WO2022239849A1 - Exercise training system and program - Google Patents

Exercise training system and program Download PDF

Info

Publication number
WO2022239849A1
WO2022239849A1 PCT/JP2022/020122 JP2022020122W WO2022239849A1 WO 2022239849 A1 WO2022239849 A1 WO 2022239849A1 JP 2022020122 W JP2022020122 W JP 2022020122W WO 2022239849 A1 WO2022239849 A1 WO 2022239849A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exercise training
operation unit
training device
movable
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/020122
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
達也 大森
康太 日原
Original Assignee
キヤノンファインテックニスカ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノンファインテックニスカ株式会社 filed Critical キヤノンファインテックニスカ株式会社
Publication of WO2022239849A1 publication Critical patent/WO2022239849A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising

Abstract

The present invention provides an exercise training system in which a first exercise training device 1A and a second exercise training device are connected so as to enable transmission and reception of data. The first exercise training device 1A has a first operation part 3A operated by an operator, and the first operation part 3A can be moved in a first movable range α1 of an x-y plane. The second exercise training device has a second operation part operated by an operator, and the second operation part can be moved in a second movable range α2 of the x-y plane, the second movable range α2 being smaller than the first movable range α1. A PC of the first exercise training device 1A is capable of restricting the movable range of the first operation part 3A in the x-y plane to the second movable range α2. It is thereby possible to perform effective exercise training even if a user and a training instructor are distant from each other.

