ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ХОДЬБЫ
THERAPEUTIC SIMULATOR FOR WALKING

Изобретение относится к терапевтическому тренажеру для ходьбы для улучшения способности ходить, в частности, для обучения снова ходьбе, содержащему имеющую ограничивающее торс крепление для тела и обеспечивающую опору спереди верхнюю дугу и соединенную с ней с помощью по меньшей мере одного опорного стержня, имеющую несколько роликов нижнюю дугу.
Кроме того, изобретение относится к системе терапевтического тренажера с беговой дорожкой без двигателя.
Тренажер для ходьбы указанного в начале вида известен из WO 2008/145669 А1. Он имеет сложное удерживающее устройство, преимущество которого состоит в том, что оно выполнено свободным от торса. Выполняемое при ходьбе маятниковое движение тела не ограничивается в зоне торса. Этот тренажер для ходьбы обеспечивает также опору спереди, за счет чего исключается падение в направлении ходьбы. Здоровый человек может предотвращать это падение посредством шага одной или двумя ногами вперед, что человеку с ограниченной способностью ходьбы в большинстве случаев не удается сделать. Недостатком является то, что требуется слишком много времени для фиксации подлежащего лечению человека на этом тренажере для ходьбы перед тем, как можно начинать собственно тренировку. Кроме того, в тренажере для ходьбы необходимо, чтобы подлежащий лечению человек уже немного снова приобрел способность ходить для того, чтобы вообще с помощью этого тренажера для ходьбы сдвинуться с места.
Поэтому задачей изобретения является создание терапевтического тренажера для ходьбы, который является стабильным и легкодоступным и который обеспечивает возможность простого обучения способности снова ходить или улучшения способности ходить.
Кроме того, задачей изобретения является создание комбинации терапевтического тренажера для ходьбы с беговой дорожкой без двигателя, которая представляет экономящий место тренажерный блок для подлежащего лечению человека.
Относящаяся к тренажеру для ходьбы задача решена в тренажере для ходьбы указанного вначале вида тем, что количество роликов для компенсации воздействующего на вертикальную ось крутящего момента составляет по меньшей мере четыре, из которых по меньшей мере один, предпочтительно ровно два ролика выполнены в виде приводных роликов, и по меньшей мере один опорный стержень соединен через эластичную нижнюю часть с нижней дугой.
За счет этого обеспечивается то преимущество, что предотвращается опрокидывание тренажера для ходьбы, при этом подлежащий лечению человек с помощью приводных роликов вынужден следовать за продолжающим движение тренажером для ходьбы, за счет чего получается особенно эффективная тренировка. При этом эластичная нижняя часть защищает тренирующегося человека от толчков вследствие неровности грунта. Кроме того, эта эластичная нижняя часть может также служить для возвращения тренирующегося человека при наклоне обратно в вертикальное положение.
При этом в рамках изобретения предпочтительно, когда приводные ролики приводятся в движения с помощью двигателя, имеющего управляющий блок, редуктор и датчик вращения, предпочтительно электродвигателя. Различное регулирование приводных роликов обеспечивает сохранение тренажером для ходьбы устойчивости также при движении в повороте, при этом находящийся относительно поворота дальше наружу ролик выполняет более быстрое движение, чем находящийся дальше внутри ролик. Следовательно, для двух приводных роликов имеются два блока управления, которые регулируют скорость соответствующего ролика. При этом целесообразно, когда имеется так называемый главный пульт управления, который предпочтительно выполнен в виде терминала, который предпочтительно синхронизирует оба управления с помощью протокола последовательной передачи.
Предпочтительно также, когда предусмотрена возможность регулирования приводных роликов с помощью блока центрального управления. За счет этого с помощью единственного блока центрального управления можно регулировать скорость обоих приводных роликов, при этом блок центрального управления должен иметь высокую тактовую частоту и большую память для обеспечения возможности обработки относящихся к скорости роликов сигналов обратной связи.
