CN105451825A - 用于固定的使用者的锻炼设备和系统 - Google Patents

Abstract

一种锻炼装备，特别是具有或不具有引导导轨构件的可线性移动的结构和相关的可选弹性阻力带，其被设计为允许用于一人或两人的低冲击锻炼，同时在使用该装备时允许任意一个或两个参与者保持固定。

Description

用于固定的使用者的锻炼设备和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求了提交于2013年6月17日的共同待审的临时申请第61/836,087号和提交于2014年1月15日的共同待审的临时申请第61/927,930号的权益。

技术领域

本发明涉及锻炼器械领域，更具体地涉及被设计为在人保持固定的姿势时允许低冲击锻炼的、可线性移动的结构和相关的阻力带。

背景技术

应该受益于低冲击的日常锻炼的许多人由于缺乏移动性而无法做锻炼。这些人包括老人，或那些遭受过伤害或某些伤残的人，或者从手术恢复的人。需要能在所述使用者保持固定(例如，使用者坐下)的多种临床环境和家用环境中使用的多功能健身设备。进一步，有利的是提供一种能被轻松地调节的设备，以适应不同级别的锻炼强度。

因此，有利的是提供一种锻炼或治疗设备，其能被固定的人容易地使用。这种固定的锻炼通常在参与者坐着的时候完成，但本发明的设备也能容易地适用于帮助卧床不起的人。

这里提供一种锻炼设备和系统，其还可帮助具有下肢坠积性水肿的人或有深静脉血栓风险的人。它还可用于强化和耐力锻炼。多级别的阻力允许患者在安全地坐在他们的椅子上的同时锻炼上肢和下肢的力量、核心力量和耐力。

由本发明的设备提供给固定的参与者的益处是低冲击锻炼、缓解压力、拉伸腿部或手臂，以全部在增强力量的同时提高移动性和运动范围。同时还考虑了增强呼吸、有氧运动和肺部以及增加心血管活性以及耐力。

本发明的设备能在需要时同时提供上肢和下肢方面的低冲击训练操作。使用本发明的设备，多种主动和被动范围的运动锻炼可被包含到日常训练中。

更进一步，设备允许治疗师轻松地将通常仅为推或拉的简单指示传递给行动力较差的使用者。定期规律性的活动通常有助于痴呆患者，其用于增加他们的兴趣。对于其他患者，腿部的简单的阻力反弹可提供良好的本体感受，因此运动和压力反馈能给人的肌肉和关节积极且有用的反馈。对于其他患者，增加活动可用于减少褥疮发病率。

本发明的设备的使用还可被视为主动性的。来自运动和锻炼的感官刺激能提高一些患者的注意力和集中力。即使坐着的患者也能全力地参与。

所述设备特别适合一次两个人使用，以双重运动的模式同时一起参与，既可互相帮助也可仅互动娱乐。该设备特别适用于物理治疗师、职业治疗师、健身专家和仅想要变得更有活力的人。

许多这种设备的使用者可能已经遭受出于任何多个理由的活动受限。所述设备允许他们有一些身体活动，使得他们通过力量训练和伸展训练而在身体上感觉更好，并且在他们改善身体的同时改善心理。会改善情绪，并且该设备的使用者会感觉良好并且感到开心。

某些人反感物理治疗，并且反感被告知他们应该做什么锻炼，特别是在养老院中几乎无法控制他们的日常生活的老人。本发明的设备提供了多种不同可能的锻炼，并且能在没有指导的情况下使用。使用者通过决定如何使用设备、提供成就感和控制感来感觉到独立。

这种设计的另一益处是，具有许多不同的能力或限制的许多人都能使用相同的设备。它可由仅使用一只手或两只手的人操作，或者它可由仅使用一条腿或两条腿的人操作。

进一步，该设备提供多种多样的活动和强度。由于该设备是手动控制的，它对于使用者来说容易变换活动或活动的不同强度。以这种方式，使用者可避免疲劳，并且能在休息一部分身体的同时锻炼另一部分身体。

该设备可在使用者继续进行其他更剧烈的锻炼之前提供热身活动。但是对于大多数使用者不需要经历过于剧烈的锻炼，并且使用本发明的设备进行的锻炼会满足他们需要的所有活动。

对于需要帮助的人来说，其他人，也许是物理治疗师、朋友、志愿者或爱人能简单地将使用者的手或脚放到设备上，并且能来回移动设备，或在进行中上下移动患者的腿，从而有助于所需的锻炼。帮助者在帮助其他人的同时也同样获得一些有益的锻炼。

本发明的设备和方法的典型的目标受众是不能正常进行身体活动的相对不活跃的、久坐的或行动力较差的人。因此，本发明的锻炼设备的常规使用能帮助维持一般的身体上的和功能上的健康。如此，它可帮助强健特定的肌肉、扩大肺部、保护关节、提高平衡和运动范围、帮助燃烧卡路里，因此促进体重减轻、血糖降低、胆固醇量降低、改善血液循环、改善情绪且减少压力。它还可通过肌肉和组织的使用帮助改善大肠蠕动，并且可用于改善膀胱控制问题。如果需要，使用者能实现对心血管有益的有氧运动，同时强健躯干、手臂和腿部中的肌肉。这种训练用于改善使用者的胃口以及呼吸、注意力和集中力。