Description

運動訓練システム及びプログラムExercise training system and program
 本発明は、使用者の平面運動を支援可能な運動訓練システム、及び、運動訓練システムに用いられるプログラムに関する。 The present invention relates to an exercise training system capable of supporting a user's planar exercise, and a program used in the exercise training system.
 従来、運動機能を向上させるために様々な運動訓練が行われている。例えば、机上を拭くような動作で肩や肘を屈伸させるワイピング訓練や傾斜したボード上で手を上下方向に滑動させるサンディング訓練が広く行われている。そして、これらの運動訓練を支援するために種々の運動訓練装置が提案されている。 Conventionally, various exercise training is performed to improve motor function. For example, wiping training in which the shoulders and elbows are bent and stretched like wiping a desk, and sanding training in which hands are slid up and down on an inclined board are widely performed. Various exercise training devices have been proposed to support these exercise trainings.
 例えば、特許文献1には、XY平面で移動可能な操作部と、X軸およびY軸方向駆動モータを有し操作部をXY平面で駆動する駆動部と、操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する力センサと、力センサで検出されたX軸およびY軸方向の力Fx,Fyに基づいてX軸およびY軸方向駆動モータを制御する制御部とを備えた運動訓練装置が開示されている。 For example, Patent Literature 1 discloses an operation unit that can move on the XY plane, a drive unit that has X-axis and Y-axis drive motors and drives the operation unit on the XY plane, an X-axis and a Y-axis that act on the operation unit. a force sensor for detecting axial forces Fx and Fy; and a controller for controlling the X-axis and Y-axis direction drive motors based on the X-axis and Y-axis directions forces Fx and Fy detected by the force sensors. An exercise training device is disclosed.
特開2020-89621号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-89621
 使用者と訓練指導者とが離れた位置にいる場合でも、効果的な運動訓練を行うシステムが望まれる。 A system that provides effective exercise training even when the user and the training instructor are in separate locations is desired.
 本発明の運動訓練システムは、XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有し、前記第1制御部は、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を前記第2の可動領域に制限可能であり、前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる。 The exercise training system of the present invention has a first operating section movable in a first movable region on the XY plane, and a first X-axis and first Y-axis direction drive motor, and drives the first operating section on the XY plane. a first force sensor for detecting X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation portion from an operator who operates the first operation portion; and the first X-axis and a first control unit that controls a first Y-axis direction drive motor; and a second operation movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane. a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor and driving the second operation unit in the XY plane; a second force sensor for detecting X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first motion a training device and a second exercise training device connected so as to be able to transmit and receive data; The movement of the first operation part and the second operation part is possible within the second movable area based on the input values of the first force sensor and/or the second force sensor.
 また、本発明のプログラムは、XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有する運動訓練システムに用いられるプログラムであって、前記第2の可動領域を取得する第1工程と、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を、前記第1工程で取得した前記第2の可動領域に制限する第2工程と、前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる第3工程と、をコンピュータにより実行させる。 Further, the program of the present invention has a first operating section movable in a first movable area on the XY plane, and a first X-axis and first Y-axis direction driving motor, and drives the first operating section on the XY plane. a first force sensor for detecting X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation portion from an operator who operates the first operation portion; and the first X-axis and a first control unit that controls a first Y-axis direction drive motor; and a second operation movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane. a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor and driving the second operation unit in the XY plane; a second force sensor for detecting X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first motion A program used in an exercise training system having an exercise device and a second exercise training device connected so as to be able to transmit and receive data, wherein a first step of acquiring the second movable region and the first operation unit a second step of limiting the movable region in the XY plane of the above to the second movable region obtained in the first step; and a third step of moving within based on the input value of the first force sensor and/or the second force sensor.
 本発明によれば、使用者と訓練指導者とが離れた位置にいる場合でも、効果的な運動訓練を行える。 According to the present invention, effective exercise training can be performed even when the user and the training instructor are in separate positions.
実施形態の運動訓練装置の外観斜視図。1 is an external perspective view of an exercise training device according to an embodiment; FIG. 実施形態の運動訓練装置の装置本体の斜視図。The perspective view of the apparatus main body of the exercise|movement training apparatus of embodiment. 第1アクチュエータ機構の詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of a 1st actuator mechanism. 第2アクチュエータ機構の詳細を示す断面図。Sectional drawing which shows the detail of a 2nd actuator mechanism. 操作部の構成を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the operating portion; 運動訓練装置の制御部のブロック図。A block diagram of a control unit of the exercise training device. 実施形態の運動訓練システムの概略図。Schematic of the exercise|movement training system of embodiment. 実施形態の運動訓練システムのブロック図。1 is a block diagram of an exercise training system according to an embodiment; FIG. 大きい方の可動領域を示す模式図。The schematic diagram which shows the movable area of the larger one. 小さい方の可動領域を示す模式図。The schematic diagram which shows the movable area of the smaller one. 運動訓練システムの可動領域設定の制御の流れを示すフローチャート。4 is a flow chart showing the flow of control for setting the movable region of the exercise training system.
 以下、図面を参照して本発明が適用可能な実施形態の運動訓練システムについて説明する。本実施形態の運動訓練システムは、詳しくは後述するように、データの送受信可能に接続された複数の運動訓練装置を備えたものである。このため、まずは、1つの運動訓練装置について説明する。 An exercise training system according to an embodiment to which the present invention can be applied will be described below with reference to the drawings. The exercise training system of this embodiment includes a plurality of exercise training devices connected so as to be able to transmit and receive data, as will be described later in detail. For this reason, first, one exercise training device will be described.
 [運動訓練装置]
 本実施形態の運動訓練装置は略水平な載置面に載置され、例えば、使用者(運動訓練者)の上肢の運動機能向上を目的として行われる運動訓練に使用される(図1参照)。運動訓練装置1は、図1に示すように、操作部3を有し、使用者Uは運動訓練装置1の前側に位置し、例えば上肢運動訓練を行うために、右腕ULを前方に伸ばして操作部3を右手で把持している。尚、本明細書中では、図1の運動訓練装置1における使用者Uの手前側を前側、奥側を後側と称することとする。
[Exercise training device]
The exercise training device of this embodiment is placed on a substantially horizontal mounting surface, and is used, for example, in exercise training for the purpose of improving motor function of the upper limbs of a user (exercise trainee) (see FIG. 1). . As shown in FIG. 1, the exercise training device 1 has an operation unit 3, and the user U is positioned in front of the exercise training device 1 and stretches the right arm UL forward to perform upper limb exercise training, for example. He is holding the operation unit 3 with his right hand. In this specification, the front side of the user U in the exercise training apparatus 1 of FIG. 1 is called the front side, and the back side is called the rear side.
 運動訓練装置1は、装置本体100と、PC(パーソナルコンピューター)70とを有する。また、本実施形態の運動訓練装置1は、これら装置本体100及びPC70に加えて、運動訓練装置1の情報を表示する表示部としてのモニター76を含む。なお、PC70は、運動訓練装置1全体を制御する制御部であり、制御プログラムがインストールされた汎用性のあるPCでも良いし、運動訓練装置1専用のものであっても良い。いずれにしても、制御部は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を有している。CPUは、ROMに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、RAMには、作業用データや入力データが格納されており、CPUは、前述のプログラム等に基づいてRAMに収納されたデータを参照して制御を行う。 The exercise training device 1 has a device body 100 and a PC (personal computer) 70. Further, the exercise training device 1 of the present embodiment includes a monitor 76 as a display section for displaying information of the exercise training device 1 in addition to the device body 100 and the PC 70 . The PC 70 is a control unit that controls the entire exercise training apparatus 1 , and may be a general-purpose PC in which a control program is installed, or may be dedicated to the exercise training apparatus 1 . In any case, the control section has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The CPU controls each part while reading a program corresponding to the control procedure stored in the ROM. The RAM stores work data and input data, and the CPU performs control by referring to the data stored in the RAM based on the above-described programs and the like.
 装置本体100は、XY平面(載置面および基台2と平行な水平面)で移動可能な操作部3、操作部3をXY平面で駆動する駆動部200などを有する。これら操作部3や駆動部200は、基台2上に配置されている。駆動部200は、X軸およびY軸方向駆動モータとしての第1モータ6及び第2モータ30を有する。具体的には、駆動部200は、第1モータ6を有し、操作部3をX軸方向(図2の矢印Xの方向)に移動させる第1アクチュエータ機構AXと、第2モータ30を有し、操作部3及び第1アクチュエータ機構AXをY軸方向(図2の矢印Yの方向)に移動させる第2アクチュエータ機構AYとを備えている。 The device main body 100 has an operation unit 3 that can move in the XY plane (horizontal plane parallel to the placement surface and the base 2), a drive unit 200 that drives the operation unit 3 in the XY plane, and the like. These operating section 3 and driving section 200 are arranged on the base 2 . The drive unit 200 has a first motor 6 and a second motor 30 as X-axis and Y-axis direction drive motors. Specifically, the drive unit 200 has a first motor 6 and a first actuator mechanism AX for moving the operation unit 3 in the X-axis direction (direction of arrow X in FIG. 2), and a second motor 30. and a second actuator mechanism AY for moving the operation unit 3 and the first actuator mechanism AX in the Y-axis direction (direction of arrow Y in FIG. 2).
 操作部3は、ハンドル部材62に作用するX軸およびY軸方向の力を検出する力センサ60(図5参照)を備えている。PC70は、力センサ60、モータ制御部27,31及びモニター76に接続されている。X軸およびY軸方向駆動モータ6,30は、XY平面での操作部3の位置を検出する位置検出手段としてのエンコーダ6a、30a(図6)と一体に構成されている。 The operation unit 3 includes a force sensor 60 (see FIG. 5) that detects forces acting on the handle member 62 in the X-axis and Y-axis directions. The PC 70 is connected to the force sensor 60, the motor controllers 27 and 31 and the monitor 76. The X-axis and Y-axis direction drive motors 6, 30 are integrally configured with encoders 6a, 30a (FIG. 6) as position detection means for detecting the position of the operating portion 3 on the XY plane.
 これらの構成により、制御部としてのPC70は、力センサ60やエンコーダ6a、30aからの入力値に基づいて、モータ制御部27,31を介して第1モータ6及び第2モータ30の駆動を制御し、操作部3をXY平面上で移動させ、訓練情報や操作部3の移動軌跡等をモニター76に表示する。 With these configurations, the PC 70 as a control unit controls the driving of the first motor 6 and the second motor 30 via the motor control units 27 and 31 based on the input values from the force sensor 60 and the encoders 6a and 30a. Then, the operation unit 3 is moved on the XY plane, and the training information, the movement trajectory of the operation unit 3, and the like are displayed on the monitor 76. FIG.
 以下、図2~図5に基づいて各構成について詳細に説明する。操作部3は、第1スライダーブロック4(第1保持部材)に取付プレート5を介して取り付けられており、第1スライダーブロック4と一体となって移動するように構成されている。第1スライダーブロック4は、XY平面上のX軸方向に延設した第1ガイドロッド9aおよび9bに沿ってスライド可能に設けられている。そして、第1ベルト10の一部は、ベルト固定プレート28とビス29によって第1スライダーブロック4に固定されている。これにより、第1ベルト10が第1モータ(X軸方向駆動モータ)6によって回転駆動すると、第1スライダーブロック4は第1ガイドロッド9a,9bに沿ってX軸方向にスライド移動する。 Each configuration will be described in detail below based on FIGS. The operation part 3 is attached to the first slider block 4 (first holding member) via the attachment plate 5 and is configured to move integrally with the first slider block 4 . The first slider block 4 is slidably provided along first guide rods 9a and 9b extending in the X-axis direction on the XY plane. A portion of the first belt 10 is fixed to the first slider block 4 by a belt fixing plate 28 and screws 29 . Thus, when the first belt 10 is rotationally driven by the first motor (X-axis direction drive motor) 6, the first slider block 4 slides in the X-axis direction along the first guide rods 9a and 9b.
 図3に示す通り、第1アクチュエータ機構AXの第1モータ6の駆動は、軸13、プーリー14、ベルト15、プーリー17および軸16を介してプーリー18に伝達される。第1モータ6は支持板21に設けられており、支持板21は支持板11に固定されている。支持板11は、軸16を回転可能に支持し、第2スライダーブロック7とモータ制御部27を固定支持している。なお、支持板11及び第2スライダーブロック7を併せて第1ガイドロッド9a,9bの一端およびプーリー18を保持する第2保持部材という。  The drive of the first motor 6 of the first actuator mechanism AX is transmitted to the pulley 18 via the shaft 13, the pulley 14, the belt 15, the pulley 17 and the shaft 16, as shown in FIG. The first motor 6 is provided on a support plate 21 , and the support plate 21 is fixed to the support plate 11 . The support plate 11 rotatably supports the shaft 16 and fixedly supports the second slider block 7 and the motor control section 27 . The support plate 11 and the second slider block 7 are collectively referred to as a second holding member that holds one end of the first guide rods 9a and 9b and the pulley 18. As shown in FIG.
 X軸方向において第1モータ6の反対側には、支持板12,24が設けられている。支持板12,24は、軸19を回転可能に支持し、第3スライダーブロック8を固定支持している。軸19にはプーリー20が設けられており、プーリー18とプーリー20との間に第1ベルト10が架け渡されている。また、第1ガイドロッド9a,9bの一端は第2スライダーブロック7に固定支持され、第1ガイドロッド9a,9bの他端は第3スライダーブロック8に固定支持されている。なお、支持板12,24及び第3スライダーブロック8を併せて第1ガイドロッド9a,9bの他端およびプーリー20を保持する第3保持部材という。 Support plates 12 and 24 are provided on the opposite side of the first motor 6 in the X-axis direction. The support plates 12 and 24 rotatably support the shaft 19 and fixedly support the third slider block 8 . A pulley 20 is provided on the shaft 19 , and the first belt 10 is stretched between the pulleys 18 and 20 . One ends of the first guide rods 9a and 9b are fixedly supported by the second slider block 7, and the other ends of the first guide rods 9a and 9b are fixedly supported by the third slider block 8. As shown in FIG. The support plates 12 and 24 and the third slider block 8 are collectively referred to as a third holding member that holds the other ends of the first guide rods 9a and 9b and the pulley 20. As shown in FIG.
 上述した通り、第1スライダーブロック4は、第1ベルト10の一部が固定されており、第1モータ6を駆動するとプーリー18が回転してプーリー20と共に第1ベルト10が回転する。このため、第1スライダーブロック4は、第1ガイドロッド9a,9bに沿ってX軸方向にスライド移動する。なお、第1ベルト10と第1ガイドロッド9a,9bは、それぞれX軸方向に平行で且つ第1ベルト10の両側に第1ガイドロッド9aと9bが配置され、基台2からの高さ位置は略同一となっている。 As described above, a portion of the first belt 10 is fixed to the first slider block 4 , and when the first motor 6 is driven, the pulley 18 rotates and the first belt 10 rotates together with the pulley 20 . Therefore, the first slider block 4 slides in the X-axis direction along the first guide rods 9a and 9b. The first belt 10 and the first guide rods 9a and 9b are arranged parallel to the X-axis direction, and the first guide rods 9a and 9b are arranged on both sides of the first belt 10. are approximately the same.
 図2に示す様に、第1アクチュエータ機構AXが有する第2スライダーブロック7と第3スライダーブロック8は、第2ガイドロッド55と第3ガイドロッド48に対してY軸方向にスライド移動可能に支持されている。そして、第2ベルト53と第3ベルト46が回転することで、第1アクチュエータ機構AX全体がY軸方向に移動可能となっている。図3に示す通り、第2ベルト53の一部は、第2スライダーブロック7に固定された支持板21に設けられたベルト固定プレートにビス23によって固定されている。また、第3ベルト46の一部は、第3スライダーブロック8に固定された支持板24に設けられたベルト固定プレート25にビス26によって固定されている。そして、第2アクチュエータ機構AYの第2モータ(Y軸方向駆動モータ)30が回転駆動することによって第3ベルト46および第2ベルト53が回転し、それにより第1アクチュエータ機構AXはY軸方向にスライド移動する。 As shown in FIG. 2, the second slider block 7 and the third slider block 8 of the first actuator mechanism AX are slidably supported in the Y-axis direction with respect to the second guide rod 55 and the third guide rod 48. It is By rotating the second belt 53 and the third belt 46, the entire first actuator mechanism AX can move in the Y-axis direction. As shown in FIG. 3 , part of the second belt 53 is fixed by screws 23 to a belt fixing plate provided on a support plate 21 fixed to the second slider block 7 . A part of the third belt 46 is fixed by screws 26 to the belt fixing plate 25 provided on the support plate 24 fixed to the third slider block 8 . Then, the third belt 46 and the second belt 53 are rotated by rotating the second motor (Y-axis direction drive motor) 30 of the second actuator mechanism AY, thereby moving the first actuator mechanism AX in the Y-axis direction. slide to move.
 次に、図2と図4を用いて第2アクチュエータ機構AYについて説明する。第2アクチュエータ機構AYは、第1アクチュエータ機構AXをY軸方向に移動させるための機構である。第2モータ30およびモータ制御部31は、基台2に設けられた支持板34,支柱33および支持板32からなる支持フレームの上部に設けられている。この支持フレームは使用者Uと反対の装置奥側(基台2のモニター76側)の中央部に固定されている。 Next, the second actuator mechanism AY will be explained using FIGS. 2 and 4. FIG. The second actuator mechanism AY is a mechanism for moving the first actuator mechanism AX in the Y-axis direction. The second motor 30 and the motor control unit 31 are provided on the upper part of a support frame composed of a support plate 34 , a column 33 and a support plate 32 provided on the base 2 . This support frame is fixed to the central portion of the back side of the apparatus opposite to the user U (on the monitor 76 side of the base 2).
