(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクで構成されて肢体の一部を固定する可動機構と、
前記可動機構を減速機を介して駆動する駆動手段（１１２）と、
前記駆動手段の位置を検出する位置検出器（１１１）と、
前記駆動手段の速度を検出する速度検出器（１１０）と、
前記駆動手段の位置指令を出力する位置指令生成部（１０１）と、
前記位置指令と前記検出された位置とを比較し、その位置の差分を出力する第１比較部と、
前記第１比較部が出力する位置の差分に位置ループゲインを乗じて速度指令を出力する位置ループゲイン部（１０２）と、
前記速度指令と前記検出された速度指令とを比較し、その速度の差分を出力する第２比較部と、
前記速度の差分に速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン部（１０５）と、前記トルク指令に従って前記駆動手段を駆動するトルク制御器（１０９）と、を備え、
前記可動機構を動作させることにより前記肢体を動作させる訓練装置において、
前記第２比較部の入力側に設けられて位置ループを断続する位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と、
前記速度ループゲイン部（１０５）が出力するトルク指令の値を所定の値に制限して出力するトルクリミット設定部（１０７）と、
前記トルクリミット設定部（１０７）の出力側に設けられ、重力による前記可動機構の落下動作を防止する重力補償後のトルク指令を前記トルク制御器（１０９）に出力する重力補償設定部（１０８）と、
前記速度ループゲイン部（１０５）の出力側に設けられ、前記速度ループゲイン部（１０５）が出力するトルク指令の出力先を前記トルク制御器（１０９）または前記トルクリミット設定部（１０７）に切り換えるトルクリミットオン・オフスイッチ（１０６）と、
前記位置ループオン・オフスイッチと前記トルクリミットオン・オフスイッチとを制御する非常停止信号監視部（１０４）と、を備え、
前記非常停止信号監視部（１０４）は、非常停止信号が入力されると、直ちに、
前記速度指令が前記第２比較部に出力されないように前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）を制御し、前記トルク指令が前記トルクリミット設定部（１０７）に出力されるように前記トルクリミットオン・オフスイッチ（１０６）を制御することにより、
前記肢体が次式
（ｍ＋Ｍ）ｄ２ｘ／ｄｔ２＋Ｄｄｘ／ｄｔ＝−ｆｅ−ｆｌｉｍ・ｓｉｇｎ（ｄｘ／ｄｔ）
（但し、ｍ：前記肢体の質量、Ｍ：前記リンクの質量、Ｄ：当該訓練装置の持つ粘性、ｆｅ：前記肢体が前記リンクから受ける力、ｆｌｉｍ：前記減速機の減速比を１：ｋとし、前記リンクの長さをＲとし、前記トルクリミット設定部（１０７）で設定されるトルクリミット値をτｌｉｍとした時にｆｌｉｍ＝ｋＲ・τｌｉｍで表される値、ｘ：肢体の固定位置、ｔ：時間）
で表されるモデルに従って動作することを特徴とする訓練装置。
【請求項２】
リンクで構成されて肢体の一部を固定する可動機構と、
前記可動機構を減速機を介して駆動する駆動手段（１１２）と、
前記駆動手段の位置を検出する位置検出器（１１１）と、
前記駆動手段の速度を検出する速度検出器（１１０）と、
前記駆動手段の位置指令を出力する位置指令生成部（１０１）と、
前記位置指令と前記検出された位置とを比較し、その位置の差分を出力する第１比較部と、
前記第１比較部が出力する位置の差分に位置ループゲインを乗じて速度指令を出力する位置ループゲイン部（１０２）と、
前記速度指令と前記検出された速度指令とを比較し、その速度の差分を出力する第２比較部と、
前記第２比較部が出力する速度の差分に第１速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン部（１０５）と、
前記トルク指令に従って前記駆動手段を駆動するトルク制御器（１０９）と、を備え、
前記可動機構を動作させることにより前記肢体を動作させる訓練装置において、
前記第２比較部の入力側に設けられて位置ループを断続する位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と、
前記第２比較部が出力する速度の差分に前記第１速度ループゲインよりも小さい第２速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン調整部（６０７）と、
前記速度ループゲイン調整部（６０７）の出力側に設けられ、重力による前記可動機構の落下動作を防止する重力補償後のトルク指令を前記トルク制御器に出力する重力補償設定部（１０８）と、
前記第２比較部の出力側に設けられ、前記第２比較部が出力する速度の差分の出力先を前記速度ループゲイン部（１０５）または前記速度ループゲイン調整部（６０７）に切り換える速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）と、
前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と前記速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）とを制御する非常停止信号監視部と、を備え、
前記非常停止信号監視部（６０４）は、非常停止信号が入力されると、直ちに、
前記速度指令が前記第２比較部に出力されないように前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）を制御し、前記第２比較部が出力する速度の差分が速度ループゲイン調整部（６０７）に出力されるように前記速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）を制御することにより、
前記肢体が次式
（ｍ＋Ｍ）ｄ２ｘ／ｄｔ２＋（Ｄ＋Ｋｖ’）ｄｘ／ｄｔ＝−ｆｅ
（但し、ｍ：前記肢体の質量、Ｍ：前記リンクの質量、Ｄ：当該訓練装置の持つ粘性、Ｋｖ’：前記第２速度ループゲイン、ｆｅ：前記肢体が前記リンクから受ける力、ｘ：肢体の固定位置、ｔ：時間）
で表されるモデルに従って動作することを特徴とする訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リハビリテーション機器および訓練機器に適用される訓練装置の非常停止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体の肢体の機能回復や鍛錬のために、可動機構に肢体を固定し、可動機構を強制的に駆動させる装置（以下、「訓練装置」という）が各種提案されている。このような訓練装置においては、肢体に無理な力が掛かったときに動作を停止して肢体を保護する非常停止装置が設けられている。
従来の訓練装置の非常停止装置のブロック図を図８に示す。図８において、１０１は位置指令生成部、１０２は位置ループゲイン（Ｋｐ）部、１０５は速度ループゲイン（Ｋｖ）部、１０９はトルク制御器、１１０は速度検出器、１１１は位置検出器、１１２Ａ〜１１２Ｃはサーボモータ、１１３は肢体（脚）、１１４は訓練装置、１１５は位置指令、１１６は速度指令、１２０はトルク指令、１２３はサーボモータ１１２Ａの速度、１２４はサーボモータ１１２Ａの位置、８０５はサーボアンプである。なお、図８では訓練装置の非常停止装置のブロック図をサーボモータ１１２Ａについてのみ示したが、他のサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様である。
