(57)【要約】【課題】歩行動作の学習に寄与する歩行装置を提供する。【解決手段】交互の回動動作により歩行を行う左右一対の脚部３２，３４と、左右に延出された一対の腕部４２，４４とを備え、一対の脚部３２，３４は、いずれも、歩行面に対して当該脚部３２，３４を前後左右に揺動可能とする曲面からなる接地面３２３，３４３を底部に有し、一対の腕部４２，４４は、いずれも、左右方向における取り付け位置を調節可能とする第一の錘５２を備えている。【選択図】図１
2019122513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互の回動動作により歩行を行う左右一対の脚部と、
左右に延出された一対の腕部とを備え、
前記一対の脚部は、いずれも、歩行面に対して当該脚部を前後左右に揺動可能とする曲面からなる接地面を底部に有し、
前記一対の腕部は、いずれも、左右方向における取り付け位置を調節可能とする第一の錘を備えることを特徴とする歩行装置。
【請求項２】
前記一対の脚部は、いずれも、前後方向における取り付け位置を調節可能とする第二の錘を備えることを特徴とする請求項１に記載の歩行装置。
【請求項３】
前記一対の脚部は、前記回動動作の回動半径の長さを調節可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行装置。
【請求項４】
紐状体を介して前方への牽引力を生じる吊下錘を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の歩行装置。
【請求項５】
前記一対の腕部と前記一対の脚部が設けられた胴体部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の歩行装置。
【請求項６】
前記一対の腕部と前記一対の脚部が設けられた胴体部を備え、
前記胴体部から前方に延出された延出部の先端部に前記紐状体を介して前記吊下錘が連結されていることを特徴とする請求項４に記載の歩行装置。
【請求項７】
前記一対の腕部に取り付ける前記第一の錘の取り付け重量を調節可能とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の歩行装置。
【請求項８】
前記一対の脚部に取り付ける前記第二の錘の取り付け重量を調節可能とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の歩行装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の歩行装置と、
前記歩行装置の歩行距離を測定するゲージが表記された測定シートとを備えることを特徴とする実験キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行動作（振り子運動を利用した重心の移動）の理解に適した歩行装置及びその実験キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の歩行動作を模した歩行装置として、人体を模した歩行玩具が挙げられる。
従来の歩行玩具は、胴体部と、胴体部下部において前後に揺動可能に設けられた左右一対の脚部と、胴体部の上部において前後に回動角度を調節可能に取り付けられた左右一対の腕部とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
そして、胴体部の前面及び後面には錘の取付穴が随所に形成されており、任意の取付穴に錘を取り付けることが可能である。
さらに、一対の脚部は、底面が曲面状をなす足部を有し、傾斜面上に歩行玩具を配置して胴体を左右に揺動させると、左右の脚部が交互に前方に揺動して、一歩ずつ歩行動作を行うことが可能であった。
また、左右の腕部の回動角度を変更したり、いずれかの取付穴に錘を取り付けることで、歩行玩具の重心位置を変化させることができ、これにより、歩行速度や進行方向を変えることができるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９０６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記歩行玩具の場合、回動角度の調節が可能な腕部や取り付け位置が変更可能な錘は、歩行動作に変化を加えることで、その歩行動作を見る者を楽しませるという目的に特化されている。
つまり、上記腕部や錘は、外部から認識することができない重心位置を変化させる機能を有しているに過ぎないので、歩行動作に対してどのような影響を及ぼすか、なぜそのような影響が生じるのかを学習するには不適であった、
