本發(fā)明涉及一種步行訓(xùn)練設(shè)備和用于該設(shè)備的步行訓(xùn)練方法，使用者通過該步行訓(xùn)練設(shè)備進行步行訓(xùn)練。

背景技術(shù)：

例如，本申請的申請人提出了一種步行訓(xùn)練設(shè)備，該設(shè)備包括附接于使用者的腿部并輔助使用者進行步行的步行輔助設(shè)備(參見日本未審查專利申請公開第2015-223294號)。

這里，假設(shè)另外添加了用于將步行輔助設(shè)備和使用者的腿部之一向上向前牽拉的第一牽拉裝置和用于將步行輔助設(shè)備和使用者的腿部之一向上向前牽拉的第二牽拉裝置的配置，并且第一和第二牽拉裝置施加的拉力的豎直向上分量的合成力大致等于步行輔助設(shè)備的重量，使得由施加在使用者的腿部上的步行輔助設(shè)備的重力引起的負荷減少。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在該配置中出現(xiàn)以下問題。即，步行時腿部擺動開始的定時也是使用者將他/她的腿部的運動從向后運動逆轉(zhuǎn)為向前運動的定時。因此，附接有步行輔助設(shè)備的腿部在該逆轉(zhuǎn)定時從步行輔助設(shè)備接收向后的慣性力。然而，雖然上述步行訓(xùn)練設(shè)備減少了由步行輔助設(shè)備的重力引起的對使用者的步行的負荷，但是它并沒有減少由慣性力引起的上述負荷。因此，在該腿部擺動開始時在附接有步行輔助設(shè)備的腿部上施加過量的負荷。同時，能夠想到僅增加由牽拉裝置施加的拉力，以減少上述負荷。然而，在這種情況下，腿部可能容易地無意地抬起，使得腿部著地不穩(wěn)并防止使用者進行穩(wěn)定的步行訓(xùn)練。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的主要目的之一是提供一種步行訓(xùn)練設(shè)備及其步行訓(xùn)練方法，該設(shè)備和方法能夠減少在附接有步行輔助設(shè)備的腿部擺動開始時或在其擺動時段期間施加在該腿部上的負荷。

本發(fā)明的第一示例性方面是一種步行訓(xùn)練設(shè)備，該步行訓(xùn)練設(shè)備包括：步行輔助設(shè)備，其附接于使用者的腿部，該步行輔助設(shè)備被配置成輔助使用者的步行；第一牽拉裝置，用于直接地或通過該步行輔助設(shè)備向上和向前牽拉腿部；以及控制裝置，用于控制第一牽拉裝置，使得由該第一牽拉裝置施加的拉力的豎直向上分量減少步行輔助設(shè)備的重量，其中該步行訓(xùn)練設(shè)備還包括關(guān)節(jié)角度檢測裝置或用于拍攝使用者的腿部的圖像的攝像裝置，關(guān)節(jié)角度檢測裝置或攝像裝置被布置在步行輔助設(shè)備中，并且控制裝置通過使用由關(guān)節(jié)角度檢測裝置和攝像裝置中的至少一個檢測到的信息，在使用者的步行運動中腿部向前擺動開始時或在腿部的擺動時段期間，使第一牽拉裝置除了該拉力之外還生成附加拉力。根據(jù)該方面，在附接有步行輔助設(shè)備的腿部向前擺動開始時或在其擺動時段期間可以減少施加在該腿部上的負荷。

在該方面，步行訓(xùn)練設(shè)備還可以包括第二牽拉裝置，用于直接地或通過步行輔助設(shè)備向上和向后牽拉腿部，并且控制裝置可以：控制第一牽拉裝置和第二牽拉裝置，使得由第一牽拉裝置和第二牽拉裝置施加的拉力的豎直向上分量的合成力減少步行輔助設(shè)備的重量；以及通過使用由關(guān)節(jié)角度檢測裝置和攝像裝置中的至少一個檢測到的信息，在使用者的步行運動中腿部向前擺動開始時或腿部的擺動時段期間，控制第一牽拉裝置和第二牽拉裝置，使得第一牽拉裝置和第二牽拉裝置除了該合成力之外還生成附加拉力。根據(jù)該方面，可以彼此獨立地準確地控制由第一裝置和第二裝置施加的拉力的豎直向上分量和水平向前分量。結(jié)果，可以在減少由步行輔助設(shè)備的重力所引起的負荷的同時，以更優(yōu)的方式減少在附接有步行輔助設(shè)備的腿部擺動開始時或其擺動時段期間施加在該腿部上的負荷。

