特許 6232613 片麻痺患者用歩行訓練装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232613

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】片麻痺患者用歩行訓練装置

(51)【国際特許分類】

   A61H 1/02 20060101AFI20171113BHJP

   A61H 3/00 20060101ALI20171113BHJP

   A61H 3/04 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   A61H1/02 R

   A61H3/00 B

   A61H3/04

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-200858(P2013-200858)

(22)【出願日】2013年9月27日

(65)【公開番号】特開2015-66025(P2015-66025A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2015年11月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】504258527

【氏名又は名称】国立大学法人 鹿児島大学

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100161355

【弁理士】

【氏名又は名称】野崎 俊剛

(72)【発明者】

【氏名】余 永

(72)【発明者】

【氏名】遠山 達也

(72)【発明者】

【氏名】川平 和美

(72)【発明者】

【氏名】下堂薗 恵

【審査官】 佐藤 智弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５０６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０４４５６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平９−１３５８７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームの上部にハンドレールが設けられ、前記フレームの下に自在車輪が設けられる歩行補助具と、
この歩行補助具に付設され、片半身が麻痺した患者の麻痺している下肢の機能回復を促す運動機構と、からなる片麻痺患者用歩行訓練装置であって、
前記歩行補助具に縦レールが設けられ、この縦レールに昇降自在にスライダが嵌められ、このスライダに前記運動機構が取付けられ、前記縦レール又は前記歩行補助具と前記スライダ又は前記運動機構とに、前記運動機構を支えつつ前記スライダの上下動を許容するガススプリングが掛け渡されており、
前記ガススプリングは、シリンダと、このシリンダに移動可能に収納されるピストンと、このピストンから延びるピストンロッドと、前記シリンダ内に且つ前記ピストンの上下に封入される圧縮ガスとからなり、前記ピストンにはオリフィスと称する小穴が設けられており、前記運動機構に外力が加わると、前記圧縮ガスが前記オリフィスを通って移動するため、前記運動機構は移動するものであり、
前記運動機構は、前記患者の左又は右にて前記歩行補助具に取付けられる第１サーボモータと、この第１サーボモータのモータ軸に取付けられる第１ウオームと、この第１ウオームで回されると共に回転軸が前記患者の大腿部中心を通る第１ホイールと、この第１ホイールで上下にスイングされ前記患者の左脇腹又は右脇腹を迂回するスイングアームと、正面視で前記麻痺している方の大腿部の中央位置にて前記スイングアームから下げられる第１メンバーと、この第１メンバーに設けられ前記大腿部の上部に巻き付ける第１巻き付け具と、体側に沿って前記第１巻き付け具から下げられる第２メンバーと、この第２メンバーに設けられ前記大腿部の下部に巻き付ける第２巻き付け具と、前記第２メンバーの下部に前後にスイング可能に取付けられるタイプレートと、このタイプレートの下部に前後にスイングに取付けられる第３メンバーと、この第３メンバーに設けられ下腿部の上下部に各々巻き付ける第３巻き付け具及び第４巻き付け具と、前記第２メンバーと前記タイプレートとの連結軸上にて前記タイプレートに固定される第２ホイールと、前記第２メンバーに固定されモータ軸に前記第２ホイールに噛み合う第２ウオームを備える第２サーボモータと、前記タイプレートと前記第３メンバーとの連結軸上にて前記タイプレートに固定される第３ホイールと、前記第３メンバーに固定されモータ軸に前記第３ホイールに噛み合う第３ウオームを備える第３サーボモータと、
前記第１ホイールから前記第１ウオームに加わる第１トルクを検出する第１トルク検出機構と、前記第２ホイールから前記第２ウオームに加わる第２トルクを検出する第２トルク検出機構と、前記第３ホイールから前記第３ウオームに加わる第３トルクを検出する第３トルク検出機構とからなり、
前記第１トルクに対応する第１補助トルクを前記第１サーボモータで発生させ、前記第２トルクに対応する第２補助トルクを前記第２サーボモータで発生させ、前記第３トルクに対応する第３補助トルクを前記第３サーボモータで発生させる制御を一括して行う制御部で制御されることを特徴とする片麻痺患者用歩行訓練装置。

