(57)【要約】  本発明は、自然な歩行パターン（Ｔ１，Ｔ２）を機械的に生じさせるための歩行訓練装置（１）に関する。歩行訓練装置（１）は、互いに機械的に結合される第１および第２の多関節機構（１０，２０）と、回転動作を第１の多関節機構（１０）に入力するための駆動部（３）と、第２の多関節機構（２０）に結合される足支持要素（４３）とを含む。第２の多関節機構（２０）は、長手ガイド（８３）を介してこれに対して長手方向に変位可能であって第１の多関節機構（１０）に接続される長手変位体（８１）をさらに含む。
2014528781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然な歩行パターン（Ｔ１，Ｔ２）を生じさせるための歩行訓練装置（１）であって、互いに機械的に結合される第１および第２の多関節機構（１０，２０）と、回転動作を前記第１の多関節機構（１０）に伝えるための駆動部（３）と、前記第２の多関節機構（２０）に結合される足支持要素（４２）とを備え、
前記歩行訓練装置（１）は、長手ガイド（８３）を備え、前記第１および第２の多関節 機構（１０，２０）は、長手変位体（８１）を介して互いに結合され、前記長手変位体（８１）は、前記長手ガイド（８３）と機械的に能動接続し、これに対して変位可能に配置される、歩行訓練装置。
【請求項２】
前記歩行訓練装置（１）は、前記長手ガイド（８３）またはその一部を上昇および下降により偏向させるための第３の多関節機構（３０）を備える、請求項１に記載の歩行訓練装置。
【請求項３】
以下に述べる多関節機構：
−第１の多関節機構（１０）；
−第２の多関節機構（２０）；および
−第３の多関節機構（３０）のうち、２つまたは全てが共通の駆動部（３）を介して駆動される、請求項１または２に記載の歩行訓練装置。
【請求項４】
前記第１の多関節機構（１０）は、前記駆動部（３）から前記第２の多関節機構（２０）にトルクを伝達するための手段（９０）を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項５】
前記第１の多関節機構（１０）は、第１および第２のリンク（１１，１２）を有するクランク駆動部として設計され、前記第１のリンク（１１）は関節点（５１）を介して回転駆動可能に前記駆動部（３）に接続され、前記第２のリンクはさらなる関節点（５３）を介して前記長手変位体（８１）に接続され、前記第１および第２のリンク（１１，１２）はさらなる関節点（５２）を介して互いに接続される、請求項１から４のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項６】
前記第２の多関節機構（２０）は、多関節リンク機構、特定的には四棒リンク機構であって、関節点（５４）を介して回転駆動可能に前記長手変位体（８１）に接続される第１のリンク（２１）と、さらなる関節点（５５）を介して前記第１のリンク（２１）に接続される第２のリンク（２２）と、さらなる関節点（５６）を介して前記第２のリンク（２２）に接続され、さらなる関節点（５７）を介して前記長手変位体（８１）に接続される第３のリンク（２３）とを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項７】
前記歩行訓練装置（１）は、前記足支持要素（４３）が取り付けられ、前記第２の多関節機構（２０）に機械的に接続される第４の多関節機構（４０）をさらに備え、前記第４の多関節機構（４０）は、さらなる長手変位体（８２）に接続され、前記長手変位体（８２）は、長手ガイド（８３）と機械的に能動接続され、これに対して変位可能に配置される、請求項１から６のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項８】
第４の多関節機構（４０）によって特徴付けられ、
関節点（５７）を介して前記第２の多関節機構（２０）の前記第２のリンク（２２）に接続され、さらなる関節点（５９）を介して前記さらなる長手変位体（８２）に接続される第１の部分リンク（４１）と、
前記第１の部分リンク（４１）に固く接続され、前記足支持要素（４３）が固く接続される第２の部分リンク（４２）とを備える、請求項７に記載の歩行訓練装置。
【請求項９】
前記トルクの伝達のための前記手段（９０）は、以下の構成部品を含み、
−前記第１の多関節機構（１０）の前記第１の回転駆動リンク（１１）に固く接続される第１の伝達ホイール（９１）と、 
−前記第２の多関節機構（２０）の前記第１のリンク（２１）に接続される、またはこれと機械的に能動接続される第２の伝達ホイール（９２）であって、前記第１のリンク（２１）が前記伝達ホイール（９２）を介して回転駆動が可能であり、
前記第１の伝達ホイール（９１）および前記第２の伝達ホイール（９２）は、前記第１および第２の伝達ホイール（９１，９２）を包む柔軟な力伝達要素（９３）を介して互いに接続され、前記第２の伝達ホイール（９２）は、前記駆動部関節点（５１）を中心とした前記第１の伝達ホイール（９１）の旋回によって前記力伝達要素（９３）を介して駆動可能である、請求項４に記載の歩行訓練装置。
【請求項１０】
前記第１の多関節機構（１０）の前記第２のリンク（１２）および前記第２の多関節機構（２０）の前記第１のリンク（２１）は、好ましくは第２の伝達ホイール（９２）と併せて、共通の関節点（５３）を介して前記第２の多関節機構（２０）の前記基準要素、前記長手変位体（８１）上で接続される、請求項１から９のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１１】
前記第１の長手変位体（８１）は、前記第２の多関節機構（２０）の一部であり、特定的にはその基準リンクである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１２】
前記第２の長手変位体（８２）は、前記第４の多関節機構（２０）の一部であり、特定的にはその基準リンクである、請求項７から１１のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１３】
前記２つの長手変位体（８１，８２）は、共通の長手ガイド（８３）を介して導かれる、請求項７から１２のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１４】
前記第１および／または第２の長手変位体（８１，８２）は、前記長手ガイド（８３）に沿って線形に変位可能な直動体である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１５】
前記歩行訓練装置は設定手段を備え、前記歩行曲線および特定的には前記歩行曲線の前記長さを変えることが可能であり、
