PL249948B1 - Urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych. Urządzenie, charakteryzuje się tym, że zawiera trzy panele dotykowe górne (5), z których każdy jest połączony z jedną z barierek (4, 4a, 4b), a kamera pierwsza (8) jest usytuowana w przedniej części urządzenia powyżej barierki środkowej (4b), a ponadto urządzenie zawiera kamerę drugą (11) usytuowaną nad jedną z barierek bocznych (4a), przy czym nad barierką środkową (4b) usytuowany jest również projektor (9), którego obiektyw jest zwrócony ku powierzchni paneli dotykowych (2, 5), zaś obiektyw kamery pierwszej (8) jest zwrócony ku części tylnej urządzenia, a obiektyw kamery drugiej (11) ku usytuowanej naprzeciwko niego barierce bocznej (4a).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych, mające zastosowanie zwłaszcza do rekonwalescencji osób po urazach, w szczególności neurologicznych, osób starszych oraz cierpiących na choroby neurologiczne.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego P.445423 znane jest urządzenie do wspomagania treningu chodu, zawierające podstawę składającą się z co najmniej dwóch płyt, połączonych ze sobą rozłącznie swoimi krawędziami. Na górnej powierzchni każdej z płyt podstawy rozmieszczone są platformy tensometryczne w postaci płytek zawierających czujniki tensometryczne, oraz gniazdo, a każdy z paneli sensorycznych zawiera na swojej dolnej powierzchni wypust spasowany z gniazdem. Ponadto co najmniej z częścią platform tensometrycznych połączone są panele sensoryczne, które obejmują panele sensoryczne pierwsze oraz panele sensoryczne drugie, a faktura powierzchni paneli sensorycznych pierwszych jest różna od faktury powierzchni paneli sensorycznych drugich.

Ze stosowania znane jest rozwiązanie pod nazwą Neuroforma Pro będąca rozbudowanym systemem, który poprzez integrację gier wirtualnych, sensorów ruchu czy dedykowanego interfejsu komputerowego, tworzy spersonalizowane programy rehabilitacyjne dla pacjentów z różnorodnymi schorzeniami neurologicznymi. Platforma umożliwia monitorowanie postępów, dostosowanie terapii do indywidualnych potrzeb oraz motywowanie pacjentów poprzez interaktywne i anga żujące ćwiczenia. Ćwiczenia realizowane na tej platformie przeznaczone są do rehabilitacji osób z zaburzeniami koordynacji i równowagi o różnej etiologii, w szczególności w chorobach związanych z zaburzeniami ośrodkowymi.

Z koreańskiego opisu patentowego KR 102433074 B1 znane jest urządzenie do treningu równowagi, składające się z podstawy, na której jest usytuowana płyta zawierająca równomiernie rozmieszczone czujniki nacisku. Ponadto z podstawą połączone są barierki oraz kamera RGB wyposażona w czujnik głębi, a także w czujnik bezwładnościowy oparty na akcelerometrze oraz żyroskopie mocowany na tułowiu. Urządzenie wyposażone jest w komputer sterujący, do którego podłączone są jego elementy elektroniczne.

Rozwiązania znane ze stanu techniki pozwalają na monitorowanie prawidłowości wykonywania poszczególnych ćwiczeń oraz w pewnym zakresie są nastawione na angażowanie różnych partii ciała. Zdarza się jednak, że utrzymanie uwagi pacjenta podczas terapii, co przekłada się na precyzyjne wykonywanie ćwiczeń, jest utrudnione, zwłaszcza przy dłuższych sesjach.

Urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych, zawierające podstawę, dwie barierki boczne usytuowane po stronie dłuższych krawędzi podstawy, jedną barierkę środkową usytuowaną po stronie jednej z krótszych krawędzi podstawy wyznaczając jego część przednią, komputer oraz kamerę pierwszą, przy czym podstawa na swojej górnej powierzchni ma panel dotykowy dolny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera trzy panele dotykowe górne, a każdy jest połączony z jedną z barierek, a kamera pierwsza jest usytuowana w przedniej części urządzenia powyżej barierki środkowej, a ponadto urządzenie zawiera kamerę drugą usytuowaną nad jedną z barierek bocznych, przy czym nad barierką środkową usytuowany jest również projektor, którego obiektyw jest zwrócony, ku powierzchni paneli dotykowych, zaś obiektyw kamery pierwszej jest zwrócony ku części tylnej urządzenia, a obiektyw kamery drugiej ku usytuowanej naprzeciwko niego barierce bocznej, a ponadto barierki są połączone z podstawą za pomocą słupków o regulowanej wysokości, a każdy słupek składa się z części górnej oraz części dolnej, które są ze sobą połączone teleskopowo, a ponadto każdy ze słupków zawiera siłownik liniowy pierwszy, połączony na jednym swoim końcu z częścią dolną a na drugim z częścią górną, przy czym każdy panel dotykowy jest w postaci maty złożonej z dwóch warstw tkaniny przewodzącej, pomiędzy którymi jest elastomerowa membrana z równomiernie rozłożonymi czujnikami piezorezystancyjnymi.

