度の間の拘縮を持つ患者の関節可動域の評価を 行うことができる。
この実施の第 4の形態の外構は一体構造であり、 透明なプラスチックで構成 されている。 前面及び後面は運動阻害しないように開放空間となっている。 前面 下部 4 1 0 aはスィッチ部を設置するため不透明に彩色されている。 側面部 4 1 0の右側面部に情報伝達具 4 1 2を安定的に取り付ける情報伝達具安定取付具 4 1 1が設置してある。 左側面部にはカメラ 4 3 0と情報伝達経路 4 3 1が設置さ れている。 前面上部に情報を出入力するアンテナ 4 1 O bが設置され、 このアン テナ 4 1 0 bは、 側面上部前方で両側面部 4 1 0を互いに連結しているので、 構 造を強化する目的を果たしている。 底面下部にはソリ付きのキャス夕一 4 1 3が 四隅にそれぞれ設置されている。
情報伝達具 4 1 2は前後移動する加速度検知装置 4 5 0で検知する信号を伝 達するために電線で構成されている。 情報伝達具 4 1 2は無線で信号を発信する よう構成してもよい。 左側面部に設けられたカメラ 4 3 0は、 網膜カメラであり 広い領域を同時に撮影すると共に、 連続して撮影データを検知することができ る。 この撮影データは、 情報伝達具 4 3 1を介して制御装置 4 2 9に入力されて おり、 制御装置 4 2 9はこの撮影データをそのまま、 または加工して、 出力する ことができる。 出力は表示装置 4 1 4 , 4 1 5, 4 1 6 , 4 1 7などに対してな されると共に、 外部出力を外部情報出力端子 4 2 7及びアンテナ 4 1 0 bから行 うことができる。 この実施の第 4の形態において、 カメラ 4 3 0は網膜カメラで あるが、 ccdカメラ、 ビデオカメラなど、 広い領域を同時に撮影すると共に、 連 続して撮影デ一夕が検知できるカメラなら何でもよい。
前記接触センサー 407a,407b,407c,407dが同時に接触を検知し、 この検知信 号が制御装置 4 2 9に入力されると、 制御装置 4 2 9は、 左側面部の力メラ 4 3 0に駆動信号を出力する。 カメラ 4 3 0は駆動信号を受けると撮影し、 撮影デ一 夕を制御装置 4 2 9に出力する。 この実施の第 4の形態に於いて利用している網 膜カメラは容易にその撮影した物体の外形を認識できるので、 制御装置 4 2 9に おいて、 その撮影した足載板 4 0 1の角度、 および患者の下肢の関節の角度を角 度データとして処理して出力できる。 この実施の第 4の形態に於いて、 この角度 などを検知する場合は足載板 4 0 1を介護者が手動で動かす。
彩色された外構前面下部には制御装置 4 2 9が設置されている。 制御装置 4 2 9が設置されている外構前面下部に、 回数表示装置 4 1 4と角度表示装置 4 1 5と加速度表示装置 4 1 6と運動種類表示装置 4 1 7と回数設定スィツチ 4 1 8 とリッセットスイッチ 4 1 9と角度調査スィッチ 4 2 0と角度手動切り替えス イッチ 4 2 1と加速度設定スィッチ 4 2 2と運動選択スィッチ 4 2 3と手動カメ ラシャッタースィッチ 4 2 4と電源スィッチ 4 2 5と外部情報出力端子 4 2 7と 外部情報入力端子 4 2 8と電池収納器具 4 2 6が設置されている。 制御は制御装 置 4 2 9により行う。 回数表示装置 4 1 4と角度表示装置 4 1 5と加速度表示装 置 4 1 6と運動種類表示装置 4 1 7はデジタル表示装置を用いているが、 回転式 などデータを表示できれば何でもよい。 制御装置 4 2 9はマイコンを利用してい る。 全ての機器は情報伝達経路で結ばれている。
前保持軸 4 5 6は、 左右の軸保持装置 454a,454bに設けられたスライド部と しての長穴に、 回転およびスライド可能に保持されている。 この前保持軸 4 5 6 は両端が保持軸留め金 455a、 455bでネジ止めされ保持される。 軸保持装置 454a,454bの長孔は下肢機能訓練装置の底面に対し平行に設置される。 また、 前 保持軸 4 5 6は、 長孔の任意の場所で安定に静止するために静止補助具 455cで固 定され静止することができる。
