JP2001276275A - Exercise therapy device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、片麻痺などの各
種の神経疾患、骨折などの整形外科患者、呼吸・循環系
疾患の患者、高齢者・長期の臥床による低体力患者、生
活習慣病・肥満などの運動療法、あるいはスポーツ障害
者など、筋力の回復や増強を図る必要のある患者等が使
用するのに適した運動療法装置に関する。The present invention relates to various neurological diseases such as hemiplegia, orthopedic patients such as fractures, patients with respiratory and circulatory system diseases, elderly people, patients with low physical fitness due to prolonged lying, lifestyle-related diseases, The present invention relates to an exercise therapy apparatus suitable for use in exercise therapy for obesity or the like, or for patients who need to restore or enhance muscle strength, such as those with sports disabilities.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、故障中のスポーツ選手、整形
外科術後の患者あるいは脳血管障害患者などによって、
筋力の回復や増強を図ることを目的として例えばエルゴ
バイクと呼ばれる自転車型の運動療法装置が用いられて
きた。2. Description of the Related Art Conventionally, a malfunctioning athlete, a patient after orthopedic surgery or a cerebrovascular disease patient,
For the purpose of restoring and strengthening muscle strength, for example, a bicycle-type exercise therapy device called an ergobike has been used.
【０００３】図５は、例えば特公昭６２−４６１９３号
公報に開示された従来の運動療法装置を模式的に示すブ
ロック図である。図において、１はペダル２に結合した
プーリーであり、３はプーリー１とモータ４との間に設
けられたプーリーであり、５はプーリー１とプーリー３
とにかけられた無端ベルトであり、６はプーリー３と同
軸上に設けられプーリー３よりも大径のプーリーであ
り、７はモータ４とプーリー６とにかけられた無端ベル
トである。プーリー１及びプーリー６の周縁部にはそれ
ぞれマグネット８及び９が取付けられていると共に、プ
ーリー１及びプーリー６の外周近傍には上記マグネット
８及び９を検知するホール素子１０及び１１が配設され
ている。１２はホール素子１０及び１１からの検知信号
が入力されたときにプーリー１及びプーリー６の回転数
を算出するコンピュータであり、１３はコンピュータ１
２からの回転数データに基づいてモータ４への負荷を制
御する負荷制御装置である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a conventional exercise therapy apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-46193. In the drawing, reference numeral 1 denotes a pulley connected to a pedal 2, 3 denotes a pulley provided between the pulley 1 and a motor 4, and 5 denotes a pulley 1 and a pulley 3.
6 is a pulley provided coaxially with the pulley 3 and having a larger diameter than the pulley 3, and 7 is an endless belt wound on the motor 4 and the pulley 6. Magnets 8 and 9 are attached to the periphery of the pulley 1 and the pulley 6, respectively, and Hall elements 10 and 11 for detecting the magnets 8 and 9 are provided near the outer periphery of the pulley 1 and the pulley 6, respectively. I have. Reference numeral 12 denotes a computer that calculates the rotation speeds of the pulleys 1 and 6 when detection signals from the Hall elements 10 and 11 are input.
2 is a load control device that controls the load on the motor 4 based on the rotation speed data from the motor 2.
【０００４】次に動作について説明する。まず、運動者
がペダル２を回転させると、ペダル２の回転はプーリー
１、ベルト５、プーリー３、プーリー６及びベルト７を
介してモータ４に伝えられる。ホール素子１０及び１１
ではプーリー１及びプーリー６の１回転ごとにマグネッ
ト８及び９の磁界によりパルス状にホール電圧が発生す
る。このパルスはコンピュータ１２に出力され、その数
は上記プーリー１及びプーリー６の回転数に等しいため
カウントされ、その値は負荷制御装置１３に出力され
る。負荷制御装置１３では、パルス数に基づいて回転数
を決定し、モータ４に対する負荷を制御する。Next, the operation will be described. First, when the exerciser rotates the pedal 2, the rotation of the pedal 2 is transmitted to the motor 4 via the pulley 1, the belt 5, the pulley 3, the pulley 6, and the belt 7. Hall elements 10 and 11
In this case, each time the pulley 1 and the pulley 6 rotate, a Hall voltage is generated in a pulsed manner by the magnetic field of the magnets 8 and 9. This pulse is output to the computer 12, the number of which is equal to the number of revolutions of the pulley 1 and the pulley 6 is counted, and the value is output to the load control device 13. The load control device 13 determines the number of revolutions based on the number of pulses, and controls the load on the motor 4.
【０００５】このような従来の運動療法装置では、ペダ
ル２が上死点及び下死点にあるときに運動者の筋力が小
さくなるという理由で両死点での運動負荷を最小とし、
両死点の中間位置での運動負荷を最大とするようなペダ
ル負荷を制御していた。[0005] In such a conventional exercise therapy apparatus, the exercise load at both dead centers is minimized because the muscle strength of the exerciser is reduced when the pedal 2 is at the top dead center and the bottom dead center.