Целесообразно также, когда предусмотрено по меньшей мере одно выключающее устройство, останавливающее приводные ролики при наезде на препятствие. За счет этого обеспечивается, что тренажер для ходьбы останавливается, если он натыкается на препятствие, такое как, например, стена.
При этом особенно предпочтительно, когда выключающее устройство предусмотрено на креплении для роликов и когда оно приводится в действие за счет перестановки установленной плавающим образом крышки. Таким образом, обеспечивается, что при перестановке крышки приводится в действие переключатель выключающего устройства, который прерывает электроснабжение приводных роликов. При этом переключатель может быть выполнен известным для специалистов в данной области техники образом электрически или механически. Терапевт также имеет возможность простым нажатием на крышку вызывать выключение и тем самым остановку тренажера для ходьбы. Естественно, что выключающее устройство может быть предусмотрено на каждом из креплений для роликов, при этом, естественно, возможно, что выключающее устройство предусмотрено лишь на выбранных креплениях для роликов.
Другая возможность реализации функции остановки раскрыта в DE 112006002246 Т5. Кроме того, возможно также, что тренажер для ходьбы имеет оптические инструменты, которые обеспечивают возможность распознавания расположенной на полу линии, которой он может следовать автоматически.
Целесообразно также, когда на нижней дуге расположена образованная из приводных роликов вторая пара роликов между первой парой роликов без привода и третьей парой роликов без привода. За счет этого обеспечивается, что при трогании с места тренажер для ходьбы не может опрокидываться в направлении, противоположном направлению движения, поскольку он опирается на первую пару роликов или третью пару роликов. Также за счет этого компенсируется воздействующий на вертикальную ось крутящий момент.
При этом особенно предпочтительно, когда первая пара роликов и/или третья пара роликов являются управляемыми, а вторая пара роликов установлена неподвижно. За счет этого обеспечивается возможность управления тренажером для ходьбы, при этом за счет второй жестко установленной пары роликов можно задавать направление посредством различно сильного привода левого или правого ролика тренажера для ходьбы.
Кроме того, предпочтительно, когда нижняя дуга выполнена U-образной с предусмотренной на переднем конце нижней дуги распоркой. За счет этого облегчается доступ к тренажеру для ходьбы подлежащего лечению человека. Кроме того, при этом распорка нижней дуги может иметь большой вес с целью опускания вниз центра тяжести всего тренажера для ходьбы.
При этом целесообразно, когда нижняя дуга имеет образующее поверхность ходьбы свободное пространство, которое предпочтительно предусмотрено в осевом направлении под верхней дугой. Тем самым создано необходимое свободное пространство для движения подлежащего лечению человека, который находится в продвинутой стадии тренировки. Он может делать большие шаги без соударения с нижней дугой.
Для повышения безопасности стояния подлежащего лечению человека целесообразно, когда приводные ролики предусмотрены вблизи лодыжек стоящего подлежащего лечению человека.
Для обеспечения для подлежащего лечению человека дополнительной безопасности и опоры предпочтительно, что верхняя дуга имеет по меньшей мере одну, предпочтительно ровно две опоры для рук и/или рукоятку.
Предпочтительный вариант выполнения терапевтического тренажера для ходьбы характеризуется тем, что верхняя дуга снабжена по меньшей мере одним креплением для закрепляемой на тазе пациента системы поясов. Эта поясная система состоит из тазового пояса, который закреплен в зоне верхней дуги с помощью сцепления для тазового пояса. Тазовый пояс выполнен так, что он охватывает таз и для защиты от вертикального проскальзывания имеет петли для ног. За счет этого создается стабилизация таза, которая охватывает зону таза подлежащего лечению человека и позволяет ему садиться в образованное так удерживающее приспособление, при этом это удерживающее приспособление во время ходьбы не создает помех для пациента. Стабилизация таза предотвращает возможность падения подлежащего лечению человека во время тренировки ходьбы. Предпочтительно стабилизация предназначена для закрепления на пациенте в переднем и заднем направлениях.
