МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ И СПОРТИВНЫЙ ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ГРОССА
GROSS'S MULTIFUNCTION MEDICAL AND SPORTS TRAINING COMPLEX

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к реабилитационной и спортивной технике, и может быть использовано для создания вариативных (от облегченных до нагрузочных) условий при реабилитации после черепно-мозговых и спинно-мозговых травм человека, после различных заболеваний опорно-двигательного аппарата или детского церебрального паралича. Кроме того, изобретение может быть использовано в качестве спортивного тренажера в фигурном катании на коньках или роликах, в цирковом и балетном искусстве, в том числе при разучивании многооборотных прыжков, поддержек, вращении в воздухе в трехмерном пространстве и других спортивных элементов повышенной сложности.
Известен тренажер Гросса, содержащий жестко закрепленные на продольных стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами продольной стороны открытой площадки две параллельные между собой продольные направляющие, между которыми установлен поперечный трос, оснащенный по обоим своим концам блоками свободного перемещения поперечного троса по всей длине продольных направляющих, на поперечном тросе размещен подвижный узел перемещения по тросу, свободно перемещающийся по всей длине поперечного троса от одной продольной направляющей к другой, при этом подвижный узел перемещения по тросу оснащен силовыми эластичными тягами и соединен с использованием карабинов через нижний узел свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней (см. патент СССР №1826890, МПК А61Н 3/00, 1993).
Однако известный тренажер при своем использовании имеет следующие недостатки:
- не обеспечивает необходимого восстановления двигательной сферы пациента или спортсмена,
- не позволяет достичь естественной биомеханической схемы движения как при вертикальном, так и при горизонтальном положении тела пациента или спортсмена,
- недостаточно обеспечивает развитие двигательных навыков в трехмерном пространстве,
- не обеспечивает необходимое дозирование нагрузок в широком диапазоне на опорно-двигательный аппарат пациента или спортсмена,
- не обеспечивает заданное моделирование движений пациента или спортсмена как на опоре, так и в воздухе во время выполнения вращении и преодоления сил гравитации как при горизонтальном, так и при вертикальном перемещении пациента или спортсмена,
- недостаточно обеспечивает стимулирование двигательных функций ослабленных мышц и суставов.
Задачей изобретения является создание многофункционального медицинского и спортивного тренажерного комплекса Гросса.
Техническим результатом является обеспечение необходимого восстановления двигательной сферы пациента или спортсмена, достижение естественной биомеханической схемы движения как при вертикальном, так и при горизонтальном положении тела пациента или спортсмена, обеспечение развития двигательных навыков в трехмерном пространстве, обеспечение необходимого дозирования в широком диапазоне нагрузок на опорно-двигательный аппарат пациента или спортсмена, обеспечение заданного моделирования движений пациента или спортсмена как на опоре, так и в воздухе во время выполнения вращении и преодоления сил гравитации как при горизонтальном, так и при вертикальном перемещении пациента или спортсмена, обеспечение необходимого стимулирования двигательных функций ослабленных мышц и суставов пациента или спортсмена и его страховки при выполнении движений.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложен многофункциональный медицинский и спортивный тренажерный комплекс Гросса, содержащий жестко закрепленные на продольных стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами продольной стороны открытой площадки две параллельные между собой продольные направляющие, между которыми установлен поперечный трос, оснащенный по обоим своим концам блоками свободного перемещения поперечного троса по всей длине продольных направляющих, на поперечном тросе размещен подвижный узел перемещения по тросу, свободно перемещающийся по всей длине поперечного троса от одной продольной направляющей к другой, при этом подвижный узел перемещения по тросу оснащен силовыми эластичными тягами и соединен с использованием карабинов через нижний узел свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней, при этом между подвижным узлом перемещения по тросу и системой тарированных эластичных тяг дополнительно установлен с использованием силового карабина верхний узел свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхняя вертушка), оснащенный в своей нижней части силовой петлей для подвешивания силового карабина эластичных тяг или для подвешивания силового вращающегося блока, снабженного тяговым фалом, в корпусе нижнего узла свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижней вертушки) выполнено горизонтальное отверстие с жестко установленной в нем центрирующей стопорной трубкой с развальцованными концами, при этом через центрирующую стопорную трубку пропущена стопорная силовая полимерная лента-чулок, жестко зафиксированная в центрирующей стопорной трубке с использованием установленного внутри ленты-чулка выполненного из полимерного материала или дерева стопора, концы стопорной силовой ленты-чулка оснащены силовыми стопорными пряжками соединения с центрирующей распорной трубкой, при этом стопорная силовая лента-чулок зафиксирована выше стопорных пряжек к втулкам центрирующей распорной трубки, к центрирующей распорной трубке с использованием силовых стопорных пряжек присоединена и зафиксирована с возможностью регулирования по высоте система ремней универсального страховочного пояса или страховочного жилета, на поперечных стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами поперечной стороны открытой площадки может быть дополнительно жестко закреплен выше размещенного поперечного троса продольный трос с установленным на нем подвижным узлом перемещения по продольному тросу, при этом узел свободно перемещается по всей длине продольного троса от одной поперечной стены к другой, подвижный узел перемещения по продольному тросу оснащен силовым тросом с силовыми эластичными тягами и соединен через нижний узел свободного вращения вокруг вертикальной оси карабинного механизма (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней. При этом подвешиваемая система страховочных ремней соединена с силовыми эластичными тягами с использованием силового карабина. При этом система эластичных силовых тяг дополнительно оснащена съемными петлями для ног пациента и съемными кольцами для его рук. При этом система стопорных силовых лент дополнительно оснащена съемными петлями для ног пациента и съемными кольцами для его рук. При этом комплекс оснащен удлиняющим силовым тросом, расположенным между подвижным узлом перемещения по тросу и верхним узлом свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхней вертушки). При этом комплекс дополнительно оснащен удлинительными силовыми тягами различной длины в количестве 3 штук, соединенными через силовой карабин с основной эластичной тягой, при этом удлинительные силовые тяги оснащены по своим верхним концам силовыми петлями для соединения с силовыми карабинами. При этом блоки свободного перемещения выполнены с возможностью их жесткой фиксации в любом положении на продольных направляющих. При этом закрепленные на стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами открытой площадки две параллельные между собой продольные направляющие выполнены гибкими в виде металлического или полимерного троса или жесткими, в том числе коробчатого типа. При этом количество размещенных на параллельных продольных направляющих поперечных тросов с подвижным узлом перемещения по поперечному тросу выбрано от 1 до 5 штук. При этом количество жестко зафиксированных выше размещенного поперечного троса продольных тросов выбрано от 1 до 3, при этом в случае использования 2 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 18 метров, а в случае использования 3 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 12 метров. При этом количество подвижных узлов перемещения по продольному тросу выбрано от 1 до 2. При этом нижний и верхний узлы свободного вращения вокруг вертикальной оси оснащены опорным подшипником стандартного типа.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенный многофункциональный медицинский и спортивный тренажерный комплекс Гросса, отличительными являются:
- дополнительное размещение между подвижным узлом перемещения по тросу и системой тарированных эластичных тяг с использованием силового карабина верхнего узла свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхняя вертушка), оснащенного в своей нижней части силовой петлей для подвешивания силового карабина эластичных тяг или для подвешивания силового вращающегося блока, снабженного тяговым фалом,
- выполнение в корпусе нижнего узла свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижней вертушки) горизонтального отверстия с жестко установленной в нем центрирующей стопорной трубкой с развальцованными концами, при этом через центрирующую стопорную трубку пропущена стопорная силовая полимерная лента-чулок, жестко зафиксированная в центрирующей стопорной трубке с использованием установленного внутри ленты-чулка выполненного из полимерного материала или дерева стопора,