 第2モータ30には不図示の軸およびプーリーが設けられており、プーリー36との間でベルト37が架け渡されている。支持板32と34との間には軸35が回転可能に支持され、この軸35にはプーリー36,38および39が設けられており、プーリー36の回転力が軸35を通じてプーリー38および39に伝達される。 A shaft and a pulley (not shown) are provided on the second motor 30 , and a belt 37 is stretched between the second motor 30 and the pulley 36 . A shaft 35 is rotatably supported between the support plates 32 and 34. The shaft 35 is provided with pulleys 36, 38 and 39, and the rotational force of the pulley 36 is transferred to the pulleys 38 and 39 through the shaft 35. transmitted.
 支持板32、34のX軸方向の両側には、コの字に形成された支持板45a,52aが設けられている。支持板45aは、軸43を回転可能に支持しており、軸43にプーリー42と44aが設けられている。プーリー38とプーリー42にはベルト40が架け渡されており、第2モータ30の回転駆動をベルト37,プーリー36,軸35,プーリー38,ベルト40,プーリー42および軸43を介してプーリー44aに伝達する。つまり、ベルト40は、第2モータ30の駆動を第3ベルト46に伝達するための第5ベルトである。 U-shaped support plates 45a and 52a are provided on both sides of the support plates 32 and 34 in the X-axis direction. The support plate 45a rotatably supports the shaft 43, and the shaft 43 is provided with pulleys 42 and 44a. A belt 40 is stretched between the pulleys 38 and 42, and the rotational drive of the second motor 30 is transmitted to the pulley 44a through the belt 37, the pulley 36, the shaft 35, the pulley 38, the belt 40, the pulley 42 and the shaft 43. introduce. In other words, the belt 40 is a fifth belt for transmitting the drive of the second motor 30 to the third belt 46 .
 支持板45a近傍にはガイド支持部47aが設けられており、第3ガイドロッド48の一端を支持している。また、基台2上で支持板45aのY軸方向における反対側(装置右手前側)には、支持板45aの対となる支持板45bとガイド支持部47aの対となるガイド支持部47bとが配置されている。 A guide support portion 47a is provided in the vicinity of the support plate 45a and supports one end of the third guide rod 48. On the base 2, on the opposite side of the support plate 45a in the Y-axis direction (right front side of the device), there are a support plate 45b paired with the support plate 45a and a guide support portion 47b paired with the guide support portion 47a. are placed.
 支持板45bは、軸43bを回転可能に支持し、軸43bにはプーリー44aの対となるプーリー44bが設けられている。第3ベルト46はプーリー44aと44bとの間で架け渡されており、上述した通りその一部が第3スライダーブロック8と一体に移動するベルト固定プレート25に固定されている。また、ガイド支持部47bは、第3ガイドロッド48の他端を支持し、ガイド支持部47aと共に第3ガイドロッド48を固定支持している。第3ベルト46と第3ガイドロッド48とはそれぞれY軸方向に平行に延設され、基台2からの高さ位置は略同一となっている。 The support plate 45b rotatably supports the shaft 43b, and the shaft 43b is provided with a pulley 44b paired with the pulley 44a. The third belt 46 is stretched between the pulleys 44a and 44b, and part of it is fixed to the belt fixing plate 25 that moves integrally with the third slider block 8 as described above. Further, the guide support portion 47b supports the other end of the third guide rod 48, and fixedly supports the third guide rod 48 together with the guide support portion 47a. The third belt 46 and the third guide rod 48 extend parallel to the Y-axis direction, and the height positions from the base 2 are substantially the same.
 X軸方向において支持フレームに対して支持板45aの反対側(基台2の左奥側)には、支持板52aが配置されている。支持板52aは、軸49を回転可能に支持しており、軸49にプーリー50と51aが設けられている。プーリー39とプーリー50には、ベルト41が架け渡されており、第2モータ30の回転駆動をベルト37,プーリー36,軸35,プーリー39,ベルト41,プーリー50および軸49を介してプーリー51aに伝達する。つまり、ベルト41は、第2モータ30の駆動を第2ベルト53に伝達するための第4ベルトである。 A support plate 52a is arranged on the opposite side of the support plate 45a (on the far left side of the base 2) with respect to the support frame in the X-axis direction. The support plate 52a rotatably supports the shaft 49, and the shaft 49 is provided with pulleys 50 and 51a. A belt 41 is stretched between the pulleys 39 and 50, and the rotation of the second motor 30 is transmitted through the belt 37, the pulley 36, the shaft 35, the pulley 39, the belt 41, the pulley 50 and the shaft 49 to the pulley 51a. to That is, the belt 41 is a fourth belt for transmitting the drive of the second motor 30 to the second belt 53 .
 支持板52a近傍にはガイド支持部54aが設けられており、第2ガイドロッド55の一端を支持している。また、基台2上で支持板52aのY軸方向における反対側(装置左手前側)には支持板52aの対となる支持板52bとガイド支持部54aの対となるガイド支持部54bとが配置されている。 A guide support portion 54a is provided in the vicinity of the support plate 52a and supports one end of the second guide rod 55. On the base 2, a support plate 52b paired with the support plate 52a and a guide support portion 54b paired with the guide support portion 54a are arranged on the opposite side of the support plate 52a in the Y-axis direction (front left side of the device). It is
 支持板52bは、支持板52aと同様に軸49を回転可能に支持し、軸49にはプーリー51aの対となるプーリー51bが設けられている。第2ベルト53は、プーリー51aと51bとの間で架け渡されており、上述した通りその一部が第2スライダーブロック7と一体に移動するベルト固定プレート22に固定されている。また、ガイド支持部54bは、第2ガイドロッド55の他端を支持し、ガイド支持部54aと共に第2ガイドロッド55を固定支持している。第3ベルト46と第3ガイドロッド48とは、それぞれY軸方向に平行に延設され、基台2からの高さ位置は略同一となっている。 The support plate 52b rotatably supports the shaft 49 in the same manner as the support plate 52a, and the shaft 49 is provided with a pulley 51b that is a pair of the pulley 51a. The second belt 53 is stretched between the pulleys 51a and 51b, and part of it is fixed to the belt fixing plate 22 that moves integrally with the second slider block 7 as described above. Further, the guide support portion 54b supports the other end of the second guide rod 55, and fixedly supports the second guide rod 55 together with the guide support portion 54a. The third belt 46 and the third guide rod 48 extend parallel to the Y-axis direction, and the height positions from the base 2 are substantially the same.
 上述した通り、第2モータ30の回転駆動はプーリー44aとプーリー51aに伝達され、第3ベルト46と第2ベルト53が回転する。これにより、第3ベルト46と第2ベルト53にそれぞれ固定された第3スライダーブロック8と第2スライダーブロック7(つまり第1アクチュエータ機構AX全体)が第3ガイドロッド48と第2ガイドロッド55に沿ってY軸方向にスライド移動する。 As described above, the rotational drive of the second motor 30 is transmitted to the pulleys 44a and 51a, causing the third belt 46 and the second belt 53 to rotate. As a result, the third slider block 8 and the second slider block 7 fixed to the third belt 46 and the second belt 53 (that is, the entire first actuator mechanism AX) are connected to the third guide rod 48 and the second guide rod 55. slides in the Y-axis direction.
 ここで、図4を参照するとベルト40とベルト41とは、X軸方向に平行に延設しているが、高さ方向の位置(基台2からの距離)が異なっている。具体的には、ベルト40の下方にベルト41が配置されている。そして、この高さ方向において、第3ベルト46、第3ガイドロッド48、第2ベルト53および第2ガイドロッド55は、ベルト40とベルト41との間で略同一高さに配置されている。 Here, referring to FIG. 4, the belts 40 and 41 extend parallel to the X-axis direction, but their positions in the height direction (distance from the base 2) are different. Specifically, a belt 41 is arranged below the belt 40 . In this height direction, the third belt 46, the third guide rod 48, the second belt 53, and the second guide rod 55 are arranged at substantially the same height between the belts 40 and 41. As shown in FIG.
 また、図2及び図3を参照すると、操作部3をX軸方向に移動させるための第1ガイドロッド9a,9bおよび第1ベルト10は、操作部3および第1アクチュエータ機構AXをY軸方向に移動させるための第3ガイドロッド48と第2ガイドロッド55との間で、且つ、Y軸方向に平行に配置された第3ガイドロッド48,第3ベルト46,第2ガイドロッド55および第2ベルト53に対して直交するX軸方向に延設するように配置されている。そして、これらの第1ベルト10,第1ガイドロッド9a・9b,第3ベルト46,第3ガイドロッド48,第2ベルト53および第2ガイドロッド55は、高さ方向においてベルト40とベルト41との間に配置されている。これにより、運動訓練装置の高さ方向の寸法を薄く構成することができる。 2 and 3, the first guide rods 9a and 9b and the first belt 10 for moving the operating section 3 in the X-axis direction move the operating section 3 and the first actuator mechanism AX in the Y-axis direction. The third guide rod 48, the third belt 46, the second guide rod 55, and the third guide rod 48, the third belt 46, the second guide rod 55, and the third guide rod 48 and the second guide rod 55, which are arranged in parallel to the Y-axis direction, are arranged between the third guide rod 48 and the second guide rod 55 for moving the 2 are arranged so as to extend in the X-axis direction perpendicular to the belt 53 . The first belt 10, the first guide rods 9a and 9b, the third belt 46, the third guide rod 48, the second belt 53 and the second guide rod 55 are separated from the belts 40 and 41 in the height direction. is placed between. As a result, the size of the exercise training device in the height direction can be made thin.
 言い換えると、図4において基台2からプーリー44a,51aの上端までの距離(XY平面と直交する方向、つまり高さ)をL1、基台2からプーリー44a,51aの下端までの距離をL2、基台2からプーリー38,42の下端までの距離をL3、基台2からプーリー39,50までの距離をL4としたときに、以下の関係が成り立つように各部材が配置されている。「L1>L2」「L3>L1」「L2>L4」。よって、「L3>L1>L2>L4」となり、プーリー44aとプーリー51aとはL3とL4との間に配置されている。そして、ベルトはそれぞれプーリーの上端と下端との間で架け渡されており、第3ベルト46,第2ベルト53の高さ方向における中央と第3ガイドロッド48,第2ガイドロッド55の高さ方向の中央とが略同一で、第3ガイドロッド48の上端がベルト40に干渉せず、第2ガイドロッド55の下端がベルト41に干渉しないように配置されている。 In other words, in FIG. 4, the distance from the base 2 to the upper ends of the pulleys 44a and 51a (the direction perpendicular to the XY plane, that is, the height) is L1, the distance from the base 2 to the lower ends of the pulleys 44a and 51a is L2, When the distance from the base 2 to the lower ends of the pulleys 38 and 42 is L3, and the distance from the base 2 to the pulleys 39 and 50 is L4, the members are arranged so that the following relationship holds. "L1>L2", "L3>L1", "L2>L4". Therefore, "L3>L1>L2>L4" holds, and the pulley 44a and the pulley 51a are arranged between L3 and L4. The belts are respectively stretched between the upper end and the lower end of the pulleys, and the center of the third belt 46, the second belt 53 in the height direction and the height of the third guide rod 48, the second guide rod 55 It is arranged so that the upper end of the third guide rod 48 does not interfere with the belt 40 and the lower end of the second guide rod 55 does not interfere with the belt 41 .
 また、図3において基台2とプーリー18,19の上端までの距離がL1、基台2とプーリー18,19の下端までの距離がL2となるように配置されている。以上から、第1ベルト10、第1ガイドロッド9a,9b、第3ベルト46、第3ガイドロッド48、第2ベルト53および第2ガイドロッド55は、高さ方向においてL3とL4との間、すなわちプーリー38,42の下端とプーリー39,50の上端との間で重複して配置されている。 Also, in FIG. 3, the distance between the base 2 and the upper ends of the pulleys 18 and 19 is L1, and the distance between the base 2 and the lower ends of the pulleys 18 and 19 is L2. From the above, the first belt 10, the first guide rods 9a and 9b, the third belt 46, the third guide rod 48, the second belt 53, and the second guide rod 55 are positioned between L3 and L4 in the height direction, That is, the lower ends of the pulleys 38 and 42 and the upper ends of the pulleys 39 and 50 overlap each other.
 また、第1ベルト10は第1ガイドロッド9a,9bに挟まれるように配置されている。よって、使用者Uが操作部3に力を加えた際に第1ガイドロッド9aまたは9bを中心に回転する力を受けることができ、回転方向の移動を抑えることができる。 Also, the first belt 10 is arranged so as to be sandwiched between the first guide rods 9a and 9b. Therefore, when the user U applies a force to the operation portion 3, it can receive a force to rotate around the first guide rod 9a or 9b, and movement in the rotation direction can be suppressed.
 操作部3は、図1に示すように第1スライダーブロック4の前方向に配置され、図5に示すように、比較的短い垂直な操作ロッド61と、その上端に設けられたハンドル部材62とからなる。本実施形態のハンドル部材62は、使用者Uの上肢ULの運動機能を訓練するために片手で掴むことができるように、比較的厚い小型の円形ディスク状に形成されている。ハンドル部材62は、使用者Uが掴んだ手で回すことができるように、操作ロッド61を中心に回動可能に取り付けられる。 The operation part 3 is arranged in front of the first slider block 4 as shown in FIG. 1, and as shown in FIG. consists of The handle member 62 of this embodiment is formed in the shape of a relatively thick and small circular disk so that it can be grasped with one hand to train the motor function of the user's U upper limbs UL. The handle member 62 is attached so as to be rotatable about the operating rod 61 so that it can be turned by the user's U hand.
 また、操作部3は、操作ロッド61に一体に設けられた力センサ60を有する。力センサ60は、取付プレート5を介して、第1アクチュエータ機構AXのスライダーブロック4に一体に固定されている。力センサ60は、使用者Uが自力で操作部3を動かす能動訓練モード及び操作部3の力で上肢又は下肢を動かす受動訓練モードのいずれにおいても、ハンドル部材62から操作ロッド61に作用する使用者Uの力を検出する。本実施形態では、力センサ60として、歪みゲージを用いた6軸力覚センサが採用されている。 Further, the operation section 3 has a force sensor 60 integrally provided with the operation rod 61 . The force sensor 60 is integrally fixed to the slider block 4 of the first actuator mechanism AX via the mounting plate 5 . The force sensor 60 acts on the operation rod 61 from the handle member 62 in both the active training mode in which the user U moves the operation part 3 by himself and the passive training mode in which the user U moves the upper limb or lower limb with the force of the operation part 3. Detect person U's power. In this embodiment, a six-axis force sensor using strain gauges is employed as the force sensor 60 .
 一般に、6軸力覚センサは、直交する3軸方向x,y,zの力(Fx,Fy,Fz)とx,y,z3軸周りのモーメント(Mx,My,Mz)とを検出することができる。本実施形態では、6軸力覚センサを、そのX軸及びY軸が、第1アクチュエータ機構AXの左右方向(第1ガイドロッド9a,9bと平行な方向)及び前後方向(第3ガイドロッド48および第2ガイドロッド55と平行な方向)とそれぞれ一致するように配向する。 In general, a six-axis force sensor detects forces (Fx, Fy, Fz) in three orthogonal three-axis directions (Fx, Fy, Fz) and moments (Mx, My, Mz) around the three axes x, y, z. can be done. In this embodiment, the 6-axis force sensor has its X-axis and Y-axis aligned in the horizontal direction (direction parallel to the first guide rods 9a and 9b) and the front-back direction (the third guide rod 48) of the first actuator mechanism AX. and the direction parallel to the second guide rod 55), respectively.
 これにより、力センサ60は、使用者Uの上肢又は下肢が操作部3を動かし又は該操作部により動かされるとき、操作ロッド61が使用者Uの上肢又は下肢から直接受ける力を、前後方向の力成分と左右方向の力成分とそれらに直交する垂直方向の力成分とに分けて、更に前後方向、左右方向及び垂直方向の各軸周りにそれぞれ作用するモーメントとして、検出することができる。 As a result, the force sensor 60 detects the force that the operation rod 61 receives directly from the upper or lower limb of the user U when the upper or lower limb of the user U moves or is moved by the operation portion 3 in the front-rear direction. It can be divided into a force component, a lateral force component, and a vertical force component orthogonal to these components, and can be detected as moments acting around respective axes in the longitudinal, lateral, and vertical directions.
 実際の運動訓練装置1の使用において、力センサ60が検出する前後方向(Y軸方向)、左右方向(X軸方向)及び垂直方向(XY平面と直交する高さ方向)の力成分は、第1及び/又は第2駆動モータ6、30の回転力と使用者Uが操作部3に及ぼす力との差分、即ち操作部3が使用者Uの上肢又は下肢から受ける抗力として検出される。 In the actual use of the exercise training device 1, the force components detected by the force sensor 60 in the front-rear direction (Y-axis direction), the left-right direction (X-axis direction), and the vertical direction (height direction orthogonal to the XY plane) are 1 and/or the second driving motors 6 and 30 and the force applied to the operation unit 3 by the user U, that is, the reaction force the operation unit 3 receives from the user U's upper or lower limbs.
 上述のように、運動訓練装置1は、第1モータ6及び第2モータ30を制御するための制御部としてのPC70を備える。PC70は、図6に示すように、駆動制御部71と、信号制御部72と、表示制御部73と、メモリ74と、それらを制御管理するための制御CPU75とを備える。 As described above, the exercise training device 1 includes the PC 70 as a control unit for controlling the first motor 6 and the second motor 30. As shown in FIG. 6, the PC 70 includes a drive control section 71, a signal control section 72, a display control section 73, a memory 74, and a control CPU 75 for controlling and managing them.
 駆動制御部71は、モータ制御部27,31を介して第1モータ6及び第2モータ30に接続され、それらの駆動を制御する。モータ制御部27,30は、PC70の中に組み込んでもよい。信号制御部72は、力センサ60及びエンコーダ6a、30aに接続され、力センサ60及びエンコーダ6a、30aから出力される信号を受信する。表示制御部73は、モニター76に接続され、該モニター76の表示を制御する。メモリ74は、運動訓練装置1を動作させるためのプログラムに加えて、例えば使用者Uの個人データや訓練履歴等の訓練に関するデータを保存する。 The drive control section 71 is connected to the first motor 6 and the second motor 30 via the motor control sections 27 and 31, and controls their driving. Motor controllers 27 and 30 may be incorporated into PC 70 . The signal control unit 72 is connected to the force sensor 60 and the encoders 6a and 30a and receives signals output from the force sensor 60 and the encoders 6a and 30a. The display control section 73 is connected to the monitor 76 and controls the display of the monitor 76 . The memory 74 stores, in addition to a program for operating the exercise training apparatus 1, training-related data such as user U's personal data and training history.
 制御CPU75は、力センサ60、エンコーダ6a,30a、および不揮発性のメモリ74から入力される情報に基づいて操作部3の速度を求め、駆動制御部71に電流値(出力電流Ii、デューティ)を出力して、第1モータ6及び第2モータ30への電力供給を制御する。 The control CPU 75 obtains the speed of the operation unit 3 based on information input from the force sensor 60, the encoders 6a and 30a, and the non-volatile memory 74, and outputs the current value (output current Ii, duty) to the drive control unit 71. output to control power supply to the first motor 6 and the second motor 30 .
 なお、本実施形態では、操作部3を取付プレート5を介して第1スライダーブロック4と高さ方向において重複する位置に設け、操作部3の下端が基台2から浮いている状態で固定する態様を示したが、取付プレート5の下面に自由回転するコロなどの摺動部材を設けて基台2上で滑らかに動くようにした上で取付プレート5の下面と基台2とが接触するように構成してもよい。これにより、使用者Uによる下方にかかる力を基台2で受けることができる。また、操作部3を第1スライダーブロック4の上部に取り付けるようにしてもよい。そうすることで操作部3の可動領域がより装置奥側に広げることができる。 In this embodiment, the operation part 3 is provided at a position overlapping the first slider block 4 in the height direction via the mounting plate 5, and the operation part 3 is fixed in a state where the lower end of the operation part 3 is floating from the base 2. A sliding member such as a freely rotating roller is provided on the lower surface of the mounting plate 5 so as to move smoothly on the base 2, and then the lower surface of the mounting plate 5 and the base 2 come into contact with each other. It may be configured as Thereby, the force applied downward by the user U can be received by the base 2 . Also, the operating portion 3 may be attached to the upper portion of the first slider block 4 . By doing so, the movable area of the operation unit 3 can be extended to the back side of the device.
 [運動訓練システム]