ａ．前記設定手段は、前記第１の多関節機構（１０）の前記第１のリンク（１１）が回転駆動される前記第１の関節点（５１）と前記第２のリンク（１２）が前記第１の多関節機構（１０）の前記第１のリンク（１１）に関節接続される前記第２の関節点（５２）との間の距離が設定可能となるように設計される、および／または、
ｂ．前記設定手段は、前記足支持要素（４３）の前記足支持面と、前記第４の多関節機構（４０）が前記第２の変位体に関節接続される前記第１９の関節点（５９）との間の、前記距離が設定可能となるように設計される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の歩行訓練装置。
【請求項１６】
使用であって、請求項１から１５のいずれか１項に記載の歩行訓練装置（１）を、
−人の前記歩行能力を向上させるための治療装置、または
−人の前記脚部の筋肉系の強化もしくは維持のためのフィットネス装置とする、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行訓練装置の分野に属し、自然な歩行パターン、特に足底の歩行パターンを機械的に生じさせるための歩行訓練装置に関する。歩行訓練装置は、各場合において、互いに機械的に結合される各脚部用の第１および第２の多関節機構と、第１の多関節機構に回転動作を入力するための駆動部と、第２の多関節機構に結合される足支持要素とを含む。
【０００２】
本記載における歩行パターンは、歩行時における下肢部の個々の節の動作の集合として理解される。個々の節は、とりわけ、関節を介して互いに接続される大腿部と下脚部と足とを含む。歩行パターンもまた、特定的に節の相対的な位置の変化を含む。したがって、下肢部の異なる点が異なる移動軌道を描く。このような理由から、歩行パターンは、特定の歩行曲線によって示されるものではなく、下肢部における代表点の複数の移動軌道によって示される。このような代表点は、たとえば、踵点、爪先点、ならびに股関節、膝関節、および足関節などの体節が接続される関節点を示す。
【０００３】
純粋に幾何学的な移動軌道の他に、歩行パターンは、移動経路に沿った肢部の移動速度も含む。
【０００４】
事故もしくは病気などの神経性の事象、または加齢現象などによって引き起こされる筋骨格系の制限は、療法士にとって重大な課題である。脳卒中患者、脳性麻痺患者、多発性硬化症を持つ患者、およびパーキンソン病を患った者が影響を受ける。神経リハビリテーションには様々な療法があり、これによって該当する患者の歩行能力を向上させることができる、または少なくとも安定させることができる。様々な研究および実務により、歩行動作の流れを繰り返し行うことが有望な適用の１つとなり得ることが示された。
【背景技術】
【０００５】
先行技術
たとえば、患者の下肢を療法士が手で動かすことによってトレッドミル上で治療を実施することが知られている。また、人間の歩行パターンに近い軌道に患者の脚部および／または足を自動的に導く、機械に駆動される訓練装置が知られている。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１１／００７７５６２号Ａ１は、たとえば自然な歩行パターンを機械的に生じさせる歩行訓練装置を開示している。一方の脚部に歩行パターンを機械的に生じさせるための歩行訓練装置は、各場合において、第１の四関節機構と第１の四関節機構に結合される第２の四関節機構とを含む。関節機構は、駆動モーターを介して駆動される。歩行訓練装置には、現実の歩行パターンを生じさせるために必ず閉ループで駆動モーターの速度を制御しなければならないという問題がある。さらに、歩行訓練装置は、装置に対する機械的な設定または調整によって移動軌道を変更することができない。さらなる問題として、歩行訓練装置は、たとえば踵または中足部の点の曲線を再現するのみであり、母指球の完全な面の所望の動作を再現するものではない。これは、足の角度が制御されないことを意味する。さらに、歩行訓練装置は、その機械的な設計によって大きな寸法を有することから、扱いにくく、大きなスペースを要する。
【０００７】
米国特許第６３１２３６２号は、脚部の筋肉系を強化するための訓練装置を開示しており、機械的に歩行動作を再現する。一方の脚部用の訓練装置は、各場合において、歩行曲線に沿った足の水平位置および垂直位置を担う第１の多関節部分機構と、足の傾斜角度を担う第２の多関節部分機構とを含む。部分機構は、システムに回転動作を付与する共通の駆動部を介して駆動される。訓練装置には、特に正確な方法で人間の歩行パターンが再現されないという問題がある。これは、単に脚部の筋肉系を強化する目的のフィットネス装置であれば十分である。しかしながら、この装置は、歩行動作を受動的に訓練するための歩行訓練装置としては適していない。また、回転動作から直動動作へ直接的に変換することから、扱いにくく大きな空間を要する大きな寸法を装置が有することとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
専門家の分野において、個々の脚部および協働して動く両脚部の人間の歩行パターンが非常に複雑なものであるということは、議論の余地のない事実である。このため、可能な限り正確な人間の歩行パターンの再現は、大きな課題である。さらに、人間がとりわけ身体構造、歩行速度、および歩行動作の個々の特徴に基づく固有の歩行パターンをそれぞれ有していることに注目すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明についての記載
本発明の目的は、可能な限り正確に人間の歩行パターンを機械的に再現する位置にある歩行訓練装置を提案することにある。これにもかかわらず、歩行訓練装置は、可能な限り簡易な機械的構成を有する必要がある。さらに、機械的設定を可能とすることによって歩行パターンを個々のユーザに適合させることを可能とすべきである。歩行訓練装置は、特定的には患者の歩行能力を向上させるための治療装置として適用すべきである。しかしながら、歩行訓練装置は、脚部の筋肉系の強化および維持を意図したフィットネス装置としても使用可能とすべきである。
【００１０】
多関節機構およびガイド装置に関する以下の説明は、特に指定されない限りにおいて、第１の脚部の動作のために設計された歩行訓練装置の第１の部分装置に関する。しかしながら、ここで、歩行訓練装置は第２の脚部の動作のために設計された第２の部分装置も有用に含むことにも注目すべきである。しかしながら、この第２の部分装置は、機能および好ましくは設計に関して同じであると有用だが、第１の部分装置に対して鏡写しで逆に構成されている。しかしながら、人間の歩行パターンに基づき、第１の部分装置に対して位相をずらした方法で動作する。