发明内容

这里所描述的本发明是锻炼设备，其允许使用者以固定的姿势进行上半身和下半身锻炼，固定的姿势通常是坐着的姿势。本发明的锻炼和治疗设备使得固定的使用者能够接合弹性阻力构件和可线性移动的框架，从而进行向前和向后的线性抓取和收回运动。

所述设备具有可线性移动的框架，可线性移动的框架具有至少两个实质上平行的垂直柱，其中，每个垂直柱都具有上部和下部。优选为固定轮的多个线性运动机构被附接到框架，以用于沿实质上的直线运动。

至少一个弹性阻力构件被机械地、实质上水平地附接到至少两个垂直柱的各个的下部，弹性阻力构件在被使用者拉伸时促使设备沿实质上的直线运动。

因此，框架被配置为在框架的一部分中接合相对地固定的使用者，并且允许通过使用者进行向前和向后的线性抓取和收回运动。

在优选的实施方式中，至少一个弹性阻力构件是下部弹性阻力构件，其机械地、水平地附接于使用者的腿部的前方的框架且被配置为以向前和向后的线性弹性阻力方式接合使用者的脚或腿部。弹性阻力构件可包含多条弹性带，其被配置为帮助使用者选择不同阻力强度。下部弹性阻力构件对于使用者的腿部伸展或反弹运动特别的有用。

设备还可具有水平支撑棒，其每个端部都被附接到框架的垂直柱的相对侧并且平行于下部弹性阻力构件，并且其被配置为由第二使用者使用，以对抗第一参与者的线性运动。

在另一实施方式中，设备可具有至少一个上部弹性阻力构件，其被实质上水平地附接于使用者的躯干前方的框架的垂直柱的各个的上部，并且被配置为以向前和向后的线性方式接合和阻止使用者的手或手臂。上部弹性构件适用于使用者的伸展、反弹和抓握运动。它可配置有多条弹性阻力带，弹性阻力带能由使用者选择不同的阻力强度，或者可与另一使用者分享阻力带，以用于多人参与。

在另一实施方式中，多个固定轮可被配置为接合线性引导导轨，优选地，移动框架的每个垂直柱都具有至少一个轮。轮可被定向为从垂直柱的纵向轴线偏移，以用于额外的稳定性。只要有助于线性运动，多种轮配置就可与框架一同被使用。示例包括与第二串联或并排的稳定轮配对的轮。

设备可进一步包括用于强化使用者的手且促进使用者的手臂拉伸和伸展的、可选的手握构件。优选地，手握构件是可旋转或可挤压的把手元件。额外的把手可被附接到手臂拉伸伸展构件，诸如被弹性地附接于框架、用于阻力的测量杆。

如上述，本发明的设备的某些实施方式可包含用于在地面上的固定的线性路径上引导设备的至少一个导轨。在该实施方式中，优选地使用多个平行导轨。导轨支撑移动框架设备，并且被配置为在固定的线性路径上引导每个框架轮。

可选地，导轨可包含垂直调节器，以使导轨倾斜。

在另一实施方式中，锻炼设备包括：具有至少两个实质上平行的垂直柱的可线性移动的框架，每个垂直柱具有上部和下部；至少一个弹性阻力构件，其机械地、实质上水平地被附接于至少两个垂直柱的各个的下部，该弹性阻力构件在被使用者拉伸时促使设备沿实质上的直线移动，其中框架被配置为在框架的一部分中接合相对地固定的使用者，并且从而允许设备的向前和向后运动；以及线性运动机构，该线性运动机构选自由线性引导导轨、球型轴承、塑料引导垫以及线性齿条齿轮组成的组合，线性引导导轨与框架的底部接合，球型轴承与框架的底部接合，塑料引导垫与引导导轨的互补的低摩擦表面接合，线性齿条齿轮与框架上的小齿轮接合。

用于一个或多个参与者的锻炼或治疗的方法包括以下步骤：在可线性移动的框架中接合至少一个相对地固定的参与者，可线性移动的框架具有用于沿直线运动的多个固定轮和用于促使设备沿直线运动的至少一个弹性阻力构件；抓住或推动弹性阻力构件，因此促使框架运动并且同时阻止该运动，从而允许受到阻力的向前和向后的线性拉伸、抓取和收回运动。

这种设计的另一益处是，在某些锻炼期间，当使用者拉动设备靠近他的身体时，开放的设计允许使用者的膝盖或腿部在需要时突出穿过设备且超过框架。

另一益处是设备能被非常安静地操作，并且能在不打扰患者的室友的情况下在医院房间或护理房间中容易地操作。

设备还是便携式的，并且可在任何地方使用，包括室外或草地上。为了促进设备的便携性，侧边可朝内折叠，并且设备在其前轮上滚动。当不使用时，它容易被折叠且收起。

使用弯曲和延伸来锻炼、使用天然橡胶阻力带的阻力来向上和向下推动脚部能模仿行走的节奏。使用者的腿部能分开或者被放在一起，以用于更好的腿部和腹部肌肉的锻炼。能使用本发明的设备容易地改善姿势和背部的矫直。

