JP2025027568A

JP2025027568A - Walking Training System

Info

Publication number: JP2025027568A
Application number: JP2023132425A
Authority: JP
Inventors: 晴介山崎; Harusuke Yamazaki; 温子山中; Atsuko Yamanaka; 洋平大高; Yohei Otaka; 哲平野; Satoshi Hirano; 大介井元; Daisuke Imoto; 大典加藤; Daisuke Kato
Original assignee: Fujita Health University; Toyota Motor Corp
Current assignee: Fujita Health University; Toyota Motor Corp
Priority date: 2023-08-16
Filing date: 2023-08-16
Publication date: 2025-02-28

Abstract

A walking training system that enables appropriate walking training is provided.
[Solution] The walking training system 1 comprises a treadmill 131 having a belt 132 on which the user lands, and a vertical handrail 400 arranged along the vertical direction and having a grip portion 420 positioned inside the left and right ends of the belt 132.
[Selected figure] Figure 2

Description

本開示は、歩行訓練システムに関する。 This disclosure relates to a walking training system.

特許文献１には、歩行障害のある患者が歩行訓練を行う歩行訓練機が開示されている。この歩行訓練機は三角形の枠組を備えている。三角形の枠組は、支柱と中柱で形成されている。２組の枠組が連結柱によって連結されている。枠組には、吊上装置が取り付けられている。吊上装置には患者の転倒を防ぐためのロープが設けられている。歩行訓練機は移動又は回転する歩行床を備えている。歩行訓練機は手摺りを備えている。 Patent Document 1 discloses a walking training machine for patients with walking disabilities to undergo walking training. This walking training machine has a triangular framework. The triangular framework is formed by a support column and a center column. Two sets of frames are connected by a connecting column. A lifting device is attached to the framework. The lifting device is provided with a rope to prevent the patient from falling. The walking training machine has a moving or rotating walking floor. The walking training machine has handrails.

実用新案登録第３１６９１７５号公報Utility Model Registration No. 3169175

このような歩行訓練装置では、ユーザが、水平方向に沿った手摺りに頼って歩行訓練を行うため、訓練の負荷が下がってしまう。手摺りを用いた場合、体幹の支持がしにくい。 In such walking training devices, the user relies on the horizontal handrails during walking training, which reduces the training load. When using handrails, it is difficult to support the trunk.

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、適切に歩行訓練を行うための歩行訓練システムを提供するものである。 This disclosure has been made to solve these problems and provides a walking training system that allows for appropriate walking training.

本実施の形態における歩行訓練システムは、ユーザが着地するベルトを有するトレッドミルと、鉛直方向に沿って設けられ、前記ベルトの左右端よりも内側に配置された把持部を有する縦手摺りと、を備えている。 The walking training system in this embodiment includes a treadmill having a belt on which the user stands, and a vertical handrail that is arranged vertically and has grips located inside the left and right ends of the belt.

本開示により、適切に歩行訓練を行うための歩行訓練システムを提供するものである。 This disclosure provides a walking training system that allows for appropriate walking training.

本実施形態にかかる歩行訓練システム１の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a walking training system 1 according to an embodiment of the present invention. 歩行訓練器の主要部の構成を後ろから見た図である。FIG. 2 is a rear view of the main components of the walking training device. 歩行訓練器の主要部の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of the main parts of the walking training device.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the invention according to the claims is not limited to the following embodiments. Furthermore, not all of the configurations described in the embodiments are necessarily essential as means for solving the problem.

（システム構成）
図１は、実施形態にかかるリハビリ支援システムの一構成例を示す全体概念図である。本実施形態にかかるリハビリ支援システム（歩行訓練システム１）は、主に、歩行訓練装置１００と、脚装具１２０によって構成される。 (System Configuration)
1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a rehabilitation support system according to an embodiment of the present invention. The rehabilitation support system (walking training system 1) according to the present embodiment is mainly composed of a walking training device 100 and a leg brace 120.

歩行訓練装置１００は、訓練者（ユーザ）９００のリハビリ（リハビリテーション）を支援するリハビリ支援装置の一具体例である。歩行訓練装置１００は、一方の脚に麻痺を患う片麻痺患者である訓練者９００が、訓練スタッフ９０１の指導に従って歩行訓練を行うための装置である。ここで、訓練スタッフ９０１は、療法士（理学療法士）又は医師とすることができ、訓練者の訓練を指導又は介助などにより補助することから、訓練指導者、訓練介助者、訓練補助者などと称することもできる。 The walking training device 100 is a specific example of a rehabilitation support device that supports the rehabilitation of a trainee (user) 900. The walking training device 100 is a device that allows the trainee 900, who is a hemiplegic patient suffering from paralysis in one leg, to perform walking training under the guidance of a training staff member 901. Here, the training staff member 901 can be a therapist (physiotherapist) or a doctor, and can also be called a training instructor, training assistant, training assistant, etc., since they assist the trainee in training by providing guidance or assistance.

