WO2004002391A1

WO2004002391A1 - 肢体駆動装置

Info

Publication number: WO2004002391A1
Application number: PCT/JP2003/008330
Authority: WO
Inventors: Toshiya Miyamura; Shinji Okumura; Shinji Murai; Masashi Kondo
Original assignee: Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-01-08

Abstract

肢体駆動装置を治療または訓練を行いたい場所へ容易に移動させることができ、肢体の左右どちらにも簡単に装着できる肢体駆動装置を提供する。肢体駆動部（１２）と台座部（２０）から構成される肢体駆動装置（１００）において、肢体（１０１）の左右いずれかの肢体を選択する左右選択部（１６）とを有し、前記肢体駆動装置（１００）の台座部（２０）は、肢体駆動装置自体を移動させるため移動手段（３０）と、肢体駆動装置（１００）自体を固定するための固定手段（４０）と、肢体駆動部（１２）を昇降するための昇降手段（５０）とを有する。

Description

P T/JP2003/008330

明細書

[技術分野]

本発明は、肢体の機能を回復するために用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置等の肢体駆動装置のうち、特に下肢を駆動するための下肢駆動装置に関するものであり、治療または訓練する場所に依存せずに利用できる肢体駆動装置に関するものである。

[背景技術]

筋力の低下した肢体の機能を回復するために用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置には、下肢に無理な負荷をかけることなく、下肢を滑らかに動かすことができる下肢駆動装置を提供することを目的とした特願平 1 1— 3 4 7 0 8 1「下肤駆動装置」が出願されている。この従来例は、制御装置によって動作を制御され、大腿に力を加えて股関節を回転させる大腿用運動機構部と下腿に力を加えて膝関節を回転させる下腿用運動機構部とからなる下肢駆動装置であり、前記大腿用運動機構部は基台に据え付けられ、基台に内蔵するモータで駆動される第 1の駆動軸と、該第 1の駆動軸とリンク部材で連結され、前記第 1の駆動軸の回転に従い同じ角度だけ機械的に逆回転する連動駆動軸と、該連動駆動軸とリンク部材で連結された回転自在のフリージョイントと、該フリージョイントに連結されたスライド機構と、該スラィド機構に固定されて大腿を固定する大腿装着部と、からなり、前記下腿用運動機構部は基台に据え付けられ、基台に内蔵するモータで駆動される第 2の駆動軸と、該第 2の駆動軸とリンク部材で連結され、基台に内蔵するモータで前記第 2の駆動軸とは独立して駆動される第 3の駆動軸と、該第 3の駆動軸とリンク部材で連結された回転自在のフリージョイントと、該フリージョイントに連結されたフリー回転部と、該フリー回転部に固定されて下腿を固定する下腿装着部と、力ら構成されている。このような構成により、装着部で生じる位置ズレゃ下肢にかかる無理な負荷を吸収することができるため、滑らかに下肢を駆動することができる。

また、べッド上の患者の肢体を肢体装着部に装着する際、べッド上に患者の大腿部の大転子部に合わせるためのマークが貼られており、そのマークに合うように患者の体全体を動かし、患者の適正で、且つ所望の下腿運動ができるような工夫が施されてレヽた。

しかしながら、前述した従来例は、肢体駆動装置の運動機構部は患者の肢体と同一平面となる基台に据え付けられた構造を有しており、病室や訓練室などに使用されている一般的なべッドゃ訓練台では、患者は治療または訓練を行えないという問題を有していた。即ち、従来装置では、肢体駆動装置自体がベッドや訓練台の役割を果たしており、患者が治療または訓練を行う際は、一且病床のベッドから肢体駆動装置に看護婦ゃ理学療法士によって患者を移乗させる必要があり、これは特に患者へ大きな負荷となっていた。

また、重症患者、例えば集中治療室などに入室している患者の場合は、早期リハビリテーションを行いたいが、従来の胺体駆動装置では患者を移乗しなければならず、治療または訓練を行うことができなかった。当然、治療室内に装置を搬入するスぺースもな、という問題を抱えていた。