【請求項2】

請求項１記載の片麻痺患者用歩行訓練装置は、前記下肢に電気的刺激と機械的刺激の少なくとも一方を付与する刺激付与機構を備えていることを特徴とする片麻痺患者用歩行訓練装置。

【請求項3】

前記歩行補助具は、前後左右に配置される４個の自在車輪に加えて、前記運動機構が取付けられる側に、ブラケットが設けられ、このブラケットに補助輪が取付けら、前記ブラケットの上方に患者の脇を支える湾曲部材が配置され、
この湾曲部材と前記ブラケットと前記補助輪とからなる横よろけ防止機構で、患者と前記歩行補助具の横倒れや横よろけを防止するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の片麻痺患者用歩行訓練装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脳卒中などにより片半身が麻痺した患者のための訓練装置に関する。

【背景技術】

【0002】

片麻痺患者に、リハビリテーションと呼ばれる機能回復訓練を施すことは広く行われている。一般に医師や作業療法士が徒手で一人の患者に対して下肢に作業療法を行う。これでは医師や作業療法士の負担が大きいと共に効率がよくない。
近年、医師や作業療法士を補助し、負担を軽減することを目的とした機能回復訓練装置が各種提案されてきた（例えば、特許文献１（図３）参照。）。

【0003】

特許文献１では、ベッドに寝かせた患者の下肢に外力を加えて、機能回復を促すというものである。
下肢を対象とする従来の機能回復訓練装置は、殆どが特許文献１のように患者を寝かせた状態で訓練を施す。この訓練は患者が歩けるようになることを目的とするものであり、歩行しながら訓練することが望まれる。

【0004】

そこで、歩行しながら訓練が行える装置が提案されてきた（例えば、特許文献２（図５）参照。）。下肢運動障害者は、訓練装置を身につけた上で、手すりに捕まりながら歩行訓練を行う。
訓練装置は、特許文献２の図５によれば、患者が背負うバックパックと、下肢に取付ける下肢装具と、この下肢装具に付属する加速度センサ、ＤＣモータ、ポテンショメータからなる。

【0005】

このような訓練装置は、健常者にとっては苦にならない重量物であっても、下肢運動障害者（以下、患者という。）にとっては重く負担になる。すると、患者が装着を嫌がり、訓練に支障がでる。

【0006】

訓練を促す観点から、患者の負担を軽減することができる訓練装置が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１０−２５８１０２号公報

【特許文献2】特開２００７−１３０１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、歩行しながら訓練ができ且つ患者の負担を軽減することができる片麻痺患者用歩行訓練装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る発明は、フレームの上部にハンドレールが設けられ、前記フレームの下に自在車輪が設けられる歩行補助具と、
この歩行補助具に付設され、片半身が麻痺した患者の麻痺している下肢の機能回復を促す運動機構と、からなる片麻痺患者用歩行訓練装置であって、
前記歩行補助具に縦レールが設けられ、この縦レールに昇降自在にスライダが嵌められ、このスライダに前記運動機構が取付けられ、前記縦レール又は前記歩行補助具と前記スライダ又は前記運動機構とに、前記運動機構を支えつつ前記スライダの上下動を許容するガススプリングが掛け渡されており、
前記ガススプリングは、シリンダと、このシリンダに移動可能に収納されるピストンと、このピストンから延びるピストンロッドと、前記シリンダ内に且つ前記ピストンの上下に封入される圧縮ガスとからなり、前記ピストンにはオリフィスと称する小穴が設けられており、前記運動機構に外力が加わると、前記圧縮ガスが前記オリフィスを通って移動するため、前記運動機構は移動するものであり、
前記運動機構は、前記患者の左又は右にて前記歩行補助具に取付けられる第１サーボモータと、この第１サーボモータのモータ軸に取付けられる第１ウオームと、この第１ウオームで回されると共に回転軸が前記患者の大腿部中心を通る第１ホイールと、この第１ホイールで上下にスイングされ前記患者の左脇腹又は右脇腹を迂回するスイングアームと、正面視で前記麻痺している方の大腿部の中央位置にて前記スイングアームから下げられる第１メンバーと、この第１メンバーに設けられ前記大腿部の上部に巻き付ける第１巻き付け具と、体側に沿って前記第１巻き付け具から下げられる第２メンバーと、この第２メンバーに設けられ前記大腿部の下部に巻き付ける第２巻き付け具と、前記第２メンバーの下部に前後にスイング可能に取付けられるタイプレートと、このタイプレートの下部に前後にスイングに取付けられる第３メンバーと、この第３メンバーに設けられ下腿部の上下部に各々巻き付ける第３巻き付け具及び第４巻き付け具と、前記第２メンバーと前記タイプレートとの連結軸上にて前記タイプレートに固定される第２ホイールと、前記第２メンバーに固定されモータ軸に前記第２ホイールに噛み合う第２ウオームを備える第２サーボモータと、前記タイプレートと前記第３メンバーとの連結軸上にて前記タイプレートに固定される第３ホイールと、前記第３メンバーに固定されモータ軸に前記第３ホイールに噛み合う第３ウオームを備える第３サーボモータと、
前記第１ホイールから前記第１ウオームに加わる第１トルクを検出する第１トルク検出機構と、前記第２ホイールから前記第２ウオームに加わる第２トルクを検出する第２トルク検出機構と、前記第３ホイールから前記第３ウオームに加わる第３トルクを検出する第３トルク検出機構とからなり、
前記第１トルクに対応する第１補助トルクを前記第１サーボモータで発生させ、前記第２トルクに対応する第２補助トルクを前記第２サーボモータで発生させ、前記第３トルクに対応する第３補助トルクを前記第３サーボモータで発生させる制御を一括して行う制御部で制御されることを特徴とする。