【０００５】
本発明は、歩行動作について学習することに適した歩行装置及びこれを用いた実験キットを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、歩行装置において、
交互の回動動作により歩行を行う左右一対の脚部と、
左右に延出された一対の腕部とを備え、
前記一対の脚部は、いずれも、歩行面に対して当該脚部を前後左右に揺動可能とする曲面からなる接地面を底部に有し、
前記一対の腕部は、いずれも、左右方向における取り付け位置を調節可能とする第一の錘を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歩行装置において、
前記一対の脚部は、いずれも、前後方向における取り付け位置を調節可能とする第二の錘を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の歩行装置において、
前記一対の脚部は、前記回動動作の回動半径の長さを調節可能とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の歩行装置において、
紐状体を介して前方への牽引力を生じる吊下錘を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の歩行装置において、
左右方向の中央部に胴体部を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の歩行装置において、
左右方向の中央部に胴体部を備え、
前記胴体部から前方に延出された延出部の先端部に前記紐状体を介して前記吊下錘が連結されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の歩行装置において、
前記一対の腕部に取り付ける前記第一の錘の取り付け重量を調節可能とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の歩行装置において、
前記一対の脚部に取り付ける前記第二の錘の取り付け重量を調節可能とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、実験キットにおいて、
請求項１から８のいずれか一項に記載の歩行装置と、
前記歩行装置の歩行距離を測定するゲージが表記された測定シートとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の歩行装置は、前後左右に揺動可能とする曲面を底部に有する脚部を備えているので、一対の腕部はロール軸回り（図１のロール方向ｒ参照）に上下に揺動を行い、当該腕部の揺動によって交互に足部が地面から離れ、地面から離れた方の脚部はピッチ軸回り（図１のピッチ方向ｐ参照）に前方に揺動を行う。従って、左右の脚部は交互に前方に揺動して歩行動作が行われる。
そして、歩行装置では、上記のように、一対の腕部と一対の脚部の揺動動作は視覚的に容易に確認することができ、その内の一方である一対の腕部に対して、左右方向における取り付け位置を調節可能とする第一の錘を備えている。
このため、第一の錘の取り付け位置を調節することで、一対の腕部の揺動に対する影響、さらには、歩行装置の歩行動作に対する影響を視覚的に分かりやすく観察することができる。
そして、第一の錘の取り付け位置を変えるという実験を行った結果を容易に認識することができるので、歩行動作を通じて振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解を促すことができ、歩行動作や振り子運動、重心の移動について学習することに適した歩行装置を提供することが可能となる。
また、本発明の実験キットは、歩行装置の歩行距離を測定するゲージが表記された測定シートを備えているので、歩行動作の視覚的な変化を捉えられるだけでなく、歩幅や歩行速度等、第一の錘の位置変化に対する影響を数値化して測定することができ、より客観的な実験結果を得ることができる。このため、実験とその結果の関係をより明確に認識することができ、歩行動作を通じた振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解をさらに深めることができ、歩行動作の学習にさらに適した実験キットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発明の実施形態である歩行装置の斜視図である。