さらこ、患者の胺体を肢体装着部に装着する際、特にベッド上の患者は臥位の状態であり、できるだけ萆者を動かすことなく装着することが重要となるため、患者が肢体駆動装置に合わせるのではなく、できるだけ肢体駆動装置が患者に合わせる必要が 'ある。ところが、従来の肢体駆動装置では、患者が胺体駆動装置に合わせるしかできない構成となっていた。また、ベッド上に患者の大腿部の大転子部に合わせる際、触診しながらの咅 15位特定には手間が掛かるという問題を抱えていた。

最近では、発症直後から早期リハビリテーションを行うことが患者の早期社会復帰に繋がると言つた報告もなされており、集中治療室内などで患者を移乗させることなく治療または訓練が行える装置力治療およびリハビリの現場では益々切望されている。

[発明の開示]

この努明は、上述のような従来技術が持つ問題点を解決する'ためになされたものであり、患者が治療または訓練を行う際に、治療または訓練を行いたい場所に装置を容易に移動させることができ、既存の施設内にあるべッドゃ椅子など患者の容態にあつた場所で行うことができ、また、右 ·左どちらの肢体にも簡単に装着ができ、さらには、治療または訓練終了後は装置自体をコンパクトに収納することができる肢体駆動装置を提供することを目的とするものである。

上記問題点を解決するために、請求項 1記載の肢体駆動装置は、肢体（101) を任意に駆動する肢体駆動部（12) と台座部 (20)から構成される肢体駆動装置（1 00) において、前記肢体駆動部（12) は治療または訓練を行う肢体（101) に装着する肢体装着部（10) と前記肢体装着部（10) を動作させる少なくとも 2自由度を有するアーム（1.1) とにより構成される肢体駆動機構部（60) と、前記肢体駆動機構部（60) を制御する肢体駆動制御部（70) からなり、前記肢体駆動制御部（ 70) は、前記肢体（101) を駆動するための動作条件を入力する動作条件入力部（1 3) と、入力された動作条件に従い前記肢体（101) の軌道情報を生成する軌道生成部（14) と、生成された軌道情報に基づき軌道指令を指令する動作制御部（1 5) と、前記肢体（1 01) の左右いずれかの肢体を選択する左右選択部（1 6) とを有し、前記肢体駆動装置（100) の台座部（20) は、前記肢体駆動装置 (10 0) 自体を移動させるため移動手段（30) と、前記移動手段（30) によつて移動させた後、前記肢体駆動装置（100) 自体を固定するための固定手段（40) と、前言己肢体駆動部（12) を昇降するための昇降手段（50) とを有するものである。請求項 2記載の肢体駆動装置は、前記左右選択部（1 6) へ左右いずれかの指示に応じて、前記肢体駆動機構部（6 0) 力治療または訓練する場にあるベッドなどの固定物の上に乗った患者の肢体に対応して、前記肢体駆動部（1 2)の前記アーム（1 1) が反転し、その反転に応じて前記肢体装着部（1 0) が反転し、前記肢体装着部 (1 0) と前記アーム（1 1) が固定できるものである。

請求項 3記載の肢体駆動装置は、前記固定手段（40) 力 S、前記肢体駆動部（1 2) が装備されている前記台座部 (20) が治療または訓練する場にあるベッドなどの固定物に固定できる構造を有するものである。，

請求項 4記載の肢体駆動装置は、前記固定手段（40) は、治療または訓練する場の床面と前記肢体駆動装置（1 00) 自体との固定状態を監視する固定状態監視手段

(3 30) を有し、前記肢体駆動制御部（70) は、前記固定状態監視手段（3 30) から出力される固定状態により前記肢体駆動部（1 2) の電源を投入または遮断する肢体駆動用電源インタロック回路（1 7) を有するものである。

請求項 5記載の肢体駆動装置は、前記アーム（1 1) は、外周面に接触センサ（5 0 1) を有し、前記接触センサ（50 1) からの出力信号により昇降手段（50) を制御するものである。

