早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

锻炼辅助装置制作方法

  • 专利名称
    锻炼辅助装置制作方法
  • 发明者
    后藤孝夫, 四宫叶一, 小泽尚久, 越智和弘
  • 公开日
    2010年12月8日
  • 申请日期
    2008年12月22日
  • 优先权日
    2007年12月28日
  • 申请人
    松下电工株式会社
  • 文档编号
    A63B23/04GK101909702SQ200880123129
  • 关键字
  • 权利要求
    一种锻炼辅助装置,包括被配置成承载用户的身体的支撑单元,所述支撑单元包括具有承载构件的一对脚支撑部,所述承载构件被配置成分别承载用户的左脚和右脚;驱动装置,被配置成驱动所述支撑单元移动用户的身体,以改变向用户的下肢施加的负荷;以及倾斜装置,被配置成使所述承载构件的至少一部分倾斜,以减小向与用户脚的外侧对应的所述承载构件的外部施加的负荷与向与用户脚的内侧对应的所述承载构件的内部施加的负荷之间的差2.如权利要求1所述的锻炼辅助装置,其中 所述倾斜装置包括负荷检测单元,提供给所述脚支撑部以检测向所述承载构件施加的负荷; 倾斜机构单元,被配置成相对于用户的脚使所述承载构件的至少一部分向内或向外倾 斜;以及控制单元,被配置成基于所述负荷检测单元检测到的负荷来控制所述倾斜机构单元3.如权利要求2所述的锻炼辅助装置,其中所述负荷检测单元包括分别提供给所述承载构件的所述外部和所述内部的两个负荷 传感器,所述控制单元被配置成控制所述倾斜机构单元,以减小所述两个负荷传感器分别检测 到的负荷之间的差4.如权利要求2所述的锻炼辅助装置,其中所述负荷检测单元包括提供给所述承载构件的所述外部或所述内部之一的负荷传感器,所述控制单元被配置成比较所述负荷传感器检测到的负荷与预定阈值,并且基于得出 的比较确定向所述承载构件的所述外部施加的负荷与向所述承载构件的所述内部施加的 负荷之间的差
  • 技术领域
    本发明涉及为用户提供锻炼效果而无需用户自发(主动)锻炼的锻炼辅助装置
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    (第一实施例)根据第一实施例的锻炼辅助装置适用于放置在地板上如图1和图2中所示,锻 炼辅助装置包括被配置成承载用户M(见图3)的身体的支撑单元1、驱动装置2、以及外壳
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:锻炼辅助装置的制作方法过去,已经提出了使用户进行被动锻炼以为用户提供锻炼者效果的各种类型的锻 炼辅助装置。被动锻炼是如下这种锻炼其中,用户的肌肉得到拉伸而无需用力,而是借助 于向用户施加的外力。因此,这些锻炼辅助装置可以按与用户自发锻炼相似的方式为用户 提供锻炼效果。已知锻炼辅助装置分成两种类型一种被配置成施加使用户的关节弯曲的力以用 于拉伸与该关节相关联的肌肉;而另一种被配置成向用户的身体施加刺激以引起神经反 射,通过神经反射迫使相关联的肌肉拉伸。进一步地,锻炼辅助装置被设计成要求用户根据要拉伸的肌肉采取不同的姿 势。锻炼辅助装置的一个实例是模拟用户在站立姿势的行走,如JP 2003-290386A和 JP10-55131A中所提出的。JP 2003-290386A公开了如下这种训练装置其包括在其上承载用户左右脚的一 对踏板,并且被配置成使左右踏板的往复运动联动以用于为用户提供溜冰模拟锻炼。该装 置被布置成沿着向前/向后方向并且还沿着横向方向移动用户的重量,以使得用户利用其 神经反射在拉伸肌肉的效果下保持平衡。通过驱动机构驱动踏板运动,以使得用户简单地 通过把其脚放置在踏板上而无需用力或主动运动即可以享受被动锻炼。JP10-55131A公开 了如下这种行走体验装置其被设计成用于行走训练或虚拟现实锻炼,并且包括由水平驱 动单元驱动的一对左右脚踏板。JP 2003-290386A或JP10-55131A的装置广为当训练其下肢时遭受诸如膝盖疼痛 的用户所使用。顺带提及,已知膝关节炎是膝盖疼痛的主要原因。作为长期保持用户下肢 的骨骼扭曲(如,弓形腿和膝外翻),即,负荷轴(穿过髋关节和踝关节)长期偏离膝盖中 心的结果,膝关节炎可能会发展。因此,为了防止膝盖疼痛,矫正下肢的骨骼变形是重要的。 然而,JP 2003-290386A或JP10-55131A的装置并非意在矫正下肢的骨骼变形。
鉴于以上不足,完成了本发明的目的以提供能够矫正下肢骨骼变形的锻炼辅助装置。根据本发明的锻炼辅助装置包括被配置成承载用户身体的支撑单元以及驱动装 置。支撑单元包括具有承载构件的一对脚支撑部,该承载构件被配置成分别承载用户的左 脚和右脚。驱动装置被配置成驱动支撑单元以移动用户的身体,从而改变向用户的下肢施 加的负荷。该锻炼辅助装置进一步包括倾斜装置。倾斜装置被配置成使承载构件的至少一 部分倾斜,以减小向与用户脚的外侧对应的承载构件的外部施加的负荷与向与用户脚的内 侧对应的承载构件的内部施加的负荷之间的差。根据本发明,使承载构件的至少一部分倾斜,以减小向承载构件的外部施加的负 荷与向承载构件的内部施加的负荷之间的差。因此,在向承载构件的外部施加的负荷超过 向承载构件的内部施加的负荷(即,用户有弓形腿)时,向下肢的内侧施加的负荷增加到比 在用户的脚使其宽度方向保持与水平面平行的情况下更大的程度。相应地,可以强化训练 下肢肌肉的内侧。同时,在向承载构件的内部施加的负荷超过向承载构件的外部施加的负 荷(即,用户有膝外翻)时,向下肢的外侧施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保 持与水平面平行的情况下更大的程度。相应地,可以强化训练下肢肌肉的外侧。因而,即使 在用户有弓形腿或膝外翻的情况下,也可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间的平衡(能力 不平衡)。结果,可以治疗下肢的变形骨头(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。进一步地,用 户可以在进行锻炼的同时平衡向下肢施加的负荷(即,均衡向下肢的外侧和内侧施加的负 荷),从而减小作用于膝关节上的负荷。