步行训练系统的制作方法_3

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。存储单元36包括至少一个存储装置。存储装置是例如存储器或硬盘驱动器。
[0090]更具体地,存储单元36预先存储传感器位置信息301、传感器大小信息302和脚大小信息303。传感器位置信息301是表示多个负荷传感器201中的每个负荷传感器在框架21上的位置的信息。传感器大小信息302是表示负荷传感器201的大小的信息。
[0091]异常确定单元32使用传感器位置信息301和传感器大小信息302来计算负荷分布的中心之间的长度或负荷分布的总长度。例如,当来自两个负荷传感器201的两条负荷分布信息分别表示负荷分布时,异常确定单元32基于传感器位置信息301来确定两个负荷传感器201之间是否存在另一负荷传感器201。如果确定两个负荷传感器201之间存在负荷传感器201,则异常确定单元32将出现在两个负荷传感器201之间的负荷传感器201的长度加至由两个负荷传感器201所检测的负荷分布中的长度以计算负荷分布的中心之间的长度或负荷分布的总长度。在该情况下,对于负荷传感器201的长度,使用由传感器大小信息302表示的负荷传感器201的大小。
[0092]为了识别负荷传感器201的位置,通过将唯一地识别负荷传感器201的标识符与负荷传感器201的位置进行关联来针对多个负荷传感器201中的每个负荷传感器定义传感器位置信息301。负荷传感器201中的每个传感器发送其中包括有负荷传感器201的标识符的负荷分布信息。这使异常确定单元32能够基于传感器位置信息301、根据包括在负荷分布信息中的标识符来识别已发送负荷分布信息的负荷传感器201的位置。
[0093]脚大小信息303是表示辅助者5的脚的大小的信息。当在上述第一方法和第二方法中预定大小被定义为辅助者的脚的大小时,使用由脚大小信息303表示的脚的大小。在该情况下,脚大小信息303被生成为,其表示辅助者5预先已经由控制装置3的输入装置(未示出)输入至控制装置3的大小,并且将所生成的脚大小信息303存储在存储单元36中。脚大小信息303还可以被生成为,其表示在开始步行训练之前仅辅助者5登上框架21时由负荷传感器201所检测的负荷分布的长度,并且将所生成的脚大小信息203存储在存储单元36中。
[0094]接下来,下面参照图6A至图6E来描述第一实施方式中的步行训练系统I的步行训练过程的示例。在图6A至图6E中,在左半边示出了从侧面观察到的步行训练系统I的状态,以及在右半边示出了从顶部观察到的框架21和带式输送机22的状态。
[0095]首先,如图6A所示,在轮椅中的训练者4靠近跑步机2。轮椅由辅助者5移动至跑步机2的一侧。此时,框架21和带式输送机22上不存在任何东西。
[0096]接下来,如图6B所示,辅助者5推动训练者4所坐的轮椅并且骑在跑步机2上。然后,训练者4所坐的轮椅以及辅助者5处于带式输送机22上。来自轮椅的负荷以及来自轮椅后面的辅助者5的两只脚的两个负荷点被施加于带式输送机22。
[0097]接下来,如图6C所示,辅助者5绕到训练者4的前方并且将机器人23附接至训练者4的受影响的腿。此时,训练者4所坐的轮椅以及辅助者5处于带式输送机22上。在带式输送机22上,来自辅助者5的两只脚的两个负荷点被施加于轮椅前方的部分。
[0098]接下来,如图6D所示,辅助者5将减轻装置24附接至训练者4并且抬高训练者4。更具体地,辅助者5将减轻装置24附接至训练者4并且经由控制装置3的输入装置输入将减轻装置24向上拉动的输入。响应于来自辅助者5的输入,控制装置3的减轻装置控制单元35生成将减轻装置24向上拉动的指令值,并且将所生成的指令值发送至跑步机2。这驱动减轻装置24的电动机204以使减轻装置24将训练者4向上抬高,使得训练者4可以采用站立姿势。辅助者5将轮椅移出跑步机2。此时,训练者4和辅助者5处于带式输送机22上。也就是说,来自训练者4的两只脚的两个负荷点和来自处于训练者前方的辅助者5的两只脚的两个负荷点被施加于带式输送机22。
