特許 6860859 運動機能回復訓練装置

(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】6860859

(24)【登録日】2021年3月31日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】運動機能回復訓練装置

(51)【国際特許分類】

   A61H 1/02 20060101AFI20210412BHJP

【ＦＩ】

   A61H1/02 K

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-230181(P2018-230181)

(22)【出願日】2018年12月7日

(65)【公開番号】特開2020-89663(P2020-89663A)

(43)【公開日】2020年6月11日

【審査請求日】2019年7月17日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３０年１１月２日〜４日に、第２回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会にて運動機能回復訓練装置を公開。 平成３０年１１月６日に、医療機器等試作品コンテストにて運動機能回復訓練装置を公開。

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】特許業務法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 秀作

(72)【発明者】

【氏名】石川 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】鹿又 智行

(72)【発明者】

【氏名】川平 和美

【審査官】 宮崎 敏長

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１９／０４５０５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭５３−４１２５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１０９３３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０５５３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１６８８２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１２−５２３８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２６１６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１６８７３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０５０２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１８−５２４０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１９６９５６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０７３２０９１０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１８−００５５１３１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ １／００−５／００

Ａ６３Ｂ １／００−２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

訓練対象となる人体部位の前腕の運動機能を回復させるための訓練を行う運動機能回復訓練装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に対して回転可能となるように支持バーに支持され、前記前腕を固定する固定部材と、
手で把持する把持部と、
円形ギア歯が形成された軸を備え、前記把持部を前記支持バーに連結する回動アームと、
前記前腕の軸中心と略一致する第１回転軸周りに前記固定部材及び前記把持部を正転方向及び逆転方向の少なくともいずれか一方に回転させるモータと、
前記モータの作動を停止させるスイッチと、
を有し、
前記把持部は、
前記回動アームの前記円形ギア歯が前記支持バーに噛み合うことにより、前記固定部材に対して手首関節の屈曲軸と略一致する第２回転軸周りの任意の回動角度で固定可能に支持されており、
前記スイッチは、
訓練者が左右いずれか一方の前記前腕を前記固定部材に固定した状態で、他方の手で操作可能な２箇所の位置に備えられている
ことを特徴とする運動機能回復訓練装置。

【請求項2】

前記第２回転軸に対する前記把持部の離間距離を調整可能な距離調整機構を有していることを特徴とする請求項１記載の運動機能回復訓練装置。

【請求項3】

前記把持部を着脱交換可能な着脱機構を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の運動機能回復訓練装置。

【請求項4】

訓練対象となる人体部位の前腕の運動機能を回復させるための訓練を行う運動機能回復訓練装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に対して回転可能となるように支持バーに支持され、前記前腕を固定する固定部材と、
手で把持する把持部と、
円形ギア歯が形成された軸を備え、前記把持部を前記支持バーに連結する回動アームと、
前記前腕の軸中心と略一致する第１回転軸周りに前記固定部材及び前記把持部を正転方向及び逆転方向の少なくともいずれか一方に回転させるモータと、
を有し、
前記把持部は、
前記回動アームの前記円形ギア歯が前記支持バーに噛み合うことにより、前記固定部材に対して手首関節の屈曲軸と略一致する第２回転軸周りの任意の回動角度で固定可能に支持されており、
前記前腕の表面に接触するよう前記固定部材に設けられた金属端子からの検知信号に基づいて心拍数を測定する心拍測定部をさらに備えていることを特徴とする運動機能回復訓練装置。

【請求項5】

訓練対象となる人体部位の前腕の運動機能を回復させるための訓練を行う運動機能回復訓練装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に対して回転可能となるように支持バーに支持され、前記前腕を固定する固定部材と、
手で把持する把持部と、
円形ギア歯が形成された軸を備え、前記把持部を前記支持バーに連結する回動アームと、
前記前腕の軸中心と略一致する第１回転軸周りに前記固定部材及び前記把持部を正転方向及び逆転方向の少なくともいずれか一方に回転させるモータと、
を有し、
前記把持部は、
前記回動アームの前記円形ギア歯が前記支持バーに噛み合うことにより、前記固定部材に対して手首関節の屈曲軸と略一致する第２回転軸周りの任意の回動角度で固定可能に支持されており、
前記固定部材は、
空気圧で膨張することにより前記前腕の外周を圧迫して固定する環状の袋体を有していることを特徴とする運動機能回復訓練装置。

