(57)【要約】  骨盤支持ユニットが、電動垂直力アクチュエータ機構によって基部に結合される。骨盤支持ユニットとは独立して患者に取り付けられる胴支持ユニットは、夫々の動きの軸の周囲で作動可能な１つまたは複数の電動関節によって基部に接続される。センサが、骨盤支持ユニットおよび胴支持ユニットの線形および角変位を検知する。制御ユニットがこれらのセンサに結合され、それらセンサからの信号に応答して、アクチュエータおよび関節の変位を選択的に制御する。ホイールモジュールに対し、回転しかつ操舵するように独立して動力が与えられ、それらは、制御ユニットに応答して、患者によって意図される移動の方向において訓練装置を転動させることができる。
2008504877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
理学療法訓練装置であって、
基部と、
患者の骨盤に取り付けられる骨盤支持ユニットであって、少なくとも第１関節を通して該基部に結合される、骨盤支持ユニットと、
該患者の該骨盤の上方の位置において該患者の胴に取り付けられる胴支持ユニットであって、該第１関節とは無関係な少なくとも第２関節を通して該基部に結合される、胴支持ユニットと、
を具備する、理学療法訓練装置。
【請求項２】
前記基部が、地面または床に対して可動である、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項３】
前記基部が、前記地面または床に亙って並進するようにかつ該地面または床に亙って方向を変更するように動作可能である、請求項２に記載の理学療法訓練装置。
【請求項４】
前記基部が、前記患者によって加えられるかまたはもたらされる力および動きに応じて前記地面または床に対して移動するように動作可能である、請求項２に記載の理学療法訓練装置。
【請求項５】
体重支持機能を提供する、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項６】
前記胴支持ユニットが、前記第１関節の周囲に選択された大きさのトルクを加えるように動作可能なアクチュエータを含む、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項７】
前記胴支持ユニットが、前記トルクを測定する少なくとも１つのセンサをさらに含み、
トルク信号を受け取るために該センサに結合された制御ユニットをさらに含む、請求項６に記載の理学療法訓練装置。
【請求項８】
前記胴支持ユニットが、前記基部に該胴支持ユニットを結合する入れ子支柱を含み、該入れ子支柱が、該胴支持ユニットから前記骨盤支持ユニットまでの距離を増大または低減するように動作可能である、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項９】
前記骨盤支持ユニットが、前記患者の歩行の方向に対して横切る動きを可能にするように連接する、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１０】
前記骨盤支持ユニットが、前記骨盤の回転を可能にする、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１１】
前記骨盤支持ユニットが、前記骨盤の少なくとも１つの軸の周囲の回転を測定する少なくとも１つのセンサをさらに含み、
最後の該回転を符号化する信号を受け取るために該センサに結合された制御ユニットをさらに含む、請求項１０に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１２】
前記骨盤支持ユニットが、回転の軸の周囲のトルクを測定する少なくとも１つのセンサをさらに含み、前記制御ユニットが、該センサによって検知される該トルクを符号化する信号を受け取るために該センサに結合される、請求項１０に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１３】
制御ユニットと、
前記第１関節の周囲のトルクまたは角変位を検知する前記胴支持ユニットの少なくとも１つのセンサであって、前記制御ユニットが、最後の該トルクまたは角変位を符号化する信号を受け取るために該センサに結合される、少なくとも１つのセンサと、
該第１関節の周囲に選択されたトルクを加える該胴支持ユニットの少なくとも１つのアクチュエータであって、該信号に応じて作動されるように該制御ユニットに結合され、該制御ユニットが、定期的に該信号を監視しかつ該符号化されたトルクまたは角変位を基準と比較し、該制御ユニットが、前記患者の転倒を軽減するように該符号化トルクまたは角変位とは反対のトルクを加えるように該アクチュエータを作動する、少なくとも１つのアクチュエータと、
をさらに具備する、請求項１に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１４】
理学療法訓練装置であって、
基部と、
患者の骨盤に取り付けられる骨盤支持ユニットであって、該基部に結合され、かつ該基部に対して垂直方向において該骨盤支持ユニットに力を選択的に加える第１アクチュエータを有する、骨盤支持ユニットと、
該患者の該骨盤の上方の位置において該患者の胴に取り付けられる胴支持ユニットであって、該基部に結合され、かつ該基部に対して少なくとも１つの軸を中心に作動可能な電動関節を有し、該関節が該骨盤支持ユニットの該第１アクチュエータから独立している、胴支持ユニットと、
該骨盤支持ユニットおよび該胴支持ユニットと関連し、該基部に対する該骨盤支持ユニットおよび該胴支持ユニットの空間位置を検知するセンサと、
該基部に対して該骨盤支持ユニットおよび該胴支持ユニットに力またはトルクを選択的に加えるように、該センサと、該骨盤支持ユニットの該第１アクチュエータおよび該胴支持ユニットの該電動関節と、に結合される制御ユニットと、
を具備する、理学療法訓練装置。
【請求項１５】
前記骨盤支持ユニットの前記第１アクチュエータがまた、前記基部に対して垂直方向に前記胴支持ユニットに選択的に力を加えるように、該胴支持ユニットにも結合される、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１６】
前記基部が、直立支持アームを含み、側方ユニットが、該直立支持アームから水平に延在し、かつ前記骨盤支持ユニットに取り付けられ、前記第１アクチュエータが、該支持アームに対して該骨盤支持ユニットおよび該側方ユニットに垂直力を加えるように、該側方ユニットを該支持アームに結合する、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１７】
前記骨盤支持ユニットの前記第１アクチュエータが、前記制御ユニットにより、重力とは反対の選択された大きさの垂直力を加えるように動作可能である、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１８】