請求項 6記載の肤体駆動装置は、前記軌道生成部（14) は、前記左右選択部（1 6) で選択された肢体の情報と前記動作条件入力部（1 3) に入力された動作条件とに基づいて前記肢体装着部（1 0) が前記肢体（1 0 1) を装着できる肢体取付位置まで動作する胺体取付軌道を生成し、前記動作制御部（1 5) は、前記肢体取付軌道に基づいて動作指令を指令し、前記肢体駆動機構部（60) は、前記動作指令に基づいて前記アーム（1 1) を前記肢体取付位置まで駆動することを特徴とするものである。 '

[図面の簡単な説明]

図 1は、本発明の第 1の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、（a) が概念図、

(b) がー態様を示す斜視図である。

図 2は、本発明の第 1の実施形態の肢体駆動装置における移動手段、固定手段を示す図であり、（a) が上方から見た図、（b) が側面図である。

図 3は、本発明の第 2の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、（a) が正面図、

(b) が右側面図である。

図 4は、本発明の第 2の実施形態の肢体駆動装置による左右下肢対応時の形態を示す正面図である。

図 5は、本発明の第 2の実施形態の肢体駆動装置による股関節伸展位での膝関節屈曲 ·伸展の訓練を行う時の形態を示す図であり、（ a ) が正面図、（ b ) が右側面図でめ。

図 6は、本発明の第 3の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、（_a) が正面図、 (b) が右側面図である。図 7は、本発明の第 4の実施形態の肢体駆動装置を示す図である。

図 8は、本発明の第 5の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、（a ) が正面図、

( b ) が右側面図である。 '

図 9は、本発明の第 5の実施形態の肢体駆動装置による肢体駆動装置固定時の形態を示す正面図である。

図 1 0は、本発明の第 6の実施形態の肢体駆動装置を示す図であり、動作制御部、及び軌道生成部の処理プロック図である。

図 1 1は、本発明の第 6の実施形態の胺体駆動装置を示す図であり、（ a ) が収納時のアーム姿勢.位置状態、（b ) 脚取付位置へ動作した際のアーム姿勢 ·位置状態を示す側面図である。

[発明を実施するための最良の形態] .

(実施例 1 )

この発明の第 iの実施の形態の肢体駆動装置について、図 1に基づいて説明する。図 1は本発明の第 1実施形態を示す図であり、図 1 ( a ) は概念図、図 1 ( b ) は一態様を示す斜視図である。図 1に示す肢体駆動装置 1 0 0は、肢体駆動部 1 2と台座部 2 0とで構成されている。肢体駆動部 1 2は治療または訓練を行う肢体 1 0 1に装着する肢体装着部 1 0と前記肢体装着部 1 0を動作させる少なくとも 2自由度を有するアーム 1 1とにより構成される肢体駆動機構部 6 0と、前記肢体駆動機構部 6 0 を制御する肢体駆動制御部 7 0からなる。前記肢体駆動制御部 7 0は、前記肢体を駆動するための動作条件を入力する動作条件入力部 1 3と、入力された動作条件に従い前記肢体の軌道情報を生成する軌道生成部 1 4と、生成された軌道情報に基づき軌道指令を指令する動作制御部 1 5と、前記肢体 1 0 1の左右いずれかの肢体を選択する左右選択部 1 6とを有する。前記肢体駆動装置 1 0 0の台座部 2 0は、前記肢体駆動装置自体を移動させるため移動手段 3 0と、前記移動手段によって移動させた後、前記肢体駆動装置 1 0 0自体を固定するための固定手段 4 0と、前記肢体駆動部 1 2を昇降するための昇降手段 5 0とを有する。

この実施の形態において、肢体駆動部 1 2のアーム 1 1先端に設けられた肢体装着部 1 0により治療あるいは訓練を行う肢体 1 0 1が保持 '固定される。左右選択部 1 6に、治療または訓練を行う左右いずれかの肢体を選択する。胺体 1 0 1を駆動するための動作条件、例えば、各関節の関節可動域や関節角速度、駆動パターン、訓練時間などを動作条件入力部 1 3から入力すると、その入力条件に従った肢体 1 0 1の軌道情報が軌道生成部 1 4で生成され、その軌道情報に基づき、動作制御部 1 5で生成された軌道指令を肢体駆動部 1 2に内蔵された図示しないァクチユエータに指令することにより、図示しない減速機を介してアーム 1 1が摇動運動されることで、肢体 1 0 1の屈曲 ·伸展運動が実現される。また、肢体駆動装置 1 0 0は、操作者が台座部 2 0にある方向と大きさをもった操作力を与えることによる手動、または台座部 2 0に設けられた操作部 7 1からのスィッチ操作等により駆動器（図示しない）に指令を与える自動（電動式、油圧式、空圧式を含む）による移動手段 3 0により、台座部 2 0ごと所望の位置に移動させた後、固定手段 4 0により固定される。