当参考附图考虑本发明的优选的实施方式的详细的描述时，本发明的其他目的、特征和益处将变得显而易见，如下所述，附图应该被示意性地说明，而非限制意义的。

附图说明

图1是本发明的锻炼和治疗设备的立体视图。

图2是本发明的系统的替代实施方式的立体视图。

图3是本发明的设备的部分的立体视图。

图4是示出了额外的可选特征的、本发明的设备的部分的立体视图。

图5是用于设备的可选的额外附件的平面视图。

图6是示出了替代的额外可选特征的、本发明的设备的部分的立体视图。

图7是用于设备的可选的额外附件的立体视图。

图8是用于一种可行的示例锻炼的、两个参与者使用图1的本发明的设备的正视图。

图9是图8中的随后的示例锻炼步骤中的、两个参与者使用图1的本发明的设备的正视图。

图10是示出了额外可选的附件和示例锻炼的、本发明的系统的立体视图。

具体实施方式

本发明的改进的设备具有如下面详细地描述的多个重要的元件。元件之间的连接可包括物理的和机械的紧固件和连接件，或者一体地附接或粘接的部件。在优选的实施方式中，框架可由3/4英寸(1.9厘米)的钢管制成，其焊接于接头连接部、弯头或t型接头处，或者使用螺钉、卡扣、夹子等被机械地固定。包括具有用于预定用途的足够的强度和耐用性的、模塑或压制塑料的其他材料也是可行的。也可使用增强型热塑塑料以及其他材料，诸如铝。

现在将参考上述附图描述本发明的实施方式。然而，在这里，本发明的附图和描述不旨在限制本发明的范围。应理解的是，可以在不偏离本发明的主旨的情况下可以对本发明的说明进行多种修改。而且，在不偏离本发明的主旨的情况下，可省略这里所描述的特征或步骤、可包括额外的步骤或特征和/或这里所描述的特征或步骤可通过与这里所陈述的具体的组合不同的方式来结合，所有这些都可被本领域的技术人员理解。

使用者可坐在进行这里所描述的锻炼所需的几乎所有椅子上。而且，支撑这里所描述的阻力带的框架是线性移动的，以允许使用者坐在舒适的地方，并且框架可被引领给使用者。

出于方便，设备的典型的使用者有时被称为患者，或者，特别是当第二个人参与或帮助使用设备时称为第一参与者。应理解的是，该使用者可仅将设备用于锻炼、娱乐，或者与其他使用者一起参与。还应理解的是，出于方便，使用男性代词和男性所有格形容词，但使用者、患者和治疗师或参与者可为男性或女性。

图1是本发明的系统的一个实施方式的立体视图。锻炼和治疗设备10是便携式框架12，其具有至少两个平行的、被向上定向的前垂直支撑框架柱14。前或前方垂直柱14实质上在地板上方延伸，并且向上上升。至少一条上部阻力带30被固定在两个棒之间、实质上垂直于棒。在优选的实施方式中，具有三圈阻力带，以允许使用者抓住从一条到六条的任何数量的带。阻力的变化将随着使用者在锻炼期间选择抓住多少条阻力带30而手动地改变。上部阻力带30通过一对绕线筒24而在前方垂直框架柱14上被固定就位，在每个垂直柱14上有一个绕线筒24。第二组下部阻力带26可朝向框架的底部固定，以允许使用者将他的脚放于其上。下部阻力带26也通过一对绕线筒24被保持就位。在优选的实施方式中，为了保护下部阻力带26不被使用者的脚损坏和磨损，并且还为了保护使用者不会让下部阻力带26缠住他的脚，下部阻力带被包裹在载重帆布或尼龙织物罩套28中。特别是当多条带被安装在框架上且使用者或治疗师想要抓握少于所有可用带的带子时，罩套对于上部带用处较小，已提供较轻的阻力。

在优选的实施方式中，尽管可使用多种弹性织物、张力带或弹性绳，但上部阻力带30由标准强度的天然橡胶制成。天然橡胶阻力带通常是优选的，因为易于使用、经济且在本发明的应用中具有满意的性能。多节橡胶管能与塑料塞接合并且摩擦，以提供适用的O型环阻力带。可在需要的情况下使用其他材料，诸如阻力捆带或弹性材料网、弹簧或弹力绳。尽管将阻力带固定就位的其他方法能在伸展的阻力构件的任意端部使用钩子、卡扣和环，但绕线筒24优选地用于保持成组的阻力带30和26的位置。在某些应用中，可提供这些元件的组合。

在某些实施方式中，阻力带可在垂直框架柱上调节到更高或更低的位置。例如，在一个实施方式中，用于将带固定于柱的各个的绕线筒可沿各个的柱的纵向轴线移动。可使用可被本领域的技术人员理解的任何种类的机构来移动绕线筒。在一个实例中，绕线筒通过紧密的摩擦夹紧力而围绕柱的轴固定。可通过使用者迫使绕线筒如所需的向上或向下(相对于地面)而克服该摩擦夹紧力。替代地，绕线筒可设置有弹簧偏置销，弹簧偏置销插入到沿各个的柱的长度设置的不同孔中。在另一实施方式中，额外的阻力带组可被设置在垂直框架柱上，以便使用者选择使用哪一组来进行所需的锻炼。

向上的垂直柱14在地面处终止于前轮壳体32。在每个轮壳体32中，以前方垂直柱14的平直向前的定向来安装轮36。轮36被安装为固定的方向，其仅允许沿线性方向旋转，以致设备在没有侧向运动的情况下仅朝前和朝后滚动。