前記胴支持ユニットの前記電動関節が、前記制御ユニットにより、選択された角方向において関節の軸の周囲に選択された大きさのトルクを加えるように動作可能である、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項１９】
前記骨盤支持ユニットが、前記患者の前記骨盤の周囲に取付可能な可撓性骨盤ハーネスを含む、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項２０】
前記胴支持ユニットが、前記患者の胴の上部に取付可能な可撓性胴ハーネスを含む、請求項１４に記載の理学療法訓練装置。
【請求項２１】
前記骨盤支持ユニットが、前記胴ハーネスから分離している可撓性骨盤ハーネスを含み、該骨盤ハーネスが、前記患者の前記骨盤の周囲に取付可能である、請求項２０に記載の理学療法訓練装置。
【請求項２２】
理学療法装置であって、
基部と、
該基部に結合され、かつ患者の胴の上部に取付可能な胴支持システムであって、該基部に対し少なくとも２つの動きの軸の周囲で作動可能な少なくとも１つの電動関節を有する、胴支持システムと、
該胴支持ユニットに関連し、該胴支持ユニットの空間位置を検知するセンサと、
該センサおよび該少なくとも１つの電動関節に結合された制御ユニットであって、選択された角方向において一方または両方の回転の軸の周囲に選択された大きさのトルクを選択的に加える、制御ユニットと、
を具備する、理学療法装置。
【請求項２３】
理学療法歩行訓練装置であって、
可動基部と、
該基部に取り付けられ、かつ独立して作動可能な電動操舵アクチュエータおよび転動アクチュエータを有する少なくとも２つの電動ホイールモジュールと、
該基部によって支持され、かつ少なくとも垂直軸を中心に連接可能である患者支持ユニットであって、該患者支持ユニットに関連する少なくとも１つのセンサが、該基部に対する該患者支持ユニットの空間位置を検知する、患者支持ユニットと、
該少なくとも１つのセンサおよび該電動ホイールモジュールに結合された制御ユニットであって、当該装置が該患者の所望の移動の方向に一致する方向に移動するように、該患者支持ユニットからの信号に応じて、該電動ホイールモジュールの回転および操舵を制御する、制御ユニットと、
を具備する、理学療法歩行訓練装置。
【請求項２４】
理学療法訓練装置であって、
直立支持アームを含む基部と、
該支持アームに対して垂直な方向に変位可能な側方ユニットと、
患者の骨盤に取付可能でありかつ該側方ユニットによって支持される骨盤支持ユニットと、
該骨盤支持ユニットの上方の位置において患者の胴に取付可能である胴支持ユニットであって、該側方ユニットによって支持される、胴支持ユニットと、
該側方ユニットを該支持アームに結合する平方四辺形リンク機構であって、該骨盤支持ユニットおよび該胴支持ユニットの横方向の移動を可能にする、平方四辺形リンク機構と、
を具備する、理学療法訓練装置。
【請求項２５】
理学療法訓練装置であって、
基部と、
患者の骨盤に取付可能であり、該患者の体重の選択された一部を垂直方向に支持する骨盤支持ユニットと、
該骨盤支持ユニットを該基部に結合する平方四辺形リンク機構であって、該患者の骨盤の、垂直方向に対して直行する平面における回転を可能にする、平方四辺形リンク機構と、
を具備する、理学療法訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、概して理学療法の方法および装置に関し、特に、患者が歩行、平衡および到達運動を行うのを支援する電動理学療法装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
現在、歩行訓練を行うには２つの手法がある。すなわち、完全に人手による手法と装置を用いる手法とである。人手による療法では、療法士は、患者が転倒しないようにすることおよび訓練中に矯正力を加えることの両方の目的のために歩行ベルトを使用する。この方法は、今日一般的に実施されているが、これには以下の問題がある。すなわち、この方法は、安全ではなく、厄介であり、安全性のために２人以上の療法士が必要であることが多く（そのため費用がかかり）、長時間持続することが困難であり、かつ患者の脚に対する十分な接触を制限する。
【０００３】
通常歩行訓練で療法士を支援するために使用される従来の装置は、頭上身体支持システム（たとえば、プロ・メッド・プロダクツ（Ｐｒｏ  Ｍｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のライトゲイト（ＬＩＴＥＧＡＩＴ）ＴＭ）の変形である。これらの装置は、ハーネスが心地悪く設置に時間がかかることによって治療期間の時間が制限されるため、広くは使用されていない。さらに、フレームが大型で扱い難いことにより、地面または床上の患者の移動が制限され、病院に設置した場合に装置の移動が制限される。
【０００４】
別の従来の装置、ホコマ（Ｈｏｃｏｍａ）ＡＧ製のロコマット（ＬＯＫＯＭＡＴ）ＴＭは、固定式であり、指定された運動学的パターン内の脚の反復運動を含む１つの治療方法（神経発達学的治療（ｎｅｕｒｏｆａｃｉｌｉｔａｔｉｏｎ））しか実施せず、主に脊髄損傷患者を対象としている。胴体および骨盤が固定したままにされ、トレッドミルに亙って移動する。したがって、この装置では、平衡訓練、平地歩行訓練または移動運動中の上肢訓練は可能ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら従来の装置を鑑みると、理学療法分野において、安全性を向上させ、歩行訓練において平衡を扱い、上肢を使う訓練を可能にし、地面の上での歩行の機能的な意味において患者の可動性を向上させ、療法士が患者の脚により容易に接触できるようにし、理学療法士が安全に患者を促す（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）ことができ、設置時間を短縮し、治療の時間を長くする装置が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
本発明の一態様によれば、理学療法装置の基部には、患者に取付可能な骨盤支持ユニットと、患者に取付可能な胴支持ユニットと、が結合される。骨盤支持ユニットは、少なくとも第１角または並進関節を通して基部に結合される。胴支持ユニットは、第１関節からは独立した第２関節を通して基部に結合される。
【０００７】
