DE202005011704U1

DE202005011704U1 - Balancing system for therapeutic purposes has a rocking profile with upper platform and inner motion sensor

Info

Publication number: DE202005011704U1
Application number: DE200520011704
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2015-07-27

Abstract

A balancing system, e.g. for therapeutic purposes, has a rocking profile, e.g. a part spherical profile (12) with a flat top (11) on which the user stands. A motion sensor (4 to 8) mounted centrally inside the profile measures and records the movements of the system. The sensor comprises simple potentiometers and a balance mass (14) and is removed via an access plate. The sensor data is downloaded into a PC for analysis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Balancieren für therapeutische Zwecke mit einem Kreisel, welcher mit einer Aufstandsfläche zum Aufstellen der Füße und einem Unterteil ausgebildet ist, welches zentrisch eine Wölbung besitzt, mittels der der Kreisel auf einer Auflagefläche, beispielsweise dem Fußboden, aufliegt.The The invention relates to a device for balancing therapeutic Purpose with a gyro, which with a footprint for Putting up the feet and one Lower part is formed, which has a curvature centric, by means of the gyroscope on a support surface, for example the floor, rests.

Vorrichtungen zum Balancieren, welche insbesondere für therapeutische Zwecke eingesetzt werden, sind bekannt. Diese Vorrichtungen sind vorrangig als Kippbrettchen ausgebildet, aber auch Kreisel werden bereits zu Therapiezwecken benutzt.devices for balancing, which are used in particular for therapeutic purposes, are known. These devices are primarily as Kippbrettchen trained, but also gyros are already for therapeutic purposes used.

Diese Vorrichtungen weisen grundsätzlich eine Auftrittsfläche auf, auf die sich die entsprechende Person mit den Füßen aufstellen muss, um die Balancierübungen ausführen zu können.These Devices basically have one tread on which the corresponding person stands up with his feet needs to do the balancing exercises To run to be able to.

Bei der Verwendung von Kippbrettern/Kippbrettchen, besitzen diese auf der Unterseite eine Erhöhung in Form einer Kippleiste, welche eine labile Unterstützung für das Kippbrettchen definiert, so dass dieses sowohl zur einen als auch zur anderen Seite hin kippbar ist.at the use of tilting boards / Kippbrettchen own this on the bottom an increase in the form of a tilting bar, which provides a labile support for the Kippbrettchen defined so that this on both sides is tiltable.

Derartige Balancierbretter dienen der muskulären Stabilisierung und damit der Stabilisierung dynamischer Bewegungen. Durch das Balancieren auf dem Brett werden die reflektorischen Bewegungen geschult und die Muskeln lernen im Zusammenwirken mit der sensorischen Wahrnehmung, wohin das Brett zu Kippen versucht, um entsprechend gegenzusteuern und zu reagieren.such Balance boards are used for muscular stabilization and thus the stabilization of dynamic movements. By balancing on the board is trained in the reflexive movements and the Muscles learn in conjunction with the sensory perception, where the board is trying to flip to counteract accordingly and react.

Dem gleichen Zweck dienen auch Vorrichtungen zum Balancieren, die in Form eines Balancierkreisels ausgebildet sind, wobei die benutzende Person sich mit beiden Füßen auf den Balancierkreisel stellt und die notwendigen Bewegungen ausführt, um weitestgehend das Gleichgewicht herzustellen.the same purpose are also devices for balancing, in Formed a balancing gyro, wherein the person using get up with both feet put the balancing gyro and make the necessary movements to as far as possible to establish the balance.

Dabei werden durch das Training die entsprechenden Muskelgruppen stärker ausgebildet und halten somit höheren Beanspruchungen stand.there Through training, the corresponding muscle groups are trained more and thus hold higher Stresses stood.

Eine Vorrichtung zum Balancieren, welche aus einem Balancierbrett besteht, ist mit der DE 41 05 313 C2 bekannt geworden, bei der das Kippbrett mit Elementen ausgebildet ist, um die Kippbewegung des Brettchens einstellbar zu gestalten. Zu diesem Zweck sind auf der Unterseite des Balancierbrettes Unterstützungselemente mittels Klettverschlüssen derart verstellbar angeordnet, dass der Abstand zwischen der Erhöhung und dem jeweiligen Unterstützungselement stufenlos veränderbar ist.A balancing device, which consists of a balancing board, is with the DE 41 05 313 C2 become known, in which the dumping board is formed with elements to make the tilting movement of the board adjustable. For this purpose, support elements are arranged adjustable by means of Velcro fasteners on the underside of Balancierbrettes so that the distance between the elevation and the respective support element is continuously variable.

