CN106535852B - 用于步态训练的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于步态训练的设备(100)具有：可动基部(200)，该可动基部包括用于使该可动基部移动的至少一个驱动单元(210)；臂部装置(300)，该臂部装置从可动基部延伸；重量支承系统(400)，该重量支承系统用以使人能够通过所述臂部装置而从上方至少部分地悬吊；运动检测器，该运动检测器用以检测人的运动；以及控制单元，该控制单元适于响应于由运动检测器检测到的人的运动而控制所述驱动单元使得可动基部相对于人的运动方向而在预定距离范围内并且在预定角度范围内跟随人。

Description

用于步态训练的设备
技术领域
本发明涉及用于步态训练的设备，该设备具有：可动基部，该可动基部包括用于使该可动基部移动的至少一个驱动单元；臂部装置，该臂部装置从可动基部延伸；重量支承系统，该重量支承系统用以使人能够通过所述臂部装置而从上方至少部分地被悬吊；运动检测器，该运动检测器用以检测人的运动；以及控制单元，该控制单元适于响应于由运动检测器检测到的人的运动而控制所述驱动单元使得可动基部相对于人的运动方向而在预定距离范围内并且在预定角度范围内跟随人。
背景技术
WO 2012/107700公开了一种用于步态训练的设备，该设备具有：可动基部，该可动基部包括用于使该可动基部移动的驱动单元；臂部装置，该臂部装置从可动基部延伸；重量支承系统，该重量支承系统用以使人能够通过所述臂部装置而从上方至少部分地悬吊；运动检测器，该运动检测器用以检测人的运动；以及控制单元，该控制单元适于响应于由运动检测器检测到的人的运动而控制所述驱动单元使得可动基部相对于人的运动方向而在预定距离范围内并且在预定角度范围内跟随人。
因此，根据现有技术已知用于将用于步态训练的设备保持为相对于患者处于预定角度和预定距离的机械特征及控制特征。
现有技术的设备在对患者可以执行的方向的任何改变的检测方面是很有限的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种对移动的患者的方向的改变的检测进行了改进的设备。
本发明的另外的目的涉及如下问题：现有技术的设备非常高，并且不能够容易地用于从建筑物中的一个房间移动至另一房间。
此外，本发明的目的在于提供该设备的更加多用的用途，即，用以提供作为患者提升器的提升附助设备的用途，而现有技术的设备仅仅是步态训练设备并且不能够用于将位于床或座椅中的患者从坐位或卧位提升为站位。
在本发明的情况下，用户的重量的支承装置也能够是对用户的重量提供至少部分的支撑。在正常的行走活动期间，也能够是零或几乎为零。因此在用户将会绊倒、跌绊和/或掉落的情况下，挽具附接装置是安全的支承装置；在这种情况下，重量支承装置将会升起直到支撑整个身体重量。
另一方面，能够将该设备用作患者提升器或者如EP 241 096中示出的移动式起重器，用于支承整个重量。
根据本发明的设备也能够在固定位置处使用。那么，可动基部是固定基部，并且所述驱动单元适于驱动结合至固定基部的踏车。换言之，挽具附接装置的用以检测转向意愿的特征、伸缩高度调节以及其它特征能够与固定基部结合使用，特别是当踏车包括用于每个脚的两个单独的踏车带以使得带部件的不同的速度能够模拟转向运动时，尤为如此。然后，至少一个驱动单元结合在固定基部内用于使踏车的一个或两个带移动。控制单元适于响应于由运动检测器检测到的人的运动而对驱动单元进行控制，使得踏车的带在鉴于行走的人的相关运动中相对于该人的运动方向在预定距离范围内并且在预定角度范围内进行运动，使得位于带上的人在挽具内保持定位成在带上大致直立定向，其中，挽具位于臂部装置的侧臂部下方附近。使用户借助可动基部而行走与用户在作为固定基部的踏车上行走相似，用户在由踏车提供的移动地面上行走的行走模式使得踏车在本发明的意义上而言是可动的。如果不是仅设置一个踏车带而是设置两个踏车带——一个踏车带用于用户的一个脚，则给出了定向支承的优点。
伸缩高度调节涉及任何可延伸的、可伸展的、可抽出的、拉出式调节，其例如通过用以提供高度调节功能的线性驱动器或活塞和柱塞/气缸组合、受凸轮控制的装置而实现。
附图说明
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行描述，其中，附图是用于对本发明的优选实施方式进行说明的目的而不是用于限定本发明的目的。在附图中，
图1示出了根据本发明的实施方式的用于步态训练的设备的主要元件的正视示意图，其中，该设备附接有人；
图2示出了图1的设备的侧视示意图；
图3示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的主要元件的示意性立体图，其中，矫形器作为该设备的一部分；
图4示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的主要元件的正视示意图，其中，该设备借助与图1相比不同的挽具而附接有人；
图5示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的主要元件的正视示意图，其中，该设备借助与图1相比不同的挽具而附接有人；