 次に、本実施形態の運動訓練システム1000について、図7ないし図10を用いて説明する。従来、運動訓練装置1により使用者Uが運動訓練を行う際には、例えば、使用者Uが操作部3を掴みその上から訓練指導者が使用者Uの手をとって使用者Uの上肢状況に応じた動作範囲で操作部3を移動させることで、操作部3が辿る軌道を設定していた。そして、使用者Uのみが操作部3を掴み設定された軌道を辿ることで、使用者Uによる操作部3の位置とそのときに操作部3が受ける負荷とを検出する運動訓練モードを行なっていた。
[Exercise training system]
Next, the exercise training system 1000 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. Conventionally, when the user U performs exercise training using the exercise training device 1, for example, the user U grasps the operation unit 3, and the training instructor takes the hand of the user U from above and moves the upper limbs of the user U. By moving the operation unit 3 within an operation range according to the situation, the trajectory that the operation unit 3 traces is set. Then, only the user U grasps the operation unit 3 and traces the set trajectory, thereby performing an exercise training mode in which the position of the operation unit 3 by the user U and the load applied to the operation unit 3 at that time are detected. rice field.
 しかしながら、リハビリが必要な患者(使用者)が遠隔地にいる場合など、訓練指導者が直接、使用者の訓練を行うことが難しい場合もある。また、同じ建物内であっても、使用者と運動訓練者が別の部屋にいる状態で訓練する場合も考えられる。したがって、使用者と訓練指導者が離れた位置にいる場合でも、効果的な運動訓練を行うシステムが望まれる。そこで、本実施形態では、複数の運動訓練装置を備えた運動訓練システムを用いることで、遠隔での運動訓練を可能としている。 However, in some cases, such as when the patient (user) who needs rehabilitation is in a remote location, it may be difficult for the training instructor to directly train the user. Also, even in the same building, training may be performed in a state where the user and the exercise trainee are in different rooms. Therefore, there is a demand for a system that provides effective exercise training even when the user and the training instructor are in separate locations. Therefore, in this embodiment, remote exercise training is made possible by using an exercise training system having a plurality of exercise training devices.
 図7及び図8に示すように、運動訓練システム1000は、第1運動訓練装置1Aと、第2運動訓練装置1Bとを有し、第1運動訓練装置1Aと第2運動訓練装置1Bをデータの送受信可能に接続したものである。例えば、LAN(Local Area Network)やインターネット回線により両者が接続されている。本実施形態の場合、第1運動訓練装置1Aと第2運動訓練装置1Bとは、それぞれ上述の運動訓練装置1と同じ構成を有し、図7、8では、それぞれの装置の構成であることを示す添え字「A」、「B」を付して示している。また、本実施形態では、操作者としての訓練指導者Tが第1運動訓練装置1Aを、操作者としての使用者Uが第2運動訓練装置1Bをそれぞれ操作することを想定している。なお、使用者Uが第1運動訓練装置1Aを、訓練指導者Tが第2運動訓練装置1Bをそれぞれ操作しても良い。 As shown in FIGS. 7 and 8, the exercise training system 1000 has a first exercise training device 1A and a second exercise training device 1B, and uses the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B as data. are connected so that they can be sent and received. For example, both are connected by a LAN (Local Area Network) or an Internet line. In the case of this embodiment, the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B each have the same configuration as the exercise training device 1 described above, and FIGS. are shown with suffixes "A" and "B". Further, in this embodiment, it is assumed that a training instructor T as an operator operates the first exercise training device 1A and a user U as an operator operates the second exercise training device 1B. The user U may operate the first exercise training device 1A, and the training instructor T may operate the second exercise training device 1B.
 具体的には、図8に示すように、第1運動訓練装置1Aは、第1操作部3A、第1駆動部200A、第1力センサ60A、第1制御部としてのPC70A、第1位置検出手段としてのエンコーダ6Aa、30Aaを有する。第1駆動部200Aは、第1X軸および第1Y軸方向駆動モータとしての第1モータ6A及び第2モータ30Aを有し、第1操作部3AをXY平面で駆動する。第1力センサ60Aは、第1操作部3Aを操作する使用者から第1操作部3Aに作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する。PC70Aは、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御する。エンコーダ6Aa、30Aaは、XY平面における第1操作部3Aの位置を検出する。 Specifically, as shown in FIG. 8, the first exercise training device 1A includes a first operation section 3A, a first driving section 200A, a first force sensor 60A, a PC 70A as a first control section, a first position detection It has encoders 6Aa and 30Aa as means. The first drive section 200A has a first motor 6A and a second motor 30A as first X-axis and first Y-axis direction drive motors, and drives the first operation section 3A on the XY plane. The first force sensor 60A detects forces Fx and Fy in the X-axis and Y-axis directions acting on the first operation portion 3A from the user who operates the first operation portion 3A. The PC 70A controls the first motor 6A and the second motor 30A. The encoders 6Aa and 30Aa detect the position of the first operation section 3A on the XY plane.
 同様に、第2運動訓練装置1Bは、第2操作部3B、第2駆動部200B、第2力センサ60B、第2制御部としてのPC70B、位置検出手段及び第2位置検出手段としてのエンコーダ6Ba、30Baを有する。第2駆動部200Bは、第2X軸および第2Y軸方向駆動モータとしての第1モータ6B及び第2モータ30Bを有し、第2操作部3BをXY平面で駆動する。第2力センサ60Bは、第2操作部3Bを操作する訓練指導者から第2操作部3Bに作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する。PC70Bは、第1モータ6B及び第2モータ30Bを制御する。エンコーダ6Ba、30Baは、XY平面における第2操作部3Bの位置を検出する。 Similarly, the second exercise training device 1B includes a second operation section 3B, a second drive section 200B, a second force sensor 60B, a PC 70B as a second control section, a position detection means and an encoder 6Ba as a second position detection means. , 30Ba. The second drive section 200B has a first motor 6B and a second motor 30B as second X-axis and second Y-axis direction drive motors, and drives the second operation section 3B on the XY plane. The second force sensor 60B detects forces Fx and Fy in the X-axis and Y-axis directions acting on the second operation portion 3B from the training instructor who operates the second operation portion 3B. The PC 70B controls the first motor 6B and the second motor 30B. The encoders 6Ba and 30Ba detect the position of the second operation section 3B on the XY plane.
 また、第1運動訓練装置1Aは、第1距離センサ80Aと、第1入力部81Aとを有する。第1距離センサ80Aは、装置と操作者との距離を検出可能な、例えば、レーザセンサや超音波センサである。第1距離センサ80Aは、例えば、運動訓練装置1Aの装置本体100(図1参照)の前側に設けられ、装置本体100の前側に存在する操作者(使用者U又は訓練指導者T)と、装置本体100との距離を計測する。第1入力部81Aは、例えば、PC70Aに付属のキーボードやテンキー、或いは、別途、第1運動訓練装置1A専用に設けられた数値を入力可能な入力装置である。本実施形態では、第1入力部81Aは、第1運動訓練装置1Aを操作する操作者(使用者U又は訓練指導者T)の上肢の長さを入力可能である。 The first exercise training device 1A also has a first distance sensor 80A and a first input section 81A. The first distance sensor 80A is, for example, a laser sensor or an ultrasonic sensor capable of detecting the distance between the device and the operator. The first distance sensor 80A is provided, for example, on the front side of the device main body 100 (see FIG. 1) of the exercise training device 1A, and the operator (user U or training instructor T) present on the front side of the device main body 100, The distance to the device main body 100 is measured. The first input unit 81A is, for example, a keyboard or numeric keypad attached to the PC 70A, or an input device separately provided exclusively for the first exercise training device 1A, capable of inputting numerical values. In this embodiment, the first input unit 81A can input the length of the upper limbs of the operator (user U or training instructor T) who operates the first exercise training device 1A.
 同様に、第2運動訓練装置1Bは、第2距離センサ80Bと、第2入力部81Bとを有する。第2距離センサ80Bは、装置と操作者との距離を検出可能な、例えば、レーザセンサや超音波センサである。第2距離センサ80Bは、例えば、運動訓練装置1Bの装置本体100(図1参照)の前側に設けられ、装置本体100の前側に存在する操作者(使用者U又は訓練指導者T)と、装置本体100との距離を計測する。第2入力部81Bは、例えば、PC70Bに付属のキーボードやテンキー、或いは、別途、第2運動訓練装置1B専用に設けられた数値を入力可能な入力装置である。本実施形態では、第2入力部81Bは、第2運動訓練装置1Bを操作する操作者(使用者U又は訓練指導者T)の上肢の長さを入力可能である。 Similarly, the second exercise training device 1B has a second distance sensor 80B and a second input section 81B. The second distance sensor 80B is, for example, a laser sensor or an ultrasonic sensor capable of detecting the distance between the device and the operator. The second distance sensor 80B is provided, for example, on the front side of the device main body 100 (see FIG. 1) of the exercise training device 1B, and the operator (user U or training instructor T) present on the front side of the device main body 100, The distance to the device main body 100 is measured. The second input unit 81B is, for example, a keyboard or numeric keypad attached to the PC 70B, or an input device that is separately provided exclusively for the second exercise training device 1B and is capable of inputting numerical values. In this embodiment, the second input unit 81B can input the length of the upper limbs of the operator (user U or training instructor T) who operates the second exercise training device 1B.
 なお、第1運動訓練装置1Aと第2運動訓練装置1Bのうち、訓練指導者Tが操作する運動訓練装置(本実施形態では、第1運動訓練装置1A)は、上述した距離センサや入力部を省略しても良い。 Of the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B, the exercise training device operated by the training instructor T (the first exercise training device 1A in this embodiment) has the distance sensor and the input unit described above. may be omitted.
 このような第1運動訓練装置1A及び第2運動訓練装置1Bを備える運動訓練システム1000では、第1運動訓練装置1AのPC70Aが、第1力センサ60Aの入力値と第2力センサ60Bの入力値との合成値に基づいて、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御可能である。同様に、第2運動訓練装置1BのPC70Bが、第1力センサ60Aの入力値と第2力センサ60Bの入力値との合成値に基づいて、第1モータ6B及び第2モータ30Bを制御可能である。 In the exercise training system 1000 including the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B, the PC 70A of the first exercise training device 1A receives the input value of the first force sensor 60A and the input value of the second force sensor 60B. The first motor 6A and the second motor 30A can be controlled based on the combined value. Similarly, the PC 70B of the second exercise training device 1B can control the first motor 6B and the second motor 30B based on the combined value of the input value of the first force sensor 60A and the input value of the second force sensor 60B. is.
 これにより、例えば、第1操作部3Aを訓練指導者Tが、第2操作部3Bを使用者Uがそれぞれ操作した場合、第1操作部3A及び第2操作部3Bのそれぞれに、第1力センサ60Aの入力値と第2力センサ60Bの入力値との合成値に基づく力を発生させることでき、上述のように、使用者Uが操作部を掴みその上から訓練指導者Tが使用者Uの手をとって操作部を移動させる状態を再現できる。 As a result, for example, when the training instructor T operates the first operation section 3A and the user U operates the second operation section 3B, the first force is applied to each of the first operation section 3A and the second operation section 3B. A force based on the combined value of the input value of the sensor 60A and the input value of the second force sensor 60B can be generated. It is possible to reproduce the state of taking U's hand and moving the operation part.
 このように本実施形態の場合、使用者と訓練指導者とが離れた位置にいる場合でも効果的な運動訓練を行うべく、第1運動訓練装置1Aと第2運動訓練装置1Bをデータの送受信可能に接続している。但し、接続された運動訓練装置の操作部の可動領域が互いに異なる場合、訓練を適切に行えない可能性がある。 As described above, in the case of this embodiment, data transmission/reception is performed between the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B in order to perform effective exercise training even when the user and the training instructor are in separate positions. connected as possible. However, if the movable regions of the operation units of the connected exercise training devices are different from each other, there is a possibility that the exercise cannot be performed appropriately.
 運動訓練装置としては、大きな訓練施設などには大きな装置を設置できるが、小さな施設や使用者の自宅などで使用する場合には、大きな装置が置けない可能性があり、装置を小型化することが望まれる。例えば、訓練施設にいる訓練指導者Tが大きな運動訓練装置(本実施形態では、第1運動訓練装置1A)を使用し、自宅などにいる使用者Uが小さな運動訓練装置(本実施形態では、第2運動訓練装置1B)を使用ことが考えられる。 As an exercise training device, a large device can be installed in a large training facility, etc., but when used in a small facility or in the user's home, etc., it may not be possible to install a large device. is desired. For example, a training instructor T at a training facility uses a large exercise training device (in this embodiment, the first exercise training device 1A), and a user U at home or the like uses a small exercise training device (in this embodiment, It is conceivable to use a second exercise training device 1B).
 このように大きさが異なる運動訓練装置を上述のようにデータの送受信可能に接続して使用した場合、大きな方の第1運動訓練装置1Aを操作している操作者が、小さい方の第2運動訓練装置1Bの第2操作部3Bの可動領域よりも広い領域で第1操作部3Aを操作しても、第2運動訓練装置1Bの第2操作部3Bは第1操作部3Aの動きに追従できない。また、何ら対策を施さなければ、第1運動訓練装置1Aを操作する操作者が、第2運動訓練装置1Bの可動領域に合わせて第1操作部3Aを操作することは困難である。 When the exercise training devices having different sizes are connected so as to be able to transmit and receive data as described above, the operator who is operating the first exercise training device 1A, which is larger, can operate the second exercise training device, which is smaller. Even if the first operation portion 3A of the exercise training device 1B is operated in a region wider than the movable region of the second operation portion 3B, the second operation portion 3B of the second exercise training device 1B does not follow the movement of the first operation portion 3A. cannot follow. In addition, if no measures are taken, it is difficult for the operator who operates the first exercise training device 1A to operate the first operation section 3A in accordance with the movable range of the second exercise training device 1B.
 そこで、本実施形態では、大きい方の装置の可動領域を小さい方の装置の可動領域に合わせるように、可動領域に制限をかけるようにしている。特に、本実施形態では、特別な器具などを用いずに、ソフトウェアによりモータに駆動される操作部の移動範囲を制限する(ソフトリミットをかける)ことで、可動領域の制限を行えるようにしている。 Therefore, in this embodiment, the movable area is limited so that the movable area of the larger device matches the movable area of the smaller device. In particular, in this embodiment, the movable area can be limited by limiting the movement range of the operation unit driven by the motor by software (soft limit) without using a special tool. .
 具体的には、図9Aに示す第1運動訓練装置1Aの第1操作部3Aの可動領域を第1の可動領域α1とし、図9Bに示す第2運動訓練装置1Bの第2操作部3Bの可動領域を、第1の可動領域α1よりも狭い第2の可動領域α2とする。図9A、図9Bは、それぞれの装置のXY平面内の操作部の可動領域を示した模式図である。また、操作部の可動領域とは、その装置において操作部を最大限移動させることが可能なXY平面内の領域である。 Specifically, the movable region of the first operation unit 3A of the first exercise training device 1A shown in FIG. 9A is defined as the first movable region α1, and the second operation unit 3B of the second exercise training device 1B shown in FIG. Let the movable area be a second movable area α2 narrower than the first movable area α1. 9A and 9B are schematic diagrams showing the movable regions of the operation section within the XY plane of each device. Further, the movable area of the operation part is the area within the XY plane in which the operation part can be moved to the maximum extent in the device.
 本実施形態では、第1運動訓練装置1AのPC70Aは、第1操作部3AのXY平面での可動領域を第2の可動領域α2に制限可能である。即ち、PC70Aは、データの送受信可能に接続された第2運動訓練装置1BのPC70Bから第2の可動領域α2の情報を取得して、第1運動訓練装置1Aの可動領域を、通常時に設定されている第1の可動領域α1(図9Aの太線の範囲)から第2の可動領域α2(図9Aの破線の範囲)に変更する。 In this embodiment, the PC 70A of the first exercise training device 1A can limit the movable area of the first operation section 3A on the XY plane to the second movable area α2. That is, the PC 70A acquires the information of the second movable area α2 from the PC 70B of the second exercise training device 1B connected so as to be able to transmit and receive data, and sets the movable area of the first exercise training device 1A to the normal time. 9A) to the second movable region α2 (broken line range in FIG. 9A).
 ここで、第2運動訓練装置1Bの第2の可動領域α2の情報は、予めPC70Bに保存している場合には、この情報を第1運動訓練装置1AのPC70Aに送信することで、PC70Aがこの情報を取得できる。但し、このような情報がPC70Bに保存されていない場合、第2の可動領域α2の情報を取得できない。そこで、本実施形態では、実際に第2操作部3Bを第2運動訓練装置1Bの可動領域の限界まで移動させ、その位置から第2の可動領域α2を把握できるようにしている。 Here, when the information of the second movable area α2 of the second exercise training device 1B is stored in the PC 70B in advance, by transmitting this information to the PC 70A of the first exercise training device 1A, the PC 70A can You can get this information. However, if such information is not saved in the PC 70B, the information of the second movable area α2 cannot be obtained. Therefore, in this embodiment, the second operation section 3B is actually moved to the limit of the movable area of the second exercise training device 1B, and the second movable area α2 can be grasped from that position.
 即ち、PC70Aは、第2操作部3Bを第2の可動領域α2の端部まで移動させた際のエンコーダ6Ba、30Baにより検出された第2操作部3Bの位置に基づいて、第1操作部3AのXY平面での可動領域を制限する。例えば、第2運動訓練装置1Bの第2操作部3Bを自動で或いは手動で、X軸方向の両端部及びY軸方向の両端部まで移動させる。この際、第2操作部3Bがそれ以上その方向に移動できなくなった位置をエンコーダ6Ba、30Baにより検出し、PC70BがPC70Aにこの検出した位置の情報を送信する。PC70Aはこの情報に基づいて、第1運動訓練装置1Aの可動領域を制限する。 That is, the PC 70A moves the first operating section 3A based on the position of the second operating section 3B detected by the encoders 6Ba and 30Ba when the second operating section 3B is moved to the end of the second movable area α2. limit the movable area in the XY plane of For example, the second operation section 3B of the second exercise training device 1B is automatically or manually moved to both ends in the X-axis direction and both ends in the Y-axis direction. At this time, the encoders 6Ba and 30Ba detect the position at which the second operation unit 3B cannot move further in that direction, and the PC 70B transmits the information of this detected position to the PC 70A. Based on this information, the PC 70A limits the movable area of the first exercise training device 1A.
