JPH06210024A - 歩行訓練機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歩行機能障害者の機能回復のために用い、介
助者を必要とせず、省スペースで、実際の歩行に近い訓
練を行える歩行訓練機を提供する。 【構成】 障害者が歩く歩行面を形成する環状ベルト
と、このベルトの駆動手段と、このベルトの速度検出手
段とからなる歩行面装置４と；歩行面装置４を搭載し歩
行面装置４を上下に移動させ、かつ前後左右に傾斜させ
る可動ベッド３と；歩行面装置４に搭載しベルト上に障
害者が乗った際に障害者の身体を支える介助手段５と；
障害者に視覚情報を与える映像表示装置６ａと；障害者
がベルトを後方に蹴って歩行する際に障害者の脚に抵抗
を感じるようにベルト速度検出手段の検出値を基にベル
トの駆動手段の速度を制御すると共に映像表示装置６ａ
を動作させる制御手段と；とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歩行機能の不全な障害
者人が用いる歩行訓練機に係り、特に介助者を必要とせ
ず、省スペースで、実際の歩行に近い訓練を行える歩行
訓練機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歩行機能の不全な障害者の歩行訓
練の方法は、障害者が手摺りにつかまって歩くもの、あ
るいは障害者が介護者に体を預けて歩く、所謂「つかま
り歩き」を行うものであった。さらに進んだものとして
は、実開平2-42625号公報に開示されているように、障
害者を吊り上げる力を一定にする手段を備えた歩行練習
機がある。しかし、手摺りや歩行練習機のないところで
は、障害者は介護者に体を預けて歩行訓練を行うしか方
法がない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】手摺りを用いて行う歩
行訓練では障害者の特に上半身にかかる負担が大きく、
また障害者が介護者に体を預けて行う歩行訓練では、介
護者の足腰をはじめ身体全体にかかる負担が大きかっ
た。また従来の歩行訓練機は、設置容積の制約から歩行
経路が単調なものになっていた。以上のような理由か
ら、従来の歩行訓練は継続するには障害者にとっても介
護者にとっても多大の努力を必要とするものであった。

【０００４】そこで、下記の特徴を備えた歩行訓練機が
望まれていた。 (1)介助者を必要とせず、障害者の上半身の負担が少な
く、(2)省スペースでバラエティに富んだ訓練ができ、
(3)実際の歩行に近づける工夫がなされている。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、歩行機能不全の障害者が歩行訓練を行う時に、介助
者を必要とせず、省スペースで、実際の歩行に近い訓練
を行える歩行訓練機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の歩行訓練機は、歩行機能回復のため
に使用する装置であって、障害者が歩く歩行面を形成す
る環状ベルトと、このベルトの駆動手段と、ベルト速度
検出手段と、障害者がベルトを後方に蹴って歩行する際
にベルト速度検出手段の検出値を基にベルトの駆動手段
を制御する速度制御手段とを設けた歩行面装置と；この
歩行面装置を搭載し歩行面装置を水平または前後左右方
向傾斜の各姿勢に変える駆動手段を設けた台座と；歩行
面装置に搭載されベルト上に障害者が乗った際に障害者
の身体を把持する把持手段と、この把持手段を上下前後
左右の３次元方向に移動させる駆動手段とを設けた介助
装置と；を備えたことを特徴とする。

【０００７】そしてこの第１の歩行訓練機に、障害者が
歩行面を歩く際に仮想的な歩行環境の視覚情報を与える
映像表示装置を設けること好ましい。また介助装置は障
害者の腰部及び肩部を把持するものが好ましく、歩行面
装置の速度制御手段は障害者がベルトを後方に蹴って歩
行する際に障害者に抵抗を与えるようにベルトの速度を
制御するのがよい。