本発明のさらなる態様によれば、提供される理学療法装置は、床又は地面の上を移動することができるフレームと、フレームに取り付けられた直立支持アームと、を含む。患者の骨盤部分に骨盤支持ユニットが取り付けられ、それは、基部に対し骨盤支持ユニットに垂直力を選択的に加える電動アクチュエータを有する。その動作モードの１つでは、骨盤支持ユニットは、重力とは反対の力を加え、療法士が選択した患者の体重の一部を軽減する。装置は、患者の骨盤の上方の位置において患者の胴に取り付けられる胴支持ユニットをさらに含む。胴支持ユニットは、骨盤支持ユニットに関連する電動垂直アクチュエータからは独立した、基部に対し少なくとも１つの軸を中心とする電動関節を含む。骨盤支持ユニットおよび胴支持ユニット又はそれらを支持する構造に、基部に対するこれらユニットの空間位置および向きと、好ましくはこれら構造に加えられる力およびトルクのうちの１つまたは複数と、を検知するセンサが関連付けられる。制御ユニットが、センサ、電動垂直アクチュエータおよび電動関節に結合され、基部に対し関節支持ユニットおよび胴支持ユニットを選択的に移動させる。
【０００８】
患者が、胴支持ユニットに取り付けられた胴ハーネスと骨盤支持ユニットに取り付けられた骨盤ハーネスとを装着することが好ましい。これらハーネス要素は、互いに別個であることが好ましい。
【０００９】
一実施形態では、制御ユニットは、関節の胴ユニット軸の周囲の選択された角度方向において選択された大きさのトルクを加えることができる。このトルクを、たとえば、適当な姿勢から離れる患者の胴の偏位を完全にまたは部分的に阻止するために使用することができる。
【００１０】
本発明の別の態様では、胴支持システムの電動関節は、矢状面における傾きおよび冠状面における傾き等、少なくとも２つの動きの軸の周囲で作動する。両方向における角変位および／またはトルクを検知するためにセンサが設けられ、制御ユニットは、電動関節を作動して適当な姿勢から離れる任意の偏位を矯正することができ、または一方で、平衡を向上させるために意図的に患者を促すことができる。本発明は、療法士に対し、歩行、姿勢、起立、到達、ならびに胴および骨盤の位置および移動を含む他の行動に関して理学療法を行う際に、多数の選択を提供する。さらなる例としてかつ限定としてではなく、本装置を、患者が逆に闘うように訓練するため、歩行に関連して正しく律動的に移動するように訓練するため、患者の姿勢に係りなく一定のトルクを加えるため、または患者の先導に従うが患者の移動が患者に安全と感じられるようにする制動力を加えるために、患者の正しい姿勢からのずれを大きくするように使用しまたはプログラムしてもよい。
【００１１】
本発明のさらなる態様によれば、一実施形態では、基部は、互いに独立して転動かつ操舵するように作動される少なくとも２つの電動ホイールモジュールまたはユニットを使用して、床または地面に亙って移動可能である。制御ユニットは、患者が行こうとする移動の方向に理学療法訓練装置の位置および向きを適合させるため、電動ホイールを作動することができる。この患者の意図を、変位、力／トルクまたは両方を符号化するタイプであるように選択することができる、胴および／または骨盤支持ユニットに関連するセンサからの信号から導出することができる。地面または床に対して基部を移動する他の手段を使用してもよい。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、骨盤支持具が電動垂直線形変位機構によって基部に結合される、理学療法訓練装置が提供される。したがって、理学療法士は、制御ユニットおよび力センサを使用して患者の体重の一部またはすべてを軽減することができる。それにも関わらず、骨盤支持ユニットは、歩行中に発生する種類の骨盤の動きを可能にするために、垂直軸および他の軸の周囲を自由に連接可能である。一実施形態では、骨盤支持ユニットはまた、ある程度の骨盤の左右の移動を可能にするために横方向にも連接可能であり、例示する実施形態では、この左右の連接は、骨盤支持が接合される側方ユニットによって達成される。一実施形態では、これらの関節は、骨盤支持ユニットと基部に結合された側方アームとの間に平方四辺形リンク機構を設けることによってもたらされる。これら骨盤ユニット関節の角変位および／またはそれらに付随する力またはトルクを検知するセンサが設けられ、そこからの信号を、制御ユニットが、矯正動作を行いかつ／またはユニットの移動の方向を変更するために使用することができる。本発明の好ましい実施形態により、骨盤支持ユニットは、３つの動きの軸、すなわちＹ（傾きまたは縦揺れ）、Ｘ（引上げまたは転動）およびＺ（旋回または横揺れ）の周囲を回転することができる。好ましい実施形態では、少なくともＸ軸およびＺ軸の周りの動きが、検地される。他の好ましい実施形態では、これら関節のうちの１つまたは複数は、自由に連接可能であるまたは「遊動する」代りに、作動され制御されてもよい。
【００１３】
好ましい実施形態では、本発明は、歩行および平衡訓練中に患者の安全を保障するように設計されたコンピュータ制御サーボ駆動理学療法支援を提供する。本装置は、療法士が、多種多様の障害およびあらゆるレベルの疾病を有する患者に効率的な歩行および平衡療法を提供するのを支援する、動作の異なる特徴およびモードを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本装置は、従来の装置およびモードに対していくつかの技術的利点を有する。第１に、１人の療法士が、他のスタッフからの支援なしに訓練を行うことができる。第２に、本装置は、歩行中に自然な身体力学が発生するのを可能にする応答支持システムを提供する。これにより、患者は、訓練の一部として自身の平衡に対して取り組むことができる。
【００１５】
第３に、本装置により、療法士は患者を安全に促すことができる。危険は、本来、平衡に関して発生する。患者は、転倒しかかる可能性があり、歩行を回復し継続するために必要な矯正を行わなければならない。しかしながら、回復が失敗することにより、潜在的に危険な転倒がもたらされてはならず、本発明はこれを防止する。さらに、装置の固有の安全性により、療法士は、従来の訓練で可能であるより高い程度まで患者を促すことができる。
【００１６】
第４に、本発明は、治療的サービスを提供する際の効率を向上させる。治療期間の限られた時間を最大限活用するためには、患者にハーネスを装着させる等の設置時間を最低限に維持することが重要である。そうでなければ、療法士が装置を使用する意欲がくじかれる。本発明は、装置内への移動、装置の設定および患者のハーネスの装着を非常に短時間にするように設計される。
【００１７】
第５に、装置の全体設計により、療法士が患者の脚により容易に接触することが可能になる。療法士は、患者を案内するために患者の脚、足等を把持したい場合が多い。療法士は、患者が訓練している際、通常、患者のそばで、スツール等に着席することを好む。本発明は、装置の可能な限りの部分を、療法士が従来患者に接する範囲をよけて患者の後方等に向かって移動させる。
【００１８】