在該方面，步行訓(xùn)練設(shè)備還可以包括：跑步機，使用者登上跑步機并且進行步行訓(xùn)練；以及速度檢測裝置，用于檢測跑步機的速度，并且控制裝置可以通過使用關(guān)節(jié)角度檢測裝置、攝像裝置和速度檢測裝置中的至少一個檢測到的信息，在使用者的步行運動中腿部向前擺動開始時或腿部的擺動時段期間，使第一牽拉裝置除了拉力之外還生成附加拉力。根據(jù)該方面，可以通過使用關(guān)節(jié)角度檢測裝置、攝像裝置和速度檢測裝置中的至少一個檢測到的信息來檢測附接有步行輔助設(shè)備的腿部擺動的開始或其擺動時段，從而減少在腿部向前擺動開始時或其擺動時段期間施加在該腿部上的負荷。

在該方面，步行訓(xùn)練設(shè)備還可以包括：跑步機，使用者登上跑步機并且進行步行訓(xùn)練；以及速度檢測裝置，用于檢測跑步機的速度，并且控制裝置可以通過使用由關(guān)節(jié)角度檢測裝置、攝像裝置和速度檢測裝置中的至少一個檢測到的信息，在使用者的步行運動中腿部向前擺動開始時或腿部的擺動時段期間，控制第一牽拉裝置和第二牽拉裝置，使得第一牽拉裝置和第二牽拉裝置除了合成力之外還生成附加拉力。根據(jù)該方面，可以通過使用關(guān)節(jié)角度檢測裝置、攝像裝置和速度檢測裝置中的至少一個檢測到的信息來檢測附接有步行輔助設(shè)備的腿部擺動的開始或其擺動時段，并且在腿部向前擺動開始時或其擺動時段期間彼此獨立地準確控制第一裝置和第二裝置施加的拉力的豎直向上分量和水平向前分量。因此，可以更進一步地減少施加在腿部上的負荷。

控制裝置可以包括控制第一牽拉裝置的腿部負荷減輕控制單元、控制步行輔助設(shè)備的腿部控制單元、以及控制跑步機的跑步機控制單元。

關(guān)節(jié)角度檢測裝置可以被配置成檢測關(guān)于膝關(guān)節(jié)部的角度隨時間的變化的信息。

攝像裝置可以被配置成檢測關(guān)于附接有步行輔助設(shè)備的腿部的運動或位置的信息和/或關(guān)于步行輔助設(shè)備的運動或位置的信息。

速度檢測裝置可以被配置成基于檢測到的跑步機的速度來計算關(guān)于使用者的步行周期的信息。

步行訓(xùn)練設(shè)備還可以包括拉力計算裝置，用于計算針對第一牽拉裝置的拉力命令值，并且將該拉力命令值輸出至第一牽拉裝置，其中，拉力計算裝置被配置成：響應(yīng)于在腿部向前擺動開始時從關(guān)節(jié)角度檢測裝置和攝像裝置中的至少一個接收到所檢測到的信息，在預(yù)定時間段內(nèi)將拉力命令值從正常拉力命令值增大；以及當在腿部向前擺動開始之后經(jīng)過了預(yù)定時間段時，向第一牽拉裝置輸出正常拉力命令值。