The pedal load was controlled so as to maximize the exercise load at the position between the two dead centers.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全ての
運動者の筋力が上死点及び下死点で最小になり、両死点
の中間位置で最大になるとは限らない。それは運動者の
股関節、膝関節、足首の関節又はそれらを動かす筋肉又
はこれらの筋肉に指示を出す神経又は神経に指示を出す
脳の特定部位が損傷すると、運動者によっては上記関節
の特定の角度で力を出せず、その角度ではペダル２を回
転させることができないことがあるからである。力を出
せないためにペダル２を回転させることができないとき
のペダル２の回転角度（以下、疾患角度という）は上死
点又は下死点に相当することもあるが、運動者全てに適
用できるものではない。特に、高齢者のように、力が出
る位置や力が出ない位置がずれてしまい、一致しないこ
ともあり、運動者間で疾患角度が一定しているわけでは
ない。However, the muscle strength of all exercisers is minimized at the top dead center and the bottom dead center, and not always maximized at an intermediate position between the two dead centers. If the hip, knee, or ankle joints of the exerciser or the muscles that move them, the nerves that direct these muscles, or the specific parts of the brain that directs the nerves are damaged, the specific angles of the joints may be different depending on the exerciser. This is because there is a case where the pedal 2 cannot be rotated at that angle because no force is generated. The rotation angle of the pedal 2 (hereinafter referred to as a disease angle) when the pedal 2 cannot be rotated because the force cannot be exerted may correspond to the top dead center or the bottom dead center, but is applicable to all exercisers. Not something. In particular, as in the case of elderly people, the position where the force is applied and the position where the force is not applied are displaced and may not coincide with each other, and the disease angle is not constant among the exercisers.
【０００７】ここで、図６を参照して運動療法実行時の
運動者の関節の変化を説明する。図６に示すように、プ
ーリー１に結合された片方のペダル２を回転角γだけ回
転させると、股関節の角度範囲はＡ〜Ｂとなり、膝関節
の角度範囲はＣ〜Ｄとなり、足首の関節の角度範囲はＥ
〜Ｆとなる。この運動者が膝関節を伸ばすことが困難な
患者である場合には、膝関節の角度範囲Ｃ〜Ｄに相当す
るペダル２の回転角度γの範囲でペダル２に与える運動
負荷を小さくしなければ、この運動者は運動療法プログ
ラムを実行することはできない。実際、ペダル２は両足
で駆動されることから、そのアンド条件でも力が出せな
い疾患角度は運動者ごとに個別に決まることになる。Here, the change of the joint of the exerciser during the execution of the exercise therapy will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, when one of the pedals 2 connected to the pulley 1 is rotated by the rotation angle γ, the angle range of the hip joint becomes A to B, the angle range of the knee joint becomes C to D, and the joint of the ankle Angle range is E
~ F. If the exerciser is a patient who has difficulty extending the knee joint, the exercise load applied to the pedal 2 must be reduced within the range of the rotation angle γ of the pedal 2 corresponding to the knee joint angle range C to D. This athlete cannot run an exercise therapy program. Actually, since the pedal 2 is driven by both feet, the disease angle at which no force can be exerted even under the AND condition is determined individually for each exerciser.
【０００８】このような理由で、従来の運動療法装置を
用いて運動療法プログラムを実行できない場合に、リハ
ビリテーションにおける運動負荷強度に一定の目標を設
定できないために、運動機能の回復及び体力の維持を図
ることができないという課題があった。For these reasons, when the exercise therapy program cannot be executed using the conventional exercise therapy apparatus, a constant target cannot be set for the exercise load intensity in rehabilitation. There was a problem that it could not be achieved.
【０００９】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、各運動者の疾患角度に応じて運動負荷量を
調節することでリハビリテーションにおける運動負荷強
度に一定の目標を設定できる運動療法装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an exercise therapy apparatus capable of setting a constant target in exercise load intensity in rehabilitation by adjusting an exercise load according to a disease angle of each exerciser. The purpose is to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る運動療法
装置は、運動者により駆動される可動部を有する可動手
段と、該可動部の位置を検出する位置検出手段と、該位
置検出手段により検出された前記可動部の位置ごとに該
可動部を駆動するのに発揮する前記運動者の筋力に対応
する運動負荷を前記可動手段に与える負荷手段とを備え
たことを特徴とするものである。An exercise therapy apparatus according to the present invention comprises a movable means having a movable part driven by an exerciser, a position detecting means for detecting a position of the movable part, and a position detecting means. Load means for applying, to the movable means, an exercise load corresponding to a muscle force of the exerciser exerted to drive the movable part for each position of the detected movable part. .