Wie ausgeführt, soll dadurch der Kippwinkel des Kippbrettes variierbar einstellbar sein, was sicher vorteilhaft ist, wenn ein derartiges Kippbrett zum ersten Mal von einer Person benutzt wird, da der Kippwinkel, in Abhängigkeit der Dauer der Benutzung des Kippbrettes, eingestellt werden kann.As executed should thereby the tilt angle of the dump board variably adjustable be, which is certainly advantageous if such a dumping board used by a person for the first time, since the tilt angle, dependent on the duration of use of the tilting board, can be adjusted.

Eine weitere Vorrichtung zum Balancieren für therapeutische Zwecke mit einer Wippe, bei der unterhalb des Brettes zum Draufstellen mit beiden Füßen eine gewölbte Unterstützung angeordnet ist, mittels der das Brett ausgehend von seiner horizontalen Ausgangslage in einer durch die Unterstützung vorgegebenen linearen Richtung entweder auf die eine oder auf die andere Seite kippbar ist, beschreibt die DE 197 05 852 C2 , wonach auf der Oberseite des Brettes zwei Drehteller zum Draufstellen mit den Füßen angeordnet und die Ebenen der Drehteller immer parallel zur Ebene des Brettes ausgerichtet sind. Somit sollen neben den Kippbewegungen auch Drehbewegungen möglich sein, um den therapeutischen Zweck bei Benutzung dieser Vorrichtung zu erhöhen.A further device for therapeutic balance with a rocker, in which underneath the board for placing over with both feet a curved support is arranged, by means of which the board, starting from its horizontal starting position in a predetermined by the support linear direction either on one or tilting to the other side describes the DE 197 05 852 C2 in which two turntables are arranged on the upper side of the board for placing them over with their feet and the planes of the turntables are always aligned parallel to the plane of the board. Thus, in addition to the tilting movements, rotational movements should also be possible in order to increase the therapeutic purpose when using this device.

Hier ist sicher als nachteilig anzumerken, dass derart ausgebildete Kippbretter eher für sportliche Betätigungen verwendet werden sollten, während bei der Anwendung im therapeutischen Bereich hier doch besondere Vorsicht bei der Benutzung derartiger Kippbretter geboten ist.Here is certainly to be noted as a disadvantage that such trained dump boards rather for sports activities should be used while in the application in the therapeutic field here but special Be careful when using such tilting boards.

Ein ähnliches Übungsgerät ist mit der US 4 787 630 bekannt geworden, bei dem ein unteres Brett mit einer halbzylinderförmigen Leiste kippbar ist. Auf diesem Unterbrett befindet sich drehbar ein oberes Brett, auf das sich der Benutzer mit beiden Füßen draufstellen kann, so dass sich der Benutzer während des Kippvorganges auf dem oberen Brett drehen kann.A similar exercise device is with the US 4,787,630 become known, in which a lower board with a semi-cylindrical bar is tilted. On this sub-board is rotatably an upper board on which the user can stand on it with both feet, so that the user can rotate during the tilting on the upper board.

Auf die bestehenden Gefahren bei Benutzung derartiger Übungsgeräte, insbesondere im therapeutischen Bereich, wurde bereits oben hingewiesen.On the existing dangers when using such exercise equipment, in particular in the therapeutic area, has already been mentioned above.

Ferner haftet den bekannten Lösungen der Nachteil an, dass eine Aufnahme, ein Erkennen der Bewegungsabläufe und Belastungen der zu therapierenden Person nicht erfasst werden können, somit nicht bewusst auf die Therapie Einfluss genommen werden kann.Further liable to the known solutions the disadvantage of having a recording, a recognition of the movements and Burdens of the person to be treated can not be detected, thus not can be consciously influenced on the therapy.