本發(fā)明的另一示例性方面是一種用于步行訓(xùn)練設(shè)備的步行訓(xùn)練方法，該步行訓(xùn)練設(shè)備包括：步行輔助設(shè)備，其附接于使用者的腿部，步行輔助設(shè)備被配置成輔助使用者步行；第一牽拉裝置，用于直接地或通過步行輔助設(shè)備向上和向前牽拉腿部；以及控制裝置，用于控制第一牽拉裝置，使得由第一牽拉裝置施加的拉力的豎直向上分量減少行輔助設(shè)備的重量，其中通過使用關(guān)節(jié)角度檢測裝置和用于拍攝使用者的腿部的圖像的攝像裝置中的至少一個檢測到的信息，在使用者的步行運動中腿部向前擺動開始時或腿部的擺動時段期間，第一牽拉裝置除了拉力之外還生成附加拉力，其中關(guān)節(jié)角度檢測裝置或攝像裝置被布置在步行輔助設(shè)備中。根據(jù)該方面，在附接有步行輔助設(shè)備的腿部向前擺動開始時或在其擺動時段期間可以減少施加在該腿部上的負荷。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種步行訓(xùn)練設(shè)備及其步行訓(xùn)練方法，該設(shè)備和方法能夠減少在附接有步行輔助設(shè)備的腿部擺動開始時或在其擺動時段期間施加在該腿部上的負荷。

根據(jù)下文給出的詳細描述以及附圖將更全面地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點，其中詳細描述和附圖僅通過說明的方式給出，從而不應(yīng)被認為是限制本發(fā)明。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的步行訓(xùn)練設(shè)備的示意性配置的透視圖；

圖2是示出步行輔助設(shè)備的示意性配置的透視圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制設(shè)備的示意性系統(tǒng)配置的框圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機的示意性系統(tǒng)配置的框圖；

圖5示出了在腿部擺動開始時拉力命令值的變化；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的步行訓(xùn)練方法的流程的流程圖；

圖7示出了在腿部擺動開始時拉力命令值的變化；以及

圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制設(shè)備的示意性系統(tǒng)配置的框圖。

具體實施方式

下文中參考附圖說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的步行訓(xùn)練設(shè)備的示意性配置的透視圖。根據(jù)本示例性實施例的步行訓(xùn)練設(shè)備例如是這樣的設(shè)備，諸如由中風引起的半身不遂的患者的使用者通過該設(shè)備進行步行訓(xùn)練。步行訓(xùn)練設(shè)備包括附接于使用者的腿部的步行輔助設(shè)備2、以及使用者借以進行步行訓(xùn)練的訓(xùn)練設(shè)備3。訓(xùn)練設(shè)備3至少包括第一牽拉單元和控制裝置。

步行輔助設(shè)備2例如附接于進行步行訓(xùn)練的使用者的患病腿部并輔助使用者步行(圖2)。步行輔助設(shè)備2包括大腿(upper thigh)框21、通過膝關(guān)節(jié)部分22連接至大腿框21的小腿(lower thigh)框23、通過踝關(guān)節(jié)部分24連接至小腿框23的腳底框25、以旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動膝關(guān)節(jié)部分22的電動機單元26、以及調(diào)節(jié)踝關(guān)節(jié)部分24的可動范圍的調(diào)節(jié)機構(gòu)27。注意，步行輔助設(shè)備2的上述配置僅是示例，并且步行輔助設(shè)備2的配置不限于這樣的示例。例如，步行輔助設(shè)備2可以包括以旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動踝關(guān)節(jié)部分24的另一電動機單元。

大腿框21附接于使用者的腿部的大腿，小腿框23附接于使用者的腿部的小腿。大腿框21例如裝備有用于固定大腿的大腿護具(harness)212。大腿護具212通過使用例如Velcro(注冊商標)被固定至大腿。以這種方式，可以阻止步行輔助設(shè)備2在水平方向或豎直方向上從使用者的腿部移位。大腿框21裝備有水平延伸的和水平長的第一框211，以用于與(稍后描述的)第一牽拉單元33的引線36連接。

注意，第一牽拉單元33的上述連接部分僅是示例，并且第一牽拉單元33的連接不限于這樣的示例。例如，第一牽拉單元33的引線36可以連接至大腿護具212，并且第一牽拉單元33的牽拉點可以被布置在步行輔助設(shè)備2中的任意位置處。

電動機單元26根據(jù)使用者的步行運動以旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動膝關(guān)節(jié)部分22，從而輔助使用者步行。注意，步行輔助設(shè)備2的上述配置僅是示例，并且步行輔助設(shè)備2的配置不限于這樣的示例。可以應(yīng)用能夠附接于使用者的腿部且輔助使用者步行的任何步行輔助設(shè)備。

