PL249717B1 - System do rehabilitacji kończyn - Google Patents

System do rehabilitacji kończyn

Info

Publication number
PL249717B1
PL249717B1 PL447495A PL44749524A PL249717B1 PL 249717 B1 PL249717 B1 PL 249717B1 PL 447495 A PL447495 A PL 447495A PL 44749524 A PL44749524 A PL 44749524A PL 249717 B1 PL249717 B1 PL 249717B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
housing
controller
pressure plate
furthermore
attached
Prior art date
Application number
PL447495A
Other languages
English (en)
Other versions
PL447495A1 (pl
Inventor
Jacek Stanisław Tutak
Damian Bielecki
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL447495A priority Critical patent/PL249717B1/pl
Publication of PL447495A1 publication Critical patent/PL447495A1/pl
Publication of PL249717B1 publication Critical patent/PL249717B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/40—Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment
    • A63F13/42—Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment by mapping the input signals into game commands, e.g. mapping the displacement of a stylus on a touch screen to the steering angle of a virtual vehicle
    • A63F13/428—Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment by mapping the input signals into game commands, e.g. mapping the displacement of a stylus on a touch screen to the steering angle of a virtual vehicle involving motion or position input signals, e.g. signals representing the rotation of an input controller or a player's arm motions sensed by accelerometers or gyroscopes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Urządzenie do rehabilitacji kończyn, zawiera mikrokomputer główny, monitor (1) osadzony na wysięgniku, kamerę, płytę naciskową (3) oraz co najmniej trzy kontrolery. Po stronie przeciwnej do wyświetlacza monitora (1) zamocowany jest zasilacz, mikrokomputer główny oraz router WIFI, zaś do jego górnej powierzchni zamocowany jest co najmniej jeden profil montażowy (11), na którym, poprzez uchwyt kulowy (13), osadzona jest kamera. Płyta naciskowa (3) zawiera sterownik pomocniczy, na którego pierwszej płytce drukowanej jest pierwszy mikrokontroler. W czterech punktach płyty naciskowej (3) osadzone są tensometry. Pierwszy kontroler posiada pierwszą obudowę z uchwytem, na której umieszczone są taśmy LED, zaś wewnątrz niej dwie baterie i dwa silniki. Drugi kontroler zawiera drugą obudowę, wewnątrz której jest bateria litowo-jonowa oraz trzecia płytka drukowana, która zawiera drugi mikrokontroler z wbudowanym modułem WIFI, układem zarządzania zasilaniem oraz modułem akcelerometra, a ponadto wewnątrz drugiej obudowy jest pierwszy żyroskop. Drugi kontroler zawiera diodę sygnalizacyjną. Trzeci kontroler zawiera trzecią obudowę, do której powierzchni dolnej zamocowany jest elastyczny pas zaciskowy, zaś na tej trzeciej obudowie umieszczone są diody LED, a ponadto wewnątrz trzeciej obudowy jest drugi żyroskop, układ sterujący zawierający sterownik i system łączności WIFI, przy czym wewnątrz trzeciej obudowy(34) jest akcelerometr oraz bateria zasilająca.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest system do rehabilitacji kończyn, który przeznaczony jest do prowadzenia ćwiczeń zarówno w domach pacjentów, jak również w gabinetach rehabilitacyjnych.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku US6162189A znany jest system do rehabilitacji stawu skokowego, w którym stopa pacjenta osadzana jest na ruchomej platformie, która może być przesuwana w sześciu stopniach swobody. Również siła wywierana przez stopę na platformę mobilną mierzona jest w sześciu stopniach swobody, przy czym zmierzona pozycja i wartość zmierzonej siły przesyłane są do interfejsu elektronicznego i podawane do programowalnego komputera, w którym określane jest żądane sprzężenie zwrotne siły, które ma zostać zastosowane przez interfejs sterownika do platformy mobilnej. Pożądany sygnał zwrotny przesuwa platformę mobilną do żądanego położenia lub przykłada pożądaną siłę lub moment obrotowy do platformy mobilnej. Ten znany system do rehabilitacji może obejmować symulację wirtualnych obiektów, które użytkownik może przesuwać w celu symulacji ćwiczenia, przy czym symulacja rzeczywistości wirtualnej może obejmować ćwiczenia równowagi, elastyczności i siły. Systemem można sterować w sposób zdalny, zwłaszcza w środowisku telerehabilitacji.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku EP3653120A1 znane jest urządzenie rehabilitacyjne, które służy do monitorowania ułożenia dłoni użytkownika. Składa się ono z dwóch modułów kamer, które pozwalają na śledzenie pozycji dłoni, nawet gdy stawy palców są zasłonięte na obrazie jednego z modułów. Dzięki temu dostarczane wyniki pomiarów są bardziej precyzyjne, co jest kluczowe w monitorowaniu postępów rehabilitacji osób z dysfunkcjami rąk. Przy użyciu obrazów z obu modułów kamer, urządzenie może określić położenie dłoni nawet w sytuacji, gdy żaden z modułów nie pokazuje zasłoniętych stawów.