前水平支撑杆20安装在轮壳体32之间，以保持框架设备10的形状和结构。下面将看到的是，下部的前水平支撑杆20可用于帮助多个示例的锻炼，并且给在患者前方操作的治疗师或第二使用者提供方便的支点或阻力点。上部前水平支撑杆22同样给框架设备10的形状和结构提供支撑。在上部水平支撑杆22上有两个管状把手42，使用者可使用管状把手42来在锻炼时抓住框架10。管状把手具有正好略微比框架的外直径更大的内直径，以便管状把手42能够沿上部水平支撑杆22滑动，从而允许使用者通过将他的手移动靠近到一起或向远处分离来改变他锻炼的角度。而且，使用者可通过围绕上部水平支撑杆22旋转把手42来锻炼或伸展他的手臂和手腕。管状把手42可由木头、塑料或适用于沿着且围绕上部水平支撑杆22滑动的任何材料制成。

锻炼和治疗设备10在每侧上还具有一组侧框架构件16、18。上侧框架柱16被垂直地附接于前方垂直柱14，并且在朝向地面弯曲90度并且连接到下侧框架构件18之前继续水平地且实质上平行于地面地向后延伸。下侧框架构件18被垂直地附接于前方垂直柱14，并且在朝向地面弯曲90度且终止于具有可选的制动器34的后轮壳体中之前继续水平地且实质上平行于地面地向后延伸。可选的轮制动器可用于稳定框架。另外地，该制动器在站立的患者想要一只脚在地面上且另一只脚在框架或下绷带上地使用设备时是有用的。

以固定定向将轮36安装于轮壳体34中，以防止侧向运动并且保持设备的严格的朝前和朝后运动。优选地在本发明的设备中使用四个固定的轮36，以用于稳定性且确保平直的前后运动。更多或更少的轮是可行的，但由于它们可能变得累赘或者不那么有效，所以并不是优选的。出于相同的理由，固定的轮优选地为旋转轮。除非如下面更详细地描述的使用引导轨道，否则特别是对于具有限制的力量和行动能力的使用者来说，旋转轮会削弱设备的稳定性。

上侧框架柱16也可具有被安装于其上的管状把手。在图示的实施方式中，上侧框架柱16的水平部分具有被安装为可沿侧构件朝前和朝后移动的一对把手40。另外，在上侧框架柱16的垂直部分上安装一对把手38，以帮助用于锻炼活动性的向上和向下运动。在优选的实施方式中，每个管状把手38、40和42都可如按需在其他位置保存，并且替代地，使用者能仅抓住框架柱自身。在另一实施方式中，泡沫或橡胶的衬垫缠绕侧框架柱，以替代管状滑动把手40和38，从而提供用于抓住设备的稳定且舒适的区域。

该锻炼和治疗设备10的进一步特征是被安装在每个前方垂直框架柱14中的延伸杆44。在手臂伸展锻炼期间用于抓住延伸杆44的顶部的球形橡胶球46位于每个延伸杆44的顶部。在优选的实施方式中，在延伸杆顶部的停止件是球形橡胶球，然而也可使用任何容易抓住的停止件。进一步的细节在下面关于图3给出。

图2是使用引导轨道的、本发明的锻炼和治疗设备以及系统50的立体视图。在该实施方式中，图1的组件10被布置的引导导轨52上，以用于坐在椅子60中的使用者。导轨组件52包括互相平行且沿地板放置的右导轨54和左导轨55。在该实施方式中，每个导轨都是在其两侧上具有凸起的壁部的实质上平整的一节材料。两个平行的导轨54和55通过一对杆56和57被机械地互相连接。通常通过螺钉或焊接进行这种连接。杆56和57互相平行，并且其中每个都与两个导轨54和55垂直，以形成用于配合设备10的稳定且固定的平行导轨。通过将轮36设置在导轨54和55中，设备10被安装在框架上。使用者随后可在导轨组件52的一端处坐在椅子60中，并且在轨道中朝前和朝后滚动锻炼和治疗设备。应注意的是，椅子60仅出于说明被使用，并且在不脱离本发明的范围的情况下，任何类型的固定的座椅或位置都可允许使用者使用系统。

应注意的是，导轨能由其他耐用的材料制造，诸如木材。对于永久的安装，引导轨道可被建造在康复机构的地板中。

作为替代，导轨可被放在高密度泡沫或橡胶垫上，其会提供用于导轨以及使用者的椅子的附着力。在优选的实施方式中，导轨具有泡沫或橡胶的涂层，使得它可被放在任何地板表面上并且阻止打滑。在优选的实施方式中，期望的是在使用者的椅子下面放置橡胶垫，以防止椅子在锻炼期间滑动。

上述增加的导轨附件给本发明的锻炼设备提供了有意义的新功能。最重要的是，它在受限的路径中引导使用者，基于他们的个人行动力，这对于某些使用者是有用的。进一步，导轨框架的前部或后部能被升高倾斜，以给使用者提供上坡或下坡的体验。可选地，导轨自身可具有上升方面的特征，诸如轻微的斜坡。仅几度的小幅倾斜能增加特定训练群的强度和活力。

沿轨道标明的可选的量度能用于记录使用者的表现进步。出于安全目的，可预期的是，治疗师在使用倾斜的导轨时帮助设备的使用者。导轨系统的益处包括安全、平直的操作。可预期的是，视障人士能安全地使用配置有导轨和轨道附件的设备。