歩行訓練装置１００は、主に、全体の骨格を成すフレーム１３０に取り付けられた制御盤１３３と、訓練者９００が歩行するトレッドミル１３１と、を備える。さらに、脚装具１２０は、訓練者９００の麻痺側の脚部である患脚に装着される。図１では、脚装具１２０は、訓練者９００の右脚に装着されている。 The walking training device 100 mainly comprises a control panel 133 attached to a frame 130 that forms the overall skeleton, and a treadmill 131 on which the trainee 900 walks. Furthermore, the leg brace 120 is attached to the affected leg, which is the paralyzed leg of the trainee 900. In FIG. 1, the leg brace 120 is attached to the right leg of the trainee 900.

フレーム１３０は、床面に設置されるトレッドミル１３１上に立設されている。トレッドミル１３１は、不図示のモータによりリング状のベルト１３２を回転させる。トレッドミル１３１は、訓練者９００の歩行を促す装置であり、歩行訓練を行う訓練者９００は、ベルト１３２に乗り、ベルト１３２の移動に合わせて歩行動作を試みる。なお、訓練スタッフ９０１は、例えば図１に示すように訓練者９００の背後のベルト１３２上に立って一緒に歩行動作を行うこともできるが、通常、ベルト１３２を跨いだ状態で立つなど、訓練者９００の介助を行い易い状態に居ることが好ましい。 The frame 130 is erected on a treadmill 131 that is installed on the floor. The treadmill 131 rotates a ring-shaped belt 132 by a motor (not shown). The treadmill 131 is a device that encourages the trainee 900 to walk, and the trainee 900 who is undergoing walking training gets on the belt 132 and attempts to walk in accordance with the movement of the belt 132. Note that the training staff 901 can stand on the belt 132 behind the trainee 900 and walk together with the trainee 900, for example as shown in FIG. 1, but it is usually preferable for the training staff 901 to be in a position that makes it easy to assist the trainee 900, such as standing astride the belt 132.

フレーム１３０は、制御盤１３３や、訓練用モニタ１３８を支持している。制御盤１３３は、モータやセンサの制御を行う全体制御部２１０を収容する。訓練用モニタ１３８は、例えば、液晶パネルであり、訓練の進捗状況等を訓練者９００へ提示する。また、フレーム１３０は、訓練者９００の頭上部前方付近で前側引張部１３５を、頭上部付近でハーネス引張部１１２を、頭上部後方付近で後側引張部１３７を、それぞれ支持している。また、フレーム１３０は、訓練者９００が掴むための手摺り１３０ａを含む。 The frame 130 supports a control panel 133 and a training monitor 138. The control panel 133 houses an overall control unit 210 that controls the motors and sensors. The training monitor 138 is, for example, a liquid crystal panel, and displays the progress of training and the like to the trainee 900. The frame 130 also supports a front pulling unit 135 near the front of the upper part of the trainee 900's head, a harness pulling unit 112 near the upper part of the head, and a rear pulling unit 137 near the rear of the upper part of the head. The frame 130 also includes a handrail 130a for the trainee 900 to grasp.

手摺り１３０ａは、訓練者９００の左右両側に配置されている。手摺り１３０ａは水平面内において、前後方向に沿って設けられている。それぞれの手摺り１３０ａは、訓練者９００の歩行方向と平行な方向に配置されている。手摺り１３０ａは、上下位置、及び左右位置が調整可能となっている。つまり、手摺り１３０ａは、その高さ及び幅を変更する機構を含むことができる。さらに、手摺り１３０ａは、例えば歩行方向の前方側と後方側とで高さを異ならせるように調整することで、その傾斜角度を変更できるように構成することもできる。例えば、手摺り１３０ａは、歩行方向に沿って徐々に高くなるような傾斜角度を付すことができる。 The handrails 130a are arranged on both the left and right sides of the trainee 900. The handrails 130a are arranged along the front-rear direction in a horizontal plane. Each handrail 130a is arranged in a direction parallel to the walking direction of the trainee 900. The handrails 130a are adjustable in vertical and horizontal positions. In other words, the handrails 130a can include a mechanism for changing their height and width. Furthermore, the handrails 130a can be configured so that their inclination angle can be changed, for example, by adjusting the height to be different on the front and rear sides in the walking direction. For example, the handrails 130a can be given an inclination angle that gradually increases along the walking direction.

また、手摺り１３０ａには、訓練者９００から受ける荷重を検出する手摺りセンサ２１８が設けられている。例えば、手摺りセンサ２１８は、電極がマトリックス状に配置された抵抗変化検出型の荷重検出シートとすることができる。また、手摺りセンサ２１８は、３軸の加速度センサ（ｘ，ｙ，ｚ）と３軸のジャイロセンサ（ｒｏｌｌ，ｐｉｔｃｈ，ｙａｗ）とを複合させた６軸センサとすることもできる。但し、手摺りセンサ２１８の種類や設置位置は問わない。 The handrail 130a is also provided with a handrail sensor 218 that detects the load received from the trainee 900. For example, the handrail sensor 218 can be a resistance change detection type load detection sheet with electrodes arranged in a matrix. The handrail sensor 218 can also be a six-axis sensor that combines a three-axis acceleration sensor (x, y, z) and a three-axis gyro sensor (roll, pitch, yaw). However, the type and installation position of the handrail sensor 218 are not important.