【０００８】また上記目的を達成するために、本発明の
第２の歩行訓練機は、歩行機能回復のために使用する装
置であって、障害者が歩く歩行面を形成する環状ベルト
と、ベルトの駆動手段と、ベルト速度検出手段とを設け
た歩行面装置と；歩行面装置を搭載し歩行面装置を水平
または前後左右方向傾斜の各姿勢に変える駆動手段を設
けた台座と；歩行面装置に搭載されベルト上に障害者が
乗った際に障害者の身体を把持する把持手段と、この把
持手段を上下前後左右方向に移動させる駆動手段と、障
害者の身体の揺れを検出する揺れ検出手段とを設けた介
助装置と；歩行機能の障害の種類、歩行能力とそれらに
対応する各種歩行訓練メニュー、障害者に対する介助要
領、及び障害者の身体的特徴、歩行機能の障害の種類、
歩行能力、訓練記録等の個人データを記憶するデータベ
ースと；このデータベースの各種歩行訓練メニューの中
から個人データにより歩行訓練メニューを選定するエキ
スパートシステムと；データベースにアクセスする入出
力手段と；エキスパートシステムによって選定された歩
行訓練メニューにしたがって、歩行面装置の姿勢を決め
るべく台座の駆動手段を制御し、障害者がベルトを後方
に蹴って歩行する際にベルト速度検出手段の検出値を基
にベルトの駆動手段を制御し、また介助装置の揺れ検出
手段の検出値に対応してエキスパートシステムを介して
得られる介助要領を用いて把持手段の駆動手段を制御す
る統括制御装置と；を備えたことを特徴とする。

【０００９】そしてこの第２の歩行訓練機に、障害者が
歩行面を歩く際に仮想的な歩行環境の視覚情報を与える
映像表示装置を設けることが好ましい。

【００１０】また台座の駆動手段は台座下部の３点から
自在継手を介してそれぞれ２本づつ延び、隣合う固定点
から延びる各１本のリンクを上部のテーブルで３ヵ所に
まとめた伸縮可能アクチュエータとからなるリンク構造
を含むものがよい。

【００１１】また統括制御装置は障害者がベルトを後方
に蹴って歩行する際に障害者に抵抗を与えるように歩行
面装置の駆動手段を制御するのがよい。

【００１２】また介助装置の把持手段は障害者の腰部及
び肩部を把持し、揺れ検出手段は上下前後左右の３次元
の変位を測定し、統括制御装置は揺れ検出手段の検出値
を小さくする方向に把持手段を移動させるように制御す
るのがよい。

【００１３】

【作用】本発明の第１の歩行訓練機を使用する方法は次
のとおりである。障害者はベルトの歩行面に乗る時は、
歩行面が水平の状態になるように台座を調整する。歩行
面に立った障害者が腰部、肩部に介助装置を装着した後
に、台座の姿勢を障害者の歩行機能に合わせて水平また
は前後左右に傾斜させ、障害者がベルトを後蹴りして歩
行した時にベルト速度検出手段はその速度を検出し、そ
の検出値によって速度制御手段は障害者の脚に抵抗が負
荷されるようにベルトの速度を制御し、障害者が歩行を
停止すればベルトを停止する。この歩行訓練時に映像表
示装置は歩行環境、例えば野道の風景とか山道の風景を
映写する。歩行訓練終了時には歩行面を水平の状態と
し、障害者は介助装置を取り去って歩行面から降りる。

【００１４】本発明の第２の歩行訓練機は第１の歩行訓
練機を自動化したもので、機械装置部分は両者は同じで
ある。第２の歩行訓練機においては、エキスパートシス
テムは、データベースに記憶する各種歩行訓練メニュー
から障害者の各種データを基に障害者の歩行機能に適合
する歩行訓練メニューを選定し、そして統括制御装置
は、その歩行訓練メニューにしたがって、歩行面装置が
所定の姿勢になるように台座の駆動手段を制御し、障害
者がベルトを後方に蹴って歩行する際にベルト速度検出
手段の検出値を基に障害者に抵抗を与えるように歩行面
装置の駆動手段を制御し、介助装置の揺れ検出手段の検
出値から揺れが少なくなるように把持手段の駆動手段を
制御する。