【００１１】この発明に係る運動療法装置は、位置検出
手段により検出された前記可動部の位置ごとに該可動部
を駆動するのに発揮する運動者の筋力を測定する筋力測
定手段と、該筋力測定手段により測定された運動者の筋
力に基づく運動負荷を前記可動部の位置ごとに負荷手段
に対して設定する制御手段とをさらに含むことを特徴と
するものである。The exercise therapy apparatus according to the present invention comprises: a muscle strength measuring means for measuring a muscle strength of an exerciser exerted for driving the movable part for each position of the movable part detected by the position detecting means; And a control means for setting an exercise load based on the muscle strength of the exerciser measured by the measurement means for the load means for each position of the movable part.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る運
動療法装置の構成を模式的に示すブロック図である。図
において、２０は可動部としてのペダル２１を有するペ
ダル軸プーリー（可動手段）であり、無端ベルト２２を
介して負荷側プーリー２３に連結されている。この負荷
側プーリー２３には負荷手段としての負荷モータ２４が
結合され、この負荷モータ２４の反負荷側にはプーリー
２０に対するペダル２１の回転角度をモニタする位置検
出手段としての位置検出器２５が接続され、この位置検
出器２５には当該位置検出器２５の検出出力を微分計算
して速度情報を出力する位置検出回路２６が接続されて
いる。また、負荷モータ２４には負荷量を制御する負荷
制御装置２７が接続され、この負荷制御装置２７には上
記位置検出回路２６からの速度情報が一定の設定値にな
るように当該負荷制御装置２７に負荷指令を送るコンピ
ュータ２８が接続されている。また、コンピュータ２８
は、上記位置検出器２５により検出されたペダル２１の
回転角度ごとに、ペダル２１を漕ぐのに発揮される運動
者の筋力を測定する筋力測定手段と、この筋力測定手段
により測定された運動者の筋力に基づく運動負荷をペダ
ル２１の回転角度ごとに、負荷制御装置２７を介して負
荷モータ２４に対して設定する制御手段とを兼ねてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of the exercise therapy apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 20 denotes a pedal shaft pulley (movable means) having a pedal 21 as a movable portion, which is connected to a load side pulley 23 via an endless belt 22. A load motor 24 as a load means is connected to the load side pulley 23, and a position detector 25 as a position detection means for monitoring the rotation angle of the pedal 21 with respect to the pulley 20 is connected to the non-load side of the load motor 24. The position detector 25 is connected to a position detection circuit 26 that differentiates the detection output of the position detector 25 and outputs speed information. A load control device 27 for controlling a load amount is connected to the load motor 24. The load control device 27 is connected to the load control device 27 so that the speed information from the position detection circuit 26 becomes a constant set value. Is connected to a computer 28 for sending a load command to the computer. The computer 28
Is a muscle strength measuring means for measuring the muscle strength of the exerciser exerted to pedal the pedal 21 for each rotation angle of the pedal 21 detected by the position detector 25, and the exerciser measured by the muscle strength measurement means. And a control means for setting the exercise load based on the muscle force of the pedal 21 for each rotation angle of the pedal 21 to the load motor 24 via the load control device 27.
【００１３】コンピュータ２８による負荷の制御には、
ペダル２１による回転運動（自転車運動）の速度をペダ
ル２１に与える負荷の制御によって一定に維持させるア
イソキネティック制御方式が採用されている。ペダル２
１を漕ぐ速度自体は運動者が行う動作に依存しているた
め、一方的に制御できるものではないが、アイソキネテ
ィック制御方式は、ペダル２１の速度を下げるために負
荷を重くして漕ぎにくい状態にし、逆にペダル２１の速
度を上げるために負荷を軽くして漕ぎ易い状態にするこ
とによりペダル２１を漕ぐ速度を誘導して一定にするも
のである。即ち、基準となる速度よりも遅くなってきた
場合には、速度を上げるために、それまで掛けていた負
荷を軽くするように調整するが、その取り去った負荷は
それまで運動者がペダル２１を漕ぐのに出していた筋力
と負荷が軽くなった後に運動者が出す筋力との差に相当
する。取り去った負荷と基準となる負荷との合算分は上
記負荷を取り去る直前に出していた運動者の筋力に匹敵
する。このようにして測定した筋力データと位置検出器
２５で検出するペダル２１の回転角度データとを突き合
わせることで、ペダル２１の回転角度ごとに運動者の筋
力の変化を知ることができる。The control of the load by the computer 28 includes:
An isokinetic control method is employed in which the speed of the rotational movement (bicycle movement) by the pedal 21 is kept constant by controlling the load applied to the pedal 21. Pedal 2
The speed of pedaling itself depends on the action performed by the exerciser, so it cannot be controlled unilaterally. However, the isokinetic control method uses a heavy load to reduce the speed of the pedal 21 and makes it difficult to row. Conversely, in order to increase the speed of the pedal 21, the load is lightened to make it easier to row, so that the speed at which the pedal 21 is rowed is induced to be constant. That is, when the speed becomes lower than the reference speed, the speed is adjusted so as to reduce the load applied to increase the speed. This is equivalent to the difference between the strength that was given to row and the strength given by the exerciser after the load was reduced. The sum of the removed load and the reference load is comparable to the muscular strength of the exerciser who was just before removing the load. By comparing the thus measured muscle strength data with the rotation angle data of the pedal 21 detected by the position detector 25, it is possible to know the change in the muscle strength of the exerciser for each rotation angle of the pedal 21.