【００１１】
目的は、請求項１に係る歩行訓練装置によって実現される。したがって、歩行訓練装置は、特定的には長手ガイドを含む点により特徴付けられる。第１および第２の多関節機構は、長手変位体を介して互いに機械的に結合または接続される。長手変位体は、長手ガイドと機械的に能動接続し、これに対して変位可能に配置される。
【００１２】
長手ガイドは、長手変位体をガイドする機械的構成要素であるのが好ましい。長手変位体は、特定的には、長手ガイドに沿って変位可能に配置される。長手変位体は、特定的には、長手ガイドに沿って直動変位が可能である。長手変位体は、特定的には第２の多関節機構の一部であるのが好ましい。長手変位体は、第１の多関節機構に関節接続されるとさらに好ましい。
【００１３】
本発明のさらなる好ましい実施形態およびさらなる発展形は、従属特許請求項から導き出される。
【００１４】
歩行訓練装置は、長手ガイドを偏向させるための第３の多関節機構を含むのが好ましい。偏向は、長手ガイドまたはその一部を上昇または下降させるのが好ましい。
【００１５】
以下でさらに説明するように、第３のリンクの一部としての長手ガイドは、関節点（第１３の関節点を参照）を介して歩行訓練装置の支持フレームに接続されるのが好ましい。第３のリンクは、第３の多関節機構を介して関節点を中心に枢動可能であり、これによって関節点を中心に枢動して上昇可能および下降可能であるのが好ましい。
【００１６】
第３の多関節機構は、駆動部を介して同様に駆動される。駆動部は、回転動作を生じさせるように設計され、第３の多関節機構を動作させるのが好ましい。
【００１７】
好ましいさらなる発展形によれば、以下に述べる多関節機構：
−第１の多関節機構；
−第２の多関節機構；および
−第３の多関節機構のうち、２つまたは全てが共通の駆動部を介して直接的または間接的に駆動される。
【００１８】
駆動部または複数の駆動部は、たとえばシャフトを介して、多関節機構によって取られるトルクを生じさせる。これにより、各場合において、回転リンクとも呼ばれる多関節機構の第１のリンクが回転する。すなわち、回転リンクは、駆動部の関節点を中心に回転し、完全な旋回を行う。
【００１９】
特に好ましいさらなる発展形において、少なくとも第１および第２の多関節機構、特定的には第１、第２、および第３の多関節機構は、共通の駆動部によって駆動される。この実施形態の変形例によれば、第１の多関節機構および場合によっては第３の多関節機構が直接的な方法によって駆動されるのが好ましい。これは、それぞれの機構の第１のリンクが駆動部から直接的にトルクを取ることを意味する。第２の多関節機構は、間接的な方法で駆動されるのが好ましい。これは、駆動部からさらなるギヤ配置を介して、駆動される第２の多関節機構の第１のリンクにトルクが取り込まれることを意味する。さらなるギヤ配置は、第１の多関節機構またはその一部に配置されるのが好ましい。
【００２０】
駆動部はモーターを含み、場合によっては、モーターによってもたらされる速度を必要な高い回転速度または低い回転速度に変換するギヤも含む。モーターは、電気モーターであるのが好ましい。駆動部の速度は、好ましくは制御装置または調整装置を介してそれぞれ制御または調整（閉ループ制御）され得る。
【００２１】
駆動モーターは、モーターシャフトが第１の関節点の回転軸に置かれるように配置され得る。しかしながら、駆動モーターは、そのモーターシャフトと併せて第１の関節点の回転軸から軸方向にずらして配置することもできる。この場合において、トルクの伝達は、たとえば歯付きベルトギヤまたは遊星ギヤなどの適切なギヤを介してもたらされる。
【００２２】
本発明のさらなる発展形において、既に上で述べたように、第１の多関節機構は、駆動部、特定的には共通の駆動部から第２の多関節機構にトルクを伝達するための手段を含む。これは、この手段が第２の多関節機構の第１のリンクを回転させるように設計されることを意味する。第１のリンクは、これによって第２の多関節機構の駆動部関節点を中心に回転する。このため、第１および第２の多関節機構の第１の回転リンクは、同期して回転するのが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の多関節機構は、特定的にクランクとして設計される第１のリンクと特定的にコンロッドとして設計される第２のリンクとを有するクランク駆動部として設計される。本文脈におけるクランク駆動部は、回転動作から長手方向の振動動作、特定的には直動動作への変換をもたらす機能群として理解される。本件出願の文脈における「クランク」の用語は、長形の構造要素に限らず、たとえばディスク状の部品であってもよい。むしろ、クランクの設計は、互いに離間した２つの関節点をクランクが有し、以下で第１の関節点と呼ばれる駆動部関節点を介してクランクが回転駆動され、さらなるリンクが固定される以下で第２の関節点と呼ばれるさらなる関節点が第１の関節点を中心に完全に旋回することを特徴とする。
【００２４】
歩行パターンを変化させる目的のため、第２の関節点は、適切な変位手段を介して第１のリンク（クランク）に対して変位させることができる。
【００２５】
関節点に対する番号付けは、単にこれらを識別して他の関節点と区別する役割を果たす。特に関節点の数は、対応する数の関節点を歩行訓練装置が必ず有さなければならないという程度まで限定して解釈されるべきではない。たとえば、本開示の範囲内において、第１２の関節点と言った場合、歩行訓練装置が第１２の関節点以外にさらに１１個の関節点を必ず有さなければならないという程度まで解釈されるべきではない。
【００２６】
関節点は、各場合において、これらが回転軸を用いて回転関節接続を形成し、互いに関節点を介して接続されたリンクが互いに部分的または完全に回転することができる点において識別される。このため、それぞれのリンクは、関節点を介して互いに関節接続される。回転関節接続は、既知のタイプおよび方法により、異なる方法で設計され得る。したがって、たとえば、これは互いにリンクを接続する回転軸／枢軸を含み得る。回転関節接続は、単純に該当する構成部品同士の相互の回転動作を可能とすべきである。回転関節接続は、関節点の機能に応じて、３６０°未満の回転動作または完全な旋回を可能とし得る。
【００２７】
そして、第１の多関節機構の第１のリンクは、第１の関節点（駆動部関節点）を介して駆動部に回転駆動可能に接続される。第１および第２のリンクは、互いに第２の関節点を介して接続される。第２のリンクは、以下で第３の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して、第２の多関節機構の構成要素であるのが好ましい長手変位体に接続される。