Unter Beachtung der Nachteile des Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Balancieren für therapeutische Zwecke bereitzustellen, mittels der die physiologischen und physikalischen Parameter des Balancierens auf dem Balancierkreisel erfasst werden können und die Nachteile der bekannten Lösungen weitestgehend ausgeschlossen werden.Under Attention to the disadvantages of the prior art, it is therefore the task of the present invention, a device for balancing therapeutic To provide purposes by which the physiological and physical Parameters of balancing can be detected on the balancing gyroscope can and the disadvantages of the known solutions largely excluded become.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.According to the invention this task is with the features of claim 1 solved.

In den anhängigen Untersprüchen sind besondere Ausführungsformen und Gestaltungen der Erfindung angegeben.In the pending under sayings are special embodiments and embodiments of the invention.

So wurde eine Vorrichtung in Form eines Balancierkreisels geschaffen, welcher als ein Hohlkörper ausgebildet ist, der eine flächige Aufstandsfläche besitzt, die der Benutzer mit beiden Füßen betritt. Das Unterteil des Balancierkreisels ist gewölbt bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet und besitzt im Auflagebereich eine Wölbung, mittels der der Balancierkreisel auf eine Auflagefläche, beispielsweise Fußboden, aufgesetzt wird.So a device has been created in the form of a balancing gyro which as a hollow body is formed, which is a flat Has footprint, which the user enters with both feet. The Lower part of Balancierkreisels is curved or frustoconical and has a curvature in the support area, by means of the balancing gyroscope on a support surface, for example, floor, is put on.

Zur Erfassung der jeweiligen Position des Balancierkreisels, wenn dieser von einer Person betätigt wird, ist im Inneren des Balancierkreisels eine Sensoreinheit vorgesehen, mittels der die Neigung des Balancierkreisels dreidimensional erfasst und nach erfolgter Datenübertragung auf einem Computer mit angeschlossenem Monitor/Display dargestellt wird.to Detecting the respective position of the balancing gyro, if this operated by a person If a sensor unit is provided inside the balancing gyro, by means of which the inclination of the balancing gyroscope is detected three-dimensionally and after data transmission on a computer with a connected monitor / display.

Dabei werden die aufgenommenen Werte für die Neigung des Balancierkreisels in elektrische Signale umgesetzt, welche wiederum durch geeignete Algorithmen zu einer dreidimensionalen Darstellung der Neigung des Balancierkreisels dienen.there the recorded values for the Tilt of the balancing gyro converted into electrical signals, which in turn by a suitable algorithms to a three-dimensional Representation of the inclination of the balancing gyro.

Die Sensoreinheit ist dabei im Mittelpunkt des Balancierkreisels in dessen Hohlraum angeordnet und zwar zentrisch zur Aufstandsfläche des Balancierkreisels. Dabei ist vorteilhaft, dass die Aufstandsfläche des Balancierkreisels mittig mit einer Öffnung ausgebildet, welche mittels eines Deckels verschließbar ist, an dem die Sensoreinheit befestigt ist. Dies hat den Vorteil, dass im Bedarfsfalle ein leichter Zugang zu der Sensoreinheit gegeben ist, ferner auch die Möglichkeit besteht, bereits vorhandene Balancierkreisel mit der Sensoreinrichtung nachzurüsten, da lediglich eine zentrische Öffnung in die Aufstandsfläche vom Balancierkreisel herzurichten ist, welche dann mit einem passenden Deckel, an dem die Sensoreinheit befestigt ist, verschlossen wird.The Sensor unit is in the center of Balancierkreisels in whose cavity is arranged and centric to the footprint of the Balancierkreisels. It is advantageous that the footprint of the Balancierkreisels formed centrally with an opening, which closed by a lid is where the sensor unit is attached. This has the advantage that in case of need given easy access to the sensor unit is, as well as the possibility exists to retrofit existing Balancierkreisel with the sensor device since only a centric opening in the footprint from the balancing gyro is to prepare, which then with a suitable Cover on which the sensor unit is attached, is closed.

Die zum Einsatz kommende Sensoreinheit besteht erfindungsgemäß aus einer Halterung mit zugeordneten Potentiometern sowie einem Pendel mit einem am Ende vorgesehenem Stabilisator.The used sensor unit according to the invention consists of a Holder with associated potentiometers and a pendulum with a at the end provided stabilizer.