W opisie zgłoszeniowym wynalazku GB2515279A został ujawniony system do monitorowania postawy i gestów w rehabilitacji. Wykorzystuje on w tym celu kamery i zaawansowany algorytm analizy ruchu. Ten znany system pozwala na śledzenie postępów w rehabilitacji osób po urazach oraz z chorobami neurologicznymi, zwłaszcza z Parkinsonem albo po udarze mózgu. Charakteryzuje się on precyzją i odpornością na zakłócenia otoczenia. Umożliwia on porównanie wykonanych ćwiczeń lub gestów z danymi przechowywanymi w pamięci systemu, które obejmują szereg czasowy początkowych relacji przestrzennych, relacji przestrzennych w połowie gestu i końcowych relacji przestrzennych pomiędzy stawami ciała.
Ze stosowania znane jest rozwiązanie pod nazwą Fiksator sakadowy, które umożliwia prowadzenie ćwiczeń koordynacji wzrokowo-ruchowej, refleksu oraz ćwiczeń prowadzących do zwiększenia kąta widzenia. To znane urządzenie przeznaczone jest dla osób w każdym wieku, na różnym poziomie dysfunkcji. Podczas prowadzenia ćwiczeń pacjent ma za zadanie gaszenie sekwencyjnie zapalających się lampek, zaś wyniki gry są przedstawiane na wyświetlaczu, zwłaszcza liczba zapalonych, zgaszonych i pominiętych lampek, średni czas gaszenia poszczególnych kolorów lampek. Zadawane ćwiczenia różnią się od siebie sekwencją zapalających się lampek, kolorem i czasem zapalania się lampek, reakcją na wciśnięte lampki, czasem gry.
Ze stosowania znana jest również dwupłatowa platforma dynamograficzna pod nazwą Gamma, która przeznaczona jest do leczenia urazów kończyn górnych. Umożliwia ona zarówno testowanie, jak i trening pacjentów neurologicznych i ortopedycznych, trening sportowców oraz trening pacjentów z zaburzeniami równowagi i koordynacji ciała. Jej dodatkowym atutem jest możliwość dowolnego ustawienia płyt względem siebie, przez co możliwe jest trenowanie przez sportowców w określonej, ściśle związanej z ich dyscypliną sportową pozycji.
Te znane urządzenia, z uwagi na gabaryty oraz koszty produkcji przeznaczone są do wykorzystania w gabinetach lekarskich lub fizjoterapeutycznych, przez co pacjenci mogą z nich korzystać sporadycznie co przekłada się na postępy w rehabilitacji. Również prowadzone na nich ćwiczenia usprawniające wymagają kontroli przez wykwalifikowany personel.
Celem wynalazku jest opracowanie nowego systemu do rehabilitacji kończyn, który będzie przeznaczony zwłaszcza do prowadzenia ćwiczeń w domach pacjentów, co przełoży się na skrócenie okresu rehabilitacji.