【請求項6】

前記袋体を利用した血圧測定部をさらに備えていることを特徴とする請求項５記載の運動機能回復訓練装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、運動機能回復訓練装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、前腕を訓練対象とした運動機能回復訓練装置が記載されている。この運動機能回復訓練装置は、患者の前腕を固定する固定部材と手で把持する把持部とが一体となり、前腕の軸中心周りにモータによる他動的回転運動と患者の意志による自動的回転運動を交互に繰り返すことで前腕の運動機能を回復させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術の運動機能回復訓練装置は、把持部の把持中心点が前腕の中心軸上（固定部材及び把持部の回転軸上）に位置しているが、通常時において手が前腕に対して屈曲した状態にある麻痺患者の利用が困難であったため利便性が低いものとなっていた。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、訓練での利便性を向上した運動機能回復訓練装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、訓練対象となる人体部位の前腕の運動機能を回復させるための訓練を行う運動機能回復訓練装置であって、回転可能に支持され、前記前腕を固定する固定部材と、手で把持する把持部と、前記前腕の軸中心と略一致する第１回転軸周りに前記固定部材及び前記把持部を正転方向及び逆転方向の少なくともいずれか一方に回転させるモータと、を有し、前記把持部は、前記固定部材に対して手首関節の屈曲軸と略一致する第２回転軸周りの任意の回動角度で固定可能に支持されている運動機能回復訓練装置が適用される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、訓練での利便性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る運動機能回復訓練装置の全体構成の一例を示す説明図である。

【図2】回動部の構成の一例を抽出して斜視で示す説明図である。

【図3】回動部を分解斜視して示した一例の図である。

【図4】前腕部を固定部材に固定して回動部を回動させる状態の一例を示す説明図である。

【図5】麻痺患者等の手の屈曲状態を示す一例の説明図である。

【図6】手の屈曲角度に合わせてグリップを回動させた場合で回動部を回動させる状態の一例を示す説明図である。

【図7】コントローラの機能構成の一例を表す説明図である。

【図8】エアバッグを備えた固定部材の一例の軸方向断面を示す

【図9】コントローラのハードウェア構成の一例を表す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0010】

＜１．運動機能回復訓練装置の構成＞
まず、図１〜図３を参照しつつ、本実施形態に係る運動機能回復訓練装置の構成の一例について説明する。図１は本実施形態に係る運動機能回復訓練装置の全体構成の一例を示す説明図、図２は回動部の構成の一例を抽出して示す説明図、図３は回動部のグリップ周辺を分解して示す説明図である。なお、以下において、運動機能回復訓練装置の構成の説明の便宜上、図１に示す上下左右前後の方向を適宜使用する場合があるが、これらの方向は運動機能回復訓練装置の各構成の位置関係を限定するものではない。本実施形態では、前後方向は後述する回動部の回転軸心方向、上下方向は鉛直方向、左右方向は前後方向及び上下方向の両方向に垂直な方向を指すものである。特に以下における各部の構成説明においては、後述のグリップが鉛直上方を向く回動部の回転位置を基準角度（０°）とした場合で各方向を指すものとする。

【0011】

運動機能回復訓練装置１は、訓練対象となる人体部位の運動機能を回復させるための訓練（リハビリテーション）を行う装置である。訓練対象者は、例えば脳卒中などの脳血管疾患や整形外科疾患等による運動機能障害を有する患者等である。本実施形態では、訓練対象となる人体部位が前腕部である場合について説明する。

