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JP6597275B2 - Walking training device - Google Patents

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JP6597275B2
JP6597275B2 JP2015246878A JP2015246878A JP6597275B2 JP 6597275 B2 JP6597275 B2 JP 6597275B2 JP 2015246878 A JP2015246878 A JP 2015246878A JP 2015246878 A JP2015246878 A JP 2015246878A JP 6597275 B2 JP6597275 B2 JP 6597275B2
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leg
motor
trainee
wire
frame
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健太 小西
純一 永末
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Description

本発明は、歩行訓練装置に関する。   The present invention relates to a walking training apparatus.

従来、このような分野の技術として、特開2012−095793号公報がある。この公報に記載された歩行補助装置に用いられる足装具は、訓練者の大腿部に沿って装着される大腿リンクと、大腿リンクに対して揺動可能に連結され下腿部に沿って装着される下腿リンクと、足に装着される足リンクと、大腿リンクと下腿リンクが連結された箇所の近傍に配置されたモータと、を有する。この足装具では、モータが発生させた動力によって、歩行動作に合うように下腿リンクを揺動させることにより、訓練者の歩行の補助を行う。   Conventionally, as a technology in such a field, there is JP 2012-095793 A. The foot orthosis used in the walking assist device described in this publication is a thigh link that is mounted along the trainee's thigh, and is swingably connected to the thigh link and is mounted along the lower thigh. A leg link to be attached to the foot, and a motor disposed in the vicinity of a portion where the thigh link and the leg link are connected. In this foot orthosis, the trainer's walking is assisted by swinging the lower leg link so as to match the walking motion by the power generated by the motor.

特開2012−095793号公報JP 2012-095793 A

しかしながら、前述した従来の歩行補助装置に用いられる足装具は、重量があるため、訓練者にとって負担となる。そのため、足装具を装着した患足を持ち上げることができず、患足と床面との間にクリアランスが十分にとれずに躓きが発生し、歩行練習を継続して行うことができない場合がある。そのため、ワイヤー等によって鉛直方向に脚装具を吊って足装具の重量の免荷することが考えられるが、リハビリ初期には患脚に体重をかけることが難しく、健脚側に体重をかけたり、患脚側に設けられた手すりに寄りかかったりすることがあり、初期歩行開始位置からずれることがある。これにより、吊り位置と訓練者の位置がずれることによって患脚に横力が発生し、自然な歩容状態にならず、癖がついた歩行によるリハビリを実行してしまう場合がある。
本発明は、自然な歩容状態で歩行訓練を行うことができる歩行訓練装置を提供するものである。
However, the foot orthosis used in the above-described conventional walking assistance device is heavy, and thus is a burden on the trainee. For this reason, the affected foot with the foot brace cannot be lifted, the clearance between the affected foot and the floor surface may not be sufficient, and a whip may occur, making it impossible to continue walking exercise. . For this reason, it is conceivable to suspend the leg orthosis in the vertical direction by using a wire, etc., but it is difficult to apply weight to the affected leg in the early stage of rehabilitation. It may lean against a handrail provided on the leg side and may deviate from the initial walking start position. As a result, a lateral force is generated in the affected leg due to a shift of the suspended position and the position of the trainee, and a natural gait state is not achieved, and rehabilitation by walking with a heel may be executed.
The present invention provides a walking training apparatus that can perform walking training in a natural gait state.