【００２８】
第１の多関節機構の機能の態様は、図面から分かるように、クランクが第１の関節点を介して駆動部によって回転駆動され、第２のリンクが取り付けられる第２の関節点が第１の関節点を中心に回転する点にある。第２のリンクが長手変位体に接続される第３の関節点における回転駆動部は、長手変位体を長手ガイドに沿って長手方向に変位させる。長手ガイドは、自由度が１となるような方法で長手変位体の相対動作を限定する。この相対動作またはガイド動作は、摺動動作であるのが好ましく、長手変位体の２つの点が長手ガイドの共通または２つの異なるガイド経路上でガイドされる。ガイド動作は、線形であるのが好ましい。この場合における長手変位体は、長手ガイドに対する直動体である。しかしながら、少なくとも一部でたとえばアーチ状などの非線形で走る長手方向の動作、または長手変位体の２つの点が長手ガイドの２つの異なるガイド経路上で導かれる動作が構想され得る。
【００２９】
本発明のさらなる発展形によれば、第２の多関節機構は、多関節リンク機構（多関節結合部機構）、特定的には移動可能な第１および第３のリンクを有する四棒リンク機構である。結合部（接続リンク）として設計される第２のリンクは、第１および第３のリンクを互いに接続する。第４のリンク、具体的には長手変位体は、第１および第３のリンクを接続する基準リンクを形成する。基準リンクは、多関節機構のリンクであって、それ自体は該当する多関節機構によって駆動または移動されないことを示す。
【００３０】
本文脈におけるリンク機構は、回転動作を振動または弓状動作に変換する機構として理解される。本文脈におけるリンク機構は、不均一な方法で伝達する機構である。
【００３１】
四棒リンク機構は、特定的にはクランクロッカーとして設計される。クランク機構とも呼ばれるクランクロッカーは、リンク機構に属する。全てのリンク機構は、少なくとも２つの移動可能リンクを結合部に結合するものとして特徴付けられる。クランクの実施形態における第１のリンクは駆動部として使用され、ロッカーの形態である第３のリンクは出力として使用される。
【００３２】
本実施形態に係る第１のリンクは、クランクとして設計され、以下で第４の関節点と呼ばれる関節点を介して四棒リンク機構の基準リンクを示す長手変位体に回転駆動可能に締結される。第２のリンクは、結合部として設計され、以下で第５の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して第１のリンクに接続される。さらに、第２のリンクは、以下で第６の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して、ロッカーとして設計される第３のリンクに接続される。第３のリンクは、以下で第７の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して、長手変位体、基準リンクに接続される。
【００３３】
本文脈における「ロッカー」の用語は、長形の構造要素に限定されず、たとえば、ディスク状の部品であってもよい。むしろ、ロッカーの設計は、互いに離間した２つの関節点をクランクが有し、第２の関節点が結合部によって駆動されて振動する、すなわち振れる、または揺れる回転軸として第１の関節点が機能する点において特徴づけられる。
【００３４】
第３および第４の関節点は、長手変位体上の共通の回転軸に配置され、合致するのが好ましい。この場合において、クランク駆動部（コンロッド）の第２のリンクは、第３の関節点を介して、長手変位体、第２の多関節機構の基準リンク、および同様に第２の多関節機構の第１のリンク（クランク）に直接的に接続される。しかしながら、第３および第４の関節点を長手変位体上の異なる位置に配置することも構想され得る。
【００３５】
そして、第２の多関節機構の第４および第７の関節点は、長手変位体上に位置し、これと併せて、駆動される第１の多関節機構を介して長手方向に振動する態様で変位する。２つの関節点は、互いに固定して配置される。これにより、第２の多関節機構の全体が、移動する長手変位体による長手方向の振動動作の対象となる。この長手方向の動作は、その一部が歩行動作の歩幅に寄与する。
【００３６】
本発明のさらなる発展形によれば、歩行訓練装置は、第２の多関節機構に接続される第４の多関節機構を含み、この第４の多関節機構に足支持要素が形成される。
【００３７】
歩行訓練装置は、第４の多関節機構に対して機械的に結合または接続されるさらなる長手変位体をさらに含むのが好ましい。さらなる長手変位体は、長手ガイドと機械的に能動接続され、これに対して変位可能に配置される。
【００３８】
このさらなる長手変位体は、以下で第２の長手変位体として示され、長手変位体は、上記で第１の長手変位体としてさらに説明された。
【００３９】
第２の長手変位体の長手ガイドは、以下で第２の長手ガイドと呼ばれ、上記でさらに説明された長手ガイドは、以下で第１の長手ガイドと呼ばれる。
【００４０】
第１の長手ガイドおよび／または第２の長手ガイドは、第３の多関節機構の第３のリンクの一部であるのが好ましい。
【００４１】
第２の長手ガイドは、第１の長手ガイドに対する別個または個別のさらなる長手ガイドとして設計され得る。
【００４２】
しかしながら、第１および第２の長手ガイドは、共通の長手ガイドにもなり得る。これは、第２の長手ガイドが第１の長手ガイドに対応し、第１および第２の長手変位体が共通の長手ガイドに沿って移動することを意味する。これにより、この場合において、第１および第２の長手ガイドは、第３の多関節機構の第３のリンクの一部であるのが好ましい。
【００４３】
第２の長手変位体は、特定的には第２の長手ガイドに沿って変位可能に配置される。変位は、特定的には直動変位である。第２の長手ガイドは、第２の長手変位体をガイドする機械的構成要素であるのが好ましい。第２の長手変位体は、第４の多関節機構の構成要素であるのが好ましい。
【００４４】
第２の長手ガイドは、第２の長手ガイドが第１の長手変位体と共に動き、第１の長手変位体が第１の長手ガイドに沿って変位するように、第１の長手変位体に機械的に結合され得る。この場合における第２の長手ガイドは、第３の多関節機構の第３のリンクの一部ではない。
【００４５】
したがって、たとえば、第２の長手変位体は一方で第２の長手ガイドに沿って変位可能であり、他方で第１の長手変位体を介して第１の長手ガイドに沿って変位可能である。第１および第２の長手ガイドに沿った第２の長手変位体の移動は、重複し得る。第２の長手ガイドは、たとえば第１の長手変位体の一部となり得る。第２の長手ガイドは、第１の長手変位体に接続され得る。
【００４６】