本発明のさらなる態様およびそれらの利点は、以下の詳細な説明において認めることができる。説明において、同様の符号は同様の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明の実施形態
本発明の一態様によれば、ボディハーネス、応答支持システムおよびホイールを含む、歩行および平衡訓練装置が提供される。患者は、応答支持システムに接続される骨盤ハーネスと胴ハーネスとを着用し、応答支持システムの地面に対する動きは、ホイールのうちの少なくとも２つによって制御される。応答支持システムは、数度の能動および受動自由度により歩行中の背中および骨盤の移動に適応するように設計される。これの目的は、自然な歩行パターンを可能にすることと、訓練に平衡訓練を組み込むことと、である。本発明による装置は、比較的弱い患者のために適当な姿勢を維持することができ、かつそれら患者の、療法士が選択する大きさの体重を支持することができる。
【００２０】
使用の一方法では、本発明により、安全機構を提供しながら、患者の自然歩行の身体力学が妨げられずに発生することが可能になる。本発明を、療法士が、患者の動きを矯正するように多くの方法で使用することができる。
【００２１】
下の説明では、図２に重ね合わせるように、以下の座標系を使用する。Ｘ軸は、前後であり、Ｙ軸およびＺ軸を含む冠状面に対して垂直である。Ｙ軸は、横向きであり、横切り、または左右であって、Ｘ軸およびＺ軸を含む矢状面に対して垂直である。Ｚ軸は、垂直であり、Ｘ軸およびＹ軸を含む横断または水平面に対して垂直である。
【００２２】
まず図１乃至図４を参照して、本発明の最初に例示する実施形態の主な構成要素の関係と、患者および患者のハーネスに対するそれらの関係と、について説明する。この例示する実施形態では、本発明による装置１００は、フレーム２００を含む基部１１０と、フレーム２００に固定して取り付けられかつフレーム２００から上方に延在する支持アームまたは支柱５００と、から構成される。装置１００は、支持アーム５００によって支持されかつ支持アーム５００に移動可能に取り付けられる側方ユニット７００と、側方ユニット７００に取り付けられかつ側方ユニット７００によって支持される骨盤ユニット８００と、同様に側方ユニット７００に取り付けられかつ側方ユニット７００によって支持される胴ユニット６００と、をさらに含む。例示する実施形態では、胴ユニット６００および骨盤ユニット８００はともに単一の側方ユニット７００によって支持されるが、他の実施形態では、それらを、支柱または支持アーム５００から突出する別個の片持ち梁構造によって支持することができ、別個の垂直支持アームによって支持することも可能である。
【００２３】
後述するように、装置１００の好ましい実施形態は、患者Ｐの移動に合せて床または地面を移動することができる。例示する実施形態では、この移動運動は、フレーム２００の後方に取り付けられかつそれを支持する２つの歯車式駆動ホイールモジュール４００によって提供される。例示する実施形態は、搭載センサおよび制御電子機器３０１を含み、これらは、フレーム２００に取り付けられた電子エンクロージャ３００に収容することができる。理学療法士のために、別個のスツール１０２を設けてもよい。
【００２４】
例示する実施形態では、フレーム２００は、並進および回転を含む任意の平面方向において地面または床の上を移動することができる。これら平面移動は、ホイールモジュール４００の選択的な作動によって可能になる。
【００２５】
支持アーム５００は、患者Ｐに対し、理学療法士が選択したかまたは理学療法士がプログラムした大きさの垂直持上げ力を加える。側方ユニット７００は、患者Ｐの左右の移動を可能にする。骨盤ユニット８００は、患者を、骨盤ハーネス１０４を通して安全に保持する。骨盤ユニット８００は、患者の骨盤に持上げ力を加えると同時に、歩行および平衡と一貫した患者の骨盤の動きを可能にする。胴ユニット６００は、患者Ｐの上半身を安全に保持する一方で、歩行および平衡と一貫する上半身の動きを可能にする。胴ハーネス１０６は、患者Ｐの上半身に胴ユニット７００を取り付けるために使用され、骨盤ハーネス１０４から物理的に別個であることが好ましい。
【００２６】
一実施形態では、ハーネス１０４、１０６は、それらの夫々の骨盤支持システム８００および胴支持システム６００に永久的に取り付けられる。ハーネス１０４、１０６を、さまざまなファブリックによって全体的にまたは部分的に形成してもよく、ハーネス１０４、１０６は、本技術分野において既知であるようなさまざまな種類の詰物材料および／または膨張性部分を含んでもよい。
【００２７】
図５を参照すると、例示する実施形態では、フレーム２００は、夫々のアウトリガーアーム２０５の端部に回転可能に取り付けられるホイール２０１を含む。ホイール２０１は、キャスタタイプであることが好ましいが、他の全方向タイプであってもよい。他の実施形態では、ホイール２０１は、床または他の水平面の上を装置１００が移動するのを支援する駆動ホイールであってもよいが、例示する実施形態では、ホイール２０１は、後部駆動ホイールモジュール４００によってもたらされる装置１００の横方向移動に従う「アイドラ」ホイールである。代替実施形態では、ホイール２０１は、いくつかの向きにロック可能であってもよく、または前方のみに移動するように固定されてもよい。平衡のみの装置またはトレッドミルとともに使用されるように意図された装置等、本発明のいくつかの代替実施形態では、ホイール２０１をロックしてもよく、またはパッドと置き換えてもよい。
【００２８】
フレーム２００は、図４に示す理学療法士のスツール１０２に沿って引く／押すことが可能なスツール取付点またはバー２０２を含んでもよい。取付板２０４は、支持アームユニット５００を受容する。取付受け具２０３は、夫々のホイールモジュール４００を受容する。回転可能かつロック可能機構２０６により、患者および／またはホイールチェアを挿入するために役立つものとして有用であり得るように、アウトリガーアーム２０５を、図示する平行位置からある角度離れた位置まで広げることができる。アウトリガーアーム２０５を広げることができることにより、可動基部１１０を固定位置に維持しながら、患者が、横歩きに必要な平衡訓練を行うことも可能になる。
【００２９】
図１２を参照すると、各駆動ホイールモジュール４００は、垂直軸４２０を中心に操舵されることが可能であり、また前方転動方向または逆転動方向にも駆動される、転動ホイール４０４を含む。取付板４０３が、ホイールモジュール４００をフレーム２００の夫々の取付受け具、点または板２０３に取り付けるために使用される。
【００３０】
アセンブリ４０６が、軸４２０を中心に回転し、ホイール４０４を支持し、それにより操舵する。ステアリングモータ４０２は、回転アセンブリ４０６を移動させることにより、ホイール４０４の平面の向きを制御する。駆動モータ４０１は、ホイール４０４に回転力を選択的に伝える。これについては、図１３および図１３Ａにより詳細に示す。ステアリングモータ４０２の作用は、ギアハウジング４０５内でギアが噛み合うことより、ホイール４０４の転動軸４２２に伝達される。これについては、図１３Ａおよび図１３Ｂにより詳細に示す。