本発明にかかる歩行訓練装置は、訓練者の脚部に装着される脚装具と、前記脚装具に連結され、前記脚装具を上方かつ前方、及び上方かつ後方から吊るす複数のワイヤーと、前記ワイヤーに対して引張力を発生させ、前記脚装具の重量を免荷する引張手段と、訓練者の脚部または前記脚装具にかかる力を検出する検出手段と、前記引張手段を、前記ワイヤーとともに左右方向に移動させる移動手段と、前記訓練者の左右方向において、前記引張手段が前記検出手段により検出された力の方向に対して反対方向に移動するように、前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備える。
これにより、訓練者の歩容に応じて、脚装具に連結するワイヤーの左右方向の引っ張り方向及び強度が適切となるように、引張手段を適切な位置へスライドさせることができる。
A walking training apparatus according to the present invention includes a leg brace that is attached to a leg of a trainee, a plurality of wires that are connected to the leg brace and suspend the leg brace from above and from the front, and from above and from the back, and the wire A tensile means for generating a tensile force against the weight of the leg brace, a detecting means for detecting a force applied to a trainee's leg or the leg brace, and the pull means together with the wire. Control means for controlling the operation of the moving means so that the pulling means moves in a direction opposite to the direction of the force detected by the detecting means in the left-right direction of the trainee. Means.
Thereby, according to a trainee's gait, a tension | tensile_strength means can be slid to an appropriate position so that the pull direction and intensity | strength of the left-right direction of the wire connected to a leg brace may become appropriate.

これにより、自然な歩容状態で歩行訓練を行うことができる。   Thereby, walking training can be performed in a natural gait state.

歩行訓練装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a gait training apparatus. データ及び信号の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of data and a signal. 歩行訓練装置においてワイヤーの位置調整動作のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the position adjustment operation | movement of a wire in a walking training apparatus. 右方向への横力に応じて第1及び第2の脚免荷モータを左方向に移動させる量を変化させる状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changes the quantity which moves the 1st and 2nd leg load motor to the left direction according to the lateral force to the right direction. 左方向への横力に応じて第1及び第2の脚免荷モータを右方向に移動させる量を変化させる状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changes the quantity which moves the 1st and 2nd leg load motor to the right direction according to the lateral force to the left direction.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、歩行訓練装置1は、訓練者の脚部に装着する脚装具2と、訓練者が搭乗するトレッドミル3と、を備える。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the walking training apparatus 1 includes a leg brace 2 that is attached to a leg of a trainee, and a treadmill 3 on which the trainee is boarded.

脚装具2は、訓練者の患脚に装着し、歩行運動を補助するアシスト装置である。図1では、訓練者の右脚部に脚装具2を装着している例を示している。例えば脚装具2は、訓練者の大腿部に沿って装着される大腿リンクと、大腿リンクに対して揺動可能に連結され下腿部に沿って装着される下腿リンクと、足に装着される足リンクと、大腿リンクと下腿リンクが連結された箇所の近傍に配置され、歩行動作に合うように下腿リンクを揺動させるモータと、横力測定センサ11を備える。   The leg brace 2 is an assist device that is attached to a trainee's affected leg and assists walking exercise. FIG. 1 shows an example in which a leg brace 2 is attached to the right leg of the trainee. For example, the leg brace 2 is attached to a leg, a thigh link that is attached along the thigh of the trainee, a lower leg link that is swingably connected to the thigh link, and that is attached along the lower thigh. A leg link, a motor which is disposed in the vicinity of a place where the thigh link and the lower leg link are connected, and which swings the lower leg link so as to match the walking motion, and a lateral force measurement sensor 11.

横力測定センサ(検出手段)11は、訓練者の脚又は脚装具2に対して訓練者の横方向にかかる力を検出する。例えば横力測定センサ11には、加速度センサが用いられており、力がかかる方向及びその強度を検出する。横力測定センサ11は、検出した横方向の力の情報を、後述する制御コントローラ32に出力する。   The lateral force measurement sensor (detection means) 11 detects the force applied in the lateral direction of the trainee with respect to the leg or leg brace 2 of the trainee. For example, an acceleration sensor is used as the lateral force measurement sensor 11 and detects the direction in which the force is applied and its strength. The lateral force measurement sensor 11 outputs information on the detected lateral force to the controller 32 described later.

また、脚装具2には、後述する第1の脚免荷モータ(第1の引張手段)28に連結された第1のワイヤー12の端部、及び、第2の脚免荷モータ(第2の引張手段)30に連結された第2のワイヤー13の端部が連結されている。   The leg brace 2 includes an end portion of the first wire 12 connected to a first leg-unloading motor (first pulling means) 28 described later, and a second leg-unloading motor (second The end portion of the second wire 13 connected to the tension means 30 is connected.