【０００３】
まず、訓練装置の通常動作（すなわち非常停止を必要としない状態）の時の動作について説明する。位置指令生成部１０１ではサーボモータ１１２Ａを動作させる位置指令１１５を生成し出力する。
位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２では、位置指令生成部１０１の出力である位置指令１１５とサーボモータ１１２Ａの位置を検出する位置検出器１１１の出力であるサーボモータ１１２Ａの位置１２４との差分を入力し、その差分に位置ループゲインＫｐを乗じ速度指令１１６として出力する。
速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５では、位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２の出力である速度指令１１６とサーボモータ１１２Ａの速度を検出する速度検出器１１０の出力であるサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分を入力し、その差分に速度ループゲインＫｖを乗じトルク指令１２０として出力する。
トルク制御器１０９では入力されたトルク指令１２０に従ってサーボモータ１１２Ａを駆動する。
なお、以上の通常動作時の動作説明はサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様であり、これらサーボモータ１１２Ａ〜１１２Ｃを駆動することにより訓練装置１１４を動作させ、訓練装置１１４を動作させることにより肢体（脚）１１３の運動を行う。
【０００４】
次に訓練装置の非常停止時、例えば肢体に掛かる力が所定の値を越えた場合、また、肢体の動作速度が所定の値を越えた場合等（すなわち非常停止を必要とする状態）の時の動作について説明する。
非常停止時の第１の方法は、サーボアンプ８０５に供給する電源を遮断することである。この方法では、トルク制御器１０９がサーボモータ１１２Ａを駆動できなくなる。同様にサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃも駆動されなくなり、訓練装置１１４および肢体（脚）１１３は訓練装置１１４および肢体（脚）１１３の自重により落下運動をする。
非常停止時の第２の方法は、サーボモータ１１２Ａのブレーキを動作させることである。この方法では、サーボモータ１１２Ａが直ちに停止する。同様にサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃも停止し、訓練装置１１４および肢体（脚）１１３は直ちに停止する。
非常停止時の第３の方法は、サーボアンプ８０５に供給する速度指令１１６を０にすることである。この方法では、サーボモータ１１２Ａの速度１２３が０になった時点で速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５への入力が０となり、速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５の出力であるトルク指令１２０がトルク制御器１０９に入力される。従ってサーボモータ１１２Ａは速度０の状態を維持する、すなわち直ちに停止する。同様にサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃも停止し、訓練装置１１４および肢体（脚）１１３は停止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の技術における、サーボアンプ８０５に供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法では、訓練装置および肢体の自重により訓練装置および肢体が落下運動をするが、訓練装置および肢体が簡単に動作してしまうことにより、訓練装置が訓練装置の動作限界まで達してしまい訓練装置が破壊される恐れがある、また、肢体が肢体にとって危険な位置または姿勢または位置および姿勢になる危険性がある、という問題点があった。
また、従来の技術における、サーボモータ１１２Ａのブレーキを動作させる非常停止時の第２の方法、あるいは、サーボアンプ８０５に供給する速度指令１１６を０にする非常停止時の第３の方法では、訓練装置および肢体の動作を直ちに停止させるが、訓練装置および肢体を瞬時に停止することにより訓練装置および肢体に大きな加速度を発生し衝撃を与えるので、訓練装置を破壊してしまう恐れがある、また、肢体に与える危険性が高くなる、という問題点があった。
そこで、本発明は、例えば肢体に与える力が所定の値を越えた場合、また肢体の動作速度が所定の値を越えた場合等の非常停止時において、肢体が危険な位置または姿勢または位置および姿勢になる危険性を軽減し、かつ訓練装置が動作限界まで達することによって生じる破壊の恐れを軽減することのできる訓練装置の非常停止装置を提供することを目的とする。
また、非常停止時において、肢体が大きな加速度または衝撃または力を受ける危険性を軽減し、かつ訓練装置が大きな加速度または衝撃または力を受けることによって生じる破壊の恐れを軽減することのできる訓練装置の非常停止装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、リンクで構成されて肢体の一部を固定する可動機構と、前記可動機構を減速機を介して駆動する駆動手段（１１２）と、前記駆動手段の位置を検出する位置検出器（１１１）と、前記駆動手段の速度を検出する速度検出器（１１０）と、前記駆動手段の位置指令を出力する位置指令生成部（１０１）と、前記位置指令と前記検出された位置とを比較し、その位置の差分を出力する第１比較部と、前記第１比較部が出力する位置の差分に位置ループゲインを乗じて速度指令を出力する位置ループゲイン部（１０２）と、前記速度指令と前記検出された速度指令とを比較し、その速度の差分を出力する第２比較部と、前記速度の差分に速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン部（１０５）と、前記トルク指令に従って前記駆動手段を駆動するトルク制御器（１０９）と、を備え、前記可動機構を動作させることにより前記肢体を動作させる訓練装置において、前記第２比較部の入力側に設けられて位置ループを断続する位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と、前記速度ループゲイン部（１０５）が出力するトルク指令の値を所定の値に制限して出力するトルクリミット設定部（１０７）と、前記トルクリミット設定部（１０７）の出力側に設けられ、重力による前記可動機構の落下動作を防止する重力補償後のトルク指令を前記トルク制御器（１０９）に出力する重力補償設定部（１０８）と、前記速度ループゲイン部（１０５）の出力側に設けられ、前記速度ループゲイン部（１０５）が出力するトルク指令の出力先を前記トルク制御器（１０９）または前記トルクリミット設定部（１０７）に切り換えるトルクリミットオン・オフスイッチ（１０６）と、前記位置ループオン・オフスイッチと前記トルクリミットオン・オフスイッチとを制御