【００１５】かくしてエキスパートシステムにより選定
された訓練メニューに従って動作する台座、歩行面装
置、映像表示装置によって障害者の行う歩行に広がりを
持たせ、また介助装置で障害者を支持し、筋力と感覚の
補助を行うことにより、障害者の程度に合わせた歩行訓
練を可能にする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜１４を参照し
て説明する。図１は本発明による一実施例の歩行訓練機
の全体構成図、図２はその歩行訓練機の制御手段の構成
図である。

【００１７】図１に示すように、歩行訓練機１は、歩行
機能不全の障害者Ｕが乗って歩行訓練を行う歩行面装置
４と、障害者Ｕの身体を支持する介助手段５と、歩行面
装置４及び介助手段５を搭載する台座としての可動ベッ
ド３と、障害者Ｕが歩行訓練時に見る景色等を写す映像
表示装置６と、それら機器３ないし５を制御する制御手
段２とから構成される。

【００１８】可動ベッド３は、その下部が訓練室の床面
Ｆに固定され、上部に歩行面装置４を搭載し、上下部間
には歩行面装置４の位置、姿勢を変えるアクチュエータ
が設けられている。障害者Ｕは歩行面装置４上面に露出
した無限道となる環状ベルトの上に立って、歩行する。
また、歩行面装置４上には介助手段５が設置されてお
り、介助手段５は障害者Ｕの肩部と腰部を支えて障害者
の姿勢を保持する。映像表示装置６ａは障害者Ｕの頭部
に装着されている。

【００１９】ここで、歩行訓練機に関する座標軸の定義
を行う。床面Ｆに基準座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、そして
歩行面装置４に歩行面座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を設定す
る。Ｘは歩行訓練機１のベルトの延びる方向に対応する
前後の水平方向、ＹはＸ方向に直交する横の水平方向、
そしてＺは重力方向とする。ｘは歩行面装置４上で障害
者Ｕが進行する方向、ｙはその左右方向、ｚは歩行面に
対して垂直方向に一致するものとする。

【００２０】制御手段２のブロック構成は、図２に示す
ような２階の階層制御系である。上位制御系は、歩行訓
練機１の統括制御要素２１と、データベース２２と、補
助入出力手段２３とからなる。統括制御要素２１は、歩
行訓練機１の統括制御を行うために障害者Ｕの歩行訓練
に精通した理学療法士の知識、すなわち歩行機能の障害
の種類、歩行能力とそれに対応する訓練メニューの選定
方法、介助の要領等を記憶したエキスパートシステムを
備えている。データベース２２は、各種歩行訓練メニュ
ーと、障害者Ｕの身体的特徴、運動機能に関する特徴や
訓練記録を備えている。統括制御要素２１は、エキスパ
ートシステムを用いて障害者Ｕの特徴や訓練記録から適
切な歩行訓練のメニューを選択し、メニュウに従って歩
行訓練機１の動作指令を出す。

【００２１】訓練中は、可動ベッド３、歩行面装置４、
介助手段５からのセンサ情報に基づき統括制御要素２１
のエキスパートシステムが随時訓練メニューの修正を行
う。補助入出力手段２３は、データベース２２へアクセ
スするためのキーボード２３ａと、歩行訓練機１のセン
サ情報を表示するためのＣＲＴ２３ｂとからなる。

【００２２】下位制御系は、可動ベッド３、歩行面装置
４及び映像表示装置６の協調制御を行う歩行環境制御要
素２４と、介助手段５の動作指令を生成し、訓練介助を
行う介助手段指令要素２５とから構成されている。

【００２３】図３は可動ベッド３の構成を示す図であ
る。可動ベッド３は６自由度並行リンクからなり、上部
のテーブル３２はＸ，Ｙ，Ｚ３軸方向の変位と、Ｘ，
Ｙ，Ｚの各軸回りの回転の合計６自由度を持つ。可動ベ
ッドの台座３１は訓練室の床面に固定され、その可動ベ
ッドの台座３１上には６本の直動アクチュエータ３３が
ユニバーサルジョイント３４によって取り付けられ、さ
らに直動アクチュエータ３３の先にテーブル３２がユニ
バーサルジョイント３４によって取り付けられている。
このテーブル３２はその上面に歩行面装置４を取り付け
る。そして各直動アクチュエータ３３にはその変位量を
検出する変位センサ３５が備わっている。

