。以上，完成訓(xùn)練的準(zhǔn)備。吊帶30的安裝、電極40A、40B的粘貼、振動(dòng)體50的粘貼及各種設(shè)定的順序不限于上述順序。
[0056]接下來，使患者P進(jìn)行交替按壓開關(guān)25、26的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，訓(xùn)練患者P的上肢。即，使患者P進(jìn)行交替觸摸目標(biāo)部ΤΙ、T2的反復(fù)運(yùn)動(dòng)。如果反復(fù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)目標(biāo)次數(shù)，則1組訓(xùn)練結(jié)束。也可以在經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的時(shí)間時(shí)結(jié)束1組訓(xùn)練。
[0057]在反復(fù)運(yùn)動(dòng)中，力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3在容許上肢的上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生向上地作用于上肢的向上力。因此，反復(fù)運(yùn)動(dòng)中的上肢的自重被持續(xù)減輕。由于力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3只產(chǎn)生向上力即可，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化。例如，如上所述，能夠由一組吊帶30、線31、馬達(dá)33及馬達(dá)控制裝置MC構(gòu)成力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3。由于作為目標(biāo)的上肢的動(dòng)作被限于觸摸目標(biāo)部T1、T2這樣的簡單的動(dòng)作，因此，只需利用力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3持續(xù)減輕自重，即可大幅提高訓(xùn)練的執(zhí)行容易度。由于力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3不是強(qiáng)制地使上肢運(yùn)動(dòng)，因此，上肢的伸展運(yùn)動(dòng)及彎曲運(yùn)動(dòng)能夠通過患者Ρ自己的力量來執(zhí)行。因此，訓(xùn)練的執(zhí)行對(duì)上肢的運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)是非常有效果的。因此，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)施有效的訓(xùn)練。
[0058]由于力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3通過電力來產(chǎn)生向上力，因此，能夠通過控制供給電力來自由地控制向上力。由此，能夠根據(jù)上肢的狀態(tài)來細(xì)微地改變向上力，更順利地執(zhí)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)。例如，作為馬達(dá)控制裝置MC的控制部6可以在吊帶30向靠近滑輪38A的方向加速的期間，使向上力變大，在吊帶30向遠(yuǎn)離滑輪38A的方向加速的期間，使向上力變小。S卩，可以是:在馬達(dá)33在卷繞線31的方向上加速時(shí)，與馬達(dá)33靜止時(shí)相比，使向上力變大，在馬達(dá)33在送出線31的方向上加速時(shí)，與馬達(dá)33靜止時(shí)相比，使向上力變小。
[0059]作為這樣地根據(jù)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)來改變向上力的控制步驟，例舉了例如圖6所示的步驟。在圖6所示的步驟中，首先，使用旋轉(zhuǎn)角度傳感器35的檢測值來獲取馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)角度信息(S01)。接下來，使用當(dāng)前及過去的旋轉(zhuǎn)角度信息計(jì)算馬達(dá)33的角速度/角加速度(S02)。
[0060]接下來，根據(jù)馬達(dá)33的角速度/角加速度、馬達(dá)33的慣性(inertia)、上肢的質(zhì)量、馬達(dá)33的粘性系數(shù)、馬達(dá)33內(nèi)的摩擦阻力、卷軸34及線31的粘性系數(shù)及卷軸34的半徑等來估計(jì)上肢的肌力(S03)。對(duì)估計(jì)出的肌力乘以規(guī)定的比率來計(jì)算輔助力(S04)。規(guī)定的比率是例如0?80%?？梢酝ㄟ^鍵盤等輸入裝置來設(shè)定規(guī)定的比率。
[0061]由于在馬達(dá)33在卷繞線31的方向上加速時(shí)，估計(jì)產(chǎn)生使上肢上升的肌力，因此，計(jì)算使上肢上升的輔助力(上肢的上升的輔助力)。由于在馬達(dá)33在送出線31的方向上加速時(shí)，估計(jì)產(chǎn)生使上肢下降的肌力，因此，計(jì)算使上肢下降的輔助力(上肢的下降的輔助力)。
[0062]接下來，針對(duì)減負(fù)力加上或者減去輔助力(S05)。詳細(xì)而言，在馬達(dá)33在卷繞線31的方向上加速時(shí)，在減負(fù)力上加上上肢的上升的輔助力。在馬達(dá)33在送出線31的方向上加速時(shí)，從減負(fù)力中減去上肢的下降的輔助力。接下來，計(jì)算用于產(chǎn)生針對(duì)減負(fù)力加上或者減去輔助力后的力的轉(zhuǎn)矩(S06)，將該轉(zhuǎn)矩作為目標(biāo)值來對(duì)馬達(dá)33進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制(S07)。
[0063]通過反復(fù)進(jìn)行圖6所示的步驟，實(shí)現(xiàn)了接下來的控制。S卩，在馬達(dá)33在卷繞線31的方向上加速時(shí)，對(duì)馬達(dá)33進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，來產(chǎn)生在減負(fù)力上加上上肢上升的輔助力后的力，作為向上力。在馬達(dá)33在送出線31的方向上加速時(shí)，對(duì)馬達(dá)33進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，來產(chǎn)生從減負(fù)力中減去上肢下降的輔助力后的力，作為向上力。
[0064]由此，對(duì)與患者的意愿相符的上肢的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行輔助，能夠更順利地執(zhí)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于輔助力是根據(jù)上肢的肌力的估計(jì)值來計(jì)算的，因此，能夠以與上肢的肌力相符合的強(qiáng)度來輔助上肢的上下運(yùn)動(dòng)。不使用力傳感器，而是根據(jù)由旋轉(zhuǎn)角度傳感器35檢測的馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來估計(jì)上肢的肌力。因此，通過圖6所示的步驟來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制也有助于訓(xùn)練裝置1的簡化。