Предпочтительно также, когда верхняя дуга имеет по меньшей мере одну, предпочтительно ровно две поперечные распорки, поскольку за счет этого повышается стабильность верхней дуги.
Кроме того, предпочтительно, когда предусмотрено предпочтительно ровно два опорных стержня, которые выполнены с возможностью наклона с двумя степенями свободы. За счет этого повышается трудность тренировки с помощью терапевтического тренажера для ходьбы, так что выполняются также требования для находящихся в продвинутой стадии тренировки пациентов. Этот вид опорных стержней известен, например, из ЕР 1305087 В1, полное содержание которого включается в данное описание.
Для обеспечения возможности использования терапевтического тренажера для ходьбы для пациентов в каждой стадии тренировки целесообразно, когда на верхней дуге предусмотрен деблокирующий или блокирующий степени свободы опорных стержней балансировочный рычаг, с помощью которого обеспечивается возможность отклонения от 0º до 45º ступенчато или бесступенчато.
Для защиты тренирующегося человека предпочтительно, что нижняя дуга имеет средства для защиты от защемления ступни человека, которые по меньшей мере при движении назад тренажера для ходьбы защищают от сжатия в зоне стопы.
Предпочтительно также, когда опорные стержни имеют по меньшей мере одно регулировочное приспособление для установки высоты тренажера для ходьбы. За счет этого тренажер для ходьбы можно применять для пациентов различного роста.
Кроме того, предпочтительно, когда ширина раскрытия нижней дуги соответствует по меньшей мере ширине инвалидной коляски. За счет этого для пользователя инвалидной коляски, который желает улучшить свою способность ходить или снова научиться ходить, облегчается заход в тренажер для ходьбы. Для этого опорные стержни могут быть снабжены, каждый, выступающей перпендикулярно им удерживающей штангой, с помощью которой пользователь инвалидной коляски может втягиваться в тренажер для ходьбы.
Относящаяся к системе задача решена в комбинации терапевтического тренажера для ходьбы с беговой дорожкой без двигателя тем, что предусмотрено действующее между тренажером для ходьбы и беговой дорожкой соединительное приспособление. За счет этого нет необходимости в перемещении терапевтического тренажера для ходьбы при тренировке подлежащего лечению человека с одного места на другое с целью достижения желаемого действия тренировки.
При этом целесообразно, когда предусмотрен служащий для въезда тренажера для ходьбы наклонный въезд. За счет этого можно в комбинации использовать тренажер для ходьбы, поясненный выше.
Для того чтобы беговую дорожку приводить в движение не исключительно за счет шагов подлежащего лечению человека, особенно предпочтительно, когда беговая дорожка приводится в движение с помощью приводимых в движение двигателем приводных роликов тренажера для ходьбы.
Предпочтительный вариант выполнения комбинации характеризуется тем, что соединительное приспособление образовано с помощью имеющего нагруженный пружиной фиксирующий палец приемного зева и вводимого в него, имеющего с одной стороны открытое гнездо для пальца элемента сцепления, на фиксирующем пальце на стороне окружности образовано фиксирующее звено, а на гнезде для пальца образовано соответствующее фиксирующему звену фиксирующее гнездо, и предпочтительно элемент сцепления расположен на тренажере для ходьбы, а приемный зев - на беговой дорожке. За счет этого обеспечивается надежное и при этом просто выполняемое соединение между беговой дорожкой и тренажером для ходьбы.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - тренажер для ходьбы согласно изобретению в изометрической проекции;
фиг.2 - часть нижней дуги в увеличенном масштабе; и
фиг.3 - комбинация согласно изобретению на виде сбоку.
На фиг.1 показан терапевтический тренажер 1 для улучшения способности ходить, в частности для обучения снова ходьбе, содержащий ограничивающее торс, в частности, не имеющее торса крепление 2 для тела, обеспечивающую опору спереди верхнюю дугу 3 и соединенную с ней с помощью двух опорных стержней 4, имеющую несколько роликов 5 нижнюю дугу 6. Количество роликов 5 для компенсации воздействующего на вертикальную ось крутящего момента составляет в показанном примере выполнения шесть, из которых ровно два ролика 5 выполнены в виде приводных роликов 32. Опорные стержни 4 соединены с нижней дугой 6 через эластичную нижнюю часть 20.