【００２４】図４は可動ベッド制御手段３６の構成を示
す図である。可動ベッド制御手段３６は変位指令手段３
６ａとアクチュエータ制御手段３６ｂとからなり、テー
ブル３２上に取り付けられた歩行面装置４を床面Ｆに対
して位置及び姿勢を変化させる。変位指令手段３６ａ
は、歩行環境制御要素２４（図２）からテーブル３２の
変位と姿勢の目標値指令を受けて、各直動アクチュエー
タ３３への変位指令に変換し、そしてアクチュエータ制
御手段３６ｂは変換された指令により各直動アクチュエ
ータ３３を駆動する。

【００２５】これにより、歩行面装置４は床面Ｆに対す
る位置と姿勢を変化することが可能になる。その結果、
歩行面装置４に立った障害者Ｕは、進行方向、左右方
向、上下方向、さらにはそれらを複合した変位（加速
度）と、坂道などの路面の傾斜を体験できる。

【００２６】さらに、訓練を行わないときは、障害者Ｕ
が歩行面に乗り易いように歩行面装置４の床面Ｆに対す
る高さを低くすることが可能になる。この状態を初期位
置と呼ぶ。また、訓練開始時に初期位置から高さを上げ
た状態を中立状態と呼ぶ。

【００２７】なお、障害者Ｕは、少なくとも路面の反発
に相当する上下動、坂道及び左右方向の傾斜があれば、
通常の歩行の感覚を得ることが出来る。この場合、テー
ブル３２の自由度は最低３自由度有れば良いということ
になる。また、テーブル３２の駆動機構は図３に示すリ
ンク構造に限らず、上下の変位、進行方向の坂道及び左
右の傾斜が設定できる構造を有するものならばよい。

【００２８】図５は歩行面装置４の構成図である。図示
のように、歩行面は環状のベルト４２で構成され、この
ベルト４２はその前部に設置された駆動輪４３と、後部
に設置された従動輪４４との間に架設され、さらにベル
ト４２のたるみを防ぐ補助輪４５設けられている。ベル
ト４２、駆動輪４３等は枠体４１の内部に設置され、さ
らにベルト４２上面が枠体４１の上面と同一面にあって
歩行面を形成している。障害者Ｕは歩行面装置４のベル
ト４２上に立って、歩行を行う。

【００２９】駆動輪４３には駆動装置４３ａ、駆動輪速
度センサ４３ｂ及び駆動輪制御手段４３ｃが設けられ、
また従動輪４４には従動輪速度センサ４４ａが設けられ
ている。駆動輪制御手段４３ｃはベルト４２の速度制御
を行う。

【００３０】図６は駆動輪制御手段４３ｃの構成を示す
ブロック図である。この制御手段４３ｃは、駆動輪速度
センサ４３ｂと従動輪速度検出手段４４ａとから得た速
度情報からベルト４２の速度を演算し、速度目標に一致
するよう駆動輪４３を制御する。速度目標および速度ゲ
インは歩行環境制御要素２５からの指令で変更される。
歩行訓練時には、速度目標を０とする。その結果、障害
者Ｕがベルト４２を蹴ると、ベルト４２は蹴りにともな
って障害者Ｕの後方に移動しつつ、速度ゲインから決定
される抵抗力を障害者Ｕに与える。