【００３１】
図１３および図１３Ａを参照すると、例示する実施形態におけるアセンブリ４０６は、左（図１３の見方によれば）板４２４、上ブロック４２６および右板４２８を含む。ホイール４０４の軸上にホイール回転ギア４０８が取り付けられ、それは、シャフト４３０を通してホイール４０４に回転力を伝える。ホイールギア４０８はギア段４３２によって駆動され、ギア段４３２は、ホイール軸に平行なシャフト４３６上のギア４３４によって駆動される。ギア４３４に同軸に、モータ４０１のシャフトに取り付けられる垂直に向いたギア４４０と連通するベベルギア４３８がある。
【００３２】
図１３Ａおよび図１３Ｂを参照すると、例示する実施形態のアセンブリ４４１は、固定取付板４０３および回転板４４８を含む。ステアリングモータ４０２のシャフトに回転ギア４４５が取り付けられ、ステアリングモータ４０２は、操舵軸４２０に取り付けられる回転ギア４４６を介して板４４８に回転力を伝える。回転ギア４４６は、ベアリング４４７の外輪に乗り、ねじを介して板４４８に締結される。操舵の動きは、ねじ４４３を用いる回転板４４８への締結接続を介してサブアセンブリ４０６に伝えられる。
【００３３】
例示する実施形態では、ホイール４０４の転動角速度と操舵角速度（軸４２０を中心とする）とはともに、夫々のモータ４０１および４０２内に設けられる回転エンコーダ（図示せず）によって測定される。これらエンコーダは、上述したギア列によってホイール４０４の転動および操舵ホイール速度に運動学的に結合される。符号化信号は、増分情報のみを与え、これは転動速度を確定するためには十分であるが、操舵動きのためには完全に十分ではない。装置１００の操舵を制御するために、本実施形態では、ホイール４０４の絶対操舵方向を確定することが必要である。これは、上部ハウジング４２２のホールスイッチ４０７とハウジング４０６（図１３Ａ）に取り付けられた磁石４０９とによって達成され、これは、電子機器または制御ユニット３０１（後述する）にインデックスパルスを提供する。
【００３４】
図６Ａでは、支持アームを組立分解等角図に示し、図６Ｂでは、支持アーム５００を組み立てた状態で示す。ガセット板５１２によって補強される取付フランジ５０１Ａを使用して、支持アーム５００がフレーム２００（図５）の支持アーム受容板２０４に取り付けられる。モータ５０２が、減速ギア装置５０３を介して歯付きプーリ５０４を回転させる。駆動プーリ５０４と、支持アーム５００の頂部またはその近くに取り付けられた、対応する上部従動プーリ５０７と、の周囲に、垂直に向けられた歯付きエンドレス駆動ベルト５０５が取り付けられる。モータ５０２は、電子機器モジュール３０１からの信号によって作動される。
【００３５】
ベルト５０５の外側部分には、側方ユニットキャリアアセンブリ５０６が、ベルト５０５の移動により上方にまたは下方に垂直に移動するように取り付けられる。この例示する実施形態では、キャリアアセンブリ５０６は、垂直に向けられた一対の平行スライド５０９の上を摺動する４つの直線状スライドユニット５０８によって、垂直の動きの軸に制限される。側方ユニットキャリア５０６の速度および位置は、アブソリュートセンサである多回転ポテンショメータ５１０と組み合わせて、ベルト駆動モータ５０３に組み込まれたインクリメンタルエンコーダ（図示せず）を使用して検知される。
【００３６】
キャリア５０６は、垂直面板５１２Ｂを有し、そこには、側方ユニット７００の垂直板７０３が取り付けられる（図７）。側方ユニット７００は、患者Ｐが歩行し、平衡を保ち、または手を伸ばしている間に、患者Ｐの自由な左右の動きを可能にする。側方ユニット７００の横方向に並進可能な取付具７０５が、例示する実施形態では、骨盤ユニット８００と胴ユニット６００との両方を支持する。側方ユニット７００は、側方平行バー７０２および７１２とベアリングセットまたはピボット７０１、７１４、７１６および７１８とを含む、平行四辺形リンク機構７１０を含む。
【００３７】
例示する実施形態では、平方四辺形リンク機構７１０の動きは、いかなるモータまたは他の駆動体によっても作動されないが、受動的であり、患者Ｐによってもたらされる力に応じて移動する。平方四辺形リンク機構７１０が作動されない間、その角度位置は、それにも関わらずポテンショメータ７０４によって検知され、患者の横方向変位を検知するために制御ユニット３０１によって使用される。取付ブロック７０５は、胴ユニット６００を支持する上面７２０を有し、それは図９乃至図１１に示されている。図１に示すように、胴ユニット６００は、患者Ｐの胴体の上部に取り付けられる胴ハーネス１０６を支持する。胴ハーネス１０６は、胴ハーネス板６０１に取り付けられる。
【００３８】
患者Ｐの胴に対して許容される動きの第１軸は、垂直軸を中心に回転する。この回転は、凸状に弓形のレール６０３に沿って摺動しかつそれによって捕らえられる回転スライダ６０２によって可能となる。任意に、胴ハーネス板が軸６５０を中心に回転しないようにロックねじ６０４を締付してもよく、またはスライダ６０２が所定角度制限を超えて回転しないように、レール６０３に療法士が調整可能な止め具（図示せず）を配置してもよい。スライダ６０２およびハーネスユニット６０１が周りに連接する垂直の回転軸６３２は、患者Ｐの回転の垂直中心を通過する軸を近似するように選択される。スライダ６０２に取り付けられるポテンショメータ（図示せず）は、この垂直軸６３２の周囲の回転の角度を読み取る。
【００３９】
回転スライダ６０２はブラケット６０５に取り付けられる。ブラケット６０５は、入れ子支柱６０６に取り付けられる。支柱６０６は、一実施形態ではストリングポテンショメータであってもよい長さセンサ（図示せず）を組み込み、その一例は、カリフォルニア州パームデールのスペース・エイジ・コントロール・インク（Ｓｐａｃｅ  Ａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｃ．（Ｐａｌｍｄａｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ））によって販売されている。この長さセンサは、支柱６０６の伸長量を測定する。
【００４０】
入れ子支柱６０６は、板６０８によって支持されるハウジング６０７内で摺動する。板６０８は、例示する実施形態では位置６０９においてひずみゲージ（図示せず）によって実装されるトルク測定装置を含む。ひずみゲージは、患者の移動によってもたらされかつ摺動する支柱６０６を通して伝達されるトルクの２つの軸を測定する。これらトルクの２つの軸は、およそＸ軸およびＹ軸である。例示する実施形態では、垂直またはＺ軸を中心とするトルクは測定されないが、この測定のための計測器具は容易に提供することができる。トルク測定装置は、２つの軸６３６および６３８を中心に回転可能なアセンブリ６１０によって支持される。アセンブリ６１０は、ギア減速ユニット６１２および６４２を介してモータ６１３、６４０によって回転されるプーリ６１１Ａによって駆動される。