台座部 2 0は、図 2に示す 2つの脚部 3 0 1を含む。脚部 3 0 1には、移動手段 3 0として前後に複数の車輪 3 1 0が装備されている。また、脚部 3 0 1は、所望の位置に移動した後、肢体駆動装置 1 0 0が転倒しないように安定させる目的で、図 2 ( a ) に示すように自由な角度で開くことができる。固定手段 4 0は、図 2 ( b ) の脚部 3 0 1から固定バー 3 2 0を床面に向かって張り出し、肢体駆動装置 1 0 0を固定する。さらに移動手段 3 0と同様の操作による手動または自動による昇降手段 5 0 により、べッドゃ訓練台上の肢体 1 0 1に合わせるように肢体駆動部 1 2を昇降させ、位置を固定する。

この実施形態によれば、患者が治療または訓練を行う際、肢体駆動装置 1 0 0自体を、手動または自動による移動手段 3 0によって所望の場所へ移動させることができ、移動後は固定手段 4 0によって容易に固定ができ、べッド上ゃ訓練台上の患者の肢体に合わせて、昇降手段 5 0を用いて肢体駆動部を昇降させ、肢体を駆動する際に、肢体の右または左を選択して所望の肢体を肢体駆動機構 6 0に装着することができる。即ち、治療または訓練を行いたい場所へ容易に移動させることができ、既存の施設内にあるべッドゃ椅子など患者の容態にあった場所で行うことができ、肢体の左右どちらにも簡単に装着することができる。

(実施例 2 )

この発明の第 2の実施の形態の肢体駆動装置について図 3から図 5に基づいて説明する。

図 3は本発明の第 2実施形態を示す図であり、図 4は本発明の第 2実施形態による左右下肢対応時の形態を示す図である。また、図 5は本発明の第 2実施形態による股関節伸展位での膝関節屈曲 ·伸展の訓練を行う時の形態を示す図である。

すなわち、図 3に示す肢体 1 0 1を保持するための肢体装着部 1 0と、肢体 1 0 1を任意に駆動する肢体駆動部 1 2とによって構成するものである。

肢体駆動部 1 2は、肢体装着部 1 0を矢状面内における任意の軌道において動作可能とするための第 1アーム 2 0 1 と第 2アーム 2 0 2と肢体駆動部基部 2 0 3により構成されるものであり、肢体馬区動部基部 2 0 3内には、第 1アーム 2 0 1と第 2ァーム 2 0 2を駆動するための例えば交流サーボ電動機等の回転駆動器（図示しない）、減速機（図示しない）、駆動プーリ（図示しない）、伝動ベルト（図示しない）、および従動プーリ（図示しない）が内蔵されている。第 1アーム 2 0 1は、肢体駆動部基部 2 0 3に対して第 1アーム回車云中心軸 2 0 4廻りに機械的制約を伴うことなく回動可能に取り付けられ、第 2アーム 2 0 2は、第 1アーム 2 0 1に対して第 2アーム回転中心軸 2 0 5廻.りに同じく機械的制約を伴うことなく回動可能に取り付けられている。第 2アーム 2 0 2先端には、肢体装着部 1 0を肢体装着部回転中心軸 2 0 6 廻りに回動可能で、かつ容易に着脱可能に係合するための着脱ブラケット 2 0 7が設けられている。一方、肢体装着部 1 0の両側面には、着脱ブラケット 2 0 7を介して第 2アーム 2 0 2先端と係令するための着脱シャフト 2 0 8が設けられている。