System do rehabilitacji kończyn, zawierający mikrokomputer główny, monitor osadzony na wysięgniku oraz kamerę, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera płytę naciskową oraz sześć kontrolerów, przy czym są dwa pierwsze kontrolery, dwa drugie kontrolery i dwa trzecie kontrolery, zaś do płyty naciskowej zamocowany jest wysięgnik, na którego przeciwnym końcu osadzony jest monitor, do którego, po stronie przeciwnej do wyświetlacza zamocowany jest zasilacz, mikrokomputer główny oraz router WIFI, zaś do górnej powierzchni monitora zamocowany jest co najmniej jeden profil montażowy, na którym osadzona jest kamera, a ponadto płyta naciskowa zawiera sterownik pomocniczy, który zasilany jest przez co najmniej jedną baterię pomocniczą, zaś na pierwszej płytce drukowanej sterownika pomocniczego jest pierwszy mikrokontroler, a ponadto w czterech punktach płyty naciskowej osadzone są tensometry, które połączone są z pierwszym mikrokontrolerem, a ponadto pierwszy kontroler posiada pierwszą obudowę z uchwytem, przy czym na pierwszej obudowie, przy dwóch jej przeciwstawnych powierzchniach bocznych, umieszczone są taśmy LED, zaś wewnątrz pierwszej obudowy pierwszego kontrolera są dwie baterie i dwa silniki, z których pierwszy sinik połączony jest z kołem pasowym czynnym, które poprzez pas klinowy połączone jest z kołem pasowym biernym, zaś drugi silnik połączony jest z wałem na którego dwóch końcach są krążki obciążeniowe, przy czym każdy z silników połączony jest z baterią, a ponadto wewnątrz pierwszej obudowy jest druga płytka drukowana zawierająca drugi mikrokontroler z systemem łączności WIFI, a drugi kontroler zawiera drugą obudowę, wewnątrz której jest bateria litowo-jonowa oraz trzecia płytka drukowana, która zawiera trzeci mikrokontroler z wbudowanym modułem WIFI, układem zarządzania zasilaniem oraz modułem akcelerometra, a ponadto wewnątrz drugiej obudowy jest pierwszy żyroskop, a ponadto drugi kontroler zawiera diodę sygnalizacyjną, zaś trzeci kontroler zawiera trzecią obudowę, do której powierzchni dolnej zamocowany jest elastyczny pas zaciskowy, zaś na tej trzeciej obudowie umieszczone są diody LED, a ponadto wewnątrz trzeciej obudowy jest drugi żyroskop, układ sterujący zawierający sterownik i system łączności WIFI, przy czym wewnątrz trzeciej obudowy jest akcelerometr oraz bateria zasilająca.
Korzystnie do dolnej powierzchni płyty naciskowej zamocowane są co najmniej dwa ruchome kółka oraz, przy przeciwnej do nich krawędzi, dwie podpory, zaś wysięgnik złożony jest z dwóch prostopadłościennych profili, z których pierwszy profil wprowadzony jest współosiowo w drugi profil, zaś w co najmniej jednej powierzchni bocznej każdego profilu są otwory, w których umieszczany jest trzpień łączący oba profile, a ponadto do ściany tylnej monitora, przeciwnej do wyświetlacza, zamocowana jest obudowa skrzynkowa, w której umieszczone są zasilacz, mikrokomputer główny oraz router WIFI.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli zasilacz ma napięcie elektryczne 12 V, zaś kamera na profilu montażowym osadzona jest poprzez uchwyt kulowy, przy czym profile montażowe są dwa i są one do siebie ustawione współosiowo, zaś w każdym profilu montażowym są otwory montażowe poprzez które, do profilu montażowego, mocowany jest uchwyt kulowy z kamerą.
