PL245236B1 - Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych przeznaczone do stosowania zwłaszcza przez sportowców lub przez osoby z dysfunkcjami kończyn górnych lub dolnych, w szczególności przez osoby dorosłe, w tym osoby starsze.

Z opisu patentowego US6929588B2 znana jest platforma do ćwiczeń, która zawiera sprężystą powłokę w której umieszczone są elementy takie jak na przykład płyn, pianki, granulki, ciała stałe i gazy, najczęściej powietrze. Platforma może zawierać sztywną podstawę lub ramę ze zdejmowanymi lub składanymi nogami lub kółkami służącymi do regulacji wysokości i mobilności. Te znane platformy mogą być ze sobą łączone za pomocą szczelin i haczyków. Do platformy może być również przymocowany drążek uchwytowy.

Z opisu zgłoszeniowego wynalazku US3749400A znane jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, które zawiera wydłużoną podstawę z parą torów prowadzących, w których może poruszać się wspornik stopy. Urządzenie zawiera zwiniętą sprężynę, której jeden koniec przymocowany jest w sposób regulowany w podstawie, a drugi koniec przymocowany jest do wspornika stopy. Użytkownik urządzenia siada na podstawie i umieszcza stopę we wsporniku, a następnie prostując kolano przesuwa wspornik.

Z opisu patentowego US9089734B2 znane jest urządzenie ze sprzężeniem zwrotnym do diagnostyki oraz rehabilitacji uszkodzonej ręki, które zawiera oczujnikowane komponenty, takie jak gałka do kręcenia w kształcie kostki lub walca, zespół przycisków, cienka podkładka do realizacji chwytu opuszkami palców, suwnica do ćwiczeń rozszerzania palców.

Ze stosowania znane jest urządzenie Batak, które przeznaczone jest do wspomagania treningu refleksu, koordynacji wzrokowo-ruchowej oraz szybkości reakcji. To znane urządzenie składa się z ramy, na której umieszczone są lampki, z programatora oraz elektronicznego wyświetlacza. Użytkownik gasi zapalające się lampki w wyznaczonym czasie.

Ze stosowania znane jest również urządzenie Tyromotion Myro, które zawiera dotykową tablicę połączoną z oprogramowaniem wraz z zestawem ćwiczeń w wirtualnej rzeczywistości. To znane urządzenie ma możliwość ustawienia pod dowolnym kątem dotykowego wyświetlacza, w oparciu o który jest realizowana rehabilitacja zadaniowa z wykorzystaniem realnych obiektów, na przykład długopisu.

Znane urządzenia nie umożliwiają jednak prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchu, przez co osoba mogąca wykonywać ruchy kończynami nie ma możliwości doskonalenia ich wykonywania i ćwiczeń precyzyjnych ruchów, które mogą być przydatne w życiu codziennym.

Celem wynalazku jest utworzenie nowego urządzenia do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, które umożliwi prowadzenie ćwiczeń precyzyjnych ruchów kończynami oraz prowadzenie ćwiczeń refleksu, a tym samym pozwalające osobie ćwiczącej na szybszy powrót do możliwości ruchowych sprzed kontuzji, jednocześnie pozwalający na poprawę szybkości jej reakcji.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych połączone z komputerem za pomocą dwukierunkowej magistrali, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera prostopadłościenny moduł zadaniowy, w którego centralnej części jest wydzielony walec o wysokości równej wysokości tego modułu zadaniowego, zaś w tym walcu, na jego podstawie, są co najmniej dwa prostopadłościenne wycięcia ułożone promieniście o długości co najwyżej równej długości promienia podstawy tego walca, przy czym w centralnej części podstawy walca są ułożone obok siebie co najmniej dwie płytki wibracyjne i ułożone obok siebie co najmniej dwa przyciski duże, przy czym płytka wibracyjna połączona jest z silnikiem wibracyjnym, który umieszczony jest wewnątrz modułu zadaniowego pod płytką wibracyjną, a ponadto wewnątrz walca modułu zadaniowego, pod każdym wycięciem, jest prostopadłościenny moduł napędowy liniowy, na którego końcach zamocowane są silniki, zaś na wałku modułu napędu liniowego, który wyprowadzony jest przez wycięcie, osadzony jest pierwszy moduł napędowy, który połączony jest z osadzoną na nim obrotowo płytką zadaniową, na której umieszczony jest co najmniej jeden przycisk mały oraz co najmniej jedna dioda LED, przy czym wewnątrz modułu zadaniowego, pod płytkami wibracyjnymi i przyciskami dużymi są co najmniej dwa moduły napędowe obrotowe, przy czym do każdego modułu napędowego obrotowego zamocowane jest prostopadło ścienne ramię obrotowe, na którego wolnym końcu, poprzez wyprowadzony na zewnątrz modułu zadaniowego kołek osadzona jest płytka zadaniowa z co najmniej jednym przyciskiem małym i co najmniej jedną diodą LED, a ponadto po dwóch naprzeciwległych bokach modułu zadaniowego są wsporniki, które zamocowane są prostopadle do tego samego boku modułu zadaniowego zaś na każdym wsporniku, w jego dolnej części jest drugi moduł napędowy podstawy, który drugim koń cem połączony jest z modułem zadaniowym, zaś w górnej części wspornika jest ekran dotykowy, a ponadto do boku modułu zadaniowego z przyłączonymi wspornikami zamocowana jest ruchomo prostopadłościenna podstawa wspierająca.

