步行训练装置及其控制方法
【专利说明】步行训练装置及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于在2014年8月25日提交的日本专利申请N0.2014-170599并且要求其优先权，该申请的整体公开内容通过引用合并于此
技术领域
[0003]本发明涉及用于用户的步行训练的步行训练装置以及用于步行训练装置的控制方法。
【背景技术】
[0004]已知一种步行训练装置，其包括基于附接到用户的腿部的行走辅助设备的传感器信息控制用户在其上行走的踏车的带速度的控制设备(参见日本未审专利申请公开N0.2012-095793)。
[0005]在相关领域的步行训练装置中，行走辅助设备集成地和不可分离地与诸如踏车的外围设备连接。因此，行走辅助设备和外围设备不能被设想分离地使用。因此，例如，当控制设备处于控制设备不能从行走辅助设备获得任何信息的未连接状态时，控制设备无条件地确定在行走辅助设备中出现故障，并且为了安全起见使诸如踏车的外围设备停止。这引起了如下问题，即使在控制设备被有意地设为与行走辅助设备的未连接状态的情况下，例如在用户穿戴正常装具而非行走辅助设备时，行走辅助设备仍停止并且变得不可用。
【发明内容】
[0006]考虑到上述问题进行了本发明，并且本发明的主要目的在于提供一种步行训练装置和一种用于该步行训练装置的控制方法，即使当步行训练装置处于与行走辅助设备的未连接状态时，该步行训练装置仍能够区分行走辅助设备被有意地设于未连接状态还是由于行走辅助设备中的故障而被设于未连接状态，并且使得用户能够使用外围设备执行步行训练。
[0007]为了实现上述目的，本发明的第一示例性方面是一种步行训练装置，其包括:行走辅助设备，其附接到用户的腿部并且辅助用户的行走；外围设备，其用于用户的步行训练；控制单元，其控制行走辅助设备和外围设备；以及切换单元，其在协作控制模式和操作模式之间切换控制单元，协作控制模式用于基于从行走辅助设备输出的信息执行行走辅助设备和外围设备的协作控制，操作模式用于基于设定的操作信息控制外围设备。当控制单元通过切换单元被切换到操作模式时，即便当控制单元处于与行走辅助设备的未连接状态时，控制单元仍执行外围设备的控制。
[0008]在本发明的第一示例性方面，当控制单元通过切换单元被切换到协作控制模式并且处于与行走辅助设备的未连接状态时，控制单元可以执行控制以停止外围设备。
[0009]在本发明的第一示例性方面，外围设备可以包括以下至少之一:将用户向上牵引以支承重量的体重支承单元；将行走辅助设备和用户的腿部中的至少之一向上牵引以支承重量的腿重支承单元；以及用户在其上行走的踏车。
[0010]在本发明的第一示例性方面，外围设备可以包括腿重支承单元，其将行走辅助设备和用户的腿部中的至少之一向上牵引以支承重量；腿重支承单元可以包括:第一牵引单元，其将行走辅助设备和用户的腿部中的至少之一向上和向前牵引；以及第二牵引单元，其将行走辅助设备和用户的腿部中的至少之一向上和向后牵引；在协作控制模式中，控制单元可以控制第一牵引单元和第二牵引单元中的每个的拉力以辅助用户的腿部向前摆动，同时支承行走辅助设备的重量；以及在操作模式中，控制单元可以控制第一牵引单元和第二牵引单元中的每个的拉力以辅助用户的腿部向前摆动。
[0011]在本发明的第一示例性方面，在协作控制模式中，控制单元可以控制第一牵引单元和第二牵引单元中的每个的拉力，使得第一牵弓I单元和第二牵引单元的拉力的竖直向上的分量的合力等于行走辅助设备的重力。
[0012]在本发明的第一示例性方面，该步行训练装置可以进一步包括警报单元，该警报单元在控制单元通过切换单元被切换到协作控制模式并且处于与行走辅助设备的未连接状态时，向用户发出警报。
[0013]为了实现上述目的，本发明的第二示例性方面是一种用于步行训练装置的控制方法，该步行训练装置包括:行走辅助设备，其附接到用户的腿部并且辅助用户的行走；外围设备，其用于用户的步行训练；以及控制单元，其控制行走辅助设备，该控制方法包括:在协作控制模式和操作模式之间切换模式，协作控制模式用于基于从行走辅助设备输出的信息执行行走辅助设备和外围设备的协作控制，操作模式用于基于设定的操作信息控制外围设备；以及当模式被切换到操作模式时，即便当控制单元处于与行走辅助设备的未连接状态时，仍执行外围设备的控制。
[0014]根据本发明，可以提供一种步行训练装置和一种用于该步行训练装置的控制方法，即使当步行训练装置处于与行走辅助设备的未连接状态时，该步行训练装置仍能够区分行走辅助设备被有意地设于未连接状态还是由于行走辅助设备中的故障而被设于未连接状态，并且使得用户能够使用外围设备执行步行训练。
[0015]根据以下给出的详细描述以及仅作为说明给出的附图将更全面地理解本发明的以上和其他目的、特征以及优点，并且因此不应被视为对本发明的限制。
【附图说明】
[0016]图1是示出根据本发明的一个示例性实施例的步行训练装置的示意性结构的透视图；
[0017]图2是示出根据本发明的一个示例性实施例的行走辅助设备的示意性结构的透视图；
[0018]图3是示出根据本发明的一个示例性实施例的训练设备的示意性系统配置的框图；
[0019]图4是示出根据本发明的一个示例性实施例的步行训练装置的控制处理流程的流程图；以及
[0020]图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的步行训练装置的控制处理流程的
流程图。【具体实施方式】
[0021 ] 以下将参照附图描述本发明的示例性实施例。
[0022]图1是示出根据本发明的一个示例性实施例的步行训练装置的示意性结构的透视图。根据该示例性实施例的步行训练装置1是例如用于诸如具有中风后偏瘫的患者的用户的步行训练的装置。步行训练装置1包括行走辅助设备2和训练设备3。行走辅助设备2附接到用户的腿部。训练设备3用于用户的步行训练。
[0023]行走辅助设备2附接到例如执行步行训练的用户的患病腿并且协助用户的行走(图2)。行走辅助设备2包括大腿框架21、小腿框架23、足部框架25、电机单元26和调整机构27。小腿框架23经由膝关节部22耦接到大腿框架21。足部框架25经由踝关节部24耦接到小腿框架23。电机单元26旋转地驱动膝关节部22。调整机构27调整每个踝关节部24的运动范围。
[0024]以上行走辅助设备2的上述结构作为示例而被说明，并且以上行走辅助设备2的结构不限于此。例如，行走辅助设备2可以包括旋转地驱动踝关节部24的电机单元。行走辅助设备2例如通过线连接到后面描述的控制设备33。
[0025]大腿框架21附接到用户的腿部的大腿部，并且小腿框架23均附接到用户的腿部的小腿部。大腿框架21设置有用于固定例如大腿部的大腿夹具212。通过使用例如被称为魔术贴(注册商标)的钩和环紧固器将大腿夹具212固定到大腿部。这防止行走辅助设备2在水平方向或竖直方向上相对于用户的腿部移动。
[0026]