【0012】

図１に示すように、運動機能回復訓練装置１は、昇降テーブル２と、装置本体３と、回動部４とを有する。

【0013】

昇降テーブル２は、装置本体３が載置されるテーブル５と、図示しない伸縮機構により上下方向に伸縮可能な支柱６と、支柱の下部に設けられた複数（この例では５本）の脚部７ａ〜７ｅとを有する。脚部７ａ〜７ｅが連結する中心位置から、脚部７ａは左方向、脚部７ｂは前方向、脚部７ｃは右方向、脚部７ｄは右後方、脚部７ｅは左後方に向かって延設されている。脚部７ａ〜７ｅの数を５本とすることにより、例えば脚部の数が４本（９０°間隔の十字型）の場合に比べて安定性を向上している。また、脚部７ａ，７ｂ間の間隔を９０°とすることで、右腕の前腕部を訓練する訓練対象者が近づくスペースを前方左側に確保し、当該訓練対象者の椅子、車椅子、足等と脚部の干渉を抑制できる。同様に、脚部７ｂ，７ｃ間の間隔を９０°とすることで、左腕の前腕部を訓練する訓練対象者が近づくスペースを前方右側に確保し、当該訓練対象者の椅子、車椅子、足等と脚部の干渉を抑制できる。各脚部７ａ〜７ｂの下部にはキャスタ８がそれぞれ設けられている。

【0014】

装置本体３の前面には、訓練に関する表示や各種操作を行うためのタッチパネル９が設けられている。また、装置本体３の前面には、訓練動作の実行と停止の切り替え操作を行うためのボタンスイッチ２５（スイッチの一例）が、上記タッチパネル９の左右両側の２箇所に設けられている。また、装置本体３の内部には、回動部４を正転方向及び逆転方向に回転させるモータ１０（後述の図７参照）と、モータ１０の回転位置を検出するエンコーダ１１（後述の図７参照）と、エンコーダ１１の検出結果に基づくモータ１０の制御等を行うコントローラ１２（後述の図７、図８参照）等が設けられている。モータ１０は、エンコーダ１１の検出結果に基づいて位置、速度及びトルクの少なくとも１つを制御されるサーボモータである。コントローラ１２は、ＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータとして構成される（後述の図８参照）。また、例えばレゾルバやポテンショメータ等、エンコーダ１１以外の回転位置センサを用いてもよい。さらに、モータ１０のトルクを検出するトルクセンサを設けてもよい。

【0015】

回動部４は、装置本体３の前側に回動可能に設けられており、装置本体３から前方に向かって突出し、訓練対象者の前腕部１７（後述の図４、図６参照）を支持する。なお、以下において前腕部１７は、訓練対象となる肘部から手首関節部１８までの間の人体部位とする。図２に示すように、回動部４は、主に円板部材１３と、支持バー１４と、固定部材１５と、回動アーム２６と、グリップ１６とを有する。円板部材１３は、装置本体３の前面に設けられ、モータ１０により回転軸心ＡＸ（第１回転軸の一例）周りに回転される。支持バー１４は、回転軸心ＡＸから下方に所定距離だけオフセットした位置に位置し、円板部材１３から回転軸心ＡＸと略平行に前方に突出して設けられている。固定部材１５は、支持バー１４の先端部近傍に設けられており、訓練対象者の前腕部１７を着脱自在に固定する。固定部材１５は、前腕部１７の軸中心Ｃ（前腕部１７の長手方向軸）を回動部４の回転軸心ＡＸと略一致（略平行、近接）させる配置関係で当該前腕部１７を固定する。これにより、回動部４が回動することにより前腕部１７もその軸中心Ｃ周りに回転される（後述の図４、図６参照）。

【0016】

グリップ１６（把持部の一例）は、図示する例では全体が円筒形状で訓練対象者が手３０（手首関節部１８から先端の部分）で把持可能な大きさに形成されている。図３に示すように、このグリップ１６は回動アーム２６、連結ボルト２７、及びキャップ２８を介して支持バー１４に連結されている。回動アーム２６は、その水平方向に延設されるアーム本体２６ａを、回転軸心ＡＸと直交する回動軸Ｓ（第２回転軸の一例）周りで回動可能な回動ヒンジ２６ｂを介して支持バー１４に連結されている。回動ヒンジ２６ｂの軸にはセレーション歯２６ｃ（円形ギア歯）が形成されており、支持バー１４に連結する際には任意の回動角度位置で固定可能となっている。回動アーム２６のアーム本体２６ａには、その延設方向に沿った長孔２６ｄが形成されており、その長孔２６ｄの両側長辺縁部にそれぞれ細かい凹凸状のラッチ歯２６ｅ（直線ギア歯）が形成されている。連結ボルト２７は、そのシャンク軸２７ａが上記長孔２６ｄを貫通可能な径の円柱形状で形成されており、その下端には回動アーム２６の内部に収納可能な形状であるとともに上記長孔２６ｄを通過不可能な大きさのヘッド２７ｂが一体に形成されている。また連結ボルト２７は、グリップ１６を貫通して上端を適宜に突出させる長さ寸法に形成されており、その上端にはキャップ２８を螺合させるスレッド２７ｃ（雄ねじ）が切られている。