トレッドミル3は、本体部21と、本体部21の上面に設けられたベルト部22と、ベルト部22に搭乗した訓練者の手により把持可能な手摺23と、本体部21の上面右側の2箇所に端部が連結されている第1のフレーム24と、本体部21の上面左側の2箇所に端部が連結されている第2のフレーム25と、前方上部において第1のフレーム24と第2のフレーム25を連結する第1の連結フレーム26と、後方上部において第1のフレーム24と第2のフレーム25を連結する第2の連結フレーム27と、第1の連結フレーム26において摺動可能に設けられ、第1のワイヤーを吊り上げる動力を生成する第1の脚免荷モータ28と、第1の脚免荷モータ28を移動させる第1のスライドモータ29と、第2の連結フレーム27において摺動可能に設けられ、第2のワイヤーを吊り上げる第2の脚免荷モータ30と、第2の脚免荷モータ30を移動させる第2のスライドモータ31と、制御コントローラ32と、訓練者の前方に設けられたディスプレイ33と、を備える。以下では、トレッドミル3においてディスプレイ33が形成されている方向を前方として説明する。   The treadmill 3 includes a main body part 21, a belt part 22 provided on the upper surface of the main body part 21, a handrail 23 that can be gripped by a trainee's hand on the belt part 22, and 2 on the right side of the upper surface of the main body part 21. A first frame 24 whose end is connected to the place, a second frame 25 whose end is connected to two places on the left side of the upper surface of the main body 21, and the first frame 24 and the second The first connecting frame 26 that connects the two frames 25, the second connecting frame 27 that connects the first frame 24 and the second frame 25 in the upper rear portion, and the first connecting frame 26 are slidable. The first leg load motor 28 that generates power for lifting the first wire, the first slide motor 29 that moves the first leg load motor 28, and the second connecting frame 27 A second leg-free motor 30 that is slidable and lifts the second wire; a second slide motor 31 that moves the second leg-free motor 30; a controller 32; And a display 33 provided in the front. Hereinafter, the direction in which the display 33 is formed in the treadmill 3 will be described as the front.

本体部21は、ベルト部22を動作させるためのベルト部動作用モータ(図示せず)と、ベルト部動作用モータの動作を制御するベルト制御部(図示せず)と、を備える。   The main body portion 21 includes a belt portion operation motor (not shown) for operating the belt portion 22 and a belt control portion (not shown) for controlling the operation of the belt portion operation motor.

ベルト部22は、訓練者が搭乗するベルトの上面が、本体部21内に設けられたベルト部動作用モータから与えられた動力により、前方から後方に流れるように駆動する。例えば、本体部21内に設けられたベルト制御部は、訓練者等によってボタン操作されるコントローラ(図示せず)による入力に基づき、ベルト部22の動作速度を制御する。   The belt unit 22 is driven so that the upper surface of the belt on which the trainee rides flows from the front to the rear by the power given from the belt unit operating motor provided in the main body unit 21. For example, the belt control unit provided in the main body unit 21 controls the operation speed of the belt unit 22 based on an input from a controller (not shown) operated by a trainee or the like.

手摺23は、訓練者が腰程度の高さで掴むことができるように、ベルト部22に沿って設けられている。訓練者は、初期歩行リハビリ時に歩行中のバランスをとるために、手摺23を掴むことができる。手摺23は、図1に示すように脚装具2を装着する患足側に設けられている。なお、手摺23は、ベルト部22の左右両方に設けられていてもよい。   The handrail 23 is provided along the belt portion 22 so that the trainee can hold the handrail 23 at the height of the waist. The trainee can grab the handrail 23 to balance during walking during the initial walking rehabilitation. As shown in FIG. 1, the handrail 23 is provided on the affected leg side where the leg brace 2 is worn. Note that the handrail 23 may be provided on both the left and right sides of the belt portion 22.