[0099]接下来,如图6E所示,辅助者5启动训练者4的步行训练。更具体地,辅助者5经由控制装置3的输入装置输入用于启动步行训练的输入。响应于来自辅助者5的输入,控制装置3的异常确定单元32开始基于从多个负荷传感器201接收到的负荷分布信息来确定是否生成异常状态。响应于来自辅助者5的输入,控制装置3的输送机控制单元33驱动电动机202以使训练者4经由带式输送机22向后移动。响应于来自辅助者5的输入,控制装置3的机器人控制单元34开始控制机器人23的电动机203,使得训练者4的受影响的腿弯曲。辅助者5绕到训练者4后面并且站在框架21上支承训练者4。此时,使得步行训练在辅助者5支承训练者4之后开始,控制装置3可以在自输入表示开始步行训练的输入起经过预定时间之后启动响应于输入而执行的上述控制。
[0100]接下来,参照图7来描述第一实施方式中的步行训练系统I的处理。
[0101]传感器值获取单元31以预定的时间间隔接收从多个负荷传感器32中的每个负荷传感器发送的负荷分布信息(SI)。异常确定单元32基于由传感器值获取单元31接收的负荷分布信息来确定框架21上是否存在三只和更多只脚(S2)。
[0102]如果确定出框架21上不存在三只或更多只脚(S2:否),则异常确定单元32确定该状态正常并且基于以预定时间间隔接收的负荷分布信息继续进行确定(S1、S2)。另一方面,如果确定出框架21上存在三只或更多只脚(S2:是),则异常确定单元32确定产生了异常状态。在该情况下,输送机控制单元33和机器人控制单元34如上所述地执行异常时期控制
(S3)。
[0103]更具体地,输送机控制单元33执行控制以降低带式输送机22的速度或者使带式输送机22停止。机器人控制单元34执行控制以停止机器人23的操作。
[0104]可以向训练者4和辅助者5发送告警通知。在该情况下,需要跑步机2具有告警装置并且需要控制装置3具有告警装置控制单元。告警装置控制单元向告警装置发送指令信息以指示告警装置发出告警通知。响应于来自告警装置控制单元的指令信息,告警装置向训练者4与辅助者5通知告警。告警可以通过任何方法、经由光或经由声音来通知。当经由光来通知告警时,光学灯被用作告警装置并且光学灯响应于来自控制装置3的指令信息而打开。当经由声音通知告警时,扬声器被用作告警装置并且告警声音响应于来自控制装置3的指令信息而从扬声器输出。
[0105]在第一实施方式中,异常确定单元32基于如上所述负荷传感器201的测量结果来确定框架21上是否存在三只或更多只脚。如果异常确定单元32确定出存在三只或更多只脚,则输送机控制单元33和机器人控制单元34执行异常时期控制。在该配置中,可以检测训练者4在步行期间失去平衡并且落到框架21上的情形。也就是说,可以检测在步行训练期间的异常状态。
[0106]在第一实施方式中,负荷传感器201测量来自脚的到框架21上的负荷,并且当负荷传感器201测量到负荷时,异常确定单元32确定框架21上存在脚。与使用光学传感器的情况相比,这实现了抗沾污、低成本的系统。
[0107]〈本发明的第二实施方式〉接下来,对第二实施方式进行描述。在下面描述中,根据需要省略了与第一实施方式中的内容相同的内容。在第一实施方式中,描述了负荷传感器201以网格状彼此靠近地布置在框架21的所有范围中。然而,由于辅助者5利用双手在训练者4的后面支承训练者4,所以框架21中辅助者5放置脚的范围被限定于后向侧的预定范围。另外,由于训练者4由辅助者5利用双手来支承,所以训练者4可以被定位成非常靠近辅助者