【図２】歩行装置の正面図である。
【図３】歩行装置の平面図である。
【図４】歩行装置の左側面図である。
【図５】歩行動作を開始する直前の歩行装置の左側面図である。
【図６】歩行動作中の歩行装置の正面図である。
【図７】歩行動作中の歩行装置の平面図である。
【図８】歩行動作中の歩行装置の左側面図である。
【図９】測定シートの平面図である。
【図１０】第一と第二の錘を増減する例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態の概要］
発明の実施形態として、歩行装置１０及びこれを用いた実験キットについて図面を参照して説明する。図１は歩行装置１０の斜視図、図２は正面図、図３は平面図、図４は左側面図である。
なお、以下の記載において、歩行装置１０の歩行方向前側を「前」、その逆方向を「後」、前側を向いた状態で左手側を「左」、前側を向いた状態で右手側を「右」、鉛直上方を「上」、その逆方向を「下」と定義し、また、前後方向と左右方向と上下方向はいずれも互いに直交する方向であるものとする。
さらに、前後方向をロール軸として当該ロール軸回りの回動方向をロール方向ｒとし、左右方向をピッチ軸として当該ピッチ軸回りの回動方向をピッチ方向ｐとし、上下方向をヨー軸として当該ヨー軸回りの回動方向をヨー方向ｙとする。
また、この歩行装置１０は、例えば、凹凸のない面上で歩行を行う（以下、歩行面という）。この歩行面は、下降勾配を有する面であっても良いが、本実施形態では、歩行面が水平な平面である場合を例示する。
【００１８】
歩行装置１０は、左右方向に対して垂直となる板状の胴体部２０と、胴体部２０の下部に設けられた左右一対の脚部３２，３４と、胴体部２０の左右に延出された一対の腕部４２，４４と、一対の腕部４２，４４に個別に取り付けられた第一の錘５２と、一対の脚部３２，３４に個別に取り付けられた第二の錘５４と、紐状体としての連結紐６１を介して胴体部２０に連結された吊下錘６２とを主に備えている。
そして、歩行装置１０は、連結紐６１を除く全てのパーツがいずれもプラスチックから形成されている。
【００１９】
［胴体部］
胴体部２０は、図１及び図４に示すように、側面視略三角形状の平板部材である。そして、胴体部２０の外縁部全体を取り囲むようにリブ２１が形成されている。リブ２１は、平板状の胴体部２０の撓みを抑制する。
胴体部２０の側面視中央部には、左右方向に沿って丸棒状の軸部材４１を貫通させる挿入孔２５（図２及び図３参照）が形成されている。胴体部２０は、軸部材４１を介して左右の脚部３２，３４が連結されている。歩行装置１０を歩行面上に置いた状態で、胴体部２０は歩行面に直接的に接地せず、左右の脚部３２，３４が歩行面に接地する。
【００２０】
胴体部２０は、前方に延出された前方延出部２２と後方に延出された後方延出部２３と上方に延出された上方延出部２４を有している。
前方延出部２２は、その前端部に紐通し孔２２１が穿設されている。この紐通し孔２２１には、一端部に吊下錘６２が連結された連結紐６１の他端部が結ばれる。例えば、一定の高さを有する台の上面を歩行面とした場合、吊下錘６２は、台の上面の端部から下方に吊下され、連結紐６１を介して吊下錘６２にかかる重力とほぼ等しい張力で前方延出部２２を前方に牽引する。この牽引力を動力として、歩行装置１０は歩行を行うことができる。
後方延出部２３は、前方延出部２２との関係で、胴体部２０の前後のバランスをとるためのカウンターウェイトとして機能する。この胴体部２０は、軸部材４１で軸支された状態で、上方延出部２４が鉛直上方を向いた状態となるように、前方延出部２２及び後方延出部２３の重量バランスが図られている。
【００２１】
［一対の腕部］
一対の腕部４２，４４は、前述したように、軸部材４１により構成されている。即ち、軸部材４１は、胴体部２０に対する左右の延出長さが略等しくなるように胴体部２０の挿入孔２５に挿入されている。そして、軸部材４１の左半分が左の腕部４２、軸部材４１の右半分が右の腕部４４となっている。
そして、左右の腕部４２，４４には、それぞれ略円筒状の第一の錘５２が装着される。この第一の錘５２については後述する。
【００２２】
なお、この軸部材４１は、胴体部２０に対して接着や溶着等によって固定された構造としても良いが、この歩行装置１０では、胴体部２０の挿入孔２５に対して挿抜して分解可能な構造となっている。軸部材４１は、位置ズレが生じない程度の締め付け力で胴体部２０の挿入孔２５に挿入可能な外径に設定されている。また、胴体部２０の挿入孔２５は、軸部材４１の挿入時に、締め付け力が過大とならないように、側面視で真円状であって、その直径方向両端部に外側に向かってスリット状の切り欠きが形成されている。