第２の長手変位体が配置されるこのさらなる長手ガイドは、第１の長手ガイドと類似の機能を有する。これは、自由度が１となるように長手ガイドに対する第２の長手変位体の相対動作を限定する。この相対動作またはガイド動作は、変位または摺動動作であるのが好ましく、第２の長手変位体の２つの点が長手ガイド上の共通または２つの異なるガイド経路上で導かれる。ガイド動作は、線形であるのが好ましい。この場合における第２の長手変位体は、長手ガイドに対する直動体である。しかしながら、少なくとも一部がたとえばアーチ状などの非線形に伸びる長手方向の動作、または第２の長手変位体の２つの点が長手ガイドの２つの異なるガイド経路上で導かれる動作が構想され得る。
【００４７】
第４の多関節機構は、以下で第８の関節点と呼ばれる関節点を介して、第２の多関節機構、特定的にはその第２のリンクに接続される。このために、第４の多関節機構は、第２の長手変位体とは別に、第８の関節点を介して第２の多関節機構に接続され、以下で第９の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して第２の長手変位体に締結される、第１の部分リンクをさらに含むのが好ましい。さらに、第４の多関節機構は、第１の部分リンクに好ましくは固く接続される第２の部分リンクを含むのが好ましい。「固い」とは、２つの部分リンクが互いに関節点を介して接続されておらず、互いに回転動作可能かつ変位可能でないことを意味する。第２の部分リンクは、さらに同様に足支持要素に固く接続されるのが好ましい。２つの部分リンクは、合わせて一体の部品として形成され得る。２つの部分リンクは、別個の部品としても設計され得る。
【００４８】
第２の多関節機構が、四棒リンク機構、特定的にはクランクロッカーとして設計される場合、第２のリンク（結合部）は、三角構成で配置された３つの関節点を有するのが好ましい。これらの関節点に関しては、既に述べた第５、第６、および第８の関節点である。三角構成は、たとえば、各点が関節点を示す三角リンク機構を介して実現され得る。しかしながら、三角構成は、ディスク要素を介しても実現され得る。
【００４９】
第２および第４の多関節機構の機能の態様は、図面からも分かるように、回転駆動される第２の多関節機構の第１のリンク（クランク）にあり、第３のリンク（ロッカー）は第２のリンク（結合部）を介して第７の関節点を中心に振動動作される。この方法により、結合部に固定される第８の関節点は、基準要素（第１の長手変位体）に対して湾曲した経路で移動し、この移動は、連珠形またはループ状（横たわった「８」）であるのが好ましい。第８の関節点のこの動作は、まず第２の長手変位体および第４の多関節機構の長手方向の変位をもたらし、次に第４の多関節機構の２つの部分リンクの傾斜した経路をもたらす。この方法により、足支持要素およびそこに形成される足支持面が長手方向に変位し、傾斜して導かれる。
【００５０】
とりわけ、歩行動作の歩幅は、第２の長手変位体の長手方向の動作によって起こる。さらに、関節点を中心とした足支持要素および第２の長手変位体の枢動動作は、歩幅に寄与する。第２の長手変位体の長手方向の動作は、まず第１の長手変位体に対する相対動作によって起こり（第２および第４の多関節機構によって起こる)、次に第１の長手変位体の動作によって起こる（第１の多関節機構によって引き起こされる）。
【００５１】
多関節機構は、これによって性質上、２つの長手変位体が異なる速度で移動しながらも大部分が共通の方向に移動するように互いに結合される。第２の長手変位体の大部分は、共通の移動方向において、第１の長手変位体と比して高い速度で移動する。したがって、第２の 長手変位体は、第１の長手変位体に対して後方向に移動し、第１の長手変位体から離れる前方向に移動する。長手変位体は、たとえば長手変位方向で見た場合において順に配置される。
【００５２】
歩行動作は、たとえば歩行パターンの移動軌道のある移動面に及ぶ。第２および第３の多リンク機構の結合部面は、たとえば移動面に対して平行に伸びる。第１および第４の多関節機構の移動面も歩行動作の移動面に対して平行であるのが好ましい。さらに、長手ガイドのガイド経路も移動面に対して平行に走るのが好ましい。長手ガイドは、たとえばガイドレールまたは共通のガイドレールとして設計され得る。長手変位体は、たとえば、特定的に上述のガイドレール上で導かれる摺動部として設計され得る。
【００５３】
足支持要素は、足底で足が置かれる足支持面を形成するのが好ましい。足支持要素は、足支持要素上に足を固定するための固定装置をさらに含むのが好ましい。本発明のさらなる発展形において、足支持要素に対する足の自由を付与する手段が足支持要素に設けられ得る。これらは、ばね要素であり得て、たとえば限られた横方向の傾斜動作および足支持要素に対する足の後方もしくは前方への傾斜動作、または足支持要素に対する足のねじり動作を可能とする。この任意の手段は、同様に治療目的のために機能し、ユーザの足の位置および動きに対する制御を能動的に取らせる。足支持要素は、たとえば足支持要素を形成する足板を含み得る。
【００５４】
好ましい実施形態に係る、第２の多関節機構にトルクを伝達するために第１の多関節機構に設けられる手段は、以下の構成部品を含む。
【００５５】
−第１の多関節機構の第１の回転駆動リンク（クランク）に固く接続される第１の伝達ホイール。
【００５６】
−第２の多関節機構の第１のリンクに接続される、またはこれと機械的に能動接続される第２の伝達ホイールであって、第１のリンクが伝達ホイールを介して回転駆動できる。
【００５７】
第２の伝達ホイールは、好ましくは固く、たとえば、シャフトを介して第２の多関節機構の第１のリンクに接続される。この方法により、駆動モーメントが第２の伝達ホイールから第２の多関節機構の第１のリンクに伝達される。さらに、第２の伝達ホイールは、第３の関節点を介して同様に第１の長手変位体に接続される。
【００５８】
第１の伝達ホイールおよび第２の伝達ホイールは、ホイールを包む柔軟な力伝達要素を介して互いに接続される。力伝達要素は、歯付きベルトもしくは平ベルトなどの駆動ベルトまたは駆動チェーンであるのが好ましい。ホイールは、歯付きホイール（はめ歯）またはピニオンであるのが好ましい。この場合において、力の伝達が積極的にもたらされる。力の伝達は、摩擦嵌合によってもたらされてもよい。第１の伝達ホイールおよび第２の伝達ホイールは、均一な大きい直径を有し、複数サイクルにわたって多関節機構の間の相対位置を維持するために、同期して走るのが好ましい。
【００５９】
そして、第２の伝達ホイールは力伝達要素を介して駆動され、力伝達要素の一部は、第１の関節点を中心に旋回する第１の伝達ホイールによって駆動される、または動かされる。
【００６０】