訓(xùn)練設(shè)備3包括跑步機31、框主體32、第一牽拉單元33和第二牽拉單元34、以及控制設(shè)備35。跑步機31使環(huán)狀帶311旋轉(zhuǎn)。使用者登上帶311并根據(jù)帶311的運動在帶311上步行。通過這樣做，使用者進行步行訓(xùn)練。

框主體32包括豎直布置在跑步機31上的兩對柱框321、在長度方向上延伸且連接至相應(yīng)柱框321的一對長度框322、以及在橫向(crosswise)方向上延伸且連接至長度框322中的每個的至少一個橫向框323。在圖1的示例中，存在三個橫向框323，但是橫向框323的數(shù)目不限于此。注意，上述框主體32的配置不限于該示例。假設(shè)(稍后描述的)第一牽拉單元和第二牽拉單元可以被適當?shù)毓潭ㄖ量蛑黧w32，對于框主體32，可以采用任何框結(jié)構(gòu)。

在前橫向框323(圖3)中，設(shè)置了向上和向前牽拉引線36的第一牽拉單元33。第一牽拉單元33是第一牽拉裝置的具體示例。第一牽拉單元33包括例如用于卷起和倒卷引線36的機構(gòu)，驅(qū)動該機構(gòu)的電動機等。引線36的由第一牽拉單元33牽拉的一端連接至步行輔助設(shè)備2。第一牽拉單元33通過引線36向上和向前牽拉步行輔助設(shè)備2。

由第一牽拉單元33施加的拉力的豎直向上分量支撐步行輔助設(shè)備2的重量。由第一牽拉單元33施加的拉力的水平向前分量輔助腿部擺動開始。以這種方式，可以減少步行訓(xùn)練時使用者的步行負荷。

第二牽拉單元34被布置在后橫向框323(圖3)中并向上牽拉引線37。引線37的一端連接到例如附接在使用者的腰部處或附近的帶。第二牽拉單元包括例如用于卷起和倒卷引線37的機構(gòu)、驅(qū)動該機構(gòu)的電動機等。第二牽拉單元34通過引線37向上牽拉使用者的腰部。以這種方式，可以減少由使用者他/她自己的重量引起的對使用者的負荷。第一牽拉單元33和第二牽拉單元34中的每個通過引線線路等連接至控制設(shè)備35。

控制設(shè)備35是控制裝置的具體示例。控制設(shè)備35控制由第一牽拉單元33和第二牽拉單元34施加的拉力、跑步機31的驅(qū)動、以及步行輔助設(shè)備中的每個。例如，控制設(shè)備35由主要使用微型計算機的硬件形成，該微型計算機包括：執(zhí)行運算處理、控制處理等的CPU(中央處理單元)，存儲要由CPU執(zhí)行的運算程序、控制程序等的ROM(只讀存儲器)，存儲各種數(shù)據(jù)等的RAM(隨機存取存儲器)，以及在外部接收并輸出信號的接口單元(I/F)。CPU、ROM、RAM和接口單元通過數(shù)據(jù)總線等彼此連接。

圖3是示出根據(jù)本示例性實施例的控制設(shè)備的示意性系統(tǒng)配置的框圖。

控制設(shè)備35包括例如控制第一牽拉單元33的腿部負荷減輕控制單元351、控制第二牽拉單元34的個人負荷減輕控制單元352、控制步行輔助設(shè)備2的腿部控制單元353、控制跑步機31的跑步機控制單元354、控制這些單元的計算機或PC(個人計算機)355、以及用于操作計算機355的操作面板356。操作面板356顯示諸如訓(xùn)練指示、訓(xùn)練菜單和訓(xùn)練信息(諸如步行速度和生物信息)的信息。操作面板356被形成為例如觸摸面板，并且使用者可以通過操作面板356輸入各種類型的信息(由第一牽拉單元33和第二牽拉單元34施加的拉力)。