【００３１】次に図７、図８により介助手段５の構成及
びその制御手段を説明する。介助手段５は、図１に示す
ように歩行面装置４の上に、さらに詳しくは枠体４１の
上面に設置されている。介助手段５は、枠体４１の上面
で歩行面なるベルト４２の両側に立てられたｚ軸柱５２
と、各ｚ軸柱５２に沿って移動可能に装着されたｚ移動
片５３と、両ｚ移動片５３間に取り付けられｙ軸横棒５
４と、このｙ軸横棒５４に沿って移動可能に装着された
ｙ移動片５５と、このｙ移動片５５に取り付けられｘ方
向に延びるｘ軸横棒５６と、このｘ軸横棒５６に沿って
移動するｘ移動片５７と、このｘ移動片５７に取り付け
られ障害者Ｕの肩、腰を把持する把持部５１とからな
る。すなわち、介助手段５は３自由度で、把持部５１を
介して障害者Ｕに作用する。介助手段５が作用する力
は、歩行面座標系ｘ，ｙ，ｚを基準とする３次元の力で
ある。

【００３２】ｘ移動片５７、ｙ移動片５５、ｚ移動片５
３には、それぞれをガイド軸であるｘ軸横棒５６、ｙ軸
横棒５４、ｚ軸柱５２に沿って移動させるそれぞれのｘ
駆動手段５７ａ、ｙ駆動手段５５ａ、ｚ駆動手段５３ａ
が設けられ、また各移動片がそれぞれガイド軸に対して
移動する変位、速度、力を測定する変位センサ５８１、
速度センサ５８２、力センサ５８３が介助手段５に備え
られている。

【００３３】各移動片５７，５５，５３の制御手段５９
は、図８に示すように、上位に介助手段指令要素２５
（図２）の指令によって、各移動片の動作目標を設定す
る設定部５９ａを有し、また下位には移動片５７，５
５，５３毎に変位センサ５８１、速度センサ５８２、力
センサ５８３の情報と、動作目標を基に、制御を行う制
御部５９ｂを有している。

【００３４】図９は障害者Ｕを支える把持部５１を示す
図である。把持部５１は障害者Ｕの肩部を把持する肩部
材５１ａと、腰部を把持する腰部材５１ｂと、肩部材５
１ａと腰部材５１ｂとを連結する連結リンク５１ｃと、
連結リンク５１ｃとｘ移動片５７を連結しかつ障害者Ｕ
と介助手段５の間に働く力とモーメントを測定する揺れ
検出手段としての反力センサ５１ｄが設けられている。

【００３５】図１０は映像表示装置６ａの構成を示す図
である。映像表示装置６ａは障害者Ｕが歩行訓練時に見
る映像を写す装置である。映像表示装置６ａは、障害者
Ｕの頭部に装着される投影手段６１ａと、障害者Ｕの頭
部の位置を検出する頭部位置センサ６２ａと、投影手段
６１ａにより障害者Ｕの眼前に表示される映像を、歩行
環境制御要素２５からの指令及び頭部位置センサ６２ａ
から送られる障害者Ｕの頭部の位置情報を基に更新する
映像処理手段６３ａとからなる。これにより、障害者Ｕ
の動きに応じて障害者Ｕの眼前の光景が変化し、障害者
Ｕは臨場感の高い訓練を行うことができる。

【００３６】図１１は別の映像表示装置６ｂの構成を示
す図である。映像表示装置６ｂは、障害者Ｕの周囲に映
像を投影する投影手段６１ｂ、歩行環境制御要素２４か
らの指令を基に表示される映像を更新する映像処理手段
６２ｂからなる。これは映像表示装置６ａに比べると臨
場感は少々劣るものの、障害者Ｕの頭部の動きに応じて
映像を更新する必要はないため、映像処理手段の能力は
低くても良いという利点がある。

【００３７】映像表示装置に表示される映像は、障害者
Ｕの頭部からとらえた映像で、可動ベッドの運動と伴っ
て変化する。例えば、山中を歩行している時に見られる
風景とし、可動ベッドの傾斜に応じて起伏を替えた映像
を表示すれば、障害者Ｕは実際に眼前に広がる風景の中
を歩いている感覚を得られる。