图3是设备的上部分或上部的立体视图。在该视图中，延伸杆44从前方垂直柱14伸出。延伸杆44可用于手臂抬举和伸展锻炼。在优选的实施方式中，延伸杆44被固定于前方垂直棒14的内底部，其中容纳有提供额外阻力的阻力带。延伸杆具有沿其长度测量的刻度，并且治疗师或使用者能够容易地确定进展，并且确定是否两只手臂都同等地举起，或者一只手臂比另一只手臂更好。更进一步，如果测量结果被记录，治疗师能随着时间跟踪手臂的抬举能力或手臂的运动范围的进步。应注意的是，这种类型的运动范围的进步可有助于肌肉生长和肺功能改善。

相似地，感兴趣的治疗师或使用者可选地将重量或力测量设备(诸如弹簧操作标尺)附接于上部阻力带或下部阻力带。这提供了获取使用器械的患者在多种阻力模式下的基准线并且跟踪进步的机会。

图4示出了具有额外可选的特征的、图1的组件的上部9。在该视图中，可选的手臂吊带70被示出为被安装在上侧框架柱16上。手臂吊带器件可被任何使用者使用，但它对于由于年迈、生病或受伤而变得体弱并且在进行上半身锻炼时需要帮助支撑他们的手臂和上半身的重量的使用者特别有用。手臂吊带70是细长的材料片或织物片，并且它具有一对孔72，使用者可在前伸抓握阻力带30之前将他的手和手臂穿过这对孔72。孔72使用车线73加固，以防止在使用期间破裂或撕裂。使用者可将他的手臂穿过孔72，以便他的手腕被吊带支撑，或者甚至更进一步地穿过吊带，以便吊带支撑使用者的胸部。吊带通过一系列的搭扣织物闭合部被可拆卸地被附接于上侧框架柱16，在下一幅图中更清晰地示出该闭合部。视图还示出了可选的泡沫或橡胶把手78，其可以用于上侧框架柱16上的舒适性，而不是图1中所见的可滑动管状手柄。另外，由于当使用者的手穿过孔72时防止了设备10滚动远离使用者且滚动到治疗师处，或防止了使用者放开带、把手或框架时滚出可触及范围，所以手臂吊带可作为安全设备。

图5是如图4所示的可选的手臂吊带70的平面视图。在优选的实施方法中，吊带由诸如帆布或尼龙的结实的织物制成。在一个实施方式中，在吊带的每个端部有至少一条织物带74，其在带74的相对的端部具有对应的搭扣闭合片75、76，以便带74可缠绕框架并且附接于其自身，以将吊带70固定于框架。在另一实施方式中，可使用更多的带，并且可使用多种闭合机构，诸如按扣、带扣、夹子、粘合剂等。

图6示出了具有额外的可选特征的、图1的组件的下部8的立体视图。在该视图中，可选的腿部吊带80被示出为被安装于下侧框架柱18上。腿部吊带器件可被任何使用者使用，但它对于由于年迈、生病或受伤而变得体弱并且在进行下半身锻炼时需要帮助支撑他们腿部和下半身的重量的使用者特别有用。在多次锻炼之间，吊带用于休息腿部。

图7示出了用于如图6中的设备8上所示的腿部吊带80的模板的立体视图。在一个实施方式中，在吊带80的一个端部处具有织物搭扣片83，同时在吊带80的相对端部处具有对应的织物搭扣片82。在这种配置中，吊带可缠绕下侧框架柱18的水平部分，并且随后搭扣住自身，以形成通过下侧框架构件被保持为水平定向的织物环。注意的是，可使用其他闭合机构，诸如按扣、带扣、夹子等。

与患有痴呆的患者一同工作的治疗师会注意到腿部吊带的额外的益处。如果患者固定在椅子中并且将其腿部搁置在吊带上，则阻止了他在治疗师帮助另一患者时起身到处徘徊。

某些优选的实施方式包含可折叠的框架。其他实施方式可包含快速连接器，诸如用于容易的组装和拆卸的弹簧或卡扣按钮或拴扣。通过朝前倾斜前轮上的框架并且将设备移动到另一位置，本设备可被容易的移动。

图8是用于一种可能的示例锻炼100的、两个参与者使用图1的本发明的设备10的主视图。在该锻炼中，患者101或参与者A是固定且坐在椅子60中的。患者101将他的脚103放在下部阻力带28上，并且抓住上部阻力带30，并且通过手臂111弯曲拉动一条或多条阻力带，这会随后朝向他自己拉动设备10。使用者还可使用他的脚(搁置在下部带上)或手和脚的组合朝向他自己拉动设备10。可选地，治疗师102或可为朋友、护工或另一个患者的使用者B将他的脚104放在下部前水平支撑杆20上，以给设备提供稳定性和拉力，同时伸展他的手臂112，以允许患者101朝向他自己拉动设备10。虽然能够帮助患者101完成包括站立的许多其他姿势，但是治疗师102通常也坐在椅子61中。

图9是两个参与者101、102使用图1的本发明的设备10的主视图，其作为图8中的示例锻炼的后续步骤120。这里，随着设备10滚动远离患者101，患者101抬升他的腿部113并且将脚103放在腿部阻力带28上，同时他继续抓住上部阻力带30并且伸展他的手臂111，同时向后拉，以阻止治疗师102的拉动。