【００４１】
図１０は、胴ユニット６００の一部をより詳細に示す。プーリ６１１Ａおよび６１１Ｂの回転角度を測定するために、プーリ６１１Ａおよび６１１Ｂにポテンショメータ６３０および６３１が取り付けられ、プーリ６１１Ａおよび６１１Ｂの入れ子支柱６０６への運動学的接続により、ポテンショメータ６３０および６３１は、支柱６０６の角度を測定する役割も果たす。
【００４２】
図１１は、アセンブリ６１０の組立分解詳細図である。ベベルギア６４４が、回転軸６３６と同軸でありかつ摺動する支柱６０６が矢状面において回転するのを可能にし／回転させる、横方向シャフト６４６に取り付けられる。従動ベベルギア６４４は、シャフト６４９に取り付けられるベベルギア６２０によって駆動される。シャフト６４９は、プーリ対６１１Ａおよび減速ギア装置６４２を介してモータ６４０と連通する。同様にシャフト６４８はハウジング６１０に接続し、回転軸６３８と同軸でありかつ摺動する支柱６０６が冠状（前頭）面において回転するのを可能にしまたは回転させる。シャフト６４９は、プーリ対６１１Ｂおよび減速ギア装置６１２を通してモータ６１３に連通する。
【００４３】
このように、患者Ｐに付着する胴ハーネス１０６は、入れ子支柱６０６によって許容される方向に自由に移動することができ、胴ユニットモータによって２つの回転軸において能動的に制御されることが可能である。胴ハーネス１０６に関連する角度およびトルクは、電子機器３０１によって測定されかつ装置１００がいかに制御されるべきかを評価する際に使用され得る。
【００４４】
例示する実施形態では、側方ユニット取付ブロック７０５はまた、骨盤ユニット８００を支持し、それは、例示する実施形態では、取付ブロック７０５の下側に取り付けられる（図７）。ポテンショメータ７２２が、骨盤ユニット取付シャフト８０９を周囲の骨盤ユニット全体の回転を測定する。図８を参照すると、この骨盤ユニット取付シャフト８０９は、ハウジング８０８から延在する。ハウジング８０８は、平行横棒８０６および細長い実質的に垂直に向けられた端板８０４とともに平行四辺形リンク機構８１８を構成し、それにより、伸長アーム８０３は同じ角度方向で移動する。棒８０６は、ピボット８１６（２つ示す）および８０７（１つ示す）において端板８０４と連接する。
【００４５】
ハウジング８０８は、各々が実質的に垂直な回転軸を有するベアリング８１１を含み、それにより、棒８０６は互いに平行に摺動することができ、平行四辺形リンク機構８１８の連接が可能になる。平行四辺形リンク機構８１８の動きにより、伸長するアーム８０３が並進し、それにより、アーム８０３のうちの一方が前方に移動すると、他方のアーム８０３が後方に移動するようになる。各アーム８０３は、夫々の玉継手８０２を介して、患者の骨盤の夫々の側部に従う夫々の骨盤カフ８０１に、かつ骨盤ハーネス１０４（図１）に付随する。玉継手８０２は、３つの回転軸を可能にし、アーム８０３を通して突出し２つの軸上の力ベクトルを検知する夫々の力センサ８１０によって計測される。
【００４６】
伸長アーム８０３は、それらの近位端において平行四辺形リンク機構の端板８０４に取り付けられる。端板８０４は、骨盤の幅が異なる患者に適応するように互いからの分離距離に関して調整可能である。この調整を達成するために、端板８０４を棒８０６の端部８０５内に入れ子式に入り込ませることができ、この目的のために、ピボット８１６および８０７から延在しかつそれらの周囲で枢動する管状伸長部８２２が設けられる。患者を、装置１００に側方から近づくことにより適所に移動させることができるために、端板８０４を、ピン８０７Ａを取り除きピボット８１６を中心に回転させることにより開くように旋回させることができる。
【００４７】
側方ユニット７００、胴支持ユニット６００および骨盤支持ユニット８００によって形成される懸架システムの重要な特性は、患者に対する適応であり、患者に対し歩行および平衡のために必要な動きの自由が可能になる。
【００４８】
図１４は、本発明で使用する制御システムの１つのあり得る実施形態を示す。図１乃至図４に示すような電子機器エンクロージャ３００に、プロセッサ、メモリ、ユーザインタフェースおよびコントローラまたはコンピュータの他の要素を組み込むことができる電子機器３０１が収容される。電子機器３０１は、本発明の制御方法およびアルゴリズムを実装する。図１４は、センサから制御ユニットまたは電子機器３０１への基本センサ信号および制御パスと、電子機器３０１から本発明によって採用されるモータまたは他の効果器の各々への制御信号と、を示す。ハードウェア電子機器とコンピュータにロードされるソフトウェアとの間で制御方法およびアルゴリズムを分割する多くの方法があり、本発明は、いかなる特定のハードウェア／ソフトウェア実装にも限定されない。
【００４９】
左ホイールモジュール４４０は、電子機器３０１から転動信号３２０および操舵信号３２２を受け取り、電子機器３０１は、右ホイールモジュール４４２には、同様であるが独立した転動信号３２４および操舵信号３２６を送出する。これら駆動信号は、トルク、速度または位置コマンドを表してもよい。信号は、最後に、例示する実施形態ではエンクロージャ３００内に収容されるモータ増幅器によって電流に変換される。好ましい実施形態では、説明するモータはすべてＤＣサーボモータであり、それらの増幅器（図示せず）に通信信号を送り返す。モータとその増幅器との間の密結合は周知であり、ここでは、簡単に、モータを直接駆動するかのように、トルク、速度または位置を表す信号について簡単に説明する。図示する実施形態では、操舵および転動信号３２０〜３２６は速度信号である。
【００５０】
ホイールモジュール４４０および４４２からの信号は、各モータによって生成されるエンコーダカウントを含み、それらの各々は、モータが回転した角度を表す。これらエンコーダカウント信号は、左ホイールモジュール４４０からの転動信号３２８および操舵信号３３０と、右ホイールモジュール４４２からの転動信号３３２および操舵信号３３４と、を含む。各モジュール４４０、４４２に対し、制御ユニット３０１が絶対操舵向きを確立するために使用する、夫々の操舵インデックス信号３３６、３３８がある。
【００５１】
支持アーム５００は、アセンブリ５０６の上昇または下降を制御し、それにより患者に体重支持機能を働かせる駆動信号３４０を受け取る。支持アーム５００からの信号には、モータ５０２からのインクリメンタルエンコーダ信号３４２と、ポテンショメータ５１０によって生成される変位３４４の絶対測度と、が含まれる。
【００５２】