順便提及，步行時腿部擺動開始的定時也可以是使用者將他/她的腿部的運動從向后運動逆轉(zhuǎn)為向前運動的定時。因此，附接有步行輔助設(shè)備的腿部在該逆轉(zhuǎn)定時從步行輔助設(shè)備接收向后慣性力。然而，雖然相關(guān)技術(shù)的步行訓(xùn)練設(shè)備減少由步行輔助設(shè)備的重力引起的對使用者的步行的負荷，但是其沒有減少由慣性力引起的上述負荷。因此，在步行中腿部擺動開始時，對使用者(特別是，由中風引起的半身不遂的患者等)的腿部施加過多負荷。同時，可想到僅增加由牽拉單元施加的拉力，以減少上述負荷。然而，在這樣的情況下，可以容易地非故意地抬起腿部，使得腿部著地不穩(wěn)并且阻止使用者進行穩(wěn)定的步行訓(xùn)練。

與之相比，根據(jù)本示例性實施例的控制設(shè)備35控制第一牽拉單元33，使得由第一牽拉單元33施加的拉力f的豎直向上分量f2減少步行輔助設(shè)備的重力。此外，控制設(shè)備35控制第一牽拉單元33，使得第一牽拉單元33增加拉力f，從而在附接有步行輔助設(shè)備2的腿部擺動開始時或在腿部擺動時段期間生成附加拉力。

如上所述，根據(jù)本示例性實施例，可以通過控制第一牽拉單元33以使得由第一牽拉單元33施加的拉力f的豎直向上分量f2減少步行輔助設(shè)備的重力，來減少步行輔助設(shè)備2的重力對使用者的步行所引起的負荷。此外，根據(jù)本示例性實施例，通過在腿部擺動開始時或在腿部的擺動時段期間增大第一牽拉單元33施加的拉力f以及由此增大其水平向前分量f1，可以在擺動腿部開始時或在腿部的擺動時段期間減少由步行輔助設(shè)備2的慣性力引起的負荷。也就是，對附接有步行輔助設(shè)備2的腿部施加的負荷可以在該腿部擺動開始時或在腿部的擺動時段期間減少。

圖4是示出根據(jù)本示例性實施例的計算機的示意系統(tǒng)配置的框圖。根據(jù)本示例性實施例的計算機355包括檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部向前擺動的開始的運動檢測單元357，以及計算針對第一牽拉單元33的拉力命令值的拉力計算單元358。

例如，運動檢測單元357通過使用攝像機(攝像裝置的具體示例)檢測關(guān)于附接有步行輔助設(shè)備2的腿部或足部的運動或位置的信息。運動檢測單元357基于檢測到的信息來檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部向前擺動的開始。替選地，運動檢測單元357通過使用攝像機來檢測關(guān)于步行輔助設(shè)備2的運動或位置的信息，并基于檢測到的信息來檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部向前擺動的開始。

運動檢測單元357基于設(shè)置在步行輔助設(shè)備2的膝關(guān)節(jié)部22中的角度傳感器(膝部角度檢測裝置的具體示例)檢測的膝關(guān)節(jié)部的角度隨時間的變化，來檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部的向前擺動的開始。更具體地，當運動檢測單元357基于角度傳感器所檢測的膝關(guān)節(jié)部的角度隨時間的變化來確定所檢測的膝關(guān)節(jié)部的角度進入與擺動開始運動相對應(yīng)的變化范圍時，運動檢測單元357檢測到腿部擺動開始。

運動檢測單元(速度檢測裝置的具體示例)357檢測跑步機31的帶311的運動速度，并基于所檢測的運動速度來計算使用者的步行周期。然后，運動檢測單元357基于所計算的使用者的步行周期來檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部的向前擺動的開始。可以預(yù)先實驗獲得步行周期與跑步機31的帶311的運動速度之間的關(guān)系(例如，步行周期被表達為包括訓(xùn)練設(shè)備3的帶311的運動速度作為其變量的單調(diào)現(xiàn)象函數(shù))。注意，上述用于檢測腿部擺動開始的方法僅是示例。也就是，檢測方法不限于這樣的示例，并且可以應(yīng)用任意檢測方法。當運動檢測單元357檢測到附接有步行輔助設(shè)備2的腿部的向前擺動開始時，運動檢測單元357向拉力計算單元358輸出檢測信號。