さらに、歩行訓練装置１００は、鉛直方向に沿って設けられた縦手摺り４００を備えている。縦手摺り４００は、トレッドミル１３１から鉛直上方に延びている。縦手摺り４００は、ベルト１３２の近傍に設けられている。トレッドミル１３１上を歩行する訓練者９００が縦手摺り４００を掴むことができる。 The walking training device 100 further includes a vertical handrail 400 that is provided along the vertical direction. The vertical handrail 400 extends vertically upward from the treadmill 131. The vertical handrail 400 is provided near the belt 132. The trainee 900 walking on the treadmill 131 can hold onto the vertical handrail 400.

縦手摺り４００を用いることで、訓練者９００が体を起こすことができる。訓練者９００が体幹を自身の筋力で支持することができる。よって、訓練負荷を高くすることができる。これにより、訓練者９００が効率良く訓練することができる。縦手摺り４００の詳細な構成については後述する。 By using the vertical handrail 400, the trainee 900 can raise his/her body. The trainee 900 can support his/her trunk with his/her own muscle strength. This makes it possible to increase the training load. This allows the trainee 900 to train efficiently. The detailed configuration of the vertical handrail 400 will be described later.

カメラ１４０は、訓練者９００の全身を観察するための撮像部としての機能を担う。カメラ１４０は、訓練用モニタ１３８の近傍に、訓練者と相対するように設置されている。カメラ１４０は、訓練中の訓練者９００の静止画や動画を撮影する。カメラ１４０は、訓練者９００の全身を捉えられる程度の画角となるような、レンズと撮像素子のセットを含む。撮像素子は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサであり、結像面に結像した光学像を画像信号に変換する。 The camera 140 functions as an imaging unit for observing the entire body of the trainee 900. The camera 140 is installed near the training monitor 138 so as to face the trainee. The camera 140 takes still images and videos of the trainee 900 during training. The camera 140 includes a lens and imaging element set that provides an angle of view sufficient to capture the entire body of the trainee 900. The imaging element is, for example, a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor, and converts the optical image formed on the imaging surface into an image signal.

前側引張部１３５と後側引張部１３７の連携した動作により、脚装具１２０の荷重が患脚の負担とならないように当該荷重を相殺し、更には、設定の程度に応じて患脚の振出し動作をアシストする。 The coordinated action of the front tension unit 135 and the rear tension unit 137 offsets the load of the leg brace 120 so that it does not place a burden on the affected leg, and further assists the swinging movement of the affected leg according to the set degree.

前側ワイヤ１３４は、一端が前側引張部１３５の巻取機構に連結されており、他端が脚装具１２０に連結されている。前側引張部１３５の巻取機構は、不図示のモータをオン／オフさせることにより、患脚の動きに応じて前側ワイヤ１３４を巻き取ったり繰り出したりする。同様に、後側ワイヤ１３６は、一端が後側引張部１３７の巻取機構に連結されており、他端が脚装具１２０に連結されている。後側引張部１３７の巻取機構は、不図示のモータをオン／オフさせることにより、患脚の動きに応じて後側ワイヤ１３６を巻き取ったり繰り出したりする。このような前側引張部１３５と後側引張部１３７の連携した動作により、脚装具１２０の荷重が患脚の負担とならないように当該荷重を相殺し、更には、設定の程度に応じて患脚の振出し動作をアシストする。 One end of the front wire 134 is connected to the winding mechanism of the front tension unit 135, and the other end is connected to the leg brace 120. The winding mechanism of the front tension unit 135 winds and unwinds the front wire 134 in response to the movement of the affected leg by turning on and off a motor (not shown). Similarly, one end of the rear wire 136 is connected to the winding mechanism of the rear tension unit 137, and the other end is connected to the leg brace 120. The winding mechanism of the rear tension unit 137 winds and unwinds the rear wire 136 in response to the movement of the affected leg by turning on and off a motor (not shown). This coordinated operation of the front tension unit 135 and the rear tension unit 137 offsets the load of the leg brace 120 so that it does not burden the affected leg, and further assists the swinging movement of the affected leg according to the set degree.

前側ワイヤ１３４、及び前側引張部１３５は訓練者９００の脚を上方かつ前方に引張する第１引張手段となる。後側ワイヤ１３６、及び後側引張部１３７は訓練者９００の脚を上方かつ後方に引張する第２引張手段となる。前側引張部１３５、及び後側引張部１３７は後述するように歩行フェーズに応じた引張力で、前側ワイヤ１３４と後側ワイヤ１３６を引っ張る。また、歩行フェーズに応じて、引張力の動作パターンが設定されていてもよい。 The front wire 134 and the front pulling unit 135 serve as a first pulling means for pulling the legs of the trainee 900 upward and forward. The rear wire 136 and the rear pulling unit 137 serve as a second pulling means for pulling the legs of the trainee 900 upward and backward. The front pulling unit 135 and the rear pulling unit 137 pull the front wire 134 and the rear wire 136 with a pulling force according to the walking phase, as described below. In addition, a pulling force operation pattern may be set according to the walking phase.