例示する実施形態では、骨盤ユニット８００は、それ自体アクチュエータを含まないが、制御ユニット３０１にいくつかの信号を送出する。これら信号は、力センサ８１０によって測定される、患者の臀部で測定されるＸ軸力３４６およびＺ軸力３４８を含む。平行四辺形リンク機構８１８のピボットのうちの１つに取り付けられたポテンショメータ８１２は、平行四辺形リンク機構８１８の角度を測定し、制御ユニット３０１に戻す信号３５０を生成しする。これら信号は、ポテンショメータ７２２（図７）からの、患者の骨盤ユニットのＸまたは矢状軸を中心とする回転全体、もしくはＹまたは横軸を中心とするヒップパッド８０１の回転を符号化する信号等、他の信号を付随してもよい。
【００５３】
例示する実施形態では、側方ユニット７００にはアクチュエータがないが、ユニット７００は、側方ユニット６００によって許容されるＹ軸に沿った横方向の変位を符号化する信号３５２を送出する。この信号は、骨盤ユニット８００および胴ユニット７００、故に患者の横方向の動きを表す。
【００５４】
胴ユニット６００は、支柱６０６をＸ軸６３８およびＹ軸６３６を中心に回転させるそのモータ６１３（およびポテンショメータ６３１）、６４０（およびポテンショメータ６３０）に対するＸ回転信号３５４およびＹ回転信号３５６を受け取り、それにより、患者の胴体を回転させるかまたは患者の胴体の患者がもたらす回転に逆らう力を加える。制御ユニット３０１は、入れ子支柱６０６の長さ（信号３５８）、ひずみゲージ６０９によって測定されるＸ軸６３８およびＹ軸６３６を中心とするトルク（信号パス３６０）、回転スライダ６０２の回転変位を測定するポテンショメータ信号、およびモータ６１３、６４０からのエンコーダ信号（信号パス３６２）を含むいくつかの信号を、骨盤ユニット６００から受け取る。
【００５５】
例示する実施形態では、本発明のモータを駆動する７つの信号と、さまざまなセンサから制御ユニット３０１に通信される２３個の信号と、がある。これらまたは他の連接点において、他の種類のセンサを使用してもよい。本明細書で説明する機械的要素の動きの他の態様を作動してもよく、またはここでは能動的に作動されまたは電動化されるものを受動的に移動可能としてもよく、もしくは１つまたはいくつかの場所にロックしてもよい。本発明から逸脱することなく、正確な数および種類のセンサ入力および駆動出力が大幅に異なってもよい。
【００５６】
本発明の好ましい実施形態は、患者が前方に移動していない場合であっても、歩行の一部としての平衡に対し、また平衡および到達に対しても、患者を訓練する際に有用である。他の入力もあるが特に、本発明によるセンサシステムは、３つの信号の各々を測定することが好ましい。すなわち、臀部力センサ８１０からのＸ、側方ユニットのポテンショメータ７０４からのＹ、および同様に臀部力センサ８１０から取得されるＺを中心とする回転である。これにより、装置１００は、患者が移動したい任意の所望の３次元方向を測定し、これら測定値を任意の平面方向における装置の動きに変換することができる。
【００５７】
たとえば、装置１００は、ホイールモジュール４００を通して、横向きに直接移動することができ、Ｘ軸に対して任意の角度で蟹行することができ、患者の周囲の適所において装置１００を回転させることができる。この特別な操作性の程度は、２つのホイールモジュール４００に４つの電動アクチュエータ（２つは転動、２つは操舵）を有することによって可能となる。
【００５８】
動作モード
本装置は、歩行および平衡訓練の過程で通常行われる種々の作業（ｔａｓｋ）で療法士を支援することができる。これら作業は、装置の動作モードに対応し、それらのうちのいくつかは、制御ユニット３０１のユーザインタフェース（図示せず）を介して明示的に選択することができ、他は、知覚情報に基づいて透過的に呼び出される。これらモードには以下が含まれる。
【００５９】
地面歩行器
本装置は、患者の動きおよび力に応じて並進および回転の両方を含む移動をする。上述したさまざまなセンサを使用して、所望の方向において移動または回転する患者の意図を示す、患者の動きまたは力が確定され、ホイールモジュール４００は、所望の方向における患者の動きを可能にするように命令される。別法として、装置の動きは、ローカルでまたはリモートでの、キーボード、他のグラフィカルユーザインタフェース、ジョイスティックまたは他の入力装置による、療法士のコマンドに応じてもよい。
【００６０】
胴／骨盤再調整器
上述したセンサを用いて療法士によって制御される骨盤支持具８００および胴支持具６００を使用して、患者の姿勢を位置合せするために必要な力およびトルクが提供される。図１５に一連の動作を示す。ステップ１５００において、療法士は、装置を、力が加えられない遊動モードにする。それが確立されると、療法士は、１５０２において、患者の胴を位置合せする。次に、装置は、１５０４において、胴および骨盤が適所に保持される堅固支持モードに入れられる。１５０６において、療法士は、患者を解放する。１５０８において、制御ユニットは、患者に加わっている補強力を徐々に低減し始める。それは、患者の所望の姿勢が許容できる限界内で維持されていると検知する限り続く。
【００６１】
胴摂動器
このモードでは、装置（制御ユニット３０１にロードされている事前に記録された訓練プログラムにより、自動で）または療法士は、患者が直立にまたは一定の姿勢であり続ける能力を喚起するように意図された力を導入する。装置は、これを、患者が静止している時にホイール４００を移動させることにより、または歩行中にそれらの速度を変化させることにより達成することができる。さらに、これを、療法士に制御されるまとまった力を加えることにより胴支持機構によって達成することができる。別法として、療法士は、患者が平衡を維持することができない場合に装置が患者を受け止めることを知った上で、患者を種々の位置で単純に押すかまたは引くことができる。
【００６２】
胴／骨盤安定器
このモードでは、胴および骨盤支持機構は、胴の直立向きを維持するために、復帰力を加える。支持の堅さは、療法士が完全に堅い状態から０まで調整可能である。
【００６３】
胴／骨盤受止め器、安全円錐
骨盤ユニット８００と協働する胴支持具６００の安全機能は、胴および骨盤の偏位の範囲である、患者の「安全円錐（ｃｏｎｅ  ｏｆ  ｓａｆｅｔｙ）」を実施することによって達成される。これを、図１６において極度に単純にかつ概略的に１６００で示す。この範囲の境界１６０２において、胴支持システム６００は、転倒を防止する、制御ユニット３０１によって通信されるような制約を加える。円錐状立体１６００の表面１６０２は、許容可能な偏位の範囲を表す。図１６では、胴取付点６０１のＺ軸上におけるその最適な位置からの典型的な離脱を示し、それは、一実施形態では、胴ユニット制約をトリガせず、別の実施形態では、完全には満たない堅さの制約が加えられるようにする。