第1のフレーム24は、本体部21の上面右側前方に一端部が連結され、本体部21の上面右側後方に他端部が連結された略アーチ状のフレームである。第1のフレーム24の頂上部の高さは、訓練者の頭部より高い位置となるように形成されている。   The first frame 24 is a substantially arcuate frame in which one end is connected to the front right side front of the main body 21 and the other end is connected to the rear right side of the main body 21. The height of the top of the first frame 24 is formed to be higher than the head of the trainee.

第2のフレーム25は、本体部21の上面左側前方に一端部が連結され、本体部21の上面左側後方に他端部が連結された略アーチ状のフレームである。第2のフレーム25の頂上部の高さは、訓練者の頭部より高い位置となるように形成されている。なお、第2のフレーム25は、第1のフレーム24と同様の形状であり、第1のフレーム24と平行に配置されている。   The second frame 25 is a substantially arched frame having one end connected to the front left side front of the main body 21 and the other end connected to the left rear side of the main body 21. The height of the top of the second frame 25 is formed to be higher than the head of the trainee. The second frame 25 has the same shape as the first frame 24 and is arranged in parallel with the first frame 24.

第1の連結フレーム26は、訓練者より前方において、第1のフレーム24と第2のフレーム25の間を連結している。すなわち、第1の連結フレーム26は、訓練者より前方上部において横方向に延在する棒状のフレームであり、一端部が第1のフレーム24に接続され、他端部が第2のフレーム25に接続されている。   The first connection frame 26 connects the first frame 24 and the second frame 25 in front of the trainee. That is, the first connecting frame 26 is a rod-like frame that extends in the lateral direction at the upper front from the trainee, and has one end connected to the first frame 24 and the other end connected to the second frame 25. It is connected.

第2の連結フレーム27は、訓練者より後方において、第1のフレーム24と第2のフレーム25の間を連結している。すなわち、第2の連結フレーム27は、訓練者より後方上部において横方向に延在する棒状のフレームであり、一端部が第1のフレーム24に接続され、他端部が第2のフレーム25に接続されている。   The second connection frame 27 connects the first frame 24 and the second frame 25 behind the trainee. That is, the second connecting frame 27 is a rod-like frame extending in the lateral direction in the upper rear part from the trainee, one end is connected to the first frame 24, and the other end is connected to the second frame 25. It is connected.

第1の脚免荷モータ(第1の引張手段)28は、第1の連結フレーム26に対して摺動可能な状態で配置されている。ここで、第1の脚免荷モータ28は、訓練者に装着された脚装具2より十分に高い位置に配置されている。典型的には、第1の脚免荷モータ28が設けられている位置は、訓練者の頭部より上方である。第1の脚免荷モータ28には、第1のワイヤー12が連結されている。第1の脚免荷モータ28が発生する動力により、第1のワイヤー12に対して第1の脚免荷モータ28側に引張力を発生させることによって、第1のワイヤー12を吊り上げる。   The first leg-unloading motor (first pulling means) 28 is arranged so as to be slidable with respect to the first connecting frame 26. Here, the first leg-unloading motor 28 is disposed at a position sufficiently higher than the leg brace 2 attached to the trainee. Typically, the position where the first leg-free motor 28 is provided is above the trainee's head. The first wire 12 is connected to the first leg-unloading motor 28. The first wire 12 is lifted by generating a tensile force on the first leg 12 with respect to the first leg 12 by the power generated by the first leg-free motor 28.

第1のスライドモータ(第1の移動手段)29は、第1の連結フレーム26に配置され、第1の脚免荷モータ28と接続されている。第1のスライドモータ29は、制御コントローラ32の制御信号に基づいて動力を発生させることにより、第1の連結フレーム26上において、第1の脚免荷モータ28を左右方向に移動させる。なお、第1の脚免荷モータ28の移動とともに、連結されている第1のワイヤー12も移動することによって、第1のワイヤー12による脚装具2に対する横方向の引っ張り強度が変更される。   The first slide motor (first moving means) 29 is disposed on the first connecting frame 26 and is connected to the first leg-unloading motor 28. The first slide motor 29 generates power based on a control signal from the controller 32 to move the first leg load motor 28 in the left-right direction on the first connection frame 26. In addition, the tensile strength of the horizontal direction with respect to the leg orthosis 2 by the 1st wire 12 is changed by moving the 1st wire 12 connected with the movement of the 1st leg load-free motor 28. FIG.