相应地,用户可以在享受舒服被动锻炼(训练)的 同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其行走过程中遭受膝盖疼痛的用户也可以进行被动锻 太东。在优选实施例中,倾斜装置包括负荷检测单元,提供给脚支撑部以检测向承载构 件施加的负荷;以及倾斜机构单元,被配置成使承载构件的至少一部分相对于用户的脚向 内或向外倾斜。倾斜装置进一步包括控制单元,被配置成基于负荷检测单元检测到的负荷 来控制倾斜机构单元。根据此实施例,基于负荷检测单元检测到的负荷,使承载构件的至少一部分相对 于用户的脚向内或向外倾斜。因此,可以把承载构件的倾斜调整成对于用户而言合适的倾 斜。在更优选的实施例中,负荷检测单元包括分别提供给承载构件的外部和内部的两 个负荷传感器。控制单元被配置成控制倾斜机构单元,以减小两个负荷传感器分别检测到 的负荷之间的差。根据此实施例,由于检测向承载构件的外部施加的负荷以及向承载构件的内部施 加的负荷,所以可以精确地估算用户下肢的变形。因此,可以把承载构件的倾斜调整成对于 用户而言合适的倾斜。在更优选的实施例中,负荷检测单元包括提供给承载构件的外部或内部之一的负 荷传感器。控制单元被配置成比较负荷传感器检测到的负荷与预定阈值,并且基于得出的 比较确定向承载构件的外部施加的负荷与向承载构件的内部施加的负荷之间的差。根据此实施例,负荷检测单元的负荷传感器的数量可以减小到一个。因此,可以减 少生产成本。图IA是示出了根据本发明第一实施例的锻炼辅助装置的原理部分的方框图;图IB是示出了以上锻炼辅助装置的原理部分的横截面图;图2是示出了以上锻炼辅助装置的平面图;图3是以上锻炼辅助装置的说明图;图4是根据本发明第二实施例的锻炼辅助装置的说明图;图5是示出了另一配置的以上锻炼辅助装置的原理部分的说明4图6是示出了另一配置的以上锻炼辅助装置的原理部分的说明图;图7A是示出了另一配置的以上锻炼辅助装置的侧视图;以及图7B是示出了同样内容的顶视
3。支撑单元1包括分别被配置成承载用户M的左脚和右脚的一对脚支撑部4。驱动装置2 被配置成移动脚支撑部4以在其脚分别搁置在脚支撑部4上的情况下移动用户M的身体, 从而改变向用户M的下肢施加的负荷。支撑单元1和驱动装置2装在外壳3中。外壳3包括底板30,其用作要放置在地板上的托架(carrier),并且被设计成形状 为长方体。一对脚支撑部4和驱动装置2置于底板30上。虽然对于周边形状没有限制,但 本实施例中的底板30被配置成形状为长方体。为了简化下文中的说明,示出当放置在地板 上时,底板30的顶表面与地板平行。相应地,图IB中的竖直尺寸等于要使用的锻炼辅助装 置的竖直尺寸。上板31置于底板30上方,并且与之耦合以构成外壳3。注意,图2中的箭头X表 示外壳3的向前方向。图2中未示出上板31。上板31形成有分别在上板31的厚度方向上延伸的两个开口 31a,以暴露脚支撑部
4。开口31a均被形成为矩形形状。开口 31a使其纵向中心线以相对于外壳3的往返方向 成交叉关系延伸,以使得中心线之间的距离在开口 31a的前端大于在其后端。脚支撑部4中的每个均具有作为用户M搁置其脚的搁脚板的承载构件40。为了区 分脚支撑部4,根据需要,用于承载用户M左脚的脚支撑部4被表示成左脚支撑部4A,而用 于承载用户M右脚的脚支撑部4被表示成右脚支撑部4B。以类似的方式设计脚支撑部4。 因此,参照图IB对左脚支撑部4A做出说明,并略去了关于右脚支撑部4B的说明。左脚支撑部4A具有用户M搁置其左脚的承载构件40。承载构件40被形成为矩形 板,以具有承载用户M的整个脚的尺寸。承载构件40具有用户M搁置其脚并且由摩擦系数 大的材料制成或成型的承载表面(图IB中的上表面)。承载构件40设置有负荷检测单元5。负荷检测单元5被配置成检测向承载构件40 施加的负荷并且具有两个负荷传感器50。一个负荷传感器50(根据需要,由附图标记50A 表示)提供给与用户脚的外侧对应的承载构件40的外部(图IB中的左部)40a。另一负荷 传感器50 (根据需要,由附图标记50B表示)提供给与用户脚的内侧对应的承载构件40的 内部(图IB中的右部)40b。即,负荷检测单元5包括被配置成检测向外部40a施加的负荷 的负荷传感器50A以及被配置成检测向内部40b施加的负荷的负荷传感器50B。注意,采用 由半导体制成的传感器作为负荷传感器50。此外,可以采用使用应变计的称重元件(load cell)作为负荷传感器50。底座41置于承载构件40下方(底板30与承载构件40之间)并且以旋转方式耦 合到承载构件40。底座41具有与承载构件40的内部40b相对的相对表面(在图IB中,上 表面),并且该相对表面设置有侧壁部分42。侧壁部分42在其顶点处设置有要以旋转方式连接到承载构件40的倾斜轴43。承载构件40的内部40b在其下表面(背面)设置有具有 用于倾斜轴43的轴孔44a的倾斜轴承44。倾斜轴43被形成为使得其中心轴沿着用户M脚 的向前/向后方向延伸。围绕倾斜轴43旋转承载构件40可以相对于用户M的脚向外(在 图IB中,向左)或向内(在图IB中,向右)倾斜承载构件。用户M搁置其左脚的承载构件 40的承载表面可以随着承载构件40的倾斜而倾斜。顺带提及,脚支撑部4设置有倾斜调整单元45。倾斜调整单元45被配置成调整 承载构件40的倾斜。倾斜调整单元45包括为承载构件40的外部40a的下表面设置的齿 条45a,并且进一步包括为底座41设置的齿轮45b。齿轮45b与齿条45a相啮合。倾斜调 整单元45进一步包括调整电机45c,其作为被配置成顺时针或逆时针旋转齿轮45b的步进 电机(脉冲电机)。底座41具有用于在其厚度方向上延伸的齿条45a的通孔。倾斜调整单元45驱动调整电机45c顺时针或逆时针旋转齿轮45b。齿条45a随着 齿轮45b旋转或逆向旋转而相对于齿轮45b向上或向下移动。齿条45a的移动改变,并且 在脚支撑部4的宽度方向上的相对端(承载构件40的外部40a),承载构件40与底座41之 间的距离改变。因此,承载构件40的倾斜改变。注意,图2中未示出底座41、侧壁部分42、 倾斜轴43、倾斜轴承44、以及倾斜调整单元45。如上所述,左脚支撑部4A设置有被配置成检测向承载构件40施加的负荷(S卩,用 户M的左脚施加的负荷)的负荷检测单元5以及被配置成相对于脚(左脚)向内或向外倾 斜承载构件40的倾斜机构单元6。同样地,右脚支撑部4B设置有被配置成检测向承载构件 40施加的负荷(即,用户M的右脚施加的负荷)的负荷检测单元5以及被配置成相对于脚 (右脚)向内或向外倾斜承载构件40的倾斜机构单元6。