[发明专利]步行训练设备以及状态确定方法

说明书

本发明提供了一种步行训练设备和一种状态确定方法。步行训练设备(1)包括：机械腿(2)，附接到步行训练者的腿部；电机(261)，被配置为旋转地驱动机械腿(2)的膝关节部(22)；控制单元(332)，被配置为在步行训练者的步态运动的腿部空闲时段内控制电机(261)，使得电机(261)旋转地驱动膝关节部(22)；电机转矩检测单元(262)，被配置为检测电机转矩，该电机转矩是由电机(261)产生的转矩；以及确定单元(333)，被配置为通过使用在腿部空闲时段内由电机转矩检测单元(262)检测到的电机转矩的值来确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态。

技术领域

本发明涉及一种步行训练设备，步行训练者通过该步行训练设备进行步行训练。特别地，本发明涉及用于在步行训练设备中确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态的技术。

背景技术

已知步行训练者在机械腿(leg robot)附接到他的/她的腿部的情况下进行步行训练的步行训练设备。然而，当步行训练者处于痉挛状态或处于僵化状态时，即使步行训练者进行了步行训练，也不能获得满意的训练效果。痉挛状态和僵化状态是肌肉紧张和僵硬的状态，并且它们对于具有由中风等引起的麻痹腿的偏瘫者是常见的。另外，虽然痉挛是一种自主运动失调，但僵化是非自主运动失调。

近年来，已提出了用于确定人是处于痉挛状态还是处于僵化状态的技术。例如，Riener R等人的2004年9月的国际FES学会第九届年会(9th Annual Conference of theInternational FES Society)的“机器人支持的痉挛评估(Robot-Supported SpasticityEvaluation)”(在下文中被称作“非专利文献1”)提出了用于确定患者是否处于痉挛状态的技术。

发明内容

顺便提及，最近已要求在步行训练者正在进行步行训练时确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态。

然而，在非专利文献1中公开的技术在患者抬起双腿的状态下确定患者是否处于痉挛状态。换言之，在非专利文献1中公开的技术确定患者是否处于与患者(或者他/她的腿部)受到来自地板的反作用力的普通步行不同的痉挛状态，因此，无法在当他/她进行步行训练时确定患者的痉挛状态。

本发明是鉴于上述状况而做出的，并且提供了能够在步行训练者进行步行训练时确定步行训练者是处于痉挛状态还是僵化状态的步行训练设备以及状态确定方法。

为了实现上述目的，本发明的第一示例性方面是：

一种步行训练设备包括：

机械腿，其附接到步行训练者的腿部；

电机，其被配置成旋转地驱动机械腿的膝关节部；

控制装置，其用于在步行训练者的步态运动的腿部空闲时段内控制电机，使得电机旋转地驱动膝关节部；

电机转矩检测装置，其用于检测电机转矩，该电机转矩是由电机产生的转矩；以及

确定装置，其用于通过使用在腿部空闲时段内由电机转矩检测装置检测到的电机转矩的值来确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态。

为了实现上述目的，本发明的另一示例性方面是：

一种状态确定方法，其用于在步行训练设备中确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态，步行训练者通过步行训练设备在机械腿附接到步行训练者的腿部的情况下进行步行训练，该状态确定方法包括：

在训练者的步态运动的腿部空闲时段内控制电机，使得电机旋转地驱动机械腿的膝关节部；以及

检测在腿部空闲时段内的电机转矩，并且通过使用在腿部空闲时段内检测到的电机转矩的值来确定步行训练者是处于痉挛状态还是处于僵化状态，该电机转矩是由电机产生的转矩。