PL243860B1 - Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką - Google Patents

Abstract

Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką posiada podstawę (1) oraz dotykowy wyświetlacz (4). Podstawa (1), mająca kształt walca o wysokości mniejszej od jego średnicy, ma okrągłe wybranie, w którym osadzony jest moduł zadaniowy (2). Do tej podstawy (1) zamocowany jest wysięgnik (3) z wyświetlaczem (4). Na powierzchni górnej modułu zadaniowego są cztery wyżłobienia podłużne (5). W pobliżu środka każdego wyżłobienia podłużnego (5), umieszczone jest wybranie prostokątne (6) w przekroju poprzecznym, w którym umieszczony jest moduł napędowy (7). W pobliżu dwóch krótszych krawędzi wyżłobienia podłużnego (5) oraz jego środkowej części umieszczone są moduły osadcze (8), które są przecięte przez te wyżłobienia podłużne (5) i w których zamocowane są wałki, na których osadzone są koła zębate. Wałek danego wyżłobienia podłużnego (5) połączony jest z odpowiadającym mu pierwszym modułem napędowym (7), zaś na kołach zębatych danego wyżłobienia podłużnego (5) osadzona jest taśma (11) z co najmniej jednym pierwszym przyciskiem (12). W pobliżu każdego wyżłobienia podłużnego (5), na module zadaniowym (2), jest co najmniej jeden przycisk monostabilny (13). W centralnej części modułu zadaniowego (2) osadzony jest joystick (14), wokół którego umieszczone są symetrycznie co najmniej cztery drugie diody LED (15). Na module zadaniowym (2) osadzone są trzy przyciski główne (16), z których dwa zamontowane są w środkowej części powierzchni górnej modułu zadaniowego (2), zaś jeden przycisk główny (16) jest przy krawędzi bocznej modułu zadaniowego (2), w pobliżu jednego z wybrań prostokątnych (6). W pobliżu każdego z pozostałych wybrań prostokątnych (6), na powierzchni modułu zadaniowego (2), zamocowane jest pokrętło (17) z enkoderem. Na module zadaniowym (2) są co najmniej dwa przełączniki (18), przy czym pierwszy z nich jest przy krawędzi modułu zadaniowego (2), przy której zamocowany jest wysięgnik (3) z wyświetlaczem (4), zaś drugi przełącznik (18) umieszczony jest przy przeciwnej do wysięgnika (3) krawędzi modułu zadaniowego (2), pomiędzy przyciskiem głównym (16) a drugimi diodami LED (15).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką, zwłaszcza dla osób w okresie rekonwalescencji, w szczególności dla pacjentów z porażeniem połowicznym w stopniu lekkim.

Z opisu zgłoszeniowego wynalazku US5466213A znane jest urządzenie do rehabilitacji kończyny górnej, które składa się z ruchomego ramienia, na końcu którego umiejscowiony jest joystick. Pacjent, prowadząc ćwiczenia z wykorzystaniem tego znanego urządzenia, wykonuje wyświetlane na monitorze zadania poprzez odpowiedni ruch joystickiem realizowany tylko w płaszczyźnie poziomej.

W opisie patentowym US9089734B2 zostało ujawnione urządzenie przeznaczone do diagnostyki oraz rehabilitacji ręki, ze sprzężeniem zwrotnym. To znane urządzenie składa się z oczujnikowanych komponentów systemu, w skład którego wchodzą między innymi gałki do kręcenia w kształcie kostki lub walca, zespół przycisków, cienka podkładka do realizacji chwytu opuszkami palców oraz suwnica do prowadzenia ćwiczeń rozszerzania palców. Podczas prowadzenia ćwiczeń z wykorzystaniem tego urządzenia, pacjent ma możliwość sprawdzania uzyskiwanych wyników na ekranie komputera. Ponadto to znane urządzenie posiada moduł prowadzenia konsultacji z terapeutą na odległość z zastosowaniem tele-rehabilitacji.

Ze stosowania znane jest urządzenie Tyromotion Myro, które zawiera dotykową tablicę i umożliwia realizację ćwiczeń na ustawianym pod kątem, dotykowym wyświetlaczu, prowadzonych w oparciu o wirtualną rzeczywistość. Dzięki temu znanemu urządzeniu możliwe jest prowadzenie rehabilitacji zadaniowej z wykorzystaniem realnych obiektów, takich jak na przykład długopis.