Korzystnie podstawa ma rozsuwane krawędzie boczne, z których każda zawiera dwie równoległe względem siebie szyny, z których jedna jest od strony jednej z krótszych krawędzi podstawy, a druga od strony drugiej, przy czym każda szyna jednej bocznej krawędzi, jest zwrócona w stronę drugiej z bocznych krawędzi a każda para zwróconych ku sobie szyn jest ze sobą połączona siłownikiem liniowym drugim, którego jeden koniec jest połączony z jedną z szyn danej pary, a drugi z drugą.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli komputer urządzenia jest komputerem zintegrowanym zawierającym ekran dotykowy, a ponadto jest połączony, za pośrednictwem wysięgnika z barierką środkową.

Urządzenie pozwala na wyświetlanie zmieniającej się grafiki na elementach urządzenia, które jednocześnie wykorzystywane są do monitoringu poprawności wykonania ćwiczeń. Sama wyświetlana grafika stanowi natomiast element poleceń wykonania określonych zadań, co wpływa pozytywnie na skupienie uwagi i przekłada się jednocześnie na poprawę precyzji ich wykonania. Pacjent jest monitorowany nie tylko za pośrednictwem paneli dotykowych, ale również, z wykorzystaniem kamer, które pozwalają również na analizę jego postawy. Same panele pozwalają również na biofeedback poprzez wyświetlanie elementów graficznych w ustalonym kolorze wskazującym na stopień poprawności wykonania danego ćwiczenia. Rodzaj ćwiczeń może być płynnie zmieniany podczas danej sesji, a same ćwiczenia, ponieważ angażują różne partie ciała jak również zmysł, słuchu, wzroku oraz dotyku, nie są monotonne, dzięki czemu skupienie pacjenta jest łatwiej utrzymywane, a jednocześnie poprawiona jest precyzja ich wykonywania.

Urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych, według wynalazku, zostało bliżej wyjaśnione w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w rzucie aksonometrycznym; fig. 2 - w widoku z tyłu; fig. 3 - szczegół A z fig. 2 w powiększeniu.

Urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych, w przykładzie wykonania zawiera podstawę 1, z którą od góry połączony jest panel dotykowy dolny 2. Ponadto z podstawą 1, za pośrednictwem słupków 3, połączone są barierki 4 obejmujące dwie barierki boczne 4a oraz jedną barierkę 4b środkową. Urządzenie zawiera trzy panele dotykowe górne 5, a każdy jest połączony z jedną z barierek 4. Ponadto z barierką przednią 4b jest połączony wysięgnik pierwszy 6, na którym jest komputer 7 zintegrowany zawierający ekran dotykowy, a powyżej komputera 7 zintegrowanego jest kamera pierwsza 8, zwrócona obiektywem ku tylnej krawędzi podstawy 1, oraz projektor 9. Z jedną z barierek bocznych 4a jest połączona, poprzez wysięgnik drugi 10, kamera druga 11 zwrócona obiektywem ku pozostałej barierce bocznej 4a. Projektor 9 ma obiektyw zwrócony ku panelom dotykowym 2 i 5. Słupki 3 mają regulowaną wysokość i każdy z nich składa się z części górnej oraz dolnej połączonych ze sobą teleskopowo. Każdy ze słupków 3 zawiera siłownik liniowy 12, który na jednym końcu jest połączony z dolną częścią słupka 3 a na drugim z górną. Podstawa 1, ma rozsuwane krawędzie boczne 13, z których każda zawiera dwie równoległe względem siebie szyny 14, z których jedna jest od jednej z krótszych krawędzi podstawy 1, a druga od drugiej. Każda szyna 14 jednej bocznej krawędzi 13 jest zwrócona w stronę drugiej z bocznych krawędzi 13 i jest połączona siłownikiem liniowym drugim 15 z szyną tej drugiej krawędzi, która jest od strony tej samej z krótszych krawędzi podstawy 1. Panel dotykowy dolny 2 jest złożony z dwóch warstw tkanin przewodzących 16 pomiędzy którymi jest elastomerowa membrana 17 z równomiernie rozłożonymi czujnikami piezorezystancyjnymi. A wierzchnia warstwa panelu dotykowego dolnego 2 jest z miękkiej poliuretanowej maty 18. Panel dotykowy górny jest z dwóch warstw tkanin przewodzących 16 pomiędzy którymi jest elastomerowa membrana 17.

Poniżej opisane zostały zasady działania urządzenia według wynalazku.