また、軸部材４１を挿抜可能とした場合には、左右の腕部４２，４４が均等な長さとなる位置にマーキングや刻印、位置決め突起のようなストッパー等を形成することが望ましい。
【００２３】
［一対の脚部］
一対の脚部３２，３４は、前述した軸部材４１によりピッチ方向ｐに回動可能に支持されると共に、胴体部２０の左側面と右側面にそれぞれ近接対向するように連結されている。これらの脚部３２，３４は、同一寸法、同一形状の部材であり、左右方向について互いに逆向きに配置されている。
左右の脚部３２，３４は、いずれも、胴体部２０との対向面３２１，３４１が平滑であって胴体部２０と平行となるように配置されている。これら左右の脚部３２，３４は、側面視の形状が扇形をなしている。
【００２４】
左右の脚部３２，３４は、当該扇形の円弧部分を下方に向け、扇形の中心側を上方に向けた状態で胴体部２０に装備されている。図４において、脚部３２の扇形の中心を符号Ｃで示す。
左右の脚部３２，３４は、前後方向から見て、上部が胴体部２０に平行な平板状であり、下部は上部よりも左右方向に厚さを有している。そして、左右の脚部３２，３４の下部（扇形の円弧側）には、曲面からなる接地面３２３，３４３が形成されており、歩行装置１０は、接地面３２３，３４３を歩行面に接地させしながら歩行を行う。この接地面３２３，３４３は、歩行面に対して脚部３２，３４の上部を前後左右方向に揺動可能とする曲面、例えば、扇形と同じ半径の球面からなる。
また、図２に示すように、左右の脚部３２，３４が軸部材４１を中心とする同じ方向を向いた状態（脚部３２，３４が揃った状態）において、左側の脚部３２の接地面３２３と右側の脚部３４の接地面３４３とが共通する同一の球面に沿った状態となるように形成されている。
【００２５】
左右の脚部３２，３４の上部には、扇形の中心角の二等分線に沿って並んだ三つの取付孔３２２，３４２が左右方向に貫通形成されている。左右の脚部３２，３４は、これら三つの取付孔３２２，３４２のいずれかに選択的に軸部材４１が挿入された状態で軸支されることにより、回動動作の回動半径の長さ（回動中心から接地面３２３，３４３までの距離）を調節することができる。
これら三つの取付孔３２２，３４２は、その内径が、軸部材４１に対して左右の脚部３２，３４が円滑に回動することができる大きさに設定されている。これにより、左右の脚部３２，３４は，接地面３２３，３４３を前後方向に移動させることができる。なお、三つの取付孔３２２，３４２は、いずれも、脚部３２，３４の扇形の中心Ｃよりも接地面３２３，３４３側に配置されている。
【００２６】
また、前述したように、左右の脚部３２，３４は、上部が薄い平板状であり、下部は左右方向に厚み有している。このため、それぞれの脚部３２，３４は、いずれも、三つの取付孔３２２，３４２の下方（接地面３２３，３４３側）に重心が存在している。このため、左右の脚部３２，３４は、三つの取付孔３２２，３４２のいずれに軸部材４１を挿入して軸支された状態であっても、軸部材４１よりも下方に重心があるので、当該軸部材４１によって左右の脚部３２，３４をそれぞれ垂下させると、前述した扇形の中心角の二等分線が鉛直上下方向を向いた状態となる。以下、左右の脚部３２，３４の扇形の中心角の二等分線が鉛直上下方向を向いた状態を「基準姿勢」という。
【００２７】
左右の脚部３２，３４の各々における左右方向の外側には、軸部材４１に対する左右の脚部３２，３４の抜け止め３３が装着されている。この抜け止め３３は、軸部材４１に対して滑りが生じない程度の締結力をもって軸部材４１を挿入可能である。これら抜け止め３３を胴体部２０の左右両側に配置された脚部３２，３４のさらに左右方向の外側に装着することで、軸部材４１に対する左右の脚部３２，３４の配置を左右方向について一定に維持することができる。
【００２８】
左側の脚部３２の下部左側面には、円柱状のボス部３２４が左方に突出した状態で前後方向に三つ並んで形成されている。また、同様に、右側の脚部３４の下部右側面には、円柱状のボス部３４４が右方に突出した状態で前後方向に三つ並んで形成されている。
三つのボス部３２４と三つのボス部３４４には、それぞれ第二の錘５４を選択的に一つ装着することができる。
【００２９】
［第一の錘］
第一の錘５２は、前述したように、左右の腕部４２，４４の各々に個別に装備することができる。第一の錘５２は、略円筒状であって中心部に軸部材４１を通す保持孔５２１が形成されている。この第一の錘５２の保持孔５２１（図５参照）は、軸部材４１の挿入時に、軸部材４１に対して移動可能であって位置保持が可能となる適度な締め付け力が生じるように、側面視で真円状であって、その直径方向両端部に外側に向かってスリット状の切り欠きが形成されている。