例えば、訓練スタッフ９０１は、オペレータとして、重度の麻痺を抱える訓練者に対しては、アシストするレベルを大きく設定する。アシストするレベルが大きく設定されると、前側引張部１３５は、患脚の振出しタイミングに合わせて、比較的大きな力で前側ワイヤ１３４を巻き取る。訓練が進み、アシストが必要でなくなったら、訓練スタッフ９０１は、アシストするレベルを最小に設定する。アシストするレベルが最小に設定されると、前側引張部１３５は、患脚の振出しタイミングに合わせて、脚装具１２０の自重をキャンセルするだけの力で前側ワイヤ１３４を巻き取る。 For example, the training staff 901, as an operator, sets a high level of assistance for a trainee with severe paralysis. When the level of assistance is set high, the front pulling unit 135 winds up the front wire 134 with a relatively large force in accordance with the timing of the swing of the affected leg. As the training progresses and assistance is no longer necessary, the training staff 901 sets the level of assistance to the minimum. When the level of assistance is set to the minimum, the front pulling unit 135 winds up the front wire 134 with just enough force to cancel the weight of the leg orthosis 120 in accordance with the timing of the swing of the affected leg.

歩行訓練装置１００は、装具１１０、ハーネスワイヤ１１１、及びハーネス引張部１１２を主な構成要素とする、安全装置としての転倒防止ハーネス装置を備える。装具１１０は、訓練者９００の腹部に巻き付けられるベルトであり、例えば面ファスナによって腰部に固定される。装具１１０は、吊具であるハーネスワイヤ１１１の一端を連結する連結フック１１０ａを備え、ハンガーベルトと称することもできる。訓練者９００は、連結フック１１０ａが後背部に位置するように、装具１１０を装着する。 The walking training device 100 is equipped with a fall prevention harness device as a safety device, the main components of which are an orthosis 110, a harness wire 111, and a harness tensioning section 112. The orthosis 110 is a belt that is wrapped around the abdomen of the trainee 900 and is fixed to the waist by, for example, a hook and loop fastener. The orthosis 110 is equipped with a connecting hook 110a that connects one end of the harness wire 111, which is a hanging device, and can also be called a hanger belt. The trainee 900 wears the orthosis 110 so that the connecting hook 110a is located at the rear of the trainee.

ハーネスワイヤ１１１は、一端が装具１１０の連結フック１１０ａに連結されており、他端がハーネス引張部１１２の巻取機構に連結されている。ハーネス引張部１１２の巻取機構は、不図示のモータをオン／オフさせることにより、ハーネスワイヤ１１１を巻き取ったり繰り出したりする。このような構成により、転倒防止ハーネス装置は、訓練者９００が転倒しそうになった場合に、その動きを検知した全体制御部２１０の指示に従ってハーネスワイヤ１１１を巻き取り、装具１１０により訓練者９００の上体を支えて、訓練者９００の転倒を防ぐ。 One end of the harness wire 111 is connected to the connecting hook 110a of the harness 110, and the other end is connected to the winding mechanism of the harness tensioning unit 112. The winding mechanism of the harness tensioning unit 112 winds and unwinds the harness wire 111 by turning on and off a motor (not shown). With this configuration, when the trainee 900 is about to fall, the fall prevention harness device winds up the harness wire 111 according to the instructions of the overall control unit 210 that detects the movement, and the harness 110 supports the upper body of the trainee 900, preventing the trainee 900 from falling.

装具１１０は、訓練者９００の姿勢を検出するための姿勢センサ２１７を備える。姿勢センサ２１７は、例えばジャイロセンサと加速度センサを組み合わせたものであり、装具１１０が装着された腹部の重力方向に対する傾斜角を出力する。 The orthosis 110 is equipped with a posture sensor 217 for detecting the posture of the trainee 900. The posture sensor 217 is, for example, a combination of a gyro sensor and an acceleration sensor, and outputs the inclination angle of the abdomen on which the orthosis 110 is worn with respect to the direction of gravity.

管理用モニタ１３９は、フレーム１３０に取り付けられており、主に訓練スタッフ９０１が監視及び操作するための表示入力装置である。管理用モニタ１３９は、例えば液晶パネルであり、その表面にはタッチパネルが設けられている。管理用モニタ１３９は、訓練設定に関する各種メニュー項目や、訓練時における各種パラメータ値、訓練結果などを表示する。また、管理用モニタ１３９の近傍には、非常停止ボタン２３２が設けられている。訓練スタッフ９０１が非常停止ボタン２３２を押すことで、歩行訓練装置１００が非常停止する。 The management monitor 139 is attached to the frame 130, and is a display and input device that is mainly used for monitoring and operation by the training staff 901. The management monitor 139 is, for example, a liquid crystal panel, and has a touch panel on its surface. The management monitor 139 displays various menu items related to training settings, various parameter values during training, training results, etc. In addition, an emergency stop button 232 is provided near the management monitor 139. When the training staff 901 presses the emergency stop button 232, the walking training device 100 comes to an emergency stop.