する非常停止信号監視部（１０４）と、を備え、前記非常停止信号監視部（１０４）は、非常停止信号が入力されると、直ちに、前記速度指令が前記第２比較部に出力されないように前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）を制御し、前記トルク指令が前記トルクリミット設定部（１０７）に出力されるように前記トルクリミットオン・オフスイッチ（１０６）を制御することにより、前記肢体が次式（ｍ＋Ｍ）ｄ２ｘ／ｄｔ２＋Ｄｄｘ／ｄｔ＝−ｆｅ−ｆｌｉｍ・ｓｉｇｎ（ｄｘ／ｄｔ）（但し、ｍ：前記肢体の質量、Ｍ：前記リンクの質量、Ｄ：当該訓練装置の持つ粘性、ｆｅ：前記肢体が前記リンクから受ける力、ｆｌｉｍ：前記減速機の減速比を１：ｋとし、前記リンクの長さをＲとし、前記トルクリミット設定部（１０７）で設定されるトルクリミット値をτｌｉｍとした時にｆｌｉｍ＝ｋＲ・τｌｉｍで表される値、ｘ：肢体の固定位置、ｔ：時間）で表されるモデルに従って動作することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、リンクで構成されて肢体の一部を固定する可動機構と、前記可動機構を減速機を介して駆動する駆動手段（１１２）と、前記駆動手段の位置を検出する位置検出器（１１１）と、前記駆動手段の速度を検出する速度検出器（１１０）と、前記駆動手段の位置指令を出力する位置指令生成部（１０１）と、前記位置指令と前記検出された位置とを比較し、その位置の差分を出力する第１比較部と、前記第１比較部が出力する位置の差分に位置ループゲインを乗じて速度指令を出力する位置ループゲイン部（１０２）と、前記速度指令と前記検出された速度指令とを比較し、その速度の差分を出力する第２比較部と、前記第２比較部が出力する速度の差分に第１速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン部（１０５）と、前記トルク指令に従って前記駆動手段を駆動するトルク制御器（１０９）と、を備え、前記可動機構を動作させることにより前記肢体を動作させる訓練装置において、前記第２比較部の入力側に設けられて位置ループを断続する位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と、前記第２比較部が出力する速度の差分に前記第１速度ループゲインよりも小さい第２速度ループゲインを乗じてトルク指令を出力する速度ループゲイン調整部（６０７）と、前記速度ループゲイン調整部（６０７）の出力側に設けられ、重力による前記可動機構の落下動作を防止する重力補償後のトルク指令を前記トルク制御器に出力する重力補償設定部（１０８）と、前記第２比較部の出力側に設けられ、前記第２比較部が出力する速度の差分の出力先を前記速度ループゲイン部（１０５）または前記速度ループゲイン調整部（６０７）に切り換える速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）と、前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）と前記速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）とを制御する非常停止信号監視部と、を備え、前記非常停止信号監視部（６０４）は、非常停止信号が入力されると、直ちに、前記速度指令が前記第２比較部に出力されないように前記位置ループオン・オフスイッチ（１０３）を制御し、前記第２比較部が出力する速度の差分が速度ループゲイン調整部（６０７）に出力されるように前記速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ（６０５）を制御することにより、前記肢体が次式（ｍ＋Ｍ）ｄ２ｘ／ｄｔ２＋（Ｄ＋Ｋｖ’）ｄｘ／ｄｔ＝−ｆｅ（但し、ｍ：前記肢体の質量、Ｍ：前記リンクの質量、Ｄ：当該訓練装置の持つ粘性、Ｋｖ’：前記第２速度ループゲイン、ｆｅ：前記肢体が前記リンクから受ける力、ｘ：肢体の固定位置、ｔ：時間）で表されるモデルに従って動作することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る訓練装置の非常停止装置のブロック図である。なお、図８で示した従来の訓練装置の非常停止装置のブロック図における構成要素と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
図１において、１０３は位置ループオン・オフスイッチ、１０４は非常停止信号監視部、１０６はトルクリミットオン・オフスイッチ、１０７はトルクリミット設定部、１０８は重力補償設定部、１１７は非常停止信号、１１８，１１９はトルクリミットオン・オフスイッチ１０６の第１および第２の接点、１２１はトルクリミット後トルク指令、１２２は重力補償後トルク指令である。なお、図１では訓練装置の非常停止装置のブロック図をサーボモータ１１２Ａについてのみ示したが、他のサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様である。
まず、訓練装置の通常動作（すなわち非常停止を必要としない状態）の時の動作について説明する。
非常停止信号監視部１０４は非常停止信号１１７の入力の有無を監視し、非常停止信号１１７の有無に従って位置ループオン・オフスイッチ１０３およびトルクリミットオン・オフスイッチ１０６の制御を行う。通常動作時すなわち非常停止信号１１７の入力が無い場合には、位置ループオン・オフスイッチ１０３はオンの状態（接続されている状態）、トルクリミットオン・オフスイッチ１０６はオフの状態（第１の接点１１８に接続されている状態）となる。この状態は、従来の技術において図８を用いて説明した訓練装置の通常動作時と同じである。
【０００８】
次に、訓練装置の非常停止時、例えば肢体にかかる力が所定の値を越えた場合、また、肢体の動作速度が所定の値を越えた場合等（すなわち非常停止を必要とする状態）の時の動作について、まず説明する。なお、位置指令生成部１０１、位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２、速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５、トルク制御器１０９、速度検出器１１０、位置検出器１１１の各動作は、従来の技術において図８を用いて説明した各構成要素と同一である。
前述のように、非常停止信号監視部１０４は非常停止信号１１７の入力の有無を監視し、非常停止信号１１７の有無に従って位置ループオン・オフスイッチ１０３およびトルクリミットオン・オフスイッチ１０６の制御を行う。例えば肢体（脚）１１３にかかる力が所定の値を越えた場合、また、肢体（脚）１１３の動作速度が所定の値を越えた場合等（すなわち非常停止時）には、非常停止信号１１７が非常停止信号監視部１０４に入力される。非常停止信号１１７が非常停止信号監視部１０４に入力された場合には、位置ループオン・オフスイッチ１０３はオフの状態（位置ループが切断された状態）、トルクリミットオン・オフスイッチ１０６はオンの状態（第２の接点１１９に接続されている状態）となる。