5。因此,当训练者4失去平衡并且将他或她的脚放置在框架21上时,训练者4的脚很可能处于非常靠近辅助者5的脚的位置。
[0108]也就是说,在第一实施方式中,当检测到两个负荷分布时,基于两个负荷分布的长度来确定这些负荷分布是仅由辅助者5产生还是由训练者4和辅助者5 二者产生。在该情况下,要做出这样的确定的范围被限定于框架21的训练者4和辅助者5很可能放置脚的后向部分中的预定范围。
[0109]为了解决该情况,在第二实施方式中,多个负荷传感器201以网格状彼此靠近地布置在仅框架21的右框架部分和左框架部分中的每个框架部分的后向部分中的预定范围内,如图8所示。该预定范围例如是在前后方向上处于框架21的中间位置的后向侧中的范围,但不限于该范围。用于基于由多个负荷传感器201检测的负荷分布来确定是否存在三只或更多只脚的方法与在第一实施方式中的方法相同,并且因此省略了描述。
[0110]在第二实施方式中,框架21具有两个开/关传感器205。框架21的前向部分(前框架部分以及右框架部分和左框架部分的未布置有负荷传感器201的范围)是具有片假名符号“ko”的形状的板部件,并且在该前向部分下方布置有一个开/关传感器205。正因为如此,当脚放置在框架21的前向部分(具有片假名符号“ko”的形状的板部件)上时,开/关传感器205被接通并且因此前向部分被推压,而当将脚未放置在前向部分上时开/关传感器205仍保持断开并且因此前向部分未被推压。
[0111]由辅助者5向框架21的前向部分施加负荷的可能性非常低,而在仅训练者4失去平衡时向前向部分施加负荷的可能性非常高。因此,可以简单地通过经由开/关传感器205检测框架21的前向部分是否被推压来检测从训练者4施加到框架21的前向部分上的第三负荷点。
[0112]在第二实施方式中,框架21的后向框架部分也是具有日本汉字符号“one”的形状的板部件,并且在该后向框架部分下方布置有另一开/关传感器205。正因为如此,当框架21的后向框架部分被推压时,开/关传感器205被接通,而当后向框架部分未被推击时,开/关传感器205仍保持断开。
[0113]该结构还能够检测以下异常:在除了训练者4和辅助者5以外的第三方在步行训练期间进入跑步机2时引起的异常。
[0114]接下来,将参照图9来描述第二实施方式中的步行训练系统I的控制系统的配置。如图9所示,第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于跑步机2的框架21还包括两个开/关传感器205。另外,第二实施方式中的负荷传感器201的数目小于上述第一实施方式中的负荷传感器201的数目。
[0115]如果脚未放置在框架21的前向部分和后向框架部分中的每一个上并且因此传感器断开,则两个开/关传感器205中的每个开/关传感器向控制装置3发送表示传感器处于断开状态的状态通知信息。另一方面,如果脚被放置在框架21的前向部分和后向框架部分中的每一个上并且因此传感器接通,则两个开/关传感器205中的每个开/关传感器向控制装置3发送表示传感器处于接通状态的状态通知信息。简单检测状态是接通还是断开的传感器的开/关传感器205比检测负荷分布的负荷传感器201更便宜。
[0116]在第二实施方式中,传感器值获取单元31接收从多个负荷传感器201发送的负载分布信息和从两个开/关传感器205中的每个开/关传感器发送的状态通知信息。
[0117]在第二实施方式中,异常确定单元32与在第一实施方式中一样基于由传感器值获取单元31接收的负荷分布信息来确定框架21上是否存在三只或更多只脚。另外,在第二实施方式中,异常确定单元32基于由传感器值获取单元31接收的状态通知信息来确定框架21上是否存在三只或更多只脚。
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