【００１４】運動者の筋力の変化は、例えば健常者の場
合には図２のグラフＡで示されるように一定周期をもつ
規則的な曲線となる。筋力を維持する目的で運動療法プ
ログラムを実行する場合には、ペダル２１の回転角度で
出せた運動者の筋力値の例えば１５％の筋力で漕げる運
動負荷をペダル２１の回転角度ごとに設定し、筋力を強
化する目的であれば、その運動負荷を徐々に上げる方向
で調整する。また、患者の筋力の変化は、例えば図２の
グラフＢで示されるように疾患で力を出せないために生
じた凹みＸ１をもつ不規則な曲線となる傾向がある。疾
患部の回復を目的に運動療法プログラムを実行する場合
には、ペダル２１の回転角度で出せた患者の筋力値の例
えば１５％の筋力で漕げる運動負荷をペダル２１の回転
角度ごとに設定する。このような設定を行うことによ
り、上記凹みＸ１に相当するペダル２１の回転角度（疾
患角度）での運動負荷は凹みＸ１で出せる患者の筋力の
例えば１５％の筋力で漕げるレベル（図２のグラフＣに
おける凹みＹ１）まで下げることができるので、ペダル
２１の全回転角度で連続して自転車運動を続けることが
できると共に、疾患の回復の程度によって一定の目標を
設定して運動負荷を徐々に上げ、さらに疾患部の筋力の
回復及び強化を図ることができる。The change in the muscular strength of the exerciser is, for example, a regular curve having a constant period as shown in a graph A of FIG. When executing the exercise therapy program for the purpose of maintaining the muscle strength, the exercise load that can be exercised at a muscle strength of, for example, 15% of the muscle strength value of the exerciser who can be output at the rotation angle of the pedal 21 is set for each rotation angle of the pedal 21, For the purpose of strengthening the muscle strength, the exercise load is adjusted so as to gradually increase. Also, the change in the patient's muscular strength tends to be an irregular curve having a depression X1 caused by the inability to exert force due to a disease, as shown in, for example, a graph B of FIG. When the exercise therapy program is executed for the purpose of recovering the diseased part, an exercise load that can be exercised with a muscle force of, for example, 15% of the muscle force value of the patient who can be output at the rotation angle of the pedal 21 is set for each rotation angle of the pedal 21. By performing such a setting, the exercise load at the rotation angle (disease angle) of the pedal 21 corresponding to the depression X1 is a level that can be padded with a muscle force of, for example, 15% of the patient's muscle force that can be output by the depression X1 (the graph of FIG. Since the depression can be lowered to the depression Y1) in C, the cycling can be continuously performed at the full rotation angle of the pedal 21, and the exercise load is gradually increased by setting a certain target depending on the degree of recovery from the disease. In addition, the recovery and strengthening of the muscular strength of the diseased part can be achieved.
【００１５】また、図２のグラフＢには、疾患で力を出
せないために生じた凹みＸ１の他に、負荷トルクの小さ
い凹みＸ２及びＸ３が存在する。このような凹みＸ２及
びＸ３では患者はほとんど力が出ておらず、筋力が衰え
ている状態であると考えることができる。この場合に
は、凹みＸ２及びＸ３に対応する疾患角度における最大
筋力値よりも僅かに大きな運動負荷をかけることで、筋
力の回復を図る運動療法プログラムが必要である。Further, in the graph B of FIG. 2, there are dents X2 and X3 having a small load torque, in addition to the dent X1 generated due to the inability to exert force due to a disease. In such dents X2 and X3, the patient hardly exerts any power, and it can be considered that the muscle strength is weakened. In this case, an exercise therapy program for restoring muscle strength by applying an exercise load slightly larger than the maximum muscle strength value at the disease angle corresponding to the depressions X2 and X3 is necessary.
【００１６】なお、ペダル２１の回転速度も健常者が５
０ｒｐｍであるのに対し、高齢者や患者の場合には４０
ｒｐｍに下げるなど、運動者の体力、疾患レベル、年齢
等を勘案して設定されることが望ましい。The rotation speed of the pedal 21 is 5 for a healthy person.