图6示出了根据本发明的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构；
图7示出了根据图1的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构；
图8示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构；
图9示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构；
图10示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及用于进行调节的伸缩机构；
图11示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了框架绳索装置以及一体式矫形器；
图12为用户运动的检测方案的示意图；
图13为根据本发明的设备的控制单元的图示；
图14示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了另一框架绳索装置以及减重机构；
图15示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了另一框架绳索装置以及减重机构，其中，在该设备中，伸缩机构用于提升人，并且伸缩机构适于人的高度；
图16示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了另一框架绳索装置以及减重机构，其中，该设备安置在踏车上方；
图17示出了图1至图5的实施方式的梁装置的详细视图；
图18示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了固定尺寸不同的框架绳索装置以及减重机构；
图19示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了固定尺寸不同的框架绳索装置以及减重机构。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施方式的用于步态训练的设备100的正视示意图，其中，设备100附接有人410。设备100具有框架，该框架包括左柱101和右柱102(左右是相对于使用该设备的人而言的)，左柱101和右柱102在框架的上部处通过两个横梁600而连接在一起，所述两个横梁600将彼此相距预定距离的所述两个柱101与102连接，形成用于容纳人410的空间。
优选地，能够通过设置在上下横梁600中的伸缩连接装置601和602而调节横梁600装置的宽度。伸缩连接装置的外部元件布置在横梁的中央部中。能够设置旋转调节轮610，旋转调节轮610用于对位于中空的横梁600内的齿轮进行作用以调节该装置的宽度。优选地，横梁装置600的在伸缩点601与伸缩点602之间的长度是可调的，使得如下面将所说明的定位在该设备中的人的肩部412定位在侧臂部301和302下方。
该器械的优点在于，人410的头部411能够正好定位在横梁600前方，使得头部411可以延伸超过如图1中示出的设备100的上部。
图2示出了图1的设备的侧视示意图，其中，元件用于提供设备100的左侧基部201和右侧基部202。每个基部201和202包括水平布置的梁。所述梁的自由端处附接有前支承轮221和后支承轮222。前支承轮221和后支承轮222能够沿梁的方向定向，或者前支承轮221和后支承轮222能够附接为当基部枢转时旋转。所述两个平行布置的元件提供稳定的设备100。
左侧基部201和右侧基部202附接有两个驱动单元210，所述两个驱动单元210分别用于驱动设置成位于同一水平轴线215的左从动轮211和右从动轮212。从动轮211和从动轮212的水平轴线215优选地位于附接在设备100的挽具500中的人410的额面420中。换言之，人410的重心大致位于与轴线215大体上相交的平面中或者位于其附近。如图2所见，柱101和102设置在所述额面420之后，即，设置在从动轮211和212之后，使得柱101和102并未在人410的视野内。然而，重量支承系统400或减重机构优选地设置在基部元件201和202附近以便实现重心低的稳定的构型。
横梁600还包括臂部装置300，臂部装置300具有左侧臂部301和右侧臂部302，左侧臂部301和右侧臂部302分别平行于左侧基部201和右侧基部202延伸。换言之，左侧臂部301和右侧臂部302大致垂直于横梁600定向。臂部装置300附接至两个横梁装置600中的上横梁装置。当然，也能够只设置一个横梁装置。
设置在臂部301和302下方的导轨351和352附接有滑轮311和312。导轨能够尤其是滑轨。滑轮311和312的轴线定向成平行于导轨351和352提供的运动方向且位于由导轨351和352提供的运动方向下方。滑轮311和312定位在使用该设备的人410的肩部412上方。臂部301与臂部302之间的水平距离、以及因此滑轮311与滑轮312之间的水平距离使得人410的头部411能够以对于人410而言舒适的方式定位在臂部301、302之间。