Приводные ролики 32 приводятся в движение, каждый, с помощью управляющего блока 7, редуктора 8 и имеющего датчик 9 вращения электродвигателя. Датчик 9 вращения в показанном примере выполнения выполнен в виде магнитного датчика 9 вращения, при этом возможно также использование других датчиков 9 вращения, таких как, например, оптический инкрементальный импульсный датчик или датчик направления. Определение скорости вращения можно также осуществлять посредством измерения фактического напряжения электродвигателя. В управляющем блоке 7 предусмотрена четырехквадрантная или Н-образная схема для задания направления для электродвигателей 10. С помощью этой Н-образной схемы для каждого из обоих приводных роликов может быть реализовано заторможенное движение вперед, ускоренное движение вперед, заторможенное движение назад и ускоренное движение назад, при этом ток пропорционален крутящему моменту электродвигателя. При трогании с места или остановке терапевтического тренажера 1 для ходьбы целесообразно, когда двигатель 10 начинает движение не непосредственно с полной скоростью вращения или уменьшает ее до нуля. Для предотвращения этого резкого трогания и остановки движение осуществляется с помощью измеряемых с помощью датчиков 9 вращения регулируемых скоростей вращения электродвигателя 10, которые обеспечивают плавное ускорение тренажера 1 для ходьбы.
В показанном примере выполнения на нижней дуге 6 расположена образованная из приводных роликов 32 вторая пара 11 роликов между не имеющей привода первой парой 12 роликов и не имеющей привода третьей парой 13 роликов. При этом первая пара 12 роликов и третья пара 13 роликов установлены с возможностью отклонения, а вторая пара 11 установлена неподвижно. При этом первая пара 12 роликов и третья пара 13 роликов имеют саму по себе известную планку 28 для их фиксации. Кроме того, показано крепление 30 для роликов 5, в котором предусмотрено останавливающее приводные ролики 32 при наезде на препятствие выключающее устройство, которое приводится в действие за счет перестановки установленной плавающим образом крышки 33. В показанном примере выполнения крышка 33 может сдвигаться горизонтально и приводить в действие при сдвиге переключатель, за счет чего тренажер 1 для ходьбы останавливается.
Нижняя дуга 6 терапевтического тренажера 1 для ходьбы выполнена U-образной с предусмотренной на переднем конце распоркой 14 нижней дуги. Нижняя дуга 6 имеет образующее поверхность ходьбы свободное пространство 15, которое предусмотрено в осевом направлении под верхней дугой 3. Кроме того, на нижней дуге 6 предусмотрено средство 21 для защиты ступни человека от защемления, которое выполнено здесь в виде защитной планки 29. В целом, нижняя дуга 6 расположена очень близко к полу, так что защемление ступни человека затруднено, и обеспечивается низкое расположение центра тяжести тренажера 1 для ходьбы. При этом, однако, возможно, что нижняя дуга 6 расположена на большем расстоянии от пола, за счет чего также исключается защемление ступни человека. Ширина раскрытия нижней дуги соответствует больше, чем ширине стандартной инвалидной коляски, и опорные стержни имеют, каждый, регулировочное устройство 22 для установки высоты тренажера для ходьбы.