第2の脚免荷モータ(第2の引張手段)30は、第2の連結フレーム27に対して摺動可能な状態で配置されている。ここで、第2の脚免荷モータ30は、訓練者に装着された脚装具2より十分に高い位置に配置されている。典型的には、第2の脚免荷モータ30が設けられている位置は、訓練者の頭部より上方である。第2の脚免荷モータ30には、第2のワイヤー13が連結されている。第2の脚免荷モータ30が発生する動力により、第2のワイヤー13に対して第2の脚免荷モータ30側に引張力を発生させることによって、第2のワイヤー13を吊り上げる。第1の脚免荷モータ28により吊り上げられた第1のワイヤー12と、第2の脚免荷モータ30により吊り上げられた第2のワイヤー13によって脚装具2を協働で引っ張る際に、引張力の上方向成分により、脚装具2の重量を免荷することができる。   The second leg-unloading motor (second pulling means) 30 is disposed so as to be slidable with respect to the second connection frame 27. Here, the 2nd leg load motor 30 is arrange | positioned in the position sufficiently higher than the leg brace 2 with which the trainee was mounted | worn. Typically, the position where the second leg-unloading motor 30 is provided is above the trainee's head. A second wire 13 is connected to the second leg-unloading motor 30. The second wire 13 is lifted by generating a tensile force on the second leg 13 motor 30 side with respect to the second wire 13 by the power generated by the second leg load motor 30. When the leg brace 2 is pulled in cooperation by the first wire 12 lifted by the first leg-unloading motor 28 and the second wire 13 lifted by the second leg-unloading motor 30, the tensile force Due to the upward component, the weight of the leg brace 2 can be waived.

第2のスライドモータ(第2の移動手段)31は、第2の連結フレーム27に配置され、第2の脚免荷モータ30と接続されている。第2のスライドモータ31は、制御コントローラ32の制御信号に基づいて動力を発生させることにより、第2の連結フレーム27上において、第2の脚免荷モータ30を左右方向に移動させる。なお、第2の脚免荷モータ30の移動とともに、連結されている第2のワイヤー13も移動することにより、第2のワイヤー13による脚装具2に対する横方向の引っ張り強度が変更される。   The second slide motor (second moving means) 31 is disposed on the second coupling frame 27 and connected to the second leg-unloading motor 30. The second slide motor 31 moves the second leg load motor 30 in the left-right direction on the second connection frame 27 by generating power based on the control signal of the controller 32. In addition, the tensile strength of the horizontal direction with respect to the leg orthosis 2 by the 2nd wire 13 is changed by moving the 2nd wire 13 connected with the movement of the 2nd leg load-free motor 30. FIG.

制御コントローラ(制御手段)32は、横力測定センサ11と、第1のスライドモータ29と、第2のスライドモータ31に接続されている。制御コントローラ32は、図2に示すように、横力測定センサ11により検出された訓練者の足又は足装具2にかかっている力の方向及び強度の情報を受信する。また、制御コントローラ32は、受信した横力測定センサ11により横力Fの検出値の判定を行い、検出値に応じて第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を左右方向に移動させる量を算出する。さらに制御コントローラ32は、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を移動させる量に基づいて、第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31を駆動させるための制御信号を出力する。   The control controller (control means) 32 is connected to the lateral force measurement sensor 11, the first slide motor 29, and the second slide motor 31. As shown in FIG. 2, the controller 32 receives information on the direction and strength of the force applied to the trainee's foot or foot brace 2 detected by the lateral force measurement sensor 11. Further, the controller 32 determines the detection value of the lateral force F by the received lateral force measurement sensor 11, and moves the first leg-unloading motor 28 and the second leg-unloading motor 30 in accordance with the detection values. Calculate the amount to move in the direction. Further, the controller 32 controls the first slide motor 29 and the second slide motor 31 to be driven based on the amount of movement of the first leg load motor 28 and the second leg load motor 30. Output a signal.