在以下说明中,为了分别区分左 脚支撑部4A的负荷检测单元5和倾斜机构单元6与右脚支撑部4B的负荷检测单元5和倾 斜机构单元6,根据需要,为左脚支撑部4A的负荷检测单元5和倾斜机构单元6各自的附图 标记添加后缀“A”,并且为右脚支撑部4B的负荷检测单元5和倾斜机构单元6各自的附图 标记添加后缀“B”进一步地,一对轴承46在底座41的下表面上以整体方式形成。轴承46在承载构 件40的宽度方向上彼此分开。U形横截面的轴承板47以旋转方式耦合到底座41,以使其 开口端朝上。穿透轴承46和轴承板47的支脚47a的轴48用于轴承板47的旋转耦合。以 此方式,轴46位于沿着承载构件40的宽度方向。承载构件40可以围绕轴48旋转,以使得 其纵向方向上的两端相对于轴承板47向上或向下移动。注意,图IB中未示出轴承46、轴承 板47、以及轴48。顺带提及,轴承板47附于搁脚板覆盖物(未示出)的上表面。搁脚板覆盖物以可 滑动的方式附于底板30。U形横截面的台车(truck) 70固定到搁脚板覆盖物的底部,以使 其开口端朝下。台车70在每个外表面上设置有两个轮子71。底板30形成有用于左脚和右脚支撑 部4A和4B中每个的两个固定轨道72。台车70放置在轨道72上,其中,轮子71在轨道72 的上表面中的轨道槽72a中滚动。在轨道72的上表面上设置有防脱轨板(未示出),以防 止轮子71脱离轨道槽72a。顺带提及,轨道72在外壳3中在与开口 31a的长度方向不同的方向上延伸。如上 所述,开口 31a使其各个纵向中心线彼此交叉,以在前端比在后端以更大的距离隔开。此外,轨道72以相同的方式使其各个纵向方向彼此交叉。然而,轨道72以比开口 31a更大的角度相对于外壳3的向前/向后方向偏斜。例 如,当开口 31a以15°的角度使其长度相对于外壳3的向前/向后方向偏斜时,轨道72以 45°的角度使其长度偏斜。简言之,轨道72朝向如下方向该方向使得在用户的脚放置在 轨道72上并且脚的每个中心线与开口 31a的每个长度对准的情况下,在防止作用于膝关节 上的剪切力增加的同时,使左脚和右脚支撑部4A和4B沿着轨道72移动。进一步地,左脚 和右脚支撑部4A和4B中的每个位于使得左脚和右脚支撑部4A和4B各自的纵向方向例如 以相对于向前/向后方向(箭头X指示的方向)9°的角度偏斜。因此,用户在站立在左脚 和右脚支撑部4A和4B上时可以采取自然姿势而不会遭到扭脚。虽然本实施例示出了左脚 和右脚支撑部4A和4B沿着既在向前/向后方向也在横向方向上移动其位置的各个行径路 径移动的优选模式,但可以确定轨道72的朝向,以使得左脚和右脚支撑部4A和4B在向前 /向后方向或者横向方向上移动。采用以上布置,允许左脚和右脚支撑部4A和4B分别沿着轨道72的长度往复。由 于轨道72使其长度分别与开口 31a的长度中心线相交叉,所以允许承载构件40沿着与开 口 31a的长度方向相交叉的方向在开口 31a内移动。简言之,台车70、轮子71、以及轨道72 构成了限制左脚和右脚支撑部4A和4B各自的行进路径的导向部件7。注意,图IB示出了 简化的导向部件7。设置驱动装置2以分别移动一对脚支撑部4。驱动装置2包括驱动电机20 (其是 旋转电机)作为生成旋转驱动力以移动一对脚支撑部4的驱动源。驱动装置2进一步包括 分离部(router) 21和往复部件22。分离部21被配置成把电机20的旋转驱动力传递给左 脚和右脚支撑部4A和4B。往复部件22被配置成使用驱动力以分别沿着轨道72使台车70 往复。虽然本实施例被配置成在分离部21处对驱动力进行划分并且把划分后的驱动力传 递给往复部件22,但同等地可以在往复部件22处生成往复驱动力并且在分离部21处对其 进行划分。分离部21包括蜗杆(第一齿轮)21a和一对蜗轮(第二齿轮)21b。蜗杆21a耦合 到驱动电机20的输出轴20a。蜗轮21b中的每个蜗轮与蜗杆21a相啮合。蜗杆21a和两 个蜗轮21b容纳在固定到底板30的齿轮箱(未示出)内。在齿轮箱内部设置了一对轴承 (未示出)。这对轴承被配置成承载蜗杆21a的相对纵向端。延伸通过蜗轮21b的是装在齿轮箱中的旋转轴21c。旋转轴21c耦合到蜗轮21b 以被驱动而旋转。旋转轴21c在其上端形成有具有非圆形横截面(在示出的例子中,矩形 横截面)的耦合部件21d。往复部件22包括曲柄板22a、曲柄轴22b、以及曲柄杆22c。曲柄板22a在其一端 耦合到旋转轴21c的耦合部件21d。曲柄杆22c借助于曲柄轴22b耦合到曲柄板22a。曲柄 轴22b使其一端固定到曲柄板22a并且使另一端容纳在曲柄杆22c的一端支承的轴承22d 中。即,曲柄杆22c使其一端以旋转方式耦合到曲柄板22b,而曲柄杆22c的另一端借助于 轴22e耦合到台车70从而以旋转方式与之耦合。根据以上内容明显的是,曲柄杆22c用作用以把蜗轮21b的旋转运动转变成台车 70的往复运动的运动转换器。为蜗轮21b中的每个蜗轮设置曲柄杆22c。分别为左脚和右 脚支撑部4A和4B设置台车70。因此,曲柄杆22c用作用于把蜗轮21b的旋转运动转变成左脚和右脚支撑部4A和4B的往复运动的各个运动转换器。如上所述,台车70使其行进路径受到轮子71和轨道72的限制。因而,台车70随 着蜗轮21b旋转而沿着轨道72的长度往复。S卩,电机20的旋转通过蜗杆21a和蜗轮21b 传递给曲柄板22b,以使得耦合到曲柄板22b的曲柄杆22c使得台车70沿着轨道72线性往 复。从而,左脚和右脚支撑部4A和4B被驱动分别沿着轨道72的长度往复。在本实施例中,蜗杆21a和两个蜗轮21b负责把驱动力分离到分别用于驱动左脚 和右脚支撑部4A和4B的两个通道中,以使得驱动单元2以彼此链接的方式驱动左脚和右 脚支撑部4A和4B。蜗轮21b在以180°隔开的不同部分与蜗杆21a相接合,以使得当左脚 支撑部4A到达其可移动范围的后端时右脚支撑部4B到达其可移动范围的前端。随着左脚 支撑部4A在其到达可移动范围的后端时到达其可移动范围的右端、并且右脚支撑部4B在 其到达可移动范围的前端时到达其可移动范围的右端时,左脚和右脚支撑部4A和4B沿着 横向方向在同样方向上移动。根据以上内容明显的是,可以通过改变蜗轮21b与蜗杆21a的接合位置而提供左 脚和右脚支撑部4A和4B之间移动的期望相位差。当用户在使其脚放置在左脚和右脚支撑 部4A和4B上的站立姿势使用装置时,180°的相位差对于使用户重量在向前/向后方向上 的移动最小化是有效的,使得即使遭受平衡能力降低的用户也能够锻炼。