【0017】

グリップ１６を連結する場合には、回動アーム２６の内部にヘッド２７ｂを収納させつつ長孔２６ｄを貫通した連結ボルト２７の上端にグリップ１６を挿通させる。そして、グリップ１６の上端から上方に突出した連結ボルト２７のスレッド２７ｃにキャップ２８を螺合させることでグリップ１６を回動アーム２６に連結して固定できる。このとき、グリップ１６は、回動アーム２６の長孔２６ｄの延設方向範囲内の任意の位置に配置でき、連結ボルト２７とキャップ２８の間での締結によりグリップ１６の下端が長孔２６ｄのラッチ歯２６ｅに噛み合うことでその位置を固定できる。つまり、回動アーム２６の回動軸Ｓに対するグリップ１６の離間距離が調整可能となっている。また、連結ボルト２７からキャップ８を外すことで、グリップ１６が着脱交換可能となっている。

【0018】

なお、上記の回動アーム２６、グリップ１６、連結ボルト２７、及びキャップ２８が、各請求項記載の距離調整機構を構成し、上記連結ボルト２７及びキャップ２８が、各請求項記載の着脱機構を構成する。

【0019】

また図２に示すように、固定部材１５は、前腕部１７が載置されるベース部１９と、開閉することにより手首関節部１８を固定及び解放可能な一対の開閉部２０と、一対の開閉部２０のそれぞれの内側に設けられた一対のクッション部２１と、一対の開閉部２０のそれぞれの上端を解放可能に結合させる結合部２２と、各クッション部２１の内周面に設けられた一対の電極２３とを有する。

【0020】

クッション部２１は、例えばウレタン等の柔軟な材料で構成されており、前腕部１７に接触して押圧する。なお、ベース部１９をクッション部２１と同様の柔軟な材料で構成してもよい。結合部２２は、例えば面ファスナ等で構成されており、一対の開閉部２０の上端のギャップを所望の大きさに調整して結合できる。これにより、固定部材１５は訓練対象者の前腕部１７の太さに関わらず固定することができる。

【0021】

電極２３は、固定部材１５に固定した状態の前腕部１７の表面に接触する位置に設けられた金属端子であり、この電極２３を介した電流の通電状態を検知することで前腕部１７の心拍を検知できる。この電極２３の検知信号は後述するコントローラ１２の心拍測定部４１に出力される。

【0022】

＜２．運動機能回復訓練装置の利用＞
上記構成の運動機能回復訓練装置１を利用して回復訓練を行う際には、図４に示すように、訓練対象者が手３０でグリップ１６を把持した状態で、その手首関節部１８の屈曲軸Ｂ（手の平と手の甲を貫通する方向で屈曲する際の回動軸）が回動アーム２６の回動軸Ｓと略一致（略平行、近接）する配置関係となるよう前腕部１７が固定部材１５に固定される。なお、訓練対象者の身体的個人差で手首関節部１８の屈曲軸Ｂと回動アーム２６の回動軸Ｓとのズレが大きい場合には、グリップ１６の離間距離を調整する。

【0023】

そして訓練時において回動部４は、グリップ１６の先端が鉛直上方を向く位置を基準角度（０°）として、時計回り方向及び反時計回り方向を反復するよう繰り返し回動する。例えば図４に示すように、訓練対象者の右腕の前腕部１７を訓練する場合には、回動部４が時計回り方向に回動することで前腕部１７を回外運動させ、反時計回り方向に回動することで前腕部１７を回内運動させる。また図示は省略するが、反対に左腕の前腕部１７の訓練する場合には、回動部４が時計回り方向に回動することで前腕部１７を回内運動させ、反時計回り方向に回動することで前腕部１７を回外運動させる。