第２の伝達ホイールの回転点は、第３および第４の関節点が合致し、第１および第２の伝達ホイールの中間点の間の伸長が常に第１の多点機構の第２のリンクと共に移動するように第３の関節点上に置かれるのが好ましく、これにより、力伝達要素の長さを異ならせる必要がない、すなわち、第１および第２の伝達ホイールの中間点の距離が常に同じに維持される。この場合における伝達ホイールは、第２のリンク（ロッカー）に回転可能に取り付けられる。
【００６１】
上述の実施形態の代わりに、追加の駆動部を第１の長手変位体に設けることができ、この駆動部は第２の多関節機構の第１のリンクを回転駆動させる。さらなる駆動部は、長手変位体に取り付ける必要はないが、異なる場所に配置することができ、ギヤを介してそこに固定される第４の関節点にトルクを伝達する。しかしながら、駆動部は、同期して、すなわち同じ回転速度で第１の関節機構の駆動部に走るのが有用である。
【００６２】
長手ガイドを偏向させるための第３の多関節機構は、結合部として設計される第２のリンクを介して互いに接続される第１および第３のリンクを有する上述のタイプの多関節リンク機構、特定的には四棒リンク機構と同様であるのが好ましい。四棒リンク機構は、特定的にはクランクロッカーとして設計される。特定的にクランクとして設計される第１のリンクは、以下で第１０の関節点と呼ばれる関節点を介して回転駆動可能に駆動部に締結される。第２のリンク（結合部）は、以下で第１１の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して第１のリンクに接続される。さらに、第２のリンクは、以下で第１２の関節点と呼ばれるさらなる関節点を介して、特定的にロッカーとして設計される第３のリンクに接続される。第３のリンクは、第１および／または第２の長手変位体の長手ガイドを含む、またはこれから構成される。したがって、長手ガイドは、第３の多関節機構の一部である。第３のリンクは、第１２の関節点から離間した、以下で第１３の関節点とよばれるさらなる関節点を介して、歩行訓練装置の支持部に接続される。
【００６３】
第１および第２の多関節機構が共通の駆動部を介して駆動される場合、第１０および第１の関節点は、共通の回転軸に置かれるのが好ましい。第１および第３の多関節機構の第１のリンク（クランク）を併せて形成し、一方で第１および第１０の関節点を同じとし、他方で第２および第１１の関節点を合致させることも考えられる。
【００６４】
第３の多関節機構の機能の態様は、図面から分かるように、第１０の関節点を介して駆動部によって回転駆動される第１のリンク（クランク）に置かれ、これにより、第２のリンク（結合部）が取り付けられる第１１の関節点が第１０の関節点を中心に回転する。第２のリンクを介した回転駆動は、振動による第１２の関節点の上昇および下降動作を作り出し、長手ガイドを含む、またはこれを形成する第３のリンクについても同様である。
【００６５】
歩行動作の角度は、（第３の多関節機構によって作り出される）長手ガイドの傾斜経路と、第４の多関節機構の２つの部分リンクの相対的な傾斜経路およびこれに重複するものとから構成される。歩行動作における足の上昇および下降は、対照的に第３の多関節機構によって主に作り出される。さらに、第２の長手変位体との関節点を中心とした足支持要素およびの枢動動作は、足の上昇および下降動作に寄与する。
【００６６】
第３の多関節機構は、第１のリンクの低い回転角度領域において第３および第２のリンクが均等に方向づけられた回転動作を加えるように設計されるのが好ましく、これにより、第２および第３のリンクの間の関節点が所定の期間または所定の回転領域にわたって僅かにのみ上下に小さく動く。これは、足の地面に対する接触に対応する動作段階において足支持要素が実質的に水平方向のみに移動するという効果がある。この移動経路は、第１０および第１１の関節点の距離ならびに第１１および第１２の関節点の大きさが等しいことによって実現される。
【００６７】
支持構造は、上記の関節機構が取り付けられる、または垂下される歩行訓練装置の不動部分を含む。したがって、支持構造は、関節機構を担持または支持する。支持構造は、たとえば、ハウジング、フレームワーク、スタンド、もしくはフレーム、またはこれらのアセンブリの組み合わせであり得る。支持構造は、たとえば、形状によって形成され得る。
【００６８】
既に上で述べたように、各脚部については、上記の部分装置を設けると有用であり、これらは互いに鏡写しの態様で有利に設計される。２つの部分装置は、別個の、たとえば２つの駆動部によって駆動され得て、各場合において、個々の駆動モーターを用いて、または単一の駆動モーターを用いて共通の駆動部を介して駆動される。２つの部分装置は、人間の歩行によって位相が変移する、すなわち概して１８０°変移する。駆動部は、一定または異なる（回転）速度で動作し得る。好ましくは、機械的に生じさせる歩行パターンをさらに現実の歩行パターンに近づけるための駆動部は、規定の回転速度コースによって異なる回転速度で動作する。人間の歩行パターンにおける足の移動速度の差は、これにより、向上した程度に歩行曲線に沿って再現され得る。
【００６９】
本発明の好ましいさらなる発展形において、歩行曲線は、歩行訓練装置の設定手段または調整手段によって設定され得る。特定的には、歩行曲線の長さは、設定手段によって設定され得る。
【００７０】
歩行曲線の長さは、たとえば、第１の多関節機構の第１のリンクが回転駆動される第１の関節点と第２のリンクが第１の多関節機構の第１のリンクに関節接続される第２の関節点との間の距離の設定を可能とする設定手段によって設定され得る。第１の関節点を中心とした第２の関節点の回転半径は、これによって変更され得る。
【００７１】
調整可能性は、調整機構を介してもたらされ得る。調整機構は、たとえば、スクリューのねじ山を含み得る。調整機構は、代替的に長形の穴ガイドも含み得る。さらに、調整機構がたとえばラックレールとともに係止機構を含むことも可能である。
【００７２】
第１および第２のリンクは、調整機構の一部であるのが好ましい。調整機構は、手、または特定的には電気駆動部である駆動部を介して駆動され得る。電気駆動部は、たとえばリニアモーターであり得る。
【００７３】
この設定可能性に代えて、またはこれに加えて、歩行曲線、特定的には歩行曲線の長さは、足支持要素の足支持面と第４の多関節機構が第２の変位体に関節接続される第９の関節点との間の距離の設定を可能とする設定手段によって変更することができる。第９の関節点を中心とした足支持要素の足支持面の枢動半径は、これによって変更することができる。これは、たとえば、足支持要素の足支持面の位置を第２の部分リンクに沿って第９の関節点に向けて、またはこれから離れる方向に変更可能とすることによってもたらされ得る。上記のタイプの調整機構は、このために設けられ得る。
【００７４】