可替选地,当未提 供相位差时,装置有必要在向前/向后方向上移动用户重量,从而不仅对腿部肌肉也对维 持平衡能力的用户下背肌肉开展锻炼。顺带提及,允许脚支撑部4中的每个脚支撑部围绕轴48旋转。因此,可以改变承 载构件40的后端以及前端的高度位置。因而,可以改变放置在承载构件40上的脚的脚跟 和脚尖的高度位置,以使得能够实现踝关节的跖曲和背屈。本实施例采用如下结构以把承 载构件40围绕轴48的摆动运动与其沿着轨道72的往复运动相链接。即,底板30在沿着 承载构件40的行进路径的部分设置有包括偏斜的导向表面(未示出)。在此连接中,底座 41在其底部设置有与导向表面接合的随动突出部(未示出)。随动突出部在其顶部具有与 导向表面滚动接触的滚轴。虽然随动突出部具有滚轴,但随动突出部由材料形成和/或成 型为构造以具有摩擦系数小的尖端就足够。在此情形中,被布置成与导向表面滚动接触的随动突出部在驱动电机20驱动脚 支撑部4中的每个往复的同时使导向表面的偏斜升高和降低,从而围绕轴48摆动底座41 以改变承载构件40和底座41相对于底板30的倾斜角度,因此使得能够实现踝关节处的跖 曲和背屈。在本实施例的锻炼辅助装置中,控制单元8被配置成执行对驱动装置2的控制 (对驱动装置2的驱动电机20的操作控制)以及对倾斜机构单元6的控制(对倾斜机构单 元6的调整电机45c的操作控制)。控制单元8是例如微型计算机。控制单元8控制从功率源(未示出)提供给调整 电机45c或者驱动电机20的电功率,从而启动驱动电机20、关停驱动电机20、或者调整驱 动电机20的转数。进一步地,控制单元8被配置成当外壳3上设置的开关(未示出)接通 时启动驱动电机20、以及当开关关断时关停驱动电机20。控制单元8进一步被配置成从功率源向倾斜机构单元6的调整电机45c提供脉冲 功率以调整承载构件40的倾斜。
控制单元8参考各负荷检测单元5的检测结果来调整承载构件40的倾斜。控制 单元8控制倾斜机构单元6,即,使承载构件40倾斜,以减小负荷检测单元5的两个负荷传 感器50A和50B分别检测到的负荷之间的差。特别地,在本实施例中,控制单元8控制倾斜 机构单元6,以使得两个负荷传感器50A和50B分别检测到的负荷之间的差变成约为0(即, 负荷传感器50A检测到的负荷变得与负荷传感器50B检测到的负荷相等)。因此,在本实施例的锻炼辅助装置中,包括两个负荷传感器50的负荷检测单元5、 倾斜机构单元6、以及控制单元8构成了如下这种倾斜装置A 其被配置成使承载构件40倾 斜,以减小向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷 之间的差。接下来,对本实施例的锻炼辅助装置的操作做出说明。假定在初始情况下,开关保 持关断并且左脚和右脚支撑部4A和4B分别位于预定初始位置处。在初始位置,左脚和右 脚支撑部4A和4B位于沿着向前/向后方向的同一水平处。即,左脚和右脚支撑部4A和4B 当它们在初始位置时处于沿着横向方向延伸的线上。相应地,当用户站立在初始位置的左 脚和右脚支撑部4A和4B上时,从用户的重心悬垂的竖直线穿过左脚和右脚支撑部4A和4B 之间的中心。如上所述,调整承载构件40的倾斜,以使得负荷传感器50A检测到的负荷变得与 负荷传感器50B检测到的负荷相等。因此,在初始情况下,除非用户M把其脚搁置在脚支撑 部4上,否则承载构件40的承载表面几乎保持与水平面平行。当用户M把其脚搁置在脚支撑部4上时,执行如下操作。例如,当向承载构件40的外部40a施加的负荷超过向承载构件40的内部40b施 加的负荷(即,如图3B中所示,用户M有弓形腿)时,倾斜装置A使承载构件40倾斜以相 对于内部40b提升外部40a(即,使承载构件40向内倾斜)(见图3B)。进一步地,如上所 述,使得承载构件40不断倾斜,直到两个负荷传感器50A和50B分别检测到的负荷之间的 差变成零为止。在承载构件40的外部40a被提升到高于内部40b的位置时,向下肢的内侧 施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保持与水平面平行(即,承载构件40的承载 表面处于水平面中)的情况下更大的程度。相应地,可以强化训练下肢肌肉的内侧。不需 要严格限制负荷之间的差保持为0。负荷之间的差保持约为0就足够。同时,当向承载构件40的内部40b施加的负荷超过向承载构件40的外部40a施加 的负荷(即,用户M有膝外翻)时,倾斜装置A使承载构件40倾斜以相对于外部40a提升 内部40b (即,使承载构件40向外倾斜)。进一步地,如上所述,使承载构件40保持倾斜,直 到两个负荷传感器50A和50B分别检测到的负荷之间的差变成零为止。在相对于外部40a 提升承载构件40的内部40b时,向下肢的内侧施加的负荷相比于脚宽度方向保持与水平方 向平行(承载构件40的承载表面保持与水平面平行)的情况而言增加。相应地,可以强化 训练下肢肌肉的内侧。不需要严格限制负荷之间的差保持为0。负荷之间的差保持约为0 就足够。当向承载构件40的内部40b施加的负荷与向承载构件40的外部40a施加的负荷 相等(即,用户M既没有弓形腿也没有膝外翻)时,倾斜装置A不使承载构件40倾斜。接通开关以从初始情况对锻炼辅助装置进行操作就足够。当开关接通时,控制单 元8向驱动电机20提供电功率以启动驱动电机20。在驱动电机20启动时,驱动电机20可以驱动左脚和右脚支撑部4A和4B在向前/向后方向上移动并且同时以彼此相链接的方式 在横向方向上移动。分别驱动左脚和右脚支撑部4A和4B沿着轨道72线性往复,以在与脚 的长度方向不同的方向上移动。例如,左脚和右脚支撑部4A和4B在相对于外壳3的向前 /向后方向以45°的角度偏斜的方向上移动通过例如20mm的行进距离。进一步地,驱动承载构件40和底座41随着左脚和右脚支撑部4A和4B各自沿着 轨道72往复而围绕轴48摆动。在承载构件40移动时,随动突出部使导向表面的偏斜升高 和降低,从而当左脚和右脚支撑部4A和4B各自到达其前端位置时引起踝关节的背屈,并且 当其到达其后端位置时使踝关节跖曲。轴48在脚底的长度内位于较接近脚跟。以相对于 底板30的上表面限定的参考平面约10°的倾斜角度实现背屈和跖曲中的每个。可以按与 以上相反的关系在左脚和右脚支撑部4A和4B各自的后端位置和前端位置分别进行背屈和 跖曲。此外,可以选择与上述角度不同的相对于参考平面的倾斜角度。可以通过适当成型 的导向表面容易地实现这种修改的操作。