【0024】

このときの回内運動と回外運動は、それぞれ個別に自動運動と他動運動のいずれかを選択して行わせることができる。ここで「自動運動」とは、訓練対象者による自発的な回外運動又は回内運動を受けて回動部４を回動させることをいう。また「他動運動」とは、モータ１０により回動部４を回動させて、訓練対象者の前腕部１７を外力により回外運動又は回内運動させることをいう。つまり訓練種別としては、自動運動において回内運動を訓練する「回内」、自動運動において回外運動を訓練する「回外」、自動運動において回内運動と回外運動の両方を訓練する「回内外」のいずれかに設定できる。

【0025】

ここで本実施形態では、人体の一般的構成として、手首関節部１８の屈曲軸Ｂが前腕部１７の軸中心Ｃに略直交する（つまり、手首関節部１８の屈曲中心点Ｐ１が前腕部１７の軸中心Ｃ上に位置している）配置関係にあるとする。そして上述したように、固定部材１５は、前腕部１７の軸中心Ｃを回動部４の回転軸心ＡＸと略一致させる配置関係で当該前腕部１７を固定している。その上で、グリップ１６を把持する手３０の把持中心点Ｐ２が前腕部１７の軸中心Ｃの略延長線上に位置している場合には、図４に示すように、その把持中心点Ｐ２と、手首関節部１８の屈曲中心点Ｐ１と、固定部材１５による前腕部１７の固定中心点Ｐ３の全てが回動部４の回転軸心ＡＸ上で略一直線上に重複する配置関係となる。この配置関係にあることで、回動部４が回転軸心ＡＸ周りに回動する際には、訓練対象者の前腕部１７、手首関節部１８、及び手３０の全体が前腕部１７の軸中心Ｃ周りに円滑に回動できる。

【0026】

しかしながら、例えば麻痺患者等の場合には、図５に示すように、通常時においてもその手３０が前腕部１７の軸中心Ｃに対して所定の屈曲角度Ｒで屈曲した状態（図中の実線部参照）となっている場合がある。そのような麻痺患者が訓練対象者である場合、上記図４に示したような手３０の把持中心点Ｐ２の配置のままでは前腕部１７の軸中心Ｃ周りの回動運動が困難となる。

【0027】

そこで本実施形態では、図６に示すように、あらかじめその麻痺患者の手３０の屈曲角度Ｒに合わせて回動アーム２６の回動角を調整、固定した状態で利用する。これにより、手３０の屈曲角度Ｒに合わせた位置の把持中心点Ｐ２′でグリップ１６を自然に把持させつつ、手首関節部１８の屈曲中心点Ｐ１と、固定部材１５による前腕部１７の固定中心点Ｐ３と、前腕部１７の軸中心Ｃとを回動部４の回転軸心ＡＸ上に重複させる配置関係を維持できる。この結果、前腕部１７の軸中心Ｃ周りの円滑な回動動作が可能となる。

【0028】

＜３．コントローラの機能構成＞
次に、図７を参照しつつ、コントローラ１２の機能構成の一例について説明する。図７はコントローラ１２の機能構成の一例を表す説明図である。

【0029】

図７に示すように、コントローラ１２は、心拍測定部４１と、運動制御部４２と、表示入力制御部４３とを有する。

【0030】

心拍測定部４１は、固定部材１５に設けた２つの電極２３（図中の第１電極、第２電極）からの検知信号に基づいて訓練対象者の心拍数を測定し、その測定結果を表示入力制御部４３及び運動制御部４２に出力するよう機能する。