图10是示出了额外的可选附件134和另一种示例锻炼的、本发明的系统140的立体视图。在该实施方式中，阻力带实质上平行地附接于框架的上行柱(例如16)。所附接的带可被使用在下列的示例锻炼中：患者101在椅子60中固定，将他的脚103搁置在下部阻力带28上并且伸展且延伸他的腿部113，以致设备10关于他被推离。他使用他的右手130、通过抓住设备的右侧来稳定设备10，同时用他的左手132抓住可选的阻力带134。患者101弯曲它的手臂111，以进行手臂伸展和锻炼。患者还可朝向他自己拉动带，从而拉伸带且随后将带恢复到其未拉伸的默认位置。应注意的是，这是患者101是唯一的参与者的锻炼的示例。该图还示出了在设备10被设置在保持设备的线性运动方向性的导轨中时，甚至当参与者仅在一侧上拉动时的锻炼的示例。

根据本发明构建设备，并且该设备具有以下尺寸：

组装了具有大约26.5英寸(67.3厘米)的外部宽度、大约24.5英寸(61.3厘米)的深度和大约36英寸(91.4厘米)的高度的钢管框架。示例设备被安装在具有1英寸(2.5厘米)的宽度的、四个4英寸(10.2厘米)的直径的轮上。前方的一对轮被设置在大约5.5英寸(14厘米)长的轮壳体中。后方的一对轮具有制动机构，并且被安装在下部后垂直支撑杆的后面大约2.3英寸(5.8厘米)处。跨过前方的一对轮之间的前水平支脚支撑棒具有大约23.75英寸(60.3厘米)的长度。轮壳体的后顶部被附接于框架的前方垂直支撑杆，使得前方水平支脚棒被设置为在前方垂直支撑棒前部3.75英寸(9.5厘米)且垂直于前方垂直支撑棒。前方垂直支撑棒是大约32英寸(81.3厘米)高并且是中空的，以便一对延伸杆装入它们其中。延伸杆是28英寸(71.1厘米)长并且完全地容纳在与前方垂直支撑棒内。延伸杆通过弹性带被连接到前方垂直支撑棒的内底部。在延伸杆的顶部是直径为3英寸(7.6厘米)的橡胶球。下部后垂直支撑棒在前方垂直支撑棒的后部间隔大约19英寸(48.3厘米)。下部水平侧支撑棒是大约19英寸(48.3厘米)长，并且高于地面13.5英寸(34.3厘米)并且平行于地面。上部水平侧支撑棒高于下部水平侧支撑棒大约18英寸(45.7厘米)，并且平行于下部水平支撑棒。在前方垂直支撑棒之间延伸且与其垂直的顶部水平相交棒具有23.75英寸(60.3厘米)的长度。被安装在顶部水平相交棒上的是两个中空木质管状手柄，其每个都是7.75英寸(19.7厘米)长且具有2英寸(5.1厘米)的外直径和1英寸(2.5厘米)的内直径，其能够沿顶部水平相交棒滑动。在该示例实施方式中，泡沫把手手柄被安装在上部水平侧支撑棒和后部垂直支撑棒之间的拐角处。泡沫把手手柄是17.5英寸(44.5厘米)长。示例设备还安装了用作为阻力带的6个天然橡胶环。当围绕一对前方垂直支撑棒的外侧缠绕在绕线筒上时，该环是27英寸(68.6厘米)宽。三个环被设置为围绕靠近框架顶部的绕线筒，大约高于地面32英寸(81.3厘米)且平行于地面，并且与被组合为大约高1.75英寸(4.4厘米)的带。剩下的3个环被设置在靠近框架底部的一对绕线筒中，大约高于地面10.5英寸并且平行于地面。下部带被缠绕在使用搭扣接口的耐用的尼龙织物罩套中。

另外，在示例设备中，导轨由轧制钢材构成，其被形成为具有下列尺寸：

导轨由钢材制成，其具有63.75英寸(161.9厘米)的两个平行导轨。平行的导轨在1英寸(2.5厘米)高的凸缘之间具有大约2英寸(5.1厘米)的腹板。通过被设置为在一端垂直于导轨的一对平行支撑棒，平行的导轨彼此附接并且保持23英寸(58.4厘米)的固定间隔距离。1.5英寸(3.8厘米)宽的一对支撑棒间隔距离为3.75英寸(9.5厘米)。导轨的外表面安装有泡沫橡胶，该泡沫橡胶切割自具有7/8英寸(2.2厘米)的内直径和0.5英寸(1.3厘米)的厚度的福乐斯(ARMAFLEX)泡沫管的分割节段。

诸如钢材的金属腹板被冷轧制，以在腹板的两侧上具有两个相对的凸缘，从而形成具有通常U型的剖面轮廓的一节导轨。

尽管典型的实施方式大约为上述尺寸，但是应理解的是，更大的框架和导轨组件对于在轮椅中的使用者是有用的。同样地，更小的框架和导轨组件对于孩子或体型较小的成人是有用的。

如上述讨论的，使用者可在有和没有第二使用者帮助的情况下使用本发明的锻炼和治疗设备进行许多可行的锻炼和伸展活动。应理解的是，第二使用者可为治疗师、朋友或家庭成员或其他患者。