本实施例的锻炼辅助装置借助于如上所述移动左脚和右脚支撑部4A和4B而使用 户M进行被动锻炼。如上所述,根据本实施例的锻炼辅助装置,使承载构件40倾斜,以减小向承载构 件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷之间的差。因此,在 向承载构件40的外部40a施加的负荷超过向承载构件40的内部40b施加的负荷(即,用 户有弓形腿)时,向下肢的内侧施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保持与水平 面平行的情况下更大的程度。相应地,可以强化训练下肢肌肉的内侧。同时,在向承载构件 40的内部40b施加的负荷超过向承载构件40的外部40a施加的负荷(即,用户有膝外翻) 时,向下肢的外侧施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保持与水平面平行的情况 下更大的程度。相应地,可以强化训练下肢肌肉的外侧。因而,即使在用户有弓形腿或膝外 翻的情况下,也可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间的平衡(能力不平衡)。结果,可以治 疗下肢的变形骨头(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。进一步地,用户可以在享受舒服被动 锻炼(训练)的同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其行走过程中遭受膝盖疼痛的用户也 可以进行被动锻炼。进一步地,由于检测向承载构件40的外部40a施加的负荷以及向承载构件40的 内部40b施加的负荷,所以可以精确地估算用户下肢的变形。控制单元被配置成控制倾斜 机构单元6以减小两个负荷传感器50A和50B分别检测到的负荷之间的差,从而使承载构 件40向内或向外倾斜。因此,可以把承载构件40的倾斜调整成对于用户M而言合适的倾 斜。注意,倾斜机构单元6的配置不限于以上例子。例如,可以采用如下这种传统配置 作为倾斜机构单元6的配置如,旋转电机和进给螺杆组、旋转电机和皮带组、旋转电机和 缩放仪(pantograph)机构组、使用螺管线圈的线性移动机构、以及使用气囊的线性移动机 构。在以上实施例中,分离部21被配置成具有蜗轮21b和蜗杆21a,用于在速度减小的 情况下实现从驱动电机20的输出轴20a到蜗轮21b的旋转轴21c的功率传递。然而,可以 使用皮带把功率从驱动电机20的输出轴20a传递给与输出轴20a垂直的旋转轴21c。在此 例子中,使用滑轮而非蜗轮21b来接受皮带同时省去了蜗杆21a。
10
在以上实施例中,驱动电机20使其输出轴20a沿着底板30的上表面延伸。然而, 当输出轴20a需要垂直于底板30的上表面延伸时,采用正齿轮实现旋转功率的传递和分 离,而非蜗杆21a和蜗轮21b的组合。在此例子中,可使用滑轮和皮带替代正齿轮以用于在 滑轮之间传递旋转功率。取代使用曲柄板22a和曲柄杆22c,往复部件22可包括由驱动电机20驱动旋转的 槽凸轮以及接合在凸轮槽中的凸轮随动件。在此例子中,可以使用槽凸轮来取代蜗轮21b, 并且槽凸轮被布置成使其旋转轴与驱动电机20的输出轴20a平行,以用于通过小齿轮从输 出轴20a向槽凸轮传递功率。进一步地,当只使用一个槽凸轮用于从驱动电机20的输出轴20a到槽凸轮的功率 传递时,两个凸轮随动件可以用于分别与凸轮的凸轮槽接合,以使得槽凸轮和凸轮随动件 共同用作分离部21以及往复部件22。虽然示出的实施例具有形成有导向表面的底板30以及形成有随动突出部的底座 41,但可以采用如下这种配置实现同样的操作其中,底座41设置有导向表面并且底板30 设置有随动突出部。由于本实施例的锻炼辅助装置包括负荷检测单元5,所以锻炼辅助装置自动设置 承载构件40的倾斜。然而,负荷检测单元5是可选的。即,锻炼辅助装置可被配置成使得 用户能够基于其脚的情况(例如,弓形脚或膝外翻)手动调整承载构件40的倾斜。在此例 子中,为外壳3设置用于操作倾斜机构单元6的操作单元(未示出)就足够。虽然本实施例的锻炼辅助装置被配置成适用于放置在地板上,但锻炼辅助装置可 以在其部分嵌入地板中的情况下使用。选择是在固定位置处放置还是以可移动方式支撑锻 炼辅助装置。这些方面可以应用于下述第二实施例的锻炼辅助装置。(第二实施例)本实施例的锻炼辅助装置在倾斜装置A的配置方面与第一实施例的锻炼辅助装 置不同。本实施例的锻炼辅助装置的其它组件与第一实施例一样。因此,其它组件由相同 的附图标记标注出并且省去其重复说明。在本实施例的倾斜装置A中,如图4A至图4C中所示,负荷检测单元5包括被配置 成检测向承载构件40的内部40b施加的负荷的负荷传感器50。简言之,与第一实施例的负 荷检测单元5不同,本实施例的负荷检测单元5只包括一个负荷传感器50。本实施例的控制单元8被配置成基于一个负荷传感器50检测到的负荷来控制倾 斜机构单元6。控制单元8被配置成比较负荷传感器50检测到的负荷与预定阈值,并且基 于得出的比较确定向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加 的负荷之间的差。预定阈值是例如在用户M向承载构件40的外部40a和内部40b施加同 样负荷的情况下向内部40b施加的负荷。在此例子中,通过预定阈值与负荷传感器50检测 到的负荷之间的差,确定向外部40a施加的负荷与向内部40b施加的负荷之间的差。注意, 可以根据用户M的身体重量估算预定阈值。只要用户在准备使用锻炼辅助装置时把自身重 量加置到锻炼辅助装置就足够。此外,可以根据各个脚支撑部4的负荷检测单元5的负荷 传感器检测到的负荷来估算预定阈值。控制单元8不仅具有预定阈值还具有判断值作为要与负荷传感器50检测到的负 荷相比较的值。判断值是用于判断用户M是否把其脚搁置在脚支撑部4上的值。控制单元8被配置成当负荷传感器50检测到的负荷小于判断值时判定用户M未把其脚搁置在脚支撑 部4上。在此情形中,控制单元8控制倾斜机构单元6,以使得脚支撑部4各自的承载构件 40的承载表面保持与水平面平行。本实施例的控制单元8从功率源向倾斜机构单元6的调整电机45c提供脉冲功率 以调整承载构件40的倾斜,从而减小向外部40a施加的负荷与向内部40b施加的负荷之间 的差。