导轨351和352适于在对滑轮311或312沿某方向施加任何力时+向前滑动以及向后滑动。这些滑轮311和312是安装成围绕所述水平轴线旋转并且连接至导轨351和352的轮，其中，轴线相应地平行于侧臂部301或302定向。因此，左绳索401和右绳索402(左右是相对于人而言的)能够由滑轮组311和312从绳索的平行于横梁600的水平部重新定向成大致向下的方向以便在点501和502处附接至挽具500。绳索401和402在人410的额面中相对于彼此略微倾斜，这是因为附接点501和502位于挽具500的骨盆部520处。另外，绳索401和402设置在人410前方以及后方。换言之，绳索401和402分为附接在挽具500的正面和背面的两个绳索部426和427。对于此，绳索部426和427通过杆428而保持为间隔一定距离。作为骨盆部的挽具500包括用于将挽具500的前部连接至后部的胯带521。
导轨351和352能够使用滑行或滑动轨道或者直线式轴承。在另外的实施方式(附图中未示出)中，能够使导轨351和352弯曲以便改变作用于滑轮311和312以使滑轮311和312在导轨351和352上移动所需的力的大小。优选地，能够实现如下效果：导轨以依照如下所述圆形轨道而弯曲的方式设置在梁301和302的平面中，其中，所述轨道的中心是最近的滑轮315。然后，当向右转时，在导轨352处转向的绳索直接跟随导轨的曲线，并且该绳索部分的长度没有什么变化，这是因为滑轮315与导轨352部分之间的距离是恒定不变的。另一方面，当向右转时，将绳索导引至位于人左侧的滑轮315的对置的导轨351沿相反的方向弯曲，并且因此需要更长的绳索。
也能够将导轨351和352以依照如下所述圆形轨道而弯曲的方式设置在梁301和302的平面中，其中，所述轨道的中心是位于该轨道相反侧的滑轮315，换言之，导轨351和352的自由端彼此之间比中部部分更近。然后，当转向时，位于相反侧的绳索保持长度不变，而位于转向侧的绳索需要延长。
绳索401和绳索402由滑轮311、312朝向左柱101和右柱102重新定向成水平方向以便借助另外的滑轮315和316组合而被重新定向成平行于柱101和102定向的绳索部，该绳索部终止于重量支承系统400并且附接至重量支承系统400。
这种重量支承系统400或减重系统能够是现有技术中已知的任何种类，如例如申请人在EP 1 586 291 A1中公开的电子系统，或申请人在EP 1 908 442 A1中研发的机械补偿方案，或者这种重量支承系统400或减重系统也能够是附接至基部201或基部202的简单的弹簧。
挽具500具有骨盆部520以及用于结合到位于滑轮311和312正下方的左绳索401和右绳索402中的绳索部段426和427的例如四个附接点501、502，挽具500允许将人410稳固地定位在该设备中，其中，人410的额面位于从动轮的轴线215上方。
如所述的，图2示出了图1的设备的侧视示意图，其中，额面420以虚线示出，该虚线在竖向方向上将滑轮311和312的附接部分连接至地面，并穿过驱动轮211和212的轴线215。
绳索402的前部426以及绳索402的后部427在前后附接点502处附接在挽具500的骨盆部520处，其中，绳索部426与绳索部427之间的距离在附接点与人的肩部区域412之间由间隔杆428保持，其中，如图2所示，间隔杆428提供用于将绳索部426和427结合至唯一的右体部绳索402的结合三角形的下基部。当然，左部绳索401包括位于人410的头部411的另一侧的相同的元件。当人410力图向前行走并且因此离开位于轴线215上方的平面420时，传感器检测到该运动，并且通过控制单元900而向驱动单元210提供控制信号，驱动单元210然后驱动轮211和212使设备100向前移动。向后行走以及转向就位与此相似。由于支承轮221和222设置在从动轮211和212前方以及后方、优选地设置在基部201和202的前自由端和后自由端处，因此设备100能够根据人的运动而移位，其中，人的重心始终位于轴线215附近。
用于检测人的预期运动的传感器尤其能够是设置在导轨351和352处用于分别检测滑轮311和312的滑轮附接部的位置的传感器。例如如果并未设置导轨351和352，而是设置滑轮311和312，滑轮311和312能够倾斜成遵循绳索部401或402朝向分叉到部段426和427中的分支的倾斜度，则传感器能够检测绳索或滑轮的这种倾斜。
当人410行进时，则在前额面420以及两个滑轮311和312将在导轨351和352上向前移动之前人410的躯干将会行进。
当人410试图转向、例如向右转时，骨盆部以如下方式转向：骨盆部的位于左腿部421上方的左侧部比右侧部行进得远。这由于如下原因而即刻被传递至挽具520：胯带521将腿部位置连接至骨盆部位置，并且通过绳索部426和427以及绳索401和402连接至位于臂部300处的附接部。然后，滑轮311通过导轨351而在臂部301上向前滑动，而滑轮312在其导轨352上向后或向前移动较小的程度。这种运动由传感器检测，并且这种运动被转换成用于驱动单元210的驱动信号，使得从动轮211移动得较快而驱动轮212移动得较慢或者甚至停止或者甚至向后移动而使整个设备100转向，可选地人410同时行进。