Nowy system do rehabilitacji kończyn, według wynalazku, dzięki swoim gabarytom, może być stosowany, przez pacjentów, w warunkach domowych, zwiększając ich dostęp do rehabilitacji i wpływając przez to na postępy w dochodzeniu do zdrowia. Ten nowy system umożliwia prowadzenie rehabilitacji opartej na realizacji ćwiczeń wyświetlanych na ekranie monitora, wymuszających ruchy kończynami górnymi lub kończynami dolnymi. Zadaniem pacjenta jest wykonywanie ćwiczeń z wykorzystaniem kontrolerów, zaś zadawane ćwiczenia są stopniowo komplikowane. Zastosowanie kamery, z możliwością zmiany miejsca jej montażu na profilach montażowych oraz zmiany kąta nachylenia, istotnie poprawia możliwości rejestracji obrazu. Pozwala to na zbieranie danych wizualnych związanych z procesem rehabilitacji, co jest istotne dla analizy postępów oraz dostosowywania programu rehabilitacyjnego do konkretnych potrzeb pacjenta.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z przodu, fig. 2 - ten sam monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z przodu, góry i prawego boku, fig. 3 - ten sam monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z boku, fig. 4 - ten sam monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z dołu, fig. 5 - ten sam monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z tyłu, fig. 6 - ten sam monitor z płytą naciskową oraz kamerą w widoku z tyłu, góry i prawego boku, fig. 7 - płytę naciskową w widoku z góry, tyłu i boku, fig. 8 - tę samą płytą naciskową w widoku z boku, fig. 9 - tę samą płytę naciskową w widoku z dołu, fig. 10 - tę samą płytę naciskową z usuniętą powierzchnią górną i uwidocznionymi tensometrami w widoku z góry, tyłu i boku, fig. 11 - pierwszy kontroler w widoku z przodu, góry i boku, fig. 12 - ten sam pierwszy kontroler w widoku z przodu, fig. 13 - ten sam pierwszy kontroler bez pierwszej obudowy w widoku z góry, przodu i boku, fig. 14 - ten sam pierwszy kontroler bez pierwszej obudowy w widoku z góry, fig. 15 - drugi kontroler w widoku z przodu, fig. 16 - ten sam drugi kontroler w widoku z dołu, fig. 17 - ten sam drugi kontroler bez drugiej obudowy w widoku z przodu, góry i boku, fig. 18 - trzeci kontroler w widoku z przodu, dołu i boku, fig. 19 - ten sam trzeci kontroler w widoku z tyłu, dołu i boku, natomiast fig. 20 - ten sam trzeci kontroler bez trzeciej obudowy w widoku z przodu, góry i boku.
System do rehabilitacji kończyn, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania zawiera monitor 1, który poprzez wysięgnik 2 połączony jest z płytą naciskową 3 oraz zawiera sześć kontrolerów 4, 5, 6 - dwa kontrolery pierwsze 4, dwa kontrolery drugie 5 i dwa kontrolery trzecie 6. Monitor 1 posiada wyświetlacz 7, na którym prezentowany jest aktualny postęp w prowadzonych ćwiczeniach oraz zadania do wykonania przez pacjenta. Po stronie przeciwnej do wyświetlacza 7, zamocowany jest zasilacz 8, mikrokomputer główny 9 oraz router WIFI 10. Zasilacz 8 ma napięcie elektryczne o wielkości 12 V i stanowi on centralnie położony element, który pozwala na uruchomienie systemu poprzez połączenie go do źródła zasilania elektrycznego. Router WIFI 10 odpowiada natomiast za nawiązanie połączenia między mikrokomputerem głównym 9 a bezprzewodowymi kontrolerami 4, 5, 6, płytą naciskową 3, a także umożliwia rozbudowanie systemu o kolejne czujniki. Mikrokomputer główny 9 zarządza interfejsem użytkownika, podłączonymi kontrolerami 4, 5, 6 i pozwala na ocenę pracy pacjenta, co stanowi ważny aspekt funkcjonalności systemu. Do górnej powierzchni monitora 1 zamocowane są dwa profile montażowe 11, które ustawione są do siebie współosiowo. W każdym profilu montażowym 11 są otwory montażowe 12. Do jednego z otworów montażowych 12 jednego z profili montażowych 11, zamocowana jest, poprzez uchwyt kulowy 13, kamera 14. Dzięki zastosowaniu uchwytu kulowego 13 możliwa jest zmiana kąta nachylenia i obrotu kamery 14, zaś rozłączne jej połączenie z profilem montażowym umożliwia sprawną jej wymianę podczas awarii. Uchwyt kulowy 13 umożliwia również swobodne dostosowanie orientacji kamery 14 do indywidualnych wymagań z uwzględnieniem wzrostu i odległości pacjenta. Położenie kamery 14 może być zmienianie poprzez połączenie uchwytu kulowego 13 z poszczególnymi otworami montażowymi 12 profili montażowych 11. Płyta naciskowa 3 umożliwia natomiast