- оснащение концов стопорной силовой ленты-чулка силовыми стопорными пряжками соединения с центрирующей распорной трубкой,
- фиксация стопорной силовой лента-чулок выше стопорных пряжек к втулкам центрирующей распорной трубки,
- присоединение к центрирующей распорной трубке с использованием силовых стопорных пряжек и фиксация с возможностью регулирования по высоте системы ремней универсального страховочного пояса или страховочного жилета,
- дополнительное жесткое закрепление на поперечных стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами поперечной стороны открытой площадки выше размещенного поперечного троса продольного троса с установленным на нем подвижным узлом перемещения по продольному тросу, при этом узел свободно перемещается по всей длине продольного троса от одной поперечной стены к другой,
- оснащение подвижного узла перемещения по продольному тросу силовым тросом с силовыми эластичными тягами и соединение через нижний узел свободного вращения вокруг вертикальной оси карабинного механизма (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней,
- соединение подвешиваемой системы страховочных ремней с силовыми эластичными тягами с использованием силового карабина,
- дополнительное оснащение системы эластичных силовых тяг съемными петлями для ног пациента и съемными кольцами для его рук,
- дополнительное оснащение системы стопорных силовых лент съемными петлями для ног пациента и съемными кольцами для его рук,
- оснащение комплекса удлиняющим силовым тросом, расположенным между подвижным узлом перемещения по тросу и верхним узлом свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхней вертушкой),
- дополнительное оснащение комплекса удлинительными силовыми тягами различной длины в количестве 3 штук, соединенными через силовой карабин с основной эластичной тягой, при этом удлинительные силовые тяги оснащены по своим верхним концам силовыми петлями для соединения с силовыми карабинами,
- выполнение блока свободного перемещения с возможностью жесткой фиксации в любом положении на продольных направляющих,
- выполнение закрепленных на стенах помещения или между устойчивыми вертикальными опорами открытой площадки двух параллельных между собой продольных направляющих гибкими в виде металлического или полимерного троса или жесткими, в том числе коробчатого типа,
- выбор количества размещенных на параллельных продольных направляющих поперечных тросов с подвижным узлом перемещения по поперечному тросу от 1 до 5 штук,
- выбор количества жестко зафиксированных выше размещенного поперечного троса продольных тросов от 1 до 3 штук, при этом в случае использования 2 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 18 метров, а в случае использования 3 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 12 метров,
- выбор количества подвижных узлов перемещения по продольному тросу от 1 до 2 штук,
- оснащение нижнего и верхнего узлы свободного вращения вокруг вертикальной оси опорным подшипником стандартного типа.
Экспериментальные исследования и практическая эксплуатация предложенного многофункционального медицинского и спортивного тренажерного комплекса Гросса показали его высокую эффективность. С использованием всех существенных признаков предложенного многофункционального медицинского и спортивного тренажерного комплекса Гросса обеспечено необходимое восстановление двигательной сферы пациента или спортсмена, достигнута естественная биомеханическая схема движения как при вертикальном, так и при горизонтальном положении тела пациента или спортсмена, обеспечено развитие двигательных навыков в трехмерном пространстве, достигнута возможность обеспечения необходимого дозирования в широком диапазоне нагрузок на опорно-двигательный аппарат пациента или спортсмена, обеспечено заданное моделирование движений пациента или спортсмена как на опоре, так и в воздухе во время выполнения вращении и преодоления сил гравитации как при горизонтальном, так и при вертикальном перемещении пациента или спортсмена. Кроме того, обеспечено необходимое стимулирование двигательных функций ослабленных мышц и суставов пациента или спортсмена.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в изометрии спортивный зал с размещенным многофункциональным медицинским и спортивным тренажерным комплексом и на фиг.2 показан подвижный узел перемещения по тросу с подвешиваемой системой ремней универсального страховочного пояса или страховочного жилета.