歩行訓練装置は、下肢部に重量のすべてがかからないように体重の少なくとも一部を吸収する重量軽減装置をさらに含む。重量軽減装置は、脚部の重量を確実に受動的に軽減する、たとえばベルトおよび／またはケーブルを有する垂下部であり得る。「受動的」とは、重量の軽減のためにユーザ自身が力を加える必要のないことを意味する。垂下部にいるユーザは、たとえば、腰および／または腰の上で固定される。これは、垂下部の設計および設定により、完全または部分的な重量軽減となり得る。このような装置は、特定的には治療装置に適用される。
【００７５】
さらに、重量軽減装置は、たとえばアームを介して能動的に重量を軽減することを可能とする手段から構成され得る。「能動的」とは、ユーザ自身が力を加えることのみによって脚部の重量軽減を実現することを意味する。したがって、たとえば、バー状のハンドグリップが設けられ、これによってアームを介した体の支持が可能となる。
【００７６】
上述のように、歩行訓練装置は、人の歩行能力を向上させるための治療装置として適用される。歩行動作は、ここでは駆動部もしくは複数の駆動部および多関節機構を介して足支持要素を動かすことによって訓練され、歩行パターンが形成される。これにより、ユーザが受動的な方法（すなわち、歩行動作を行うためにユーザが自身の力を使う必要がない）または能動的な方法（すなわち、部分的にユーザ自身の力を用いて歩行動作を行わなければならない）によって訓練するなど、異なる訓練モードが考えられる。
【００７７】
後者は、適切な制御および調節（閉ループ制御）装置を介して可能である。これにより、歩行訓練装置は、駆動部を介した必要な駆動力の一部のみを考慮する。これにより、制御および調節装置は、ユーザの寄与に応じて駆動力を調節することもできる。患者が自身の力を使わなければならないモード、または駆動部が抵抗を付与するモードなども考えられる。
【００７８】
特定的にフィットネス装置としての更なる実施形態における後者の設計は、人の脚部の筋肉系の強化および保持を目的として使用することができる。
【００７９】
本歩行訓練装置は、設計に関し、簡易に構成され、比較的少ない構成部品で構築されるという利点がある。さらに、市場で入手可能な標準的な構成部品を構成部品の大部分に使用することができる。このため、歩行訓練装置は製造が安価であり、組み立ておよび維持が簡易である。
【００８０】
さらなる本質的な利点は、歩行訓練装置が小型かつ省スペースな構成を有していることにある。これは、複合歩行動作を純粋に機械的に実施することを考慮すると、確かではない。とりわけ、この利点は、歩行動作の線形動作成分としての歩幅が単一の回転動作から直接得られるものでなく、少なくとも２つの長手方向の動作から構成されることによる。
【００８１】
本発明の主題は、添付の図面に示される好ましい実施形態の例によってより詳細に以下に説明される。各場合について、概略的に示される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る歩行訓練装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る歩行訓練装置の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る歩行訓練装置の実施形態を示す斜視図である。
【図４】異なる動作位置における本発明に係る歩行訓練装置を示す機能図である。
【図５】異なる動作位置における本発明に係る歩行訓練装置を示す機能図である。
【図６】異なる動作位置における本発明に係る歩行訓練装置を示す機能図である。
【図７】異なる動作位置における本発明に係る歩行訓練装置を示す機能図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
図面において使用される参照符号およびそれらの重要性は、参照符号の一覧においてグループ化して一覧表示している。基本的に、同一の部品には図面において同一の参照符号が付されている。
【００８４】
発明を実施する方法
図１から図３は、本発明に係る歩行訓練装置１の機能モデルを様々な視点で示す。図１および図３は、歩行訓練装置を後方右側から見た斜視図である。図２は、後方左側から見た斜視図である。さらに、図１は歩行訓練装置が第１の位置、いわゆる歩行の直立段階（足支持面４５が水平に配列される）にある状態を示す。第２の位置にある図２は、歩行の振り段階の終わりの直前の状態を示す。第３の位置にある図３は、振り段階の始まりを示す。
【００８５】
歩行訓練装置１は、後に説明する関節機構１０，２０，３０，４０が直接的または間接的に締結される固定支持構造２を含む。歩行訓練装置１は、クランク駆動部の実施形態において第１の多関節機構１０を含む。第１の多関節機構は、駆動部３を介して駆動され、第１の駆動部関節点５１を介して駆動される第１のリンク１１（クランク）を含む。このための第１のリンク１１はシャフト（図示せず）に結合される。駆動部３は、ベルト駆動部を介してシャフトに駆動モーメントを伝達する電気モーター（図示せず）を含む。
【００８６】
第１の多関節機構１０は、第１の駆動部関節点５１を介して支持構造２に支持される。第１のリンク１１は、第２の関節点５２を介して第２のリンク１２（コンロッド）に接続される。第２のリンク１２は、第３の関節点５３を介して直動体８１（第１の長手変位体および第２の関節機構の基準リンク）に接続される。直動体８１は、ガイドレール８３（長手ガイド）に沿って線形に変位可能に配置される。線形変位は、第２のリンク１２の動作によって起こる振動動作においてもたらされる。
【００８７】
さらに、歩行訓練装置１は、クランクロッカーの実施形態において第２の多関節機構２０を含む。第１のリンク２１（クランク）は、第４の関節点５４を介して直動体８１に接続され、回転駆動される。直動体８１はガイドレール８３に沿って線形に振動する態様で移動することから、第２の多関節機構２０も共に動く。第１のリンク２１（クランク）は、第５の関節点５５を介して第２のリンク２２（結合部）に接続される。第２のリンク２２（結合部）は、第６の関節点５６を介して第３のリンク（ロッカー）に接続され、第３のリンクはその一部が第７の関節点５７を介して直動体８１（基準リンク）に接続される。第４および第７の関節点５４，５７は、互いに固定された態様で直動体８１に配置される。
【００８８】
第２のリンク２２は、第８の関節点５８をさらに含み、第５、第６、第８の関節点５５，５６，５８は三角配置を形成する。
【００８９】