precyzyjne określenie pozycji, na której aktualnie przebywa użytkownik. Płyta naciskowa 3 ma kształt prostopadłościanu, zaś na jej spodniej stronie, przy jednej z jej dłuższych krawędzi, umieszczone są dwa ruchome kółka 15, zaś przy przeciwnej, dłuższej krawędzi umieszczone są dwie podpory 16. Kółka 15 umożliwiają płynne i szybkie przemieszczanie systemu, zaś podpory 16 zapewniają stabilne i bezpieczne ustawienie płyty naciskowej 3, co pozwala na zapewnienie pacjentowi wygodnych i bezpiecznych warunków podczas wykonywania ćwiczeń. Wewnątrz płyty naciskowej 3 umieszczony jest sterownik pomocniczy 17, który zasilany jest przez baterię pomocniczą 18. Na rogach płyty naciskowej 3 osadzone są cztery tensometry 19, zaś na płytce drukowanej sterownika pomocniczego 17 umieszczony jest pierwszy mikrokontroler, który odpowiada za akwizycję danych z tensometrów 19. Rozmieszczenie tensometrów 19 na rogach płyty naciskowej 3 umożliwia precyzyjne określenie pozycji użytkownika na tej płycie naciskowej 3. Zebrane dane są natomiast przekazywane do mikrokomputera głównego 9, gdzie podlegają dalszej analizie, co pozwala na efektywne monitorowanie i interpretację interakcji użytkownika z płytą naciskową 3. Zadaniem kontrolerów 4, 5, 6 jest usprawnienie procesu weryfikacji wykonania danego ćwiczenia oraz dostarczenie użytkownikowi odpowiedniego sygnału zwrotnego informującego czy zadanie zostało wykonane poprawnie. Pierwszy kontroler 4 posiada prostopadłościenną pierwszą obudowę 20 z uchwytem 21 do podnoszenia tego pierwszego kontrolera 4. Przy dwóch przeciwstawnych powierzchniach bocznych pierwszej obudowy 20 są taśmy LED 22, które pokazują stan pierwszego kontrolera 4 oraz wskazują kierunek ruchu do wykonania przez pacjenta. Wewnątrz pierwszej obudowy 20 są dwie baterie 23, z których każda połączona jest z jednym z dwóch silników 24, 25. Pierwszy silnik 24 połączony jest kołem pasowym czynnym 26, które poprzez pas klinowy 27, połączone jest z kołem pasowym biernym 28 o znacznej masie. Drugi silnik 25 połączony jest z wałem 29, na którego dwóch końcach są krążki obciążeniowe 30. Dzięki zastosowaniu dwóch silników 24, 25, pierwszy kontroler 4 może generować krótkotrwałe siły, mające na celu wprowadzenie utrudnień dla pacjenta podczas wykonywania ćwiczeń. Siły te mogą działać w dwóch kierunkach: wokół osi x poprzez działanie drugiego silnika 25 napędzającego wał 29 poprowadzony przez całą długość pierwszej obudowy 20 oraz wokół osi z poprzez siłę generowaną przez pierwszy silnik 24. Wewnątrz uchwytu 21 jest łożysko podtrzymujące wał 29. Ponadto wewnątrz pierwszej obudowy 20 jest druga płytka drukowana 31, która umożliwia sterowanie pierwszym kontrolerem 4 oraz pozwala na akwizycję danych oraz która zawiera drugi mikrokontroler z systemem łączności WIFI. Umożliwia ona również precyzyjne uruchomienie silników 24, 25 w odpowiednym, dla wykonywanego ćwiczenia, momencie, przez co pierwszy kontroler 4 jest w stanie dostarczyć kontrolowane opory, co stanowi istotny element w skomplikowanym procesie rehabilitacji. Drugi kontroler 5 zawiera drugą obudowę 32 wewnątrz której umieszczona jest bateria litowo-jonowa 33 oraz trzecia płytka drukowana 34, ponadto zawiera ona diodę sygnalizacyjną 35. Trzecia płytka drukowana 34 zawiera trzeci mikrokontroler z wbudowanym modułem WIFI, układem zasilania oraz modułem akcelerometru oraz pierwszy żyroskop, które umożliwiają komunikację drugiego kontrolera 5 z mikrokomputerem głównym 9, co jest istotne w kontekście precyzyjnej lokalizacji i łatwości użytkowania. Trzeci kontroler 6 zawiera trzecią obudowę 36, do której powierzchni dolnej zamocowany jest elastyczny pas zaciskowy 37 pozwalający na montaż tego trzeciego kontrolera 6 na nodze. Na trzeciej obudowie są ponadto dwie diody LED 38, które pozwalają na określenie przez użytkownika stanu systemu, przy czym jeśli trzeci kontroler 6 jest gotowy do użycia - zapala się dioda LED 38 zielona, zaś jeśli jest on nieaktywny - zapala się dioda LED 38 czerwona. Wewnątrz trzeciej obudowy 36 umieszczony jest drugi żyroskop, elektronika sterująca 39 z systemem łączności WIFI, drugi żyroskop oraz akcelerometr. Wewnątrz trzeciego kontrolera 6 jest ponadto bateria zasilająca 40. Mikrokomputer główny 9, kamera 14, kontrolery 4, 5, 6 i płyta naciskowa 3 połączone są ze sobą bezprzewodowo.