如上所述,在阈值为在用户M向承载构件40的外部40a和内部40b施加同样负荷的 情况下向内部40b施加的负荷的情形中,控制单元8使承载构件40偏斜,以使得负荷传感 器50检测到的负荷变得与阈值相等。在本实施例的锻炼辅助装置中,负荷检测单元5、倾斜机构单元6、以及控制单元8 构成了倾斜装置A。接下来,对本实施例的锻炼辅助装置的操作做出说明。在初始情况下,除非用户M把其脚搁置在脚支撑部4上,否则负荷传感器50检测 到的负荷小于判断值。控制单元8控制倾斜机构单元6,以使得承载构件40的承载表面保 持与水平面平行(见图4A)。当用户M把其脚搁置在脚支撑部4上时执行如下操作。例如,当向承载构件40的外部40a施加的负荷超过向承载构件40的内部40b施加 的负荷时,倾斜装置A使承载构件40偏斜以把外部40a提升到高于内部40b的位置(即, 使承载构件40向内偏斜)(见图4B)。如上所述,使得承载构件40不断倾斜,直到阈值与负 荷传感器50检测到的负荷之间的差变成零为止。在承载构件40的外部40a被提升到高于 内部40b的位置时,向下肢的内侧施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保持与水 平面平行(即,承载构件40的承载表面处于水平)的情况下更大的程度。相应地,可以强 化训练下肢肌肉的内侧。同时,当向承载构件40的内部40b施加的负荷超过向承载构件40的外部40a施加 的负荷时,倾斜装置A使承载构件40偏斜以把内部40b提升到高于外部40a的位置(即, 使承载构件40向外倾斜)(见图4C)。如上所述,使得承载构件40不断倾斜,直到阈值与 负荷传感器50检测到的负荷之间的差变成零为止。在承载构件40的内部40b被提升到高 于外部40a的位置时,向下肢的内侧施加的负荷增加到比在用户的脚使其宽度方向保持与 水平面平行(即,承载构件40的承载表面保持与水平面平行)的情况下更大的程度。相应 地,可以强化训练下肢肌肉的内侧。当向承载构件40的内部40b施加的负荷与向承载构件40的外部40a施加的负荷 相等时,倾斜装置A不使承载构件40偏斜(见图4A)。用户M可以通过在把其脚分别搁置在脚支撑部4上之后接通开关来进行上述被动 锻炼。根据本实施例的上述锻炼辅助装置,与第一实施例的锻炼辅助装置相同,使承载 构件40倾斜,以减小向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施 加的负荷之间的差。因此,当用户有弓形腿时可以强化训练下肢肌肉的内侧。进一步地,当 用户有膝外翻时可以强化训练下肢肌肉的外侧。因而,即使在用户有弓形腿或膝外翻的情 况下,也可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间的平衡或者治疗下肢肌肉外侧与内侧之间的 能力不平衡。结果,可以治疗下肢的变形骨头(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。进一步地,用户可以在享受舒服被动锻炼(训练)的同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其行走过程 中遭受膝盖疼痛的用户也可以进行被动锻炼。进一步地,基于负荷检测单元5的负荷传感器50检测到的负荷,使承载构件40相 对于用户的脚向内或向外偏斜。因此,可以把承载构件40的倾斜调整成对于用户而言合适 的倾斜。值得注意的是,根据本实施例,由于负荷检测单元5的负荷传感器50的数量可以 减小到一个,所以可以减小生产成本。在上述例子中,虽然负荷传感器50被配置成检测向内部40b施加的负荷,但负荷 传感器50可被配置成检测向外部40a施加的负荷。在此例子中,预定阈值可以是在用户M 向承载构件40的外部40a和内部40b施加同样负荷的情况下向外部40a施加的负荷。虽 然上述例子的控制单元8被配置成控制倾斜机构单元6使承载构件偏斜以使得负荷传感器 50检测到的负荷变得与阈值相等,但另一例子的控制单元8被配置成以步进方式改变承载 构件40的倾斜角度。例如,当负荷传感器50检测到的负荷不小于第一阈值时,控制单元8 以相对于水平面的预定角度使承载构件40向外偏斜。当负荷传感器50检测到的负荷不大 于第二阈值时,控制单元8以相对于水平面的预定角度使承载构件40向内偏斜。当负荷传 感器50检测到的负荷超过第二阈值并且小于第一阈值时,控制单元8保持承载构件40水 平。顺带提及,图5A至图5C示出了本发明另一实施例的锻炼辅助装置。图5中所示 的锻炼辅助装置在脚支撑部4的配置方面与图4中所示的锻炼辅助装置以及第一实施例的 锻炼辅助装置不同。图5中所示的锻炼辅助装置的其它组件与图4中所示的锻炼辅助装置 以及第一实施例的锻炼辅助装置一样。因此,其它组件由相同的附图标记标注出并且省去 其重复说明。图5中所示的脚支撑部4设置有被配置成限定承载构件40与底座41之间距离的 一对气囊(气室)60。气囊60的形式一样。一个气囊60处于用以承载起承载构件40的外 部40a,而另一气囊60处于用以承载起承载构件40的内部40b。因此,当一个气囊60相对 于另一气囊60膨胀或收缩时承载构件40偏斜。简言之,图5中所示的锻炼辅助装置具有 包括一对气囊60的倾斜机构单元6。此外,外壳3被配置成容纳被配置成向气囊60中的每 个气囊提供空气的空气泵(未示出)。进一步地,底座41在其宽度方向上的相对端设置有 调节构件41b。调节构件41b被配置成限定允许承载构件40倾斜的范围。气囊60设置有阀构件(未示出)。阀构件被配置成封闭气囊60的排气口 60a,直 到气囊60内部的压力超过预定值为止。预定值被选择成使得空气泵能够向气囊60提供足 够的空气,以使得脚支撑部4的承载构件40的承载表面保持与水平面平行。换言之,预定 值是在承载起承载构件40以使得承载表面保持与水平面平行的气囊60不喷出气体的情况 下的值。图5中所示的承载构件40的外部40a和内部40b中的每个均设置有保持器40c。 排气阀49的通孔40d在其厚度方向上延伸通过与保持器40c相对的承载构件40部分。排 气阀49形成为如下这种L形其包括被配置成把守排气口 60的阀部分49a以及在阀部分 49a上以整体方式形成以从阀部分49a横向延伸的负荷检测部分49b。阀部分49a穿透通 孔40d。排气阀49适用于强制封闭气囊60的排气口 60a。弹性构件51插入在承载构件40与排气阀49的负荷检测部分49b之间。弹性构