従って位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２の出力である速度指令１１６は、サーボモータ１１２Ａの速度を検出する速度検出器１１０の出力であるサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分をとる時に０であり、０とサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分が速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５に入力される。
上記の非常停止信号監視部１０４の説明から、非常停止時は速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５の出力であるトルク指令１２０がトルクリミット設定部１０７に入力される。トルクリミット設定部１０７では入力されるトルク指令１２０の値を監視し、トルク指令１２０が所定の値を越えている場合（すなわちトルクリミット値を越えた場合）にはトルク指令１２０の値を制限し、所定の値以内の場合にはトルク指令１２０に何の操作も与えない。
トルクリミット設定部１０７の出力（トルクリミット後トルク指令１２１）はトルクリミット設定部１０７で制限された場合にはトルクリミット値、制限されなかった場合にはトルクリミット設定部１０７に入力されたトルク指令１２０である。
【０００９】
図２にトルクリミット設定部１０７の動作概念図を示す。図２において、２０１は入力トルク指令（横軸）、２０２は出力トルク指令（縦軸）、２０３は原点、２０４は正側トルクリミット値、２０５は負側トルクリミット値、２０６は正側トルクリミット点、２０７は負側トルクリミット点、２０８は入力トルク指令２０１と出力トルク指令２０２とを関係付けるトルク線Ａ、２０９は入力トルク指令２０１と出力トルク指令２０２とを関係付けるトルク線Ａ２０８とは異なったトルク線Ｂである。
トルク線Ａ２０８において、負側トルクリミット点２０７から原点２０３を介して正側トルクリミット点２０６までの間は入力トルク指令２０１と出力トルク指令２０２とは係数１の比例関係を持ち、負側トルクリミット点２０７より入力トルク指令２０１が小さい場合は負側トルクリミット値２０５で横軸と平行となり、正側トルクリミット点２０６より入力トルク指令２０１が大きい場合は正側トルクリミット値２０４で横軸と平行となる。
従って、トルクリミット設定部１０７に入力されるトルク指令１２０が正側トルクリミット値２０４以下、かつ負側トルクリミット値２０５以上ならば、トルクリミット設定部１０７から出力されるトルクリミット後トルク指令１２１は入力されるトルク指令１２０と等しくなる。
【００１０】
また、トルクリミット設定部１０７に入力されるトルク指令１２０が正側トルクリミット値２０４より大きい、または負側トルクリミット値２０５より小さい場合には、入力されるトルク指令１２０は、それぞれ、正側トルクリミット値２０４、負側トルクリミット値２０５に抑えられ、トルクリミット設定部１０７から出力されるトルクリミット後トルク指令１２１はそれぞれ、正側トルクリミット値２０４、負側トルクリミット値２０５となる。
正側トルクリミット値２０４および負側トルクリミット値２０５は、共に絶対値を等しく設定できることもできるし、また各々独自に設定することもできる。また、正側トルクリミット値２０４および負側トルクリミット値２０５は可変である。
更に、正側トルクリミット値２０４および負側トルクリミット値２０５は、訓練装置１１４あるいは肢体（脚）１１３の位置または姿勢または位置および姿勢の変化に伴い可変である。尚、上述の説明では入力トルク指令２０１と出力トルク指令２０２との関係はトルク線Ａ２０８で示したものを使用していたが、これに限らずトルク線Ｂ２０９に示したような関係を使用してもよい。
【００１１】
重力補償設定部１０８では、訓練装置１１４の重量と訓練装置１１４に装着した肢体（脚）１１３の重量との和で訓練装置１１４が落下動作を行わないように訓練装置１１４および肢体（脚）１１３の重力分を補償する、サーボモータ１１２Ａに供給するトルク指令値（重力補償分のトルク指令値）を設定し、その重力補償分のトルク指令値とトルクリミット設定部１０７の出力であるトルクリミット後トルク指令１２１を加算する。重力補償設定部１０８の出力は重力補償後トルク指令１２２である。
重力補償分のトルク指令値は、訓練装置１１４あるいは肢体（脚）１１３の位置または姿勢または位置および姿勢の変化に伴い可変である。重力補償設定部１０８の出力である重力補償後トルク指令１２２はトルク制御器１０９に入力される。
なお、以上の非常動作時の動作説明はサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様であり、これらサーボモータ１１２Ａ〜１１２Ｃを駆動することにより訓練装置１１４を動作させ、訓練装置１１４を動作させることにより肢体（脚）１１３の運動を行う。
【００１２】
次に、訓練装置の非常停止時の実際の運動状態について説明する。簡単のため、ここではサーボモータを１つにして説明する。図３にサーボモータを１つにした訓練装置の１自由度のモデル図を示す。
図３において、３０１はモータ、３０２はモータ出力軸、３０３は減速機、３０４は減速機出力軸、３０５はリンク（質量Ｍ）、３０６は訓練装置（モデル）、３０７は物体（質量ｍ）、３０８は物体３０７が運動するＸ軸方向、３０９は物体３０７がリンク３０５から受ける力（ｆｅ）、３１０はリンク３０５が物体３０７から受ける力すなわち物体３０７がリンク３０５から受ける力３０９の反作用（−ｆｅ）である。
モータ３０１の駆動によりモータ出力軸３０２が駆動され、モータ出力軸３０２の駆動により減速機３０３が駆動され、減速機３０３の駆動により減速機出力軸３０４が駆動される。減速機３０３の減速比を１：ｋとすると、減速機出力軸３０４の回転はモータ出力軸３０２の回転の１／ｋの速度となりｋ倍のトルクを発生する。
減速機出力軸３０４の駆動により減速機出力軸３０４に固定されているリンク３０５が駆動され、リンク３０５の駆動によりリンク３０５に設置されている物体３０７が駆動される。図１に示したブロック図との対比において、モータ３０１がサーボモータ１１２Ａに、訓練装置（モデル）３０６が訓練装置１１４に、物体３０７が肢体（脚）１１３に、それぞれ相当する。
【００１３】
図３に示した訓練装置の１自由度モデルを使用して、図１に示したブロック図の非常停止時、すなわち、非常停止信号監視部１０４に非常停止信号１１７が入力され、位置ループオン・オフスイッチ１０３およびトルクリミットオン・オフスイッチ１０６が非常停止信号監視部１０４によって制御された時の運動状態を説明する。
まず、トルクリミット設定部１０７におけるトルクリミット値の設定がある場合と比較するため、位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオフの状態（第１の接点１１８に接続されている状態）の運動状態を想定する。図４にこの運動状態、すなわち、位置ループは切断されているがトルクリミット機能なしの時の運動状態を示す。
【００１４】
図４において、（ａ）が時間経過に対する速度指令および物体速度を表す速度線図、（ｂ）が時間経過に対するトルク指令を表すトルク線図、（ｃ）が時間経過に対する物体に作用する力を表す力線図である。また、４０１は速度、４０２は時間、４０３は訓練装置（モデル）３０６の制御装置（図示せず）の速度指令、４０４（破線）は物体３０７の速度、４０５はトルク、４０７は訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令、４０８は力、４１０は物体３０７がリンクから受ける力３０９である。