Korzystnie wycięć w walcu modułu zadaniowego jest osiem, zaś na płytce zadaniowej przyciski małe są dwa, przy czym na płytce zadaniowej dioda LED jest pomiędzy dwoma przyciskami małymi, a ponadto płytka zadaniowa ma kształt płaskiego prostopadłościanu o zaokrąglonych narożach.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli na wsporniku, w jego górnej części, jest głośnik, a ponadto na wsporniku jest co najmniej jeden czujnik ruchu, zaś ramię obrotowe zamocowane jest wychylnie.

Następne korzyści uzyskuje się, jeśli ekran dotykowy na wsporniku osadzony jest w pierwszej obudowie, zaś pierwszy moduł napędowy jest w drugiej obudowie, a ponadto podstawa wspierająca do modułu zadaniowego zamocowana jest poprzez co najmniej jeden zawias.

Korzystnie na płytce zadaniowej jest połączona z nią rozłącznie nakładka mała, przy czym nakładka mała w przekroju wzdłużnym ma kształt koła albo ma kształt elipsy, zaś na płytce zadaniowej jest co najmniej jedno mocowanie do łączenia z nią nakładki małej, a ponadto na całym module zadaniowym jest obejmująca go i połączona z nim rozłącznie nakładka duża.

Nowe urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, według wynalazku, dzięki możliwości ustawienia modułu zadaniowego w pionie i w poziomie, umożliwia prowadzenie ćwiczeń zarówno kończyn górnych, jak i kończyn dolnych pozwalając na prowadzenie ćwiczeń precyzji ruchu oraz ćwiczeń refleksu. Wykorzystanie urządzenia przez pacjenta umożliwia szybszy powrót do możliwości ruchowych sprzed kontuzji oraz poprawę szybkości reakcji.