 この際、第1運動訓練装置1Aにおいて通常用いる第1の可動領域α1における第1操作部3Aのホームポジションと、新たに制限された第2の可動領域α2における第1操作部3Aのホームポジションが一致しない場合がある。この場合、PC70Aは、第2の可動領域α2に合わせたホームポジションを新たに設定する。即ち、第1運動訓練装置1Aは、第1操作部3Aのホームポジションとして、第1の可動領域α1に合わせた第1ホームポジションと、第2の可動領域α2に合わせた第2ホームポジションとを有することになる。 At this time, the home position of the first operation unit 3A in the first movable area α1 normally used in the first exercise training device 1A and the home position of the first operation unit 3A in the newly restricted second movable area α2 are changed. may not match. In this case, the PC 70A newly sets a home position that matches the second movable area α2. That is, the first exercise training device 1A has, as the home position of the first operation unit 3A, a first home position that matches the first movable region α1 and a second home position that matches the second movable region α2. will have.
 例えば、図9Aに実線で示す第1操作部3Aの位置を第1ホームポジションHP1、図9Bに実線で示す第2操作部3Bの位置を第2ホームポジションHP2とする。この場合に、PC70Aは、図9Aに破線で示す第1操作部3Aの位置を、第2の可動領域α2に合わせた第2ホームポジションHP2に設定する。 For example, let the position of the first operation unit 3A indicated by the solid line in FIG. 9A be the first home position HP1, and the position of the second operation unit 3B indicated by the solid line in FIG. 9B be the second home position HP2. In this case, the PC 70A sets the position of the first operation portion 3A indicated by the dashed line in FIG. 9A to the second home position HP2 matching the second movable area α2.
 なお、操作者の体の大きさ、特に、上肢の訓練の場合には上肢の長さは人それぞれである。このため、第1運動訓練装置1A及び第2運動訓練装置1Bは、上述したように、それぞれ、装置と操作者との距離を検出可能な第1距離センサ80A及び第2距離センサ80Bを有する。これにより、ホームポジションに対する操作者の体の位置を操作者ごとに合わせることができる。例えば、操作者に合わせて操作部のホームポジションを設定するようにしても良いし、操作者に対して体をどの位置にするかを指示するようにしても良い。 It should be noted that the body size of the operator, especially the length of the upper limb in the case of upper limb training, varies from person to person. Therefore, the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B respectively have the first distance sensor 80A and the second distance sensor 80B capable of detecting the distance between the device and the operator, as described above. Thereby, the position of the operator's body with respect to the home position can be matched for each operator. For example, the home position of the operation unit may be set according to the operator, or the operator may be instructed in which position the body should be placed.
 また、本実施形態では、上述のように、第1運動訓練装置1A及び第2運動訓練装置1Bは、それぞれ第1入力部81A及び第2入力部81Bを有する。そして、第1入力部81A及び第2入力部81Bから、例えば、操作者の上肢の長さを入力可能である。これにより、ホームポジションに対する操作者の体の位置を操作者ごとに合わせることができる。 Also, in the present embodiment, as described above, the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B have the first input section 81A and the second input section 81B, respectively. For example, the operator's upper limb length can be input from the first input section 81A and the second input section 81B. Thereby, the position of the operator's body with respect to the home position can be matched for each operator.
 なお、この上肢の長さと、上述の距離センサにより測定した装置と操作者との距離の情報と組み合わせることで、より適切にホームポジションと操作者の体の位置関係を設定可能であるが、どちらかだけの情報でも良い。即ち、距離センサと入力部のどちらか一方は省略しても良い。また、訓練指導者Tが操作する運動訓練装置は、距離センサと入力部の何れも省略しても良い。 By combining the length of the upper limbs with information on the distance between the device and the operator measured by the above-described distance sensor, it is possible to more appropriately set the positional relationship between the home position and the operator's body. Even just a little information is fine. That is, either one of the distance sensor and the input section may be omitted. Also, the exercise training device operated by the training instructor T may omit both the distance sensor and the input unit.
 また、第1運動訓練装置1Aは、モニター76に第1操作部3Aの可動領域を表示可能である。即ち、第2運動訓練装置1Bに接続されていない通常の状態では、モニター76には、第1の可動領域α1が表示される。また、モニター76には、エンコーダ6Aa、30Aaにより検出された第1操作部3Aの位置も合わせて表示される。このため、第1運動訓練装置1Aを操作している操作者は、モニター76を見ることで、第1操作部3Aが第1の可動領域α1内のどの位置にいるかを把握できる。 In addition, the first exercise training device 1A can display the movable area of the first operation section 3A on the monitor 76. That is, in a normal state in which the second exercise training device 1B is not connected, the monitor 76 displays the first movable area α1. The monitor 76 also displays the position of the first operation section 3A detected by the encoders 6Aa and 30Aa. Therefore, the operator operating the first exercise training device 1A can grasp the position of the first operation section 3A within the first movable area α1 by looking at the monitor 76 .
 本実施形態では、上述のように、第1運動訓練装置1Aの可動領域α1が第2の可動領域α2に制限された場合には、可動領域の表示を第2の可動領域α2に合わせた表示に切り替えるようにしている。このため、操作者は、モニター76を見ることで、第1操作部3Aが第2の可動領域α2内のどの位置にいるかを把握でき、可動領域が変更されても第1操作部3Aの操作がし易い。 In the present embodiment, as described above, when the movable area α1 of the first exercise training device 1A is limited to the second movable area α2, the display of the movable area is displayed according to the second movable area α2. I am trying to switch to Therefore, by looking at the monitor 76, the operator can grasp the position of the first operation unit 3A within the second movable area α2, and even if the movable area is changed, the operator can operate the first operation unit 3A. Easy to remove.
 [運動訓練システムの可動領域設定の制御の流れ]
 図10のフローチャートを用いて、運動訓練システム1000における可動領域設定の制御の流れを説明する。まず、図10に示す「装置A」を訓練指導者Tが操作する第1運動訓練装置1A、「装置B」を使用者Uが操作する第2運動訓練装置1Bとする。第1運動訓練装置1AのPC70Aの制御CPU75(図6参照)は、第2運動訓練装置1BのPC70Bに対して装置情報を要求する(S101)。PC70Bは、この要求に応じて第2運動訓練装置1Bの装置情報をPC70Aに送信する(S201)。この装置情報には第2の可動領域α2が含まれる。また、第2の可動領域α2の情報は、上述のように、予めPC70Bに記憶されていれば、PC70Bはこの情報をPC70Aに送信する。記憶されていなければ、上述のように第2操作部3Bを移動させることでエンコーダ6Ba、30Baの検出に基づく第2の可動領域α2の位置をPC70Aに送信する。
[Flow of control of movable area setting of exercise training system]
A control flow for setting the movable region in the exercise training system 1000 will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 . First, let "apparatus A" shown in FIG. The control CPU 75 (see FIG. 6) of the PC 70A of the first exercise training device 1A requests device information from the PC 70B of the second exercise training device 1B (S101). PC 70B transmits device information of second exercise training device 1B to PC 70A in response to this request (S201). This device information includes the second movable area α2. If the information on the second movable area α2 is stored in advance in the PC 70B as described above, the PC 70B transmits this information to the PC 70A. If not stored, the position of the second movable area α2 based on the detection by the encoders 6Ba and 30Ba is transmitted to the PC 70A by moving the second operation portion 3B as described above.
 PC70Aは、PC70Bから送信された装置情報を取得する(S102)。そして、この情報に基づいて第1運動訓練装置1Aの可動領域を決定し(S103)、第1操作部3Aの可動領域を第2の可動領域α2に制限する(S104)。即ち、ソフトリミットを設定する。また、PC70Aは、ソフトリミットの設定に伴い、モニター76の表示座標を設定する(S105)。具体的には、モニター76に表示する第1操作部3Aの可動領域を第2の可動領域α2にする。 The PC 70A acquires the device information transmitted from the PC 70B (S102). Based on this information, the movable range of the first exercise training device 1A is determined (S103), and the movable range of the first operation section 3A is limited to the second movable range α2 (S104). That is, a soft limit is set. In addition, the PC 70A sets the display coordinates of the monitor 76 along with the setting of the soft limits (S105). Specifically, the movable area of the first operation section 3A displayed on the monitor 76 is set to the second movable area α2.
 次いで、PC70Aは、第1操作部3Aを第2の可動領域α2に合わせた第2ホームポジションHP2に移動させる(S106)。なお、第2運動訓練装置1Bは、S201で装置情報を送信した後に、第2操作部3Bをホームポジションに移動させておく(S202)。S106で第1操作部3Aのホームポジションへの移動が完了すると、PC70Aは、PC70Bに対して、領域設定が完了した旨の通知を行う(S107)。これにより、第1運動訓練装置1A及び第2運動訓練装置1Bの準備が完了する。その後、例えば、訓練指導者Tが第1操作部3Aを第2の可動領域α2内で操作するなどして、第2運動訓練装置1Bを使用する使用者Uへの訓練を行う。 Next, the PC 70A moves the first operation section 3A to the second home position HP2 aligned with the second movable area α2 (S106). After transmitting the device information in S201, the second exercise training device 1B moves the second operation unit 3B to the home position (S202). When the movement of the first operation unit 3A to the home position is completed in S106, the PC 70A notifies the PC 70B that the area setting has been completed (S107). This completes the preparation of the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B. After that, for example, the training instructor T operates the first operation section 3A within the second movable area α2 to train the user U using the second exercise training device 1B.
 なお、上述の装置Aと装置Bとの関係は逆であっても良い。即ち、「装置A」である第1運動訓練装置1Aを使用者Uが操作し、「装置B」である第2運動訓練装置1Bを訓練指導者Tが操作するようにしても良い。即ち、使用者Uが使用する運動訓練装置の方が大きい場合であっても、同様に、可動領域の制限を行う。 Note that the relationship between the devices A and B described above may be reversed. That is, the user U may operate the first exercise training apparatus 1A as "apparatus A", and the training instructor T may operate the second exercise training apparatus 1B as "apparatus B". That is, even if the exercise training device used by the user U is larger, the movable area is similarly limited.
 上述のような運動訓練システム1000では、第1操作部3Aと第2操作部3Bとを第2の可動領域α2内で第1力センサ60A及び/又は第2力センサ60Bの入力値に基づいて移動させる。このような運動訓練システム1000を用いた運動訓練モードとしては、使用者Uが自ら設定された軌道をなぞるように操作部を移動させる能動訓練モード(アシストモード、自主トレーニングモード)と、自動的に軌道を辿る操作部に引っ張られて運動する受動訓練モード(訓練指導モード、自動モード)とがある。受動訓練モードは主としてリハビリ中の人を対象とする運動訓練モード、能動訓練モードはリハビリ最終段階の人や健常者を対象とする運動訓練モードとして想定されている。 In the exercise training system 1000 as described above, the first operation unit 3A and the second operation unit 3B are moved within the second movable area α2 based on the input values of the first force sensor 60A and/or the second force sensor 60B. move. Exercise training modes using such an exercise training system 1000 include an active training mode (assist mode, self-training mode) in which the operation unit is moved so as to trace a trajectory set by the user U himself, and an active training mode (assist mode, voluntary training mode). There is also a passive training mode (training guidance mode, automatic mode) in which the robot is pulled by an operating unit that follows a trajectory. The passive training mode is assumed to be an exercise training mode mainly for people in rehabilitation, and the active training mode is assumed to be an exercise training mode for people in the final stages of rehabilitation and healthy people.
 [受動訓練モード]
 上述の運動訓練モードのうち、受動訓練モードについて説明する。なお、以下では、「装置A」である第1運動訓練装置1Aを使用者Uが操作し、「装置B」である第2運動訓練装置1Bを訓練指導者Tが操作する場合について説明する。受動訓練モードとは、使用者Uが操作する第1操作部3Aを自動的に移動させるモードである。本実施形態の受動訓練モードには訓練指導モードと自動モードが備わっている。本実施形態の訓練指導モードでは、第1運動訓練装置1AのPC70Aの制御CPU75は、第2力センサ60Bの入力値に基づいて第1操作部3Aを移動させる。そして、訓練指導モードの実行中に第1力センサ60Aの入力があった場合に、第1力センサ60Aの入力値と第2力センサ60Bの入力値との合成値に基づいて、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御する。即ち、使用者Uが第1操作部3Aを把持した状態で、訓練指導者Tが第2操作部3Bを操作する。すると、第2力センサ60Bの入力値が運動訓練装置1BのPC70Aに送信され、第1操作部3Aが移動する。この際、訓練指導者T側のセンサ値である第2力センサ60Bの入力値と、使用者U側のセンサ値である第1力センサ60Aの入力値が合成され、この合成値に基づいて第1操作部3Aを駆動する第1モータ6A及び第2モータ30Aが制御される。なお、この際、第2運動訓練装置1BのPC70Bの制御CPU75は、第1力センサ60Aの入力値と第2力センサ60Bの入力値との合成値に基づいて、第2操作部3Bを駆動する第1モータ6B及び第2モータ30Bを制御するようにしても良い。
[Passive training mode]
Among the exercise training modes described above, the passive training mode will be described. In the following, a case will be described where the user U operates the first exercise training apparatus 1A as "apparatus A" and the training instructor T operates the second exercise training apparatus 1B as "apparatus B". The passive training mode is a mode in which the first operation unit 3A operated by the user U is automatically moved. The passive training mode of this embodiment has a training guidance mode and an automatic mode. In the training instruction mode of the present embodiment, the control CPU 75 of the PC 70A of the first exercise training device 1A moves the first operation section 3A based on the input value of the second force sensor 60B. Then, when there is an input from the first force sensor 60A during execution of the training instruction mode, the first motor is operated based on the combined value of the input value from the first force sensor 60A and the input value from the second force sensor 60B. 6A and the second motor 30A. That is, the training instructor T operates the second operating section 3B while the user U is holding the first operating section 3A. Then, the input value of the second force sensor 60B is transmitted to the PC 70A of the exercise training device 1B, and the first operation section 3A moves. At this time, the input value of the second force sensor 60B, which is the sensor value on the training instructor T side, and the input value of the first force sensor 60A, which is the sensor value on the user U side, are synthesized, and based on this synthesized value A first motor 6A and a second motor 30A that drive the first operation unit 3A are controlled. At this time, the control CPU 75 of the PC 70B of the second exercise training apparatus 1B drives the second operation section 3B based on the combined value of the input value of the first force sensor 60A and the input value of the second force sensor 60B. You may make it control the 1st motor 6B and the 2nd motor 30B which do.
 例えば、訓練指導者Tが第2操作部3Bを操作することで、この操作方向と同方向の力が第1操作部3Aに発生するが、第1操作部3Aを把持している使用者Uがこの操作方向に十分に追従できない場合には、第1操作部3Aに抵抗力が作用する。そして、操作方向と同方向の力とこの抵抗力とが合成された力が、それぞれのモータにより第1操作部3A及び第2操作部3Bに発生する。 For example, when the training instructor T operates the second operation section 3B, a force in the same direction as this operation direction is generated in the first operation section 3A. cannot sufficiently follow this operation direction, a resistance force acts on the first operation portion 3A. A combined force of the force in the same direction as the operation direction and the resistance force is generated in the first operation portion 3A and the second operation portion 3B by the respective motors.
 これにより、第1操作部3Aが使用者Uから受ける抵抗力を無視して第2操作部3Bの操作方向に移動することがなく、使用者Uへの過度な負担を軽減できる。これと共に、第2操作部3Bにも同様の力が発生することで、第2操作部3Bにも第1操作部3Aが使用者Uから受ける抵抗力に応じた力が発生し、第2操作部3Bを操作している訓練指導者Tは、使用者Uが上肢を動かしにくい位置などを把握できる。このため、訓練指導者Tは、その使用者Uに応じた速度や軌道で第2操作部3Bの操作が可能となる。この結果、使用者Uと訓練指導者Tが離れた位置にいる場合でも、従来行っていた、使用者Uが操作部3を掴みその上から訓練指導者が使用者Uの手をとって使用者Uの上肢状況に応じた動作範囲で操作部3を移動させる訓練と同等の訓練を行うことが可能となる。 As a result, the first operation section 3A does not move in the operation direction of the second operation section 3B ignoring the resistance received from the user U, and the excessive burden on the user U can be reduced. At the same time, a similar force is also generated in the second operation portion 3B, so that a force corresponding to the resistance force that the first operation portion 3A receives from the user U is generated in the second operation portion 3B, and the second operation is performed. The training instructor T who operates the part 3B can grasp the position where the user U cannot easily move the upper limb. Therefore, the training instructor T can operate the second operation unit 3B at a speed and trajectory according to the user U. As a result, even when the user U and the training instructor T are separated from each other, the user U grasps the operation unit 3 and the training instructor takes the user U's hand from above. It is possible to perform training equivalent to training for moving the operation unit 3 within a motion range according to the upper limb condition of the person U.
 一方、本実施形態の自動モードでは、使用者Uが操作する第1操作部3Aを装置に設定された所定の軌道に沿って自動的に移動させるモードであって、使用者Uが操作する第1操作部3Aが所定の軌道からずれた場合に所定の軌道上の次の目標位置に導くように、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御するモードである。その際に、第1操作部3Aの動きが訓練指導者T側の第2操作部3Bに再現され、訓練指導者Tは使用者Uの訓練内容を確認することができる。また、第1操作部3Aの移動軌跡や第1力センサ60Aの入力値等の訓練情報を訓練指導者T側のモニターに表示することが望ましい。 On the other hand, in the automatic mode of the present embodiment, the first operation unit 3A operated by the user U is automatically moved along a predetermined trajectory set in the device. In this mode, the first motor 6A and the second motor 30A are controlled so that, when the 1 operation unit 3A deviates from the predetermined trajectory, it is guided to the next target position on the predetermined trajectory. At that time, the movement of the first operation section 3A is reproduced on the second operation section 3B on the side of the training instructor T, and the training instructor T can confirm the contents of the user U's training. Further, it is desirable to display the training information such as the locus of movement of the first operation unit 3A and the input value of the first force sensor 60A on the monitor of the training instructor T side.
 [能動訓練モード]
 次に、能動訓練モードについて説明する。なお、以下では、「装置A」である第1運動訓練装置1Aを使用者Uが操作し、「装置B」である第2運動訓練装置1Bを訓練指導者Tが操作する場合について説明する。能動訓練モードとは、使用者Uが第1操作部3Aを能動的に操作するモードである。本実施形態の能動訓練モードにはアシストモードと自主トレーニングモードとが備わっている。本実施形態のアシストモードは、使用者Uが第1操作部3Aを操作している際に、第1操作部3Aの位置が所定の軌道から外れた場合に、操作部3を所定の軌道に向けて戻すアシスト力を発生させるように、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御する能動訓練モードの1つである。本実施形態では、このアシスト力は、訓練指導者Tが第2操作部3Bを操作して第2力センサ60Bに力が入力されることで発生させる。
[Active training mode]