Z opisu patentowego PL225250B1 znane jest hydrauliczne stanowisko do ćwiczeń ręki z oporem, które składa się z dwóch urządzeń dawkowania oporu połączonych, poprzez gniazda łącznikowe i elastyczne przewody hydrauliczne, z ośmioma przyrządami do ćwiczeń ręki z oporem, czterema przewodami do pierwszego urządzenia dla chwytów ręki z dużym oporem i czterema przewodami do drugiego urządzenia dla chwytów precyzyjnych ręki z małym oporem oraz prostowania i odwodzenia palców ręki z małym oporem, w tym pojedyncze urządzenie hydraulicznego dawkowania oporu wyposażone w obudowę zbiornika z płynem, tłoczek, prowadnice tłoczka, ogranicznik opadania tłoczka, cztery zastawki uchylne, zawór regulatora przepływu płynu, pokrętło regulatora przepływu płynu, wskaźnik stopnia oporu, zawór odpowietrzający zwrotny, manometr, połączone poprzez gniazda łącznikowe i elastyczne przewody hydrauliczne z czterema przyrządami do ćwiczeń ręki z oporem.

W opisie patentowym PL207811B1 został ujawniony natomiast wielofunkcyjny stół do ćwiczeń siłowych ręki, którego konstrukcja zawiera cztery stosy ciężarkowe uruchamiane przy pomocy zabieraków czterech odrębnych systemów linowo-bloczkowo-ciężarkowych, gdzie odciągową linkę pojedynczego systemu łączy się poprzez koło linowe górne i uchylne w poziomie koło linowe kierunkowe dolne z uchwytami linek naciągowych, lub bezpośrednio z uchwytami dziewięciu stanowisk do ćwiczeń siłowych ręki: stanowiskiem do ćwiczeń zginania palców ręki z oporem, przyrządem do ćwiczeń chwytu cylindrycznego ręki z oporem, przyrządem do ćwiczeń opozycji kciuka z oporem w stosunku do II-V palca ręki, przyrządem do chwytu szczypcowego palców ręki z oporem, stanowiskiem do przyciągania uchwytów różnego kształtu ku sobie z oporem, stanowiskiem do podciągania uchwytów różnego kształtu do góry z oporem, przyrządem do ćwiczeń zginania palców ręki z oporem w opozycji do kciuka, przyrządem do ćwiczeń zginania dłoniowego i grzbietowego nadgarstka z oporem, przyrządem do ćwiczeń chwytu wielopalcowego dużego z oporem - kulą.

Z opisu zgłoszeniowego wynalazku GB2241902A znane jest urządzenie do ćwiczeń, które zawiera stojak z dwoma członami siedzenia przymocowanymi zawiasowo do stojaka, przy jego sąsiednich krawędziach. Człony tego siedzenia mogą być obracane z poziomu do pionu. Elastyczne taśmy są owinięte wokół kół pasowych na ramie, zaś zapętlenie jest takie, że taśmy co najmniej raz się powielają, zmniejszając w ten sposób przestrzeń wymaganą do obsługi maszyny. Uchwyty mogą być zaczepione o jedną lub więcej opasek, które mają być zamocowane do rąk albo kostek. Zmieniając położenie siedzeń i dobierając opaski możliwe jest wykonywanie różnych ćwiczeń zarówno w pozycji siedzącej, jak i leżącej.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką, które umożliwi w sposób interesujący dla pacjenta wykonywanie ćwiczeń rehabilitacyjnych, które zwiększą precyzję ruchów wykonywanych ćwiczoną ręką. Jednocześnie urządzenie będzie łatwe w obsłudze i tanie w wykonaniu i eksploatacji.

Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką posiadające podstawę oraz dotykowy wyświetlacz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że podstawa, mająca kształt walca o wysokości mniejszej od jego średnicy, ma okrągłe wybranie, w którym osadzony jest moduł zadaniowy, który ma kształt walca, zaś do tej podstawy zamocowany jest wysięgnik z wyświetlaczem, przy czym na powierzchni górnej modułu zadaniowego, będącej na powierzchni podstawy, są cztery, równoległe do siebie, wyżłobienia podłużne, zaś w pobliżu środka każdego wyżłobienia podłużnego, umieszczone jest wybranie prostokątne w przekroju poprzecznym, w którym umieszczony jest moduł napędowy, a ponadto w pobliżu dwóch krótszych krawędzi wyżłobienia podłużnego oraz jego środkowej części umieszczone są moduły osadcze, które są przecięte przez te wyżłobienia podłużne i w których zamocowane są wałki, na których osadzone są koła zębate, przy czym wałek danego wyżłobienia podłużnego połączony jest z odpowiadającym mu pierwszym modułem napędowym, zaś na kołach zębatych danego wyżłobienia podłużnego osadzona jest taśma z co najmniej jednym pierwszym przyciskiem do wciskania podczas wykonywania ćwiczeń, który ma wbudowaną pierwszą diodę LED, a w pobliżu każdego wyżłobienia podłużnego, na module zadaniowym, jest co najmniej jeden przycisk monostabilny do wciskania zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, zaś w centralnej części modułu zadaniowego osadzony jest joystick do wykonywania ruchów, w płaszczyźnie poziomej, zadanych podczas wykonywania ćwiczeń, wokół którego umieszczone są symetrycznie co najmniej cztery drugie diody LED do wskazywania kierunku przesuwania joysticka, a ponadto na module zadaniowym osadzone są trzy przyciski główne do wciskania podczas wykonywania ćwiczeń, przy czym dwa te przyciski główne zamontowane są w środkowej części powierzchni górnej modułu zadaniowego, zaś jeden przycisk główny jest przy krawędzi bocznej modułu zadaniowego, w pobliżu jednego z wybrań prostokątnych, przy czym w pobliżu każdego z pozostałych wybrań prostokątnych, na powierzchni modułu zadaniowego, zamocowane jest pokrętło z enkoderem do kręcenia zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, a ponadto na module zadaniowym są co najmniej dwa przełączniki do przełączania zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, przy czym pierwszy z nich jest przy krawędzi modułu zadaniowego, przy której zamocowany jest wysięgnik z wyświetlaczem do prezentowania ćwiczeń, zaś drugi przełącznik umieszczony jest przy przeciwnej do wysięgnika krawędzi modułu zadaniowego, pomiędzy przyciskiem głównym a drugimi diodami LED.

Korzystnie wyżłobienia podłużne, które umieszczone są bliżej krawędzi bocznej modułu zadaniowego, są krótsze niż wyżłobienia podłużne, które umieszczone są bliżej środka tego modułu zadaniowego, przy czym przycisk główny ma wbudowaną trzecią diodę LED, a ponadto pierwsza dioda LED jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B, lub druga dioda LED jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B, lub trzecia dioda LED jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli przełącznik jest suwakowy, przy czym przełącznik jest dwupozycyjny, a moduł zadaniowy na podstawie osadzony jest obrotowo, korzystnie w obudowie, pod modułem zadaniowym, osadzony jest drugi moduł napędowy do obracania modułu zadaniowego, który połączony jest z tym modułem zadaniowym.

Zaletą nowego urządzenia do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką, jest możliwość prowadzenia usprawnienia ręki opierającego się na realizacji zadanych ćwiczeń prezentowanych na wyświetlaczu lub też wskazywanych za pomocą diod LED. To nowe urządzenie umożliwia również szybkie przeprowadzenie diagnostyki i raportowanie uzyskiwanych wyników. Osoba ćwicząca prowadzi ćwiczenia siedząc przed urządzeniem, które umieszcza się na stole. Na wysokości odpowiadającej średniej wysokości oczu użytkownika, w tylnej, w stosunku do osoby wykonującej ćwiczenia, części urządzenia, poprzez wysięgnik, osadzony jest dotykowy wyświetlacz, który umożliwia sterowanie przy jego pomocy całym urządzeniem oraz prowadzenie analizy diagnostyki, jak również wybieranie i wprowadzenie własnego zestawu ćwiczeń, oraz raportowanie uzyskiwanych wyników. Ponadto sama konstrukcja urządzenia według wynalazku pozwala sterować przebiegiem wskazania ruchów ręką. Osoba ćwicząca wykonuje ćwiczenia uszkodzoną w sposób lekki kończyną, której brakuje precyzji ruchu. Wykonuje ona zadania polegające na kręceniu pokrętłem, wciskaniu przycisków głównych, wciskaniu pierwszych przycisków, wyposażonych korzystnie w pierwsze diody LED, przesuwaniu przełączników suwakowych dwupozycyjnych, wciskaniu przycisków monostabilnych o małych rozmiarach, manipulowaniu joystickiem oraz sprawdzaniu swojej uważności i realizowaniu poleceń zadawanych poprzez zapalanie diod LED zamontowanych w przyciskach oraz górnej powierzchni modułu zadaniowego. Moduł zadaniowy może wykonywać ruch obrotowy względem osi biegnącej przez jego środek, co dodatkowo urozmaica lub komplikuje wykonywane przez użytkownika zadania polegające na wykonywaniu odpowiedniego polecenia - sekwencji ruchów prezentowanych na wyświetlaczu. Dodatkowo na taśmach są zamontowane pierwsze przyciski, zaś taśmy te są zamocowane przesuwnie w dwóch kierunkach, a ponadto każda taśma, dzięki połączeniu jej z innym modułem napędowym, może być przesuwana niezależnie od pozostałych. Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręki umożliwia prowadzenie procesu rehabilitacji ręki z uwzględnieniem biofeedbacku.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchu ręką w widoku z góry, przodu i lewego boku, fig. 2 - to samo urządzenie w widoku z góry, przodu i prawego boku, fig. 3 - to samo urządzenie w widoku z góry, fig. 4 - to samo urządzenie w widoku z przodu, natomiast fig. 5 - to samo urządzenie w przekroju wzdłuż linii A-A pokazanej na fig. 3.

Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania, zawiera podstawę 1, która ma kształt walca o średnicy większej od jego wysokości. Od strony powierzchni górnej podstawy 1 jest w niej okrągłe wybranie, w którym osadzony jest moduł zadaniowy 2, który ma kształt walca. Do podstawy 1 zamocowany jest, w jej części bocznej, wysięgnik 3, na którym zamocowany jest dotykowy wyświetlacz 4. Na powierzchni górnej modułu zadaniowego 2 są cztery, równoległe do siebie, wyżłobienia podłużne 5, przy czym dwa, które umieszczone są bliżej krawędzi modułu zadaniowego 2 są krótsze od dwóch pozostałych, które umieszczone są bliżej środka tego modułu zadaniowego. W pobliżu środkowej części każdego wyżłobienia podłużnego 5 jest wybranie prostokątne 6 w przekroju poprzecznym, w którym osadzony jest pierwszy moduł napędowy 7. W pobliżu dwóch krótszych krawędzi wyżłobienia podłużnego 5 oraz jego środkowej części, w podstawie 1 wykonane są moduły osadcze 8, prostokątne w przekroju poprzecznym, przecięte wyżłobieniami podłużnymi 5, w których to zamocowane są wałki 9, na których osadzone są koła zębate 10. Wałek 9 danego wyżłobienia podłużnego 5 połączony jest ze zlokalizowanym obok niego pierwszym modułem napędowym 7. Na kołach zębatych 10 danego wyżłobienia podłużnego 5 osadzona jest taśma 11, która umieszczona jest w tym wyżłobieniu podłużnym 5. Na taśmie 11 jest pierwszy przycisk 12, w który wbudowana jest pierwsza dioda LED. W odstępie od każdego wyżłobienia podłużnego 5, na module zadaniowym 2, osadzony jest przycisk monostabilny 13. W centralnej części modułu zadaniowego 2 osadzony jest joystick 14, zaś wokół niego umieszczone są symetrycznie drugie diody LED 15. Ponadto na module zadaniowym umieszczone są trzy przyciski główne 16 z wbudowanymi trzecimi diodami LED. Dwa z tych przycisków głównych 16 są umieszczone pośrodku modułu zadaniowego 2, natomiast jeden z nich jest przy krawędzi bocznej modułu zadaniowego 2, w pobliżu jednego w wybrań prostokątnych 6. W oddaleniu od każdego z pozostałych wybrań prostokątnych 6, na module zadaniowymi 2, jest pokrętło 17 z enkoderem. Na powierzchni modułu zadaniowego 2 umieszczone są ponadto dwa przełączniki 18 suwakowe dwupozycyjne, przy czym jeden z nich umieszczony jest w przy krawędzi modułu zadaniowego 2 od strony wysięgnika 3 z wyświetlaczem 4, zaś drugi z przełączników 18 umieszczony jest przy przeciwnej do wysięgnika 3 krawędzi podstawy 1 i zamocowany jest pomiędzy przyciskiem głównym 16 a drugimi diodami LED 15. Osoba ćwicząca, uszkodzoną ręką, realizuje zadania zobrazowane na wyświetlaczu 4 lub sygnalizowane przez zapalające się diody LED 15. Wykonywanie zadań polega na wciskaniu przycisków 12, 13, 16, manipulowaniu joystickiem 14 w płaszczyźnie poziomej i kręceniu pokrętłem 18.

Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania jest, takie jak w przykładzie pierwszym, z tym, że moduł zadaniowy 2 na podstawie 1 osadzony jest obrotowo, przy czym ten moduł zadaniowy 2 osadzony jest we wnęce podstawy 1 poprzez drugi moduł napędowy 19, a ponadto pierwsze diody LED, drugie diody LED 15 i trzecie diody LED są RGB, przy czym każda z nich ma strukturę LED czerwoną R oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B.

