JP6879575B2 - 身体運動のための可動プラットフォーム - Google Patents

Description

本発明は、身体運動のための可動プラットフォームに関する。詳細には、本発明は、人間及び／又はスポーツ器具を支持する支持面を備え、運動の実行中に前記支持面を動かすように構成された手段が設けられたプラットフォームに関する。

本発明は、いわゆるモータ干渉、即ち、運動の実行中に人間のバランスの変化を発生できる外部刺激に対する人体の反応を刺激するのに適したスポーツ器具の分野に属する。

通常、身体の筋肉を訓練することは、自由な身体運動または、器具（可動器具または固定器具）を用いた運動を含む。

これらの運動の実行中に、人間または機械は、例えば、床、固定プラットフォームなどの安定した支持体の上に載る。

この訓練方法によれば、人間は、自分の筋肉を自発的に収縮させて、自分が実行している運動の所定の運動特性を実施する。

実際は、運動の実行中に、所定の筋肉によって作用する力と同様に、身体の一部の位置、加速度または速度の変動が既知であり、またはいずれの場合にも運動を実行する人間によって予測可能である。

しかしながら、幾つかのスポーツ活動の実践または通常の日々の行動の両方において、私たちの身体はしばしば、実行されている運動または安定したバランスの状態と干渉することがある、予測可能または予測不可能な外部刺激を受ける。

例えば、スポーツ活動では、相手との接触または予測しない方向変化は、選手が可能な限り迅速に補償する必要があるアンバランスを引き起こすことがある。

他の場合には、これらの干渉は、特にランニング時に、選手の調整エラーまたは足元の地面の予測しない変動に起因して、地面での足の不正な位置決めによって発生することがある。

この種の出来事は、例えば、ウォーキング、階段登りなどの日常的な活動時、または他のより不安定なバランス条件でも生じることがある。

モータ干渉の例は、例えば、グリップを失って物体を落とし、それを捕まえようと努力することによっても表現される。

一般に、発生する干渉の迅速さおよび意外さが大きいほど、身体は、正しく反応して運動または無揺動バランスの状態を再構築することがより困難である。

これに関して、Shumway-Cook AおよびWoollacott MH、Nasher LM、Mcllroy WEおよびMaki B、Shumway-Cook AおよびHorak FBによる研究（詳細な参考文献を参照）は、身体運動の実行中にモータ干渉が人間に適切に与えられる訓練方法を用いて、我々の身体の反応するこうした能力が発達し増強できることを示す。

従って、本発明の目的は、予想外で未知のモータ干渉によって揺動される身体運動を人間が実行できるようにする器具を提供することである。

従って、この器具の目的は、人間、特にスポーツ活動の実行中の選手が受けることがあるモータ干渉を人為的に再現することである。

この文脈において、従って、本発明の目的は、運動を実行している人間のバランスと干渉できるモータ干渉の発生を可能にし、その反応を刺激できる装置を提案することである。

本発明の他の目的は、運動の実行中に検出された情報に応じて変化するパラメータを備えたモータ干渉を発生できる装置を提案することである。

本発明の他の目的は、例えば、トレーナまたはインストラクタなどの第三者によってリアルタイムで制御可能な装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、人間が、自由な身体および運動器具または機械の支援を伴う両方で、複数の運動を実行するのを可能にする装置を提供することである。

これらの目的は、身体運動を実行する人間がその上に配置ができるボードを備えた可動プラットフォームによって達成される。スポーツ器具を用いて、例えば、その上にまたは間接的に立ったり、座ったり、寝たりして、人間は、ボードによって直接に支持できる。アクチュエータ手段は、人間または器具を支持する支持面の位置を、１つ以上の運動の所定のシーケンスに従って変化させるように、ボードを回転または移動させるように構成される。これらの予期しない運動は、運動を実行する人間のために、モータ干渉を発生する。即ち、これらは、少なくとも部分的にはバランスを崩し、筋肉反応を刺激して新たなバランス状態を見いだす。

従って、本発明の主題は、一般に固定され、例えば、地面に載ったベースと、少なくとも１つのボードとを備える、身体運動のための可動プラットフォームである。ボードは、少なくとも１つの軸の周りに回転し、及び／又は少なくとも１つの方向に沿って移動するように前記ベースに接続される。前記ボードは、身体運動を実行すべき少なくとも１人の人間および、必要に応じてスポーツ器具を収容できる。プラットフォームはまた、ボードを少なくとも前記軸の周りに回転し、及び／又はそれを前記方向に少なくとも沿って移動させるように構成されたアクチュエータ手段を備える。制御ユニットが、アクチュエータ手段に動作可能に接続され、その作動または停止を制御し、所定のシーケンスに従ってボードに回転及び／又は移動を与える。この運動シーケンスは、身体運動、またはいずれかの場合には所定の運動を実行する人間のために、モータ干渉の対応するシーケンスを生じさせる。