System do rehabilitacji kończyn, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania takie jak w przykładzie pierwszym z tym, że wysięgnik 2 ma regulowaną wysokość i złożony jest z dwóch profili 41, 42 stalowych, z których pierwszy profil 41 wprowadzony jest współosiowo do drugiego profilu 42. Na powierzchni bocznej każdego z profili 41, 42 są natomiast otwory 43, w których umieszczany jest trzpień 44 do łączenia ze sobą obu profili 41,42, zaś do tylnej ściany monitora 1, przeciwnej do wyświetlacza 7, zamocowana jest obudowa skrzynkowa 45, w której umieszczony jest zasilacz 8, mikrokomputer główny 9 oraz router WIFI 10. Umieszczenie ich w obudowie skrzynkowej 45 ułatwia proces instalacji oraz sprzyja zintegrowanemu zarządzaniu nimi.
Podczas prowadzenia ćwiczeń z wykorzystaniem nowego systemu do rehabilitacji kończyn, pacjent wykorzystuje po dwa kontrolery pierwsze 4 lub dwa kontrolery drugie 5 oraz dwa kontrolery trzecie 6.
Pierwsze ćwiczenie, z wykorzystaniem systemu do rehabilitacji kończyn, polega na podążaniu za wskazaną trajektorią przy pomocy kończyn górnych z kontrolerami pierwszymi 4 albo kontrolerami drugimi 5. Ćwiczenie polega na systematycznym powtarzaniu określonej trajektorii przy użyciu ręki. Trajektoria ta jest wybierana spośród dostępnych danych bazowych, zależnie od stopnia zaawansowania procesu rehabilitacji. W pierwotnej wersji ćwiczenia, użytkownik jest zobowiązany jedynie do precyzyjnego odtworzenia trajektorii. Natomiast gdy stosowany jest kontroler pierwszy 4, rehabilitowana ręka poddawana jest dodatkowym zakłóceniom w postaci sił, które mogą zdeprymować jej ruchy poza zadaną trajektorię.
Drugie ćwiczenie, z wykorzystaniem systemu do rehabilitacji kończyn, opiera się na symulowanym strzelaniu z procy w kierunku różnych celów. W ramach ćwiczenia, zakłada się, że użytkownik, posługując się jednym z kontrolerów: kontrolerem pierwszym 4 albo kontrolerem drugim 5 naciąga wirtualną cięciwę, natomiast drugim z kontrolerów kontrolerem pierwszym 4 albo kontrolerem drugim 5 wybiera kierunek strzału. Dystans i siła uderzenia są zależne od stopnia naciągnięcia cięciwy. Każdy niepewny ruch jednego z kontrolerów 4, 5 jest wzmacniany, co skutkuje utrudnieniem trafienia w cel. Wykonywane ćwiczenie ma na celu stymulowanie użytkownika do poprawy precyzji i koordynacji ruchowej. Motywacja do doskonalenia sprawności wynika z wyzwania, jakie stwarza niepewność w kontrolowaniu trzymanych w rękach kontrolerów pierwszych 4 lub kontrolerów drugich 5 jednocześnie. Tym samym, ćwiczenie nie tylko służy poprawie umiejętności strzeleckich, ale również stanowi interaktywną formę treningu koordynacji ruchowej rąk.
Trzecie ćwiczenie, z wykorzystaniem systemu do rehabilitacji kończyn, obejmuje stanie na jednej nodze, pochylenie się i rozchylenie rąk w taki sposób, aby uzyskać sylwetkę przypominającą samolot na płycie naciskowej 3. Głównym zadaniem użytkownika jest zachowanie równowagi, a wraz z rosnącym stopniem trudności, celem staje się utrzymanie określonych, pochylonych pozycji. Wszelkie wahania użytkownika są wzmacnianie, co ma na celu stymulowanie poprawnych wzorców ruchowych. Ćwiczenie ma na celu doskonalenie równowagi oraz umiejętności utrzymania zadanego położenia ciała, zapewniając jednocześnie stopniowanie trudności zadania w miarę postępów w rehabilitacji.