Über die Halterung ist die Sensoreinheit am Deckel des Balancierkreisels zentrisch zu diesem befestigt. Das Pendel mit seinem Stabilisator ist beweglich angeordnet, dies in der Form, dass das Pendel unabhängig von der Lage/Neigung des Balancierkreisels immer lotrecht sich ausrichtet, weitestgehend relativ zur Erdmitte.About the Holder is the sensor unit on the lid of the balancing gyro attached centric to this. The pendulum with its stabilizer is movably arranged, this in the form that the pendulum independent of the position / inclination of the balancing gyro always aligns vertically, mostly relative to the center of the earth.

Der Balancierkreisel selbst ist vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt und stellt einen in sich geschlossenen Körper dar, welcher aus einer kreisrunden Aufstandsfläche und einem Unterteil besteht. Im Bereich der Auflage des Unterteils ist dieses mit einer Wölbung ausgebildet.Of the Balancierkreisel itself is preferably made of a plastic and represents a self-contained body, which consists of a circular footprint and a lower part. In the area of the support of the lower part this is with a vault educated.

Die Ausbildung des Balancierkreisels ist nicht an die beschriebene Form gebunden. Die Aufstandsfläche des Balancierkreisels kann auch eine rechteckige, ovale, rombenförmige oder andere Querschnittsform besitzen. Gleiches gilt für das Unterteil des Balancierkreisels, welcher auch pyramidenartig, dreieckförmig oder auch in ovaler Form ausgebildet sein kann, wobei wesentlich ist, dass das Unterteil des Balancierkreisels zur Auflagefläche immer eine Wölbung besitzt, somit ein ungehindertes Balancieren möglich ist, ohne dass irgendwelche Kippkanten überwunden werden müssen.The Training the Balancierkreisels is not the described form bound. The footprint of the balancing gyro can also be a rectangular, oval, rombenförmige or have different cross-sectional shape. The same applies to the lower part Balancierkreisels, which also pyramidal, triangular or may also be formed in an oval shape, wherein it is essential that the lower part of the balancers always to the support surface a vault has, thus an unhindered balancing is possible without any tilted edges overcome Need to become.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Balancierkreisels liegen darin, dass jede Bewegung des Nutzers mit einem Computer aufgezeichnet werden kann, wodurch für die Beurteilung der physischen Fitness relevante Parameter bestimmt werden können, so die maximale Auslenkung, die Reaktionsgeschwindigkeit des Nutzers, die Koordinierungsfähigkeit und weitere Faktoren, die für eine Therapie von Bedeutung sind.The Advantages of Balancierkreisels invention lie in the fact that every movement of the user with a computer can be recorded, which means for the assessment of the physical Fitness relevant parameters can be determined so the maximum deflection, the reaction speed of the user, the coordination ability and other factors for a therapy of importance.

Vorteilhaft ist gleichfalls, dass dieses Therapiegerät auch als ein Trainingsgerät verwendet werden kann. Über die vorgesehene Sensoreinheit in Verbindung mit einer entspre chenden Anwendungssoftware können Langzeitstatistiken für einen Trainingsablauf ermittelt werden, auf deren Grundlage eine Trainingseinheit bzw. ein längerfristiges Trainingsprogramm aufgestellt werden kann.Advantageous is also that this therapy device also used as a training device can be. about the proposed sensor unit in conjunction with a corre sponding Application software can Long-term statistics for a training course are determined on the basis of a Training session or a longer-term Training program can be set up.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.With following embodiment the invention should be closer explained become.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt inThe associated Drawing shows in

1: eine Schnittdarstellung eines Balancierkreisels, 1 : a sectional view of a balancing gyro,

2: die Ausbildung einer Sensoreinheit, 2 : the formation of a sensor unit,

3: den prinzipiellen Aufbau des Systems zur Aufnahme/Messung der Lageveränderung des Balancierkreisels, 3 : the basic structure of the system for recording / measuring the position change of the balancing gyro,

4: den Balancierkreisel im unbelasteten Gleichgewichtszustand, 4 : the balancing gyro in the unloaded equilibrium state,

5: den Balancierkreisel in Schrägstellung, einer Nutzungsposition, 5 : the balancing gyro in inclined position, a utilization position,

6: eine virtuelle Ausbildung eines Labyrinths mit darin laufender virtueller Kugel, 6 : a virtual education of a Laby rinths with virtual ball running in it,