全体制御部２１０は、訓練設定に関する設定パラメータ、訓練結果として脚装具１２０から出力された運脚に関する各種データなどを含みうるリハビリデータを生成する。このリハビリデータには、訓練スタッフ９０１又はその経験年数や熟練度等を示すデータ、訓練者９００の症状、歩行能力、回復度等を示すデータ、脚装具１２０の外部に設けられたセンサ等から出力された各種データなどを含むことができる。 The overall control unit 210 generates rehabilitation data that may include setting parameters related to training settings, various data related to leg movements output from the leg brace 120 as training results, etc. This rehabilitation data may include data indicating the training staff 901 or their years of experience and level of proficiency, data indicating the symptoms, walking ability, recovery level, etc. of the trainee 900, various data output from sensors etc. installed outside the leg brace 120, etc.

脚装具１２０は、訓練者９００の患脚に装着されている。上記のように、脚装具１２０には、前側ワイヤ１３４と後側ワイヤ１３６が連結されている。そして、前側ワイヤ１３４と後側ワイヤ１３６が脚装具１２０を引っ張ることで、患脚にアシスト力が与えられる。脚装具１２０は、訓練者９００の関節動作を補助するアクチュエータなどを備えていても良い。例えば、脚装具１２０は、膝関節を屈曲又は伸展するためのモータを備えている。 The leg brace 120 is attached to the affected leg of the trainee 900. As described above, the front wire 134 and the rear wire 136 are connected to the leg brace 120. The front wire 134 and the rear wire 136 pull the leg brace 120, providing an assist force to the affected leg. The leg brace 120 may be equipped with an actuator that assists the joint movement of the trainee 900. For example, the leg brace 120 is equipped with a motor for flexing or extending the knee joint.

さらに、脚装具１２０は、脚動作を検出するためのセンサを有していてもよい。例えば、脚装具１２０には、足平から受ける荷重を検出するセンサなどが設けられていても良い。もちろん、脚装具１２０は、アクチュエータやセンサを有していないものであってもよい。ワイヤによる引張力を与えない場合、脚装具１２０を省略しても良い。この場合、訓練者９００は、単独でトレッドミル１３１上で歩行訓練を行うことができる。 Furthermore, the leg orthosis 120 may have a sensor for detecting leg movement. For example, the leg orthosis 120 may be provided with a sensor for detecting the load received from the sole of the foot. Of course, the leg orthosis 120 may not have an actuator or a sensor. If no pulling force is applied by the wire, the leg orthosis 120 may be omitted. In this case, the trainee 900 can perform walking training on the treadmill 131 by himself.

全体制御部２１０は、脚装具１２０、前側引張部１３５、後側引張部１３７のアクチュエータを各種センサの出力に応じて制御する。例えば、全体制御部２１０は、姿勢センサ２１７、脚装具１２０のセンサ、カメラ１４０等の検出結果に応じて，歩行サイクルとそのタイミングを検知する。全体制御部２１０は歩行サイクルのタイミングに応じた駆動力を各アクチュエータに与えるための指令値を出力する。これにより、各アクチュエータが、歩行サイクルや歩行パターンに応じて動作する。例えば、立脚期、遊脚器の切り替わるタイミングに応じて、駆動力が与えられる。 The overall control unit 210 controls the actuators of the leg orthosis 120, the front tension unit 135, and the rear tension unit 137 according to the output of various sensors. For example, the overall control unit 210 detects the walking cycle and its timing according to the detection results of the posture sensor 217, the sensor of the leg orthosis 120, the camera 140, etc. The overall control unit 210 outputs a command value for applying a driving force to each actuator according to the timing of the walking cycle. This causes each actuator to operate according to the walking cycle and walking pattern. For example, a driving force is applied according to the stance phase and the timing when the swing mechanism switches.

次に、縦手摺り４００について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２，及び図３は、縦手摺り４００に関する主要部分を模式的に示す図である。図２は、トレッドミル１３１上から前方を見たときの装置構成の模式図である。図３は、右側から見た模式図である。図２，図３では、縦手摺り４００以外の構成については適宜簡略化されて示されている。 Next, the vertical handrail 400 will be described in detail with reference to Figures 2 and 3. Figures 2 and 3 are schematic diagrams showing the main parts of the vertical handrail 400. Figure 2 is a schematic diagram of the device configuration as viewed from above the treadmill 131. Figure 3 is a schematic diagram as viewed from the right side. In Figures 2 and 3, the configuration other than the vertical handrail 400 is appropriately simplified.

以下の説明において、左右方向及び前後方向は、歩行している訓練者９００を基準にして説明する。例えば、前後方向はトレッドミル１３１のベルト１３２の移動方向となる。訓練者９００は後方に移動するベルト１３２の上に着地することで、歩行訓練を行う。図２，及び図３では、訓練者９００の右側に配置されている構成が示されている。したがって、訓練者９００は右手で縦手摺り４００を掴むことができる。もちろん、縦手摺り４００は、訓練者の左側に配置されていてもよく、左右両側に配置されていてもよい。つまり、縦手摺り４００は、左右の少なくとも一方に配置されていればよい。 In the following explanation, the left-right and front-back directions are explained based on the trainee 900 walking. For example, the front-back direction is the direction of movement of the belt 132 of the treadmill 131. The trainee 900 performs walking training by landing on the belt 132 that moves backwards. Figures 2 and 3 show a configuration in which the handrail is placed on the right side of the trainee 900. Therefore, the trainee 900 can grasp the vertical handrail 400 with his/her right hand. Of course, the vertical handrail 400 may be placed on the left side of the trainee, or on both the left and right sides. In other words, the vertical handrail 400 only needs to be placed on at least one of the left and right sides.