【0031】

運動制御部４２は、別途設定した訓練種別に応じて、回動部４に対する回内、回外の各運動における他動運動と自動運動の切り替えを制御するよう機能する。具体的には、エンコーダ１１からの検出信号を参照しつつ、訓練種別に対応した所定のタイミングと回転角度でモータ１０の駆動を制御する。なお、運動制御部４２による制御は、速度指令に基づく速度制御でもよいし、速度が設定速度となるように位置指令を順次変更する位置制御としてもよい。また運動制御部４２は、その制御状態などの各種情報を表示入力制御部４３に出力する。

【0032】

また、この運動制御部４２には、２つのボタンスイッチ２５（図中の左ボタンスイッチ、右ボタンスイッチ）が並列に接続されており、それらのいずれか１つでも操作された際にはモータ１０の作動を停止させる。つまり、２つのボタンスイッチ２５はいずれも同等に訓練動作を停止させる機能を有している。そして、上記図１に示したように２つのボタンスイッチ２５が装置本体３の前面でそれぞれ左右に配置されていることで、訓練対象者は左右のいずれか一方の前腕部１７を固定部材１５に固定した状態でも、他方の自由な手でいずれか近い側のボタンスイッチ２５を容易に操作できる。なお、ボタンスイッチ２５は一例として押下操作される構成のものであってもよく、押下操作されるたび運動制御部４２がモータ１０の作動と停止を交互に切り替えるよう制御してもよい。これにより、訓練対象者は、任意のペースで訓練動作の実行と停止を切り替えることができる。

【0033】

また、運動制御部４２は、上記心拍測定部４１の測定結果に基づいて訓練対象者の身体状態に応じた回動部４の回動制御を行う。例えば上記心拍測定部４１が測定した心拍数が所定値を越えた場合には回動部４の回動運動（他動運動）を停止させるなどにより、訓練対象者に無理な訓練を抑制させることができる。

【0034】

表示入力制御部４３は、上記心拍測定部４１が出力した測定結果や上記運動制御部４２が出力した各種情報をタッチパネル９に表示させるよう機能するとともに、ユーザ（訓練対象者、介護者）からタッチパネル９を介して入力された各種操作情報を心拍測定部４１や運動制御部４２に出力するよう機能する。

【0035】

＜４．本実施形態による効果＞
以上説明したように、本実施形態の運動機能回復訓練装置１は、グリップ１６が、固定部材１５に対して手首関節部１８の屈曲軸Ｂと略一致する回動軸Ｓ周りの任意の回動角度で固定可能に支持されている。これにより、通常時に手３０が前腕部１７に対して屈曲した状態にある麻痺患者等が訓練者として利用する場合であっても、その手３０で把持するグリップ１６をその屈曲角度Ｒに合わせて回転軸心ＡＸ上から回動した位置に固定できる。この結果、上記麻痺患者等の訓練者でも自然な装着で無理のない前腕部１７の回転動作が可能となり、運動機能回復訓練装置１の訓練での利便性が向上する。

【0036】

また、本実施形態では特に、回動軸Ｓに対するグリップ１６の離間距離を調整可能な距離調整機構を有している。これにより、訓練者の身体の寸法に合わせて回動軸Ｓと、固定部材１５での前腕部１７の固定中心点Ｐ３と、グリップ１６の把持中心点Ｐ２，Ｐ２′との間の配置関係を適切に調整できるため、より自然な装着が可能となる。

【0037】

また、本実施形態では特に、グリップ１６を着脱交換可能な着脱機構を有している。これにより、訓練者の手３０の大きさ、屈曲状態、又は把持能力に適した形状や大きさのグリップ（特に図示せず）に交換可能となり、より自然な装着で無理のない前腕の回転動作が可能となる。

【0038】

また、本実施形態では特に、前腕部１７の表面に接触するよう固定部材１５に設けられた電極２３からの検知信号に基づいて心拍数を測定する心拍測定部４１をさらに備えている。これにより、前腕部１７の運動機能の回復訓練と同時に、電極２３を利用した訓練対象者の心拍数の測定も可能となる。

【0039】

また、本実施形態では特に、モータ１０の作動を停止させるボタンスイッチ２５をさらに備えている。これにより、介護者が付き添っていない間でも訓練対象者自身が任意に回復訓練動作を停止して休憩することが可能となる。

