自作腰椎牽引装置を作りたい！使用モーターについて？

質問

モーターに詳しい方よろしくお願いします。
私は腰痛持ちで病院のリハビリで腰椎間欠牽引治療をいていますが、
仕事が忙しくてリハビリにいくのものままならない。そので、自宅で
出来るように、自作の牽引装置を作ろうと考えております。もちろん
使用は自己責任ですが！原理は簡単で（以下のメーカの写真参照）
http://www.nihonmedix.co.jp/commodity/log/entry02/33.html
腰に幅広のベルトをつけて、足先方向に一定の負荷をかけて30秒ほど
引っ張っては戻し、また引っ張るを繰り返すものです。
モーターと滑車とワイヤーを使おうと考えておりますが、問題はモーターです。一定の負荷（例えば20ｋｇ）がかかるとモーターが停止する
ような機構のモータはありますか。また、負荷をかけた後、緩めなければならないので、逆回転させる機構のついているもの。
そんなモーターはありますか。簡単なよろしいのでパーツと仕組みを
詳しい方おられましたら、よろしくお願いいたします。

回答No.1

taunamlz · ベストアンサー

家の親父が以前ヘルニアの際に自作父がしたものを紹介したいと思います。

鉄アレイを２個紐で結び、紐の先端にはＳ字フックを取り付け、滑車で方向を変えた後腰につけてました。
腰には腰痛用のサポーターにＳ字フックを掛けるための輪をつけたものを着用してました。
３０秒でやめてたのかは知りませんが、ひっばるのは自分の体を移動して引っ張るか、錘を腰につけはずしして時間の調整はしていたようです。

モーター等の電気回路を組む事が出来る知識があるのであればモーターを使用したものを自作するのも手だと思いますが、ここに質問する程度ならモータは使わない方が無難だと思います。

補足

ありがとうございます。ご紹介の方法なら持続牽引（数時間）に役立つ
と思います。持続牽引の場合、ご紹介いただけた内容を参考に致したいと思います。なお、今回の場合は、間欠式を考えております。間欠式に関しましては、本題に触れておりませんでした。自力で引っ張る方法は色々考えられるのですが、今回は自動牽引を考えております。引き続き、電気工作に詳しい方よろしくお願いいたします。

回答No.4

kazuki1212

価格、製作手数を考えて私も同じ意見です。

他にも電動シリンダーのメーカーはあります。
http://www.iai-robot.co.jp/

現在の電動アクチェーターは押し当て（エアーシリンダーのようにストローク途中でも一定の力で押し続けること）ができます。
力も定格推力に対して＊＊％と制御可能です。

モーター単体で購入される場合は小型モーターでオリエンタルモーターというメーカーがあります。
http://www.orientalmotor.co.jp/
＊このメーカーにも電動シリンダーはあります。
このメーカーはモーター選定サービスもあり、相談にのってくれると思います。
ただ、相談前には作ろうと思っているロープを巻きつけるローラー径や、回転速度、頻度、etc、ある程度準備されてからのほうがよろしいかと思います。

回答No.3

Pesuko

文面から電機のスキルは低目と想像します。
（勝手な想像なのであしからず）

想像されるスキルでサーボの制御は無理だと思います。

推測するに
引っ張りワイヤーの中間もしくはモーター軸あたりに
引っ張りの測定素子が付いているはず。（テンションメーター）

例えば構造的には
http://www.aandd.co.jp/adhome/products/keiryo_kiki/ad4820-53.html

オンラインテンションメーター素子
http://www.forcegauge.net/catalog/products/tensionmeter.htm

このテンションメーターから帰ってくる４－２０のアナログ信号を
監視しながらサーボを制御する。

安全のためにワイヤーの中間に一定以上の張力が掛かると、接合が破断されるような安全機構が必要です。

かなり高度な制御になります

そこでこのサーボ内臓の直線モーターを使えば可能ですし、制御は
接点で出来ます。
http://www.dyadic.co.jp/jp/products.html
シリンダー型では最大ストロークは３００ｍｍあります。
さらにサーボながら非常に低価格です。

この型はストロークが長いけどベルトスライダなので引っ張りＮが小さい
http://www.dyadic.co.jp/jp/scll7.html

シリンダー型で内部のモード選択で「押し当て」モードがあります。
一定以上の力が掛かると停止する。
一定の力も登録できる。

さらに移動ポイントは16点記憶できるので、手前側をポイント１
奥側をポイント２として登録しておき、モードを「押し当て」で
設定し、最初ポイント１に接点を送る
ポイント２に接点を変える
移動する＞一定以上の引っ張りで停止＞タイマーで数秒保持＞ポイント１に移動命令を変更する

以上のシーケンスになります。
制御にははＰＬＣ（シーケンサ）が必要です。
結局かなりなスキルが必要と・・・

お礼

ありがとうございます。
スキルの方は知人への相談で何とかなりそうです。
事前に情報を持っていたいためです。
まずは参考にしたいと考えます。

回答No.2

taunamlz

Ano1です。
予算はいかほどでしょうか？
(いくらでも良いのであればＭＥＤＩＸ社の製品を使えばいいと思います。）

例えば下のような装置にこのＵＲＬを取り付けて制御してはどうでしょうか？
http://www.coms-corp.co.jp/posicon/savo/savo_sentei.htm

また、モータは通常負荷にあわせたギアを選択すると思います。
安いモータでもギアを変えれば２０キロにあわせることも可能だと思います。
圧電素子を使用して保護回路を作成すればどんなモータであろうと非常停止する事は可能だと思います。

下と同様の方法で自分を動かすと言う方法を使えばそもそも緊急停止する必要すら無いと思います。

>簡単なよろしいのでパーツと仕組みを
モータ
モータドライブ回路
圧電素子
Ａ／Ｄコンバータ
マイコン（ＰＩＣでも十分だと思います）
入出力回路
たったこれだけで理想的なものが完成すると思います。

お礼

ありがとうございます。
結構の値段ですね。まずはパーツの参考にしたいとおもいます。