ディスプレイ33は、ベルト部22上を歩行する訓練者の前方に設けられている。例えディスプレイ33は、訓練者への指示等を表示する。   The display 33 is provided in front of the trainee walking on the belt portion 22. For example, the display 33 displays instructions to the trainee.

次に図3を参照して、歩行訓練装置1において、脚装具2に横力Fが掛かっている場合に第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31の位置を調整するための動作を説明する。   Next, referring to FIG. 3, in the walking training apparatus 1, an operation for adjusting the positions of the first slide motor 29 and the second slide motor 31 when the lateral force F is applied to the leg brace 2 is performed. explain.

足装具2を装着した訓練者が、ベルト部22上で歩行を開始する(ステップS1)。このときベルト部22は、訓練者の歩行に合わせて動作する。したがって訓練者は、トレッドミル3上において、歩行運動を開始したベルト部22上の位置からほとんど移動することなく、歩行運動を行う。   The trainee wearing the foot brace 2 starts walking on the belt portion 22 (step S1). At this time, the belt portion 22 operates in accordance with the walking of the trainee. Therefore, the trainee performs the walking motion on the treadmill 3 with almost no movement from the position on the belt portion 22 where the walking motion has started.

横力測定センサ11は、足装具2にかかる横力Fを検出する(ステップS2)。ここで、横力測定センサ11は、訓練者の脚又は足装具2にかかる横方向の力の方向と強度の情報を制御コントローラ32に出力する。   The lateral force measurement sensor 11 detects the lateral force F applied to the foot orthosis 2 (step S2). Here, the lateral force measurement sensor 11 outputs information on the direction and strength of the lateral force applied to the leg or foot brace 2 of the trainee to the control controller 32.

制御コントローラ32は、横力測定センサ11で検出された横力Fが0であるか否かを判定する(ステップS3)。横力Fが0である場合には(ステップS3でYes)、S2に戻り、横力測定センサ11による横力測定センサ11による横力Fの検出を繰り返し行う。横力Fが0より大きい値である場合には、ステップS4に進む。   The controller 32 determines whether or not the lateral force F detected by the lateral force measurement sensor 11 is 0 (step S3). If the lateral force F is 0 (Yes in step S3), the process returns to S2, and the lateral force measurement sensor 11 repeatedly detects the lateral force F by the lateral force measurement sensor 11. If the lateral force F is greater than 0, the process proceeds to step S4.

制御コントローラ32は、横力測定センサ11により検出された横力Fに基づき、第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31の駆動させる量を計算する(ステップS4)。すなわち、制御コントローラ32は、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を左右方向に移動させる量を計算する。   Based on the lateral force F detected by the lateral force measurement sensor 11, the control controller 32 calculates the amount to drive the first slide motor 29 and the second slide motor 31 (step S4). That is, the controller 32 calculates the amount by which the first leg-unloading motor 28 and the second leg-unloading motor 30 are moved in the left-right direction.

ここで図4に示すように、制御コントローラ32は、足装具2に右方向に力Fが発生している場合には、横力Fに比例して第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30が左方向に移動するように、第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31を駆動させる制御信号を出力する。また図5に示すように、制御コントローラ32は、足装具2に左方向に力Fが発生している場合には、その力Fに比例して第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30が右方向に移動するように、第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31を駆動させる制御信号を出力する。   Here, as shown in FIG. 4, when the force F is generated in the right direction in the foot orthosis 2, the controller 32 is proportional to the lateral force F and the first leg-unloading motor 28 and the second leg-loading motor 28. A control signal for driving the first slide motor 29 and the second slide motor 31 is output so that the leg-free motor 30 moves in the left direction. Further, as shown in FIG. 5, when a force F is generated in the left direction on the foot orthosis 2, the controller 32 is proportional to the force F and the first leg-unloading motor 28 and the second leg-unloading motor 28. A control signal for driving the first slide motor 29 and the second slide motor 31 is output so that the leg-free motor 30 moves in the right direction.