W pierwszej kolejności pacjent wchodzi na podstawę 1. Po wykryciu jego obecności przez czujniki panelu dotykowego dolnego 2, na ekranie dotykowym komputera 7 zintegrowanego wyświetlana jest lista dostępnych programów ćwiczeń. Lista może być również odtworzona z wykorzystaniem wbudowanego głośnika komputera 7 zintegrowanego. Lista obejmuje m.in. ćwiczenia fizjoterapeutyczne oraz gry wspierające koordynację ruchową. Poszczególne ćwiczenia zostaną zaliczone jako wykonane dopiero po wykryciu poprawnej pozycji sylwetki, w połączeniu z dotknięciem panelu dotykowego dolnego 2 w wyznaczonym miejscu, którego lokalizacja jest wskazana poprzez wyświetlenie określonego symbolu z wykorzystaniem projektora 9. Gry obejmują np. interaktywną grę w piłkę nożną, która zakłada wyświetlanie na ekranie komputera 7 zintegrowanego bramki oraz bramkarza, a na panelu dotykowym dolnym 2 piłki. Miejsce wyświetlenia piłki należy dotknąć nogą w odpowiednim momencie, aby umieścić piłkę w bramce i zdobyć punkt. Inna gra polega na wyświetlaniu kształtów na ekranie komputera 7 zintegrowanego. Na panelu dotykowym dolnym 2 oraz na panelach dotykowych górnych 5 wyświetlane są różne kształty, a zadanie pacjenta polega na dotknięciu kształtów pojawiających się na tych panelach 2, 5, które odpowiadają kształtowi wyświetlonymi na ekranie wyświetlacza komputera 7 zintegrowanego. Zejście z podstawy 1 powoduje zatrzymanie wykonywania ćwiczeń i przejście urządzenia w tryb czuwania, a po ponownym wejściu na podstawę 1 i dotknięcie jej panelu dotykowego dolnego 2 ćwiczenia mogą być kontynuowane.

Wykaz oznaczeń

1	- podstawa
2	- panel dotykowy dolny
3	- słupek
4	- barierka
4a	- barierka boczna
4b	- barierka środkowa
5	- panel dotykowy górny
6	- wysięgnik pierwszy
7	- komputer zintegrowany
8	- kamera pierwsza
9	- projektor
10	- wysięgnik drugi
11	- kamera druga
12	- siłownik liniowy pierwszy
13	- płyta boczna
14	- szyna
15	- siłownik liniowy drugi
16	- tkanina przewodząca
17	- membrana
18	- mata

Claims (3)

1. Urządzenie rehabilitacyjne do ćwiczeń ogólnosprawnościowych, zawierające podstawę, dwie barierki boczne usytuowane po stronie dłuższych krawędzi podstawy, jedną barierkę środkową usytuowaną po stronie jednej z krótszych krawędzi podstawy wyznaczając jego część przednią, komputer oraz kamerę pierwszą, przy czym podstawa na swojej górnej powierzchni ma panel dotykowy dolny, znamienne tym, że zawiera trzy panele dotykowe górne (5), a każdy jest połączony z jedną z barierek (4, 4a, 4b), a kamera pierwsza (8) jest usytuowana w przedniej części urządzenia powyżej barierki środkowej (4b), a ponadto urządzenie zawiera kamerę drugą (11) usytuowaną nad jedną z barierek bocznych (4a), przy czym nad barierką środkową (4b) usytuowany jest również projektor (9), którego obiektyw jest zwrócony, ku powierzchni paneli dotykowych (2, 5), zaś obiektyw kamery pierwszej (8) jest zwrócony ku części tylnej urządzenia, a obiektyw kamery drugiej (11) ku usytuowanej naprzeciwko niego barierce bocznej (4a), a ponadto barierki (4, 4a, 4b) są połączone z podstawą (1) za pomocą słupków (3) o regulowanej wysokości, a każdy słupek (3) składa się z części górnej oraz części dolnej, które są ze sobą połączone teleskopowo, a ponadto każdy ze słupków (3) zawiera siłownik liniowy pierwszy (12), połączony na jednym swoim końcu z częścią dolną a na drugim z częścią górną, przy czym każdy panel dotykowy (2, 5) jest w postaci maty złożonej z dwóch warstw tkaniny przewodzącej (16), pomiędzy którymi jest elastomerowa membrana (17) z równomiernie rozłożonymi czujnikami piezorezystancyjnymi.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podstawa (1) ma rozsuwane krawędzie boczne (13), z których każda zawiera dwie równoległe względem siebie szyny (14), z których jedna jest od strony jednej z krótszych krawędzi podstawy (1), a druga od strony drugiej, przy czym każda szyna (14) jednej bocznej krawędzi (13), jest zwrócona w stronę drugiej z bocznych krawędzi (13) a każda para zwróconych ku sobie szyn (14) jest ze sobą połączona siłownikiem liniowym drugim (15), którego jeden koniec jest połączony z jedną z szyn (14) danej pary, a drugi z drugą.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że jego komputer (7) jest komputerem zintegrowanym zawierającym ekran dotykowy, a ponadto jest połączony, za pośrednictwem wysięgnika (6) z barierką środkową (4b).