【0011】

請求項２に係る発明では、請求項１記載の片麻痺患者用歩行訓練装置は、前記下肢に電気的刺激と機械的刺激の少なくとも一方を付与する刺激付与機構を備えていることを特徴とする。

【0012】

請求項３に係る発明では、歩行補助具は、前後左右に配置される４個の自在車輪に加えて、運動機構が取付けられる側に、ブラケットが設けられ、このブラケットに補助輪が取付けら、ブラケットの上方に患者の脇を支える湾曲部材が配置され、
この湾曲部材と前記ブラケットと補助輪とからなる横よろけ防止機構で、患者と歩行補助具の横倒れや横よろけを防止するようにしたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に係る発明では、歩行補助具を構成要素の一つにしたので、患者は従前の歩行訓練と同様に歩行しながら訓練を行うことができる。この際に、ガススプリングで運動機構が支持されるため、運動機構の荷重が患者に加わる心配が無く、加わったとしても僅かである。すなわち、前後方向とねじり運動時に全荷重をガススプリングで支持でき、左右方向に小さい角度で運動するときにほとんどの荷重をガススプリングで支持させることができる。結果、歩行しながら訓練ができ且つ患者の負担を軽減することができる片麻痺患者用歩行訓練装置が提供される。

【0014】

さらには、請求項１に係る発明では、患者の下肢の小さな動きを第１〜第３トルク検出機構で検出し、この情報を得た制御部は第１〜第３サーボモータで補助トルクを発生させ、下肢を大きく動かす。訓練を効率的に行うことができる。

【0015】

請求項２に係る発明では、下肢に刺激を与えることで、患者に自律的運動を促す。自律的運動に起因する下肢の小さな動きが、本発明の運動機構で大きな動きに変換され、訓練が遂行される。すなわち、患者が下肢を動かすことにより、運動機構が所望の作動を開始する。よって、患者のモーチベーションを高めることができる。

【0016】

請求項３に係る発明では、歩行補助具は湾曲部材とブラケットと補助輪とからなる横よろけ防止機構を備える。
徒手訓練時に、非麻痺足の大腿の左右回転を支える中殿筋の弱みにより、体の重心を非麻痺足側に維持しにくく重心を麻痺足側に移動し、横支える人がいなければ、被訓練者の足が突然乱れ麻痺側に横よろけて横倒れてしまうか、横よろめきながら数歩歩き横倒れてしまう。この場合の横への挙動を「横よろめき」と呼ぶ。
本発明によれば、横よろけ防止機構を設けたので、患者や歩行補助具の横倒れや横よろけを防止することができる。歩行補助具が倒れにくくなり且つ横よろけしにくくなり、安定した訓練が継続できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る片麻痺患者用歩行訓練装置の斜視図である。