7: ein Auswertebild nach 6. 7 : an evaluation image after 6 ,

Die Ausbildung und der Aufbau des Balancierkreisels 2 ist in der 1 gezeigt, aus der sich ergibt, dass der Balancierkreisel 2 als ein Hohlkörper ausgebildet ist, eine ebene Aufstandsfläche 11 besitzt mit zugeordnetem Unterteil 12. Das Unterteil 12 ist mit einer Wölbung 13 ausgebildet, mit der der Balancierkreisel 2 auf der Auflagefläche 1, beispielsweise einem Fußboden, aufliegt.The training and construction of the balancing gyro 2 is in the 1 shown, from which it follows that the balancing gyroscope 2 is formed as a hollow body, a flat footprint 11 owns with associated lower part 12 , The lower part 12 is with a vault 13 trained, with the balancing gyroscope 2 on the support surface 1 , For example, a floor rests.

Zentrisch in der Aufstandsfläche 11 ist ein herausnehmbarer Deckel 15 angeordnet, auf dessen Unterseite die Sensoreinheit 4 befestigt ist.Centric in the footprint 11 is a removable lid 15 arranged on the underside of the sensor unit 4 is attached.

Die Befestigung der Sensoreinheit 4 erfolgt dabei zentrisch zum Deckel 15 und somit zentrisch und mittig zum Balancierkreisel 2.The attachment of the sensor unit 4 takes place centric to the lid 15 and thus centric and central to the balancing gyro 2 ,

Die Sensoreinheit 4 besteht, wie in 2 gezeigt, aus einer Halterung 6, mittels der die gesamte Sensoreinheit 4 zum Balancierkreisel 2 befestigt wird. Die Halterung 6 der Sensoreinheit 4 ist mit zwei Potentiometern 7; 8 bestückt, mittels denen eine Messung der Winkel der jeweiligen geneigten Position des Balancierkreisels 2 erfolgt.The sensor unit 4 exists, as in 2 shown from a holder 6 , by means of the entire sensor unit 4 to the balancing gyro 2 is attached. The holder 6 the sensor unit 4 is with two potentiometers 7 ; 8th equipped, by means of which a measurement of the angle of the respective inclined position of the Balancierkreisels 2 he follows.

Das Potentiometer 7 misst dabei die Lageveränderungen zur x-Achse, während das Potentiometer 8 Lageveränderungen zur y-Achse misst.The potentiometer 7 measures the position changes to the x-axis, while the potentiometer 8th Measures position changes to the y-axis.

Zentrisch in der Halterung 6 ist ein Pendel 5 gelagert, dies derart, dass eingeleitete Lageveränderungen des Balancierkreisels 2, das heißt, wenn dieser eine bestimmte Neigung einnimmt, das Pendel 5 stets senkrecht nach unten ausgerichtet ist, was durch den am Ende des Pendels 5 angeordneten Stabilisator 14 unterstützt wird.Centric in the holder 6 is a pendulum 5 stored, in such a way that initiated changes in position of Balancierkreisels 2 that is, if it takes a certain inclination, the pendulum 5 always oriented vertically downwards, which is by the end of the pendulum 5 arranged stabilizer 14 is supported.

Das funktionelle Zusammenwirken zwischen dem Balancierkreisel 2, der Sensoreinheit 4 bis zum Anzeigegerät der ermittelten Werte, hier als Display 18 dargestellt, ergibt sich aus der zeichnerischen Darstellung nach 3.The functional interaction between the balancing gyro 2 , the sensor unit 4 up to the display device of the determined values, here as a display 18 shown, results from the graphic representation 3 ,