0 rpm compared to 40 for elderly and patients.
It is desirable that the setting be made in consideration of the physical strength of the exerciser, the disease level, the age, and the like, such as lowering to rpm.
【００１７】次に動作について説明する。まず、運動者
の筋力値をペダル２１の回転角度ごとに測定する。この
ため、図３に示すように位置検出器２５でペダル２１の
回転角度を検出し（ステップＳ１）、これをモニタしな
がらペダル２１の回転角度ごとに運動者の最大筋力値を
測定する（ステップＳＴ２）。この最大筋力データは例
えば図２のグラフＡ及びグラフＢで表すことができる。Next, the operation will be described. First, the strength of the exerciser is measured for each rotation angle of the pedal 21. For this reason, as shown in FIG. 3, the rotation angle of the pedal 21 is detected by the position detector 25 (step S1), and the maximum muscular strength value of the exerciser is measured for each rotation angle of the pedal 21 while monitoring this (step S1). ST2). This maximum muscular strength data can be represented by, for example, a graph A and a graph B in FIG.
【００１８】次に、上記最大筋力データに基づいてペダ
ル２１に与える運動負荷及び運動時間を設定する（ステ
ップＳＴ３）。運動負荷は上述したように運動者個人の
体力等を基準としてペダル２１の回転角度ごとに設定さ
れ、例えば上記最大筋力の１５％程度とされるが、これ
に限定されるものではない。運動時間も運動者の脚力の
持久性等によって適宜決められる。Next, an exercise load and an exercise time to be applied to the pedal 21 are set based on the maximum muscle strength data (step ST3). As described above, the exercise load is set for each rotation angle of the pedal 21 based on the physical strength or the like of the individual exerciser, and is set to, for example, about 15% of the maximum muscle strength, but is not limited thereto. Exercise time is also determined as appropriate depending on the endurance of the exerciser's leg strength.
【００１９】次に、上記最大筋力データに疾患角度があ
れば（ステップＳＴ４）、その疾患角度に対する運動負
荷を設定する（ステップＳＴ５）。疾患角度以外におい
て、上述のように最大筋力の１５％に運動負荷を設定し
ている場合でも、その疾患レベルに応じて運動負荷を個
別に設定することができる。このため、疾患角度で最大
筋力の１５％に相当する運動負荷をかけると、患者がペ
ダル２１を漕ぐことができず、自転車運動による筋力の
回復を達成できない場合には、最大筋力の１５％未満に
相当する運動負荷に設定する。逆に、疾患角度で最大筋
力の１５％に相当する運動負荷をかけても、患者が余裕
をもってペダル２１を漕ぐことができる場合には、疾患
角度以外での運動負荷を変えずに、その疾患角度での運
動負荷を最大筋力の１５％を越えるレベルに引き上げる
ことで、患者の疾患部に対して重点的に筋力トレーニン
グを実施することができ、筋力の強化を図ることができ
る。Next, if there is a disease angle in the maximum muscular strength data (step ST4), an exercise load for the disease angle is set (step ST5). Even when the exercise load is set to 15% of the maximum muscular strength as described above other than at the disease angle, the exercise load can be individually set according to the disease level. For this reason, when an exercise load equivalent to 15% of the maximum muscular strength is applied at the disease angle, the patient cannot pedal the pedal 21 and when the recovery of the muscular strength by cycling cannot be achieved, less than 15% of the maximum muscular strength Set the exercise load equivalent to. Conversely, if the patient can pedal the pedal 21 with a sufficient margin even when the exercise load corresponding to 15% of the maximum muscular strength at the disease angle is applied, the exercise load at the angle other than the disease angle is not changed. By raising the exercise load at an angle to a level exceeding 15% of the maximum muscular strength, muscular strength training can be focused on the diseased part of the patient, and muscular strength can be enhanced.
【００２０】次に、上記ステップＳＴ３及びステップＳ
Ｔ５で設定された運動負荷及び運動時間を内容とする運
動療法プログラムを実行する（ステップＳＴ６）。この
ステップＳＴ６は患者が疾患角度に対して設定された運
動負荷を克服できるまで続けられ（ステップＳＴ７）、
克服できた場合には疾患角度に対する運動負荷を再設定
する（ステップＳＴ８）。Next, step ST3 and step S
An exercise therapy program including the exercise load and the exercise time set in T5 is executed (step ST6). This step ST6 is continued until the patient can overcome the exercise load set for the disease angle (step ST7),
If it can be overcome, the exercise load for the disease angle is reset (step ST8).
【００２１】次に、上記ステップＳＴ８で再設定された
運動負荷による運動療法プログラムを上記ステップＳＴ
３で設定した運動時間が終了するまで続行する（ステッ
プＳＴ９及びステップＳＴ１０）。Next, the exercise therapy program based on the exercise load reset in step ST8 is executed in step ST8.
