用于自動(dòng)行走訓(xùn)練的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于自動(dòng)行走并且特別用于跑步機(jī)訓(xùn)練的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中已知有多個(gè)下述這樣的設(shè)備:所述設(shè)備使用跑步機(jī)帶來(lái)進(jìn)行行走，而使用者是由重物卸載系統(tǒng)進(jìn)行支承的和/或在跑步機(jī)帶上的行走還由腿部矯正器或腿部支架來(lái)支承，并且這類裝置的重量可以通過(guò)另外的重量減輕元件比如平行四邊形支承框架來(lái)減輕。
[0003]EP 1 137 378公開了一種在適用于下身輕癱和輕偏癱的患者的跑步機(jī)治療(行走治療)中使用并且自動(dòng)引導(dǎo)在跑步機(jī)上的腿的自動(dòng)機(jī)器。所述機(jī)器由以生理運(yùn)動(dòng)模式對(duì)腿進(jìn)行引導(dǎo)的被驅(qū)動(dòng)且受控的矯正裝置、跑步機(jī)以及減載機(jī)構(gòu)組成。矯正裝置的膝蓋關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)各設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。所述矯正裝置通過(guò)穩(wěn)定裝置以這樣的方式穩(wěn)定在跑步機(jī)上，使得患者不必保持他/她的平衡?？梢哉{(diào)節(jié)矯正裝置的高度并且該校正裝置可以容易地適用于不同的患者。
[0004]減載機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步的發(fā)展涉及如EP 1 586 291中公開的用于調(diào)節(jié)高度以及作用在重物上的減載力的裝置，該裝置示出了兩個(gè)不同的線纜長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置。一個(gè)線纜長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置用于調(diào)節(jié)線纜的長(zhǎng)度以限定被懸吊重物的高度。另一個(gè)線纜長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置用于調(diào)節(jié)線纜的長(zhǎng)度以限定作用在被懸吊重物上的減載力?？梢栽贓P 1 908 442中找到用于調(diào)節(jié)減載力的另一機(jī)械解決方案。
[0005]W0 2010/105773 Al、 KR 2013 0038448 A、 W0 2012/178171 A2、 US 2007/270723A1以及US 2007/004567 A1公開了根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的自動(dòng)行走/跑步機(jī)訓(xùn)練裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是將具有已知裝置特征的自動(dòng)跑步機(jī)訓(xùn)練設(shè)備改進(jìn)成更好地實(shí)現(xiàn)人的自然步態(tài)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)內(nèi)的重物減輕件和骨盆附接件保證了受訓(xùn)人的平衡但不考慮在人的質(zhì)心在腳部站立姿態(tài)中自然地橫向轉(zhuǎn)移的正平面的生理步態(tài)運(yùn)動(dòng)和人的骨盆自然平移并旋轉(zhuǎn)的橫向平面中的生理步態(tài)運(yùn)動(dòng)。在腳部站立姿態(tài)中橫向地轉(zhuǎn)移一個(gè)人的質(zhì)心的能力對(duì)于在行走期間動(dòng)態(tài)平衡能力是至關(guān)重要的。因此，本發(fā)明的目的為通過(guò)在正平面和橫向平面中的生理步態(tài)運(yùn)動(dòng)來(lái)將已知的設(shè)備改進(jìn)為訓(xùn)練更有效并且舒適性更高的，所述生理步態(tài)移動(dòng)涉及腿、骨盆以及軀干的側(cè)向運(yùn)動(dòng)以及橫向旋轉(zhuǎn)。