Czwarte ćwiczenie, z wykorzystaniem systemu do rehabilitacji kończyn, polega na tym, że pacjent, poprzez pas zaciskowy 37, mocuje trzeci kontroler 6 na nodze i wykorzystuje go w celu precyzyjnego trafienia w wyświetlaną na wyświetlaczu 7 piłkę, w taki sposób, aby przeleciała ona za wirtualną siatkę. Piłki pojawiają się z różnych kierunków, wymagając od pacjenta ciągłego poruszania się po płycie naciskowej 3. Sposób w jaki pacjent kopie piłkę jest stale monitorowany i oceniany w mikrokomputerze głównym 9, co stanowi element oceny i kontroli w zakresie precyzji i koordynacji ruchowej.
Wykaz oznaczeń rysunkowych
1 - monitor 24 - pierwszy silnik
2 - wysięgnik 25 - drugi silnik
3 - płyta naciskowa 26 - koło pasowe czynne
4 - pierwszy kontroler 27 - pas klinowy
5 - drugi kontroler 28 - koło pasowe bierne
6 - trzeci kontroler 29 - wał
7 - wyświetlacz 30 - krążki obciążeniowe
8 - zasilacz 31 - druga płytka drukowana
9 - mikrokomputer główny 32 - druga obudowa
10 - router WIFI 33 - bateria litowo-jonowa
11 - profil montażowy 34 - trzecia płytka drukowana
12 - otwór montażowy 35 - dioda sygnalizacyjna
13 - uchwyt kulowy 36 - trzecia obudowa
14 - kamera 37 - pas zaciskowy
15 - kółko 38 - dioda LED
16 - podpora 39 - układ sterujący
17 - sterownik pomocniczy 40 - bateria zasilająca
18 - bateria główna 41 - pierwszy profil
19 - tensometr 42 - drugi profil
20 - pierwsza obudowa 43 - otwór
21 - uchwyt 44 - trzpień
22 - taśma LED 45 - obudowa skrzynkowa
23 - bateria

Claims (7)

1. System do rehabilitacji kończyn, zawierający mikrokomputer główny, monitor osadzony na wysięgniku oraz kamerę, znamienny tym, że zawiera płytę naciskową (3) oraz sześć kontrolerów (4, 5, 6), przy czym są dwa pierwsze kontrolery (4), dwa drugie kontrolery (5) i dwa trzecie kontrolery (6), zaś do płyty naciskowej (3) zamocowany jest wysięgnik (2), na którego przeciwnym końcu osadzony jest monitor (1), do którego, po stronie przeciwnej do wyświetlacza (7) zamocowany jest zasilacz (8), mikrokomputer główny (9) oraz router WIFI (10), zaś do górnej powierzchni monitora (1) zamocowany jest co najmniej jeden profil montażowy (11), na którym osadzona jest kamera (14), a ponadto płyta naciskowa (3) zawiera sterownik pomocniczy (17), który zasilany jest przez co najmniej jedną baterię pomocniczą (18), zaś na pierwszej płytce drukowanej sterownika pomocniczego (17) jest pierwszy mikrokontroler, a ponadto w czterech punktach płyty naciskowej (3) osadzone są tensometry (19), które połączone są z pierwszym mikrokontrolerem, a ponadto pierwszy kontroler (4) posiada pierwszą obudowę (20) z uchwytem (21), przy czym na pierwszej obudowie (20), przy dwóch jej przeciwstawnych powierzchniach bocznych, umieszczone są taśmy LED (22), zaś wewnątrz pierwszej obudowy (20) pierwszego kontrolera (4) są dwie baterie (23) i dwa silniki (24, 25), z których pierwszy sinik (24) połączony jest z kołem pasowym czynnym (26), które poprzez pas klinowy (27) połączone jest z kołem pasowym biernym (28), zaś drugi silnik (25) połączony jest z wałem (29) na którego dwóch końcach są krążki obciążeniowe (30), przy czym każdy z silników (24, 25) połączony jest z baterią (23), a ponadto wewnątrz pierwszej obudowy (20) jest druga płytka drukowana (31) zawierająca drugi mikrokontroler z systemem łączności WIFI, a drugi kontroler (5) zawiera drugą obudowę (32), wewnątrz której jest bateria litowo-jonowa (33) oraz trzecia płytka drukowana (34), która zawiera trzeci mikrokontroler z wbudowanym modułem WIFI, układem zarządzania zasilaniem oraz modułem akcelerometra, a ponadto wewnątrz drugiej obudowy (32) jest pierwszy żyroskop, a ponadto drugi kontroler (5) zawiera diodę sygnalizacyjną (35), zaś trzeci kontroler (6) zawiera trzecią obudowę (36), do której powierzchni dolnej zamocowany jest elastyczny pas zaciskowy (37), zaś na tej trzeciej obudowie (36) umieszczone są diody LED (38), a ponadto wewnątrz trzeciej obudowy (36) jest drugi żyroskop, układ sterujący (39) zawierający sterownik i system łączności WIFI, przy czym wewnątrz trzeciej obudowy (36) jest akcelerometr oraz bateria zasilająca (40).