図１において、非常停止信号１１７が非常停止信号監視部１０４に入力されると、位置ループオン・オフスイッチ１０３が直ちにオフになり位置ループが切断される。従って図４の（ａ）に示すように訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令４０３が直ちに０になる。訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令４０３が直ちに０になると、この場合、図１におけるトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオフの状態であるので速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５の出力であるトルク指令１２０すなわち訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令４０７は図４の（ｂ）に示すようになる。物体３０７がリンク３０５から受ける力３０９は図４の（ｃ）に示すようになりかなり大きな力を受けることになる。
【００１５】
この位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオフの状態（第１の接点１１８に接続されている状態）の時、すなわち、位置ループは切断されているがトルクリミット機能なしの時、リンク３０５の質量をＭ、物体３０７の質量をｍ、訓練装置（モデル）３０６の持つ粘性をＤ、速度ループゲインをＫｖとすると、訓練装置（モデル）３０６の運動方程式は次式で表される。
（ｍ＋Ｍ）d2x/dt2＋（Ｄ＋Ｋｖ）dx/dt＝−ｆｅ              （式１）
従来の技術で説明したサーボアンプ８０５に供給する速度指令１１６を０にする非常停止時の第３の方法はこの位置ループを切断しトルクリミット機能なしの時と等価であり運動方程式は（式１）で表現される。
次に、トルクリミット設定部１０７におけるトルクリミット値の設定がある場合、すなわち位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオンの状態（第２の接点１１９に接続されている状態）の運動状態を想定する。図５にこの運動状態すなわち位置ループが切断されておりトルクリミット機能ありの時の運動状態を示す。
【００１６】
図５において、図４と同様、（ａ）が時間経過に対する速度指令および物体速度を表す速度線図、（ｂ）が時間経過に対するトルク指令を表すトルク線図、（ｃ）が時間経過に対する物体に作用する力を表す力線図である。また、５０３は訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令、５０４（破線）は物体３０７の速度、５０７は訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令、５１０は物体３０７がリンクから受ける力３０９である。
図１において、非常停止信号１１７が非常停止信号監視部１０４に入力されると、位置ループオン・オフスイッチ１０３が直ちにオフになり位置ループが切断され、かつ、トルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオンになりトルクリミット設定部１０７が有効になる。
従って位置ループが直ちに切断されることから図５の（ａ）に示すように訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令５０３が直ちに０になる。訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令５０３が直ちに０になるとトルクリミット機能なしの場合には訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令４０７は図４の（ｂ）に示すようになるが、図１におけるトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオンの状態であるので速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５の出力であるトルク指令１２０すなわち訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令５０７はトルクリミット設定部１０７にてトルクリミット値を越える場合にはトルクリミットがかけられ、トルクリミット値を越えることはできなくなる。また、訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令４０７がトルクリミット値以内の場合には何の操作も受けず、そのままの値となる。従って、図５の（ｂ）に示すトルク指令５０７になる。
【００１７】
図１における肢体（脚）に相当する図３における物体３０７がリンクから受ける力は図５の（ｃ）に示す物体３０７がリンクから受ける力５１０となり図４で示したトルクリミットがない場合の物体３０７がリンクから受ける力４１０と比較してかなり物体３０７に作用する力を抑えることができる。
なお、非常停止時に図１における位置ループオン・オフスイッチ１０３により位置ループを切断するようにしたのは、非常停止時に位置指令１１５に従って訓練装置１１４が元の位置または姿勢または位置および姿勢に戻ることを防止するためである。この位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオンの状態（第２の接点１１９に接続されている状態）の時、すなわち、位置ループが切断されておりトルクリミット機能ありの時、訓練装置（モデル）３０６の運動方程式は、訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令５０７がトルクリミット値以内の場合には（式１）で、トルクリミット値を越える場合には次式で表される。
（ｍ＋Ｍ）d2x/dt2＋Ｄdx/dt＝−ｆｅ−ｆlim・ｓｉｇｎ（dx/dt）（式２）
ここでｆlimは減速機３０３の減速比を１：ｋ、リンク３０５の長さをＲ、トルクリミット設定部１０７で設定されるトルクリミット値をτlimとした時に
ｆlim＝ｋＲ・τlim                                        （式３）
となり、つまりトルクリミット設定部１０７で設定されるトルクリミット値τlimで物体３０７がリンク３０５から受ける力３０９の力リミット値（ｆlim）を表現したものである。ｓｉｇｎ（  ）は符号関数である。従って、この位置ループが切断されトルクリミット機能ありの状態で、かつ、訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令５０７がトルクリミット値を越える場合は訓練装置（モデル）３０６は、Ｄdx/dtで表される粘性力とｆlim・ｓｉｇｎ（dx/dt）で表される動摩擦力との和に従った動作となる。
従来の技術で説明したサーボアンプ８０５に供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法では訓練装置はＤdx/dtで表される粘性摩擦力のみに従った動作となるので、従来の技術の第１の方法と比較して動作しにくくなる。
