(57)【要約】　　　（修正有）【課題】本発明は、自宅や老人ポームなどにリハビリを行う者の体をネットワーク経由で遠隔的に動かすような操作環境を造るために、遠隔地から伝送される理学療法士の操作動作に関する位置信号と力信号に基づいて高齢者や障害者や患者などの上肢を強制的に動かす装置を提供するものである。【解決手段】本発明は、上下移動台に取付ける両腕型駆動機構と、上下・左右・前後の方向へ移動できる３自由度サポータと、デジタルカメラと画面表示器とスピーカとマイクとからなる音声画像通信器と、および制御装置を、可移動基台に装着することを特徴とする上肢リハビリアシスト装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多関節多リンク機構を移動可能の基台に装着している駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置とを備え、理学療法士からの遠隔操作動作に関する位置信号と力信号とに従って、前記遠隔操作動作を再現することを特徴とする上肢リハビリアシスト装置。
【請求項２】
理学療法士からの遠隔操作動作に関する位置信号と力信号とにより再現する前記理学療法士の動作に従って、高齢者や障害者や患者など（以下、受訓者という。）の上肢を強制的に動かすことを特徴とする上肢リハビリアシスト装置。
【請求項３】
デジタルカメラとマイクと画面表示器を設けたことを特徴とする請求項１と請求項２に記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項４】
受訓者の肘を支えることを目的として、上下・左右・前後の方向へ移動できる３自由度サポータを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３までに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項５】
受訓者の訓練状態に関する画像データと、前記受訓者から質問や要求などに関する音声データとを送信する手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項６】
遠隔操作指導を行う理学療法士の状態に関する画像データと、前記理学療法士からの指示や注意などに関する音声データとを受信する手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の遠隔リハビリ用上肢模擬装置。
【請求項７】
リハビリ時受訓者の体に異常が生じた場合、自動的に前記駆動装置を緊急停止させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項８】
リハビリ時前記駆動装置に異常が生じた場合、受訓者が手動で前記駆動装置を緊急停止させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項９】
前記駆動装置を緊急停止させるとともに、異常情報をリハビリ指導者に報知する異常報知手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【請求項１０】
健常者が前記駆動装置を利用し筋力トレーニングを行うことを特徴とする請求項１から請求項４までに記載の上肢リハビリアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自宅や老人ポームなどにリハビリを行う者に対して遠隔的な操作指導を実施するような遠隔リハビリ支援を行うために、ネットワーク経由で伝送した理学療法士の操作動作データに基づいて患者の上肢を強制的に動かすことを目的とする上肢リハビリアシスト装置に関するものである。なお、本明細書では、リハビリを行う高齢者や障害者や患者などを「受訓者」という。自宅と老人ホームなどにリハビリを行うことを「在宅リハビリ」という。
【０００２】
【従来の技術】リハビリ支援に関しては、主に以下のような２種類の従来技術がある。
１）理学療法士の体力負担の軽減と理学療法士不足問題の緩和を目的とするアシスト装置である。通常、それはリハビリテーションセンターに設置される。
２）患者の通所・通院負担の軽減と在宅リハビリの促進を目的とするアシスト装置である。それは、主に受訓者の自宅に設置される。
【０００３】これらの研究は、理学療法士をすべて置き換え代行するという自律型リハビリアシスト装置の開発を目指している。このようなリハビリアシスト装置は理学療法士不足の問題の解決や理学療法士の体力負担の緩和に役立つことを期待することができるが、その反面、理学療法士の不在による受訓者の不安感が生じる。また、知能の面にも多数の課題が残っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のリハビリ支援装置では、次のような欠点があった。