以上の実施形態による各構成要素の動作を図 4により説明する。すなわち、中央の図 4 ( b )は第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2が中立位置状態の時を示しており、肤体駆動装置 1 0 0の移動 ·固定時や治療または訓練のための準備作業時は通常この状態にある。この状態から、治療または訓練する肢体 1 0 1として右下肢を左右選択 M (例えば、図 1 ( b ) 中の操作部 7 1上にある）から選択すると、第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2はそれぞれ図 4 ( a ) に示す姿勢に移動し、着脱ブラケット 2 0 7に右下肢用の着脱シャフト 2 0 8を係合することにより肢体装着部 1 0が固定される。他方、治療または訓練する肤体 1 0 1として左下肢を左右選択部（図示しなレヽ）から選択すると、第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2はそれぞれ図 4 ( c ) に示す姿勢に移動し、着脱ブラケット 2 0 7に左下肢用の着脱シャフト 2 0 8を係合することにより肢体装着部 1 0が固定される。なお、第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2の動作制限を行うためのソフトリミツト値も動作制御部（図示しない）において右下肢または左下肢選択時に更新 ·管理される。このように、選択された肢体 1 0 1 に応じて第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2が反転し、その反転に応じて肢体装着 M l 0を反転させ、着脱ブラケット 2 0 7と着脱シャフト 2 0 8を係合することにより、肢体装着部 1 0と第 2アーム 2 0 2が固定される。

この実施の形態の肢体駆動機構によれば、治療または訓練したい肢体に応じて、肢体駆動機構部および肢体装着部を反転、固定できるので、右 ·左の肢体両方に所望の治療や訓練を容易に行うことができる。

また、図 5に示すように、第 1の実施例における昇降手段 5 0により患者の肢体 1 0 1の高さと肢体駆動部 1 2の高さを合わせ、病床や訓練室などで使用されているベッドゃ訓練台の側面にセットし、さらに患者の上体を少し移動させる。この状態で、機械的制約なしに回動可能な第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2を図示する姿勢に移動させ、第 2アーム 2 0 2先端に係合された肢体装着部 1 0に肢体 1 0 1を保持させることにより、肢体を股関節伸展位に保持した状態で、膝関節の屈曲 ·伸展の治療または訓練ができる。 '

(実施例 3 ) '

この発明の第 3の実施の形態の肢体駆動装置について図 6に基づいて説明する。図 6は本発明の第 3の実施形態を.示す図である。

すなわち、図 6における固定手段は、固定用スリング 4 0 1と、台座部 2 0に設けられたドラム 4 0 2と、その一端に駆動源となる回転駆動器 4 0 3を減速機（図示しない）、クラッチ（図示しない）、及びトルク検出器（図示しない）を介して設け、さらに台座部 2 0には固定用スリング 4 0 1の一端を係留するためのフック 4 0 4を設けることによって構成するものである。

この実施の形態において、まず、クラッチをフリーにした状態でドラム 4 0 2に卷き取られた固定用スリング 4 0 1を手動で引き出し、既存の施設内にあるべッドゃ椅子の脚部やフレーム 4 1 0を通して、固定用スリング 4 0 1の一端を台座部 2 0に設けられたフック 4 0 4に係留する。この状態から、クラッチを有効にし、回転駆動器 4 0 3の回転運動を減速機、クラッチを介して減速'伝達してドラム 4 0 2を回転させ、固定用スリング 4 0 1を巻き取る。これにより、肢体駆動装置 1 0 0はベッドや椅子などの固定物に固定される。このとき、トルク検出器の出力信号により回転駆動器 4 0 3の出力トルクを制御することで、固定時の固定用スリング 4 0 1の張力を一定に保つことができ、安定した固定状態が確保される。

この実施の形態によれば、肢体駆動装置を既存の施設内にあるべッドゃ椅子などの固定物に固定できるので、安定した状態で、しかも場所を選ばず、患者の容態にあつた場所で所望の治療または訓練を行うことができる。

(実施例 4 )