典型的には、これらのモータ干渉は、運動を実行する人間にとって未知であり、これらは、スポーツ活動または日常活動の際に通常生じる予期しない出来事をシミュレーションできる。人間にこれらの予期しない外乱を与えることによって、身体運動または特定の運動の実行時に、身体の筋肉の個々の反応を刺激し訓練することが可能である。

本発明の一態様において、可動プラットフォームは、制御ユニットに動作可能に接続されたセンサ手段を備えることができる。これらのセンサは、運動を実行する人間またはスポーツ器具に関する１つ以上のパラメータを測定するように構成される。制御ユニットは、前述のパラメータの測定値を受信し、それに応じて、またリアルタイムで、人間に与えるモータ干渉のシーケンスをプログラムするように構成される。

従って、制御ユニットは、実行中の運動に関する１つ以上のパラメータに応じて、モータ干渉の所定シーケンスをリアルタイムで発生できる。

例えば、制御ユニットは、これらのパラメータに従って、ボードに与える運動のタイプ（回転、並進など）、この運動の初期時期(moment)、迅速さ、持続時間または強度を決定できる。

本発明の好ましい態様において、前記少なくとも１つのパラメータは、人間の身体の少なくとも一部、使用されるスポーツ器具、またはその両方についての位置、速度または加速度などの量から選択できる。

検出可能な他の量は、ボードまたは器具の一部に伝達される力（例えば、重力(weight force)）でもよい。

モータ干渉のシーケンスを調節するために検出可能で使用可能な他のパラメータは、人間の疲労またはエネルギー消費である。

従って、センサ手段は、光センサ、超音波センサ、ロードセル、誘導センサ、ビデオカメラ、加速度計、エンコーダ、磁力計、ジャイロスコープまたは心拍モニタを備えてもよい。

これらのセンサは、それらの構造に応じて、可動プラットフォームに、ベース上またはボード上に、スポーツ器具に、または人間の身体に直接に付与できる。

本発明の他の態様において、可動プラットフォームは、制御ユニットに動作可能に接続され、運動を実行する人間または他のユーザとの相互作用を可能にするインタフェースを備えてもよい。 前記インタフェースは、モータ干渉のシーケンスに関する情報の閲覧を可能にし、必要に応じて、前記シーケンスの幾つかのパラメータをプログラムするように構成できる。

好ましくは、本発明の一態様によれば、所定のパラメータを有するモータ干渉のシーケンスに対応するプログラムが、制御ユニットに保存される。

前記インタフェースを用いて、ユーザは、モータ干渉のシーケンスのパラメータを手動で設定でき、または制御ユニットに保存されたプログラムの１つを選択できる。

さらに、制御ユニットは、センサ手段によって検出されたパラメータに応じて、実行中のモータ干渉のシーケンスのパラメータを補正するように構成できる。

本発明の他の態様によれば、可動プラットフォームは、制御ユニットに接続され、モータ干渉のシーケンスの１つ以上のパラメータを与えるように構成された制御手段を含む。前記制御手段は、一般に、運動を実行していない、従って、ボード上にいない第三者によって使用可能である。

前記制御手段は、例えば、前記第三者の身体に付与可能な１つ以上の加速度計、前記第三者によって管理される音声制御システム、または前記第三者を撮影するように構成された１つ以上のビデオカメラを備えてもよい。

本発明の他の態様において、アクチュエータ手段は、例えば、身体の反応を刺激できるモータ干渉を発生するように、振幅、速度または加速度を備えた回転および移動をボードに与えるように構成される。

ボードの回転について、この目的に適した値は下記の１つ以上の範囲に示された値である。
・３°〜３０°の角度
・０．０５ｒａｄ／ｓ〜０．５ｒａｄ／ｓの角速度
・０．０１ｒａｄ／ｓ^２〜０．１ｒａｄ／ｓ^２の加速度

ボードの移動について、対応する適切な値は下記の１つ以上の範囲で示される。
・５ｍｍ〜２５０ｍｍの振幅
・０．０２ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓの速度
・０．０１ｍ／ｓ^２〜０．０５ｍ／ｓ^２の加速度

上記の値は、人間の不安定性または一時的なバランス喪失を発生するのに適したモータ干渉を再現するのに適している。従って、これらは、所定のスポーツ活動（プロまたはアマチュア）または日常活動の実行において、人間が受けることがある刺激に匹敵する刺激である。