The process is continued until the exercise time set in 3 ends (steps ST9 and ST10).
【００２２】また、上記ステップＳＴ４で疾患角度がな
い場合には、ステップＳＴ５からステップＳＴ８まで飛
ばして運動療法プログラムを上記ステップＳＴ３で設定
した運動時間が終了するまで続行する（ステップＳＴ９
及びステップＳＴ１０）。If there is no disease angle in step ST4, the program skips steps ST5 to ST8 and continues the exercise therapy program until the exercise time set in step ST3 ends (step ST9).
And step ST10).
【００２３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、ペダル２１の回転角度ごとに変化する運動者の筋力
に対応してペダル２１の回転角度ごとに運動負荷を設定
することにより、ペダル２１の全回転角度で連続して自
転車運動を続けることができると共に、運動者の疾患の
回復の程度によって一定の目標を設定して運動負荷を徐
々に上げ、さらに疾患部の筋力の回復及び強化を図るこ
とができ、リハビリテーションの期間を短縮することも
できる。また、ペダル２１の回転角度ごとに運動者の筋
力を測定した直後に、その筋力測定値に基づく運動負荷
を設定することができるので、速やかに運動プログラム
を実行することができ、運動者の疾患レベルに応じた運
動負荷の目標を容易に達成することができる。As described above, according to the first embodiment, the exercise load is set for each rotation angle of the pedal 21 in accordance with the muscular strength of the exerciser, which changes for each rotation angle of the pedal 21, thereby enabling the pedal It is possible to continue cycling continuously at all 21 rotation angles, gradually increase the exercise load by setting a certain target according to the degree of recovery of the disease of the athlete, and recover and strengthen the muscular strength of the diseased part. And the period of rehabilitation can be shortened. In addition, immediately after measuring the muscular strength of the athlete for each rotation angle of the pedal 21, the exercise load based on the measured muscular strength can be set. The target of the exercise load according to the level can be easily achieved.
【００２４】この実施の形態１によれば、運動負荷を最
大筋力に対して低い割合（例えば５％）で設定し長時間
運動することを内容とする持久力トレーニングと、運動
時間の経過と共に最大筋力に対する割合を例えば５０％
程度まで上げて短時間運動することを内容とする瞬発力
トレーニングとを同一の運動時間内で実行することが可
能である。According to the first embodiment, endurance training in which the exercise load is set at a low rate (for example, 5%) with respect to the maximum muscular strength and exercise is performed for a long time, For example, 50% of muscle strength
It is possible to execute the instantaneous power training, which is to increase the level and exercise for a short time, within the same exercise time.
【００２５】なお、この実施の形態１で用いられた位置
検出器としては、負荷側プーリー２３に取付けたマグネ
ット（図示せず）とこのマグネットの磁界によりパルス
電圧を発生させるホール素子（図示せず）との組み合わ
せなどを採用してもよいが、これに限定されるものでは
ない。The position detector used in the first embodiment includes a magnet (not shown) attached to the load side pulley 23 and a Hall element (not shown) for generating a pulse voltage by the magnetic field of the magnet. ) May be adopted, but the present invention is not limited to this.
【００２６】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２に係る運動療法装置の構成を模式的に示すブロッ
ク図である。なお、この実施の形態２における可動手段
以外の各構成要素は実施の形態１の運動療法装置の各構
成要素と共通するので、その共通の構成要素には同一符
号を付し、その部分の説明を省略する。Embodiment 2 FIG. FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of the exercise therapy apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, since each component other than the movable means in the second embodiment is common to each component of the exercise therapy apparatus of the first embodiment, the same reference numerals are given to the common components, and the description of the portions will be given. Is omitted.
【００２７】この実施の形態２の特徴は、トレッドミル
運動を行うことができる可動手段を備えた点である。こ
の可動手段は水平移動用ベルト３０と、このベルト３０
を張設する一対のプーリー３１及び３２と、負荷側のプ
ーリー３２と同軸上に結合しかつ上記ベルト２２を介し
て負荷モータ２４から駆動力を受ける大径のプーリー３
３とから概略構成されている。A feature of the second embodiment is that a movable means capable of performing a treadmill movement is provided. The movable means includes a horizontal movement belt 30 and the belt 30.
And a large-diameter pulley 3 coupled coaxially with the load-side pulley 32 and receiving driving force from the load motor 24 via the belt 22.
3 are schematically constituted.