【図2】縦レール及びガススプリングの斜視図である。

【図3】運動機構の斜視図である。

【図4】第１駆動ユニットの構成図である。

【図5】トルク検出機構の作用図である。

【図6】図４の６−６矢視図である。

【図7】第２・第３駆動ユニットの構成図である。

【図8】第２・第３駆動ユニットの作用図である。

【図9】片麻痺患者用歩行訓練装置の作用図である。

【図10】歩行補助具の変更例を示す図である。

【図11】図６に示すスイングアームの変更例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、前・後、左・右は訓練中の患者を基準とする。

【実施例】

【0019】

図１に示すように、片麻痺患者用歩行訓練装置１０は、歩行補助具２０と、この歩行補助具２０に付設され、片半身が麻痺した患者の麻痺している下肢の機能回復を促す運動機構４０と、からなる。

【0020】

歩行補助具２０は、フレーム２１の上部に後部が開いているＵ字状のハンドレール２２が設けられ、フレーム２１の下に４個の自在車輪２３Ｌ、２３Ｌ、２３Ｒ、２３Ｒ（Ｌは患者から見て左、Ｒは同右を示す添え字である。以下同様）が設けられる歩行具である。歩行補助具２０は、病院などに常備される歩行具（歩行器）であればよく、形状や構造は任意である。

【0021】

フレーム２１に左の横バー２４が渡され、この左の横バー２４に縦長の板２５が固定され、この板２５に上に延びるサブフレーム２６が固定され、このサブフレーム２６の上部に患者の左脇を支える湾曲部材２７が固定されている。
なお、実施例では、左下肢が麻痺した患者のための片麻痺患者用歩行訓練装置１０を示すが、右下肢が麻痺した患者のためには、右の横バー２８に板２５が取付けられる。

【0022】

図２に示すように、板２５の内面（患者側の面）に２本の縦レール３１、３１が付設されている。これらの縦レール３１、３１にスライダ３２、３２が嵌められ、これらのスライダスライダ３２、３２が横長のステイ３３に固定され、このステイ３３の前部に第１駆動ユニット４１が取付られる。
そして、ステイ３３と板２５との間に、ガススプリング３４が渡されている。

【0023】

ガススプリング３４は、例えば、車両のハッチバック、すなわち、背面ドアの支持部材として採用され、シリンダ３５と、このシリンダ３５に移動可能に収納されるピストン３６と、このピストン３６から下へ延びるピストンロッド３７と、シリンダ３５内に且つピストン３６の上下に封入される圧縮ガス３８、３８とからなる。ピストン３６にはオリフィス３９と称する小穴が設けられている。

【0024】

周知のように、ピストン３６に圧縮ガス３８、３８による上向き力と下向き力が加わり、一定の荷重に対してはピストン３６が静止する。この状態をバランス状態という。
このバランス状態から、ステイ３３に上向きの外力を加えると、オリフィス３９を通って圧縮ガス３８が移動するため、ステイ３３は上へ移動する。また、ステイ３３に下向きの外力を加えると、ステイ３３は下へ移動する。

【0025】

なお、板２５は、縦レール３１を一体的に備えると共に歩行補助具（図１、符号２０）に固定される。よって、ガスシリンダ３４は、板２５に一端を連結する他、縦レール３１又は歩行補助具に連結することができる。
また、ステイ３３は、スライダ３２、３２を一体的に備えると共に運動機構（図３、符号４０）を一体的に備える。よって、ガスシリンダ３４は、ステイ３３に他端を連結する他、スライダ３２又は運動機構に連結することができる。

【0026】

図３に示すように、運動機構４０は、第１駆動ユニット４１から延びているスイングアーム４２と、このスイングアーム４２から下がられる第１メンバー４３と、この第１メンバー４３に設けられ大腿部の上部に巻き付ける第１巻き付け具４４と、体側に沿って第１巻き付け具４４から下げられる第２メンバー４５と、この第２メンバー４５に設けられ大腿部の下部に巻き付ける第２巻き付け具４６と、第２メンバー４５の下部に前後にスイング可能に取付けられるタイプレート４７と、このタイプレート４７の下部に前後にスイングに取付けられる第３メンバー４８と、この第３メンバー４８に設けられ下腿部の上下部に各々巻き付ける第３巻き付け具４９及び第４巻き付け具５１とを備える。