前保持軸 4 5 6は、 足載板 4 0 1が上下方向に揺動をする時に、 足載板 4 0 1が前下りならないよう図 2 2 ( b ) に示すように、 足載板 4 0 1が下限に下 がってくると、 当接し、 足載板 4 0 1の下降を阻止している。 この際には、 前保 持軸 4 5 6は静止補助具 455cを用い固定されて静止している。 静止した前保持軸 4 5 6は、 図 2 2 ( b ) に示すように、 保持軸留め金 455a、 455b以外の位置、 すなわち軸保持部材 4 0 4の邪魔にならない位置で、 足載板 4 0 1の前部を支持 する静止用受け軸の働きをする。
足載板 4 0 1が前後方向の運動をする時は、 足載板 4 0 1が下肢機能訓練装 置の設置面と略平行に移動運動できるようにするため、 図 2 1と図 2 2 ( b ) に 示す様に、 足載板 4 0 1は、 前部を前前保持軸 4 5 6で、 後部をもう一方の後保 持軸 4 5 7で支持されており、 この前保持軸 4 5 6および後保持軸 4 5 7が回転 しながら、 前後方向に略水平にスライドしている。 この様にして、 患者の自己他 動運動により平行移動運動できるようにしている。 この前後方向の往復動の場合 には、 フック 4 4 2は連結部材 4 0 6 dを開放しており、 負荷装置 4 0 6 bの負 荷は加わっていない。 (ただし、 他の手段で負荷を加えることは可能である。 た とえば、 別途パネなどの負荷装置を着脱自在に取り付ける。 )
軸保持装置 454a,454bにリニアモーター駆動装置を設けるとともに、 後保持 軸 4 5 7に磁場を持たせ、 後保持軸 4 5 7をリニアモーター駆動させて、 足載板 4 0 1を前後に駆動させることも可能である。 また、 足載板支持部材 4 0 6 aを 後保持軸 4 5 7に対して揺動させる駆動装置としてのモーターを設けることも可 能である。 この様な場合には負荷装置 4 0 6 bを省略することができる。 後保持 軸 4 5 7にリニアモーターで負荷することにより、 足載板 4 0 1の前後方向の移 動に対して負荷することができる。 なお、 足載板 4 0 1の前後方向の移動に対し て、 別途、 パネなどの負荷装置を設けることも可能である。
足載板支持部材 4 0 6 aの揺動にモーターで負荷することにより、 足載板 4 0 1の上下方向の揺動に対して負荷することができる。 また、 リニアモータ一以外 でも後保持軸 4 5 7の機械式自走ゃモーターを利用した電気式自走などで、 後保 持軸 4 5 7に負荷する事で、 負荷運動の訓練機として利用できる。 また上下方向 の揺動の場合は自己他動運動において足載板 4 0 1が踵部から足先部に向けて上 方向略 37度程度上向きについていることが必要であり、 負荷装置 4 0 6 bがない 場合でも、 その実現を図ることができる。
この実施の第 4の形態においては後保持軸 4 5 7に負荷機能を持たせている が、 前保持軸 4 5 6に前後方向の負荷機能を持たせ制御することもできる。 足載 板 4 0 1が前後方向に運動する場合には、 負荷装置下方の後保持軸 4 5 7と上方 に位置する前保持軸 4 5 6は高さは異なるが平行移動をする。
足載板支持部材 4 0 6 aはこの実施の第 4の形態では鋼鉄製の一体構造であ るが、 プラスチック等荷重を支持することができる材料なら何でもよい。 構造は 分離できる構造でもよい。 負荷装置 4 0 6 bは鋼鉄のパネを利用しているが保持 軸 4 5 6, 4 5 7に負荷を与えられればパネでなくともよい。 分離構造の場合、 油圧空気圧等負荷を与えられればなんでもよい。 前記リニアモーターなどを利用 するときはなくともよい。 左右両側の負荷装置 4 0 6 bの下端部は、 互いに連結 部材 4 0 6 dで連結され、 この連結部材 4 0 6 dが上下機構 4 4 3に着脱自在に 電動式のフック 4 4 2で取り付けられている。 したがって、 負荷装置 4 0 6 bの 付勢力は足載板支持部材 4 0 6 aに確実に加えることができる。 上下機構 4 4 3を駆動する駆動機構 4 4 0は下肢機能訓練装置の外構の底面 に設置されている。 駆動機構 4 4 0は駆動装置であるモーター 4 4 5と動力伝達 装置 4 4 6とからなっている。 動力伝達装置 4 4 6は組み合わせ歯車機構で構成 されている。 この動力伝達装置 4 4 6は上下機構 4 4 3を上下動させるためのも のであり、 チェーン、 ベルトなどの動力伝達機構を利用してもよいし、 油圧、 空 気圧などで上下機構 4 4 3を上下してもよい。 上下機構 4 4 3に連結部材 4 0 6 dを取り付ける際には、 介護者が手動で左右のフック 4 4 2を作動させ、 連結部 材 4 0 6 dの両側部を押さえる。