【００２８】次に、動作について説明する。まず、運動
者を水平移動用ベルト３０上を歩行あるいは走行させて
筋力を測定する。このとき、運動者の股関節、膝関節、
踝、足指先あるいは肩の位置などから運動者の水平移動
用ベルト３０に対する相対位置を推定すると共に、水平
移動用ベルト３０の長さ寸法とプーリー３３の周長とを
一致させることで、プーリー３３の回転角度ごとに運動
者の最大筋力を測定する。後は、図３のステップＳ３以
降を所望の運動療法プログラムを実行することができ
る。Next, the operation will be described. First, the athlete walks or runs on the horizontal movement belt 30 to measure muscle strength. At this time, the exerciser's hip joint, knee joint,
By estimating the relative position of the exerciser with respect to the horizontal movement belt 30 from the position of the ankle, toe or shoulder, and by matching the length of the horizontal movement belt 30 with the circumference of the pulley 33, The maximum muscular strength of the exerciser is measured at each rotation angle. After that, a desired exercise therapy program can be executed after step S3 in FIG.
【００２９】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、水平移動用ベルト３０あるいはプーリー３３の回転
角度ごとに変化する運動者の筋力に対応して当該回転角
度ごとに運動負荷を設定することにより、水平移動用ベ
ルト３０あるいはプーリー３３の全回転角度で連続して
歩行あるいは走行運動を続けることができると共に、運
動者の疾患の回復の程度によって一定の目標を設定して
運動負荷を徐々に上げ、さらに疾患部の筋力の回復及び
強化を図ることができる。As described above, according to the second embodiment, the exercise load is set for each rotation angle in accordance with the exerciser's muscular strength that changes for each rotation angle of the horizontal movement belt 30 or the pulley 33. Thereby, the walking or running motion can be continuously performed at the full rotation angle of the horizontal movement belt 30 or the pulley 33, and the exercise load is gradually set by setting a certain target depending on the degree of recovery of the disease of the exerciser. And the recovery and strengthening of the muscle strength of the diseased part.
【００３０】なお、上記実施の形態１及び実施の形態２
では、いずれも運動者の筋力測定手段を備えていたが、
運動療法プログラムの実行に当たって運動者の筋力デー
タが確認されていればよく、そのデータが運動療法装置
内に入力可能であれば、必ずしも運動療法装置に筋力測
定手段が具備されている必要はない。It should be noted that the first and second embodiments are described above.
Then, all were equipped with a means of measuring the strength of the exerciser,
It is sufficient that the exerciser's muscle strength data is confirmed during execution of the exercise therapy program, and if the data can be input into the exercise therapy apparatus, the exercise therapy apparatus does not necessarily need to be provided with the muscle strength measurement means.
【００３１】また、上記実施の形態１及び実施の形態２
は、いずれも運動者の下肢の筋力の回復等を目的とする
運動療法装置に関するものであったが、この発明に係る
運動療法装置は運動者の下肢に限らず、上肢や他の運動
療法に関するものであってもよいことは言うまでもな
い。Further, the first and second embodiments are described above.
All related to the exercise therapy device for the purpose of restoring the muscle strength of the lower limb of the exerciser, the exercise therapy device according to the present invention is not limited to the lower limb of the exerciser, the upper limb and other exercise therapy Needless to say, it may be something.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、可動部の位置ごとに当該位置で発揮できる運動者の
筋力が予め確認されている場合において、当該筋力に対
応する運動負荷を可動部に与えることにより、運動者の
筋力が低下していても、運動プログラムを実行してゆく
ことができるので、運動者の疾患レベルに応じた運動負
荷を達成目標として設定することができる。このため、
従来、運動プログラム自体を実行できないために目標の
設定さえもできなかった患者であっても、充分に運動プ
ログラムをこなすことができるため、疾患部の筋力の回
復及び強化を図ることができ、リハビリテーションの期
間を短縮することもできる。As described above, according to the present invention, when the muscular strength of the exerciser that can be exerted at each position of the movable part is previously confirmed, the exercise load corresponding to the muscular strength can be moved. The exercise program can be executed even when the muscular strength of the exerciser is reduced by giving it to the part, so that the exercise load according to the disease level of the exerciser can be set as the achievement target. For this reason,
Conventionally, even a patient who could not even set a target because he or she could not execute the exercise program itself can sufficiently perform the exercise program, thereby recovering and strengthening the muscular strength of the diseased part and achieving rehabilitation. Can be shortened.
【００３３】この発明によれば、可動部の位置ごとに当
該位置で発揮できる運動者の筋力を測定した直後に、そ
の筋力測定値に基づく運動負荷を設定することができる
ので、速やかに運動プログラムを実行することができ、
運動者の疾患レベルに応じた運動負荷の目標を容易に達
成することができる。According to the present invention, the exercise load based on the measured muscle strength can be set immediately after the muscle strength of the exerciser that can be exerted at each position of the movable part is measured. Can be run
The target of the exercise load according to the disease level of the exerciser can be easily achieved.