Przedmiot wynalazku, w przykładach wykonania, został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych w widoku z przodu, fig. 2 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych w ustawieniu pionowym w widoku z przodu, góry i lewego boku, fig. 3 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych w ustawieniu pionowym z usuniętą obudową modułu zadaniowego w widoku z przodu, fig. 4 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych w ustawieniu pionowym z usuniętą obudową modułu zadaniowego w widoku z przodu, góry i lewego boku, fig. 5 - płytkę zadaniową w powiększeniu, fig. 6 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych z usuniętą obudową modułu zadaniowego w widoku z tyłu i prawego boku, fig. 7 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych z nakładką dużą w widoku z góry, natomiast fig. 8 - to samo urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych z nakładką dużą w widoku z góry, przodu i lewego boku.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania zawiera prostopadłościenny moduł zadaniowy 1, który jednym bokiem, poprzez zawias, połączony jest z podstawą wspierającą 2. W centralnej części modułu zadaniowego 1 wydzielony jest walec 3, którego wysokość jest równa wysokości tego modułu zadaniowego 1. W podstawie walca 3 jest osiem wycięć 4, które są prostopadłościenne i ułożone są promieniście, których długość jest zbliżona do długości promienia podstawy walca 3. W centralnej części walca 3, obok siebie, są dwie płytki wibracyjne 5 umieszczone w prostokątnym wybraniu na powierzchni modułu zadaniowego 1, w pobliżu których są, ułożone obok siebie, dwa przyciski duże 6, które również są um ieszczone w mniejszych prostokątnych wybraniach na powierzchni modułu zadaniowego 1. Przycisk duży 6 jest poniżej płytki wibracyjnej 5, tak, że osoba ćwicząca ustawiając stopę na urządzeniu układa ją jednocześnie na płytce wibracyjnej 5 i przycisku dużym 6. Umożliwia to pobudzanie zmysłów ćwiczącego również poprzez płytki wibracyjne 5, a naciskanie dużych przycisków 6 informuje system kiedy ćwiczący rozpoczyna ruch i kiedy go kończy. Wewnątrz modułu zadaniowego 1, pod płytką wibracyjną 5, jest połączony z nią silnik wibracyjny 7. Płytka wibracyjna 5 ma kształt płaskiego prostopadłościanu obróconego o kąt 90° w porównaniu do prostokątnego obszaru na module zadaniowym 1, w którym płytki wibracyjne 5 są osadzone. Wewnątrz modułu zadaniowego 1, pod każdym wycięciem 4, jest prostopadłościenny moduł napędowy liniowy 8, na którego każdym końcu jest zamocowany silnik 9. Moduł napędowy liniowy 8 posiada wyprowadzony na zewnątrz, poprzez wycięcie 4, wałek, na którym osadzony jest pierwszy moduł napędowy 10, który połączony jest z obrotowo na nim osadzoną płytka zadaniową 11, która ma kształt prostopadłościanu o zaokrąglonych narożach, na której umieszczone są dwa przyciski małe 12, pomiędzy którymi jest dioda 13 LED RGB. Płytka zadaniowa 11 porusza się ruchem obrotowym i postępowym dzięki pierwszemu modułowi napędowemu 10 oraz modułowi napędowemu liniowemu 8. Wewnątrz modułu zadaniowego 1, pod płytkami wibracyjnymi 5 i przyciskami dużymi 6, są dwa moduły napędowe obrotowe 14, z których każdy połą czony jest z prostopadłościennym ramieniem obrotowym 15, na którego wolnym końcu jest kołek 16, który wyprowadzony jest na zewnątrz modułu zadaniowego 1. Na kołku 16 osadzona jest płytka zadaniowa 11 z dwoma przyciskami małymi 12 oraz diodą 13 LED RGB. Płytki zadaniowe 11 na po wierzchni górnej mają wytłoczenie w kształcie strzałki, przy czym przyciski małe 12 są na początku i na końcu strzałki. Ramię obrotowe 15 zamocowane jest wychylnie i dzięki połączeniu z modułem napędowym obrotowym 14 może poruszać się po torze w kształcie fragmentu okręgu o zakresie 170°. Pod dwóch bokach modułu zadaniowego 1 usytuowane są naprzeciwległe do siebie dwa prostopadłościenne wsporniki 17, które połączone są prostopadle z bokiem z podstawą wspierającą 2. Na każdym wsporniku 17, w jego górnej części, zamocowany jest ekran 18 dotykowy, który osadzony jest w pierwszej obudowie 19. Kąt jaki tworzy rama pierwszej obudowy 19 z powierzchnią modułu zadaniowego 1 w płaszczyźnie poziomej można regulować, co ma znaczenie podczas zmiany przeznaczenia urządzenia do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych. Poniżej ekranu 18, po dwóch stronach wspornika 17, zamocowano po jednym czujniku ruchu 20. Do podstawy 1 oraz do strony dolnej wspornika 17, zamocowany jest drugi moduł napędowy 21 modułu zadaniowego 1, który umożliwia zmianę ustawienia tego modułu zadaniowego 1 z pionowej na poziomą i z poziomej na pionową. Urządzenie do ćwiczeń kończyn połączone jest do komputera 22 za pomocą dwukierunkowej magistrali.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania, takie jak w przykładzie pierwszym, z tym, że pierwszym moduł napędowy 10 jest w obudowie, zaś pomiędzy ekranem 18 a drugim modułem napędowym 20 na wsporniku 17 jest głośnik 23, a ponadto na płytce zadaniowej 11, obok przycisków małych 12, jest mocowanie 24 na nakładkę małą 25, która z płytką zadaniową połączona jest rozłącznie. Nakładka mała 25, w przekroju wzdłużnym, ma kształt koła. Na całej powierzchni modułu zadaniowego 1 jest połączona z nim rozłącznie nakładka duża 26. Pierwszy moduł napędowy 10 jest w drugiej obudowie. Nakładka duża 26 ma wydrążenia na wałki modułów napędowych liniowych 8 oraz na kołki 16 ramienia obrotowego 15 oraz ma trzy ściany boczne pochylone w stronę środka modułu zadaniowego 1, zaś na powierzchni górnej ma prostokątne wybrania na płytki wibracyjne 5 i przyciski duże 6. Nakładka mała 25 w kształcie koła ma wycięcie na przyciski małe 12 oraz diodę 13 LED. Polecana jest ona na początku prowadzenia ćwiczeń kończyn dolnych, ponieważ ma ona dużą powierzchnię i nie wymaga precyzyjnego ustawienia stopy.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, według wynalazku, w trzecim przykładzie wykonania, takie jak w przykładzie drugim, przy czym nakładka mała 25 ma w przekroju wzdłużnym kształt elipsy i ma ona wycięcie na diodę 13 LED oraz jeden przycisk mały 12, poprzez które widać również wytłoczoną strzałkę. Po zamocowaniu tej nakładki małej 25 od użytkownika wymagana jest precyzja przy wykonywaniu ruchów, zaś widoczna strzałka informuje jak należy ustawić stopę na powierzchni tej nakładki małej 25.