На верхней дуге 3 расположены ровно две опоры 16 для рук и рукоятка 17, при этом верхняя дуга 3 имеет ровно две поперечные распорки 18. При этом этот тренажер 1 для ходьбы может иметь, естественно, лишь одну поперечную распорку 18. Опоры 16 для рук могут быть также выполнены в виде опорного стола. Обе опоры 16 для рук установлены с возможностью сдвига вдоль обеих поперечных распорок 18, так что терапевтический тренажер 1 для ходьбы могут использовать различно широкие пациенты. Показанные здесь опоры 16 для рук могут плотно прилегать к телу подлежащего лечению пациента и служить также в качестве боковых ограничений для бедра пациента, за счет чего он получает эффективную поддержку. Кроме того, верхняя дуга 3 снабжена креплением для закрепляемой на бедре пациента системы поясов, при этом в показанном примере выполнения (см. фиг.3) система поясов состоит из пояса 34 для таза. Пояс 34 для таза соединяется в зоне верхней дуги 3 со сцеплением 35 для тазового пояса. Тазовый пояс выполнен так, что он охватывает таз и для защиты от вертикального проскальзывания имеет петли 36 для ног.
В показанном примере выполнения предусмотрены с возможностью наклона два опорных стержня 4, имеющие две степени свободы. Для этого на верхней дуге 3 предусмотрен деблокирующий и блокирующий степени свободы опорных стержней 4 балансировочный рычаг 19.
На фиг.2 детально показана нижняя дуга 6 примера выполнения согласно фиг.1, при этом показан имеющий цилиндрическую форму электродвигатель 10 с управляющим блоком 7, датчиком 9 вращения и редуктором 8, который расположен вблизи опорного стержня 4. Можно видеть, что приводные ролики 32 выполнены больше, чем управляемые не приводные ролики 5, при этом величина приводных роликов пропорциональна скорости тренажера 1 для ходьбы. Кроме того, показано, что приводные ролики 32 при стоящем подлежащем лечению человеке предусмотрены вблизи лодыжек.
Наконец, показано также еще раз выполненное в виде защитной планки 21 средство 29 для защиты от защемлений ступни человека, при этом нижняя дуга 6 расположена, в целом, ближе к полу относительно крепления 30 для не приводных роликов 5.
На фиг.3 показана комбинация терапевтического тренажера 1 для ходьбы с не имеющей двигателя беговой дорожкой 23. Между тренажером 1 для ходьбы и беговой дорожкой 23 предусмотрено соединительное приспособление 24. Кроме того, предусмотрен служащий для въезда наверх тренажера 1 для ходьбы наклонный въезд 25.
В показанном примере выполнения беговая дорожка 23 приводится в движение с помощью приводимых в движение электродвигателем 10 приводных роликов 32 тренажера 1 для ходьбы, и соединительное приспособление 24 состоит из нагруженного пружиной, имеющего фиксирующий палец приемного зева 26 и вводимого в него, имеющего открытое с одной стороны гнездо для пальца элемента 27 сцепления. На фиксирующем пальце на окружной стороне выполнено фиксирующее звено, а на гнезде для пальца выполнено взаимодействующее с фиксирующим звеном фиксирующее гнездо. Элемент 27 сцепления расположен на тренажере 1 для ходьбы, а приемный зев 26 - на беговой дорожке, при этом фиксирующий палец имеет рукоятку 31 для размыкания соединения с геометрическим замыканием между фиксирующим звеном и фиксирующим гнездом против действия пружины.
Перечень позиций
1 Тренажер для ходьбы
2 Крепление для тела
3 Верхняя дуга
4 Опорный стержень
5 Ролик
6 Нижняя дуга
7 Блок управления
8 Редуктор
9 Датчик вращения
10 Электродвигатель
11 Вторая пара роликов
12 Первая пара роликов
13 Третья пара роликов
14 Распорка нижней дуги
15 Свободное пространство
16 Опора для руки
17 Рукоятка
18 Поперечная распорка
19 Балансировочный рычаг
20 Эластичная нижняя часть
21 Защитное средство
22 Регулировочное приспособление
23 Беговая дорожка
24 Соединительное приспособление
25 Наклонный въезд
26 Приемный зев
27 Элемент сцепления
28 Планка
29 Защитная планка
30 Крепление
31 Рукоятка
32 Приводной ролик
33 Крышка
34 Тазовый пояс
35 Сцепление для тазового пояса
36 Петли для ног