【図１】 この発明の実施の形態１に係る運動療法装置
の構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an exercise therapy apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 図１に示した運動療法装置を実施して測定し
た運動者の筋力データと当該筋力データに対応して設定
された運動負荷値を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing muscle strength data of an exerciser measured by performing the exercise therapy apparatus shown in FIG. 1 and an exercise load value set corresponding to the muscle strength data.
【図３】 図１に示した運動療法装置による動作を説明
するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation by the exercise therapy apparatus shown in FIG. 1;
【図４】 この発明の実施の形態２に係る運動療法装置
の構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of an exercise therapy apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
【図５】 従来の運動療法装置の構成を模式的に示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional exercise therapy apparatus.
【図６】 図５に示した運動療法装置を用いた運動療法
実行時の運動者の関節の変化を説明するための模式的側
面図である。6 is a schematic side view for explaining a change in a joint of an exerciser at the time of performing an exercise therapy using the exercise therapy apparatus shown in FIG. 5;
２０ ペダル軸プーリー、２１ ペダル、２２ 無端ベ
ルト、２３ 負荷側プーリー、２４ 負荷モータ、２５
位置検出器、２６ 位置検出回路、２７ 負荷制御装
置、２８ コンピュータ、３０ 水平移動用ベルト、３
１，３２，３３プーリー。Reference Signs List 20 pedal shaft pulley, 21 pedal, 22 endless belt, 23 load side pulley, 24 load motor, 25
Position detector, 26 Position detection circuit, 27 Load control device, 28 Computer, 30 Horizontal movement belt, 3
1,32,33 pulley.
Claims (2)
可動手段と、該可動部の位置を検出する位置検出手段
と、該位置検出手段により検出された前記可動部の位置
ごとに該可動部を駆動するのに発揮する前記運動者の筋
力に対応する運動負荷を前記可動手段に与える負荷手段
とを備えた運動療法装置。1. A movable means having a movable part driven by an exerciser, a position detecting means for detecting a position of the movable part, and a movable part for each position of the movable part detected by the position detecting means. A load means for applying to the movable means an exercise load corresponding to the muscle strength of the exerciser exerted to drive the exerciser.
部の位置ごとに該可動部を駆動するのに発揮する運動者
の筋力を測定する筋力測定手段と、該筋力測定手段によ
り測定された運動者の筋力に基づく運動負荷を前記可動
部の位置ごとに負荷手段に対して設定する制御手段とを
さらに含むことを特徴とする請求項１記載の運動療法装
置。2. A muscle strength measuring means for measuring a muscle strength of an exerciser exerted to drive the movable part for each position of the movable part detected by a position detecting means, and a movement measured by the muscle strength measuring means. 2. The exercise therapy apparatus according to claim 1, further comprising control means for setting an exercise load based on a muscular force of a person for the load means for each position of the movable part.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244502A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Bicycle ergometer |
| JP2009131347A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Don-Lon Yeh | Vibration apparatus for muscle training |
| WO2010093077A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Gyu Je Jaw | A cycling machine |
| KR100979476B1 (en) * | 2008-01-02 | 2010-09-02 | 조규제 | A cycling machine |
| CN101966382A (en) * | 2010-10-22 | 2011-02-09 | 东北大学 | Pneumatic control weight reduction supporting system |
| JP2013535234A (en) * | 2010-07-07 | 2013-09-12 | キネスティカ デイ．オー．オー． | Device for evaluating and displaying the difference in force vector exerted by a pair of arms or legs |
| WO2013153635A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | システム・インスツルメンツ株式会社 | Training device |
| WO2018198241A1 (en) | 2017-04-26 | 2018-11-01 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Ergometer |
| JP2018175670A (en) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | クラブコング株式会社 | Exercise apparatus, control device, and program |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000099558A patent/JP2001276275A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244502A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Bicycle ergometer |
| JP2009131347A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Don-Lon Yeh | Vibration apparatus for muscle training |
| KR100979476B1 (en) * | 2008-01-02 | 2010-09-02 | 조규제 | A cycling machine |
| WO2010093077A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Gyu Je Jaw | A cycling machine |
| JP2013535234A (en) * | 2010-07-07 | 2013-09-12 | キネスティカ デイ．オー．オー． | Device for evaluating and displaying the difference in force vector exerted by a pair of arms or legs |
| CN101966382A (en) * | 2010-10-22 | 2011-02-09 | 东北大学 | Pneumatic control weight reduction supporting system |
| WO2013153635A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | システム・インスツルメンツ株式会社 | Training device |
| US9251718B2 (en) | 2012-04-11 | 2016-02-02 | System Instruments Co., Ltd. | Training apparatus |
| JP2018175670A (en) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | クラブコング株式会社 | Exercise apparatus, control device, and program |
| WO2018198241A1 (en) | 2017-04-26 | 2018-11-01 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Ergometer |
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