本発明の他の態様によれば、前述のモータ干渉を発生させるアクチュエータ手段は、電気アクチュエータ、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータまたは電磁石を含んでもよい。

ボードは、前述のアクチュエータに直接またはジョイント等を用いて接続できる。

特定の実施形態において、可動プラットフォームをトレッドミル(treadmill)と一体化できる。この変形例において、ボードは、ボードに回転可能に接続された一対のローラが設けられ、個々の回転軸が互いに平行で、ボードの上部表面に対して略平行になるように構成される。ベルトは、前記ローラの周りに巻回され、ボードの前記上部表面の上方に位置決めされた上部ブランチ(branch)を少なくとも有するように構成される。少なくとも１つのモータが、前記ローラの少なくとも１つに接続され、前記ベルトを回転する。

本発明の更なる特徴および利点は、添付図面に示されているように、身体運動のための可動プラットフォームの好ましく排他的でない実施形態の例の説明からより明らかになるであろう。

本発明に係る可動プラットフォームの概略図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る可動プラットフォームの概略斜視図である。 スポーツ器具が一体化された可動プラットフォームの変形例の斜視図である。 スポーツ器具が一体化された可動プラットフォームの変形例の側面図である。

図１を参照して、符号１は、全体として簡略化した方法で表現した、本発明に係る可動プラットフォームを示す。

プラットフォームは、ベース１０を備える。前記ベース１０は、例えば、床などの安定した表面上に位置決めされるように適切に構成される。従って、前記ベース１０は典型的には固定される。

少なくとも１つのボード２０が、前記ベース１０の上方に位置決めされ、それによって支持される。

ボード２０は、支持面を画定する、好ましくは平坦で連続的な上部表面２１を有する。前記支持面は、少なくとも１人の人間および、必要に応じて運動の実行に使用される１つ以上のピースの運動器具（不図示）を収容できる。

前記上部表面２１の拡張に応じて、人間は、例えば、両足をその上に載せた状態でプラットホームに立ったり、または横になったり、または身体運動を実行するのに必要な何れか他の位置の状態にできる。

プラットフォームに収容できる器具は、フィットネス用またはプロフェッショナル訓練用のスポーツ器具、あるいは、リハビリ用器具でもよい。

さらに、この器具は、固定式タイプのもの、例えば、典型的には嵩高で重い、重量挙げマシン、多機能マシン、ベンチ、トレッドミルなど、あるいは、可動式の器具、例えば、バーベル、ダンベル、ケトルベル、ロープ、弾性バンド、ストリップなどでもよい。

これらの後者は、プラットフォームを使用したい人間によって直接に位置決めし、取り外し、または交換できる。

より一般的には、ボード２０は、１人以上の人々が、任意のタイプの身体運動、自由な身体または器具の支援とともに実行できるように構成され、支持面上での人間の制限された運動を含む。

この目的のために、好ましくは、ボード２０の上部表面２１は、運動が実行できる、少なくとも１ｍ^２の有効面積を有する。しかしながら、この上部表面２１は、少なくとも１人の人間および必要に応じて器具を収容するのに適した、より大きな有効面積、例えば、２ｍ^２〜６ｍ^２を有することができる。

本発明の変形例によれば、上部表面２１の上において、ボードは、運動器具の接続のための結合手段（不図示）が設けられる。

前記結合手段は、例えば、リング、バヨネット(bayonet)結合、磁石などを含むことができる。好ましくは、前記結合手段は、前記上部表面２１の下方に埋め込まれ、使用しない場合は隠蔽されるようにカバーで覆うことができる。

前記結合手段は、例えば、弾性バンド、ハンドル等の器具の接続のため、または、例えば、トレッドミル、エクササイズ自転車、ベンチ、ポールまたは平行バー等の器具をボードに固定するために使用できる。

本発明によれば、ボード２０は、ベース１０に対して回転可能及び／又は移動可能なように接続される。

実施される運動のタイプ、またはボードの支持面上に位置決めされた器具のタイプに応じて、この後者は、多くの自由度、好ましくは１から３の自由度を有することができる。

第１例において、ボード２０は、ある軸の周りに回転できる。好ましくは、前記回転軸は、実質的に水平なまたは、ベース１０が載る表面に対して実質的に平行な面Ｘ−Ｙ上にある。

他の例において、ボード２０は、好ましくは、面Ｘ−Ｙ、またはベース１０が載る表面に対して実質的に垂直な方向Ｚに沿って移動できる。

それとは異なり、ボード２０は、互いに横断する複数の方向に沿って空間内で回転または移動できる。例えば、ボード２０は、少なくとも３つの自由度を有することができ、そのうちの２つの自由度は、面Ｘ−Ｙ上にある軸の周りの回転であり、１つの自由度は、軸Ｚに沿った並進である。