Podczas korzystania z urządzenia do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych użytkownik wykonuje ćwiczenia zwiększające sprawność kończyn oraz poprawiające refleks. Jeśli moduł zadaniowy 1 ustawiony jest w pionie użytkownik wykonuje ćwiczenia kończynami górnymi, jeśli natomiast ustawiony jest w poziomie wykonuje on ćwiczenia kończynami dolnymi. Zadania do wykonania przez użytkownika wyświetlane są na ekranach 18 albo wskazywane przez zapalanie diod 13 LED RGB i wykonywane są przez wciskanie przycisków dużych 6 lub przycisków małych 12. Płytki zadaniowe 11 zamocowane na pierwszym module napędowym 10 poruszają się po ośmiu trajektoriach tworzących promienie okręgu oraz obracają się, zaś płytki zadaniowe 11 na ramionach obrotowych 15 poruszają się po wycinkach okręgu. Osoba ćwicząca ma za zadanie jak najszybciej zareagować na podświetlane diod 13 LED lub wyświetlane na ekranach 18 zadania i wcisnąć odpowiednie przyciski małe 12. Zadania definiowane są również poprzez emisję dźwięku z głośnika 23 oraz przez drgania odczuwalne na płytkach wibracyjnych 5. Poruszanie użytkownika monitorowane jest z użyciem systemu oraz czujników ruchu 20 osadzonych na wspornikach 17.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych, według wynalazku, wyposażone jest w wiele trybów treningowych, które dostosowywane są do poziomu zaawansowania użytkownika. Zanim użytkownik zacznie ćwiczyć na urządzeniu wykonuje procedurę diagnostyczną w celu weryfikacji jego zdolności wzrokowo-ruchowej przez co urządzenie dobiera zestaw treningowy do umiejętności osoby ćwiczącej. Uzyskane podczas ćwiczeń wyniki są zapisywane w pamięci komputera 22, przez co użytkownik może śledzić postępy rehabilitacji. Urządzenie umożliwia również prowadzenie ćwiczeń polegających na zapamiętywaniu i odtwarzaniu sekwencji wcześniej oznaczanych przez diody 13 LED przycisków małych 12 w jak najkrótszym czasie. Podczas ćwiczeń kończyn dolnych użytkownik może skorzystać z nakładek małych 25, które zwiększają powierzchnię przeznaczoną na ułożenie stopy albo może prowadzić najbardziej precyzyjny trening na samych płytkach zadaniowych 11.

Wykaz oznaczeń rysunkowych

1	- moduł zadaniowy	14	- moduł napędowy obrotowy
2	- podstawa wspierająca	15	- ramie obrotowe
3	- walec	16	- kołek
4	- wycięcie	17	- wspornik
5	- płytka wibracyjna	18	- ekran
6	- przycisk duży	19	- pierwsza obudowa
7	- silnik wibracyjny	20	- czujnik ruchu
8	- moduł napędowy liniowy	21	- drugi moduł napędowy
9	- silnik	22	- komputer
10	- pierwszy moduł napędowy	23	- głośnik
11	- płytka zadaniowa	24	- mocowanie
12	- przycisk mały	25	- nakładka mała
13	- dioda	26	- nakładka duża

Claims (16)