绳索402分成部段426和427使得在行走时臂部416和417能够自由地摆动运动。
图3示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的主要元件的立体示意图，其中，腿部矫形器700作为该设备的一部分。示出了绳索401和402而省去了待附接在挽具内的人以便更好地示出附接在附接于柱101和102处的腿部框架部710处的腿部矫形器700。腿部矫形器能够被描述为如申请人的WO 00/28927 A1的图5中示出的那样。在本发明的上下文中，重要的是左矫形器701和右矫形器702包括护套711和712，护套711和712能够沿轴线215的方向移位。换言之，护套711和712附接在腿部矫形器部上以便支承人410的腿部421或422在矢状面(sagittal plane)中的运动，而护套711和712能够沿横向方向自由地移位。这能够通过将护套711和712安装在下述中空的套管716而得以实现：该中空的套管716在附接于腿部矫形器的相关的部分的内杆715上滑动。内杆715平行于轴线215且垂直于平面420定向。当位于设备100中的人410试图向右转并且因而使其左腿行进同时使其骨盆向右转时，左腿部421将向内移动并且因而套管716上的三个护套711将在内杆715上朝向相反侧移动离开矫形器701。
在本发明的另一实施方式中，护套711和712可以安装在平行于轴线215定向的导轨上。
传感器检测一个或更多个护套的横向运动，并且通过控制单元900向驱动单元210提供控制信号，然后驱动单元210驱动轮211和212使设备100移动。本发明的实施方式中能够使用安装在套管716或导轨上或者安装在套管716或导轨附近的线性电位计。替代性地，本发明的另外的实施方式中能够使用与下述线性传感器801和802相似的线性传感器或者超音波测距传感器以便检测护套的侧向运动。
图4示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备100的主要元件的正视示意图，其中，设备100借助与图1相比不同的挽具500而附接有人410。在整个说明书中，所有相似或相同的元件用相似或相同的附图标记表示。图1的框架或设备100与图1的框架相同。此处挽具500为两部分式挽具，即：躯干部或上部510以及下部或骨盆部520，下部或骨盆部520具有胯带521。上部510和骨盆部520与伸展传感器531和532连接。这些传感器设置或者能够设置在挽具500的前部和背部中。能够附加地使用这些传感器，或者这些传感器替换与导轨351和352有关的传感器。当人410行进时，位于人前方的伸展传感器变得较短，而位于人后方的伸展传感器变得较长。当人410向右转时，位于人前方的伸展传感器531变得较长，并且位于人前方的伸展传感器532变得较短。这些检测到的不同能够由进行控制的控制单元转换，并且用于驱动单元210的驱动信号被传递至轮211和212。
图5示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备100的主要元件的正视示意图，其中，该设备借助与图1相比不同的挽具500而附接有人410。此处仅设置有躯干部510使得对用户的运动的检测通过绳索401、402的定向和位置来检测。当然，也能够通过光学方法来检测挽具部510的位置，即，对挽具501中的人410照相并且推算出肩部412和/或骨盆部位置。
图6示出了根据本发明的实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及一个组合式减重机构400。绳索401越过附接在轨道351处的滑轮311被重新定向。线性传感器801检测附接在轨道351上的滑轮311的位置。其也能够是与滑轮311相关的角度传感器。另一侧上设置有线性传感器802，线性传感器802用于检测与在骨盆挽具520中的人的右骨盆部的位置相关的绳索的位置。
此处，另外的滑轮317重新定向一个绳索；此处，绳索402平行于绳索401，绳索401待引入到设置在设备100的一个单侧的重量支承系统400中。
图7示出了根据图1的实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构400。
图8示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构400。此处，绳索401和402由附接至横向杆429的单个绳索403替代，然后提供用于骨盆挽具520的绳索附接部段426、427。然后，弹簧加载式角度传感器811和812与线材810连接并且检测骨盆位置。此处，附接在中央导轨353处的单个绳索403朝向减重机构400重新定向。当然，在该实施方式中，不具有使人410的头部411决定设备400的高度这种可能性的优点。
图9示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构400。此处，框架部示出为具有一个单个横梁600和两个平行的侧臂部301和302，其中，如图6中那样绳索402通过横梁600被重新定向至单个减重机构400。