図 2 1に示すように足載板 4 0 1は、 保持装置 454a,454b及び軸保持装置 452a,452bの間の空間に、 前保持軸 4 5 6と後保持軸 4 5 7と足載板支持部材 4 0 6 aにより移動自在に保持される。 実施の第 1の形態および実施の第 3の形態 のごとく、 足載板 4 0 1は前後方向の移動をするときに、 左右へ健側の足の力の 強さが患側の足の力の強さより強いことから少し動くことを考慮し、 左右に 10 c m程度の移動幅を設けてある。 これにより、 自己他動運動は痛みがないことが重 要であり、 一定方向のみの矯正運動を緩和している。 しかしながら負荷運動ゃ矯 正運動も重要であり、 前後及び上下の負荷運動や矯正運動も、 手動やリニアモー 夕一、 後保持軸 4 5 7の機械式自走ゃモーターを利用した電気式自走など後保持 軸 4 5 7に負荷する事で可能になる。
実施の第 4の形態においても、 患者の状態に応じて、 運動量を設定するが、 設定した運動量を終了した時には再度運動はできないようにするために、 加速度 計を用い、 回数と加速度または速度を検知し利用している。 まず、 加速度検知装 置 4 5 0で検知し、 回数は加速度が新たに発生したときに回数 1とし、 その回数 を累積計算して運動量を図るものである。 運動回数を設定するためには回数設定 スィッチ 4 1 8により設定する。 終了後はリッセットスイッチ 4 1 9を利用しな いと解除できない構造になっている。 回数は 10回から 50回程度まで設定できれば よい。 負荷運動については回数を増やしてよい。 その場合は数万回でも設定でき る。 さらにマイコンを利用した制御装置 4 2 9の機能を利用すれば利用時間で設 定することも可能である。
加速度を用いて制御する場合には、 加速度でも速度でも計測値を利用できる が、 速度の場合は実施の第 1の形態と同様である。 加速度の場合は 0から 10G程 度を測定範囲とすることで細かい変位で運動量を規定する。 この場合も加速度設 定スィッチ 4 2 2で設定し、 リッセットスイッチ 4 1 9で再運動を可能にする。
この実施の形態において、 運動を停止するために駆動機構 4 4 0およびフッ ク 4 4 2を用いている。 運動選択スィツチ 4 2 3で上下運動を選択した場合は、 足載板 4 0 1が上下運動をする状態は図 2 2 ( a ) および図 2 2 ( b ) で示され る。 後保持軸 4 5 7の位置が図 2 2 ( a ) から図 2 2 ( b ) へ移動すると、 負荷 装置 4 0 6 bは、 上端部が軸保持装置 452a,452bの長穴に対してスライドしなが ら、 伸び縮じみして、 負荷を与える。 負荷装置 4 0 6 bは、 図 2 2 ( b ) に示す 様に延びており、 常に縮じみ圧力があって、 負荷装置 4 0 6 bの復帰力で自己他 動運動を可能にしている。 このとき設定された一定の回数または一定の加速度や 速度に検出データーが到達したとき、 制御装置 4 2 9から電動フック 4 4 2に解 除指令がでて、 フック 4 4 2が作動し連結部材 4 0 6 dが開放される。 連結部材 4 0 6 dが開放されると、 連結部材 4 0 6 dの復帰力がなくなり、 足載板 4 0 1 が上方に戻らずに、 下限に落ちた状態となる。 また、 静止補助具 455cで固定され ている前保持軸 4 5 6が邪魔になって前後運動も行えない。 すなわちブレーキが かかった状態になる。 この様に、 フック 4 4 2は、 連結部材 4 0 6 dを開放する ことにより揺動に対してブレーキをかけており、 ブレーキの機能を有している。 なお、 また、 フック 4 4 2以外のブレーキ機構を採用することも可能である。