【0027】

第１巻き付け具４４は、Ｕ字部材とベルトからなる。第２〜第４巻き掛け具４６、４９、５１も同様である。

【0028】

第２メンバー４５は第２駆動ユニット８０を含み、第３メンバー４８は第３駆動ユニット１００を含む。第２・第３駆動ユニット８０、１００の内部構造は後述する。

【0029】

図４に示すように、第１駆動ユニット４１は、第１ケース５２と、この第１ケース５２に固定される第１サーボモータ５３と、この第１サーボモータ５３に付属されモータ回転角を検出する第１エンコーダ５４と、第１サーボモータ５３のモータ軸５５に取付けられる第１ウオーム５６と、この第１第１ウオーム５６に噛み合う第１ホイール６４とを備える。この第１ホイール６４の回転軸６５にスイングアーム４２が固定される。第１サーボモータ５３を回すことで、第１ウオーム５６が回され、第１ホイール６４が回され、スイングアーム４２が上又は下へスイングする。

【0030】

さらに、第１駆動ユニット４１に、スイングアーム４２に掛かる負荷トルクを検出する第１トルク検出機構５８が付属される。第１トルク検出機構５８は、モータ軸５５に取付けられるクロスメンバー５９と、一端が第１ケース５２に固定され他端がクロスメンバー５９の端部に固定されるトルク検出バー６１、６１と、トルク検出バー６１、６１のくびれ部６２、６２に貼り付けられる歪みゲージ６３、６３とからなる。

【0031】

第１トルク検出機構５８の作用を、図５で説明する。
図５にて、第１ウオーム５６が駆動側部材で第１ホイール６４が従動部材であることを基本とするが、白抜き矢印で示す負荷により、第１ホイール６４に負荷トルクが加わることがある。普通のギヤセットであれば、従動側ギヤで駆動側ギヤが回されるが、ウオームギヤでは、第１ウオーム５６は第１ホイール６４で回されない。この現象はセルフフロック（自己制動機能）と呼ばれる。

【0032】

第１ウオーム５６は回されないため、第１ホイール６４の回転を受けて、モータ軸５５が軸方向に僅かに移動又は圧縮変形する。この僅かな移動又は圧縮により、クロスメンバー５９は僅かに上に凸になるように撓む。クロスメンバー５９にトルク検出バー６１が直角に取付けられているが、この直角は変化しない。結果、トルク検出バー６１は、くびれ部６２で折り曲がり、くの字に変形する。この変形に応じて歪みゲージ６３が変形に対応する電気信号を発生する。

【0033】

スイングアーム４２に歪みゲージ６３を取付けて負荷トルクを計測することは差し支えないが、本実施例では、トルク検出バー６１により、微小変位を十分に大きな変位に増大することができ負荷トルクの検出精度が飛躍的に高まる。

【0034】

図６に示すように、スイングアーム４２は、第１ホイール６４の回転軸６５に固定される筒部材６７と、この筒部材６７に抜き差し自在に取付けられる鉤型部材６８と、この鉤型部材６８の先端に取付けられる横レール６９と、この横レール６９に移動自在に嵌められるサブスライダ７１とからなる。このサブスライダ７１に第１メンバー４３が前後に延びる軸廻りに回転自在に取付けられる。

【0035】

円で示す麻痺した方の大腿部７２に図３に示す第１・第２巻き付け具４４、４６が巻き付けられる。結果、大腿部７２に対して第２メンバー（図３、符号４５）の位置が決まる。加えて、横レール６９上をサブスライダ７１が横移動するため、第１メンバー４３が、患者正面視で大腿部７２の中心７３へ移動する。訓練中に、大腿部７２が左右に振れるが、この振れはサブスライダ７１の移動により許容される。

【0036】

前後方向においては、第１ホイール６４の回転軸６５が大腿部７２の中心７３を通ることが望まれる。そこで、ロックダイヤル（又はロックレバー）７４を弛め、筒部材６７に対して鉤型部材６８を前又は後に移動し、大腿部７２の中心７３に合わせ、ロックダイヤル７４を締める。これで、前後位置が定まる。
訓練中に、大腿部７２が上げ下げされるが、これはスイングアーム４２の上下動で吸収される。

【0037】

次に、第２メンバー４５について説明する
図７に示すように、第２メンバー４５は、第２駆動ユニット８０と、この第２駆動ユニット８０から上へ延びる延長プレート８１とからなる。
第２駆動ユニット８０は、上述の第１駆動ユニット４１とほぼ同一の構成物であり、第２ケース８２と、この第２ケース８２に固定される第２サーボモータ８３と、この第２サーボモータ８３に付属されモータ回転角を検出する第２エンコーダ８４と、第２サーボモータ８３のモータ軸８５に取付けられる第２ウオーム８６と、この第２ウオーム８６に噛み合う第２ホイール９２と、第２トルク検出機構８７とを備える。

【0038】

第２ホイール９２は、タイプレート４７の上部に止めねじ９３で固定されている。
第２トルク検出機構８７は、クロスメンバー８８と、トルク検出バー８９、８９と、歪みゲージ９１、９１とからなる。

【0039】

次に、第３メンバー４８について説明する
図７に示すように、第３メンバー４８は、第３駆動ユニット１００と、この第３駆動ユニット１００から下へ延びる延長プレート１０１とからなる。
第３駆動ユニット１００は、第３ケース１０２と、この第３ケース１０２に固定される第３サーボモータ１０３と、この第３サーボモータ１０３に付属されモータ回転角を検出する第２エンコーダ１０４と、第３サーボモータ１０３のモータ軸１０５に取付けられる第３ウオーム１０６と、この第３ウオーム１０６に噛み合う第３ホイール１１２と、第３トルク検出機構１０７とを備える。

【0040】

第３ホイール１１２は、タイプレート４７の下部に止めねじ１１３で固定されている。
第３トルク検出機構１０７は、クロスメンバー１０８と、トルク検出バー１０９、１０９と、歪みゲージ１１１、１１１とからなる。

【0041】

図８に示すように、第２サーボモータ８３を回転させると、第２ホイール９２を基準にして第２メンバー４５が例えば図面時計回りに回転する。
また、第３サーボモータ１０３を回転させると、第３ホイール１１２を基準にして第３メンバー４８が例えば反図面時計回りに回転する。
以上により、患者は膝を曲げることができる。

【0042】

図９（ａ）に示すように、第１〜第３駆動ユニット４１、８０、１００から延びるハーネス１１６が制御部１１５に繋がっている。無線の場合は、ハーネス１１６は不要である。
例えば、刺激付与機構として電気刺激を与える電極１１７を大腿部７２に貼り付け、電極１１７を制御部１１５に繋ぐ。刺激付与機構１１７は、振動を付与するバイブレーター又は打撃を付与するゴムハンマーに代表される機械的刺激機構であってもよい。

【0043】

第１巻き付け部４４と第２巻き付け部４６を大腿部７２に巻き付け、第３巻き付け部４９と第４巻き付け部５１を下腿部１１８に巻き付ける。

【0044】

電極１１７に通電すると、大腿部７２が刺激されて筋肉が伸縮し、僅かではあるが屈曲側に移動する。この移動は第１駆動ユニット４１に内蔵の第１トルク検出機構で第１トルクとして検出され、第２駆動ユニット８０に内蔵の第２トルク検出機構で第２トルクとして検出され、第３駆動ユニット１００に内蔵の第３トルク検出機構で第３トルクとして検出される。

【0045】

すると、制御部１１５は、第１トルクに対応する第１補助トルクを第１駆動ユニット４１で発生させ、第２トルクに対応する第２補助トルク記第２駆動ユニット８０で発生させ、第３トルクに対応する第３補助トルクを第３駆動ユニット１００で発生させる。

【0046】

結果、図９（ｂ）のように前にけり出した屈曲姿勢が得られる。図９（ａ）、（ｂ）を繰り返すことにより、歩行訓練が実施される。

【0047】

患者が下肢に力を入れない状態（脱力状態）で下肢の屈曲を機械的に行っても訓練の効果が乏しいと言われている。この点、本実施例によれば、電気刺激を加えることで僅かではあるが患者が自律的に下肢に力を入れることで、訓練が実施され、訓練の効果が高まる。

【0048】

次に、より好ましい変更例を説明する。
図１０に示すように、歩行補助具２０Ｂは、前後左右に配置される４個の自在車輪２３Ｌ、２３Ｌ、２３Ｒ、２３Ｒに加えて、運動機構が取付けられる側に、Ｖ字ブラケット１１９、１１９が設けられ、これらのＶ字ブラケット１１９、１１９に補助輪１２０、１２０が取付けられている。そして、Ｖ字ブラケット１１９の上方に、患者の左脇を支える湾曲部材２７を配置する。

【0049】

湾曲部材２７に患者の体重が掛かると、力の加わる方向によっては横転や横よろけに繋がる回転モーメントが発生する心配がある。しかし、本例では、下から上へ支える湾曲部材２７を通って地面から上への力により、回転モーメントを相殺することができ、結果、転倒や横よろけを効果的に防止することができる。

【0050】

構造的には、正面視で、自在車輪２３Ｌと補助輪１２０の間の上方に湾曲部材２７を配置すると良い。湾曲部材２７を頂点とし、自在車輪２３Ｌを下位の頂点の一つとし、補助輪１２０を残りの頂点とする三角形を描くことができる。湾曲部材２７に加えられる下向き力は、自在車輪２３Ｌと補助輪１２０とで安定的に支えられる。
よって、湾曲部材２７とＶ字ブラケット１１９と自在車輪２３Ｌと補助輪１２０とで横よろけ防止機構が構成され、歩行補助具が倒れにくく且つ横よろけしにくくなり、患者に安心感を与えることができ、安定した訓練が継続できる。

【0051】

以上の説明は、下肢の動作に力点を置いたが、歩行にはヒップ・ムーブメントと呼ばれる腰の回転が付随する。
そこで、図１１に示すように、サブスライダ７１に力覚センサ１１２及びサブサーボモータ１１３を取付け、第１ホイール６４の回転軸６５に第２横レール１２４を固定し、この第２横レール１２４に第２サブスライダ１２５を前後移動可能に嵌め、この第２サブスライダ１２５に力覚センサ１２６及び第２サブサーボモータ１２７を取付ける。
この構成により、腰の回転や股関節のねじり回転、左右回転などに補助トルクを加えることができる。

【0052】

以上に述べた本発明の片麻痺患者用歩行訓練装置１０によれば、次に列挙する作用効果が得られる。
（１）運動機構（いわゆる装着ユニット）の荷重を、使用者（患者）に負担させない。
（２）歩行時に腰の上下起伏を妨げない。
（３）能動的な筋力補助（いわゆるパワーアシスト）を有する。
（４）膝関節の運動、３自由度回転運動を妨げない。
（５）足の長さなど個人差に適応可能。
（６）患足側の横転倒を防止する。
（７）電気的刺激機能や機械的刺激機構を有する。

【0053】

尚、図３で４個の巻き付け具４４、４６、４９、５１を好適例として示したが、巻き付け具４４、４６を１個の幅広巻き付け具に統一し、巻き付け具４９、５１を１個の幅広巻き付け具に統一することは差し支えない。ただし、装着の安定性を考えると、４個の巻き付け具４４、４６、４９、５１である。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明の訓練装置は、左右一方の下肢に後遺症が残っている患者の機能回復訓練に好適である。

【符号の説明】

【0055】

１０…片麻痺患者用歩行訓練装置、２０、２０Ｂ…歩行補助具、２１…フレーム、２２…ハンドレール、２３…自在車輪、２７…湾曲部材、３１…縦レール、３２…スライダ、３４…ガススプリング、４０…運動機構、４１…第１駆動ユニット、４２…スイングアーム、４３…第１メンバー、４４…第１巻き付け具、４５…第２メンバー、４６…第２巻き付け具、４７…タイプレート、４８…第３メンバー、４９…第３巻き付け具、５１…第４巻き付け具、５３…第１サーボモータ、５５…第１サーボモータのモータ軸、５６…第１ウオーム、５８…第１トルク検出機構、６４…第１ホイール、６５…第１ホイールの回転軸、７２…大腿部、７３…大腿部の中心、８０…第２駆動ユニット、８３…第２サーボモータ、８６…第２ウオーム、８７…第２トルク検出機構、１００…第３駆動ユニット、１０３…第３サーボモータ、１０６…第３ウオーム、１０７…第３トルク検出機構、１１２…第３ホイール、１１５…制御部、１１８…下腿部、１２０…補助輪。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】