本発明に係るボードは、異なる平面形状を有することができる。例えば、それは、正方形、長方形、円形または一般的な多角形、湾曲または混合した形状にできる。

しかしながら、規則的な多角形の形状は、ボードの運動を比較できる基準を確立できるため、好ましい。

これらの基準は、例えば、絶対基準に対するボードの側（前側、後側、右側、左側など）の位置、または基準回転軸（長手方向軸、横方向軸など）の位置を含むことができる。

回転及び／又は移動は、図１に概略的に示すアクチュエータ手段３０によってボード２０に付与される。

以下により詳細に説明される本発明の幾つかの変形例によれば、アクチュエータ手段３０は、電気アクチュエータ、例えば、ロータリモータまたはリニアモータ、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、例えば、シリンダまたは空気ばね、または電磁石でもよい。

前記アクチュエータ手段３０の制御は、添付図面に符号４０で示す制御ユニットに委ねられる。

より詳細には、前記制御ユニット４０は、アクチュエータ手段３０に動作可能に接続され、これらの後者を作動および停止させて、モータ干渉のシーケンスを発生するように構成される。

特に、制御ユニット４０は、アクチュエータが作動または停止すべき時期、その運動の迅速さおよびその延長（角度的または直線的）を確立する。

１つ以上のアクチュエータの調和した運動は、例えば、支持面が実質的に水平である基準位置から揺動位置までのボード２０の空間内の運動を決定する。

従って、モータ干渉のシーケンスという用語は、上述の基準位置に対するボードの位置の１つ以上の変動のシーケンスを示す。モータ干渉のシーケンスの実行中に、ボード２０は、基準位置に数回戻ることができ、または異なる揺動位置の間で移動できる。

既に述べたように、本発明の目的は、運動、またはより一般的には予め定めた運きの実行中に、あるいはバランス状態で、人間を刺激するために、ボード２０の回転または移動を通じて発生する前述のモータ干渉を使用することである。

短すぎるまたは遅すぎるボードの回転または移動は、身体の反応を刺激するのに適したモータ干渉を発生するのに充分ではないかもしれない。

逆に速すぎたり広すぎる回転または移動は、ある被験者にとって、または所定の運動の実行中に危険になることがある。

この理由のため、制御ユニット４０は、プログラマブルタイプであることが好ましい。特に、制御ユニットは、モータ干渉のシーケンスに関する所定のパラメータの設定が発生できるように構成される。

典型的には、これらのパラメータは、ボード２０の回転及び／又は移動を参照する下記の量の１つ以上を含む。
・方向または向き(sense)
・振幅
・速度
・加速度

出願人によって行われたテストによれば、回転のために、モータ干渉を発生するのに適した値は、下記の範囲に含まれることが好ましい。
・０．０５ｒａｄ／ｓ〜０．５ｒａｄ／ｓの角速度
・０．０１ｒａｄ／ｓ^２〜０．１ｒａｄ／ｓ^２の加速度

一般に、これらの回転の振幅は、好ましくは３°〜３０°である。

移動の場合、モータ干渉を発生するのに適した値は、下記の範囲に含まれることが好ましい。
・０．０２ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓの速度
・０．０１ｍ／ｓ^２〜０．０５ｍ／ｓ^２の加速度

移動の振幅は、好ましくは５ｍｍ〜２５０ｍｍである。

これらの回転およびこれらの移動は、ボードの基準位置、例えば、無揺動位置に対して理解する必要がある。従って、上述した回転値および移動値は、絶対値と考えられることになる。

しかしながら、これらの値は指標的である。幾つかの運動、プロフェッショナル訓練およびリハビリの両方では、運動を実行する被験者または得られる結果に応じて、これらは変動を受けることがある。

これらのパラメータは、個別に、または１つ以上のパラメータのグループ単位で設定できる。好ましくは、制御ユニット４０は、上記パラメータの所定値が関連付けられた幾つかのプログラムを保存するように構成される。

例えば、これらのプログラムは、異なるタイプの身体運動、または異なるレベルの困難さまたは強度の発生したモータ干渉について指示されることが可能である。

この目的のために、制御ユニットは、上述のパラメータ及び／又はこれらの変更のユーザによる閲覧を可能にするインタフェース４１が好都合に設けられる。前記インタフェース４１は、例えば、スクリーン、キーパッドまたはタッチスクリーンを備える。