運動選択スィッチ 4 2 3で前後運動を選択した場合は、 足載板 4 0 1が前後 運動をする状態は図 2 3 ( c ) で示される。 フック 4 4 2は解除されており、 連 結部材 4 0 6 dの下端はフリーとなっている。 したがって、 負荷装置 4 0 6 bは 縮じんだ形態で前後運動とともに軸保持装置 452aにあけられた長穴の全長の間前 後に動く。 前後動は 40 c m程度が求められており、 軸保持装置 452aにあけられた 長穴の全長はその動きが実現できる長さになっている。 このとき設定された一定の回数または一定の加速度や速度に検出デ一夕一が到 達したとき、 駆動機構 4 4 0のモーター 4 4 5へ制御装置 4 2 9から上下機構 4 4 3を上昇させる命令がでる。 命令により上下機構 4 4 3が上昇すると、 上下機 構 4 4 3は負荷装置 4 0 6 bの前後動の邪魔になりほとんど前後動出来なくな る。 すなわちブレーキが働くことになる。 この様にして上下機構 4 4 3はブレー キの機能を有している。 なお、 上下機構 4 4 3以外のブレーキ機構を採用するこ とも可能である。
この様に、 足載板 4 0 1を上下方向に揺動させる際には、 フック 4 4 2は連結 部材 4 0 6 dを係止し、 足載板 4 0 1を前後方向に往復動させる際、 および、 揺 動を停止させる際には、 フック 4 4 2は連結部材 4 0 6 dを開放している。 ま た、 足載板 4 0 1を上下方向に揺動させる際、 および、 前後方向の往復動を停止 させる際には、 上下機構 4 4 3は上昇し、 足載板 4 0 1を前後方向に往復動させ る際には、 上下機構 4 4 3は下降している。 実施の第 4の形態の下肢機能訓練装 置はこの様に構成されている。
なお、 この明細書においては、 下肢機能訓練装置の前後および左右方向は、 下 肢機能訓練装置を使用する患者の前後および左右方向と同じ向きに設定されてい る。
以上、 本発明の実施の形態を詳述したが、 本発明は、 前記実施の形態に限定さ れるものではなく、 特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、 種々 の変更を行うことが可能である。 本発明の変更例を下記に例示する。
( 1 ) 前記実施の形態においては、 ブレーキを掛ける足載板の速度は、 一定間隔 毎 (たとえば一定時間毎や、 足載板の前方への移動中) の平均値で設定されてい るが、 前後移動または揺動の一定間隔毎の最高速度が、 設定値以下になるとブレ ーキを掛けるブレーキ装置を設けることも可能である。 この様に、 足載板の前後 方向の往復動または揺動に要する時間が長くなると、 足載板の前後方向の移動ま たは揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置が設けられていれば良く、 たとえば、 速度に代えて、 加速度が設定値以下になるとブレーキを作動させる様にすること も可能である。 さらに、 足載板の揺動速度でブレーキを掛けることも可能であ る。 そして、 このブレーキをかける揺動速度は、 一定間隔毎 (たとえば一定時間 毎や、 足載板の下方への移動中) の平均値で設定されている。
( 2 ) 足載板 1の前後の移動構造は適宜変更可能である。 たとえば、 車輪の配置 や数量は適宜変更可能である。 ただし、 足載板を安定するためには、 足載板の下 方の前後左右に車輪を配置することが好ましい。
( 3 ) 外部出力装置からの出力は、 通信ケーブルでも、 記憶媒体でも可能であ る。
( 4 ) 足載板 1の前後方向の移動に負荷を加える負荷装置は、 モーター 1 9 , 2 9以外の構造でも可能である。 たとえば、 車輪や移動ベルトに摩擦抵抗を加える 装置でも可能である。
( 5 ) 速度センサーの構造や形式は、 足載板 1の速度、 特に前方への速度が検出 できるならば、 適宜変更可能である。 たとえば、 足載板 1の速度を間接的に検出 することも可能である。 また、 足載板の往復動の回数は、 速度センサーの検出し ている速度の向きの変更回数により、 算定することも可能である。 この場合に は、 速度センサ一は回数検知センサーの機能を兼ねている。
( 6 ) ブザー、 ランプなどの警報装置を設け、 そして、 足載板の往復動の回数や 速度が設定値になり、 ブレーキ装置を作動させる際に、 この警報装置を作動させ ることも可能である。
( 7 ) 足載板を揺動させるモー夕一などの駆動装置を設けることも可能である。
( 8 ) 加速度検知装置 4 5 0は前後方向の加速度を検出することにより、 足載板 4 0 1の前後方向の加速度および揺動方向の加速度を間接的に検出しているが、 揺動方向の加速度の検出精度はあまり良くないので、 揺動方向の加速度を検出す る加速度検知装置を別途設けることも可能である。 たとえば、 足載板支持部材 4 0 6 aと後保持軸 4 5 7との間に配置したり、 足載板 4 0 1に配置したりする。 産業上の利用可能性 この発明は、 脳卒中後の片麻痺、 アキレス腱の断裂等の筋力の低下、 下肢の骨 折等の足関節の可動域の障害が一方の足にある場合には、 椅子に座し、 この障害 のある足と、 障害のない健全な他方の足との両足とを自己他動運動するときに有 効である。 前後動と上下動の双方を実現する有効な訓練機である。