图10示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索401和402装置以及用于进行调节的伸缩机构。设置有伸缩调节装置601和602，以允许使基部201和202朝向彼此接近，同时设置有一个单个减重机构400。设置有另外的竖向伸缩调节装置611和612以便允许调节设备100的高度。所述调节装置不仅能够设置为允许该设备适于较矮或较高的人401，而且其在患者提升的情况下也能够使用。然后基部201和201尽可能分开以便将该设备定位在床或轮椅之后。调节装置611和612降低高度以便将挽具520附接至用户。然后，使调节装置611和612伸长以将人520从坐位或卧位提升到站位中。推走轮椅或床，并且将基部201和202定位成彼此比较靠近以便提供稳定的设备100，并且然后使设备100适于穿过窄的门道。
图11示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及一体式矫形器700。如结合图3所论述的，护套711和712能够沿平行于轴线215的双箭头720的方向自由地移动，而矫形器700提供对人的腿421和422在运动方向上的导引。优选地，矫形器700大致安装在额面420中，如图19中示出的，额面420包括两个竖向线419。换言之，用户的腿在额面420中大致定位在从动轮211与212之间。然后用户的任何转向运动由可调护套711和712支承并且由轮211和212的后续运动跟随以便将额面420的位置改变为沿新的方向。
图12示出了用户运动的检测方案的示意图。在人410运动之前，额面420如所见的为虚线。人410行进并且向右转。因此，人的额面骨盆面423向右倾斜并且位于前一额面前方，使得滑轮312向后滑动的量m2小于滑轮311向前运动的量m1。运动量m1和m2取决于人的宽度w。
图13示出了根据本发明的设备的控制单元900的图示。传感器接口910与如上所述的传感器不同的传感器连接。其能够包括轨道的位置传感器或者用于滑轮定向的角度传感器或伸展传感器的长度。传感器输入910在控制单元内在传感器处理级920中被处理，并且被移送至意愿检测区930，其中，与人410相关的如身体宽度w的输入用于提供控制信号以便在运动控制部段940中产生对马达驱动单元950的驱动信号，马达驱动单元950驱动元件210并且产生用于不同的从动轮211和212的速度v1和v2，从动轮211和212然后根据挽具500中的人410的意愿而使设备100转向。在例如根据图3的包括矫形器700的实施方式中，能够向传感器接口910提供护套711、712在其伸缩式杆套管连接装置或导轨上的横向位置信息以及输入。
图14示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备100的示意图，其描绘了框架绳索装置以及减重机构400。此处，框架部示出为具有一个单个横梁600和两个横向侧臂部321和322，其中，如图6中那样绳索402通过横梁600被重新定向至单个减重机构400。在一个实施方式中，滑轮311和312能够附接在能够相对于装置300根据双箭头320而自由且独立地枢转的侧臂部321和322处，使得当人410移动时横向侧臂部321和322由于作用于绳索401和402的力而围绕该水平轴线独立地转向，其中，这种转向例如通过角度传感器——比如电位计——是可测量的，并且向控制单元900提供输入。
在这种实施方式中，用于将绳索朝向用户进行导引的滑轮311和312能够可旋转地附接在横向侧臂部321和322的自由端处，并且然后滑轮311和312根据双箭头320旋转。
图15示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了另一框架绳索装置以及减重机构，在该设备中使用了与图10的实施方式相似的伸缩机构以便提升人以及适应人的高度。伸缩连接装置611和612优选地结合在柱101和102中，并且允许对挽具附接部进行高度调节。根据图15的这种设备现在允许将绳索的长度的调节与动态减重分开，而在如现有技术中所述的设备中绳索的长度的调节与动态减重通常是组合在一起的。
此处，侧臂部331和332分别附接在减重柱451和452处，而减重柱451和452进而又固定地设置在横梁600上。减重柱451和452能够包括受弹簧作用的装置，该装置根据双箭头450进行工作而允许侧臂部331和332优选地在高达15厘米的范围内独立地且大致竖向地运动，因为这种范围是在行走完成整步时位于地面上方的躯干的高度的通常最大的差别。侧臂部331和332的例如这种简单的弹簧附接然后涉及动态减重。具有预定长度——该长度可选地是机械可调的——的绳索401和402附接在导轨351和352处，导轨351和352进而又分别附接在侧臂部331和332处。
另外，如结合图10所说明的，横梁600是分段式的，从而允许对装置的宽度进行调节，即，限定基柱201与基柱202之间的横向距离，并且因而限定用于行走的轮211与轮212之间的可用的自由空间。
柱451和452也能够是固定杆，并且侧臂部331和332能够枢转地连接至柱451和452以便围绕平行于横梁600的水平轴线旋转。然后，绳索401和402的长度调节——允许导轨上下运动——以及绳索401和402的附接点取决于侧臂部331和332的倾斜度。
