PL213181B1 - Manipulator do rehabilitacji ruchowej osób o uposledzonych ruchowo konczynach dolnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest manipulator do rehabilitacji ruchowej osób o upośledzonych ruchowo kończynach dolnych, zwłaszcza osób dotkniętych porażeniem połowicznym, jednostronnym.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 6 821 233 jest znane urządzenie do terapii ruchu pacjentów z niedowładem kończyn. Urządzenie jest zaopatrzone w bieżnię, na której pacjent wykonuje zadane ruchy. Urządzenie jest wyposażone w napędzany i sterowany mechanizm, kierujący kończyną pacjenta według zadanego wzoru. Konstrukcja urządzenia pozwala na dostosowanie do wzrostu i wagi pacjenta. Tego rodzaju urządzenia wytwarzane przez szwajcarską firmę HOCOMA AG są znane i dostępne na rynku pod nazwą Lokomat.

Znane są również, powszechnie stosowane urządzenia do rehabilitacji ruchowej osób o upośledzonych ruchowo kończynach dolnych, umożliwiające wykonywanie ruchów, podobnych do ruchów wykonywanych podczas jazdy na rowerze. Przeważnie są to ruchy płaskie, rzadziej przestrzenne wynikające z konstrukcji mechanicznej.

Celem wynalazku jest opracowanie manipulatora umożliwiającego wstępną rehabilitację osób, które w wyniku przebytych chorób utraciły władzę w kończynach dolnych, zwłaszcza osób dotkniętych porażeniem połowicznym.

Manipulator według wynalazku jest wyposażony w tor jezdny mający prowadnice, na których jest osadzona suwliwie karetka napędzana za pomocą cięgna, przy czym na karetce jest umieszczona suwliwie podstawa, do której jest zamocowany pedał, zaś pomiędzy podstawą i karetką umieszczony jest czujnik siły, przy czym pedał jest zamocowany do podstawy za pomocą dźwigni, której jeden koniec jest połączony z przegubem kulistym, którego drugi koniec jest połączony z czujnikiem siły z drugiej strony połączonym z dźwignią sprzężoną z wałem zespołu napędowego zamocowanego do podstawy za pomocą łącznika, a ponadto manipulator jest wyposażony w zespół napędowy, na którego wale jest osadzona dźwignia połączona z czujnikiem siły drugim końcem połączonym za pomocą przegubu kulistego z dźwignią z drugiej strony sprzężonej z karetką. Jedna rolka prowadząca cięgno jest swobodnie ułożyskowana na wale osadzonym w podstawie, zaś druga rolka, napędzająca cięgno jest osadzona na wale zespołu napędowego. Korzystnie cięgno jest paskiem zębatym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia schemat kinematyczny manipulatora.

Manipulator jest wyposażony w tor jezdny 23, mający prowadnice 19, na których jest osadzona przesuwnie karetka 16. Karetka 16 jest sprzężona z cięgnem 20, korzystnie mającym postać paska zębatego. Cięgno 20 jest rozpięte na dwóch rolkach 24, 25, z których jedna rolka 25 jest osadzona trwale na wale zespołu napędowego 1. Druga rolka 24 jest osadzona na wale swobodnie ułożyskowanym w podstawie 22 i znajduje się z przeciwnej strony toru jezdnego niż rolka 25 osadzona na wale zespołu napędowego 1. Na karetce 16 jest umieszczona suwliwie podstawa 5. Do podstawy 5 jest zamocowany na osi pedał 4 dla osoby ćwiczącej 6, który może wykonywać ruch kątowy. Podstawa 5 jest połączona z karetką 16 za pomocą czujnika siły 3 w ten sposób, że jeden koniec czujnika siły 3 jest umocowany do karetki 16, zaś drugi do podstawy 5. Czujnik siły 3 mierzy siłę oddziaływania stopy osoby ćwiczącej 6 na karetkę 16 podczas wykonywania ruchu względem osi x. Oś obrotu pedału 4 jest połączona z dźwignią zakończoną przegubem kulistym 17. Drugi koniec przegubu kulistego 17 jest połączony z czujnikiem siły 18, który umożliwia pomiar siły oddziaływania między stopą osoby ćwiczącej 6 a robotem podczas wykonywania ruchu kątowego β. Drugi koniec czujnika siły 18 jest połączony z dźwignią 15 osadzoną na wale zespołu napędowego 12. Zespół napędowy 12 wymusza ruch kątowy pedału 4, zaś czujnik 18 umożliwia pomiar siły oddziaływania między stopą a manipulatorem podczas realizacji tego ruchu. Zespół 12 jest mocowany do podstawy 5 za pomocą łącznika 13. Ponadto manipulator jest wyposażony w zespół napędowy 7 umożliwiający przechylanie toru jezdnego karetki 16 o kąt α. Na wale zespołu napędowego 7 jest osadzona dźwignia 8, na której końcu jest umieszczony przegub kulisty 9. Drugi koniec przegubu kulistego 9 jest połączony z czujnikiem siły 10. Czujnik siły 10 drugim końcem jest połączony przegubem kulistym 2 osadzonym na dźwigni 11 połączonej z torem jezdnym 23 karetki 16. Czujnik 10 umożliwia pomiar siły oddziaływania między kończyną osoby ćwiczącej 6, a manipulatorem podczas realizacji ruchu przechylania kończyny o kąt β. Na podstawie sygnałów czujników sił 10, 18 są możliwe jest dostosowanie parametrów manipulatora do potrzeb osoby ćwiczącej 6. Manipulator według wynalazku pozwala na wykonywanie zarówno ruchów płaskich jak i przestrzennych, a ponadto umożliwia dokonywanie zmian podczas wykonywania ćwiczeń.

Claims (3)

1. Manipulator do rehabilitacji ruchowej osób o upośledzonych ruchowo kończynach dolnych, a zwłaszcza dotkniętych porażeniem połowiczym jednostronnym, znamienny tym, że jest wyposażony w tor jezdny mający prowadnice (19), na których jest osadzona suwliwie karetka (16) napędzana za pomocą cięgna (20), przy czym na karetce (16) jest osadzona suwliwie podstawa (5), do której jest zamocowany pedał (4), zaś pomiędzy podstawą (5) i karetką (16) umieszczony jest czujnik siły (3), przy czym do podstawy (5) jest zamocowany pedał (4) za pomocą dźwigni, której jeden koniec jest połączony z przegubem kulistym (17), którego drugi koniec jest połączony z czujnikiem siły (18) z drugiej strony połączonym z dźwignią (15) sprzężoną z wałem zespołu napędowego (12) zamocowanego do podstawy (5) za pomocą łącznika (13), a ponadto jest wyposażony w zespół napędowy (7), na którego wale jest osadzona dźwignia połączona z czujnikiem siły (10) drugim końcem połączonym za pomocą przegubu kulistego (2) z dźwignią (11) z drugiej strony sprzężonej z karetką (16).

2. Manipulator według zastrz. 1, znamienny tym, że jedna rolka prowadząca cięgno (20) jest swobodnie ułożyskowana na wale osadzonym w podstawie (22), zaś druga rolka, napędzająca cięgno (20) jest osadzona na wale zespołu napędowego (1).

3. Manipulator według zasztrz.1, znamienny tym, cięgno (20) jest paskiem zębatym.