これにより、第一の錘５２は、左右の腕部４２，４４のそれぞれに対して、その先端部から装着され、軸部材４１に沿って左右方向の任意の位置に取り付けることができる。
なお、左右の腕部４２，４４に対する各第一の錘５２の取り付け位置は、各腕部４２，４４の先端部からの距離が等しくなるように取り付けることが望ましいが、左右の腕部４２，４４の取り付け位置をあえて異ならせて歩行への影響を観察することも可能である。
【００３０】
［第二の錘］
第二の錘５４は、前述したように、左側の脚部３２の三つのボス部３２４のいずれか一つと右側の脚部３４の三つのボス部３４４のいずれか一つに選択的に装備することができる。第二の錘５４は、略円筒状であって中心部にボス部３２４，３４４を挿入する保持孔５４１（図５参照）が形成されている。この第二の錘５４の保持孔５４１は、ボス部３２４，３４４の挿入時に、自然に抜け落ちることがないように適度な締め付け力が生じる内径に設定されている。
第二の錘５４は、左右の脚部３２，３４のそれぞれに対して、前後方向に異なる三位置に選択的に取り付けることができる。この第二の錘５４の前後方向の位置調節により、左右の脚部３２，３４の重心位置を前後方向について変更することができる。
なお、左右の脚部３２，３４に対する各第二の錘５４の取り付け位置は、各脚部３２，３４の前後方向の位置が等しいボス部３２４，３４４に取り付けることが望ましいが、左右の脚部３２，３４の取り付け位置をあえて異ならせて歩行への影響を観察することも可能である。
【００３１】
［各パーツについて］
上記歩行装置１０は、第一の錘５２が軸部材４１に対して着脱可能であり、第二の錘５４が左右の脚部３２，３４から着脱可能である。さらに、軸部材４１に対して抜け止め３３が着脱可能であることから、左右の脚部３２，３４も軸部材４１から着脱可能となっている。また、軸部材４１は胴体部２０から着脱可能である。吊下錘６２も連結紐６１を結び或いは解くことで胴体部２０から着脱可能である。
従って、歩行装置１０は、胴体部２０、左側の脚部３２、二つの抜け止め３３、右側の脚部３４、軸部材４１（左右の腕部４２，４４）、二つの第一の錘５２、二つの第二の錘５４、連結紐６１、吊下錘６２の各パーツに分解し、再度組み立てることができるようになっている。
【００３２】
［歩行動作］
図５は歩行動作を開始する直前の歩行装置１０の左側面図、図６は歩行動作中の歩行装置１０の正面図、図７は平面図、図８は左側面図である。
これらに基づいて歩行装置１０の歩行動作について説明する。
【００３３】
まず、図５に示すように、一定の高さを有する台の上面を歩行面として、吊下錘６２を台の上面の端部から下方に吊下する。符号６３は、台の上面の端部に設置した紐ガイドである。紐ガイド６３は、滑りの良い樹脂製であり、連結紐６１の摺接による摩擦抵抗を低減して、胴体部２０側に良好に前方への牽引力を付与することができる。
【００３４】
連結紐６１を通じて吊下錘６２からの前方への張力が胴体部２０に付与されると、前方延出部２２は連結紐６１と同じ方向を向いた状態となる。
また、左右の脚部３２，３４は、軸部材４１を介してその上部が前方に牽引され、各脚部３２，３４の上部が前方に傾斜した前傾姿勢となる。
この状態で、左右の腕部４２，４４に取り付けられた第一の錘５２を上に持ち上げ又は下に押し込むと、左右の脚部３２，３４の接地面３２３，３４３が球面であることから、左右の腕部４２，４４は振り子運動を開始し、振り子の等時性に従って一定の周期で上下に揺動を行う。
【００３５】
左右の腕部４２，４４の周期的な揺動動作に伴い、歩行装置１０の全体がロール軸回りにロール方向ｒに揺動動作を行う。このとき、図６のように、右側の腕部４４が上昇すると、右側の脚部３４も接地面３４３が歩行面から離間する。
すると、歩行面から離間した右側の脚部３４は、図７及び図８に示すように、自重により基準姿勢に戻ろうとしてピッチ軸回りにピッチ方向ｐに回動し、その下端部が前方に回動して前進移動を行う。
【００３６】
次に、振り子運動に従って、左側の腕部４２が上昇すると、右側の脚部３４の接地面３４３が歩行面に接地し、左側の脚部３２の接地面３２３が歩行面から離間する。これにより、今度は、左側の脚部３２が自重により基準姿勢に戻ろうとして下端部が前方に回動し、前進移動を行う。また、これに伴い、右側の脚部３４は前傾状態となる。