【００１８】
更に、訓練装置の非常停止後の運動状態について説明する。非常停止後は図１において、位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつトルクリミットオン・オフスイッチ１０６がオンの状態（第２の接点１１９に接続されている状態）、すなわち、位置ループが切断されトルクリミット機能がありとなっている。従って、非常停止後にトルク指令１２０がトルクリミット値以内であれば（式１）と同じ状態すなわち従来の技術で説明したサーボアンプ８０５に供給する速度指令１１６を０にする非常停止時の第３の方法と同じ状態となり、訓練装置１１４は動作しにくい。しかし、肢体（脚）１１３が訓練装置１１４に与える力を増加することによってトルク指令１２０がトルクリミット値を越えた場合には訓練装置１１４は（式２）に従い動き出すことができる。動き出した後の訓練装置１１４の運動状態は、第１の実施の形態で説明した非常停止時の訓練装置の運動状態と同じである。
【００１９】
図６は本発明の第２の実施の形態に係る訓練装置の非常停止装置のブロック図である。なお、図８で示した従来の訓練装置の非常停止装置のブロック図における構成要素および図１で示した本発明の第１実施例の訓練装置の非常停止装置のブロック図における構成要素と同一のものに対する説明は同一の符号を付して説明を省略する。図６において、６０４は非常停止信号監視部、６０５は速度ループゲイン（Ｋｖ）調整オン・オフスイッチ、６０７は速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部、６１８および６１９は速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５の第１および第２の接点、６２１は速度ループゲイン調整後トルク指令である。なお、図６では訓練装置の非常停止装置のブロック図をサーボモータ１１２Ａについてのみ示したが、他のサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様である。
まず、訓練装置の通常動作（すなわち非常停止を必要としない状態）の時の動作について説明する。非常停止信号監視部６０４は非常停止信号１１７の入力の有無を監視し、非常停止信号１１７の有無に従って位置ループオン・オフスイッチ１０３および速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５の制御を行う。通常動作時すなわち非常停止信号１１７の入力が無い場合には、位置ループオン・オフスイッチ１０３はオンの状態（接続されている状態）、速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５はオフの状態（第１の接点６１８に接続されている状態）となる。この状態は、従来の技術において図８を用いて説明した訓練装置の通常動作時と同じである。
【００２０】
次に、訓練装置の非常停止時、例えば肢体にかかる力が所定の値を越えた場合、また、肢体の動作速度が所定の値を越えた場合等（すなわち非常停止を必要とする状態）の時の動作について、まず説明する。なお、位置指令生成部１０１、位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２、位置ループオン・オフスイッチ１０３、速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５、重力補償設定部１０８、トルク制御器１０９、速度検出器１１０、位置検出器１１１の各動作は、従来の技術の図８および第１の実施の形態の図１を用いて説明した各構成要素と同一である。前述のように、非常停止信号監視部６０４は非常停止信号１１７の入力の有無を監視し、非常停止信号１１７の有無に従って位置ループオン・オフスイッチ１０３および速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５の制御を行う。例えば肢体（脚）１１３にかかる力が所定の値を越えた場合、また、肢体（脚）１１３の動作速度が所定の値を越えた場合等（すなわち非常停止時）には、非常停止信号１１７が非常停止信号監視部６０４に入力される。
非常停止信号１１７が非常停止信号監視部６０４に入力された場合には、位置ループオン・オフスイッチ１０３はオフの状態（位置ループが切断された状態）、速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５はオンの状態（第２の接点６１９に接続されている状態）となる。従って位置ループゲイン（Ｋｐ）部１０２の出力である速度指令１１６は、サーボモータ１１２Ａの速度を検出する速度検出器１１０の出力であるサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分をとる時に０であり、０とサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分が速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５に入力される。
【００２１】
上記の非常停止信号監視部６０４の説明から、非常停止時は０とサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分が速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７に入力される。速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７は、速度ループゲインＫｖ’の値を調整できる機能を持ち、速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５が持つ速度ループゲインＫｖの値よりも減少させることができる。すなわち次式を満たす。
Ｋｖ’＜Ｋｖ                                          （式４）
ここで調整できる速度ループゲインＫｖ’の値は可変である。また、ここで調整できる速度ループゲインＫｖ’の値は、訓練装置１１４あるいは肢体（脚）１１３の位置または姿勢または位置および姿勢の変化に伴い可変である。
速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７では入力される０とサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分に調整された速度ループゲインＫｖ’を乗じ速度ループゲイン調整後トルク指令６２１として出力する。重力補償設定部１０８では、訓練装置１１４の重量と訓練装置１１４に装着した肢体（脚）１１３の重量との和で訓練装置１１４が落下動作を行わないように訓練装置１１４および肢体（脚）１１３の重力分を補償する、サーボモータ１１２Ａに供給するトルク指令値（重力補償分のトルク指令値）を設定し、その重力補償分のトルク指令値と速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７の出力である速度ループゲイン調整後トルク指令６２１を加算する。