1. Urządzenie do ćwiczeń kończyn górnych lub kończyn dolnych połączone z komputerem za pomocą dwukierunkowej magistrali, znamienne tym, że zawiera prostopadłościenny moduł zadaniowy (1), w którego centralnej części jest wydzielony walec (3) o wysokości równej wysokości tego modułu zadaniowego (1), zaś w tym walcu (3), na jego podstawie, są co najmniej dwa prostopadłościenne wycięcia (4) ułożone promieniście o długości co najwyżej równej długości promienia podstawy tego walca (3), przy czym w centralnej części podstawy walca (3) są ułożone obok siebie co najmniej dwie płytki wibracyjne (5) i ułożone obok siebie co najmniej dwa przyciski duże (6), przy czym płytka wibracyjna (5) połączona jest z silnikiem wibracyjnym (7), który umieszczony jest wewnątrz modułu zadaniowego (1) pod płytką wibracyjną (5), a ponadto wewnątrz walca (3) modułu zadanio wego (1), pod każdym wycięciem (4), jest prostopadłościenny moduł napędowy liniowy (8), na którego końcach zamocowane są silniki (9), zaś na wałku modułu napędu liniowego (8), który wyprowadzony jest przez wycięcie (4), osadzony jest pierwszy moduł napędowy (10), który połączony jest z osadzoną na nim obrotowo płytką zadaniową (11), na której umieszczony jest co najmniej jeden przycisk mały (12) oraz co najmniej jedna dioda (13) LED, przy czym wewnątrz modułu zadaniowego (1), pod płytkami wibracyjnymi (5) i przyciskami dużymi (6) są co najmniej dwa moduły napędowe obrotowe (14), przy czym do każdego modułu napędowego obrotowego (14) zamocowane jest prostopadłościenne ramię obrotowe (15), na którego wolnym końcu, poprzez wyprowadzony na zewnątrz modułu zadaniowego (1) kołek (16) osadzona jest płytka zadaniowa (11) z co najmniej jednym przyciskiem małym (12) i co najmniej jedną diodą (13) LED, a ponadto po dwóch naprzeciwległych bokach modułu zadaniowego (1) są wsporniki (17), które zamocowane są prostopadle do tego samego boku modułu zadaniowego (1) zaś na każdym wsporniku (17), w jego dolnej części jest drugi moduł napędowy podstawy (22), który drugim końcem połączony jest z modułem zadaniowym (1), zaś w górnej części wspornika (17) jest ekran dotykowy (18), a ponadto do boku modułu zadaniowego (1) z przyłączonymi wspornikami (17) zamocowana jest ruchomo prostopadłościenna podstawa wspierająca (2).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wycięć (4) w walcu (3) modułu zadaniowego (1) jest osiem.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że na płytce zadaniowej (11) przyciski małe (12) są dwa.

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że na płytce zadaniowej (11) dioda (13) LED jest pomiędzy dwoma przyciskami małymi (12).

5. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że płytka zadaniowa (11) ma kształt płaskiego prostopadłościanu o zaokrąglonych narożach.

6. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienne tym, że na wsporniku (17), w jego górnej części, jest głośnik (23).

7. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienne tym, że na wsporniku (17) jest co najmniej jeden czujnik ruchu (20).

8. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że ramię obrotowe (15) zamocowane jest wychylnie.

9. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienne tym, że ekran dotykowy (18) na wsporniku (17) osadzony jest w pierwszej obudowie (19).

10. Urządzenie według jednego z zastrz od 1 do 9, znamienne tym, że pierwszy moduł napędowy (10) jest w drugiej obudowie.

11. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 10, znamienne tym, że podstawa wspierająca (2) do modułu zadaniowego (1) zamocowana jest poprzez co najmniej jeden zawias.

12. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 11, znamienne tym, że na płytce zadaniowej (11) jest połączona z nią rozłącznie nakładka mała (25).

13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że nakładka mała (25) w przekroju wzdłużnym ma kształt koła.

14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że nakładka mała (25) w przekroju wzdłużnym ma kształt elipsy.

15. Urządzenie według jednego z zastrz. od 12 do 14, znamienne tym, że na płytce zadaniowej (10) jest co najmniej jedno mocowanie (24) do łączenia z nią nakładki małej (25).

16. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 15, znamienne tym, że na całym module zadaniowym (1) jest obejmująca go i połączona z nim rozłącznie nakładka duża (26).