この発明の第 4の実施の形態の肢体駆動装置について、図 7を用いて説明する。尚、図 7は、実施例 1の実施形態の肢体駆動装置を示す図 1に請求項 4記載の要件を追カロした図である。固定手段 4 0には、本装置の固定状態を監視する固定状態監視手段 3 3 0が設けられており、この固定状態監視手段 3 3 0から固定状態信号が常に肢体駆動用電源インタロック回路 1 7に送られる。この固定状態信号によって、肢体駆動制御部 7 0内の動作制御部 1 5の駆動用電源は〇Nまたは O F Fされる。即ち、図 2記載の固定バー 3 2 0が床面に向かって張り出されて、肢体駆動装置 1 0 0が固定されている状態では、固定状態監視手段 3 3 0により、肢体駆動電源ィンタロック回路 1 7を介して、肢体駆動制御部 7 0内の動作制御部 1 5の駆動用電源は O Nとなり、ベッド上ゃ訓練台上で治療または訓練ができる状態が維持できる。ところが、治療または訓練中に何等かの要因で固定バー 3 2 0が床面から外れて、肢体駆動装置 1 0 0が不安定な状況になれば、固定状態監視手段 3 3 0により、肢体駆動電源インタロック回路 1 7を介して肢体駆動制御部 7 0内の動作制御部 1 5の駆動用電源は速やかに〇 F Fとなり、治療または訓練中の患者さんの肢体に無理な負荷なく、肢体駆動装置 1 0 0を安全に停止させることができる。

また、肢体駆動装置 1 0 0を設置した際も、固定バー 3 2 0が床面に向かって張り出されて、肢体駆動装置 1 0 0が確実に固定されていないと肢体駆動制御部 7 0内の動作制御部 1 5の駆動用電源は〇Nされないように構成されているので、設置時の人為的なミスも防げる。尚、固定状態監視手段 3 3 0は、接触または非接触式のセンサで構成されており、固定バー 3 2 0と床面との接触状態を監視する機能を有するものである。また、肢体駆動用電源ィンタロック回路 1 7は、固定状態監視手段 3 3 0力ら入信される信号が何等かの要因でチヤタリングしても動作制御部 1 5の駆動用電源が不用意に O Nまたは O F Fしないように予め設定された時間経過後にしか作動しないような設定も可能であり、更には 4点の固定バー 3 2 0の内で選択的に 3点の固定状態が維持されていれば、肢体駆動電源ィンタロック回路 1 7からの信号により動作制御部 1 5の駆動用電源が O N状態を維持できるようになっている。

(実施例 5 )

この発明の第 5の実施の形態の肢体駆動装置について図 8と図 9に基づいて説明する。図 8は本発明の第 5の実施形態を示す図であり、図 9は第 5の実施形態における肤体駆動装置固定時の形態を示す図である。すなわち、肢体駆動部 1 2を構成する、第 1アーム 2 0ュと第 2アーム 2 0 2の外周側面に感圧式などの接触センサ 5 0 1 が設けられた構成とするものである。

この実施の形態におい.て、準備作業時には図 4 ( b ) に示す中立位置にある第 1ァーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2を、操作部 7 1 (図示しない）からの操作により、図 9に示すような床面あるいはベッド面と水平となる姿勢に移動させる。なお、このとき肢体駆動機構部 6 0は、昇降手段 5 0により図 9 ( a ) のようにその上限高さに位置させる。この状態から、操作部 7 1からの操作により昇降手段 5 0を駆動し、胺体駆動機構部 6 0を下降させると、第 1アーム 2 0 1または第 2アーム 2 0 2の外周側面とベッド面との間隔は徐々に減少していき、最後には図 9 ( b ) のように接触することとなる。この接触状態を接触センサ 5 0 1により検出し、接触センサ 5 O 1からの検出信号を昇降手段制御部（図示しない）に取り込み、昇降手段 5 0を停止させる。この実施の形態によれば、肢体駆動装置固定時に肢体駆動機構部 6 0の高さを既存の施設内にあるべッドなどの固定物の高さに合わせる際に、肢体と前記肢体駆動機構部 6 0の相対位置関係を適切に調整することができるので、所望の治療や訓練を容易に行うことができる。

また、この接触センサ 5 0 1により、治療時または準備作業時などに肢体駆動機構部 6 0が動作する際に、第 1アーム 2 0 1と第 2アーム 2 0 2との間で予期せずに生じることが想定される、患者の健側の肢体や操作者となる看護婦や理学療法士などの肢体、および患者周辺の他の治療機器などの挟み込み状態を検出し、その検出信号を肢体駆動制御部 7 0の動作制御部 1 5に取り込むことで、肢体駆動機構部 6 0を停止させ、肢体の挟み込みや他の治療機器の損傷を回避することもできる。