そして、 健側の下肢で患側の下肢を運動訓練する仮称自己他動運動
(MOTIVATIVE EXERCISE ) を実施するために、 これまで前後動のみを行う か、 上下動のみを行うそれぞれの訓練器に分かれていた下肢機能に係わる運動訓 練器を、 狭い家でも積極的に利用できるよう二種類の機器を一台の機械にまとめ ることが出来た。 これにより、 扱いやすく、 またデータを外部に出力し、 遠隔コ ントロ一ルで健康診断や訓練メニユウの変更が行いやすくなつた。
また、 従来、 患者の状態を知るためには理学療法士が拘縮を持つ四肢の角度を メジャ一で計測し、 その患者の身体状況を測定していた。 そのために計測は必ず 理学療法士と患者が同じ場所にいる必要があった。 この実施の第 4の形態では、 接触センサーを用いて拘縮のある下肢の角度を 4点が同時に接触するときの足部 と脚の関連で測定可能となり、 遠隔測定が出来るようになった。 同時に目視によ る曖昧さを排除することが出来るようになった。
そして、 ブレーキ装置が、 足載板の前後方向の往復動に要する時間が長くなる と前記足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けている場合には、 患者が疲労し て、 足載板の移動が遅くなると、 足載板にブレーキを掛けて運動を中止させるこ とができる。 その結果、 患者の過度の運動を防止することができる。
また、 ブレーキ装置が、 足載板保持回転軸の前後方向の往復動に要する時間 が長くなると前記足載板の上下方向の移動にブレーキを掛けている場合には、 患 者が疲労して、 足載板の移動が遅くなると、 足載板にブレーキを掛けて運動を中 止させることができる。 その結果、 患者の過度の運動を防止することができる。
そして、 理学療法士により足載板を手動で動かし、 拘縮のある足が足載板に 4 点で接触したことを検知し、 その角度を出力することにより拘縮のある下肢の角 度すなわち拘縮の程度の検知を自動化できる。 また、 下肢機能訓練装置が、 往復動回数検出装置または前記移動速度検出装 置または角度検出装置の少なくとも一方の検出デ一夕一を外部に出力している場 合には、 患者の運動量の管理や研究のデーターを容易に入手することができる。
また、 下肢機能訓練装置が、 段差乗り越えが可能で、 臨む位置で確実に静止で きるキャスターを利用する場合には、 在宅で患者の望む又は患者のいる場所で自 由に運動訓練を実施できる。
また、 下肢機能訓練装置が、 在宅で患者の望む又は患者のいる場所で自由に運 動訓練を実施でき、 データーを送信できる場合、 患者の運動量の管理や日常の運 動データーを遠隔コントロールで容易に入手することができる。 また、 下肢機能訓練装置が、 プラモデル自動車のように移動装置と操縦装置 を持ち、 猫、 子供など人形の形態をなしている場合には、 在宅で患者の望む運動 訓練を自由に実施できると共に、 愛玩品として日常の生活を高めると共に、 患者 の運動量の管理や日常の運動データーを遠隔コントロールで容易に入手すること ができる。

Claims

請求の範囲
1. 両足が載置されるとともに、 前後方向に往復動可能な足載板と、 この足載板 の前後方向の往復動の回数を検出する往復動回数検出装置と、 この往復動回数検 出装置が検出する往復動の回数が設定値に達すると、 前記足載板の前後方向の移 動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えていることを特徴とする下肢機能訓 練装置。
2. 前記足載板は、 前後方向に往復動自在であることを特徴とする請求項 1記載 の下肢機能訓練装置。
3. 前記足載板の前後方向の移動に負荷を掛ける負荷装置を備えていることを特 徴とする請求項 1記載の下肢機能訓練装置。
4. 前記足載板を前後方向に往復動させる駆動装置を備えていることを特徴とす る請求項 1記載の下肢機能訓練装置。
5. 両足が載置されるとともに、 前後方向に移動可能な足載板と、 この足載板の 前後方向の往復動に要する時間が長くなると、 前記足載板の前後方向の移動にブ レーキを掛けるブレーキ装置とを備えていることを特徴とする下肢機能訓練装