[0065]作為馬達(dá)控制裝置MC的控制部6可以根據(jù)吊帶30的位置來改變減負(fù)力。例如，可以根據(jù)吊帶30的高度來改變減負(fù)力。圖7是例示出吊帶30的高度與減負(fù)力之間的相關(guān)性的曲線圖。圖中的高度“低”是按下開關(guān)25時(shí)的吊帶30的高度。高度“高”是按下開關(guān)26時(shí)的吊帶30的高度。高度“中”是例如患者的手腕處于水平時(shí)的吊帶30的高度。高度“低”及“高”處的減負(fù)力比高度“中”處的減負(fù)力小。在高度“低”、“中”、“高”的附近分別設(shè)有即使高度發(fā)生變化減負(fù)力也不變的不靈敏區(qū)域B1、B2、B3。不靈敏區(qū)域B1、B2、B3之間通過平緩的曲線而連接。
[0066]例如可以將吊帶30的高度與減負(fù)力的相關(guān)性函數(shù)化，然后將吊帶30的高度代入該函數(shù)中來計(jì)算圖7所示的減負(fù)力。此外，也可以通過將減負(fù)力與吊帶30的高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表格化并存儲(chǔ)，然后參照該表格，提取出與吊帶30的高度相對(duì)應(yīng)的減負(fù)力。此外，還可以對(duì)從表格中提取的值實(shí)施線性插值等來計(jì)算減負(fù)力。
[0067]能夠通過鍵盤等輸入裝置來輸入用于確定吊帶30的位置與減負(fù)力之間的相關(guān)性的參數(shù)。例如，在圖7中，能夠輸入不靈敏區(qū)域Bl、B2、B3內(nèi)的減負(fù)力Rl、R2、R3以及不靈敏區(qū)域Bl、B2、B3的寬度Wl、W2、W3。進(jìn)而，能夠?qū)挾萕2分為比高度“中”靠下側(cè)的部分的寬度W4以及比高度“中”靠上側(cè)的部分的寬度W5來進(jìn)行輸入。
[0068]通過像這樣改變減負(fù)力，能夠與上肢的姿勢相符合地調(diào)整減負(fù)力，實(shí)現(xiàn)了訓(xùn)練中的上肢的負(fù)荷的最優(yōu)化。
[0069]力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3在容許吊帶30的上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，只通過1根線31的張力來產(chǎn)生向上力。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于上肢的姿勢不容易被拘束，因此，能夠進(jìn)一步促進(jìn)基于患者P自己的力量的運(yùn)動(dòng)。
[0070]訓(xùn)練裝置1具備通過按下目標(biāo)部Tl、T2來切換開/關(guān)的開關(guān)25、26。因此，能夠檢測患者接觸到目標(biāo)部Tl、T2，能夠準(zhǔn)確地掌握訓(xùn)練的執(zhí)行狀況。
[0071]在反復(fù)運(yùn)動(dòng)中，通過電刺激產(chǎn)生部4對(duì)患者P的上肢賦予電刺激。由此，刺激患者P的肌肉，能夠進(jìn)一步提高訓(xùn)練的執(zhí)行容易度。另外，由于流向電刺激產(chǎn)生部4的電流值被設(shè)定為不產(chǎn)生關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的程度，因此，不會(huì)強(qiáng)制地使上肢運(yùn)動(dòng)。因此，促進(jìn)患者P基于自己的力量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的效果不會(huì)被損害。
[0072]在反復(fù)運(yùn)動(dòng)中，通過振動(dòng)刺激產(chǎn)生部5對(duì)患者P的上肢賦予振動(dòng)刺激。振動(dòng)刺激有效地作用于患者P的肌肉的深部感覺，使得從大腦至肌肉的神經(jīng)興奮。因此，能夠更有效地恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。特別是在根據(jù)開關(guān)25、26的操作來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)刺激產(chǎn)生部5的情況下，根據(jù)上肢的反復(fù)運(yùn)動(dòng)來反復(fù)產(chǎn)生神經(jīng)的興奮，能夠更有效地恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。
[0073]如上所述，訓(xùn)練裝置1具備第2開關(guān)26的位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)A1、A2。能夠利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)A2，在上下方向上調(diào)節(jié)第2開關(guān)26相對(duì)于第1開關(guān)25的相對(duì)位置。因此，能夠按照患者P的麻痹程度或者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)程度來調(diào)節(jié)第1開關(guān)25與第2開關(guān)26的高低差。例如，在麻痹程度輕的情況下，可以使第1開關(guān)25與第2開關(guān)26的高低差變大，使訓(xùn)練的負(fù)荷變大。也可以與訓(xùn)練的反復(fù)進(jìn)行、運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)的進(jìn)展相應(yīng)地，使第1開關(guān)25與第2開關(guān)26之間的高低差變大，使訓(xùn)練的負(fù)荷變大。
[0074]此外，還能夠利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)A1，在前后方向上調(diào)節(jié)第2開關(guān)26相對(duì)于第1開關(guān)25的相對(duì)位置。因此，能夠根據(jù)患者P的麻痹程度或者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)程度，來調(diào)節(jié)第1開關(guān)25與第2開關(guān)26在前后方向上的距離。例如，在麻痹程度輕的情況下，可以使第1開關(guān)25與第2開關(guān)26在前后方向上的距離變大，使上肢的移動(dòng)距離變大?？梢耘c訓(xùn)練的反復(fù)進(jìn)行、運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)的進(jìn)展相應(yīng)地，使第1開關(guān)25與第2開關(guān)26在前后方向上的距離變大，使上肢的移動(dòng)距離變