13件51由诸如橡胶的弹性材料制成,以在承受不小于规定值的负荷时收缩。在向弹性构件51 施加的负荷不大于规定值时,弹性构件51把排气阀49保持在排气阀49开启排气口 60a的 位置。相比较而言,当向弹性构件51施加的质荷超过规定值时,弹性构件51收缩,以允许 排气阀49移动到排气阀49封闭排气口 60的位置。规定值是略小于在用户M向承载构件 40的外部40a和内部40b施加同样负荷的情况下向外部40a(或内部40b)施加的负荷(的 值)。注意,弹性构件51可具有公知的配置,因此,没有必要对其进行详细说明。在图5A至图5C中所示的例子中,气囊60、排气阀49、以及弹性构件51构成了倾 斜装置A。在以下说明中,为了分别区分与外部40a对应的气囊60、排气阀49、以及弹性构 件51以及与内部40b对应的气囊60、排气阀49、以及弹性构件51,根据需要,为与外部40a 对应的气囊60、排气阀49、以及弹性构件51中每个的附图标记添加后缀“A”,并且为与内部 40b对应的气囊60、排气阀49、以及弹性构件51中每个的附图标记添加后缀“B”。接下来,对图5中所示的锻炼辅助装置的操作做出说明。在初始情况下,空气泵向 每个气囊60提供空气,以使得承载构件40的承载表面保持与水平面平行。在初始情况下, 阀构件在用户M把其脚搁置在脚支撑部4上之前封闭气囊60的排气口 60a。因此,如图5A 中所示,一对气囊60承载起承载构件40,以使得承载表面保持与水平面平行。当用户M把其脚搁置在脚支撑部4上时,执行如下操作。例如,当向承载构件40 的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷相等时,气囊60A和60B各 自的阀构件在大致一样的定时开启相应的排气口 60a。在气囊60从其内部喷出空气之后, 弹性构件51A和51B在大致一样的定时开始收缩。因此,排气阀49A和49B封闭在大致一 样的定时开启的、气囊60A和60B各自的排气口 60a。结果,承载构件40不偏斜,并且承载 表面保持与水平面平行。当向承载构件40的外部40a施加的负荷超过向承载构件40的内部40b施加的负 荷时,气囊60A和60B各自从其内部喷出气体。然而,弹性构件51A在弹性构件51B收缩之 前收缩。即,气囊60A的排气口 60a在气囊60B的排气口 60a封闭以前封闭。结果,气囊 60A用来保持承载构件40的外部40a与底座41隔开恒定距离(见图5B)。这使得向内部 40b施加的负荷增加,随之使得弹性构件51B开始收缩。因此,气囊60B的排气口 60a封闭, 并且气囊60B用来保持承载构件40的内部40b与底座41隔开恒定距离(见图5C)。在气 囊60A和60B各自的排气口 60a如上所述封闭时,使其排气口 60a在气囊60B的排气口 60a 封闭以前封闭的气囊60A保持比气囊60B更大的空气量,其中气囊60B的排气口 60a在气 囊60A的排气口 60a封闭以后封闭。结果,使得底座41与承载构件40之间的距离在朝向 外部40a处大于在内部40b处。简言之,承载构件40相对于用户M的脚向内偏斜。当向承载构件40的内部40b施加的负荷超过向承载构件40的外部40a施加的负 荷时,气囊60A和60B各自从其内部喷出气体。然而,弹性构件51B在弹性构件51A收缩之 前收缩。即,气囊60B的排气口 60a在气囊60A的排气口 60a封闭以前封闭。结果,气囊 60B用来保持承载构件40的内部40b与底座41隔开恒定距离。这使得向外部40a施加的 负荷增加,随之使得弹性构件51A开始收缩。因此,气囊60A的排气口 60a封闭,并且气囊 60A用来保持承载构件40的外部40a与底座41隔开恒定距离。在气囊60A和60B各自的 排气口 60a如上所述封闭时,使其排气口 60a在气囊60A的排气口 60a封闭以前封闭的气 囊60B保持比气囊60A更大的空气量,其中气囊60A的排气口 60a在气囊60B的排气口 60a封闭以后封闭。结果,使得底座41与承载构件40之间的距离在朝向内部40b处大于在外 部40a处。简言之,承载构件40相对于用户M的脚向外偏斜。根据以上内容明显的是,图5A至图5C中所示的锻炼辅助装置能够使承载构件40 倾斜,以减小向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负 荷之间的差。因此,可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间的平衡(能力不平衡)。结果,可 以治疗下肢的变形骨头(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。进一步地,用户可以在享受舒服 被动锻炼(训练)的同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其行走过程中遭受膝盖疼痛的用 户也可以进行被动锻炼。此外,因为负荷检测单元5等的电路的多余的,所以可以减小生产 成本。虽然图5A至图5C中所示的锻炼辅助装置的承载构件40是一个板,但例如,可如 图6A中所示把承载构件40在其宽度方向上划分成两个。图6A中所示的锻炼辅助装置具 有与图5中所示的类似的基本结构。因此,相同部分由相同的附图标记标注并且省去其重 复说明。在图6A中所示的例子中,承载构件40被划分成形成为矩形板的外部40a以及形 成为矩形板的内部40b。外部40a和内部40b分别通过使用倾斜轴43和倾斜轴承44,在其 宽度方向上以旋转方式耦合到底座41的中心上设置的侧壁部分42。相应地,在图6A中所 示的例子中,外部40a和内部40b彼此单独偏斜。在图6A中所示的例子中,气囊60、排气阀49、以及弹性构件51构成了倾斜装置A。关于划分承载构件40的上述配置可以应用于图4中所示的例子以及第一实施例。 简言之,倾斜装置A可被配置成使承载构件40的至少一部分倾斜,以减小向承载构件40的 外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷之间的差。承载构件40不限 于上述例子,并且可被配置成能够改变向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件 40的内部40b施加的负荷之间的平衡。图5和图6中所示的上述例子利用了气囊60的收缩,以使承载构件40偏斜。进 一步地,另一例子可被配置成控制空气泵向气囊60提供空气以使其膨胀,从而使承载构件 40偏斜。