Die zur Sensoreinheit 4 gehörenden Potentiometer 7; 8 dienen der Winkelmessung der jeweiligen geneigten Position des Balancierkreisels 2, wobei diese Auslenkungen dreidimensional erfasst werden. Neben den vorgesehenen Potentiometer 7; 8 können auch Winkeldrehgeber oder Kraftsensoren angeordnet sein. Die von diesen Messgeräten aufgenommenen und erfassten Werte, gleichfalls die der Potentiometer 7; 8, werden auf einen Mikrokontroller 16 geleitet, welcher über einen AD-Wandler mit den beiden Potentiometern 7; 8 verbunden ist. Der AD-Wandler wandelt die Signale der Potentiometer 7; 8/Meßgeräte in ein elektrisches Signal um, welches dann über den Mikrokontroller 16 zu einem Computer 17 oder einem anderen Daten verarbeitenden Gerät transferiert wird, wobei die Übertragung dabei seriell, also beispielsweise über USB, RS232 oder drahtlos, also Bluetooth, WLAN oder anderen Übertragungsträgern erfolgen kann.The to the sensor unit 4 belonging potentiometer 7 ; 8th serve the angle measurement of the respective inclined position of Balancierkreisels 2 , where these deflections are detected three-dimensionally. In addition to the provided potentiometer 7 ; 8th can also be arranged angle rotary encoder or force sensors. The values recorded and recorded by these meters, also those of the potentiometers 7 ; 8th , be on a microcontroller 16 passed, which via an AD converter with the two potentiometers 7 ; 8th connected is. The AD converter converts the signals from the potentiometers 7 ; 8th / Measuring devices in an electrical signal, which then via the microcontroller 16 to a computer 17 or another data processing device is transferred, wherein the transmission can be done serially, so for example via USB, RS232 or wireless, so Bluetooth, WLAN or other transmission carriers.

Im Computer 17 werden mit einem Algorithmus die von den Potentiometern 7; 8 empfangenen Informationen in eine dreidimensionale Darstellung des Auslenkungszustandes des Balancierkreisels 2 gewandelt. Die erfassten Daten können in Statistiken gespeichert und die gewünschten aktuellen oder abgespeicherten Informationen auf dem Display 18 angezeigt werden.In the computer 17 become an algorithm from the potentiometers 7 ; 8th received information in a three-dimensional representation of the deflection state of Balancierkreisels 2 changed. The collected data can be stored in statistics and the desired current or stored information on the display 18 are displayed.

Die in den 4 und 5 gezeigten Darstellungen geben zwei Zustandsformen des Balancierkreisels 2 wieder.The in the 4 and 5 Representations shown give two state forms of Balancierkreisels 2 again.

4 dokumentiert den Gleichgewichtszustand des Balancierkreisels 2, das heißt, der Balancierkreisel 2 ist unbelastet oder die darauf stehende Person hält das Gleichgewicht. Der Balancierkreisel 2 befindet sich somit im Gleichgewichtszustand, dies bedeutet, das Pendel 5 ist lotrecht auf den Mittelpunkt 3 des Balancierkreisels 2 gerichtet und die Achsrichtungen 9; 10 der in der 4 nicht dargestellten Potentiometer 7; 8 sind nicht ausgelenkt, sie stehen im weitesten Sinne senkrecht zum Pendel 5, das heißt, in Richtung ihrer x- bzw. y-Achse 9; 10. 4 documents the equilibrium state of the balancing gyro 2 that is, the balancing gyro 2 is unloaded or the person standing on it keeps his balance. The balancing gyro 2 is thus in equilibrium, this means the pendulum 5 is perpendicular to the center 3 of the balancing gyro 2 directed and the axis directions 9 ; 10 the Indian 4 not shown potentiometer 7 ; 8th are not distracted, they are in the broadest sense perpendicular to the pendulum 5 that is, in the direction of its x or y axis 9 ; 10 ,

Erläuternd zu 4 als auch zu 5 muss ausgeführt werden, dass diese beiden Darstellungen zur besseren Dokumentation so gewählt wurden.Illustrative to 4 as well too 5 must be executed that these two representations were chosen for better documentation.

Tatsächlich befindet sich die komplette Sensoreinheit 4 im Inneren des Balancierkreisels 2, aber zur vereinfachten Darstellung und Erläuterung, wie die Wirklinien des Pendels 5 und die der Potentiometer 7; 8 verlaufen, wurden diese Darstellungen gewählt.In fact, there is the complete sensor unit 4 inside the balancing gyro 2 but for the sake of simplicity and explanation, as the action lines of the pendulum 5 and the potentiometer 7 ; 8th These representations were chosen.

Beim Gleichgewichtszustand, wie in 4 gezeigt, ist das Pendel 5 lotrecht und auf den Mittelpunkt 3 des Balancierkreisels 2 gerichtet, die Wirklinien, die Achsrichtungen 9; 10 der Potentiometer 7; 8 sind nicht ausgelenkt, das heißt, sie stehen weitestgehend senkrecht zur Achse des Pendels 5, jeweils in ihrer x- bzw. y-Achse.In the equilibrium state, as in 4 shown is the pendulum 5 perpendicular and on the center 3 of the balancing gyro 2 directed, the action lines, the axis directions 9 ; 10 the potentiometer 7 ; 8th are not deflected, that is, they are largely perpendicular to the axis of the pendulum 5 , respectively in their x and y axes.