【0040】

また、本実施形態では特に、ボタンスイッチ２５は、訓練者対象者が左右いずれか一方の前腕部１７を固定部材１５に固定した状態で、他方の手３０で操作可能な２箇所の位置に備えられている。これにより、固定部材１５を訓練対象者の左右の前腕部１７のいずれにも共通に固定できる形態とした場合でも、固定していない方の手３０でそれぞれ操作が容易な２箇所の位置にボタンスイッチ２５を配置でき、さらに利便性が向上する。

【0041】

＜５．変形例＞
以上、添付図面を参照しながら一実施の形態について詳細に説明した。しかしながら、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲は、ここで説明した実施の形態に限定されるものではない。本実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正、組み合わせなどを行うことに想到できることは明らかである。従って、これらの変更や修正、組み合わせなどが行われた後の技術も、当然に技術的思想の範囲に属するものである。

【0042】

例えば、前腕部１７を固定した状態の固定部材１５を軸方向断面で示した図８に示すように、固定部材１５の内周側に環状のエアバッグ２４を備えてもよい。この図８において、エアバッグ２４は例えば布体物を縫製して作成した環状の袋体であり、その内径には訓練対象者の前腕部１７を挿通させることができる。このエアバッグ２４の内部に特に図示しない別途のエアポンプから空気圧を供給することで当該エアバッグ２４全体を膨張させることができ、その内径に挿通させている前腕部１７の外周を圧迫して固定することができる。これにより、前腕部１７の外周に対して均等かつ柔軟な圧力で密着しつつ確実に固定できるため、訓練対象者における装着の負担を軽減できる。

【0043】

また、コントローラ１２が上記エアバッグ２４の内部空気圧の経時変化に基づいて当該訓練対象者の血圧を測定する血圧測定部４４を備えてもよい。これにより、前腕部１７の運動機能の回復訓練と同時に、エアバッグ２４を利用した訓練者対象者の血圧の測定も可能となる。

【0044】

＜６．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図９を参照しつつ、上記で説明したＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより実装された心拍測定部４１、運動制御部４２、表示入力制御部４３、又は血圧測定部４４等による処理を実現するコントローラ１２のハードウェア構成例について説明する。なお、図９中では、コントローラ１２のモータ１０に駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。

【0045】

図９に示すように、コントローラ１２は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

【0046】

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。

【0047】

また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は永続的に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0048】

また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0049】

また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0050】

そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の心拍測定部４１、運動制御部４２、表示入力制御部４３、又は血圧測定部４４等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。

【0051】

また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

【0052】

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。

【0053】

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0054】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0055】

但し、例えばしきい値や基準値等、所定の判定基準となる値あるいは区切りとなる値の記載がある場合は、それらに対しての「同一」「等しい」「異なる」等は、上記とは異なり、厳密な意味である。

【符号の説明】

【0056】

１ 運動機能回復訓練装置
４ 回動部
９ タッチパネル
１０ モータ
１１ エンコーダ
１２ コントローラ
１３ 円板部材
１４ 支持バー
１５ 固定部材
１６ グリップ（把持部、距離調整機構）
１７ 前腕部（訓練対象となる人体部位）
１８ 手首関節部
２３ 電極（金属端子）
２４ エアバッグ（袋体）
２５ ボタンスイッチ（スイッチ）
２６ 回動アーム（距離調整機構）
２６ａ アーム本体
２６ｂ 回動ヒンジ
２６ｃ セレーション歯
２６ｄ 長孔
２６ｅ ラッチ歯
２７ 連結ボルト（距離調整機構、着脱機構）
２８ キャップ（距離調整機構、着脱機構）
３０ 手
４１ 心拍測定部
４２ 運動制御部
４３ 表示入力制御部
４４ 血圧測定部
ＡＸ 回転軸心（第１回転軸）
Ｓ 回動軸（第２回転軸）
Ｃ 前腕部の軸中心
Ｂ 手首関節部の屈曲軸
Ｐ１ 屈曲軸の屈曲中心点
Ｐ２ 手の把持中心点
Ｐ２′ 屈曲した状態の手の把持中心点
Ｐ３ 固定部材の固定中心点
Ｒ 手の屈曲角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】