第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31は、制御コントローラ32から入力された制御信号に基づいて駆動する。これにより、第1のスライドモータ29は第1の脚免荷モータ28を左右方向に移動させるとともに、第2のスライドモータ31は第2の脚免荷モータ30を左右方向に移動させる(ステップS5)。ここで、第1の脚免荷モータ28と第2の脚免荷モータ30が移動する方向は同方向であり、移動量はほぼ同一である。したがって、第1のワイヤー12及び第2のワイヤー13には、第1の脚免荷モータ28と第2の脚免荷モータ30の移動とともに横方向に移動する力が発生し、横力測定センサ11により検出された横力Fの方向とは逆方向に脚装具2を引っ張り、訓練脚の内転や外転を防止する。その後、ステップS2に戻り、処理を繰り返す。   The first slide motor 29 and the second slide motor 31 are driven based on a control signal input from the controller 32. Thus, the first slide motor 29 moves the first leg-unloading motor 28 in the left-right direction, and the second slide motor 31 moves the second leg-unloading motor 30 in the left-right direction (step S5). ). Here, the direction in which the first leg-unloading motor 28 and the second leg-unloading motor 30 move is the same direction, and the movement amount is almost the same. Accordingly, the first wire 12 and the second wire 13 generate a force that moves in the lateral direction along with the movement of the first leg-free motor 28 and the second leg-free motor 30, and the lateral force measurement sensor. The leg brace 2 is pulled in the direction opposite to the direction of the lateral force F detected by 11, and the adduction and abduction of the training leg are prevented. Then, it returns to step S2 and repeats a process.

これにより、訓練者による歩行において、訓練脚の歩容状態が外転しているときには、その横力Fを検知して、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を訓練脚の内向き方向に移動させることができる。これにより、第1のワイヤー12及び第2のワイヤー13による引張力成分のうち訓練脚に対する内向きの力が増加し、訓練脚の外転を抑えることができる。言い換えると、訓練者の患脚である右足において、横力測定センサ11により右側への横力が発生していることを検知した場合に、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30をそれぞれ左方向に移動させることにより、第1のワイヤー12及び第2のワイヤー13を左側へ移動させる力を発生させ、足装具2に対する左方向への引張力を増加させることができる。   Thereby, when the gait state of the training leg is abducted during walking by the trainee, the lateral force F is detected, and the first leg-unloading motor 28 and the second leg-unloading motor 30 are The training leg can be moved inward. Thereby, the inward force with respect to a training leg among the tensile force components by the 1st wire 12 and the 2nd wire 13 increases, and the abduction of a training leg can be suppressed. In other words, when the lateral force measurement sensor 11 detects that a right lateral force is generated in the right foot, which is the affected leg of the trainee, the first leg-unloading motor 28 and the second leg-free motor are detected. By moving the load motor 30 in the left direction, a force for moving the first wire 12 and the second wire 13 to the left can be generated, and the tensile force in the left direction with respect to the foot orthosis 2 can be increased. .

また同様に、訓練脚の歩容状態が内転しているときには、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を訓練脚の外向き方向に移動させ、第1のワイヤー12及び第2のワイヤー13の力成分のうち外向き方向の力を増加させ、訓練脚の内転を抑えることができる。   Similarly, when the gait state of the training leg is inversion, the first leg load motor 28 and the second leg load motor 30 are moved in the outward direction of the training leg, and the first wire The force in the outward direction among the force components of the 12 and the second wire 13 can be increased, and the adduction of the training leg can be suppressed.

