[發明專利]步行訓練設備以及狀態確定方法

有效

• 申請號: 201710306767.0
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107334607B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 中島一誠
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00;A61H1/02;A61B5/103
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

本發明提供了一種步行訓練設備和一種狀態確定方法。步行訓練設備(1)包括：機械腿(2)，附接到步行訓練者的腿部；電機(261)，被配置為旋轉地驅動機械腿(2)的膝關節部(22)；控制單元(332)，被配置為在步行訓練者的步態運動的腿部空閑時段內控制電機(261)，使得電機(261)旋轉地驅動膝關節部(22)；電機轉矩檢測單元(262)，被配置為檢測電機轉矩，該電機轉矩是由電機(261)產生的轉矩；以及確定單元(333)，被配置為通過使用在腿部空閑時段內由電機轉矩檢測單元(262)檢測到的電機轉矩的值來確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態。

技術領域

本發明涉及一種步行訓練設備，步行訓練者通過該步行訓練設備進行步行訓練。特別地，本發明涉及用于在步行訓練設備中確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態的技術。

背景技術

已知步行訓練者在機械腿(leg robot)附接到他的/她的腿部的情況下進行步行訓練的步行訓練設備。然而，當步行訓練者處于痙攣狀態或處于僵化狀態時，即使步行訓練者進行了步行訓練，也不能獲得滿意的訓練效果。痙攣狀態和僵化狀態是肌肉緊張和僵硬的狀態，并且它們對于具有由中風等引起的麻痹腿的偏癱者是常見的。另外，雖然痙攣是一種自主運動失調，但僵化是非自主運動失調。

近年來，已提出了用于確定人是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態的技術。例如，Riener R等人的2004年9月的國際FES學會第九屆年會(9th Annual Conference of theInternational FES Society)的“機器人支持的痙攣評估(Robot-Supported SpasticityEvaluation)”(在下文中被稱作“非專利文獻1”)提出了用于確定患者是否處于痙攣狀態的技術。

發明內容

順便提及，最近已要求在步行訓練者正在進行步行訓練時確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態。

然而，在非專利文獻1中公開的技術在患者抬起雙腿的狀態下確定患者是否處于痙攣狀態。換言之，在非專利文獻1中公開的技術確定患者是否處于與患者(或者他/她的腿部)受到來自地板的反作用力的普通步行不同的痙攣狀態，因此，無法在當他/她進行步行訓練時確定患者的痙攣狀態。

本發明是鑒于上述狀況而做出的，并且提供了能夠在步行訓練者進行步行訓練時確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是僵化狀態的步行訓練設備以及狀態確定方法。

為了實現上述目的，本發明的第一示例性方面是：

一種步行訓練設備包括：

機械腿，其附接到步行訓練者的腿部；

電機，其被配置成旋轉地驅動機械腿的膝關節部；

控制裝置，其用于在步行訓練者的步態運動的腿部空閑時段內控制電機，使得電機旋轉地驅動膝關節部；

電機轉矩檢測裝置，其用于檢測電機轉矩，該電機轉矩是由電機產生的轉矩；以及

確定裝置，其用于通過使用在腿部空閑時段內由電機轉矩檢測裝置檢測到的電機轉矩的值來確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態。

為了實現上述目的，本發明的另一示例性方面是：

一種狀態確定方法，其用于在步行訓練設備中確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態，步行訓練者通過步行訓練設備在機械腿附接到步行訓練者的腿部的情況下進行步行訓練，該狀態確定方法包括：

在訓練者的步態運動的腿部空閑時段內控制電機，使得電機旋轉地驅動機械腿的膝關節部；以及

檢測在腿部空閑時段內的電機轉矩，并且通過使用在腿部空閑時段內檢測到的電機轉矩的值來確定步行訓練者是處于痙攣狀態還是處于僵化狀態，該電機轉矩是由電機產生的轉矩。