【００３８】次に図１１〜１３を用いて、本実施例の歩
行訓練機の起動段階、訓練動作段階、終了段階それぞれ
におけるシーケンスを説明する。

【００３９】初めに図１１により起動シーケンスを説明
する。訓練開始にあたっては、障害者Ｕは図１０に示す
映像表示装置６ａを装着し、歩行面装置４上に立つ。た
だし、映像表示装置６ａの代わりに図１１に示す映像表
示装置６ｂを用いる場合は、障害者Ｕの眼前に投影手段
６１ｂがあるため、装着するものはない。続いて、介助
手段５のセンサ（変位センサ５８１、力センサ５８２お
よび反力センサ５８３）を作動させ、介助手段５の把持
部５１を障害者Ｕに装着したのち、歩行訓練機１の可動
ベッド３が初期位置から中立状態へ移動する。変位セン
サ５８１、力センサ５８２および反力センサ５８３は、
特に障害者Ｕの違い（身長、体重など）によって出力が
異なるため、必ず初期値を修正する。なお、そのほかの
センサについて初期値を修正することも、障害者Ｕの安
全のためには有効である。以上で起動シーケンスは終了
する。

【００４０】訓練動作は、図１３に示すように、障害者
Ｕのデータベース２２への登録の有無によって２通りの
場合がある。

【００４１】ひとつは、新規に歩行訓練機を使用する障
害者Ｕの場合であって、新規に使用する時は、個人記録
データベース２３の書式に従って、年齢、身長、体重、
運動機能などの個人情報を入力し、障害者Ｕの登録を行
う。統括制御要素２１は登録された情報を基に、データ
ベース２２から障害者Ｕに適した歩行訓練のメニューを
選択し、訓練動作を開始する。

【００４２】他は、既に登録された障害者Ｕの場合であ
って、補助入出力手段２３より、あらかじめ設定した障
害者Ｕのコードを入力すると、データベース２２より障
害者Ｕの訓練記録が統括制御要素２１に読み込まれる。
統括制御要素２１は、前回の訓練結果に基づき、データ
ベース２２から障害者Ｕに適した歩行訓練のメニューを
選択し、訓練動作を開始する。

【００４３】訓練動作中は、統括制御要素２１が訓練メ
ニューに基づいて、次の２種類の処理をする。 (1)歩行環境制御要素２４によって、可動ベッド３、歩
行面装置４および映像表示装置６の協調制御を行う。こ
れにより、障害者Ｕに疑似的な訓練環境を提供する。 (2)介助手段制御要素２５によって、介助手段５の制御
を行う。これにより、訓練環境の変化により、障害者Ｕ
の歩行が不安定になることを回避する。

【００４４】統括制御要素２１のエキスパートシステム
は、障害者Ｕの状態に応じて、歩行環境制御要素２４、
介助手段制御要素２５を調整し、障害者Ｕにとって最適
な歩行訓練を行う。

【００４５】訓練が終了すると、図１４に示す終了シー
ケンスへと移る。まず、訓練結果をデータベース２２に
記録し、統括制御要素２１は、障害者Ｕの能力判定、次
回メニューの決定を行う。続いて、可動ベッド３を初期
位置に戻し、障害者Ｕが、介助手段５や映像表示装置６
ａなどの装着物を取り除き、歩行面装置４から降りて、
訓練を終了する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、第１の歩行訓練機を、
歩行面を形成する環状ベルトと、障害者がベルト上を歩
行する際にベルト速度を制御する速度制御手段とを設け
た歩行面装置と；歩行面装置を水平または前後左右方向
傾斜の各姿勢に変える駆動手段を設けた台座と；ベルト
上に障害者の身体を把持する介助装置と；を備えたもの
としたので、環状ベルトの故に省スペースの装置とする
ことができ、姿勢を変える台座の故に実際の歩行に近い
訓練を行うことができ、介助装置の故に負担の大きい介
助者の必要性をなくすことができる。