柱451和452也能够是固定杆，并且侧臂部331和332枢转地连接至柱451和452以便分别围绕平行于柱451和452的竖向轴线旋转。然后，侧臂部331和332的旋转能够由角度传感器检测，并且指示附接在挽具500中的用户的转向运动。此处，侧臂部331和332在位于设备中的人的头部的两侧的水平面中枢转。当然，能够将此方案与如前所述的受弹簧致动的柱451和452或者可枢转的侧臂部331和332结合，这两种方案与动态减重有关。
通过竖向柱101和102的伸缩布置而提供对绳索长度的调节，尤其为了使用该设备的不同尺寸的用户而对设备进行的调节。能够通过使用由驱动轮或其它机构致动的蜗杆而使该调节机动化以便在地面上方提升或降低上横梁装置。
重量支承系统包括在柱451和452中，或者重量支承系统通过可枢转臂部331和332而允许臂部331和332的自由端的至少部分进行竖向运动，并且通过重量支承部件而对这些臂部331和332施加力以便使人至少部分地卸负。重量支承部件可以是柱451和452中的弹簧。在另一实施方式中，重量支承部件可以是更复杂的机构，其在臂部331和332沿双箭头450的方向的竖向运动范围内提供大致恒定不变的卸负，例如，类似于如申请人在EP 1 908442 A1中研究的机械补偿方案。
应当指出的是，结合图1至图14的实施方式也能够将绳索401和402直接附接至侧臂部。然后滑轮311和312以及后续的绳索重新定向和减重机构400由结合图15的描述的所述的悬吊元件替代。
图16示出了根据本发明的另一实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了另一框架绳索装置以及减重机构，其中，设备100安置在踏车290上。事实上，图16示出了安置在作为固定基础的踏车290上的用于步态训练的设备100的“上部”部件的示意图。由于这允许步态训练而不是到处移动，因此驱动单元并未用于使该设备到处移动，而是驱动踏车带，其中，踏车带并未具体示出，而是结合到具有附图标记290的基础框架元件的上表面中。
应当指出的是，根据图1至图11的所有实施方式适用于例如安装在踏车上方的可动基部以及固定基部290。
图17示出了图1至图5的实施方式的梁装置的详细视图。借助用于托架341和342的位置传感器而检测托架341和342在导轨351和352上的纵向位置以便确定位于挽具500中的用户的意愿。向前运动的加速度转化成通过托架341和342朝向侧臂部301和302的自由端的滑动。当用户停止行走时，然后能够检测到相反的运动。当用户(沿行走方向)向其右转时，则左托架341朝向侧臂部301的自由端移动，而右托架342保持或向后行进。
图18示出了根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了不同固定尺寸的框架绳索装置以及减重机构。如其它实施方式中那样，设备100具有框架，该框架包括左柱101和右柱102，左柱101和右柱102通过横梁600在框架的上部中连接在一起，其中，横梁600将彼此相距预定距离的两个柱101和102连接，从而形成如下空间，所述空间用于容纳待位于所述空间中的人410。该实施方式与其它实施方式之间的一个不同之处在于固定框架，该固定框架具有附接在可动基部200处——此处附接在后支承轮222和固定长度的横梁600处——的固定长度的柱101和102。框架的尺寸优选地选择成能够穿过常见的门框。
换言之，根据该实施方式的框架是固定的，并且没有用于调节高度或宽度的伸缩元件。对于患者的高度和支承提升的调节通过分别直接或间接附接在柱101和102处的线性驱动器471和472来完成，以便使左重量支承单元481和右重量支承单元482分别上下移动。与图15中描绘的实施方式中的减重柱451和452相似，重量支承单元481和482能够包括受弹簧作用的装置，该装置根据所描绘的双箭头而进行工作，从而允许附加的横梁620优选地在高达15厘米的范围中独立地且大致竖向地运动，因为这种范围是在行走完成整步时位于地面上方的躯干的高度的通常的差别。附加的横梁620的这种例如简单的弹簧附接装置然后涉及动态减重。预定——可选地机械可调的——长度的绳索401和402附接在导轨351和352处，导轨351和352进而又相应地附接在附加的横梁620处。
附加的横梁620示出为具有两个部分，其中，臂部装置位于内端处。双箭头350示出了绳索401和402沿着臂部装置在向前方向和向后方向上的补偿运动的方向。附加的横梁620也能够是平行于横梁600延伸的一个件。优选地，竖向定向的线性驱动器471和472以及重量支承单元481和482并未延伸超过柱101、102和横梁600的尺寸。
臂部装置300定向成与横梁600相对，并且臂部装置300的长度如下：当绳索401和402位于沿着臂部装置300的中部位置时，所述绳索与额面419中的竖向线位于同一平面，从而允许在设备中行走的人保持为大致竖立并且位于所述平面420附近。