このように、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30は、横力測定センサ11により検出された力の方向に対して反対方向に移動するように、第1のスライドモータ29及び第2のスライドモータ31の動作が制御される。すなわち、ワイヤー12、13による上方向への引張力により脚装具2の重量の免荷を行うとともに、制御コントローラ32の制御により、ワイヤー12、13による左右方向の引張力の方向及び強度が適切な状態となるように、脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30の位置が調整される。これにより、訓練者は自然な歩容状態での訓練を実行できる。   In this way, the first leg load motor 28 and the second leg load motor 30 are moved in the opposite direction to the direction of the force detected by the lateral force measurement sensor 11. The operations of the motor 29 and the second slide motor 31 are controlled. That is, the weight of the leg brace 2 is unloaded by the upward pulling force of the wires 12 and 13, and the right and left tensile force directions and strengths of the wires 12 and 13 are appropriate by the control of the controller 32. The positions of the leg-free motor 28 and the second leg-free motor 30 are adjusted so as to be in the state. Thereby, the trainer can perform training in a natural gait state.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ステップS3において、横力Fが0であるか否かを判定するものとして記載したが、横力Fについて所定の閾値を設けておき、閾値を超える場合に、ステップS4、S5に示すように、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30を移動させるようにしても良い。またステップS3において、制御コントローラ32による判定は、横力測定センサ11から入力された複数回の横力Fの値について、加算した値や、平均値等を用いて行ってもよい。
また、ステップS4において、図4及び図5では横力Fに対して、第1の脚免荷モータ28及び第2の脚免荷モータ30の移動量が比例して変化するように記載したが、これに限られない。例えば、横力Fに対して、移動量が2次関数にしたがって変化するようにしても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in step S3, it is described that it is determined whether or not the lateral force F is 0. However, when a predetermined threshold is provided for the lateral force F and the threshold is exceeded, steps S4 and S5 are shown. In addition, the first leg load motor 28 and the second leg load motor 30 may be moved. In step S <b> 3, the determination by the controller 32 may be performed by using an added value, an average value, or the like for a plurality of values of the lateral force F input from the lateral force measurement sensor 11.
In FIG. 4 and FIG. 5, the movement amount of the first leg load motor 28 and the second leg load motor 30 is changed in proportion to the lateral force F in step S <b> 4. Not limited to this. For example, with respect to the lateral force F, the movement amount may change according to a quadratic function.

1 歩行訓練装置
2 脚装具
3 トレッドミル
11 横力測定センサ
12 第1のワイヤー
13 第2のワイヤー
21 本体部
22 ベルト部
23 手摺
24 第1のフレーム
25 第2のフレーム
26 第1の連結フレーム
27 第2の連結フレーム
28 第1の脚免荷モータ
29 第1のスライドモータ
30 第2の脚免荷モータ
31 第2のスライドモータ
32 制御コントローラ
33 ディスプレイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Walking training apparatus 2 Leg orthosis 3 Treadmill 11 Lateral force measurement sensor 12 1st wire 13 2nd wire 21 Main body part 22 Belt part 23 Handrail 24 1st frame 25 2nd frame 26 1st connection frame 27 Second connecting frame 28 First leg-unloading motor 29 First slide motor 30 Second leg-unloading motor 31 Second slide motor 32 Controller 33 Display

Claims (1)

訓練者の脚部に装着される脚装具と、
前記脚装具に連結され、前記脚装具を上方かつ前方、及び上方かつ後方から吊るす複数のワイヤーと、
前記ワイヤーに対して引張力を発生させ、前記脚装具の重量を免荷する引張手段と、
訓練者の脚部または前記脚装具にかかる力を検出する検出手段と、
前記引張手段を、前記ワイヤーとともに左右方向に移動させる移動手段と、
前記訓練者の左右方向において、前記引張手段が前記検出手段により検出された力の方向に対して反対方向に移動するように、前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備える、
歩行訓練装置。
Leg braces attached to the legs of the trainee;
A plurality of wires coupled to the leg brace and suspending the leg brace from above and forward and from above and behind;
A tensioning means for generating a tensile force on the wire and for releasing the weight of the leg brace;
Detection means for detecting a force applied to a trainee's leg or the leg brace;
Moving means for moving the pulling means in the left-right direction together with the wire;
Control means for controlling the operation of the moving means so that the pulling means moves in a direction opposite to the direction of the force detected by the detecting means in the left-right direction of the trainee.
Walking training device.
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