１）リハビリ支援装置が病院に設置された場合、通所・通院による受訓者の体力と経済面の負担が大きいという問題が残されている。
２）リハビリ支援装置が自宅に設置された場合、理学療法士の不在による受訓者の不安感が生じる。
【０００５】本発明は、自宅や老人ポームなどにリハビリを行う者の体をネットワーク経由で遠隔的に動かすような操作環境を造るために、遠隔地から伝送される理学療法士の操作動作に関する位置信号と力信号に基づいて受訓者の上肢を強制的に動かす装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するために、本発明は、多関節多リンクの両腕型駆動機構と、上下・左右・前後の方向へ移動できる３自由度サポータと音声画像通信器および制御装置を可移動基台に装着し、ネットワーク経由で受信した理学療法士の操作動作データに基づいて受訓者の上肢を強制的に動かす装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の構造図である。図１に示すように、多関節多リンク機構を上下移動台に取付ける両腕型駆動機構と、上下・左右・前後の方向へ移動できる３自由度サポータと、デジタルカメラと画面表示器とスピーカとマイクとからなる音声画像通信器と、および制御装置を、可移動基台に装着する。
【０００８】図２は本発明の第１実施例――上肢肘関節リハビリを示す。操作指導端末側の理学療法士は上下肢運動模擬装置の肘関節を操作する。その動作はネットワークを経由し、受訓者自宅に設置される上肢リハビリアシスト装置に再現される。再現された動作に従って、上肢リハビリアシスト装置は受訓者の前腕に適切な力をかけてその肘関節を強制的に動かす。それにより、遠隔リハビリを実現する。
【０００９】図３は本発明の第２実施例――上肢肩関節リハビリを示す。操作指導端末側の理学療法士は上下肢運動模擬装置の肩関節を操作する。その動作はネットワークを経由し、受訓者自宅に設置される上肢リハビリアシスト装置に再現される。再現された動作に従って、上肢リハビリアシスト装置は受訓者の上腕に適切な力をかけてその肩関節を強制的に動かす。
【００１０】図４と図５は本発明の第３実施例――筋力トレーニングを示す。上肢リハビリアシスト装置の両腕機構の抵抗をある値に設定すれば、外力はその設定値を超えると、両腕機構を動かすことができるという特性を生かして、健常者は上肢リハビリアシスト装置を筋力トレーニング器具として利用することができる。図４は上腕２頭筋の筋力トレーニングの様子を示す。図５は大胸筋の筋力トレーニングの様子を示す。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、以下の効果がある。
１）理学療法士不在による在宅受訓者の不安を解除する。その在宅リハビリテージョンを正確かつ継続的に行わせる。
２）理学療法士の体力負担を軽減する。
３）２０００年から“骨・関節・筋の１０年”という国連宣言に応えて、世界ヘルスケアの第１問題「関節痛」の解決と予防に役立つ。
４）高齢者と障害者に適当な運動機能を維持させて、その自立生活能力を向上すると同時に、要介護者の数を減らすことにより、高齢化社会の介護負担を軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の第１の実用例――肘関節のリハビリを示す図である。
【図３】本発明の第２の実用例――肩関節のリハビリを示す図である。
【図４】本発明が第３の実用例――上腕２頭筋の筋力トレーニングを示す図である。
【図５】本発明が第３の実用例――大胸筋の筋力トレーニングを示す図である。
【符号の説明】
１…デジタルカメラ
２…画面表示器
３…スピーカ
４…マイク
５…左ハンド
６…左手首関節
７…左前腕アーム
８…左肘関節Ｉ
９…左肘関節ＩＩ
１０…左上腕アーム
１１…左肩関節Ｉ
１２…左肩関節ＩＩ
１３…左上下移動台
１４…左肘サポータ
１５…右ハンド
１６…右手首関節
１７…右前腕アーム
１８…右肘関節Ｉ
１９…右肘関節ＩＩ
２０…右上腕アーム
２１…右肩関節Ｉ
２２…右肩関節ＩＩ
２３…右上下移動台
２４…右肘サポータ
２５…左上昇柱
２６…右上昇柱
２７…サポータテーブル
２８…制御装置
２９…可移動基台
３０…理学療法士
３１…受訓者
３２…ネットワーク
３３…上肢リハビリアシスト装置
３４…上下肢運動模擬装置
３５…操作指導端末
３６…強制型アシスト端末
３７…訓練者
【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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