Demgegenüber soll mit der 5 verdeutlicht werden, wenn der Balancierkreisel 2 eine vom Gleichgewichtszustand abweichende Position eingenommen hat, einen bestimmten Neigungszustand, wirkt das Pendel s ferner in Richtung des Mittelpunktes 3 des Balancierkreisels 2 und die Wirkrichtungen, die Achsrichtung 9; 10 der Potentiometer 7; 8 sind unter den Winkelangaben α und β ausgerichtet.In contrast, should with the 5 be clarified when the balancing gyroscope 2 has assumed a position deviating from the equilibrium state, a certain inclination state, the pendulum s acts further in the direction of the center 3 of the balancing gyro 2 and the directions of action, the axial direction 9 ; 10 the potentiometer 7 ; 8th are aligned under the angle α and β.

Die Neigungswinkel α und β werden gemessen, dies erfolgt bei einer konstanten Frequenz von ca. 30 Hz. Die Tastfrequenz kann aber auch je nach Anwendung erhöht oder verringert werden, wobei eine Erhöhung der Abtastfrequenz einhergeht mit einer besseren Auflösung der Bewegung und eine Verringerung der Abtastfrequenz eine Verminderung der zu verarbeitenden und eventuell zu speichernden Daten nach sich zieht.The Inclination angles α and β are measured this is done at a constant frequency of about 30 Hz. The sampling frequency but can also be increased or decreased depending on the application, being an increase the sampling frequency is accompanied by a better resolution of the Movement and a reduction of the sampling frequency a reduction the data to be processed and possibly to be stored draws.

Die analogen Signale der beiden Potentiometer 7; 8 werden in einem AD-Wandler in digitale Signale gewandelt, die dann durch den Mikrokontroller 16 aufbereitet werden, welcher die Daten an den Computer 17 weitergibt und welche bei Bedarf dann auf dem Display 18 angezeigt werden können.The analog signals of the two potentiometers 7 ; 8th are converted into digital signals in an AD converter, which are then processed by the microcontroller 16 be prepared, which the data to the computer 17 passes on and which if necessary then on the display 18 can be displayed.

Die vorgestellte Vorrichtung und die damit im Zusammenhang stehende Methode sind besonders geeignet, um interaktive Anwendungen zu steuern.The presented device and related thereto Method are particularly suitable for controlling interactive applications.

Eine mögliche Anwendung dieser Methode und deren Ergebnis werden in den 6 und 7 gezeigt. Bei der Darstellung nach 6 handelt es sich um eine virtuelle Ausbildung eines Labyrinths 9 mit vorgezeichnetem Parcours 21, durch den eine virtuelle Kugel 20 bewegt wird. Die Steuerung, das heißt, der Verlauf der Kugel 20, erfolgt durch den Benutzer des Balancierkreisels 2, indem die jeweilige Person den Balancierkreisel 2 in die jeweilige Richtung neigen muss, in welche die Kugel 20 rollen soll.A possible application of this method and its result are in the 6 and 7 shown. In the presentation after 6 it is a virtual formation of a labyrinth 9 with marked course 21 through which a virtual sphere 20 is moved. The control, that is, the course of the ball 20 , is done by the user of the balancing gyro 2 by the respective person the balancing gyro 2 must lean in the respective direction, in which the ball 20 should roll.

Eine Auswertung einer solchen Übung ist in der 7 gezeigt. Diese Abbildung zeigt die Verweildauer der Kugel 20 an der jeweiligen Position, so dass sich auf diese Weise z. B. Koordinationsstörungen oder auch einen Beckenschiefstand und weitere Aussagen zum Gesundheitszustand des Benutzers vom Balancierkreisel 2 diagnostizieren lassen.An evaluation of such an exercise is in the 7 shown. This figure shows the residence time of the sphere 20 at the respective position, so that in this way z. As coordination disorders or a pelvic obliquity and other statements about the health of the user from Balancierkreisel 2 get diagnosed.