【００４７】また本発明によれば、第２の歩行訓練機
を、第１の訓練機に加えて、障害者の歩行能力に対応す
る各種歩行訓練メニューや障害者の介助要領等を記憶す
るエキスパートシステムと、障害者の歩行能力や訓練記
録等のデータを記憶するデータベースと、エキスパート
システムとデータベースを用いて歩行訓練メニューを選
定し、その歩行訓練メニューに従って歩行面装置、台
座、介助装置を制御する統括制御装置とを設けた装置と
したので、第１の訓練機と同様に省スペース、実際の歩
行に近い訓練、介助者の必要性をなくす効果があると共
に、エキスパートシステムにより、よりきめの細かい効
果的な訓練を行うことができる。

【００４８】さらに第１及び第２の歩行訓練機におい
て、映像表示装置を設け、風景などを写して疑似的な歩
行環境をつくることにより、視覚と体感の複合によるき
わめて実際の歩行に近い歩行訓練を行え、また介助装置
は障害者の腰、肩を把持するので、安全性を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である歩行訓練機の全体構成
図である。

【図２】歩行訓練機の制御手段のブロック図である。

【図３】可動ベッド３の構成図である。

【図４】可動ベッドの制御手段３６のブロック図であ
る。

【図５】歩行面装置４の構成図である。

【図６】歩行面装置４の駆動輪制御手段４２３ｃのブロ
ック図である。

【図７】介助手段５の構成図である。

【図８】介助手段５の制御系の構成図である。

【図９】介助手段５の把持部５１の構成図である。

【図１０】映像表示装置６ａの構成を示す図である。

【図１１】別の映像表示装置６ｂの構成を示す図であ
る。

【図１２】歩行訓練機の起動時の作動シーケンス図であ
る。

【図１３】歩行訓練機の訓練動作時の作動シーケンス図
である。

【図１４】歩行訓練機の終了時の作動シーケンス図であ
る。

【符号の説明】

Ｕ 障害者 １ 歩行訓練機 ２ 制御手段 ３ 可動ベッド ４ 歩行面装置 ５ 介助手段 ６ａ、６ｂ 映像
表示装置 ２１ 統括制御要素 ２２ データベー
ス ２３ａ キーボード ２３ｂ ＣＲＴ ２４ 歩行環境制御要素 ２５ 介助手段指
令要素 ３１ 台座 ３２ テーブル ３３ 直動アクチュエータ ３４ ユニバーサ
ルジョイント ３５ 変位センサ ３６ 可動ベッド
制御手段 ３６ａ 変位指令手段 ３６ｂ アクチュ
エータ制御手段 ４１ 枠体 ４２ ベルト ４３ 駆動輪 ４３ａ 駆動装置 ４３ｂ 駆動輪速度センサ ４３ｃ 駆動輪制
御手段 ４４ 従動輪 ４４ａ 従動輪速
度センサ ４５ 補助輪 ５１ 把持部 ５１ａ 肩部材 ５１ｂ 腰部材 ５１ｃ 連結リンク ５１ｄ 反力セン
サ ５２ ｚ直動案内 ５３ ｚ移動片 ５３ａ ｚ駆動手段 ５４ ｙ軸横棒 ５５ ｙ移動片 ５５ａ ｙ駆動手
段 ５６ ｘ軸横棒 ５７ ｘ移動片 ５７ａ ｘ駆動手段 ５９ 制御手段 ５９ａ 設定部 ５９ｂ 制御部 ６１ａ，６１ｂ 投影手段 ６２ａ 頭部位置
センサ ６２ｂ 映像処理手段 ６３ａ 映像処理
手段 ５８１ 変位センサ ５８２ 速度セン
サ ５８３ 力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 輝 東京都品川区南大井六丁目26番地２号 大 森ベルポートＢ館 株式会社日立製作所医 療システム推進本部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歩行機能不全の障害者が機能回復のため
   に使用する歩行訓練機において、 障害者が歩く歩行面を形成する環状ベルトと、該ベルト
   を駆動する駆動手段と、前記ベルトの速度を検出するベ
   ルト速度検出手段と、障害者がベルトを後方に蹴って歩
   行する際に前記ベルト速度検出手段によって検出される
   検出値を基に前記駆動手段を制御する速度制御手段とを