Next, the active training mode will be described. In the following, a case will be described where the user U operates the first exercise training apparatus 1A as "apparatus A" and the training instructor T operates the second exercise training apparatus 1B as "apparatus B". The active training mode is a mode in which the user U actively operates the first operation unit 3A. The active training mode of this embodiment has an assist mode and a self-training mode. In the assist mode of the present embodiment, when the user U is operating the first operation unit 3A and the position of the first operation unit 3A deviates from the predetermined trajectory, the operation unit 3 is moved to the predetermined trajectory. It is one of the active training modes that controls the first motor 6A and the second motor 30A so as to generate a turning assist force. In this embodiment, the assist force is generated when the training instructor T operates the second operation section 3B to input force to the second force sensor 60B.
 即ち、第1運動訓練装置1Aの制御CPU75は、使用者Uが所定の軌道に沿って第1操作部3Aを移動させている際に、訓練指導者Tが第2操作部3Bを操作した場合の第2力センサ60Bの入力値がアシスト力となり、その際の第1力センサ60Aの入力値との合成値に基づいて第1操作部3Aを移動させるように、第1モータ6A及び第2モータ30Aを制御する。なお、所定の軌道は、予め設定されている目標軌道である。 In other words, the control CPU 75 of the first exercise training apparatus 1A controls the control CPU 75 when the training instructor T operates the second operation section 3B while the user U is moving the first operation section 3A along a predetermined trajectory. The input value of the second force sensor 60B becomes the assist force, and the first motor 6A and the second It controls the motor 30A. The predetermined trajectory is a preset target trajectory.
 また、第2運動訓練装置1Bの制御CPU75は、アシストモードの実行時に、訓練指導者Tが第2操作部3Bを把持した状態で、第1操作部3Aが移動する軌道に沿って第2操作部3Bを移動させるように、第1モータ6B及び第2モータ30Bを制御する。 Further, when the assist mode is executed, the control CPU 75 of the second exercise training device 1B performs the second operation along the trajectory along which the first operation unit 3A moves while the training instructor T is holding the second operation unit 3B. The first motor 6B and the second motor 30B are controlled to move the part 3B.
 上述のアシストモードについて具体的に説明すると、使用者Uが第1操作部3Aを所定の軌道に沿って移動させると、第1力センサ60Aの入力値に基づいて、第2運動訓練装置1Bの第2操作部3Bも移動する。この際、訓練指導者Tが第2操作部3Bを把持している。この状態で訓練を行っている場合に、例えば、第1操作部3Aが所定の軌道から外れた場合、第2操作部3Bも同様の動きをするため、訓練指導者Tが第2操作部3Bを操作して第1操作部3Aが所定の軌道に向けて戻るように第2操作部3Bを移動させるとアシスト力が発生し、第2力センサ60Bの入力値と第1力センサ60Aの入力値との合成値に基づいて第1操作部3Aを移動させる。 Specifically describing the above assist mode, when the user U moves the first operation unit 3A along a predetermined trajectory, the second exercise training device 1B is activated based on the input value of the first force sensor 60A. The second operation section 3B also moves. At this time, the training instructor T is holding the second operation section 3B. When training is being carried out in this state, for example, if the first operation unit 3A deviates from the predetermined trajectory, the second operation unit 3B also moves in the same way. is operated to move the second operation portion 3B so that the first operation portion 3A returns toward a predetermined trajectory, an assist force is generated, and the input value of the second force sensor 60B and the input of the first force sensor 60A The first operation unit 3A is moved based on the composite value with the value.
 これにより、使用者Uと訓練指導者Tが離れた位置にいる場合でも、使用者Uが所定の軌道に沿って第1操作部3Aを移動させにくい場合に、訓練指導者Tによるサポートが行える。 As a result, even when the user U and the training instructor T are separated from each other, the training instructor T can provide support when it is difficult for the user U to move the first operation unit 3A along the predetermined trajectory. .
 一方、本実施形態の自主トレーニングモードは、使用者Uが第1操作部3Aを自由に移動させることができるモードであって、使用者Uが第1操作部3Aを所定の軌道に沿って移動させるように操作する。その際に訓練指導者Tのサポートは行われず、上述の自動モードと同様に訓練指導者T側の第2操作部3Bは第1操作部3Aの動きが再現され、訓練指導者Tは使用者Uの訓練内容を確認することができる。また、第1操作部3Aの移動軌跡や第1力センサ60Aの入力値等の訓練情報を訓練指導者T側のモニターに表示することが望ましい。 On the other hand, the voluntary training mode of the present embodiment is a mode in which the user U can freely move the first operation unit 3A, and the user U moves the first operation unit 3A along a predetermined trajectory. Operate to let At that time, the training instructor T is not supported, and the movement of the first operation unit 3A is reproduced in the second operation unit 3B on the training instructor T side in the same manner as in the above-described automatic mode. You can check U's training content. Further, it is desirable to display the training information such as the locus of movement of the first operation unit 3A and the input value of the first force sensor 60A on the monitor of the training instructor T side.
 また、自主トレーニングモードにおいては、上述したアシストモードのアシスト力を装置が自動的に発生するようにしてもよい。その場合は、使用者Uが第1操作部3Aを所定の軌道に沿って移動させている際に、所定の軌道から所定以上外れた場合に第1操作部3Aを所定の軌道に戻すアシスト力が発生し、第1力センサ60Aの入力値に応じた速度ベクトルとアシスト力に応じた速度ベクトルとの合成値に基づいて第1操作部3Aを移動させるように第1モータ6Aと第2モータ30Aを駆動する。 Also, in the self-training mode, the device may automatically generate the assist power of the assist mode described above. In that case, when the user U is moving the first operation unit 3A along a predetermined trajectory and deviates from the predetermined trajectory by a predetermined amount or more, an assist force to return the first operation unit 3A to the predetermined trajectory is generated, and the first motor 6A and the second motor Drives 30A.
 なお、上述の何れかの運動訓練モードにおいて、第1力センサ60Aと第2力センサ60Bとのうちの何れか一方のセンサの入力値は、使用しないようにしても良い。例えば、アシストモードの実行時に、訓練指導者が把持する第2操作部3Bの第2力センサ60Bの入力値の影響をなくすために、第2力センサ60Bの入力値をしないようにしても良い。また、スイッチの切り替えなどにより、第1力センサ60Aと第2力センサ60Bのうちの一方のセンサの入力値を無視できるようにしても良い。 It should be noted that in any of the exercise training modes described above, the input value of either one of the first force sensor 60A and the second force sensor 60B may not be used. For example, when the assist mode is executed, in order to eliminate the influence of the input value of the second force sensor 60B of the second operation unit 3B held by the training instructor, the input value of the second force sensor 60B may be disabled. . Also, the input value of one of the first force sensor 60A and the second force sensor 60B may be ignored by switching a switch or the like.
 本実施形態では、上述のように、操作部の可動領域が異なる2つの運動訓練装置を接続した運動訓練システム1000において、大きい方の可動領域を小さい方の可動領域に制限するようにしている。このため、使用者と訓練指導者とが離れた位置にいる場合でも、効果的な運動訓練を行え、更に、可動領域が異なる装置同士でも、適切な運動訓練を行える。 In the present embodiment, as described above, in the exercise training system 1000 in which two exercise training devices with different movable areas of the operation units are connected, the larger movable area is limited to the smaller movable area. Therefore, effective exercise training can be performed even when the user and the training instructor are separated from each other, and appropriate exercise training can be performed even between apparatuses having different movable regions.
 [他の実施形態]
 上述の運動訓練システム1000では、例えば、予めPC70A及びPC70Bに、上述の制御が可能なプログラムがインストールされているが、第1運動訓練装置1A及び第2運動訓練装置1Bが備える制御部に上述のプログラムをインストールしても良い。或いは、既に設置されている運動訓練装置や運動訓練システムが備えるコンピュータにこのプログラムをインストールするようにしても良い。即ち、本発明は、上述の運動訓練システム1000に用いられるプログラムであっても良い。
[Other embodiments]
In the above-described exercise training system 1000, for example, the PC 70A and PC 70B are pre-installed with a program capable of the above-described control, but the above-described control unit provided in the first exercise training device 1A and the second exercise training device 1B You can install the program. Alternatively, this program may be installed in a computer included in an already installed exercise training device or exercise training system. That is, the present invention may be a program used in the exercise training system 1000 described above.
 このプログラムは、以下のような工程をコンピュータに実行させるプログラムでもある。即ち、プログラムは、次の3つの工程を有する。まず、第1工程では、第2運動訓練装置1Bの第2の可動領域α2を取得する。第2工程では、第1操作部3AのXY平面での可動領域を、第1工程で取得した第2の可動領域α2に制限する。第3工程では、第1操作部3Aと第2操作部3Bとを第2の可動領域α2内で第1力センサ60A及び/又は第2力センサ60Bの入力値に基づいて移動させる。 This program is also a program that causes the computer to execute the following processes. That is, the program has the following three steps. First, in the first step, the second movable region α2 of the second exercise training device 1B is acquired. In the second step, the movable region on the XY plane of the first operation unit 3A is limited to the second movable region α2 acquired in the first step. In the third step, the first operation portion 3A and the second operation portion 3B are moved within the second movable area α2 based on the input values of the first force sensor 60A and/or the second force sensor 60B.
 また、本実施形態の開示は、以下の構成およびプログラムを含む。
(構成1)
 XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、
 第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、
 前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、
 前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、
 XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、
 第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、
 前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、
 前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有し、
 前記第1制御部は、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を前記第2の可動領域に制限可能であり、
 前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる運動訓練システム。
(構成2)
 前記XY平面における前記第2操作部の位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
 前記第1制御部は、前記第2操作部を前記第2の可動領域の端部まで移動させた際の前記位置検出手段により検出された前記第2操作部の位置に基づいて、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を制限する構成1に記載の運動訓練システム。
(構成3)
 前記第1運動訓練装置は、前記第1操作部のホームポジションとして、前記第1の可動領域に合わせた第1ホームポジションと、前記第2の可動領域に合わせた第2ホームポジションとを有する構成1又は2に記載の運動訓練システム。
(構成4)
 前記第1運動訓練装置は、前記第1操作部の可動領域を表示可能な表示部を有し、
 前記表示部は、前記第1運動訓練装置の可動領域が前記第2の可動領域に制限された場合には、前記可動領域の表示を前記第2の可動領域に合わせた表示に切り替える構成1ないし3の何れか1項に記載の運動訓練システム。
(構成5)
 前記第1運動訓練装置は、装置と操作者との距離を検出可能な第1距離センサを有する構成1ないし4の何れか1項に記載の運動訓練システム。
(構成6)
 前記第2運動訓練装置は、装置と操作者との距離を検出可能な第2距離センサを有する構成1ないし5の何れか1項に記載の運動訓練システム。
(構成7)
 前記第1運動訓練装置は、操作者の上肢の長さを入力可能な第1入力部を有する構成1ないし6の何れか1項に記載の運動訓練システム。
(構成8)
 前記第2運動訓練装置は、操作者の上肢の長さを入力可能な第2入力部を有する構成1ないし7の何れか1項に記載の運動訓練システム。
(プログラム1)
 XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、
 第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、
 前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、
 前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、
 XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、
 第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、
 前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、
 前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有する運動訓練システムに用いられるプログラムであって、
 前記第2の可動領域を取得する第1工程と、
 前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を、前記第1工程で取得した前記第2の可動領域に制限する第2工程と、
 前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる第3工程と、をコンピュータにより実行させるプログラム。
Further, the disclosure of this embodiment includes the following configurations and programs.
(Configuration 1)
a first operation unit movable in a first movable area on the XY plane;
a first drive unit having a first X-axis and a first Y-axis direction drive motor and driving the first operation unit in the XY plane;
a first force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation unit from an operator who operates the first operation unit;
a first exercise training device comprising: a first controller for controlling the first X-axis and first Y-axis driving motors;
a second operation section movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane;
a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor for driving the second operation unit in the XY plane;
a second force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the second operation portion from an operator who operates the second operation portion;
a second exercise training device connected to the first exercise training device so as to be able to transmit and receive data;
The first control unit is capable of limiting a movable region of the first operation unit on the XY plane to the second movable region,
An exercise training system for moving the first operating section and the second operating section within the second movable region based on input values of the first force sensor and/or the second force sensor.
(Configuration 2)
further comprising position detection means for detecting the position of the second operation section on the XY plane,
The first control unit controls the position of the second operation unit detected by the position detection means when the second operation unit is moved to the end of the second movable area. The exercise training system according to configuration 1, wherein the movable area of the operation unit on the XY plane is restricted.
(Composition 3)
The first exercise training device is configured to have a first home position matched with the first movable region and a second home position matched with the second movable region as home positions of the first operation unit. 3. The exercise training system according to 1 or 2.
(Composition 4)
The first exercise training device has a display unit capable of displaying a movable area of the first operation unit,
The display unit switches the display of the movable area to a display that matches the second movable area when the movable area of the first exercise training device is limited to the second movable area. 4. The exercise training system according to any one of 3.
(Composition 5)
5. The exercise training system according to any one of configurations 1 to 4, wherein the first exercise training device has a first distance sensor capable of detecting a distance between the device and the operator.
(Composition 6)
6. The exercise training system according to any one of configurations 1 to 5, wherein the second exercise training device has a second distance sensor capable of detecting the distance between the device and the operator.
(Composition 7)
7. The exercise training system according to any one of configurations 1 to 6, wherein the first exercise training device has a first input unit capable of inputting the length of the operator's upper limb.
(Composition 8)
8. The exercise training system according to any one of configurations 1 to 7, wherein the second exercise training device has a second input unit capable of inputting the length of the operator's upper limb.
(Program 1)
a first operation unit movable in a first movable area on the XY plane;
a first drive unit having a first X-axis and a first Y-axis direction drive motor and driving the first operation unit in the XY plane;
a first force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation unit from an operator who operates the first operation unit;
a first exercise training device comprising: a first controller for controlling the first X-axis and first Y-axis driving motors;
a second operation section movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane;
a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor for driving the second operation unit in the XY plane;
a second force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the second operation portion from an operator who operates the second operation portion;
a second exercise training device connected to the first exercise training device so as to be able to transmit and receive data; A program used for
A first step of obtaining the second movable region;
a second step of limiting the movable region of the first operation unit on the XY plane to the second movable region obtained in the first step;
a third step of moving the first operation portion and the second operation portion within the second movable region based on the input values of the first force sensor and/or the second force sensor, by a computer; program to run.
 本発明に係る運動訓練システム及びプログラムは、使用者の上肢などの運動機能向上を目的として行われる運動訓練の使用に好適であり、特に、使用者と訓練指導者とが離れた位置にいる場合の運動訓練の使用に好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The exercise training system and program according to the present invention are suitable for use in exercise training for the purpose of improving the motor function of the user's upper limbs, especially when the user and the training instructor are separated from each other. It is suitable for use in exercise training.
 1A・・・第1運動訓練装置
 1B・・・第2運動訓練装置
 3A・・・第1操作部
 3B・・・第2操作部
 6A・・・第1モータ(第1X軸方向駆動モータ)
 6Aa・・・エンコーダ(第1位置検出手段)
 6B・・・第1モータ(第2X軸方向駆動モータ)
 6Ba・・・エンコーダ(第2位置検出手段)
30A・・・第2モータ(第1Y軸方向駆動モータ)
30Aa・・・エンコーダ(第1位置検出手段)
30B・・・第2モータ(第2Y軸方向駆動モータ)
30Ba・・・エンコーダ(位置検出手段、第2位置検出手段)
60A・・・第1力センサ
60B・・・第2力センサ
70A・・・PC(第1制御部)
70B・・・PC(第2制御部)
75・・・制御CPU
76・・・モニター(表示部)
80A・・・第1距離センサ
80B・・・第2距離センサ
81A・・・第1入力部
81B・・・第2入力部
200A・・・第1駆動部
200B・・・第2駆動部
1A First exercise training device 1B Second exercise training device 3A First operation unit 3B Second operation unit 6A First motor (first X-axis direction drive motor)
6Aa Encoder (first position detection means)
6B... First motor (second X-axis direction drive motor)
6Ba... Encoder (second position detecting means)
30A Second motor (first Y-axis direction drive motor)
30Aa Encoder (first position detection means)
30B: Second motor (second Y-axis direction drive motor)
30Ba... Encoder (position detection means, second position detection means)
60A First force sensor 60B Second force sensor 70A PC (first controller)
70B... PC (second control section)
75... Control CPU
76 Monitor (display unit)
80A First distance sensor 80B Second distance sensor 81A First input section 81B Second input section 200A First drive section 200B Second drive section