図２に示すように、縦手摺り４００は、可変機構４１０と、把持部４２０と、支柱４３０と、ジョイント４５０と、保持部４６０と，グリップ４８０とを備えている。縦手摺り４００は、訓練者９００の前方に配置されている。 As shown in FIG. 2, the vertical handrail 400 includes a variable mechanism 410, a gripping portion 420, a support 430, a joint 450, a holding portion 460, and a grip 480. The vertical handrail 400 is positioned in front of the trainee 900.

トレッドミル１３１からは、支柱４３０が上方向に延びている。支柱４３０は、円柱状の棒状の部材となっている。支柱４３０は、ベルト１３２の左右方向の外側において、トレッドミル１３１に取り付けられている。具体的に、支柱４３０は、ベルト１３２の右端よりも右側に配置されている。支柱４３０は、鉛直上下方向に沿って配置されている。 The support pillar 430 extends upward from the treadmill 131. The support pillar 430 is a cylindrical rod-shaped member. The support pillar 430 is attached to the treadmill 131 on the outside of the belt 132 in the left-right direction. Specifically, the support pillar 430 is positioned to the right of the right end of the belt 132. The support pillar 430 is positioned along the vertical up-down direction.

支柱４３０には、ジョイント４５０を介して、可変機構４１０が取り付けられている。可変機構４１０には保持部４６０を介して、把持部４２０が取り付けられている。把持部４２０は、手摺り１３０ａよりも高い位置に設けられているが、その一部は手摺り１３０ａの下側に配置されていてもよい。把持部４２０は棒状の部材であり、鉛直方向に沿って設けられている。把持部４２０は、訓練者９００が把持するハンドルである。把持部４２０は、ベルト１３２の左右端よりも内側に設けられている。つまり、把持部４２０は、ベルト１３２の真上に配置されている。 The variable mechanism 410 is attached to the support 430 via a joint 450. The gripping part 420 is attached to the variable mechanism 410 via a holding part 460. The gripping part 420 is provided at a position higher than the handrail 130a, but a part of it may be provided below the handrail 130a. The gripping part 420 is a rod-shaped member provided along the vertical direction. The gripping part 420 is a handle that is held by the trainee 900. The gripping part 420 is provided inside the left and right ends of the belt 132. In other words, the gripping part 420 is provided directly above the belt 132.

支柱４３０、及び把持部４２０は、手摺り１３０ａよりも内側に設けられている。左右方向において、可変機構４１０が、把持部４２０と支柱４３０との間に配置される。左右方向において、外側から支柱４３０，可変機構４１０、把持部４２０の順で配置されている。訓練者９００は、把持部４２０を掴んだ状態でトレッドミル１３１上を歩行することができる。 The support 430 and the grip 420 are provided inside the handrail 130a. In the left-right direction, the variable mechanism 410 is disposed between the grip 420 and the support 430. In the left-right direction, the support 430, the variable mechanism 410, and the grip 420 are disposed in this order from the outside. The trainee 900 can walk on the treadmill 131 while gripping the grip 420.

可変機構４１０は、把持部４２０の左右方向位置を変えるために設けられている。具体的には，可変機構４１０は、２本の棒状の部材を有しており、その一方が、支柱から斜め上方に延びており、他方が支柱４３０から斜め下方に延びている。以下、可変機構４１０の支柱４３０側の端部を基端とし、把持部４２０側の端部を先端側とする。 The variable mechanism 410 is provided to change the left-right position of the gripping part 420. Specifically, the variable mechanism 410 has two rod-shaped members, one of which extends diagonally upward from the support pillar, and the other of which extends diagonally downward from the support pillar 430. Hereinafter, the end of the variable mechanism 410 on the support pillar 430 side will be referred to as the base end, and the end on the gripping part 420 side will be referred to as the tip end.

可変機構４１０の基端には、ジョイント４５０が設けられている。ジョイント４５０は支柱４３０に固定されている。ジョイント４５０は、可変機構４１０を回転可能に保持している。ジョイント４５０は、支柱４３０と可変機構４１０とを連結する。ジョイント４５０は前後方向を軸として回転する回転関節となっている。よって、支柱４３０に対して、可変機構４１０が前後方向を軸とする軸周りに回転する。これにより、可変機構４１０の斜めの傾きが変わるため、可変機構４１０の先端側の左右方向位置が変化する。 A joint 450 is provided at the base end of the variable mechanism 410. The joint 450 is fixed to the support 430. The joint 450 rotatably holds the variable mechanism 410. The joint 450 connects the support 430 and the variable mechanism 410. The joint 450 is a rotary joint that rotates around an axis in the front-to-rear direction. Therefore, the variable mechanism 410 rotates around an axis in the front-to-rear direction relative to the support 430. This changes the oblique inclination of the variable mechanism 410, and therefore changes the left-to-right position of the tip side of the variable mechanism 410.