[0008]該目的通過(guò)本說(shuō)明書中的獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]用于使用者的自動(dòng)行走或跑步機(jī)訓(xùn)練的設(shè)備包括:具有被驅(qū)動(dòng)的跑步機(jī)帶的跑步機(jī)；支承使用者的位置和/或重量并且具有適于連接至使用者的附接元件的骨盆附接件。骨盆附接件包括移位單元，該移位單元用于允許和/或支持由附接元件保持的使用者的骨盆通過(guò)跑步機(jī)提供的橫向于與行走方向垂直的軸線的運(yùn)動(dòng)和/或繞與行走方向垂直的軸線旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，以在訓(xùn)練期間提供更自然以及生理的步態(tài)。骨盆以如下方式附接至設(shè)備:使用者的骨盆的運(yùn)動(dòng)能夠基于不同的自由度被支承，例如基于行走方向的側(cè)向或橫向，基于行走方向的前后方向并且最終用于圍繞受訓(xùn)人的頭腳向軸線旋轉(zhuǎn)。圍繞垂直于行走方向的水平軸線一一即，中間側(cè)向軸線一一的骨盆的旋轉(zhuǎn)發(fā)生在正常的生態(tài)行走期間。因此，期望的是該設(shè)備允許自由和/或提供在該運(yùn)動(dòng)方向的支承，由于這可能導(dǎo)致更多的生理運(yùn)動(dòng)，因此可能提高訓(xùn)練效果和舒適性。
[0010]在這方面，用于使用者的自動(dòng)行走和/或跑步機(jī)訓(xùn)練的設(shè)備被引導(dǎo)成使用者的雙腳在“地面”上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這可以通過(guò)適于允許使用者在框架中的行走的框架來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該框架內(nèi)可以是地面并且整個(gè)設(shè)備利用使用者通過(guò)在框架處的輪子滾動(dòng)。影響相對(duì)運(yùn)動(dòng)的其他可能性為在框架的開放空間中提供具有被驅(qū)動(dòng)的跑步機(jī)帶的跑步機(jī)。移位單元相對(duì)于框架固定地設(shè)置。這允許移位單元使使用者相對(duì)于地面移位。優(yōu)選地，限定地面的框架還包括用于固定或緊固移位單元的框架部。
[0011]能夠提供具有線纜的重物懸吊單元，重物懸吊單元具有線纜，線纜引導(dǎo)穿過(guò)定位在骨盆附接件上方、與跑步機(jī)相對(duì)的引導(dǎo)滾輪并且附接至骨盆附接件。重物懸吊單元相對(duì)于框架固定地設(shè)置。這允許使用者相對(duì)于框架空間上被固定的懸吊。重物懸吊單元包括適于使引導(dǎo)滾輪在基本上垂直于線纜的轉(zhuǎn)向部段的方向上移動(dòng)的重物懸吊移位單元。這允許影響受訓(xùn)人的上體的橫向位置。優(yōu)選地，重物懸吊單元允許引導(dǎo)滾輪在基本垂直于線纜的轉(zhuǎn)向部段的平面中的運(yùn)動(dòng)。因此，引導(dǎo)滾輪可以沿著和/或垂直于引導(dǎo)滾輪的軸線運(yùn)動(dòng)。這允許與使用者的自然的以及生理步態(tài)相關(guān)的自然的軀干運(yùn)動(dòng)，即，上體部分的位置被支承和被控制。此外，防止了使用者軀干的搖擺影響。另外，減少了線纜長(zhǎng)度的變化。本解決方案依賴于滑輪的幾何構(gòu)型以在致動(dòng)端部滑輪的同時(shí)最小化繩索的長(zhǎng)度。線纜的已經(jīng)轉(zhuǎn)移的部段的方向基本上垂直于行走方向，例如如果行走方向是基本水平的，則已經(jīng)轉(zhuǎn)移的線纜的部段方向是基本豎向的。
[0012]為了支持在跑步機(jī)和/或行走訓(xùn)練期間使用者的橫向運(yùn)動(dòng)，圖1中描繪的實(shí)施方式是理想構(gòu)造，其中，引導(dǎo)滾輪的運(yùn)動(dòng)方向是水平的并且橫向于行走方向，引導(dǎo)滾輪適于比如基本上在使用者上方運(yùn)動(dòng)。
[0013]從屬權(quán)利要求中指明了本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
[0014]移位單元可以包括彼此傾斜的兩個(gè)導(dǎo)軌、兩個(gè)導(dǎo)套以及桿，其中，每個(gè)導(dǎo)套能夠沿著一個(gè)相關(guān)的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，該桿通過(guò)鉸鏈接頭與所述導(dǎo)套連接和鉸接，以允許由連接至桿的附接元件保持的使用者的組合的橫向和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0015]該設(shè)備還可以包括矯正裝置，該矯正裝置包括用于每條腿的至少一個(gè)矯正驅(qū)動(dòng)器并且具有用于每條腿的至少一個(gè)套箍，其中，用于每條腿的至少一個(gè)套箍以可移動(dòng)的方式附接至矯正裝置的套箍附接裝置，以用于相應(yīng)的套箍在由跑步機(jī)提供的行走方向的側(cè)向上的運(yùn)動(dòng)。矯正裝置固定至移位單元。這允許使用者以及移位單元或跑步機(jī)更好地接觸。