6. 両足が載置されるとともに、 前後方向に移動可能な足載板と、 この足載板の 前後方向の移動速度を検出する移動速度検出装置と、 この移動速度検出装置が検 出した前後方向の移動速度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値より も小さくなると、 前記足載板の前後方向の移動にブレーキを掛けるブレーキ装置 とを備えていることを特徴とする下肢機能訓練装置。
7. 前記往復動回数検出装置または前記移動速度検出装置の少なくとも一方の検 出データ一を外部に出力することを特徴とする請求項 1 , 2, 3, 4または 6項 記載の下肢機能訓練装置。
8. 両足が載置される足載板と、 この足載板の上面に設けられた接触センサーと を備え、 この接触センサーは、 足が足載板の四点に同時に接触したことを検知可 能であることを特徴とする下肢機能訓練装置。
9. 両足の載置される足載板が、 前後方向の往復動、 または、 上下方向の揺動を 選択的に行うことが可能であることを特徴とする下肢機能訓練装置。
10. 両足の載置される足載板が、 上下方向に揺動可能であるとともに、 この揺動 の揺動軸が前後方向に移動可能となつており、
前記足載板は前後方向の往復動、 または、 上下方向の揺動を選択的に行うこと が可能であることを特徴とする下肢機能訓練装置。
11. 前記足載板の前後方向の往復動の回数を検出する往復動回数検出装置と、 前 記足載板の揺動の回数を検出する揺動回数検出装置とを備えていることを特徴と する請求項 9または 1 0記載の下肢機能訓練装置。
12. 前記足載板の前後方向の移動速度を検出する移動速度検出装置と、 前記足載 板の揺動速度を検出する揺動速度検出装置とを備えていることを特徴とする請求 項 9または 1 0記載の下肢機能訓練装置。
13. 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の 上面に設けられた接触センサーと、 前記足載板に載せられた足の関節の状態のデ 一夕を得る足関節デ一夕入手手段とを備え、 足が足載板の四点に同時に接触した ことを前記接触センサーが検知した際に、 前記足関節デ一夕入手手段が、 足の関 節の状態のデータを得ていることを特徴とする下肢機能訓練装置。
14. 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の 揺動の回数を検出する揺動回数検出装置と、 この揺動回数検出装置が検出する揺 動の回数が設定値に達すると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装 置とを備えていることを特徴とする下肢機能訓練装置。
15. 前記足載板の揺動に負荷をかける負荷装置を備えていることを特徴とする請 求項 1 0ないし 1 4の何れか一項記載の下肢機能訓練装置。
16. 前記足載板を上下方向に揺動させる駆動装置を備えていることを特徴とする 請求項 1 0ないし 1 5の何れか一項記載の下肢機能訓練装置。
17. 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の 上下方向の揺動に要する時間が長くなると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛け るブレーキ装置とを備えていることを特徴とする下肢機能訓練装置。
18. 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の 揺動速度を検出する揺動速度検出装置と、 この揺動速度検出装置が検出した上下 方向の揺動速度の平均値または、 一定間隔内の最高速度が設定値よりも小さくな ると、 前記足載板の揺動にブレーキを掛けるブレーキ装置とを備えていることを 特徴とする下肢機能訓練装置。
19. 両足が載置されるとともに、 上下方向に揺動可能な足載板と、 この足載板の 揺動の回数を検出する揺動回数検出装置または、 足載板の揺動速度を検出する揺 動速度検出装置の少なくとも一方とを備え、 前記往復動回数検出装置または前記 移動速度検出装置の少なくとも一方の検出データ一を外部に出力することを特徴 とする下肢機能訓練装置。
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