Многофункциональный медицинский и спортивный тренажерный комплекс Гросса содержит жестко закрепленные на продольных стенах 1 помещения или между устойчивыми вертикальными опорами продольной стороны открытой площадки (не показаны) две параллельные между собой продольные направляющие 2, между которыми установлен поперечный трос 3, оснащенный по обоим своим концам блоками 4 свободного перемещения поперечного троса 3 по всей длине продольных направляющих 2 (фиг.1). При этом закрепленные на стенах помещения 1 или между устойчивыми вертикальными опорами открытой площадки (не показаны) две параллельные между собой продольные направляющие 2 выполнены гибкими в виде металлического или полимерного троса (не показаны) или жесткими, в том числе коробчатого типа. На поперечном тросе 3 размещен подвижный узел 5 перемещения по поперечному тросу 3, который свободно перемещается по всей длине поперечного троса 3 от одной продольной направляющей 2 к другой.
При этом количество размещенных на параллельных продольных направляющих 2 поперечных тросов 3 с подвижным узлом 5 перемещения по поперечному тросу 3 выбрано от 1 до 5 штук.
На поперечных стенах 15 помещения (фиг.1) или между устойчивыми вертикальными опорами поперечной стороны открытой площадки (не показаны) может быть дополнительно жестко закреплен выше размещенного поперечного троса 3 продольный трос 16 с установленным на нем подвижным узлом 17 перемещения по продольному тросу 16. При этом узел 17 свободно перемещается по всей длине продольного троса 16 от одной поперечной стены 15 к другой.
Подвижный узел 5 перемещения по поперечному тросу 3 оснащен (фиг.2) силовыми тарированными эластичными тягами 6 и соединен с использованием силовых карабинов 7 через нижний узел 8 свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней, страховочного пояса 9 или страховочного жилета (не показан).
Между подвижным узлом 5 перемещения по тросу 3 и системой тарированных эластичных тяг 6 дополнительно установлен с использованием силового карабина 7 верхний узел 9 свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхняя вертушка), оснащенный в своей нижней части силовой петлей 10 для подвешивания силового карабина 7 эластичных тяг или для подвешивания силового вращающегося блока (не показан), снабженного тяговым фалом. В корпусе нижнего узла 8 свободного вращения вокруг вертикальной оси (нижней вертушки) выполнено горизонтальное отверстие с жестко установленной в нем центрирующей стопорной трубкой 11 с развальцованными концами. При этом через центрирующую стопорную трубку 11 пропущена стопорная силовая полимерная лента-чулок 12, жестко зафиксированная в центрирующей стопорной трубке 11 с использованием установленного внутри ленты-чулка и выполненного из полимерного материала или дерева стопора (не показан). Концы стопорной силовой ленты-чулка 12 оснащены силовыми стопорными пряжками 13 соединения с центрирующей распорной трубкой 11, при этом стопорная силовая лента-чулок 12 зафиксирована выше стопорных пряжек 13 к втулкам центрирующей распорной трубки 14.
К центрирующей распорной трубке 14 с использованием силовых стопорных пряжек 13 присоединена и зафиксирована с возможностью регулирования по высоте система ремней универсального страховочного пояса или страховочного жилета (не показана).
Подвижный узел 17 перемещения по продольному тросу также оснащен силовым тросом (не показан) с силовыми эластичными тягами 6 и соединен через нижний узел 8 свободного вращения вокруг вертикальной оси карабинного механизма (нижняя вертушка) с подвешиваемой системой страховочных ремней. При этом подвешиваемая система страховочных ремней соединена с силовыми эластичными тягами 6 с использованием силового карабина 7. Система эластичных силовых тяг 6 дополнительно оснащена съемными петлями 19 для ног пациента и съемными кольцами 20 для его рук (не показана). Система стопорных силовых лент 12 дополнительно оснащена съемными петлями 19 для ног пациента и съемными кольцами 20 для его рук.