以下、同様の動作を繰り返すことで、左右の脚部３２，３４が交互に前進移動して連続した歩行動作が行われる。
また、歩行装置１０は、歩行面の前端部の紐ガイド６３の手前に達すると、当該紐ガイド６３の後端部に立設された制止板６３１に左右の脚部３２，３４が当接し、歩行動作が制止され、前進移動を停止する。
【００３７】
［実験キット］
実験キットは、上述した歩行装置１０と歩行装置１０の歩行動作に関する測定を行うための測定シート１００とからなる。図９は測定シート１００の平面図である。
図９に示すように、測定シート１００は、長方形状の紙や樹脂からなるシート材である。
この測定シート１００の表面における長手方向の一端部には、歩行装置１０の歩行開始位置を示す開始位置表示１０１が記載されている。
また、測定シート１００の開始位置表示１０１から測定シート１００の長手方向の他端部の歩行終了位置にかけて、歩行装置１０の歩行距離を測定する歩行距離ゲージ１０２が1cm単位の目盛りで標記されている。
【００３８】
測定シート１００には、歩行装置１０の開始位置表示１０１として、歩行装置１０の平面図が実物大で記載されており、左右の腕部４２，４４に装着する第一の錘５２の取り付け位置を計測するための錘位置ゲージ１０３が1cm単位の目盛りで歩行装置１０の平面図内の左右の腕部４２，４４の隣に併記されている。
【００３９】
この実験キットを使用して歩行装置１０の歩行実験を行う場合には、歩行装置１０について次の(1)〜(3)の条件変更を行って計測を実行する。
(1)左右の第一の錘５２の左右方向における取り付け位置を錘位置ゲージ１０３で計りながら所定の距離単位（例えば１cmずつ）で変更し、その都度、歩行動作を実行する。
(2)左右の第二の錘５４の前後の取り付け位置を三つのボス部３２４，３４４について変更し、その都度、歩行動作を実行する。
(3)左右の脚部３２，３４の軸部材４１を挿入する三つの取付孔３２２，３４２について変更し、その都度、歩行動作を実行する。
【００４０】
上記(1)〜(3)の条件変更を行いながら、歩行装置１０を測定シート１００の開始位置表示１０１上に配置し、歩行終了位置まで歩行させ、歩行距離ゲージ１０２により計測可能な歩行距離（例えば40cm）の歩行所要時間をストップウォッチ等で計測する。そして、歩行距離を歩行所要時間で除算して、歩行速度を求める。
また、歩行距離ゲージ１０２を利用して歩行装置１０の一歩の歩幅を計測する。歩幅の計測は、歩行時の腕部の揺動回数や脚部３２，３４の回動回数を数えて、歩行距離ゲージ１０２により計測した歩行距離を除算しても良い。
計測結果は、(1)〜(3)の各種条件ごとに記録し、これらの各条件ごとの歩行速度や歩幅の比較を行い、各種の条件変更による影響を考察する。
【００４１】
なお、実験キットとしては、歩行装置１０と測定シートだけでなく、歩行装置１０の歩行速度を測定する際に使用するストップウォッチのような計時装置、各種条件を変えて測定を行った場合の測定結果を記録する記録シート等を加えても良い。
【００４２】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記歩行装置１０は、一対の腕部４２，４４がいずれも左右方向における取り付け位置を調節可能とする第一の錘５２を備えている。一対の腕部４２，４４は歩行の際に、規則的且つ顕著な揺動動作を行うので、第一の錘５２の取り付け位置を調節することで、一対の腕部４２，４４の揺動に対する影響や歩行動作に対する影響を視覚的に分かりやすく観測することができる。そして、第一の錘５２の取り付け位置の影響を速やかに認識することにより、歩行動作を通じて振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解を促すことができる。
【００４３】
また、歩行装置１０の一対の脚部３２，３４は、いずれも、前後方向における取り付け位置を調節可能とする第二の錘５４を備えている。一対の脚部３２，３４は歩行の際に、規則的且つ顕著な回動動作を行うので、一対の脚部３２，３４の回動に対する影響や歩行動作に対する影響を視覚的に分かりやすく観測することができる。そして、第二の錘５４の取り付け位置の影響を速やかに認識することにより、歩行動作を通じた振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解を促すことができる。
【００４４】