上述のパラメータに加えて、本発明に係る制御ユニット４０は、他のパラメータ、例えば、干渉のシーケンスの持続時間、１つの位置変動と次のものとの間の時間（または頻度(frequency)）、及び／又は、モータ干渉（位置変動）の合計数のプログラミングを可能にする。

好ましい変形例において、制御ユニット４０は、図１に概略的に示すセンサ手段５０によって検出された信号に基づいて、モータ干渉のシーケンスをプログラムするように構成される。

前記センサ手段５０は、例えば、運動を実行する人間及び／又は使用する器具を参照する１つ以上のパラメータを検出できる１つ以上のセンサを備えることができる。これにより制御ユニット４０は、測定された値を受信したり、運動を実行する人間の実績に応じて、モータ干渉の強度、持続時間または頻度をリアルタイムで調節することが可能である。

好ましくは、前記センサ手段５０は、運動を実行する人間の身体の少なくとも一部及び／又は使用する器具の一部についての位置、速度または加速度などの量を測定できる。

例えば、前記センサ手段５０は、人間によって保持されるダンベルまたはバーベルの位置、または、それが移動する速度または加速度を検出できる。前記センサ手段はまた、重量挙げマシンの可動部分の位置、速度または加速度、またはボード２０上に位置決めされたトレッドミルのベルトの速度を検出できる。前記センサ手段はまた、ボード２０の支持面に対する人間の身体の位置を検出できる。

本発明によれば、センサ手段５０は、下記のタイプのセンサのうちの１つ以上を含むことができる。
・光センサ
・超音波センサ
・誘導センサ
・ビデオカメラ
・加速度計
・エンコーダ
・磁力計
・ジャイロスコープ

より一般的には、前記センサ手段は、接触センサまたは非接触センサでもよい。

これらのセンサは、ボード２０上、ベース１０上またはその両方に搭載できる。この配置に応じて、検出される位置、速度または加速度は、ボード２０と一体化した基準系に対して絶対的または相対的でもよい。幾つかの場合、前記センサ手段はまた、運動を実行する人間の身体に付与できる。

本発明によれば、可動プラットフォームは、ボード２０または器具の一部に印加される力または重力を検出するように構成された他のセンサ手段５１を備えることができる。

これらのセンサ手段５１は、ボード２０上に設置され、上部表面５１からアクセス可能である、例えば、ロードセルまたは同等なデバイスを備える。

代替または追加として、前記センサ手段５１は、ベース１０及び／又はアクチュエータ手段３０と関連付けできる。

本発明によれば、可動プラットフォームは、運動を実行する人間のエネルギー消費を検出するための追加のセンサが設けられてもよい。

本発明の他の態様によれば、可動プラットフォームは、制御ユニット４０に接続され、第三者によって使用可能な制御手段（不図示）を備えることができる。前記第三者は、例えば、ボード２０上の人間または人々によって実行される活動を監視することを担当するトレーナーでもよい。

本発明によれば、前記制御手段は、モータ干渉のシーケンスの１つ以上のパラメータを制御するように構成される。この場合、シーケンスの幾つかのパラメータ（例えば、振幅、速度および加速度）が制御ユニットにプリセット可能であるとともに、他のパラメータ（運動の向きまたは方向、それらの頻度および持続時間）は、制御手段を用いて前記第三者によってリアルタイムで与えることができる。

前記制御手段は、例えば、第三者の身体に付与可能な１つ以上の加速度計を備えることができる。身体の一部、例えば、四肢(limb)の動きは、制御ユニット４０によって、ボード２０に所定軸周りの回転または所定方向に沿った移動を与えるコマンドとして解釈できる。

代替または追加として、制御手段は、前記第三者を撮影するように構成されたビデオカメラを備えることができる。制御ユニット４０に統合された認識システムは、第三者の身体の所定の動きを検出でき、ボード２０の移動及び／又は回転のための対応するコマンドを発生できる。

他の変形例によれば、制御手段は、第三者によって使用可能なマイクロホンと、第三者によって発音された所定の単語またはフレーズを、ボード２０の移動または回転のための所定のコマンドと関連付けるように構成された音声認識システムとを含む音声制御システムを備えることができる。

本発明の一態様によれば、ボード２０は、ガード６０によって少なくとも部分的に包囲でき、人間がボードから偶然に落下するのを防止できる。前記ガード６０は、例えば、剛性の手すり(parapet)、ロープ、バンドなどを含む。

図２〜図８は、異なる自由度を備え、異なるアクチュエータ手段３０が設けられた可動プラットフォームの幾つかの実施形態を示す。

図２は、ベース１０が載った表面に対して実質的に水平または実質的に平行な軸Ｙの周りを回転するように、ボード２０がベース１０に接続される可動プラットフォームを示す。従って、ボード２０は１つの自由度を有するだけである。