(実施例 6 ) '

この発明の第 6の実施の形態の肢体駆動装置について説明する。肢体駆動装置に関する概念図、及び "^態様を示す斜視図は、図 1記載とほぼ同じであるが、肢体駆動制御部 7 0の軌道生成部 1 4、動作制御部 1 5において新たな処理が付加されることで、実現している。具体的な処理について、図 1 0に示す。

左右選択部 1 6、及び動作条件入力部 1 3にて、治療または訓練を行う患者名と、右-左の脚指定と、脚長さが与えられると、これらの条件を基に、自動的に軌道生成部 1 4にて、肢体が肢体装着部に装着できる脚取付位置である脚 ·足首の目標位置 · 姿勢まで動作する軌道を生成し、その軌道情報に基づき、動作制御部 1 5にて生成された軌道指令を肢体駆動部 1 2に内蔵された図示しないァクチユエータにキ旨令することにより、図示しない減速機を介してアーム 1 1が運動し、肢体が前記肢体装着部 2003/008330

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1 0に装着できる脚取付位置まで、即ち図 1 1 ( a )に示したアーム姿勢 ·位置から、 ( b ) に示したアーム姿勢 ·位置へ動作する。尚、前述の動作を行う前には、胺体駆動装置 1 O 0は、昇降手段 5 0によって、べッドゃ訓練台上の肢体 1 0 1に合わせるように肢体駆動部 1 2は昇降された状態になっている。

(その他の応用例）

肢体駆動機構部 6 0のアーム部 1 1を 3自由度以上とし、アーム部の 1自由度を昇降手段に使用することも、上記実施例に示した目的を達成することができる。

以上述べたように、請求項 1記載の肢体駆動装置によれば、患者が治療または訓練を行う際、肢体駆動装置自体を、手動または電動による移動手段によって所望の場所へ移動させることができ、移動後は固定手段によって容易に固定ができ、ぺッド上ゃ訓練台上の患者の肢体に合わせて、昇降手段を用いて肢体駆動部を昇降させ、肢体を駆動する際に，肢体の右または左を選択して所望の肢体を胺体駆動機構に装着することができる。即ち、治療または訓練を行いたい場所へ容易に移動させることができ、既存の施設内にあるべッドゃ椅子など患者さんの容態にあった場所で行うことができ、肢体の左右どちらにも簡単に装着することができる。

請求項 2記載の肢体駆動装置によれば、装着したい肢体に応じて、肢体駆動機構部および肢体装着部が反転し、固定できるので、右 ·左の肢体両方に所望の治療や訓練を容易に行うことができる。また、肢体を股関節伸展位に保持した状態で、膝関節の屈曲 ·伸展の治療または訓練もできる。

請求項 3記載の肢体駆動装置によれば、既存の施設内にあるべッドゃ椅子などの固定物に固定できるので、安定した状態で、しかも場所を選ばず、患者さんの容態にあつた場所で所望の治療または訓練を行うことができる。

請求項 4記載の肢体駆動装置によれば、前記肢体駆動装置と治療または訓練する場の床面との固定状態が監視でき、仮に固定状態が何等かの要因で解除されても、前記肢体駆 ft!制御部の電源を〇Nまたは O F Fする肢体駆動電源ィンタ口ック回路が働き、前記月支体駆動部の電源が O F Fされるので、患者の肢体への悪影響を及ぼすことなく、所望の治療または訓練を安全に行うことができる。特に、本肢体駆動装置は、移動が容易で、様々な施設内で治療、または訓練ができるため、本肢体駆動装置の床面との固定状態が安全上 ·機能上重要となるが、これらも何等問題なく、所望の治療または言 jU練を実現することができる。

請求項 5記載の肢体駆動装置によれば、肢体駆動装置固定時に肢体駆動機構部の高さを既存の施設内にあるべッドなどの固定物の高さに合わせる際に、肢体と前記肢体駆動機構部の相対位置関係を適切に調整することができるので、所望の治療や訓練を容易に行うことができる。また、治療時または準備作業時などに肢体駆動機構部が動作する際に、第 1アームと第 2アームとの間で予期せずに生じることが想定される、 '肢体の挟み込みや他の治療機器の損傷を回避することもできる。