这里描述了一些示例锻炼，但应注意的是，在不偏离本发明的范围的情况下，未描述的许多其他的锻炼也是可行的。通常在至少一个使用者通过移动框架传递力时完成锻炼。例如，当框架通过使用者的手被抓住且移动时，手和框架使得搁置在下部弹性构件上的腿部或脚移动。相似地，当使用者的手抓住上部阻力带时，脚可推动或拉动框架支撑件或下部阻力带。因此，手和手臂能如所需的随着框架移动或阻止这种运动。这里所描述的锻炼是示意性的而非限制性的。

锻炼示例1：在使用中，人可坐在在框架前面的椅子或轮椅上，并且将他的脚底放在下部阻力带上。坐着的人随后使用他的腿下推抵住阻力带，并且随后回到初始位置。使用者可在处于坐着的姿势的同时以任何所期望的时间周期来重复地做该动作，以实现锻炼。这对于老年人或行动受限的人来说非常有益。进一步，腿部的简单的阻力反弹可给特定的患者提供良好的本体益处。

作为替代，助手或治疗师可使用他的手按压坐着的患者的膝盖，并且帮助患者锻炼。该治疗师使用他自身的力量施加必要的力，以向下移动带，从而模拟上述锻炼。治疗师以任何所需的速度和/或强度来推动。在某些方法中，患者的膝盖可被轻轻地按压，以允许向下和向上运动，或者可在患者的脚出现反弹或在带上上下行动的情况下更用力地进行该动作。这允许增加患者的血液流动，并且舒展了患者的关节。在某些例子中，在治疗师如上述那样通过手动地在患者的膝盖上按压来帮助患者之后，患者经调整能够无需帮助地进行锻炼。

锻炼示例2：通过打开制动器而使得设备不会朝向他滚动，使用者可伸展他的手臂，并且使用一只手或两只手抓住上部阻力带或多条阻力带。使用者随后朝内或朝向他自己拉动带，并且随后将带恢复到它的初始位置。使用者可以任何时间周期重复地做该动作，从而在处于坐着的姿势的同时实现上半身的锻炼。对于老年人、行动受限的人或在各种伤病的康复中的人来说，这是有利的。

作为替代，治疗师可通过将他的脚放在前部水平支撑杆上来支撑设备，以代替设置制动器。在其他例子中，治疗师可抓住一条或多条上部阻力带，从而提供与使用者的拉动力相反的力。这增加了患者所受到的阻力。

在一个参与者比另一个参与者强壮的情况下，诸如当第二使用者是治疗师或护工时，治疗师能配合或协助对患者有益的推动或拉动运动。治疗师能通过倚靠框架交叉件，或可选地可使用一条或两条上部阻力带和下部阻力带，而使用手或脚牢固地保持住框架。在每个例子中，使用者能控制锻炼的速度。

锻炼示例3：当使用者固定地坐在椅子中时，设备容易地允许来回运动。这允许坐在椅子中同时他的脚放在地面上的使用者通过抓住上部前水平支撑杆或侧框架部件并且朝向他自己拉动整个设备并且随后推回设备远离自身来进行上半身的锻炼。

锻炼示例4：该锻炼比锻炼示例3更小，但被修改为使得使用者将他的脚放在下部阻力带上而不是将他的脚放在地面上。当使用者抓住前部水平支撑棒或侧部的棒时，他朝向自身拉动整个设备，抵抗由他的腿部远离他自身地推动设备形成的阻力。此后，使用者将设备推动到它的初始位置。从而，使用者在保持坐在椅子中的同时实现了上半身肌肉的锻炼。

锻炼示例5：治疗师能在将双腿牢固地放在设备框架的下部上的同时面对患者坐着。治疗师的手可抓住上部阻力带的一部分。当多条阻力带在设备中被使用时，治疗师能一次抓住一些阻力带。患者坐在框架的开口中、面对治疗师，并且将他的脚放在地面或下部阻力带上，或者每一个放一只脚，同时使用他的手抓住剩余的上部带。这里，该锻炼活动是在参与者之间具有来回的交替配合运动或相对的阻力的运动的摇摆动作。

原理上的阻力运动是朝向彼此推动或拉开，但多种变化和节奏是可行的。

锻炼示例6：固定的患者能将框架滚动至非常靠近他的身体、将手和肘部放置为尽可能的向后，以用于温和形式的背包锻炼。

应注意的是，本发明的设备可由使用者单独控制，或由治疗师单独控制，或者由两个参与者一起控制。

不偏离本发明的范围的许多替代实施方式是可行的。一种可行的运动机构可在框架的每个腿部的底部使用低摩擦滑动件或引导垫，而不是轮。另外，在使用低摩擦滑动件或引导垫的实施方式中，有用的是修改导轨，以配合低摩擦滑动件或引导垫。其他运动机构包括线性齿条齿轮和小齿轮布局，或被配置为配合引导轨道的、移动的框架上的球型轴承。

可预期的是，设备可通过提供沿卧床不起的使用者的两侧放置的导轨被修改，以适应卧床不起的人。修改的设备可在不具有前方水平支脚棒的情况下具有设备框架的下部，使得框架配合使用者的身体，并且使得使用者躺在框架中。使用者随后可起身，并且使用他的手在脚部阻力带上拉或推。在该实施方式中，脚部带的罩套应该被移除。可选地，如果卧床不起的使用者想要锻炼他的腿部，则他可将他的脚放在脚部带上，以在治疗师或朋友的配合下推动或拉动设备。