この変形例において、アクチュエータ手段３０は、ボード２０に直接に、または図に示すようにカムシステム３１ｂを用いて接続された、好ましくは電気式のモータ３１を備えることができる。

この変形例は、例えば、ベルトの移動方向に沿った回転自由度の導入が望ましいトレッドミル（不図示）を支持するために使用できる。この回転は、トレッドミルを、ボード２０の回転軸Ｙに平行なベルトの前記移動方向で配置することによって得られる。

この変形例において、プラットフォームは、ベルトの回転速度を検出するように構成され、制御ユニットに動作可能に接続された、少なくとも１つの光学センサまたは接触センサが設けられる。

図３は、図２の可動プラットフォームの他の変形例を示す。この変形例において、中間ジョイント２２がベース１０とボード２０との間に介在される。この中間ジョイント２２は、ベース１０上に第１軸Ｘでヒンジ止めされる。ボード２０は、同様に中間ジョイント２２上に第２軸Ｙでヒンジ止めされる。

従って、ボード２０は、互いに実質的に垂直な２つの軸Ｘ，Ｙに関して２つの回転自由度を有する。

アクチュエータ手段３０は、図２の変形例で説明したものと同じにできる。従って、この変形例は、中間ジョイント２２を、ベース１０およびボード２０に対して中間ジョイント２２に対してそれぞれ移動させるようにそれぞれ構成された少なくとも２つのモータ（不図示）を含む。

図４は、ボード２０が少なくとも３つのジョイント２３を用いてベース１０に接続された可動プラットフォームを示す。

この例において、各ジョイント２３は、ボード２０の裏側に接続された連結ロッド２３ａを備えたクランク機構と、ベース１０またはそれと一体的な他の部品と関連付けられたクランク２３ｂとを含む。連結ロッド２３ａとボード２０との間の接続は、好ましくはボールジョイント（不図示）によって行われる。これらの接続ポイントは、三角形、好ましくは正三角形の頂点に位置決めされる。

各クランク２３ｂは、ギヤモータ３２ｂを用いて、好ましくは電気式のモータ３２に接続される。

クランク２３ｂの回転の組合せは、ボード２０の回転または並進またはこれらの組合せを発生できる。

より詳細には、クランク２３ｂが同時に回転した場合、ボード２０は、その傾きを変化させることなく、厳密に実質的に垂直な軸Ｚに沿って移動する。

それとは異なり、前記クランク２３ｂを非同期式で回転させることによって、ボード２０は、１つまたは２つの自由度でベースに対して回転し、または必要に応じて軸Ｚに沿って同時に並進する。

図５は、可動プラットフォームの更なる変形例を示し、ボード２０は複数のアクチュエータ３３を用いてベース１０に接続される。

前記アクチュエータ３３は、リニアタイプ、好ましくは空気圧式、油圧式または電気式のものである。

この変形例において、少なくとも３つのアクチュエータ３３が設けられ、ボード２０を支持し、それに３つの運動自由度を与える。ボード２０の安定性を増加させ、制御ユニット４０によって与えられるコマンドに対する反応性を改善させるために、少なくとも４つまたは少なくとも６つのアクチュエータ３３が設けられる。

図６は、図５と同様の変形例を示す。この変形例において、アクチュエータ３５は、制御ユニット４０によって制御されるポンプ（不図示）に接続された空気圧ばねまたは空気ばねを備える。

図７は、予測外の地面の喪失またはその降伏(yielding)をシミュレーションするモータ干渉を発生するのに特に適した可動プラットフォームの更なる変形例を示す。

この変形例は、複数の電磁石３４のペアの使用を提供する。ペアの電磁石３４は、ベース１０の上とボード２０の裏側にそれぞれ配置され、反対の磁界で配向している。好ましくは、前記電磁石３４は、少なくともボード２０の外周に沿って分布している。

電磁石３４の種々のペアの磁界によって発生した力の合計は、ボード２０をベース１０の上方に浮遊した状態に維持する。

電磁石３４は、ソレノイドを備えた永久磁石型のものにできる。電力が無い場合、上側永久磁石および下側永久磁石の反対の磁界はボード２０を反発させ、それをベース１０からある距離に維持する。

前記電磁石に電力が供給された場合、これは、永久磁石と等しくかつ反対の磁界を発生し、支持効果を打ち消す。

前記電磁石３４の全ての幾つかを制御することによって、ボードを片側を傾斜したり、上下に移動することが可能である。

この最後の構成により、ボード２０は、支点の予想外の損失によって得られるものに匹敵する加速度に到達できる。

他の変形例において、電磁石３４は、電流によって電力が供給された場合に磁界が発生する従来の電磁石でもよい。従って、この磁界は、電源を遮断することによってキャンセルされる。