重力補償設定部１０８の出力は重力補償後トルク指令１２２である。重力補償分のトルク指令値は、訓練装置１１４あるいは肢体（脚）１１３の位置または姿勢または位置および姿勢の変化に伴い可変である。重力補償設定部１０８の出力である重力補償後トルク指令１２２はトルク制御器１０９に入力される。
なお、以上の非常動作時の動作説明はサーボモータ１１２Ｂ〜１１２Ｃについても同様であり、これらサーボモータ１１２Ａ〜１１２Ｃを駆動することにより訓練装置１１４を動作させ、訓練装置１１４を動作させることにより肢体（脚）１１３の運動を行う。次に、訓練装置の非常停止時の実際の運動状態について説明する。
【００２２】
簡単のため、ここでも図３に示したサーボモータを１つにした訓練装置の１自由度モデルを使用する。図６に示したブロック図の非常停止時、すなわち、非常停止信号監視部６０４に非常停止信号１１７が入力され、位置ループオン・オフスイッチ１０３および速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５が非常停止信号監視部１０４によって制御された時の運動状態を説明する。
まず、速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７における速度ループゲインＫｖ’の値の調整機能がある場合と比較するため、位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつ速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオフの状態（第１の接点６１８に接続されている状態）の運動状態を想定するが、この状態すなわち位置ループは切断されているが速度ループゲイン調整機能なしの時は、第１の実施の形態で説明した位置ループは切断されているがトルクリミット機能なしの時と同じであり、その運動状態は位置ループは切断されているがトルクリミット機能なしの時の運動状態を表した図４となる。
従って、図３において物体３０７がリンク３０５から受ける力３０９は図４の（ｃ）に示すようになりかなり大きな力を受けることになる。訓練装置（モデル）３０６の運動方程式も、位置ループは切断されているがトルクリミット機能なしの時の訓練装置（モデル）３０６の運動方程式を表した（式１）となる。
次に、速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７における速度ループゲインＫｖ’の値の調整機能がある場合、すなわち位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつ速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオンの状態（第２の接点６１９に接続されている状態）の運動状態を想定する。図７にこの運動状態すなわち位置ループが切断されており速度ループゲイン調整機能ありの運動状態を示す。
【００２３】
図７において、図４および図５と同様、（ａ）が時間経過に対する速度指令および物体速度を表す速度線図、（ｂ）が時間経過に対するトルク指令を表すトルク線図、（ｃ）が時間経過に対する物体に作用する力を表す力線図である。また、７０３は訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令、７０４（破線）は物体３０７の速度、７０７は訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令、７１０は物体３０７がリンクから受ける力３０９である。
図６において、非常停止信号１１７が非常停止信号監視部６０４に入力されると、位置ループオン・オフスイッチ１０３が直ちにオフになり位置ループが切断され、かつ、速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオンになり速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部６０７が有効になる。従って位置ループが直ちに切断されることから図７の（ａ）に示すように訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令７０３が直ちに０になる。訓練装置（モデル）３０６の制御装置の速度指令７０３が直ちに０になると、速度ループゲイン調整機能なしの場合には訓練装置（モデル）３０６の制御装置のトルク指令４０７は図４の（ｂ）に示すようになるが、図６における速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオンの状態であるので０とサーボモータ１１２Ａの速度１２３との差分が速度ループゲイン（Ｋｖ）部１０５の速度ループゲインＫｖの値より小さい速度ループゲインＫｖ’の値に乗じられ、速度ループゲイン調整後トルク指令６２１はトルク指令１２０より小さい値に抑えられる。従って、図７の（ｂ）に示すトルク指令７０７になる。
図６における肢体（脚）に相当する図３における物体３０７が受ける力は図７の（ｃ）に示す物体３０７がリンクから受ける力７１０となり図４で示した速度ループゲイン調整機能がない場合の物体３０７がリンクから受ける力４１０と比較してかなり物体に作用する力を抑えることができる。
【００２４】
なお、非常停止時に図６における位置ループオン・オフスイッチ１０３により位置ループを切断するようにしたのは、非常停止時に位置指令１１５に従って訓練装置１１４が元の位置または姿勢または位置および姿勢に戻ることを防止するためである。この位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつ速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオンの状態（第２の接点６１９に接続されている状態）の時、すなわち、位置ループが切断されており速度ループゲイン調整機能ありの時、訓練装置（モデル）３０６の運動方程式は速度ループゲインＫｖがＫｖ’となる（式１）で表される。
従って、この位置ループが切断され速度ループゲイン調整機能ありの状態では訓練装置（モデル）３０６は、（Ｄ＋Ｋｖ’）という粘性に従った動作となる。従来の技術で説明したサーボアンプ８０５に供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法では訓練装置（モデル）３０６は（Ｄ）という粘性に従った動作となるので、この位置ループが切断され速度ループゲイン調整機能ありの場合、訓練装置は従来の技術の第１の方法と比較するとＫｖ’分の粘性だけ増加している分だけ動作しにくくなる。
【００２５】
更に、訓練装置の非常停止後の運動状態について説明する。非常停止後は図６において、位置ループオン・オフスイッチ１０３がオフの状態（位置ループが切断された状態）でかつ速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ６０５がオンの状態（第２の接点６１９に接続されている状態）、すなわち、位置ループが切断され速度ループゲイン調整機能がありとなっている。従って、非常停止後もＫｖがＫｖ’となる（式１）と同じ状態すなわち訓練装置１１４は（Ｄ＋Ｋｖ’）という粘性に従って動作開始可能である。何故なら、サーボアンプ８０５に供給する速度指令１１６を０にする非常停止時の第３の方法と比較すると、（Ｄ＋Ｋｖ）に対して（Ｄ＋Ｋｖ’）という粘性となり、（式４）から全体の持つ粘性が小さくなるからである。動き出した後の訓練装置１１４の運動状態は、第２の実施の形態で説明した非常停止時の訓練装置の運動状態と同じである。
