元37的拉線36的連接部來使第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)圍繞使用者的腿部移動(dòng)。
[0029]同時(shí)，第一牽拉單元和第二牽拉單元的連接部是示例之一，因此本發(fā)明不限于此。例如，第一牽拉單元35的拉線34和第二牽拉單元37的拉線36可以連接至大腿裝置，并且如果第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)和第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)可以圍繞使用者的腿部移動(dòng)，則拉線34和拉線36可以連接至任意位置。
[0030]馬達(dá)單元26通過根據(jù)使用者的步行動(dòng)作以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)部分22來輔助使用者的步行。同時(shí)，步行輔助器械2的構(gòu)型為示例之一，因此本發(fā)明不限于此?？梢圆捎冒惭b在使用者的腿部上并且可以輔助使用者的步行的任意步行輔助器械。
[0031]訓(xùn)練器械3包括跑步機(jī)31、框架主體32和控制器33。跑步機(jī)31使環(huán)狀帶311旋轉(zhuǎn)。使用者通過根據(jù)帶311的運(yùn)動(dòng)在帶311上步行來進(jìn)行步行訓(xùn)練。
[0032]框架主體32包括兩對(duì)柱狀框架321、一對(duì)前后框架322以及三個(gè)左右框架323，所述兩對(duì)柱狀框架321安裝在跑步機(jī)31上，所述一對(duì)前后框架322連接至每個(gè)柱狀框架321并且沿縱向方向延伸，所述三個(gè)左右框架323連接至每個(gè)前后框架322并且沿水平方向延伸。同時(shí)，框架主體32的構(gòu)型不限于以上描述。如果稍后描述的第一牽拉單元35和第二牽拉單元37可以被適當(dāng)?shù)毓潭ǎ瑒t框架主體32可以具有任意框架構(gòu)型。
[0033]位于前側(cè)的左右框架323設(shè)置有第一牽拉單元35，第一牽拉單元35向上側(cè)和前側(cè)牽拉拉線34。位于后側(cè)的左右框架323設(shè)置有第二牽拉單元37，第二牽拉單元37向上側(cè)和后側(cè)牽拉拉線36。
[0034]第一牽拉單元35和第二牽拉單元37構(gòu)造成具有例如纏繞和退繞拉線34和拉線36的機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)的馬達(dá)或類似物。拉線34和拉線36的被第一牽拉單元35和第二牽拉單元37牽拉的端部連接至步行輔助器械2。第一牽拉單元35通過使用拉線34而向上側(cè)和前側(cè)牽拉步行輔助器械2。第二牽拉單元37通過使用拉線36而向上側(cè)和后側(cè)牽拉步行輔助器械2。
[0035]第一牽拉單元35和第二牽拉單元37控制馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)扭矩以控制拉線34和拉線36的牽拉力，但本發(fā)明不限于此。例如，拉線34和拉線36中的每一者可以連接至彈簧構(gòu)件，并且因此可以通過調(diào)節(jié)彈簧構(gòu)件的彈性力來調(diào)節(jié)拉線34和拉線36的牽拉力。
[0036]由第一牽拉單元35和第二牽拉單元37產(chǎn)生的牽拉力fl和牽拉力f2的在豎直向上的方向上的分量fyl和fy2支承步行輔助器械2的重量(圖3)。另外，由第一牽拉單元35和第二牽拉單元37產(chǎn)生的牽拉力fl和牽拉力f2的在水平方向上的分量fxl和分量fx2輔助起動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)。因此能夠減小使用者在步行訓(xùn)練時(shí)的步行載荷。另外，拉線34和拉線36中的每一者從安裝在使用者的腿部上的步行輔助器械2向上側(cè)和前側(cè)以及向上側(cè)和后側(cè)延伸。因此，拉線34和拉線36中的每一者不干涉使用者的步行并因此不干涉步行訓(xùn)練。
[0037]控制器33是控制裝置的特定示例并且控制第一牽拉單元35的牽拉力Π和第二牽拉單元37的牽拉力f2、跑步機(jī)31的驅(qū)動(dòng)、以及步行輔助器械2中的每一者?？刂破?3具有硬件結(jié)構(gòu)，所述硬件結(jié)構(gòu)例如主要包括微型計(jì)算機(jī)，該微型計(jì)算機(jī)由中央處理單元(CPU) 51、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、接口單元(I/F)等形成，中央處理單元(CPU) 51執(zhí)行操作處理、控制處理等，只讀存儲(chǔ)器(ROM)存儲(chǔ)由CPU 51執(zhí)行的操作程序、控制程序等，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)存儲(chǔ)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，接口單元(I/F)執(zhí)行信號(hào)相對(duì)于外部的輸入和輸出。CPU、ROM、RAM以及接口單元經(jīng)由數(shù)據(jù)總線彼此連接。
[0038]控制器33設(shè)置有顯示單元331，顯示單元331顯示訓(xùn)練指示、訓(xùn)練菜單、訓(xùn)練信息(步行速度、生物學(xué)信息等)之類的信息。顯示單元331構(gòu)造為例如觸控面板，并且使用者可以經(jīng)由顯示單元331輸入各項(xiàng)信息。