可変機構４１０の先端には、保持部４６０が取り付けられている。保持部４６０は、可変機構４１０と把持部４２０とを連結する。保持部４６０は、把持部４２０をスライド可能に保持している。保持部４６０の位置が把持部４２０に沿って変化する。従って、２つの保持部４６０が近づいたり、離れたりすることができる。 A holding part 460 is attached to the tip of the variable mechanism 410. The holding part 460 connects the variable mechanism 410 and the grip part 420. The holding part 460 holds the grip part 420 in a slidable manner. The position of the holding part 460 changes along the grip part 420. Therefore, the two holding parts 460 can move closer to each other or farther apart.

２つの保持部４６０が近づくように、可変機構４１０の傾斜角度を変える。つまり、２つの可変機構４１０を水平方向に近づけるように傾けて行くことで、支柱４３０から把持部４２０が離れる。これにより、把持部４２０の左右方向位置をベルト１３２の左右中央に近づけることができる。 The tilt angle of the variable mechanism 410 is changed so that the two holding parts 460 approach each other. In other words, by tilting the two variable mechanisms 410 so that they approach each other in the horizontal direction, the gripping parts 420 move away from the support 430. This allows the left-right position of the gripping parts 420 to approach the left-right center of the belt 132.

２つの保持部４６０が離れるように、可変機構４１０の傾斜角度を変える。つまり、２つの可変機構４１０を鉛直方向に近づけるように傾けて行くことで、把持部４２０が支柱４３０に近づく。これにより、把持部４２０の左右方向位置をベルト１３２の左右中央から遠ざけることができる。 The tilt angle of the variable mechanism 410 is changed so that the two holding parts 460 move apart. In other words, by tilting the two variable mechanisms 410 so that they approach the vertical direction, the gripping part 420 moves closer to the support 430. This makes it possible to move the left-right position of the gripping part 420 away from the left-right center of the belt 132.

このように、縦手摺り４００は、把持部４２０の左右方向位置を変えるための可変機構４１０を有している。よって、把持部４２０の左右方向位置を適切に調整することができる。訓練者９００が掴みやすい位置に把持部４２０を調整することができる。訓練者９００に適した位置とした状態で、訓練者９００が訓練を行うことができる。これにより、適切な訓練が可能になる。可変機構４１０は、訓練中において、把持部４２０の位置を固定するためのロック機構を有していてもよい。 In this way, the vertical handrail 400 has a variable mechanism 410 for changing the left-right position of the gripping part 420. Therefore, the left-right position of the gripping part 420 can be appropriately adjusted. The gripping part 420 can be adjusted to a position that is easy for the trainee 900 to grasp. The trainee 900 can train in a position that is suitable for him/her. This allows for appropriate training. The variable mechanism 410 may have a locking mechanism for fixing the position of the gripping part 420 during training.

把持部４２０は、ベルト１３２の左右端よりも内側に配置されている。換言すると、可変機構４１０は、ベルト１３２の左右端の真上を横切るように配置されている。例えば、図２では、ベルト１３２の右端よりも左側に把持部４２０が配置されている。このようにすることで、訓練者９００が掴みやすい位置に把持部４２０を配置することができる。よって、より適切に訓練を行うことができる。 The gripping portion 420 is positioned on the inside of the left and right ends of the belt 132. In other words, the variable mechanism 410 is positioned so as to cross directly above the left and right ends of the belt 132. For example, in FIG. 2, the gripping portion 420 is positioned to the left of the right end of the belt 132. In this way, the gripping portion 420 can be positioned at a position that is easy for the trainee 900 to grasp. This allows for more appropriate training.

可変機構４１０には、ジョイント４５０と保持部４６０とが設けられている。このようにすることで、把持部４２０の左右方向位置を変えた場合でも、把持部４２０の方向を鉛直方向に沿った方向にすることができる。また、把持部４２０の左右方向位置を変えた場合でも、把持部４２０の高さを一定とすることができる。なお、把持部４２０の方向は、鉛直方向と平行な方向に限られるものではない。把持部４２０は、前後方向又は左右方向に傾斜していてもよい。 The variable mechanism 410 is provided with a joint 450 and a holding portion 460. In this way, even if the left-right position of the gripping portion 420 is changed, the direction of the gripping portion 420 can be set to the vertical direction. Furthermore, even if the left-right position of the gripping portion 420 is changed, the height of the gripping portion 420 can be kept constant. Note that the direction of the gripping portion 420 is not limited to a direction parallel to the vertical direction. The gripping portion 420 may be inclined in the front-rear direction or the left-right direction.

縦手摺り４００は、例えば、直径３０ｍｍ～３５ｍｍの円柱状になっている。また、縦手摺り４００の把持部４２０には、グリップ４８０を設けてもよい。グリップ４８０は、摩擦係数の高いゴムや樹脂などで形成することができる。これにより、訓練者９００が滑らずに把持部４２０を持つことができる。 The vertical handrail 400 is cylindrical, for example, with a diameter of 30 mm to 35 mm. A grip 480 may be provided on the holding portion 420 of the vertical handrail 400. The grip 480 may be formed from rubber or resin with a high coefficient of friction. This allows the trainee 900 to hold the holding portion 420 without slipping.

