[发明专利]运动辅助装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种被动式运动辅助装置。该运动辅助装置包括驱动源，该驱动源被构造成摆动座椅，用于在使用者的臀部由座椅支撑且使用者的脚放置在脚支撑表面上的情形下使座椅移位。

背景技术

日本专利申请公报No.2005-058733A和日本专利申请公报No.2007-89650A公开了现有技术的运动辅助装置。在使用者坐在座椅上将臀部放在座椅上而且使用者将使用者的脚放置在脚支撑表面上的情形下，使用者使用现有技术的运动辅助装置。当座椅被移位时，使用者大腿区域的肌肉被扩张和收缩，同时使用者几乎不弯曲膝部。在这种运动辅助装置中，座椅的位置被移位以改变由座椅支撑的使用者的重量的比例，从而运动辅助装置改变作用到使用者腿上的使用者的重量的比例。

现有技术的运动辅助装置被构造成对使用者的腿施加比使用者的总重量低的负荷。此外，现有技术的运动辅助装置被构造成扩张和收缩大腿区域的肌肉，同时使用者几乎不弯曲和伸展使用者的膝部。因此，有糖尿病并有膝部疼痛的人能够使用该运动辅助装置，从而有糖尿病并有膝部疼痛的人能够增强大腿区域的肌肉。大腿区域的肌肉体积大。因此，当使用者通过使用运动辅助装置扩张和收缩肌肉时，使用者能够改善成人病。而且，运动辅助装置包括被构造成将被摆动的座椅。因此，使用者被动运动，而不用主动使用肌肉。因此，运动能力低的使用者能够通过运动辅助装置来运动。另外，运动动机低的使用者能够通过运动辅助装置运动。

附带地，现有技术的运动辅助装置被构造成改变作用到使用者腿上的使用者的重量以绷紧和放松大腿区域的肌肉，同时几乎不弯曲和伸展使用者膝部。因此，有效运动取决于弯曲角度，该弯曲角度作为拉紧和放松大腿区域的肌肉的因素。如从下蹲运动中可容易理解，施加到大腿区域肌肉的负荷根据膝部的弯曲角度改变。然而，当有膝部疼痛的使用者弯曲膝部时，膝部疼痛的使用者感到使用者的膝部疼痛。因此，运动辅助装置需要当有膝部疼痛的使用者使用运动辅助装置时限制使用者膝部的弯曲角度。

在这种情况下，可以认为膝部弯曲的适当角度被确定为约140度。适当角度的140度是以运动效果的实验结果为基础得出的，当膝部的弯曲角度约为140度时运动效果最大。另外，也根据实验结果，当膝部的弯曲角度约为140度时膝部疼痛最小。应该注意膝部的弯曲角度由大腿区域和小腿区域在膝部前侧构成的角度限定。

发明内容

附带地，在使用者没有膝部疼痛的情况下，使用者优选地在膝部角度小于140度(特别地，130到120度)的情况下运动，因为可能增强运动效果。然而，当现有技术的运动辅助装置由使用者在膝部角度小于适当角度的情况下使用时，有一种可能性是对膝关节施加过量的负荷。即，有对膝关节施加负面效果的可能性。另外，理想的是不在一个膝部角度运动，而是在宽范围的膝部角度上运动。

实现本发明以解决该问题。本发明的目的是提供一种运动辅助装置，允许使用者在宽范围膝部角度的情况下有效和安全地运动，同时不对膝关节施加过量负荷。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的运动辅助装置包括脚支撑件、座椅、座椅高度调节单元和座椅驱动单元。脚支撑件分别具有脚支撑表面。每个脚支撑件设置为承载使用者的脚。座椅成形为具有当使用者将脚放置到脚支撑表面时用于支撑使用者的臀部的接触表面。座椅高度调节单元构造成使座椅向竖直方向且向前后方向移动以便将座椅定位在标准位置。该标准位置位于从脚支撑表面沿竖直方向测量的标准高度。因此，使用者的膝部具有预定角度。座椅驱动单元构造成使座椅绕标准位置摆动以便改变作用到使用者的腿的使用者的重量。运动辅助装置进一步包括负荷调整装置。所负荷调整装置构造成在座椅的接触表面和脚支撑表面之间沿竖直方向的高度变得比标准高度短时改变作用到使用者的膝关节上的负荷。

在这种情况下，负荷调整装置构造成根据与使用者膝部的弯曲角度相应的座椅的接触表面和脚支撑件之间的距离减少施加到使用者的膝关节的负荷。换言之，在使用者的膝部的弯曲角度变小时，施加到膝关节的负荷通过负荷调整装置减少。因此，能获得如此的运动辅助装置，该运动辅助装置构造成在不对膝关节施加过量负域的情况下使使用者运动，并且构造成在宽角度范围的关节角度下安全和有效地使使用者运动。

优选座椅驱动单元构造成使座椅以可变周期摆动。座椅驱动单元构造成当所述座椅位于离所述脚支撑表面标准高度处时使座椅绕标准位置以预定周期摆动。负荷调整装置构造成在座椅离脚支撑表面的高度比标准高度短时，控制座椅驱动单元使得座椅驱动单元以比预定周期长的周期摆动座椅。