[0039]控制器33控制第一牽拉單元35的牽拉力fl和第二牽拉單元37的牽拉力f2，使得由第一牽拉單元35和第二牽拉單元37產(chǎn)生的牽拉力在豎直向上的方向上的分量的合力(fyl+fy2)等于步行輔助器械2的重量。由此，使用者可以在沒有感覺到安裝在腿部上的步行輔助器械2的重量的情況下自然地進(jìn)行步行訓(xùn)練。
[0040]此外，控制器33可以控制第一牽拉單元35的牽拉力Π和第二牽拉單元37的牽拉力f2并且改變牽拉力在豎直向上的方向上的分量fyl和分量fy2，從而調(diào)節(jié)腿部的免荷量。由此，例如能夠通過根據(jù)患者的恢復(fù)程度調(diào)節(jié)腿部的免荷量來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定步行訓(xùn)練的難度。
[0041]控制器33可以獨(dú)立地分別控制第一牽拉單元35的牽拉力fl和第二牽拉單元37的牽拉力f2。由此，能夠獨(dú)立于在豎直向上方向上的腿部免荷量調(diào)節(jié)在前后方向上的起動(dòng)運(yùn)動(dòng)輔助量。
[0042]例如，控制器33將第一牽拉單元35的牽拉力Π控制成大于第二牽拉單元37的牽拉力f2，如圖3所示。在此情況下，第一牽拉單元35和第二牽拉單元37的牽拉力在豎直向上方向上的分量的合力(fyl+fy2)對(duì)應(yīng)于在豎直向上方向上的腿部免荷量，并且第一牽拉單元35和第二牽拉單元37的牽拉力在水平方向上的分量的合力(fxl-fx2)對(duì)應(yīng)于起動(dòng)運(yùn)動(dòng)的輔助量。以此方式，可以根據(jù)使用者適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)腿部的免荷量和起動(dòng)運(yùn)動(dòng)的輔助量，并且因此能夠提尚步彳丁訓(xùn)練的效率。
[0043]附帶地，在使用者的步行訓(xùn)練期間，可能存在腿部?jī)?nèi)旋或外旋的趨勢(shì)。例如，患病的腿很可能在康復(fù)的早期階段內(nèi)旋而在恢復(fù)階段外旋，并且由于步行輔助器械的重量也加到患病的腿上，上述趨勢(shì)變得更明顯。
[0044]相反，在根據(jù)本實(shí)施方式的步行訓(xùn)練系統(tǒng)1中，步行輔助器械2的由第一牽拉單元35和第二牽拉單元37牽拉的牽拉點(diǎn)P1和牽拉點(diǎn)P2設(shè)置成能夠圍繞使用者的腿部移動(dòng)。可以通過使第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1和第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2圍繞使用者的腿部移動(dòng)然后牽拉牽拉點(diǎn)P1和牽拉點(diǎn)P2而沿內(nèi)旋和外旋的方向在腿部上產(chǎn)生力矩(momentforce)。利用該力矩，能夠響應(yīng)于使用者的腿部的內(nèi)旋和外旋的趨勢(shì)最優(yōu)地調(diào)節(jié)腿部的內(nèi)旋和外旋的控制量。
[0045]例如，第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1設(shè)定于使用者的腿部的外側(cè)和/或第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2設(shè)定于使用者的腿部的內(nèi)側(cè)。由此，能夠調(diào)節(jié)使腿部向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)旋的控制量(圖4)。更具體地，第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1可以設(shè)定于使用者的腿部的更外側(cè)，并且第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2可以設(shè)定于使用者的腿部的更內(nèi)側(cè)，從而進(jìn)一步增大腿部的內(nèi)旋的控制量。
[0046]另一方面，第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1設(shè)定于使用者的腿部的內(nèi)側(cè)和/或第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2設(shè)定于使用者的腿部的外側(cè)。由此，能夠調(diào)節(jié)使腿部向外側(cè)旋轉(zhuǎn)的外旋的控制量(圖5)。更具體地，第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1可以設(shè)定于使用者的腿部的更內(nèi)側(cè)，并且第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2可以設(shè)定于使用者的腿部的更外側(cè)，從而進(jìn)一步增大腿部的外旋的控制量。以此方式，根據(jù)使用者的腿部的內(nèi)旋和外旋的趨勢(shì)來設(shè)定第一牽拉單元35的牽拉點(diǎn)P1和第二牽拉單元37的牽拉點(diǎn)P2的位置，從而可以最優(yōu)地設(shè)定內(nèi)