図８は、図７の可動プラットフォームの変形例を示す。この変形例において、ボード２０はまた、上部にジョイント２４ｂを備えた支持体２４によって支持される。

この変形例において、ボード２０は、電磁石３５の動作の下でジョイント２４ｂの周りに回転できるだけである。

図示していない他の変形例において、ボードは、図８の変形例のようなジョイントを備えた支持体によって支持される。前記支持体は、好ましくはボードの重心に接続される。

この変形例において、アクチュエータ手段は、図４の変形例のような２つのクランク機構を動かす２つのモータを備える。

好ましくは、ボードは、正方形または長方形の形状である。連結ロッドは、２つの連続する角部において、好ましくは短辺に沿ってボードに接続される。

図９と１０は、トレッドミルが一体化された可動プラットフォームの更なる変形例を示す。

この変形例において、ボード２０は、少なくとも１つの実質的に水平な軸Ｙの周りを回転するようにベース１０に接続される。従って、ボードは、２つまたは３つの自由度を有することができる。

より一般的には、ボード２０は、図２〜図８の変形例に記載されているようなアクチュエータ手段を用いて移動できる。

ボード２０上には、個々の回転軸が互いに平行で、ボードの上部表面２１に対して実質的に平行になるように配置された２つのローラ７１，７２が配置される。実際には、ローラ７１，７２の軸は、上部表面２１に対して実質的に平行な面内にある。ローラ７１，７２の周りには、ボードの前記上部表面２１の上方に位置決めされた上部ブランチを少なくとも有するベルト７０が巻回され、そのためボード上の人間がその上に立つことができる。モータ７３が、前記ローラ７１，７２の少なくとも１つに接続され、前記ベルト７０を回転させ、人間がボード２０の上で歩いたり、走ったりできるようになる。モータ７３は、制御ユニット４０に接続され、それによって管理される。例えば、制御ユニット４０のインタフェース４１を用いて、ベルト７０の回転速度および軸Ｙの周りのボード２０の回転によって発生するモータ干渉のシーケンスの両方をプログラムすることが可能である。

この変形例においても、可動プラットホームは、制御ユニット４０と動作可能に関連付けられた１つ以上のセンサが設けられてもよく、これにより前記制御ユニット４０は、モータ干渉のシーケンスのパラメータをリアルタイムで変化させることができる。

本発明は、その幾つかの好ましい実施形態に従って、例示および非限定な目的のために記載している。当業者は、全てが下記請求項の保護範囲内に入る多くの他の実施形態および変形例を見出すことができる。

（参考文献）
・Shumway-Cook A & Woollacott MH. Motor control: Theory and Practical Applications (2nd ed). Philadelphia. Lippincott Williams & Wilkins, 2001.
・Nasher LM. Sensory, neuromuscular and biomechanical contribution to human balance. In Pw. Duncan Ed, Balance: Proceedings of the APTA forum. Virginia: American Physical Therapy, 1990.
・Mcllroy WE, Maki B. Age-related changes in compensatory stepping in response to unpredictable perturbations. J of Gerontology, 1996, 51 A: 289-296.
・Shumway-Cook A & Woollacott M. Attentional demands and postural control: the effects of sensory context. J of Gerontology, 2000, 55A:M10-16.
・Shumway-Cook A & Horak FB. Assessing the influence of sensory interaction on balance. Physical Therapy.1986, 66(10): 1548- 1550.

Claims (25)