【００２６】
本発明の第１の実施の形態で説明したように、本実施の形態は、訓練装置の非常停止装置の制御装置において、位置ループが切断できる機能およびトルク指令にトルクリミット値が設定できる機能を備えたため、非常停止時に肢体および訓練装置に大きな衝撃または力を与えることなく訓練装置を停止できるようになる。また、本実施の形態における訓練装置の非常停止時の運動状態は、従来の技術であるサーボアンプに供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法と比較して、動摩擦力の分だけ訓練装置は動作しにくくなる。更に、本実施の形態における訓練装置の非常停止後の運動状態は、肢体が訓練装置の与える力を増加することによってトルク指令がトルクリミット値を越えた場合には訓練装置が動き出すことができる。
本発明の第２の実施の形態で説明したように、本実施の形態は、訓練装置の非常停止装置の制御装置において、位置ループが切断できる機能および速度ループゲインの値が調整できる機能を備えたため、非常停止時に肢体および訓練装置に大きな衝撃または力を与えることなく訓練装置を停止できるようになる。また、本実施の形態における訓練装置の非常停止時の運動状態は、従来の技術であるサーボアンプに供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法と比較して、速度ループゲインの粘性の分だけ訓練装置は動作しにくくなる。更に、本実施の形態における訓練装置の非常停止後の運動状態は、速度ループゲインの値によって全体の持つ粘性が小さくできるので訓練装置が動き出すことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次の効果を奏する。
（１）訓練装置の非常停止装置の制御装置において、位置ループが切断できる機能、およびトルク指令にトルクリミット値が設定できる機能、または速度ループゲインの値が調整できる機能とを備えたため、非常停止時に肢体および訓練装置に大きな衝撃または力を与えることなく訓練装置を停止できるようになる。従って肢体が大きな加速度または衝撃または力を受ける危険性を軽減でき、かつ、訓練装置が大きな加速度または衝撃または力を受けることによって生じる破壊の恐れを軽減できる。
（２）訓練装置の非常停止時の運動状態は、従来の技術であるサーボアンプに供給する電源を遮断する非常停止時の第１の方法と比較して、動摩擦力、または速度ループゲインの粘性の分だけ訓練装置は動作しにくくなるので、肢体が危険な位置または姿勢または位置および姿勢になる危険性を軽減でき、かつ、訓練装置が動作限界まで達することによって生じる破壊の恐れを軽減できる。
（３）訓練装置の非常停止後の運動状態は、肢体が訓練装置の与える力を増加することによってトルク指令がトルクリミット値を越えた場合には訓練装置が動き出すことができる。あるいは、速度ループゲインの値によって全体の持つ粘性が小さくできるので訓練装置が動き出すことができる。従って、肢体自身が肢体にとって安全な位置または姿勢または位置および姿勢に訓練装置を動作できるので、従来の技術であるサーボモータのブレーキを動作させる非常停止時の第２の方法、あるいは、サーボアンプに供給する速度指令を０にする非常停止時の第３の方法と比較して危険性が軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る訓練装置の非常停止装置のブロック図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係るトルクリミット設定部の動作概念図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係る訓練装置の１自由度モデル図である。
【図４】  本発明の実施の形態に係る訓練装置の非常停止時のトルクリミット機能なしの運動状態を表すグラフ（（ａ）速度線図、（ｂ）トルク線図、（ｃ）力線図）である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態に係る訓練装置の非常停止時のトルクリミット機能ありの運動状態を表すグラフ（（ａ）速度線図、（ｂ）トルク線図、（ｃ）力線図）である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態に係る訓練装置の非常停止装置のブロック図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態に係る訓練装置の非常停止時の速度ループゲイン調整機能ありの運動状態を表すグラフ（（ａ）速度線図、（ｂ）トルク線図、（ｃ）力線図）である。
【図８】  従来の訓練装置の非常停止装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０１  位置指令生成部、１０２  位置ループゲイン（Ｋｐ）部、１０３  位置ループオン・オフスイッチ、１０４  非常停止信号監視部、１０５  速度ループゲイン（Ｋｖ）部、１０６  トルクリミットオン・オフスイッチ、１０７  トルクリミット設定部、１０８  重力補償設定部、１０９  トルク制御器、１１０  速度検出器、１１１  位置検出器、１１２Ａ〜１１２Ｃ  サーボモータ、１１３肢体（脚）、１１４  訓練装置、１１５  位置指令、１１６  速度指令、１１７  非常停止信号、１１８  第１の接点、１１９  第２の接点、１２０  トルク指令、１２１  トルクリミット後トルク指令、１２２  重力補償後トルク指令、１２３  サーボモータ１１２Ａの速度、１２４  サーボモータ１１２Ａの位置、２０１  入力トルク指令、２０２  出力トルク指令、２０３  原点、２０４  正側トルクリミット値、２０５  負側トルクリミット値、２０６  正側トルクリミット点、２０７  負側トルクリミット点、２０８  トルク線Ａ、２０９  トルク線Ｂ、３０１  モータ、３０２  モータ出力軸、３０３  減速機、３０４  減速機出力軸、３０５  リンク（質量Ｍ）、３０６  訓練装置（モデル）、３０７  物体（質量ｍ）、３０８  物体３０７が運動するＸ軸方向、３０９  物体３０７がリンク３０５から受ける力（ｆｅ）、３１０  リンク３０５が物体３０７から受ける力（−ｆｅ）、４０１  速度、４０２  時間、４０３  速度指令、４０４物体速度、４０５  トルク、４０７  トルク指令、４０８  力、４１０  物体がリンクから受ける力、５０３  速度指令、５０４  物体速度、５０７  トルク指令、５１０  物体がリンクから受ける力、６０４  非常停止信号監視部、６０５  速度ループゲイン調整オン・オフスイッチ、６０７  速度ループゲイン（Ｋｖ’）調整部、６１８  第１の接点、６１９  第２の接点、６２１  速度ループゲイン調整後トルク指令、７０３  速度指令、７０４  物体速度、７０７  トルク指令、７１０  物体がリンクから受ける力、８０５  サーボアンプ
【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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