Claims (9)

  1.  XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、
     第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、
     前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、
     前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、
     XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、
     第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、
     前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、
     前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有し、
     前記第1制御部は、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を前記第2の可動領域に制限可能であり、
     前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる運動訓練システム。
    a first operation unit movable in a first movable area on the XY plane;
    a first drive unit having a first X-axis and a first Y-axis direction drive motor and driving the first operation unit in the XY plane;
    a first force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation unit from an operator who operates the first operation unit;
    a first exercise training device comprising: a first controller for controlling the first X-axis and first Y-axis driving motors;
    a second operation section movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane;
    a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor for driving the second operation unit in the XY plane;
    a second force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the second operation portion from an operator who operates the second operation portion;
    a second exercise training device connected to the first exercise training device so as to be able to transmit and receive data;
    The first control unit is capable of limiting a movable region of the first operation unit on the XY plane to the second movable region,
    An exercise training system for moving the first operating section and the second operating section within the second movable region based on input values of the first force sensor and/or the second force sensor.
  2.  前記XY平面における前記第2操作部の位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
     前記第1制御部は、前記第2操作部を前記第2の可動領域の端部まで移動させた際の前記位置検出手段により検出された前記第2操作部の位置に基づいて、前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を制限する請求項1に記載の運動訓練システム。
    further comprising position detection means for detecting the position of the second operation section on the XY plane,
    The first control unit controls the position of the second operation unit detected by the position detection means when the second operation unit is moved to the end of the second movable area. 2. The exercise training system according to claim 1, wherein the movable area of the operation unit on the XY plane is restricted.
  3.  前記第1運動訓練装置は、前記第1操作部のホームポジションとして、前記第1の可動領域に合わせた第1ホームポジションと、前記第2の可動領域に合わせた第2ホームポジションとを有する請求項1又は2に記載の運動訓練システム。 The first exercise training device has a first home position matched with the first movable region and a second home position matched with the second movable region as home positions of the first operation unit. Item 3. The exercise training system according to Item 1 or 2.
  4.  前記第1運動訓練装置は、前記第1操作部の可動領域を表示可能な表示部を有し、
     前記表示部は、前記第1運動訓練装置の可動領域が前記第2の可動領域に制限された場合には、前記可動領域の表示を前記第2の可動領域に合わせた表示に切り替える請求項1ないし3の何れか1項に記載の運動訓練システム。
    The first exercise training device has a display unit capable of displaying a movable area of the first operation unit,
    2. When the movable area of the first exercise training device is limited to the second movable area, the display unit switches the display of the movable area to a display corresponding to the second movable area. 4. The exercise training system according to any one of items 1 to 3.
  5.  前記第1運動訓練装置は、装置と操作者との距離を検出可能な第1距離センサを有する請求項1ないし4の何れか1項に記載の運動訓練システム。 The exercise training system according to any one of claims 1 to 4, wherein the first exercise training device has a first distance sensor capable of detecting the distance between the device and the operator.
  6.  前記第2運動訓練装置は、装置と操作者との距離を検出可能な第2距離センサを有する請求項1ないし5の何れか1項に記載の運動訓練システム。 The exercise training system according to any one of claims 1 to 5, wherein the second exercise training device has a second distance sensor capable of detecting the distance between the device and the operator.
  7.  前記第1運動訓練装置は、操作者の上肢の長さを入力可能な第1入力部を有する請求項1ないし6の何れか1項に記載の運動訓練システム。 The exercise training system according to any one of claims 1 to 6, wherein the first exercise training device has a first input unit capable of inputting the length of the operator's upper limbs.
  8.  前記第2運動訓練装置は、操作者の上肢の長さを入力可能な第2入力部を有する請求項1ないし7の何れか1項に記載の運動訓練システム。 The exercise training system according to any one of claims 1 to 7, wherein the second exercise training device has a second input unit capable of inputting the length of the operator's upper limbs.
  9.  XY平面の第1の可動領域で移動可能な第1操作部と、
     第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを有し、前記第1操作部をXY平面で駆動する第1駆動部と、
     前記第1操作部を操作する操作者から前記第1操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第1力センサと、
     前記第1X軸および第1Y軸方向駆動モータを制御する第1制御部と、を備えた第1運動訓練装置と、
     XY平面の前記第1の可動領域よりも狭い第2の可動領域で移動可能な第2操作部と、
     第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを有し、前記第2操作部をXY平面で駆動する第2駆動部と、
     前記第2操作部を操作する操作者から前記第2操作部に作用するX軸およびY軸方向の力Fx,Fyを検出する第2力センサと、
     前記第2X軸および第2Y軸方向駆動モータを制御する第2制御部と、を備え、前記第1運動訓練装置とデータの送受信可能に接続された第2運動訓練装置と、を有する運動訓練システムに用いられるプログラムであって、
     前記第2の可動領域を取得する第1工程と、
     前記第1操作部の前記XY平面での可動領域を、前記第1工程で取得した前記第2の可動領域に制限する第2工程と、
     前記第1操作部と前記第2操作部とを前記第2の可動領域内で前記第1力センサ及び/又は前記第2力センサの入力値に基づいて移動させる第3工程と、をコンピュータにより実行させるプログラム。
    a first operation unit movable in a first movable area on the XY plane;
    a first drive unit having a first X-axis and a first Y-axis direction drive motor and driving the first operation unit in the XY plane;
    a first force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the first operation unit from an operator who operates the first operation unit;
    a first exercise training device comprising: a first controller for controlling the first X-axis and first Y-axis driving motors;
    a second operation section movable in a second movable area narrower than the first movable area in the XY plane;
    a second drive unit having a second X-axis and a second Y-axis direction drive motor for driving the second operation unit in the XY plane;
    a second force sensor that detects X-axis and Y-axis direction forces Fx and Fy acting on the second operation portion from an operator who operates the second operation portion;
    an exercise training system comprising: a second exercise training device connected to the first exercise training device so as to be able to transmit and receive data; A program used for
    A first step of obtaining the second movable region;
    a second step of limiting the movable region of the first operation unit on the XY plane to the second movable region obtained in the first step;
    a third step of moving the first operating portion and the second operating portion within the second movable region based on the input values of the first force sensor and/or the second force sensor, by a computer; program to run.
PCT/JP2022/020122 2021-05-14 2022-05-12 Exercise training system and program WO2022239849A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021082615A JP2022175863A (en) 2021-05-14 2021-05-14 Motion training system and program
JP2021-082615 2021-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022239849A1 true WO2022239849A1 (en) 2022-11-17