Комплекс оснащен удлиняющим силовым тросом, расположенным между подвижным узлом перемещения по тросу и верхним узлом свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхней вертушки). Комплекс также дополнительно оснащен удлинительными силовыми тягами различной длины в количестве 3 штук, соединенными через силовой карабин с основной эластичной тягой, при этом удлинительные силовые тяги оснащены по своим верхним концам силовыми петлями для соединения с силовыми карабинами (не показаны). Блоки 4 свободного перемещения выполнены с возможностью их жесткой фиксации в любом положении на продольных направляющих 2.
Количество жестко зафиксированных выше размещенного поперечного троса 3 продольных тросов 16 выбрано от 1 до 3, при этом в случае использования 2 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 18 метров, а в случае использования 3 продольных тросов расстояние между ними выбрано от 6 до 12 метров. Количество подвижных узлов 17 перемещения по продольному тросу 16 выбрано от 1 до 2.
Нижний 8 и верхний 9 узлы свободного вращения вокруг вертикальной оси оснащены опорным подшипником стандартного типа.
Предложенный многофункциональный медицинский и спортивный тренажерный комплекс Гросса используют следующим образом на примере тренировочного процесса спортсмена по фигурному катанию.
На продольных стенах 1 спортивного помещения с ледовой площадкой (фиг.1) жестко закреплены две параллельные между собой продольные жесткие направляющие 2 коробчатого типа, между которыми над ледовой площадкой установлены от 1 до 5 штук поперечных тросов 3, оснащенный по обоим своим концам блоками 4 свободного перемещения поперечного троса 3 по всей длине продольных направляющих 2 (фиг.1). В процессе тренировочного процесса блоки 4 свободного перемещения могут быть в случае необходимости жестко зафиксированы в любом положении на продольных направляющих 2.
Размещенный на поперечном тросе 3 подвижный узел 5 перемещения по поперечному тросу 3 свободно перемещается по всей длине поперечного троса 3 от одной продольной направляющей 2 к другой. К размещенной в нижней части подвижного узла 5 силовой петле 10 подвешивают с использованием силового карабина 7 верхний узел 9 свободного вращения вокруг вертикальной оси (верхнюю вертушку) и затем к нему с использованием силового карабина 7 подвешивают систему эластичных тяг 6. При этом в случае особенностей тренировочного процесса к силовой петле 10 подвижного узла 5 может быть подвешен силовой вращающийся блок, снабженный тяговым фалом, который используется тренером спортсмена-фигуриста для его зависания над ледовой площадкой во время выполнения прыжков с вращением.
К системе эластичных тяг через силовой карабин 7 подвешен нижний узел 8 свободного вращения (нижняя вертушка, к которой в свою очередь с использованием стопорных силовых лент 12 и стопорных пряжек 13 подвешивают или страховочный жилет, или страховочный пояс, с использованием которого спортсмен-фигурист выполняет комплекс естественной биомеханической схемы движения как при вертикальном, так и при горизонтальном положении его тела в трехмерном пространстве. При этом по заданию тренера обеспечивается необходимое дозирование в широком диапазоне нагрузок на опорно-двигательный аппарат спортсмена-фигуриста как на опоре, так и в воздухе во время выполнения вращении и преодоления сил гравитации.
По заданию тренера подвижный узел 5 перемещения по поперечному тросу 3 тренажерного комплекса Гросса дополнительно оснащают съемными петлями 19 для ног пациента и съемными кольцами 20 для его рук, которые подвешивают к системе эластичных силовых тяг 6 или к системе стопорных силовых лент 12.
Поперечные стены 15 помещения дополнительно оснащены жестко закрепленными выше размещенного поперечного троса 3 продольными тросами 16 с установленным на них подвижным узлом 17 перемещения по продольному тросу 16. При этом узел 17 свободно перемещается по всей длине продольного троса 16 от одной поперечной стены 18 к другой. Продольный трос 16 используется спортсменом-фигуристом при выполнении заданий тренировочного процесса с перемещениями вдоль спортивной ледовой площадки. При этом все поперечные троса 3 в это время данной тренировки сдвинуты к любой поперечной стене и временно зафиксированы там.