在图6B中所示的例子中,保持器40c分别位于承载构件40的外部40a和内部40b 的后表面下方,并且分别以旋转方式连同外部40a和内部40b —起耦合到倾斜轴43。承载 构件40的外部40a和内部40b分别形成有用作排气口 60a的阀的凸起40e。弹性构件51 插入在保持器40c与外部40a和内部40b中的每个之间(图6B中未示出弹性构件51)。弹 性构件51被配置成在承受到大于预定负荷的负荷时收缩以使得凸起40e封闭排气口 60a。 预定负荷与在用户M向承载构件40的外部40a和内部40b施加同样负荷的情况下向外部 40a(或内部40b)施加的负荷相等。进一步地,在图6B中所示的例子中,气囊60插入在保持器40c与底座41之间。每 个气囊60具有连接到上述空气泵的供气口 60b。空气泵被配置成向每个气囊60提供空气 (加压),以使得在用户M保持同等地向承载构件40的外部40a和内部40b施加负荷时,承 载构件40的外部40a和内部40b各自的承载表面保持与水平面平行。接下来,对图6B中所示的锻炼辅助装置的操作做出说明。当用户M把其脚搁置在 脚支撑部4上时,以及当向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷相等(即,用户既没有弓形腿也没有膝外翻)时,弹性构件51A和51B不收缩。 因此,气囊60A和60B各自的排气口 60a不封闭。在此情形中,通过空气泵加压来保持外部 40a和内部40b各自的承载表面与水平面平行。当向承载构件40的外部40a施加的负荷超过向承载构件40的内部40b施加的负 荷时,弹性构件5IA在弹性构件5IB收缩之前收缩。即,气囊60A的排气口 60a在气囊60B 的排气口 60a封闭以前封闭。因此,气囊60A随着从空气泵提供空气而膨胀,从而抬升外 部40a。这使得向内部40b施加的负荷(S卩,向弹性构件51B施加的负荷)增加,从而使弹 性构件51B收缩。弹性构件51B的收缩使得气囊60B的排气口 60a封闭。这使得向弹性构 件51A施加的负荷减少,从而打开气囊60A的排气口 60a。在此情形中,气囊60A随着气囊 60B膨胀而收缩。因而,内部40b被抬升从而使得向内部40b施加的负荷减少。结果,向外 部40a施加的负荷增加,从而使得气囊60A的排气口 60a封闭以及气囊60B的排气口 60a 打开。交替重复上述操作负责使外部40a和内部40b中的每个偏斜,以使得向外部40a施 加的负荷变得与向内部40b施加的负荷相等。即使当向承载构件40的内部40b施加的负 荷超过向承载构件40的外部40a施加的负荷时,辅助锻炼装置也如上所述以类似方式进行 操作。根据以上内容明显的是,图6B中所示的锻炼辅助装置能够使承载构件40倾斜,以 减小向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷之间的 差。因此,可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间的平衡(能力不平衡)。结果,可以治疗下 肢的骨头变形(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。进一步地,用户可以在享受舒服被动锻炼 (训练)的同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其行走过程中遭受膝盖疼痛的用户也可以 进行被动锻炼。此外,因为负荷检测单元5等的电路是多余的,所以可以减小生产成本。本发明的技术特征可以应用于图7A和图7B中所示的锻炼辅助装置。图7中所示的锻炼辅助装置包括要放置在预定位置(如,地板)上的托架30。托 架30上设置有支撑部件32和手柄杆33。支撑部件32在其上端设置有被配置成承载用户 M臀部的座椅9。手柄杆33具有适用于根据需要用户M手握持的手柄33a。一对脚支撑部 4附于托架30并且位于支撑部件32与手柄杆33之间。此脚支撑部4具有与第一实施例的 脚支撑部4或者图4至图6各自的脚支撑部4 一样的配置。在图7中所示的锻炼辅助装置 中,一对脚支撑部4连同座椅9 一起构成了支撑单元1。支撑部件32设置有被配置成使座椅9往复的驱动装置2。驱动装置2被配置成通 过使用驱动源(未示出)使作为支撑单元1的一部分的座椅9往复,从而在其脚分别搁置 在脚支撑部4上并且其臀部搁置在座椅9上的情况下使用户M的臀部移位。简言之,驱动 装置2被配置成改变作用于用户M腿部的重量。驱动装置2使用户M的臀部移位,从而改 变座椅9与脚支撑部4之间承载用户重量的比例。结果是,驱动装置2改变作用于臀部的 用户重量,从而改变作用于用户每个脚的重量。在膝盖的角度保持在预定角度的情况下,向用户M的股骨区域施加的负荷随着座 椅9承载用户重量的比例减少而增加。这与蹲下锻炼过程中弯曲用户自身的膝盖相类似并 且可以引发股骨肌肉收紧。即,座椅9的振动引起用户M的被动锻炼而非主动锻炼。根据此 被动锻炼,股骨肌肉重复紧张和松弛。因此,用户M可以主要对自身的股骨肌肉进行锻炼。根据以上内容明显的是,图7中所示的锻炼辅助装置能够使承载构件40倾斜,以减小向承载构件40的外部40a施加的负荷与向承载构件40的内部40b施加的负荷之间的 差。因此,即使在用户有弓形腿或膝外翻的情况下,也可以改进下肢肌肉的外侧与内侧之间 的平衡(能力不平衡)。结果,可以治疗下肢的变形骨头(即,可以恢复下肢的骨骼对齐)。 进一步地,用户可以在享受舒服被动锻炼(训练)的同时减轻膝盖疼痛,这意味着即使在其 行走过程中遭受膝盖疼痛的用户也可以进行被动锻炼。


一种锻炼辅助装置,包括被配置成承载用户身体的支撑单元(1)以及驱动装置(2)。所述支撑单元(1)包括具有承载构件(40)的一对脚支撑部(4),承载构件(40)被配置成分别承载用户的左脚和右脚。所述驱动装置(2)被配置成驱动所述支撑单元(1)移动用户的身体,以改变向用户的下肢施加的负荷。所述锻炼辅助装置进一步包括倾斜装置(A)。所述倾斜装置(A)包括负荷检测单元(5)、倾斜机构单元(6)、以及控制单元(8)。所述负荷检测单元(5)包括分别提供给所述承载构件(40)的外部(40a)和内部(40b)的两个负荷传感器(50)。所述倾斜机构单元(6)被配置成相对于用户的脚使所述承载构件(40)向内或向外倾斜。所述控制单元(8)被配置成控制所述倾斜机构单元(6)以减小所述两个负荷传感器(50)分别检测到的负荷之间的差。



查看更多专利详情