Family

ID=84028359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/020122 WO2022239849A1 (en) 2021-05-14 2022-05-12 Exercise training system and program

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022175863A (en)
WO (1) WO2022239849A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168738A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 学校法人産業医科大学 Exercise training apparatus
US20160144229A1 (en) * 2013-07-02 2016-05-26 New York University Modular multi-joint rehabilitation training system and method
JP2020089623A (en) * 2018-12-07 2020-06-11 キヤノンファインテックニスカ株式会社 Motion exercise device
US20200222265A1 (en) * 2017-07-18 2020-07-16 Beable Health Pvt Ltd Apparatuses for arm exercise

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168738A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 学校法人産業医科大学 Exercise training apparatus
US20160144229A1 (en) * 2013-07-02 2016-05-26 New York University Modular multi-joint rehabilitation training system and method
US20200222265A1 (en) * 2017-07-18 2020-07-16 Beable Health Pvt Ltd Apparatuses for arm exercise
JP2020089623A (en) * 2018-12-07 2020-06-11 キヤノンファインテックニスカ株式会社 Motion exercise device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022175863A (en) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6218146B2 (en) Exercise training equipment
KR20180121467A (en) Rehabilitation training apparatus
Ball et al. A planar 3DOF robotic exoskeleton for rehabilitation and assessment
CN110678157B (en) Electromechanical robot manipulator device
WO2016020457A1 (en) Upper limb rehabilitation system
CN110997084B (en) Upper limb exerciser and control method thereof
JP2006513500A (en) Manual simulation interface
CN111356560B (en) Operating device
WO2022239849A1 (en) Exercise training system and program
JP2001300871A (en) Master arm device
WO2022239848A1 (en) Motion training system and program
KR20160082430A (en) Rehabilitation robot
JP5238626B2 (en) Sensory presentation device
KR102151767B1 (en) Upper limb rehabilitation device with Flywheel
KR20180044524A (en) Remote control device
KR20190008585A (en) Active training system for rehabilitating fingers and wrist using display device
KR101999543B1 (en) Upper limb rehabilitation device with handgrip tilting function
JP2022083593A (en) Exercise training device
ITPI20110019A1 (en) APTIC ROBOTIC PLANAR DEVICE ON OMNIDIRECTIONAL WHEELS
US6286387B1 (en) Three-dimensional input manipulator
JP2022175861A (en) Motion training device and program
JP2022156174A (en) Motion training device and program
JP2022175860A (en) Motion training device and program
Moore Jr Design, construction, and control of a 3-revolute arm cobot
JP3424392B2 (en) Control device, control method, control device of endoscope, control device of virtual image

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22807547

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE