特許 6241863 屈伸動作支援装置

(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】6241863

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】屈伸動作支援装置

(51)【国際特許分類】

   A61H 1/02 20060101AFI20171127BHJP

   A61G 5/00 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   A61H1/02 R

   A61G5/00

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-57198(P2013-57198)

(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公開番号】特開2014-180455(P2014-180455A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(73)【特許権者】

【識別番号】506310865

【氏名又は名称】ＣＹＢＥＲＤＹＮＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】山海 嘉之

【審査官】 今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２３５３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１９４７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５７９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５６０４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ １／０２

Ａ６１Ｇ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

訓練者が座る座部と、
前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、
前記訓練者の膝関節又は股関節の伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記訓練者の身長に合った立上り高さ位置、又は当該訓練者の下肢の動作範囲に応じた着席高さ位置をそれぞれ任意に設定するための座部高さ設定部と、
前記生体信号検出手段から得られた生体信号を、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させないときの下限電位及び当該筋力を発生させる際の上限電位と比較して、前記座部の高さ位置とともにチェックし、前記下限電位以下にある前記生体信号が前記上限電位以上になった場合、着席状態にある当該訓練者による立ち上がり動作が開始されたと判定する一方、前記座部が前記立上り高さ位置にあって、かつ前記生体信号が前記下限電位未満になった場合、当該訓練者による着席動作が開始されたと判定する判定手段と、
前記訓練者による立ち上がり動作又は着席動作の開始が判定された時点で前記屈伸手段を駆動して、前記座部を上昇動作又は降下動作させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記座部が前記立上り高さ位置に達した時点で当該座部の上昇動作を停止させる一方、前記座部が前記着席高さ位置に達した時点で当該座部の降下動作を停止させる
ことを特徴とする屈伸動作支援装置。

【請求項2】

前記座部又は当該座部の台座の上面に設けられた複数の荷重センサをさらに備え、
前記判定手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づく判定直後に、前記各荷重センサの検出信号の変化に基づいて、前記訓練者の重心が前側に移行して当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったか否かを判定し、
前記制御手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づく判定結果にかかわらず、前記各荷重センサに基づき前記訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったと判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を上昇動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項3】

前記判定手段は、前記座部の上昇動作時に、前記各荷重センサの検出信号の電圧値がゼロか否かをチェックし、前記訓練者が前記座部に体重をかけているか又は当該座部から離間したかを判定し、
前記制御手段は、前記訓練者が前記座部から離間したと判定された時点で、当該座部が前記立上り高さ位置に達していないときでも、当該座部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする請求項２に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項4】

前記判定手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号が、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させないときの下限電位以下の場合に、前記各荷重センサの検出信号の電圧値が所定荷重の閾値以上か否かをチェックし、
当該閾値以上の場合のみ、前記生体信号検出手段から得られた生体信号が、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させる際の上限電位以上であるかをさらにチェックし、当該訓練者による立ち上がり動作又は着席動作の開始時点を判定する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項5】

前記訓練者の靴底に設けられ、当該訓練者の歩行動作に応じた床面からの反力に応じた検出信号を出力する少なくとも一対の床反力センサをさらに備え、
前記判定手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づく判定直後に、前記各床反力センサの検出信号の変化に基づいて、前記訓練者の重心がつま先側に移行して当該訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったか否かを判定し、
前記制御手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号に基づく判定結果にかかわらず、前記各床反力センサに基づき前記訓練者が前記座部から立ち上がる体勢になったと判定された場合、前記屈伸手段を駆動して前記座部を上昇動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項6】

前記座部又は当該座部の台座の上面に設けられた複数の荷重センサをさらに有し、
前記判定手段は、前記座部の上昇動作時に、前記各荷重センサの検出信号の電圧値がゼロか否かをチェックし、前記訓練者が前記座部に体重をかけているか又は当該座部から離間したかを判定し、
前記制御手段は、前記訓練者が前記座部から離間したと判定された時点で、当該座部が前記立上り高さ位置に達していないときでも、当該座部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする請求項５に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項7】

前記判定手段は、前記生体信号検出手段から得られた生体信号が、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させないときの下限電位以下の場合に、前記各荷重センサの検出信号の電圧値が所定荷重の閾値以上か否かをチェックし、
当該閾値以上の場合のみ、前記生体信号検出手段から得られた生体信号が、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させる際の上限電位以上であるかをさらにチェックし、当該訓練者による立ち上がり動作又は着席動作の開始時点を判定する
ことを特徴とする請求項６に記載の屈伸動作支援装置。

【請求項8】

前記屈伸手段は、前記座部の下方に配置され、上下方向の駆動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段の駆動力を伝達して前記座部を上下方向に移動させる伝達手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の屈伸動作支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は屈伸動作支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、訓練者が脚力の衰えた高齢者、あるいは脳性麻痺などを伴う歩行障害を有する患者の場合、歩行訓練装置や杖などの歩行補助具に掴まり、歩行訓練を行っている。また、体力的に歩行訓練を行えない場合には、訓練者を車椅子に座らせたまま、介護士又は看護師が車椅子を押して施設内の廊下を移動して気分転換させている。

【0003】

また、患者が椅子に座っている場合、長時間同じ姿勢でいると血管内に血栓が発生するため、定期的に脚の曲げ伸ばし動作を行って下肢静脈還流を促進させ、血栓を予防することが重要である。さらに、脚の筋力が衰えている訓練者は、自力で椅子から立ち上がることが難しいため、椅子から立ち上がる場合には、介護士又は看護師が傍に付いて手助けしている。

【0004】

そこで、介護士や看護師等の付添人の負担を軽減するために、椅子に立ち上がり動作を補助する補助機構を設けたものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１５２２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、上記特許文献１のものでは、椅子に座っている訓練者自身がレバー操作して座部を上昇させる構成であるので、訓練者がレバー操作をしてから立ち上がる準備ができていないうちに座部が上昇してしまうことがある。その場合、脚力の弱っている訓練者が立ち上がり動作を行う前に、椅子による補助動作が行われることになり、訓練者の動作と座部の上昇動作とのタイミングを一致させることが難しかった。

【0007】

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した屈伸動作支援装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

【0009】

本発明の屈伸動作支援装置は、訓練者が座る座部と、前記座部を当該訓練者の屈伸方向に移動させる屈伸手段と、前記訓練者の膝関節又は股関節の伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記訓練者の身長に合った立上り高さ位置、又は当該訓練者の下肢の動作範囲に応じた着席高さ位置をそれぞれ任意に設定するための座部高さ設定部と、前記生体信号検出手段から得られた生体信号を、前記訓練者の膝関節又は股関節の筋力を発生させないときの下限電位及び当該筋力を発生させる際の上限電位と比較して、前記座部の高さ位置とともにチェックし、前記下限電位以下にある前記生体信号が前記上限電位以上になった場合、着席状態にある当該訓練者による立ち上がり動作が開始されたと判定する一方、前記座部が前記立上り高さ位置にあって、かつ前記生体信号が前記下限電位未満になった場合、当該訓練者による着席動作が開始されたと判定する判定手段と、前記訓練者による立ち上がり動作又は着席動作の開始が判定された時点で前記屈伸手段を駆動して、前記座部を上昇動作又は降下動作させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記座部が前記立上り高さ位置に達した時点で当該座部の上昇動作を停止させる一方、前記座部が前記着席高さ位置に達した時点で当該座部の降下動作を停止させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、訓練者が膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、屈伸手段を駆動して座部を伸展方向に移動させるため、例えば、訓練者が座った体勢から立ち上がる体勢になった時点で座部が上昇して訓練者の立ち上がり動作を支援することが可能になり、訓練者の動作と座部の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態１を示す図である。

【図2】実施形態１の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図3】実施形態１の着席高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図4】訓練者が屈伸動作を開始する体勢になったときの状態を示す図である。

【図5】訓練者が屈伸動作支援装置の上昇動作に支援されて立ち上がった状態を示す図である。

【図6】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態２を示す図である。

【図7】実施形態２の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態３を示す図である。

【図9】実施形態３の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図10】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態４を示す図である。

【図11】実施形態４の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。

【図12】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態５を示す図である。

【図13】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態６を示す図である。

【図14】本発明による屈伸動作支援装置の実施形態７を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【0013】

〔実施形態１〕
図１は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態１を示す図である。図１に示されるように、屈伸動作支援装置１０は、座部２０と、台座３０と、屈伸機構（屈伸手段）４０と、制御ユニット５０とを有する。座部２０に着席する訓練者Ｐには、予め膝関節、股関節の動作に伴う伸展あるいは屈曲動作意思を反映した生体信号（生体電位）を検出する生体信号検出センサ７０が装着される。また、訓練者Ｐは、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号を無線信号に変換して送信する無線通信ユニット８０を所持している。尚、無線通信ユニット８０は、例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ：登録商標）シリアル通信などの短距離無線通信技術により送受信可能な通信機である。

【0014】

座部２０は、平板状に形成されており、屈伸機構４０により上下方向（伸展方向又は屈曲方向）に昇降可能に支持されている。尚、座部２０に着席した訓練者Ｐは、屈伸機構４０による上下方向の昇降動作に応じて膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させることができる。

【0015】

屈伸機構４０は、座部２０と台座３０との間に設けられた円筒カバー部材４２の内部に収納されており、例えば、ボールネジ（伝達手段）４４と、駆動モータ（駆動手段）４６とからなる。駆動モータ４６は、台座３０に固定され、制御ユニット５０から出力される制御信号により回転駆動力を発生し、ボールネジ４４を駆動する。そのため、ボールネジ４４は、駆動モータ４６の回転を上下方向の直線運動に変換してモータ駆動力を伝達して座部２０を昇降させる。尚、屈伸機構４０は、上記ボールネジ４４、駆動モータ４６以外の駆動手段（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ等の直動型アクチュエータ）を用いても良い。

【0016】

制御ユニット５０は、座部高さ設定部５２と、手動操作スイッチ５４と、無線通信部５６と、モータ駆動部５８と、制御部６０とを有する。座部高さ設定部５２は、座部２０に着席する訓練者Ｐの身長又は当該訓練者Ｐの下肢の動作範囲（膝関節及び股関節における伸展又は屈曲の距離）に応じた任意の高さ位置を入力操作して設定される。無線通信部５６は、訓練者Ｐに装着された無線通信ユニット８０から送信された生体信号（生体電位）の無線信号を受信する。

【0017】

制御部６０は、受信した生体信号に基づいて、後述する制御処理を実行して訓練者Ｐが膝関節及び股関節を伸展あるいは屈曲させるかを判定する（立ち上がり動作を行う体勢になったか否かを判定する）判定手段を有する。また、制御部６０は、判定手段により当該訓練者が膝関節及び股関節を伸展させると判定された場合、屈伸機構４０を駆動して座部２０を伸展方向に移動させ、当該訓練者Ｐが膝関節及び股関節を屈曲させると判定された場合、屈伸機構４０を駆動して座部２０を屈曲方向に移動させる制御手段を有する。
そして、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になったと判定された場合には、モータ駆動部５８にモータ駆動開始の制御信号を出力する。これにより、屈伸動作支援装置１０は、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させることができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0018】

制御ユニット５０は、手動操作スイッチ５４が設けられているため、訓練者Ｐが手動操作スイッチ５４を手動操作して座部２０の高さ位置を任意の高さに調整することができる。また、生体信号検出センサ７０により検出される生体信号の電位が小さい場合には、手動操作スイッチ５４を手動操作して訓練者Ｐの立ち上がり動作を支援することも可能である。尚、手動操作スイッチ５４は、操作しやすい座部２０の近傍、あるいは近くの壁面などに設けても良い。

【0019】

図２は実施形態１の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図２に示されるように、制御部６０は、Ｓ１１で無線通信ユニット８０から送信された生体信号Ｅを読み込む。次のＳ１２では、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅの電位が筋力を発生させないときの下限電位Ｅ１以下か否かをチェックする。Ｓ１２において、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅが下限電位Ｅ１以下の場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進み、座部高さ設定部５２により設定された当該訓練者Ｐの身長に応じた高さ設定値Ｈ１を読み込む。

【0020】

続いて、Ｓ１４では、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅの電位が筋力を発生させる際の上限電位Ｅ２以上か否かをチェックする。Ｓ１４において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２未満の場合（ＮＯの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生していないことから訓練者Ｐが座部２０に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断して待機状態となる。

【0021】

例えば、図４に示されるように、立ち上がり動作の前段階動作として、訓練者Ｐが上体を前方に傾けて重心を前側に移行すると共に、腰を座部２０から浮かそうと両脚の筋力を発生させる体勢になる。この前かがみとなる体勢では、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅの電位が大きくなる。そのため、Ｓ１４において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２以上の場合（ＹＥＳの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、Ｓ１５に進み、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。

【0022】

続いて、Ｓ１６では、モータ駆動部５８にモータの駆動制御を行うための制御信号を出力する。これにより、屈伸機構４０の駆動モータ４６がボールネジ４４を回転駆動して座部２０を上昇させる。すなわち、屈伸動作支援装置１０は、訓練者Ｐが立ち上がり動作（伸展方向の動作）を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0023】

そのため、図５に示されるように、訓練者Ｐは、座部２０が上昇すると共に、腰の位置が高くなり、自然と立ち上がり動作を行える。このとき、当該訓練者Ｐは、座部２０の上昇動作により、立ち上がり動作が支援されるため、膝関節及び股関節の筋力で全体重を支える必要がなく、その分、体力的な負担が軽減される。よって、訓練者Ｐが脚力の衰えた高齢者、あるいは脳性麻痺などを伴う歩行障害を有する患者の場合でも、訓練者Ｐはスムーズに立ち上がることができる。

【0024】

次のＳ１７では、ボールネジ４４の回転量から座部２０の高さ位置Ｈを求め、座部２０の高さ位置Ｈが座部高さ設定部５２により設定された当該訓練者Ｐの身長に応じた高さ設定値Ｈ１に達したか否かをチェックする。Ｓ１７において、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１（Ｈ＝Ｈ１）に達した場合（ＹＥＳの場合）、当該訓練者Ｐに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断してＳ１８に進み、モータ駆動部５８への制御信号を停止させる。これで、座部２０は、座部高さ設定部５２により設定された任意の高さ位置で停止する。そのため、座部２０の高さが訓練者Ｐの身長に合った高さで停止することで、無理に立ち上がり動作をさせることがなく、訓練者Ｐが立ち上がり動作を中止した場合でも訓練者Ｐに無理な力が掛からずに済む。

【0025】

図３は実施形態１の着席高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図３に示されるように、制御部６０は、前述した図２の座部高さ制御処理を終了した後、Ｓ２１において、座部２０の高さ位置Ｈが座部高さ設定部５２により設定された当該訓練者Ｐの身長に応じた高さ設定値Ｈ１に達したか否かをチェックする。Ｓ２１において、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１（Ｈ＝Ｈ１）に達した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、無線通信ユニット８０から送信された生体信号Ｅを読み込む。次のＳ２３では、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅの電位が筋力を発生させないときの下限電位Ｅ１以下か否かをチェックする。Ｓ２３において、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅが下限電位Ｅ１以上の場合（ＮＯの場合）、当該訓練者Ｐが歩行訓練などを行っているので、上記Ｓ２２の処理に戻り、待機状態となる。

【0026】

また、Ｓ２３において、生体信号検出センサ７０により検出された生体信号Ｅが下限電位Ｅ１未満の場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２４に進み、訓練者Ｐが腰を座部２０に載せて股関節及び膝関節の筋力を低下させ、着席動作を開始したものと判断する。続いて、Ｓ２５では、駆動モータ４６を上昇時と逆方向に回転駆動して座部２０を降下させる。

【0027】

次のＳ２６では、座部２０の高さ位置Ｈが着席高さ位置Ｈ２に達したか否かをチェックする。Ｓ２６において、座部２０の高さ位置Ｈが着席高さ位置Ｈ２に達すると、Ｓ２７に進み、駆動モータ４６を停止させる。これで、着席位置への降下制御処理が終了する。このように、訓練者Ｐは、座部２０に座ったまま屈伸機構４０を駆動させて座部２０を繰り返し昇降させて股関節及び膝関節のリハビリテーションを行うことが可能になる。

【0028】

このように、屈伸動作支援装置１０は、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0029】

尚、上記Ｓ２３において、生体信号の代わりに、座部２０に荷重センサを設けて訓練者Ｐが腰を掛けたことを検出した場合に駆動モータ４６を駆動させて座部２０を着席高さ位置へ降下（屈曲方向の動作）させても良い。

【0030】

また、着席高さ制御処理および昇降の速度調整を、手動操作スイッチ５４の操作により行なうことも可能である。

【0031】

〔実施形態２〕
図６は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態２を示す図である。図６において、前述した図１と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。

【0032】

図６に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ａは、座部２０の上面に複数の荷重センサ（重心位置検出手段）９０が設けられている。各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）は、少なくとも座部２０の前側と後側の２箇所に設けられ、例えば圧力に応じた電圧を発生する圧電素子などからなる。従って、屈伸動作支援装置１０Ｃは、訓練者Ｐに装着された生体信号検出センサ７０及び複数の荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）の各検出信号に基づく重心位置から訓練者Ｐの体勢を判定する。尚、座部２０の上面に多数（２個以上）の荷重センサ９０をＸ、Ｙ方向に整列させ、座部２０の各位置に応じた荷重Ｗの変化をマトリックス（Ｘ、Ｙ座標）で検出して着座動作及び離座動作に伴う座部２０の荷重分布を求めて訓練者Ｐの状態を判定しても良い。

【0033】

訓練者Ｐが座部２０に着席した状態では、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に当該訓練者Ｐの体重がほぼ均等に印加されるため、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）の検出信号（電圧）もほぼ一様となる。ここで、訓練者Ｐが立ち上がろうとした場合、上体が前に傾くことになり、座部２０の前側に配置された第１荷重センサ９０ａに検出された検出信号が後側の第２荷重センサ９０ｂに検出された検出信号よりも大きい値に変化する。そのため、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）の検出信号の変化を比較することで、当該訓練者Ｐが立ち上がる体勢になったか否かを判定することが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置１０Ａは、訓練者Ｐが立ち上がり動作（伸展方向の動作）を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0034】

図７は実施形態２の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図７に示されるように、Ｓ３１、Ｓ３２は前述したＳ１１、Ｓ１２（図２を参照）と同じ処理なので、説明を省略する。

【0035】

制御部６０は、Ｓ３３で座部２０の上面に設けられた各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗを読み込む。続いて、Ｓ３４に進み、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗが予め設定された所定荷重の閾値Ｗ１以上か否かをチェックする。Ｓ３４において、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗが所定荷重Ｗ１未満の場合（ＮＯの場合）、例えば座部２０に荷物が置かれた状態などが想定されることから訓練者Ｐが着席していない可能性が高いので、待機状態となる。

【0036】

また、上記Ｓ３４において、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗが所定荷重Ｗ１以上の場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３５〜Ｓ３７の処理を行う。Ｓ３５〜Ｓ３７の処理は、前述したＳ１３〜Ｓ１５（図２を参照）と同じ処理であるので、説明を省略する。

【0037】

Ｓ３６において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２未満の場合（ＮＯの場合）、Ｓ３７に進み、座部２０の上面に設けられた各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗを読み込む。続いて、Ｓ３８に進み、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）のうち座部２０の前側に配置された第１荷重センサ９０ａに検出された荷重Ｗａと座部２０の後側に配置された第２荷重センサ９０ｂに検出された荷重Ｗｂとを比較して重心位置を求める。Ｓ３８において、Ｗａ≦Ｗｂの場合（ＮＯの場合）、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断して上記Ｓ３６の処理に戻る。従って、Ｓ３６において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２未満の場合（ＮＯの場合）と、Ｓ３８において、Ｗａ≦Ｗｂの場合（ＮＯの場合）とが繰り返される場合は、訓練者Ｐが座部２０に着席したままであるので、待機状態となる。

【0038】

また、上記Ｓ３６において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２以上の場合（ＹＥＳの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、Ｓ３９に進み、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。あるいは、上記Ｓ３８において、Ｗａ＞Ｗｂの場合（ＹＥＳの場合）、訓練者Ｐが図４に示すように訓練者Ｐが上体を前方に傾けて重心を前側に移すと共に、腰を座部２０から浮かそう両脚の筋力を発生させる体勢に変化したため、Ｓ３９に進み、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。

【0039】

このように、当該訓練者Ｐが生体信号を検出しにくい場合には、前側の第１荷重センサ９０ａに検出された荷重Ｗａと座部２０の後側に配置された第２荷重センサ９０ｂに検出された荷重Ｗｂとの差から立ち上がり動作を開始したことを判定できる。特に生体信号の弱い高齢者や身体障害者の場合、立ち上がり動作を開始したことを正確に判定できる。

【0040】

次のＳ４０では、モータ駆動部５８にモータの駆動制御を行うための制御信号を出力する。これにより、屈伸機構４０の駆動モータ４６がボールネジ４４を回転駆動して座部２０を上昇させる。すなわち、屈伸動作支援装置１０Ａは、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作（伸展方向の動作）とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0041】

続いて、Ｓ４１に進み、座部２０の上面に設けられた各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗを読み込む。続いて、Ｓ４２に進み、各荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）に検出された検出信号の電圧値Ｗがゼロか否かをチェックする。Ｓ４２において、Ｗ＝０でない場合（ＮＯの場合）、当該訓練者Ｐが座部２０に体重を掛けているため、Ｓ４３に進み、ボールネジ４４を回転量から座部２０の高さ位置Ｈを求め、座部２０の高さ位置Ｈが座部高さ設定部５２により設定された当該訓練者Ｐの身長に応じた高さ設定値Ｈ１に達したか否かをチェックする。Ｓ４３において、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１に達していない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ４１の処理に戻る。

【0042】

また、上記Ｓ４２において、Ｗ＝０である場合（ＹＥＳの場合）、訓練者Ｐが座部２０から離間したものと判断してＳ４４に進み、モータ駆動部５８への制御信号を停止させる。また、上記Ｓ４３において、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１に達した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４４に進み、モータ駆動部５８への制御信号を停止させる。従って、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１に達しないときでも訓練者Ｐが座部２０から離間した場合には、座部２０の上昇動作を自動的に停止させることができる。そのため、例えば訓練者Ｐが十分な脚力を有する場合には、座部２０の高さが設定値に達する前に訓練者Ｐ自身の力で立ち上がることができるので、屈伸機構４０を停止させて駆動モータ４６の性能低下を抑制できる。

【0043】

また、上記各実施形態２では、訓練者Ｐが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態１と同様に、訓練者Ｐが着席する場合に座部２０を所定高さ位置から降下（屈曲方向の動作）させるようにモータ制御を行っても良い。

【0044】

このように、屈伸動作支援装置１０Ａは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0045】

〔実施形態３〕
図８は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態３を示す図である。図８において、前述した図１、図６と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。

【0046】

図８に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ｂは、生体信号検出センサ７０の他に訓練者Ｐの靴底に少なくとも一対の床反力センサ（重心位置検出手段）１００ａ、１００ｂが設けられている。床反力センサ１００ａ、１００ｂは、訓練者Ｐの歩行動作に応じた床面からの反力に応じた検出信号（電圧値）Ｒｆ、Ｒｒを出力する圧電素子などからなる。従って、屈伸動作支援装置１０Ｂは、訓練者Ｐに装着された生体信号検出センサ７０及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号に基づく重心位置から訓練者Ｐの体勢を判定する。

【0047】

第１床反力センサ１００ａは、靴底の前端に設けられ、訓練者Ｐのつま先部分に作用する反力Ｒｆを検出する。また、第２床反力センサ１００ｂは靴底の後端に設けられ、訓練者Ｐの踵部分に作用する反力Ｒｒを検出する。従って、床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出される反力Ｒｆ、Ｒｒは、当該訓練者Ｐの歩行動作と共に変化している。

【0048】

そして、床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出された両反力Ｒｆ、Ｒｒを比較することで重心位置を求め、重心位置の変化から当該訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始する否かを判定することが可能になる。例えば、訓練者Ｐが座部２０に着席している体勢のときは、踵側に重心があるため、Ｒｆ＜Ｒｒとなる。また、訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始する体勢となると、つま先側に重心が移るため、Ｒｆ＞Ｒｒとなる。

【0049】

この判定結果に基づいて座部２０を上昇させることにより、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作（伸展方向の動作）とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0050】

図９は実施形態３の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図９において、Ｓ５１〜Ｓ５４の処理は、前述したＳ１１〜Ｓ１４（図２を参照）の処理と同じ処理なので、説明を省略する。制御部６０は、Ｓ５４において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２未満の場合（ＮＯの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生していないことから訓練者Ｐが座部２０に着席した状態で立ち上がり動作を開始していないものと判断してＳ５５の処理に進む。Ｓ５５では、当該訓練者Ｐの靴底に設けられた床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出された反力Ｒｆ、Ｒｒの検出信号を読み込む。

【0051】

続いて、Ｓ５６において、床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出された反力Ｒｆ、Ｒｒを比較することで当該訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始する否かを判定することが可能になる。Ｓ５６において、Ｒｆ≦Ｒｒの場合（ＮＯの場合）、踵側に重心があるため、訓練者Ｐが座部２０に着席している体勢であると判定してＳ５４の処理に戻る。また、Ｓ５６において、Ｒｆ＞Ｒｒの場合（ＹＥＳの場合）、つま先側に重心が移るため、Ｓ５７に進み、訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始したものと判定する。

【0052】

また、上記Ｓ５４において、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２以上の場合（ＹＥＳの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、Ｓ５７に進み、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態から立ち上がり動作を開始した状態に変化したものと判断する。このように、生体信号検出センサ７０及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Ｐの場合には、床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出された反力Ｒｆ、Ｒｒの検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置１０Ｂは、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0053】

尚、Ｓ５８〜Ｓ６０の処理は、前述したＳ１６〜Ｓ１８（図２を参照）の処理と同じため、説明を省略する。

【0054】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｂは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0055】

また、上記各実施形態３では、訓練者Ｐが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態１と同様に、訓練者Ｐが着席する場合に座部２０を所定高さ位置から降下（屈曲方向の動作）させるようにモータ制御を行っても良い。

【0056】

〔実施形態４〕
図１０は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態４を示す図である。図１０において、前述した図１、図６、図８と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。

【0057】

図１０に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ｃは、生体信号検出センサ７０の他に座部２０の上面に複数の荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）が設けられ、且つ訓練者Ｐの靴底に少なくとも一対の床反力センサ１００ａ、１００ｂが設けられている。従って、屈伸動作支援装置１０Ｃは、訓練者Ｐに装着された生体信号検出センサ７０及び複数の荷重センサ９０ａ、９０ｂ及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号に基づいて訓練者Ｐの体勢を判定する。

【0058】

この判定結果に基づいて座部２０を上昇させることにより、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作（伸展方向の動作）とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0059】

図１１は実施形態４の座部高さ制御処理を説明するためのフローチャートである。図１１において、Ｓ７１〜Ｓ７５の処理は、前述したＳ３１〜Ｓ３５（図７を参照）の処理と同じ処理なので、説明を省略する。また、Ｓ７６〜Ｓ８０は、前述したＳ５４〜Ｓ５８（図９を参照）の処理と同じ処理であり、Ｓ８１〜Ｓ８４は、前述したＳ４１〜Ｓ４４の処理と同じ処理である。

【0060】

すなわち、上記Ｓ７６では、生体信号Ｅの電位が上限電位Ｅ２以上の場合（ＹＥＳの場合）、当該訓練者Ｐの膝関節及び股関節の筋力が発生しているため、訓練者Ｐが座部２０に着席した状態から立ち上がり動作を開始したものと判断できる。さらに、Ｓ７８では、Ｒｆ≦Ｒｒの場合（ＮＯの場合）、踵側に重心があるため、訓練者Ｐが座部２０に着席している体勢であると判定できる。また、Ｓ７８において、Ｒｆ＞Ｒｒの場合（ＹＥＳの場合）、つま先側に重心が移るため、訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始したものと判定できる。

【0061】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｃは、生体信号検出センサ７０及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号による立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Ｐの場合には、床反力センサ１００ａ、１００ｂにより検出された床反力Ｒｆ、Ｒｒの検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。

【0062】

これにより、屈伸動作支援装置１０Ｃは、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作（伸展方向の動作）とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0063】

また、屈伸動作支援装置１０Ｃは、上記Ｓ８２において、荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）により検出された荷重ＷがＷ＝０である場合（ＹＥＳの場合）、訓練者Ｐが座部２０から離間したものと判断して、モータ駆動部５８への制御信号を停止させる。また、上記Ｓ８３では、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１に達した場合（Ｈ＝Ｈ１）、当該訓練者Ｐに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して駆動モータ４６の駆動を停止する。

【0064】

従って、座部２０の高さ位置Ｈが高さ設定値Ｈ１に達しないときでも訓練者Ｐが座部２０から離間した場合には、荷重センサ９０（９０ａ、９０ｂ）により検出された荷重Ｗに基づいて当該訓練者Ｐに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して座部２０の上昇動作を停止させることができる。そのため、例えば訓練者Ｐが十分な脚力を有する場合には、座部２０の高さが設定値に達する前に訓練者Ｐ自身の力で立ち上がることができるので、屈伸機構４０を停止させて駆動モータ４６の性能低下を抑制できる。

【0065】

また、上記各実施形態４では、訓練者Ｐが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態１と同様に、訓練者Ｐが着席する場合に座部２０を所定高さ位置から降下（屈曲方向の動作）させるようにモータ制御を行っても良い。

【0066】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｃは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0067】

〔実施形態５〕
図１２は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態５を示す図である。図１２において、前述した図１、図６、図８、図１０と同一部分には、同一符号を付して、説明を省略する。

【0068】

図１２に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ｄは、生体信号検出センサ７０の他に台座３０の底面に複数の荷重センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）が設けられ、且つ訓練者Ｐの靴底に少なくとも一対の床反力センサ１００ａ、１００ｂが設けられている。台座３０の底面（床との接地面）に複数の荷重センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は、前述した座部２０の荷重センサ９０と同様に、床からの反力を受けて訓練者Ｐの体勢の変化に応じた荷重変化を検出することができる。従って、屈伸動作支援装置１０Ｄは、訓練者Ｐに装着された生体信号検出センサ７０及び複数の荷重センサ１１０ａ、１１０ｂ及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号に基づいて訓練者Ｐの体勢を判定する。

【0069】

この判定結果に基づいて座部２０を上昇させることにより、訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。尚、実施形態５の制御処理は、前述した図１１に示すフローチャートの制御処理と同様なため、説明を省略する。

【0070】

また、屈伸動作支援装置１０Ｄは、台座３０の底面（床との接地面）に設けた荷重センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）により検出された荷重Ｗにより訓練者Ｐが座部２０に着座していることが分かり、荷重センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）により検出された荷重ＷがＷ＝０である場合、当該訓練者Ｐに対する立ち上がり動作の支援が完了したものと判断して座部２０の上昇動作を停止させることができる。

【0071】

すなわち、屈伸動作支援装置１０Ｄは、生体信号検出センサ７０及び床反力センサ１００ａ、１００ｂ、荷重センサ１１０ａ、１１０ｂの各検出信号による立ち上がり動作の判定を行うため、例えば、生体信号が検出しにくい訓練者Ｐの場合には、床反力センサ１００ａ、１００ｂ及び荷重センサ１１０ａ、１１０ｂによる検出信号に基づいて立ち上がり動作の判定を行うことが可能になる。これにより、屈伸動作支援装置１０Ｃは、訓練者Ｐが立ち上がり動作（伸展方向の動作）を行う体勢になった時点で座部２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0072】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｄは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0073】

また、上記各実施形態５では、訓練者Ｐが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態１と同様に、訓練者Ｐが着席する場合に座部２０を所定高さ位置から降下（屈曲方向の動作）させるようにモータ制御を行っても良い。

【0074】

尚、本実施形態５では、荷重センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）により検出された荷重Ｗの変化により訓練者Ｐの体勢を推測することが可能であるので、生体信号検出センサ７０及び複数の荷重センサ１１０ａ、１１０ｂ及び床反力センサ１００ａ、１００ｂの各検出信号を組み合わせて訓練者Ｐの体勢を判定しても良いし、あるいは、荷重センサ１１０ａ、１１０ｂ又は床反力センサ１００ａ、１００ｂの何れかの検出信号と選択的に組み合わせて訓練者Ｐの体勢を判定することも可能である。

【0075】

〔実施形態６〕
図１３は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態６を示す図である。図１３に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ｅは、車椅子２００と、車椅子２００の座部２２０を昇降させる屈伸機構２４０とを有する。屈伸機構２４０は、駆動モータ２４６の底部が車椅子２００のフレーム２５０に支持され、ボールネジ２４４の上端が座部２２０に連結されている。

【0076】

車椅子２００は、訓練者Ｐが着席しているときは、座部２２０が低位置（着席高さ位置）に降下しているため、通常の車椅子と同様に病院での患者搬送手段、又は家庭内の移動手段として使用される。また、介護施設や病院などの施設においては、車椅子２００に乗った訓練者Ｐをベッドに移乗させる場合、当該訓練者Ｐが手動操作スイッチ５４をオンに操作、あるいは訓練者Ｐが立ち上がり動作を開始する。これにより、制御部６０は、前述した各実施形態１〜５と同様に屈伸機構２４０へモータ駆動信号を出力する。そして、屈伸機構２４０の駆動モータ２４６がボールネジ２４４を回転駆動して座部２２０を所定高さまで上昇させる。このように訓練者Ｐが立ち上がり動作を行う体勢になった時点で座部２２０を上昇させことができ、訓練者Ｐの動作と座部２０の上昇動作とのタイミングを一致させることが可能になる。

【0077】

訓練者Ｐは、座部２２０が上昇すると共に、腰が持ち上げられて立ち上がり動作（伸展方向の動作）を支援される。この後、訓練者Ｐは、体の向きを変えてベッドに移動する。このように、屈伸動作支援装置１０Ｅは、他の実施形態１〜４と同様に訓練者Ｐの屈伸動作を支援できると共に、血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0078】

また、車椅子２００以外にも、例えば、リハビリテーションを行う施設等の支援装置として用いることができる。

【0079】

また、上記各実施形態５では、訓練者Ｐが立ち上がり動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、実施形態１と同様に、訓練者Ｐが着席する場合に座部２２０を所定高さ位置から降下（屈曲方向の動作）させるようにモータ制御を行うこともできる。

【0080】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｅは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0081】

また、上記実施形態１〜５では、１人の訓練者Ｐが屈伸動作する場合について説明したが、これに限らず、例えば、複数の訓練者Ｐが同時にグループで屈伸訓練を行う場合にも本発明を適用できる。

【0082】

〔実施形態７〕
図１４は本発明による屈伸動作支援装置の実施形態７を示す図である。図１４に示されるように、屈伸動作支援装置１０Ｆは、訓練者Ｐが水平方向の屈伸動作を支援するための装置であり、訓練者Ｐが長椅子１４０に仰向けに横たわった体勢で股関節及び膝関節を訓練することができる。尚、訓練者Ｐは、予め膝関節、股関節の動作に伴う生体信号（生体電位）を検出する生体信号検出センサ７０が装着されている。

【0083】

屈伸動作支援装置１０Ｆの制御ユニット５０は、水平移動距離設定部５２Ａと、手動操作スイッチ５４と、無線通信部５６と、モータ駆動部５８と、制御部６０とを有する。水平移動距離設定部５２Ａは、当該訓練者Ｐの下肢の動作範囲（膝関節及び股関節における伸展又は屈曲の距離）に応じた水平方向の任意の移動距離を入力操作して設定される。

【0084】

屈伸動作支援装置１０Ｆは、床面に設置されるガイド部１２０と、ガイド部１２０に沿って移動可能な可動ベース１３０と、可動ベース１３０に搭載された長椅子１４０とを有する。ガイド部１２０は、水平方向に延在形成されており、両端が載置台１２２、１２４により床面に支持（固定）されている。

【0085】

可動ベース１３０は、内部にリニアモータあるいはエアシリンダ等の直動型アクチュエータを内蔵している。そのため、可動ベース１３０は、制御ユニット５０からの制御信号によりＸ１方向（屈曲方向）又はＸ２方向（伸展方向）に往復移動することができる。

【0086】

長椅子１４０は、可動ベース１３０と共にＸ１方向又はＸ２方向に往復移動することで、訓練者Ｐの股関節及び膝関節の屈伸動作を支援する動作を行えるように構成されている。具体的には、長椅子１４０は、訓練者Ｐの体形及び各関節に対応して角度が調整される構成であり、足置き１４１、膝下支持部１４２、膝上支持部１４３、座部１４４、背支持部１４５を有する。

【0087】

足置き１４１と膝下支持部１４２との間には、訓練者Ｐの足首のくるぶしに対応する第１回動部１５０が設けられている。また、膝下支持部１４２と膝上支持部１４３との間には、訓練者Ｐの膝関節に対応する第２回動部１５２が設けられている。また、膝上支持部１４３と座部１４４との間には、訓練者Ｐの股関節に対応する第３回動部１５４が設けられている。また、腰支持部１４４と背支持部１４５との間には、訓練者Ｐの上体の姿勢に応じて角度を調整できるリクライニング機構１５６が設けられている。

【0088】

足置き１４１は、固定側ブラケット１６０によりガイド部１２０に結合されている。また、座部１４４は、可動側ブラケット１６２により可動ベース１３０に結合されている。そのため、訓練者Ｐは、背中を傾斜させた背支持部１４５に当接させ、足置き１４１を脚力で押圧すると、その反力により座部１４４及び背支持部１４５をＸ２方向に水平移動させることができる。尚、足置き１４１及び背支持部１４５は、それぞれ傾斜角度を調整可能な構成であるが、ロック機構により調整位置にロックされ、訓練中に動くことが防止される。

【0089】

その際、第１回動部１５０、第２回動部１５２、第３回動部１５４は、訓練者Ｐの各関節の動きに合わせて回動し、訓練者Ｐの各関節に負荷を与えないように動作する。また、膝関節及び股関節の屈伸訓練中は、座部１４４及び背支持部１４５がＸ１方向（屈曲方向）又はＸ２方向（伸展方向）に移動すると共に、足置き１４１と背支持部１４５との距離が相対的に変化する。この水平動作に伴って第１回動部１５０、第２回動部１５２、第３回動部１５４の回動角度が変化することで訓練者Ｐの足首関節、膝関節、股関節の屈伸動作を支援することができる。

【0090】

屈伸動作支援装置１０Ｆにおいては、制御部６０が長椅子１４０に仰向けに横たわった訓練者Ｐに装着された各生体信号検出センサ７０の各検出信号に基づいて訓練者Ｐの体勢を判定する。そして、制御部６０は、各生体信号検出センサ７０の各検出信号に基づいて可動ベース１３０に内蔵された直動型アクチュエータを駆動して可動ベース１３０をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させる。これに伴い、訓練者Ｐは、足首関節、膝関節、股関節の屈伸動作を支援されながら血栓防止のための運動支援を受けることができる。

【0091】

このように、屈伸動作支援装置１０Ｆは、上記股関節及び膝関節のリハビリテーションを行えると共に、当該訓練者Ｐの屈伸動作を支援することで血栓防止のための運動支援、及びベッドへの移動を支援することもできる。

【0092】

また、実施形態７では、訓練者Ｐの屈伸方向が水平方向（Ｘ１、Ｘ２方向）となるように可動ベース１３０を移動させたが、これに限らず、例えば、可動ベース１３０の移動方向を訓練者Ｐの体調に合わせて水平方向に対して所定角度（例えば、１５°〜３０°）傾斜させても良い。

【符号の説明】

【0093】

１０、１０Ａ〜１０Ｆ 屈伸動作支援装置
２０、１４４、２２０ 座部
３０ 台座
４０、２４０ 屈伸機構
５０ 制御ユニット
４４、２４４ ボールネジ
４６、２４６ 駆動モータ
５０ 制御ユニット
５２ 座部高さ設定部
５４ 手動操作スイッチ
５６ 無線通信部
５８ モータ駆動部
６０ 制御部
７０ 生体信号検出センサ
８０ 無線通信ユニット
９０ 荷重センサ
９０ａ、１１０ａ 第１荷重センサ
９０ｂ、１１０ｂ 第２荷重センサ
１００ａ、１００ｂ 床反力センサ
１２０ ガイド部
１３０ 可動ベース
１４０ 長椅子
２００ 車椅子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】