可変機構４１０は、左右方向位置を２００ｍｍ以上変えることができる。例えば、ベルト１３２の左右端から把持部４２０までの左右方向距離を１３０ｍｍ～３７０ｍｍの範囲で調整することができうる。より詳細には、左右方向において、把持部４２０の位置がベルト１３２の端から２４０ｍｍの範囲で可変となる。把持部４２０を最もベルト１３２の左右中央に近づけた場合、ベルト１３２の左右端から２４０ｍｍの位置となる。 The variable mechanism 410 can change the left-right position by 200 mm or more. For example, the left-right distance from the left and right ends of the belt 132 to the gripping part 420 can be adjusted in the range of 130 mm to 370 mm. More specifically, the position of the gripping part 420 can be changed in the left-right direction in the range of 240 mm from the end of the belt 132. When the gripping part 420 is moved closest to the left-right center of the belt 132, it is located 240 mm from the left and right ends of the belt 132.

ベルト１３２から把持部４２０の下端側までの高さは９００ｍｍ程度とすることができる。把持部４２０の長さは８００ｍｍとなっている。ベルト１３２の左右幅は、６５０ｍｍ程度とすることができる。ハーネス引張部１１２から把持部４２０までの前後方向距離Ｄを５５０ｍｍ程度とすることができる。もちろん、本実施の形態の構成は上記の値に限定されるものではない。 The height from the belt 132 to the lower end of the gripping portion 420 can be approximately 900 mm. The length of the gripping portion 420 is 800 mm. The left-right width of the belt 132 can be approximately 650 mm. The front-rear distance D from the harness tensioning portion 112 to the gripping portion 420 can be approximately 550 mm. Of course, the configuration of this embodiment is not limited to the above values.

また、縦手摺り４００は取り外し可能に設けることが好ましい。縦手摺り４００を取り付けたり、取り外したりすることで、訓練の難度を調整することができる。例えば、縦手摺り４００を左右一方のみに取り付けたり、左右両方無しとすることができる。さらに、左右両方に縦手摺り４００を取り付けることも可能である。訓練者９００毎に適した難度での訓練が可能になるため、より効率的に訓練を行うことができる。 It is also preferable that the vertical handrails 400 are removable. By attaching or removing the vertical handrails 400, the difficulty of the training can be adjusted. For example, the vertical handrails 400 can be attached to only the left or right side, or neither can be attached to the left or right side. It is also possible to attach vertical handrails 400 to both the left and right sides. This allows training at a level of difficulty appropriate for each trainee 900, making training more efficient.

なお、縦手摺り４００は患脚側と反対側に設けることが好ましい。つまり、健脚側にのみ縦手摺り４００を用いることができる。患脚が左脚の場合、右側のみに縦手摺り４００を設けてもよい。訓練者９００が縦手摺り４００を把持するために、体を縦手摺り４００に引き寄せるように力を加える。健脚側に訓練者９００の重心がのるため、訓練者９００がバランスよく歩行訓練を行うことができる。これにより、訓練者９００が効率良く訓練することができる。 It is preferable that the vertical handrail 400 is provided on the side opposite the affected leg. In other words, the vertical handrail 400 can be used only on the healthy leg side. If the affected leg is the left leg, the vertical handrail 400 may be provided only on the right side. In order for the trainee 900 to grasp the vertical handrail 400, a force is applied to pull the trainee 900 towards the vertical handrail 400. As the trainee 900's center of gravity is on the healthy leg side, the trainee 900 can perform walking training in a well-balanced manner. This allows the trainee 900 to train efficiently.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 The invention made by the inventor has been specifically described above based on the embodiment, but it goes without saying that the invention is not limited to the above embodiment and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.

１歩行訓練システム
１００歩行訓練装置
１１０装具
１１０ａ連結フック
１１１ハーネスワイヤ
１１２ハーネス引張部
１２０脚装具
１３０フレーム
１３０ａ手摺り
１３１トレッドミル
１３２ベルト
２１０全体制御部
２１８手摺りセンサ
２３２非常停止ボタン
４００縦手摺り
４１０可変機構
４２０把持部
４３０支柱
４５０ジョイント
４６０保持部
４８０グリップ
９００訓練者
９０１訓練スタッフ REFERENCE SIGNS LIST 1 Gait training system 100 Gait training device 110 Orthosis 110a Connecting hook 111 Harness wire 112 Harness tension section 120 Leg orthosis 130 Frame 130a Handrail 131 Treadmill 132 Belt 210 Overall control section 218 Handrail sensor 232 Emergency stop button 400 Vertical handrail 410 Variable mechanism 420 Gripping section 430 Support 450 Joint 460 Holding section 480 Grip 900 Trainee 901 Training staff

Claims

a treadmill having a belt on which a user stands;
A walking training system comprising: a vertical handrail arranged along the vertical direction and having a grip portion positioned inside the left and right ends of the belt.