Wykaz oznaczeń rysunkowych

- podstawa

- moduł zadaniowy

- wysięgnik

- wyświetlacz

- wyżłobienie podłużne

- wybranie prostokątne

- pierwszy moduł napędowy

- moduł osadczy

- wałek

- koło zębate

- taśma

- pierwszy przycisk

- przycisk monostabilny

- joystick

- druga dioda LED

- przycisk główny

- pokrętło

- przełącznik

- drugi moduł napędowy

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchów ręką posiadające podstawę oraz dotykowy wyświetlacz, znamienne tym, że podstawa (1), mająca kształt walca o wysokości mniejszej od jego średnicy, ma okrągłe wybranie, w którym osadzony jest moduł zadaniowy (2), który ma kształt walca, zaś do tej podstawy (1) zamocowany jest wysięgnik (3) z wyświetlaczem (4), przy czym na powierzchni górnej modułu zadaniowego (2), będącej na powierzchni podstawy (1), są cztery, równoległe do siebie, wyżłobienia podłużne (5), zaś w pobliżu środka każdego wyżłobienia podłużnego (5), umieszczone jest wybranie prostokątne (6) w przekroju poprzecznym, w którym umieszczony jest moduł napędowy (7), a ponadto w pobliżu dwóch krótszych krawędzi wyżłobienia podłużnego (5) oraz jego środkowej części umieszczone są moduły osadcze (8), które są przecięte przez te wyżłobienia podłużne (5) i w których zamocowane są wałki (9), na których osadzone są koła zębate (10), przy czym wałek (9) danego wyżłobienia podłużnego (5) połączony jest z odpowiadającym mu pierwszym modułem napędowym (7), zaś na kołach zębatych (10) danego wyżłobienia podłużnego (5) osadzona jest taśma (11) z co najmniej jednym pierwszym przyciskiem (12) do wciskania podczas wykonywania ćwiczeń, który ma wbudowaną pierwszą diodę LED, a w pobliżu każdego wyżłobienia podłużnego (5), na module zadaniowym (2), jest co najmniej jeden przycisk monostabilny (13) do wciskania zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, zaś w centralnej części modułu zadaniowego (2) osadzony jest joystick (14) do wykonywania ruchów, w płaszczyźnie poziomej, zadanych podczas wykonywania ćwiczeń, wokół którego umieszczone są symetrycznie co najmniej cztery drugie diody LED (15) do wskazywania kierunku przesuwania joysticka (15), a ponadto na module zadaniowym (2) osadzone są trzy przyciski główne (16) do wciskania podczas wykonywania ćwiczeń, przy czym dwa te przyciski główne (16) zamontowane są w środkowej części powierzchni górnej modułu zadaniowego (2), zaś jeden przycisk główny (16) jest przy krawędzi bocznej modułu zadaniowego (2), w pobliżu jednego z wybrań prostokątnych (6), przy czym w pobliżu każdego z pozostałych wybrań prostokątnych (6), na powierzchni modułu zadaniowego (2), zamocowane jest pokrętło (17) z enkoderem do kręcenia zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, a ponadto na module zadaniowym (2) są co najmniej dwa przełączniki (18) do przełączania zgodnie z zadanymi ćwiczeniami, przy czym pierwszy z nich jest przy krawędzi modułu zadaniowego (2), przy której zamocowany jest wysięgnik (3) z wyświetlaczem (4) do prezentowania ćwiczeń, zaś drugi przełącznik (18) umieszczony jest przy przeciwnej do wysięgnika (3) krawędzi modułu zadaniowego (2), pomiędzy przyciskiem głównym (16) a drugimi diodami LED (15).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wyżłobienia podłużne (5), które umieszczone są bliżej krawędzi bocznej modułu zadaniowego (2), są krótsze niż wyżłobienia podłużne (5), które umieszczone są bliżej środka tego modułu zadaniowego (2).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że przycisk główny (16) ma wbudowaną trzecią diodę LED.
4. 4. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że pierwsza dioda LED jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B.

   PL 243860 Β1
5. 5. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że druga dioda LED (15) jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B.
6. 6. Urządzenie według jednego z zastrz. od 3 do 5, znamienne tym, że trzecia dioda LED jest RGB i ma strukturę LED czerwoną R, oraz strukturę LED zieloną G, oraz strukturę LED niebieską B.
7. 7. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienne tym, że przełącznik (18) jest suwakowy.
8. 8. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że przełącznik (18) jest dwu pozycyjny.
9. 9. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienne tym, że moduł zadaniowy (2) na podstawie (1) osadzony jest obrotowo.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że w obudowie (1), pod modułem zadaniowym (2), osadzony jest drugi moduł napędowy (19) do obracania modułu zadaniowego (2), który połączony jest z tym modułem zadaniowym (2).