[0016]用于骨盆運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器的控制可以通過(guò)該設(shè)備的中央控制單元實(shí)現(xiàn)，并且來(lái)自位置和力傳感器的信號(hào)也能夠在這方面使用。該設(shè)備還可以可選地包括用于由控制單元控制的套箍運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器和傳感器。
[0017]該設(shè)備可以包括控制單元，以基于由直接或間接地提供代表在引導(dǎo)滾輪與使用者的吊具之間的線纜的取向的信號(hào)所提供的使用者的步態(tài)相位來(lái)控制滑架和重物懸吊移位單元的滾輪的位置。直接代表信號(hào)為示出使用者的實(shí)際位置的傳感器信號(hào)。間接信號(hào)是從設(shè)備的其他部分得到的信號(hào)，例如通過(guò)了解矯正設(shè)備的位置或通過(guò)了解由在控制線纜長(zhǎng)度的重物減輕單元中的傳感器提供的線纜長(zhǎng)度。因此，重物懸吊移位單元能夠獨(dú)立于步態(tài)相位被控制，即，適于在步態(tài)相位期間一一即，生理步態(tài)運(yùn)動(dòng)階段一一改變使用者的實(shí)際位置的變化。這允許更精確的運(yùn)動(dòng)控制，其對(duì)于使用者更有效并且更舒適。
[0018]用于操作根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方法包括將骨盆附接件在框架的開放空間上方或帶的上方定位在預(yù)定高度處。隨后，將使用者附接至骨盆附接件。可選地，使用者附接至先前提供的在使用者的預(yù)定位置下面的重物懸吊單元。可選地，矯正裝置附接至使用者的腿部，其中，矯正的腿部裝置以及骨盆附接件優(yōu)選地附接至使用者后方的減輕重量的平行四邊形單元或類似的單元。骨盆附接件被驅(qū)動(dòng)并被控制，可選地重物懸吊單元被驅(qū)動(dòng)并被控制并且可選地矯正裝置被驅(qū)動(dòng)并被控制；優(yōu)選地都被相同的控制單元控制。
[0019]特別地，重物懸吊單元除了基于行走人員的通常的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)之外還包括進(jìn)一步的控制步驟，所述步驟允許使?jié)L輪總是保持在使用者的軀干之上，換句話說(shuō)，在中間、在骨盆附接器件的前方、并且在預(yù)定的距離處(=使用者占據(jù)的空間的一半)。在這方面，可以實(shí)現(xiàn)但未在附圖中示出的是提供垂直于支承滾輪的第一滑架而設(shè)置的第二滑架和第二驅(qū)動(dòng)器，并且所述第二滑架支承第一滑架使?jié)L輪還能夠跟隨使用者的前后運(yùn)動(dòng)而沿行走方向移動(dòng)。然而，這對(duì)線纜長(zhǎng)度具有影響，而影響橫向運(yùn)動(dòng)的第一滑架具有如下作用:線纜長(zhǎng)度幾乎不被該移位改變并且附加地幾乎沒(méi)有施加在該方向的力；只有重物的力施加至該滾輪。
[0020]已知的裝置(例如US 2007/004567A1中的裝置)具有在人的每一步期間必須移動(dòng)的大的質(zhì)量。本發(fā)明減少了必須移動(dòng)的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明，僅支承驅(qū)動(dòng)器的引導(dǎo)滾輪必須移動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述實(shí)施方式是出于圖示本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的目的，并非出于限制本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的目的。在附圖中:
[0022]圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明的不同改進(jìn)的設(shè)備的立體圖；
[0023]圖2示出了從上方觀察的關(guān)于骨盆附接件的示意圖，并且示出了腿部矯正方式；
[0024]圖3以前視圖示出了圖2的元件；
[0025]圖4示出了從上方觀察的關(guān)于其他骨盆附接件的用于組合的橫向和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的立體圖；
[0026]圖5示出了用于橫向運(yùn)動(dòng)的另一骨盆附接件的立體圖；
[0027]圖6示出了用于橫向運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和向前運(yùn)動(dòng)的另一骨盆附接件的示意性立體圖；
[0028]圖7示出了套箍附接件單元的立體