拉力計算單元358(拉力計算裝置的具體示例)計算針對第一牽拉單元33的拉力命令值，并向第一牽拉單元33輸出所計算的拉力命令值。第一拉力單元33根據(jù)從拉力計算單元358輸出的拉力命令值來牽拉步行輔助設(shè)備2的引線36。此時，第一牽拉單元33所施加的拉力f的豎直向上分量f2支撐步行輔助設(shè)備2的重量。第一牽拉單元33所施加的拉力f的水平向前分量f1輔助腿部擺動開始。也就是，拉力命令值被設(shè)置，使得對于使用者的正常步行運動，拉力f的豎直向上分量f2支撐步行輔助設(shè)備2的重量，并且拉力f的水平向前分量f1最佳地輔助腿部擺動開始。

然而，如先前所述，在步行中腿部擺動開始時腿部從步行輔助設(shè)備2接收向后慣性力，因此在腿部擺動開始時在腿部上施加比在正常步行運動中施加的負荷更高的負荷。為了應(yīng)對這種情況，當根據(jù)本示例性實施例的拉力計算單元358從運動檢測單元357接收到檢測信號時，拉力計算單元358在預(yù)定時間段內(nèi)使拉力命令值從其正常值開始增大(圖5)。如上所述，僅當腿部在腿部擺動開始時接收到慣性力時，增大針對第一牽拉單元33的拉力f。以這種方式，可以減少在腿部擺動開始時由慣性力引起的負荷。

當拉力計算單元358從運動檢測單元357接收到檢測信號時，拉力計算單元358在短時間內(nèi)例如以脈沖的方式急劇地增大拉力命令值。注意，可以例如基于根據(jù)跑步機31的帶311的運動速度計算的步行輔助設(shè)備2的慣性力來設(shè)置拉力命令值的增量。當檢測到在腿部擺動開始之后經(jīng)過了預(yù)定時間時，拉力計算單元358向第一牽拉單元33輸出正常拉力命令值。

圖6是示出根據(jù)本示例性實施例的步行訓(xùn)練方法的流程的流程圖。

運動檢測單元357基于例如腳底上的壓力分布隨時間的變化來檢測附接有步行輔助設(shè)備2的腿部向前擺動的開始(步驟S101)。

當運動檢測單元357檢測到附接有步行輔助設(shè)備2的腿部的向前擺動開始時(步驟S101處為是)，拉力計算單元358增大拉力命令值并向第一拉力單元33輸出增大的拉力命令值(步驟S102)。另一方面，當運動檢測單元357沒有檢測到附接有步行輔助設(shè)備2的腿部向前擺動開始時(步驟S101處為否)，拉力計算單元358向第一牽拉單元33輸出正常拉力命令值(步驟S103)。過程然后返回到上述步驟S101。

當檢測到在腿部擺動開始之后已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間時，拉力計算單元358向第一牽拉單元33輸出正常拉力命令值(步驟S104)。

如上所述，根據(jù)本示例性實施例的步行訓(xùn)練設(shè)備控制第一牽拉單元33，使得第一牽拉單元33所施加的拉力f的豎直向上分量f2減少步行輔助設(shè)備的重力。例如，使得第一牽拉單元33所施加的拉力f的豎直向上分量f2等于步行輔助設(shè)備2的重力，或等于步行輔助設(shè)備2的重力的一半。

此外，在腿部擺動開始時，第一牽拉單元33所施加的拉力f增大。以這種方式，可以在腿部擺動開始時減少步行輔助設(shè)備2的慣性力所引起的負荷，從而減少在腿部擺動開始時施加在腿部上的負荷。

注意，本發(fā)明不限于上述示例性實施例，并且可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種修改。

在上述示例性實施例中，當計算機355的運動檢測單元357檢測到附接有步行輔助設(shè)備2的腿部的向前擺動開始時，拉力計算單元358可以增大拉力命令值并且然后逐漸降低拉力命令值(圖7)。例如，當檢測到腿部的擺動開始時，拉力計算單元358以脈沖的方式增大拉力命令值。此后，當擺動時段已經(jīng)完成時(當腳底框25落在地面上時)，拉力計算單元358逐漸降低拉力命令值并將拉力命令值返回至正常值。在這種情況下，拉力計算單元358可以隨著在該擺動時段期間步行輔助設(shè)備2的引線36上施加的拉力增大而增大拉力命令值。