图19示出了与图18相似的根据本发明的另外的实施方式的用于步态训练的设备的示意图，其描绘了不同固定尺寸的框架绳索装置以及减重机构。相似或相同的特征用相似或相同的附图标记表示。线性驱动器471和472特别地在从动轮211和212的方向上平行于柱101和102。图18和图19的两个实施方式之间的不同之处涉及重量支承单元481和482的布置，其中，重量支承单元481和482设置成平行于线性驱动器但与额面419中的竖向线成直线，且分别设置在从动轮211和212上方。图16的可调柱451、452的用以提供用户的提升功能的功能集成到重量支承单元481、482中，而这并不改变外部框架600的尺寸。换言之，重量支承单元在臂部300的位置的一定竖向范围内提供局部重量支承。
替代性地，可调柱能够附接至线性驱动器或伸缩元件611、612并且通过线性驱动器或伸缩元件611、612而竖向地移动，以便调节患者的高度和提升，同时左柱101和右柱102由横梁600固定地连接。该设备能够应用三个或更多个横梁600，使得该设备包括连接左柱101和右柱102的一个横梁、通过第一伸缩连接装置611连接至左柱的半部横梁和通过第二伸缩连接装置612连接至右柱102的半部横梁、伸缩连接装置，其中，该伸缩连接装置构造成使所述半部横梁竖向地移动，其中，左可调柱481和右可调柱482附接至所述半部横梁620中的一个，或者左可调柱481以及提供导轨351的侧臂部331附接至左半部横梁，反之亦然。
附图标记列表
100 设备
101 左柱
102 右柱
200 可动基部
201 左侧基部
202 右侧基部
210 驱动单元
211 左从动轮
212 右从动轮
215 从动轮轴线
221 支承轮
222 支承轮
290 踏车基部/固定基部
300 臂部装置
301 左侧臂部
302 右侧臂部
311 滑轮
312 滑轮
315 滑轮
316 滑轮
317 滑轮
320 旋转/双箭头
321 左侧横向臂部
322 右侧横向臂部
331 左侧可枢转臂部
332 右侧可枢转臂部
341 左托架
342 右托架
350 平移双箭头
351 左导轨
352 右导轨
353 单个导轨
400 重量支承系统
401 绳索
402 绳索
403 单个绳索
410 人
411 人的头部
412 肩部
413 躯干
416 左臂部
417 右臂部
419 额面中的竖向线
420 额面
421 左腿部
422 右腿部
423 骨盆平面
426 前绳索部
427 后绳索部
428 间隔杆
429 横向杆
450 重量悬吊双箭头
451 左调节柱
452 右调节柱
471 线性驱动器
472 线性驱动器
481 左重量支承单元
482 右重量支承单元
500 挽具
501 附接点
502 附接点
510 上部
520 骨盆部
521 胯带
531 伸展传感器
532 伸展传感器
533 承重连接装置
600 横梁
601 第一伸缩式连接装置
602 第二伸缩式连接装置
610 调节轮
611 第一伸缩式连接装置
612 第二伸缩式连接装置
620 附加的横梁
700 矫形器
701 左腿部矫形器
702 右腿部矫形器
710 腿部框架
711 护套
712 护套
715 内杆
716 套管
720 双箭头
801 线性传感器
802 线性传感器
810 线材
811 角度传感器
812 角度传感器
900 控制单元
910 传感器单元
920 传感器处理单元
930 意愿检测单元
940 运动控制单元
950 马达驱动单元

Claims (16)

1.一种用于步态训练的设备(100)，其具有：可动基部(200)，所述可动基部(200)包括左侧基部(201)和右侧基部(202)，其中，所述左侧基部(201)和所述右侧基部(202)中的每一者处设置有一个驱动单元(210)，其中，所述驱动单元(210)用于使所述可动基部(200)移动；臂部装置(300)，所述臂部装置(300)从所述可动基部(200)延伸；重量支承系统(400)，所述重量支承系统(400)用以使人(410)在挽具(500)中能够通过所述臂部装置(300)而从上方至少部分地被悬吊；运动检测器(801、802、531、532)，所述运动检测器(801、802、531、532)用以检测人(410)的运动；以及控制单元(900)，所述控制单元(900)适于响应于由所述运动检测器(801、802、531、532)检测到的人(410)的运动而控制所述驱动单元(210)使得所述可动基部(200)相对于人(410)的运动方向而在预定距离范围内并且在预定角度范围内跟随人(410)，其特征在于，所述臂部装置(300)包括两个侧臂部(301、302)，所述两个侧臂部(301、302)延伸到从所述驱动单元(210)的公共轴线(215)延伸的平面(420)中以在所述侧臂部(301、302)下方在所述平面(420)附近提供所述挽具(500)，其中，所述平面(420)大致竖向定向。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，借助附接在所述挽具(500)处的至少一根绳索(401、402、403)来对人(410)进行悬吊，其特征在于，所述运动检测器(801、802)包括至少一个线性或角度传感器，所述至少一个线性或角度传感器用于感测各自与所述挽具(500)连接的绳索或者设置成在张力作用下进行所述角度偏斜测量的另外的测量绳索的位置或角度。