   設けた歩行面装置と；該歩行面装置を搭載し該歩行面装
   置を水平または前後左右方向傾斜の各姿勢に変える駆動
   手段を設けた台座と；前記歩行面装置に搭載され前記ベ
   ルト上に障害者が乗った際に障害者の身体を把持する把
   持手段と、該把持手段を上下前後左右方向に移動させる
   駆動手段とを設けた介助装置と；を備えたことを特徴と
   する歩行訓練機。
2. 【請求項２】 障害者が前記歩行面を歩く際に仮想的な
   歩行環境の視覚情報を与える映像表示装置を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の歩行訓練機。
3. 【請求項３】 前記把持手段は障害者の腰部及び肩部を
   把持することを特徴とする請求項１記載の歩行訓練機。
4. 【請求項４】 前記歩行面装置の速度制御手段は障害者
   がベルトを後方に蹴って歩行する際に障害者に抵抗を与
   えるように前記歩行面装置の駆動手段を制御することを
   特徴とする請求項１記載の歩行訓練機。
5. 【請求項５】 歩行機能不全の障害者が機能回復のため
   に使用する歩行訓練機において、 障害者が歩く歩行面を形成する環状ベルトと、該ベルト
   を駆動する駆動手段と、前記ベルトの速度を検出するベ
   ルト速度検出手段とを設けた歩行面装置と；該歩行面装
   置を搭載し該歩行面装置を水平または前後左右方向傾斜
   の各姿勢に変える駆動手段を設けた台座と；前記歩行面
   装置に搭載され前記ベルト上に障害者が乗った際に障害
   者の身体を把持する把持手段と、該把持手段を上下前後
   左右方向に移動させる駆動手段と、障害者の身体の揺れ
   を検出する揺れ検出手段とを設けた介助装置と；歩行機
   能の障害の種類、歩行能力とそれらに対応する各種歩行
   訓練メニュー、障害者に対する介助要領、及び障害者の
   身体的特徴、歩行機能の障害の種類、歩行能力、訓練記
   録等の個人データを記憶するデータベースと；該データ
   ベースの各種歩行訓練メニューの中から前記個人データ
   により歩行訓練メニューを選定するエキスパートシステ
   ムと；前記データベースにアクセスする入出力手段と；
   前記エキスパートシステムによって選定された歩行訓練
   メニューにしたがって、前記歩行面装置の姿勢を決める
   べく台座の駆動手段を制御し、障害者がベルトを後方に
   蹴って歩行する際に前記ベルト速度検出手段の検出値を
   基に前記歩行面装置の駆動手段を制御し、また前記介助
   装置の揺れ検出手段の検出値に対応して前記エキスパー
   トシステムを介して得られる介助要領を用いて前記把持
   手段の駆動手段を制御する統括制御装置と；を備えたこ
   とを特徴とする歩行訓練機。
6. 【請求項６】 障害者が前記歩行面を歩く際に仮想的な
   歩行環境の視覚情報を与える映像表示装置を設けたこと
   を特徴とする請求項５記載の歩行訓練機。
7. 【請求項７】 前記台座の駆動手段は該台座下部の３点
   から自在継手を介してそれぞれ２本づつ延び、隣合う固
   定点から延びる各１本のリンクを上部のテーブルで３ヵ
   所にまとめた伸縮可能な６本のアクチュエータからなる
   リンク構造を有することを特徴とする請求項５記載の歩
   行訓練機。
8. 【請求項８】 前記統括制御装置は障害者がベルトを後
   方に蹴って歩行する際に障害者に抵抗を与えるように前
   記歩行面装置の駆動手段を制御することを特徴とする請
   求項５記載の歩行訓練機。
9. 【請求項９】 前記介助装置の把持手段は障害者の腰部
   及び肩部を把持し、前記揺れ検出手段は上下前後左右方
   向の変位を測定し、前記統括制御装置は揺れ検出手段の
   検出値を小さくする方向に前記把持手段を移動させるよ
   うに制御することを特徴とする請求項５記載の歩行訓練
   機。