請求 I頁 6記載の肢体駆動装置によれば、予め入力された患者名、治療または訓練を行う右 ·左の脚指定と、脚長さを基に、本装置の中心位置から下肢装着部までの距離を求め、アームが移動し、下肢装着部が患者の脚近傍の脚取付位置まで移動するので、患者の大腿部の大転子部等の特定部位を見つける必要もなく、べッドまたは訓練台上の患者をできるだけ動かすことなく、肢体駆動装置を用いて治療、または訓練を行うことができる。

[産業上の利用可能十生]

本発明は、肢体の機能を回復するために用いられるリハビリテーション支援装置やトレーニング装置等の肢体駆動装置のうち、特に下肢を駆動するための下肢駆動装置に有用である。

Claims

請求の範囲

1. 肢体（101) を任意に駆動する肢体駆動部（12) と前記肢体駆動部（1 2) を支持する台座部 (20) から構成される肢体駆動装置（100) において、前記胺体駆動部（12) は治療または訓練を行う肢体（101) に装着する肢体装着部（10) と前記胺体装着部（10) を動作させる少なくとも 2自由度を有するァーム（1 1) とにより構成される肢体駆動機構部（60) と、

前記肢体駆動機構部（60) を制御する肢体駆動制御都（70) からなり、前記肤体駆動制御部（70) は、前記肢体を駆動するための動作条件を入力する動作条件入力部（13) と、入力された動作条件に従い前記肢体の軌道情報を生成する軌道生成部（14) と、生成された軌道情報に基づき軌道指令を指令する動作制御部 (15) と、前記肢体（101) の左右いずれかの肢体を選択する左右選択部（16) とを有し、

前記台座部（20) は、前記肢体駆動装置自体を移動させるため移動手段（30) と、前記移動手段によって移動させた後、前記肢体駆動装置（100) 自体を固定するための固定手段（40) と、前記肢体駆動部（12)を昇降するための昇降手段（5

0) とを有することを特徴とする肢体駆動装置。

2. 前記左右選択部（16) への左右いずれかの指示に応じて、前記肢体駆動機構部 (60) は、治療または訓練する場にあるべッドなどの固定物の上に乗った患者の胺体に対応して、前記胺体駆動部（12) の前記アーム（11) が反転し、その反転に応じて前記肢体装着部（10) が反転し、前記肢体装着部（10) と前記アーム（1

1 ) が固定できることを特徴とする請求項 1記載の肢体駆動装置。

3. 前記固定手段（40) は、前記肢体駆動部（12) が装備されている前記台座部 (20)が治療または訓練する場にあるべッドなどの固定物に固定できる構造を有していることを特徴とする請求項 1記載の肢体駆動装置。

4. 前記固定手段（40) は、治療または訓練する場の床面と前記肢体駆動装置自体との固定状態を監視する固定状態監視手段（330) を有し、

前記胺体駆動制御部（70) は、前記固定状態監視手段（330) から出力される固定状態により前記肢体駆動部の電源を投入または遮断する肢体駆動用電源ィンタロック回路（17) を有することを特徴とする請求項 1記載の肢体駆動装置。

5. 前記アーム（11) は、外周面に接触センサ（501) を有し、

前記接触センサ（501) からの出力信号により昇降手段（50) を制御することを特徴とする請求項 1記載の肢体駆動装置。

6. 前記軌道生成部（14) は、前記左右選択部（16) で選択された肢体の情報と前記動作条件入力部（13) に入力された動作条件とに基づいて前記肢体装着部（1 0) が前記肢体（101) を装着できる肢体取付位置まで動作する肢体取付軌道を生成し、

前記動作制御部（15) は、前記肢体取付軌道に基づいて動作指令を指令し、前記肢体駆動機構部（60) は、前記動作指令に基づいて前記アーム（1 1) を前記肢体取付位置まで駆動することを特徴とする請求項 1記載の肢体駆動装置。