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述驱动单元(210)与居中地设置的挽具(500)一起布置在所述驱动单元(210)的所述平面(420)中，并且其中，所述控制单元(900)适于控制所述驱动单元(210)以改变所述可动基部(200)的角度取向使得患者的身体相对于所述平面(420)的角度为零。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述侧臂部(301、302)布置成处于使人(410)的头部(411)能够定位在这些侧臂部(301、302)之间的高度。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其中，设置有两个绳索(401、402)且所述两个绳索(401、402)布置在位于所述侧臂部(301、302)处的滑轮(311、312)与位于所述挽具(500)的侧部处且在所述挽具(500)的肩部上方的两个点(501、502)之间，其中，所述滑轮(311、312)能够沿所述侧臂部(301、302)的方向自由地移动以便检测所述人(410)的转向运动。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，设置有两个绳索(401、402)且所述两个绳索(401、402)布置在位于所述侧臂部(301、302)处的滑轮(311、312)与位于所述挽具(500)的侧部处且在所述挽具(500)的肩部上方的两个点(501、502)之间，其中，所述侧臂部(301、302)能够相对于所述臂部装置(300)围绕竖向轴线独立且自由地枢转或者围绕水平轴线独立且自由地旋转以便检测人(410)的转向运动。
7.根据权利要求2或6所述的设备，其中，所述绳索(401、402)在附接点直接地或者通过可纵向移位的导轨(351、352)而附接在所述侧臂部(331、332)处，而所述绳索(401、402)的至少所述附接点安装成借助重量支承系统而在竖向方向上能够移位预定量，其中，所述重量支承系统为将侧臂部(331、332)与横梁(600)附接在一起的竖向弹簧附接装置、或者为使侧臂部(331、332)能够围绕横向水平轴线枢转地附接的附接装置。
8.根据权利要求2或6所述的设备，其中，所述绳索(401、402)在所述挽具(500)处附接在挽具骨盆部(520)处。
9.根据权利要求2或6所述的设备，其中，每个绳索(401、402)分为前绳索部段(426)和后绳索部段(427)，所述前绳索部段(426)和所述后绳索部段(427)由位于人(410)的肩部(412)上方的间隔杆(428)分开，其中，所述前绳索部段(426)和所述后绳索部段(427)在人(410)的前方和后方附接在所述挽具(500)处。
10.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述挽具(500)包括上部(510)和下部(520)，其中，所述上部(510)借助至少一个伸展传感器(531、532)连接至所述下部(520)，以便测量人(410)的骨盆相对于人(410)的肩部取向的取向。
11.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述可动基部(200)与所述臂部装置(300)之间的连接装置能够竖向地延伸。
12.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述两个侧臂部(301、302)包括左侧臂部(301)和右侧臂部(302)，其中，所述左侧基部(201)与所述左侧臂部(301)之间设置有第一伸缩式连接装置(601)并且所述右侧基部(202)与所述右侧臂部(302)之间设置有第二伸缩式连接装置(602)，以便将所述左侧基部(201)以及所述右侧基部(202)布置成彼此相距预定距离。
13.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备(100)的框架(710)处设置并且附接有左侧腿部矫形器(701)和右侧腿部矫形器(702)，其中，所述左侧腿部矫形器(701)和所述右侧腿部矫形器(702)包括护套(711、712)，所述护套(711、712)能够沿所述平面(420)的方向移动。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述护套(711、712)安装在与所述左侧腿部矫形器(701)和所述右侧腿部矫形器(702)连接的伸缩式元件(715、716)上，其中，所述左侧腿部矫形器(701)和所述右侧腿部矫形器(702)是从动矫形器部(701、702)。
15.根据权利要求8所述的设备，其中，设置有胯带(521)以便将人(410)的转向运动直接传递至所述绳索(401、402)。
16.根据权利要求11所述的设备，其中，设置有用以延伸所述可动基部(200)与所述臂部装置(300)之间的连接装置的伸缩式装置。
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