【００６４】
「安全円錐」概念を、例としてＺ軸から離れる変位に関して説明したが、この概念はこれを超えて広がる。このアルゴリズムは、変位と同様にまたはそれに加えて角移動の速度の監視およびそれに対する応答を含んでもよく、速度または変位における予測される標準からのずれを、垂直軸以外の何らかの基準から測定することができる。たとえば、「円錐」が犯される場合に結果として生じる受止め機能を、平地速度の関数として変化する胴角度で始動することができる。別の例として、患者の足（そのため装置）が平地を左に移動している場合、療法士は、胴を左に傾けるために患者の自由の余地を低減することができるようにしてもよい。さらに、患者の平衡および支持の状態をより完全に評価し、必要な場合にのみ受止めおよび制限モードを始動するように、骨盤ユニットからのセンサ入力と胴情報を結合してもよい。安全円錐は必ずしも幾何学的構造である必要はなく、センサ読み値に対する任意の計算であってもよい。ということが理解されるべきである。
【００６５】
許容可能な偏位の範囲は、療法士が設定してもよく、または事前設定されてもよい。図１６の表現では、「安全円錐」は円形の底面を有するが、実際には、底面は、療法士がＸ方向の範囲をＹ方向の偏位または速度の許容範囲より大きくまたは小さく設定する場合のように、楕円形または他のより複雑な形状であってもよい。さらに、形状は対称的でなくてもよい。
【００６６】
さらに、「安全円錐」は、制約が一様の壁である中空でなくてもよく、代りにその周縁に向かって徐々に厚くなってもよい。すなわち、胴支持具６００は、胴の偏位の程度の関数として変化する量の制約を加えてもよく、それにより、患者は、垂直な胴の向きに近接して支援が少ないと感じ、遠くなるほど胴が略硬く支持されるようになる。
【００６７】
垂直受止め器
このモードでは、骨盤支持具８００は、患者が床に転倒しないようにし、患者を柔軟に受け止める。降下の速度は、安全かつ快適なレベルになるように制御される。
【００６８】
体重徐荷器
本装置は、体重が支持される訓練を容易にするために、療法士が指定する大きさの患者の体重を柔軟に徐荷する。
【００６９】
アイソキネティック歩行器
本装置は、体力訓練のために歩行の方向に療法士が調整可能な量の抵抗を加える。
【００７０】
着座・起立訓練
このモードでは、本装置は、患者が転倒し得ないことを確実にすることにより、かつ体重支持を提供することにより、着座・起立訓練を容易にする。
【００７１】
着座からの移動
さらに別の動作モードには、患者を着座位置、たとえば車椅子から装置内に移動することが含まれる。これは、着席した患者に接続するため十分低くなり、かつ患者を完全に持ち上げるために十分強度な持上げ機構を利用する。骨盤支持ユニット８００のアーム８０３は、患者を横方向に「移動させる」ことができるように、じゃまにならないように（ピン８０７Ａを取り除くことによる等）旋回することができる。
【００７２】
上述したモードのすべては、図１７に概略的に示す同様の制御枠組によって実装される。１７００においてさまざまなセンサ読み値が制御コンピュータ３０１によって入力され、１７０２において、安全円錐を実施する制限関数と比較される。この比較に応じて、１７０４において、制御モードを受止めまたは制限機能を達成するように変更してもよい。そして、１７０６において、アクチュエータトルクが計算され、１７０８においてさまざまなアクチュエータに命令が与えられる。
【００７３】
本発明を、可動装置に関して説明したが、これはまた、固定装置にも適用することができる。たとえば、本発明による装置を、トレッドミルにわたって使用することができ、この場合はホイールが必要でない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
要約すると、患者の骨盤および胴を独立して指示する患者応答理学療法装置について説明した。この訓練装置により、歩行中に発生する骨盤および胴の自然な移動が可能となり、選択された患者の体重の一部に対する支持が提供される。他の多くの動作モードもあるが特に、本装置を使用して、胴の偏位または速度が所定の安全円錐を超えないようにし、患者の平衡を促し、患者が介在前の転倒に対し矯正しようと試みることができるようにすることができる。
【００７５】
上述した説明において本発明のさまざまな実施形態について説明し添付図面で例示したが、本発明はそれらに限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲および精神によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明による歩行および平衡訓練装置の等角図であり、患者およびハーネスが二点鎖線で示されており、明確にするためにヒップパッドおよび患者動きセンサが取り除かれている。
【図２】別の角度からとらえた図１に示す装置の等角図である。
【図３】図１および図２に示す装置の立面図である。
【図４】図１乃至図３に示す実施形態に類似する装置の一実施形態の組立分解図であり、さらなる詳細を示すために詰物およびカバーが取り除かれている。
【図５】図４に示す装置の一部を構成するフレームユニットの等角図である。
【図６Ａ】図４に示す装置の構成要素を形成する支持アームの組立分解図である。
【図６Ｂ】図４に示す装置の構成要素を形成する支持アームの組み立てられた等角図である。
【図７】図４に示す装置の構造的構成要素を形成する側方ユニットの等角図である。
【図８】図４に示す装置の構造的構成要素を形成する骨盤ユニットの等角図である。
【図９】図４に示す実施形態の胴ユニットの組立分解等角詳細図である。
【図１０】胴ユニットのプーリおよび他の伝動要素を示す、図９の一部の組立分解等角詳細図である。
【図１１】胴ユニットのギア装置および他の伝動要素を示す、図１０の一部の組立分解等角詳細図である。
【図１２】本発明で使用する組み立てられた電動ホイールモジュールの等角図である。
【図１３】図１２に示す電動ホイールモジュールの下部分の組立分解等角図である。
【図１３Ａ】駆動モータと従動ホイールハウジングとの間の協働作用を示す、図１２に示す電動ホイールモジュールのさらなる組立分解等角図である。
【図１３Ｂ】図１２に示す電動ホイールモジュールの上部分のさらなる組立分解等角図である。
【図１４】本発明による制御システムの概略図である。
【図１５】本発明の動作の胴体／骨盤安定器モードにおけるステップを示すプロセス図である。
【図１６】本発明の一動作モードによって確立される「安全円錐」の概略図である。
【図１７】動作の「安全円錐」モードの概略かつ典型的フローチャートである。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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