Der Balancierkreisel 2 ermöglicht es dem Nutzer, nicht nur angerichtete motorische Aktivitäten zu entwickeln. Stattdessen lernt er den vorgegebenen translatorischen und rotatorischen Bewegungsvorgaben zu folgen. Dabei ist es möglich, die Qualität und Quantität der Lösung der Bewegungsaufgabe zu messen und sichtbar zu machen. Der Nutzer reagiert nicht nur auf Lageveränderungen, sondern muss diese aktiv und geplant herbeiführen. Eine neue Qualität der Therapie wird erreicht, indem der Balancierkreisel 2 neben den Propriozeptoren, auch optische, akustische und taktile Reize anspricht.The balancing gyro 2 allows the user not only to develop inspired motor activities. Instead, he learns to follow the given translatory and rotational motion specifications. It is possible to measure and visualize the quality and quantity of the motion task solution. The user not only reacts to changes in position, but must bring this about actively and planned. A new quality of therapy is achieved by the balancing gyros 2 In addition to the proprioceptors, also appeals to visual, acoustic and tactile stimuli.

Es ist somit hervorragend für den Einsatz bei Sport/Freizeit, Schule und Kindergarten geeignet. Auch in der Orthopädie, Traumatologie, Neurologie, Psychosomatik und Sportphysiotherapie.It is therefore excellent for suitable for use in sports / leisure, school and kindergarten. Also in orthopedics, Traumatology, neurology, psychosomatics and sports physiotherapy.

Claims

Device for balancing for therapeutic purposes with a gyro, formed with a contact surface and a curved lower part, thus the gyro tiltable in any position, is pivotable, characterized in that centered in the formed as a hollow body Balancierkreisel ( 2 ), in the center of which a sensor unit ( 4 ), consisting of a holder ( 6 ) with inserted potentiometers ( 7 ; 8th ), a pendulum ( 5 ) with stabilizer ( 14 ) and also a microcontroller ( 16 ), circuitry with the sensor unit ( 4 ), inside the balancing gyro ( 2 ) is provided.

Device according to claim 1, characterized in that the footprint ( 11 ) from the balancing gyro ( 2 ) centrically with a lid ( 15 ) closable opening is executed and the sensor unit ( 4 ) and the microcontroller ( 16 ) on the inner surface of the lid ( 15 ) are attached.

Device according to claims 1 and 2, characterized in that the action lines, the x, y axis directions ( 9 ; 10 ) of the potentiometer ( 7 ; 8th ), the sensor unit ( 4 ) to the vertical axis of the pendulum ( 5 ) depending on the inclination of the balancing gyro ( 2 ) and the angles α and β form, the line of action of the pendulum ( 5 ) in each position of the balancing gyro ( 2 ) perpendicular to the center ( 3 ) from the balancing gyro ( 2 ) is directed, thus relative to the center of the earth.

Device according to claims 1 to 3, characterized in that the potentiometers ( 7 ; 8th ) of the sensor unit ( 4 ) in terms of circuitry via a microcontroller ( 16 ), with a computer ( 17 ) and a display ( 18 ) are connected.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that the pendulum ( 5 ) without play and so in the holder ( 6 ) is mounted so that it is any adjustment position / inclination position of the balancing gyro ( 2 ) in the range from 0 to 45 ° compensates such that the pendulum ( 5 ) always in a vertical position in the balancing gyro ( 2 ) is located.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the balancing gyro ( 2 ) is made of a plastic, the footprint ( 11 ) has a circular shape or is formed with a shape deviating from the circular shape, such a rectangular, oval, rombenförmigen or other shape and the lower part ( 12 ) from the balancing gyro ( 2 ) one of the footprint ( 11 ) has adapted form.

Device according to claim 1 and 6, characterized in that the lower part ( 12 ) cone is frusto-conical, pyramidal, half-shell-shaped or formed in a similar shape, wherein the lower part ( 12 ) in the region of its support to a support surface ( 1 ), for example to a floor, with a curvature ( 13 ) is trained.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the microcontroller ( 16 ) an AD converter is provided, which signals the potentiometer ( 7 ; 8th ) into an electrical signal, to a computer ( 17 ) transmits, by means of an algorithm, the information from the sensor unit ( 4 ) in a three-dimensional representation of the deflection state of the Balancierkreisels ( 2 ) and the recorded data is stored or visually displayed ( 18 ) is displayed.