1. ・固定ベース（１０）と、
   ・身体運動を実行する必要がある少なくとも１人の人間またはスポーツ器具を収容できる上部表面（２１）を有する少なくとも１つのボード（２０）であって、少なくとも１つの軸（Ｘ，Ｙ）の周りに回転し、及び／又は少なくとも１つの方向（Ｚ）に沿って移動する可能性とともに前記ベース（１０）に接続されたボード（２０）と、
   ・ベース（１０）とボード（２０）との間に介在し、少なくとも前記少なくとも１つの軸（Ｘ，Ｙ）の周りの回転、少なくとも前記方向（Ｚ）に少なくとも沿った移動、またはこれらの運動の組合せをボード（２０）に与えるように構成されたアクチュエータ手段（３０）と、
   ・アクチュエータ手段（３０）に動作可能に接続され、前記アクチュエータ手段（３０）の作動または停止を制御し、ボード（２０）を基準位置と揺動位置との間で回転及び／又は移動させるように構成された制御ユニット（４０）であって、運動を実行する人間のバランスに影響を及ぼすモータ干渉のシーケンスを発生する制御ユニット（４０）と、
   制御ユニット（４０）に動作可能に接続され、運動を実行する人間またはスポーツ器具またはその両方に関する少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されたセンサ手段（５０，５１）と、を備え、
   前記パラメータは、人間のエネルギー消費及び／又は心拍数及び／又は、人間の身体または使用するスポーツ器具またはその両方の１つ以上の部分の位置、速度または加速度から選択され、
   前記制御ユニット（４０）は、検出した前記少なくとも１つのパラメータに応じて、モータ干渉の前記シーケンスをプログラムするように構成される、身体運動のための可動プラットフォーム。
2. 前記パラメータは、ボードまたは器具の一部に印加される力または重力であることを特徴とする請求項１記載の可動プラットフォーム（１）。
3. 前記センサ手段（５０，５１）は、光センサであることを特徴とする請求項１または２記載の可動プラットフォーム（１）。
4. 前記センサ手段（５０，５１）は、超音波センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
5. 前記センサ手段（５０，５１）は、ビデオカメラであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
6. 前記センサ手段（５０，５１）は、誘導センサであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
7. 前記センサ手段（５０，５１）は、ロードセルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
8. 前記センサ手段（５０，５１）は、加速度計であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
9. 前記センサ手段（５０，５１）は、エンコーダであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
10. 前記センサ手段（５０，５１）は、磁力計であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
11. 前記センサ手段（５０，５１）は、ジャイロスコープであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
12. 前記センサ手段（５０，５１）は、超音波センサであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
13. 制御ユニット（４０）は、センサ手段（５０，５１）によって検出されたパラメータに応じて、実行中のモータ干渉のシーケンスのパラメータを補正するように構成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
14. 制御ユニット（４０）に動作可能に接続され、モータ干渉のシーケンスに関する情報の閲覧を可能にし、前記シーケンスのパラメータをプログラムするように構成されたインタフェース（４１）を備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
15. 所定のパラメータを有するモータ干渉のシーケンスが、制御ユニット（４０）に保存されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
16. 制御ユニット（４０）に接続され、モータ干渉のシーケンスの１つ以上のパラメータを与えるように構成された制御手段を備え、前記制御手段は、第三者によって使用可能であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
17. 前記制御手段は、下記コンポーネントの１つ以上を備えることを特徴とする請求項１６記載の可動プラットフォーム（１）。
    ・前記第三者によって着用可能な１つ以上の加速度計
    ・前記第三者によって管理される音声制御システム
    ・前記第三者を撮影する１つ以上のビデオカメラ
18. 前記アクチュエータ手段（３０）は、３°〜３０°の角度を伴う少なくとも１つの軸の周りの回転、及び／又は、５ｍｍ〜２５０ｍｍの振幅を伴う少なくとも１つの方向に沿った移動を、ボード（２０）に与えるように構成されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
19. 前記アクチュエータ手段（３０）は、０．０５ｒａｄ／ｓ〜０．５ｒａｄ／ｓの角速度および０．０１ｒａｄ／ｓ^２〜０．１ｒａｄ／ｓ^２の加速度を伴う少なくとも１つの軸の周りの回転、及び／又は、０．０２ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓの速度および０．０１ｍ／ｓ^２〜０．０５ｍ／ｓ^２の加速度を伴う少なくとも１つの方向に沿った移動を、ボード（２０）に与えるように構成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
20. 前記制御ユニット（４０）は、モータ干渉のシーケンスを発生する、ボード（２０）の運動の持続時間、強度及び／又は頻度を制御するように構成されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
21. 前記アクチュエータ手段（３０）は、空気圧シリンダまたは空気ばねから選択される空気圧アクチュエータ（３）を備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
22. 前記アクチュエータ手段（１）は、電磁石（３４，３５）を備えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
23. ボード（２０）は、ジョイント（２３，２４）を介して、または前記アクチュエータ（３３，３４，３５）を介して直接に、ベースによって支持されることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
24. トレッドミルと一体化している請求項１〜２３のいずれかに記載の可動プラットフォーム（１）。
25. ボード（２０）に回転可能に接続され、個々の回転軸が互いに平行で、ボード（２０）の上部表面（２１）に対して実質的に平行になるように配置された一対のローラ（７１，７２）と、
    前記ローラの周りに巻回され、ボード（２０）の前記上部表面（２１）の上方に位置決めされた上部ブランチを少なくとも有するように配置されたベルト（７０）と、
    前記ローラの少なくとも１つに接続され、前記ベルト（７０）を回転させるモータ（７３）と、を備えることを特徴とする請求項２４記載の可動プラットフォーム（１）。

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