还可预期的是，在进一步的实施方式中，在框架的上部上可安装平台或桌台，以提供稳定的表面，从而支撑使用者所选的物品，诸如书本、平板电脑或计算机、食品、书写材料、工艺品和兴趣物品等。因此，使用者能在参与其他兴趣活动的同时进行锻炼。这在办公室中是特别有益的，其中久坐的工作者能在享受运动和锻炼的同时能够进行它们的案头工作活动。

应理解的是，描述了优选的实施方式，以提供本发明的原理和它的实际应用的说明，从而使得本领域的技术人员能够以多种实施方式使用本发明，并且具有适合于所构想的特定的用途的多种修改。所有的这些修改和变形都在本发明的范围之内。而且，尽管这里的附图示出了用于支撑阻力带的优选的框架，但是该结构是示例性的，并且不应该被认为限制了本发明。本发明涉及如所述的用于接收所述的阻力或张力带的任何可线性移动的支撑棒。

现已充分描述了本发明，对于本领域的技术人员显而易见的是，能在不偏离这里所阐述的本发明的主旨或范围的情况下对本发明进行多种改变和修改。

Claims (20)

1.一种锻炼和治疗设备，其包括：可线性移动的框架，其具有至少两个实质上平行的垂直柱，每个垂直柱都具有上部和下部；

多个固定轮，其被附接到框架，以用于沿实质上的直线运动；

至少一个弹性阻力构件，其被机械地、实质上水平地附接到至少两个垂直柱的各个的下部，弹性阻力部件在被使用者拉伸时促使锻炼和治疗设备沿实质上的直线运动，

其中，框架被配置为在框架的一部分中接合相对地固定的使用者，并且从而允许向前和向后的线性的抓取和收回运动。

2.根据权利要求1所述的锻炼和治疗设备，其中，至少一个弹性阻力构件是下部弹性阻力构件，其被机械地、水平地附接于使用者的腿部前方的框架，并且被配置为以向前和向后的线性弹性阻力方式接合使用者的脚或腿部。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，至少一个弹性阻力构件包括多条弹性带，弹性带被配置为帮助使用者选择不同的阻力强度。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，至少一个下部弹性阻力构件被配置为用于使用者腿部的伸展或反弹运动。

5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括水平支撑棒，水平支撑棒在每个端部处都被附接到框架的垂直柱的相对侧，并且平行于下部弹性阻力构件，并且水平支撑棒被配置为由第二使用者使用，以对抗第一参与者的线性运动。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括至少一个上部弹性阻力构件，上部弹性阻力构件被实质上水平地附接于使用者的躯干前方的框架的垂直柱的各个的上部，并且被配置为以向前和向后的线性方式接合且阻止使用者的手或手臂。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，至少一个上部弹性阻力构件被配置为用于使用者的伸展、反弹或抓握运动。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，至少一个上部弹性阻力构件由多条弹性阻力带组成，弹性阻力带被配置为由使用者选择不同的阻力强度，或者被另一使用者分享，以用于多人参与。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，多个固定轮被配置为接合线性引导导轨。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，可移动的框架的每个垂直柱都具有至少一个轮。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，轮可被定向为从垂直柱的纵向轴线偏移，以用于稳定性。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，每个轮与第二串联或并排的稳定轮配对。

13.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括手握构件，其用于强化使用者的手，并且促进使用者的手臂的拉伸伸展。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，手握构件是可旋转或可挤压的把手元件。

15.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括手臂拉伸伸展构件，手臂拉伸伸展构件包括测量杆，测量杆被弹性地附接于框架，以用于阻力。

16.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括至少一个导轨，其用于引导在地面上的固定的线性路径上的设备。

17.根据权利要求16所述的设备，其进一步包括多个平行导轨，其固定于移动的框架设备和地面之间的表面，并且被配置为引导在固定的线性路径上的每个框架轮。

18.根据权利要求16所述的设备，其进一步包括垂直调节器，以使导轨倾斜。

19.一种锻炼设备，其包括：可线性移动的框架，其具有至少两个实质上平行的垂直柱，每个垂直柱都具有上部和下部；

至少一个弹性阻力构件，其被机械地、实质上水平地附接于至少两个垂直柱的各个的下部，弹性阻力构件在被使用者拉伸时促使设备沿实质上的直线移动，其中框架被配置为在框架的一部分中接合相对地固定的使用者，并且从而允许设备的向前和向后运动；以及

线性运动机构，线性运动机构选自由线性引导导轨、球形轴承、低摩擦的引导垫以及线性齿条齿轮组成的组合，线性引导导轨与框架的底部接合，球型轴承与框架的底部接合，低摩擦的引导垫被附接到框架，引导垫与引导导轨的互补的低摩擦表面接合，线性齿条齿轮与框架上的小齿轮接合。

20.一种用于一个或多个参与者的锻炼或治疗的方法，其包括以下步骤：在可线性移动的框架中接合相对地固定的至少一个参与者，框架具有用于沿直线运动的多个固定轮以及用于促使设备沿直线运动的至少一个弹性阻力构件；抓住或推动弹性阻力构件，因此促使框架运动，并且同时对抗该运动，从而允许受到阻力的向前和向后的线性拉伸、抓取和收回运动。