2. System, według zastrz. 1, znamienny tym, że do dolnej powierzchni płyty naciskowej (3) zamocowane są co najmniej dwa ruchome kółka (15) oraz, przy przeciwnej do nich krawędzi, dwie podpory (16).
3. System, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wysięgnik (2) złożony jest z dwóch prostopadłościennych profili (41, 42), z których pierwszy profil (41) wprowadzony jest współosiowo w drugi profil (42), zaś w co najmniej jednej powierzchni bocznej każdego profilu (41, 42) są otwory (43), w których umieszczany jest trzpień (44) łączący oba profile (41, 42).
4. System, według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że do ściany tylnej monitora (1), przeciwnej do wyświetlacza (7), zamocowana jest obudowa skrzynkowa (45), w której umieszczone są zasilacz (8), mikrokomputer główny (9) oraz router WIFI (10).
5. System, według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że zasilacz (8) ma napięcie elektryczne 12 V.
6. System, według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że kamera (14) na profilu montażowym (11) osadzona jest poprzez uchwyt kulowy (13).
7. System, według zastrz. 6, znamienny tym, że profile montażowe (11) są dwa i są one do siebie ustawione współosiowo, zaś w każdym profilu montażowym (11) są otwory montażowe (12) poprzez które, do profilu montażowego (11), mocowany jest uchwyt kulowy (13) z kamerą (14).
PL447495A 2024-01-12 2024-01-12 System do rehabilitacji kończyn PL249717B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447495A PL249717B1 (pl) 2024-01-12 2024-01-12 System do rehabilitacji kończyn

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447495A PL249717B1 (pl) 2024-01-12 2024-01-12 System do rehabilitacji kończyn

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL447495A1 PL447495A1 (pl) 2025-07-14
PL249717B1 true PL249717B1 (pl) 2026-06-08

Family

ID=96344867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL447495A PL249717B1 (pl) 2024-01-12 2024-01-12 System do rehabilitacji kończyn

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249717B1 (pl)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094472A1 (en) * 2005-07-12 2008-04-24 Serge Ayer Method for analyzing the motion of a person during an activity
CN104991639A (zh) * 2015-05-27 2015-10-21 中国康复研究中心 虚拟现实康复训练系统及方法
US20160129343A1 (en) * 2013-06-13 2016-05-12 Biogaming Ltd. Rehabilitative posture and gesture recognition
CN209237296U (zh) * 2018-09-28 2019-08-13 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 双屏交互的增强现实康复训练装置
PL238328B1 (pl) * 2018-10-10 2021-08-09 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Mechatroniczny stół rehabilitacyjny

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094472A1 (en) * 2005-07-12 2008-04-24 Serge Ayer Method for analyzing the motion of a person during an activity
US20160129343A1 (en) * 2013-06-13 2016-05-12 Biogaming Ltd. Rehabilitative posture and gesture recognition
CN104991639A (zh) * 2015-05-27 2015-10-21 中国康复研究中心 虚拟现实康复训练系统及方法
CN209237296U (zh) * 2018-09-28 2019-08-13 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 双屏交互的增强现实康复训练装置
PL238328B1 (pl) * 2018-10-10 2021-08-09 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Mechatroniczny stół rehabilitacyjny

Also Published As

Publication number Publication date
PL447495A1 (pl) 2025-07-14