また、歩行装置１０の一対の脚部３２，３４は、三つの取付孔３２２，３４２により、回動動作の回動半径の長さを調節可能としている。前述したように、一対の脚部３２，３４は歩行の際に、規則的且つ顕著な回動動作を行うので、一対の脚部３２，３４に対する影響や歩行動作に対する影響を視覚的に分かりやすく観測することができる。そして、脚部３２，３４の回動半径の長さの影響を速やかに認識することにより、歩行動作を通じた振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解を促すことができる。
【００４５】
また、歩行装置１０は、連結紐６１を介して一対の脚部３２，３４や胴体部２０を前方に牽引する吊下錘６２を備えているので、歩行装置１０を連結紐６１による牽引方向に向かって安定的に直進歩行させることができる。さらに、安定的に直進歩行が行われるので、各種の条件変更に対する脚部３２，３４や腕部４２，４４の動作変化や歩行動作の影響について容易且つ明確に比較観察することができ、実験と観察をより適格に行うことが可能となる。
【００４６】
また、歩行装置１０は胴体部２０を備えているので、歩行装置１０の重心を左右方向の中央に維持しやすく、安定的に直進歩行動作を行うことが可能となる。
さらに、胴体部２０から前方に延出された前方延出部２２の先端部に連結紐６１を介して吊下錘６２が連結されているので、前方延出部２２の連結紐６１による牽引方向に向けた状態を維持することができ、さらに安定的に直進歩行動作を行うことが可能となる。
【００４７】
また、実験キットは、歩行装置１０と当該歩行装置１０の歩行距離ゲージ１０２等が表記された測定シート１００とを備えているので、歩行距離や歩行速度、歩幅等の測定をより正確且つ容易に行うことが可能である。また、前述した各種の条件変更を行う実験の結果を数値的な結果で得ることができるので、歩行動作を通じた振り子運動を利用した重心の移動と運動の関係の理解をさらに深めることができ、歩行動作の学習に適した教材といえる。
【００４８】
［その他］
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、歩行装置１０は、水平な歩行面上で吊下錘６２からの牽引力を利用して歩行を行う場合を例示したが、連結紐６１及び吊下錘６２を取り除いた構成の歩行装置１０によって、傾斜面からなる歩行面上を歩行させてもよい。
【００４９】
また、一対の腕部４２，４４に取り付ける第一の錘５２の取り付け重量は調節可能としても良い。この場合、図１０に示すように、各腕部４２，４４に取り付ける第一の錘５２の数を増減させても良いし、重量の異なる複数種類の第一の錘５２を用意し、これらを交換して取り付けてもよい。
同様に、一対の脚部３２，３４に取り付ける第二の錘５４の取り付け重量も調節可能としても良い。この場合も、図１０に示すように、第二の錘５４の数を増減させても良いし、重量の異なる複数種類の第二の錘５４を用意し、交換してもよい。なお、第二の錘５４の数を増やす場合には、図１０に示すように、連結軸５４２を介して第二の錘５４同士を連結することが望ましい。
【００５０】
また、第二の錘５４は、複数のボス部３２４，３４４に対して選択的に取り付ける場合を例示したが、定位置への取付に限らず、例えば、前後方向に沿ってスライド移動可能に取り付けてもよい。
また、左右の脚部３２，３４の回動半径の長さ調節を複数の取付孔３２２，３４２を選択して軸部材４１を挿入することで行っているが、これに限らず、例えば、左右の脚部３２，３４を伸縮可能としても良い。
【００５１】
また、吊下錘６２を胴体部２０に連結する紐状体として、撚り合わせた繊維からなる連結紐６１を例示したが、紐状体は紐状であれば良いので、例えば、チェーン等を利用しても良い。
【００５２】
また、歩行装置１０は、連結紐６１を除くすべてのパーツがいずれもプラスチックから形成されているものとしたが、これに限らず、一部または全部のパーツを木、金属、セラミックス等の別素材で形成しても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１０  歩行装置
２０  胴体部
２２  前方延出部
３２，３４  脚部
４１  軸部材
４２，４４  腕部
５２  第一の錘
５４  第二の錘
６１  連結紐（紐状体）
６２  吊下錘
１００  測定シート
１０１  開始位置表示
１０２  歩行距離ゲージ
１０３  錘位置ゲージ
３２２，３４２  取付孔
３２３，３４３  接地面
３２４，３４４  ボス部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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