第１の多関節機構１０は、第２の多関節機構２０の第１のリンク２１（クランク）を駆動するためにトルクを伝達する手段９０を含む。手段９０は、回転可能に固定された態様で第１のリンク１１に締結される第１の伝達ホイール９１を含み、第１の伝達ホイール９１の円の中心は、第２の関節点５２の回転軸にある。さらに、第２の伝達ホイール９２が回転可能に第２のリンク１２に取り付けられ、その回転軸は第３の関節点５３の回転軸にあるが、必須ではない。対照的に、出力ホイール９２の回転軸が、第２の多関節機構の第１のリンク２１が固定される第４の関節点５４の回転軸にあることが必須である。本実施形態の例において、第１の関節点５４の回転軸は、第３の関節点５３の回転軸に対応する。
【００９０】
第１の伝達ホイール９１および第２の伝達ホイール９２は、はめ歯として設計される。駆動に関し、これらは互いに歯付きベルト９３を介して互いに接続される。第１のリンク１１が第１の関節点５１を中心に回転する場合、第１の伝達ホイール９１は第１の関節点５１を中心とした旋回経路を描く。しっかりと取り付けられた状態で第１の伝達ホイール９１の周りに導かれる歯付きベルト９３は、第１の伝達ホイール９１が第１のリンク１１に回転可能に固定された態様で取り付けられることから、第１の伝達ホイール９１の旋回動作によって動かされる。歯付きベルト９３の動作は、歯付きベルト９３が同様にしっかりと巻かれる第２の伝達ホイール９２に伝達される。第２の伝達ホイール９２は、この方法によって動かされ、第２の多関節機構２０の第１のリンク２１を駆動する。このために、第２の伝達ホイール９２と第１のリンク２１とは、本実施形態においてシャフトを介して互いに固く接続される。
【００９１】
このため、第１および第２の多関節機構１０，２０の２つの第１のリンク１１，２１の回転動作は、同期されている。偏向ローラーを追加で設けることができ、これらは歯付きベルト９３から第２の伝達ホイール９２へ、または第１の伝達ホイール９１から歯付きベルト９３への力の伝達を確実に向上させる（図示せず）。
【００９２】
第２の関節点５２は、第１のリンク１１に沿って長形の穴ガイドを介して相対的に設定される。すなわち、第１および第２の関節点５１，５２の間の距離を設定することができる。直動体８１の振動線形動作の大きさ、および歩行動作の歩幅の大きさは、これによって変えることができる。
【００９３】
歩行訓練装置１は、互いに傾斜して互いに固く接続される第１および第２の部分リンク４１，４２を有する第４の多関節機構、および直動体８２（第２の長手変位体）をさらに含む。第１の部分リンク４１は、第８の関節点５８を介して第２の多関節機構２０の第２のリンク２２（結合部）に接続される。第２の部分リンク４２は、足支持要素４３を含む。足支持要素４３は、足支持面４５を形成する。さらに、足支持要素４３は、足（図示せず）を足支持要素４３に固定するための固定装置４４を含む。第１および第２の部分リンク４１，４２は、共通の第９の関節点５９を介して直動体８２に接続される。
【００９４】
第１および第２の直動体８１，８２は、共通のガイドレール８３．１を介して長手ガイド方向において互いに順に配置される。第２の直動体８２は、設計技術上の理由から、第１の直動体に平行に走る第２のガイドレール８３．２上で付加的に導かれる。
【００９５】
第２の多関節機構２０は、第８の関節点５８を介して第４の多関節機構４０に動作を取り込み、この動作は一方でガイドレール８３または第１の直動体８１の長手移動方向に対して平行な成分を含み、これによって第２の直動体８２が同様に絶対的な方法で、かつ第１の直動体８１に対して相対的にガイドレール８３に沿って動かされる。第４の多関節機構４０、およびこれと併せて足支持要素４３が直動体８１，８２の長手ガイド方向に平行な完全動作で移動する。この完全動作は、第１の直動体８１の長手方向の移動とこれに重複する第２の直動体８２の相対的な長手方向の移動とからなる。
【００９６】
同時に、第２の多関節機構２０は、第８の関節点５８を介して第４の多関節機構４０への枢動動作を開始し、足支持面４３の移動経路に沿った足支持面４５の角度変化をもたらす。第２および第４の多関節機構は、自然な歩行動作に近い不規則な枢動動作が生じるように設計される。
【００９７】
歩行訓練装置１は、同様にクランクロッカーの実施形態において、第３の多関節機構３０をさらに含む。多関節機構３０は、第１の多関節機構１０と同じ駆動部によって第１０の駆動部関節点６０を介して駆動される第１のリンク３１（クランク）を含む。このため、第１および第１０の関節点５１，６０の回転軸は同じである。第１のリンク３１は、第１１の関節点６１を介して第２のリンク３２（結合部）に接続される。第２のリンク３２は、第１２の関節点６２を介して第３のリンク３３、ロッカーに接続される。第３のリンク３３は、とりわけ、ここではガイドレール８３として設計される長手ガイドと、ガイドレール８３に固く接続され、第３のリンク３３を第２のリンク３２に接続する傾斜接続部品８４とを含む。
【００９８】
ガイドレール８３は、さらに他端において第１３の関節点６３を介して支持構造２に接続される。第１２および第１３の関節点６２，６３は、互いに離間して配置され、第３のリンク３３がロッカーとして作用する。
【００９９】
第１２の関節点６１、およびこれと併せて第３のリンク３３は、第１のリンク３１の回転駆動によって上下方向に振動動作する。これにより、第３のリンク３３およびガイドレール８３は、第１３の関節点６３を中心に枢動する。この動作は、第１および第２の多関節機構２０，３０の駆動と同時に行われ、重複する動作パターンが起こり、人間の自然な歩行動作に非常に近くなる。
【０１００】
図４から図７は、異なる動作位置および状況における本発明に係る歩行訓練装置を示す機能図である。概略的に示される構成要素は、本質的に図１から図３に係る実施形態の例に係る構成の特徴に対応する。このような理由から、対応する構成要素には同一の参照符号が付与される。
【０１０１】
さらに、踵点Ａ１の歩行曲線Ａおよび爪先Ｂ１の球部の点の歩行曲線Ｂも、図４から図７に概略的に示される。上述の点Ａ１，Ｂ１は、完全な動作サイクル時において、それらに割り当てられた歩行曲線Ａ，Ｂに沿って移動する。図４は、足を地面に置いた場合の動作位置を示す。図５は、地面に対して足を丸めた場合の動作状況を示す。図６は、丸める動作に続き、地面から足を押し出した場合における動作位置を示す。図７は、足が傾斜したまま脚部を前方に動かした場合における動作位置を示す。
【０１０２】
走る動作時において、前方への動作の方向は、図１から図７において矢印Ｒで示される。
【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６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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