以這種方式，可以在擺動時段(使用者擺動他/她的腿部的時段)期間在擺動方向上持續(xù)加上大于正常拉力的拉力。結(jié)果，可以既減少由慣性力引起的負荷，又減少擺動運動的整體負荷。

上述示例性實施例可以具有如下配置：其中通過引線39向上和向后牽拉步行輔助設(shè)備的第三牽拉單元38被設(shè)置在框主體32的橫向框323中(圖8)。第三牽拉單元38是第二牽拉裝置的具體示例。由第一牽拉單元33和第三牽拉單元38施加的拉力的豎直向上分量的合成力支撐步行輔助設(shè)備2的重量。此外，第一牽拉單元33和第三牽拉單元38施加的拉力的水平分量的合成力輔助腿部擺動開始。

拉力計算單元358向第一牽拉單元33和第三牽拉單元38輸出拉力命令值，該拉力命令值使得第一牽拉單元33和第三牽拉單元38所施加的拉力的豎直向上分量的合成力等于步行輔助設(shè)備2的重力。此外，當拉力計算單元358從運動檢測單元357接收檢測信號時，拉力計算單元358在預(yù)定時間段內(nèi)將拉力命令值從其正常值開始增大，并且向第一牽拉單元33輸出增大的拉力命令值。此時，拉力計算單元358正向第三牽拉單元38輸出正常拉力命令值(拉力命令值＝常數(shù))。然而，本發(fā)明不限于這樣的配置和方法。也就是，針對第三牽拉單元38的拉力命令值可以以與針對第一牽拉單元33的拉力命令值相似的方式改變。換言之，拉力計算單元358在腿部擺動開始時改變針對第一牽拉單元33和第三牽拉單元38的拉力命令值，從而增大第一牽拉單元33和第三牽拉單元38所施加的拉力的水平向前分量。以這種方式，可以彼此獨立地準確地控制由第一牽拉單元33和第三牽拉單元38施加的拉力的豎直向上分量和水平向前分量。結(jié)果，可以在減少由步行輔助設(shè)備的重力所引起的負荷的同時，以更優(yōu)的方式減少在附接有步行輔助設(shè)備2的腿部開始擺動時施加在該腿部上的負荷。

此外，當檢測到附接有步行輔助設(shè)備2的腿部在向后方向上后擺開始時，控制設(shè)備35可以控制第一牽拉單元33和第三牽拉單元38，使得第一牽拉單元33和第三牽拉單元38所施加的拉力的水平分量增加。以這種方式，在腿部后擺開始時由步行輔助設(shè)備2的慣性力所導(dǎo)致的負荷也會減少。

在上述示例性實施例中，訓(xùn)練設(shè)備3可以不包括框主體32。在這種情況下，第一和第二牽拉單元可以例如被設(shè)置(或安裝)在墻壁或天花板上。

雖然在上述示例性實施例中第一牽拉單元33的引線36連接至步行輔助設(shè)備2，但是本發(fā)明不限于這樣的配置。例如，第一牽拉單元33的引線36可以通過諸如帶和環(huán)的固定物連接至使用者的腿部。此外，第一牽拉單元33的引線36可以連接至步行輔助設(shè)備2和使用者的腿部二者。

雖然在上述示例性實施例中裝備有步行輔助設(shè)備2的使用者在跑步機31上行走，但是本發(fā)明不限于這樣的配置。本發(fā)明可以應(yīng)用于這樣的配置，其中裝備有步行輔助設(shè)備2的使用者在靜止路面上行走，并且根據(jù)使用者的運動來移動第一牽拉單元33。

根據(jù)這樣描述的本發(fā)明，將明顯的是，可以以多種方式改變本發(fā)明的實施例。這樣的變型不應(yīng)被認為是背離本發(fā)明的精神和范圍，并且如對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯的所有這樣的修改意在包括在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。