CN117177795A - 用于残疾人的辅助运动训练设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗装置的领域。特别地，本发明涉及一种用于辅助诸如患者或者残疾人之类的对象的运动的设备(10)，所述设备(10)用以训练和增强对象的身体的肌肉。

Description

用于残疾人的辅助运动训练设备
技术领域
本发明涉及医疗装置的领域。特别地，本发明涉及用于辅助患者或残疾人的运动以训练和增强他们的身体的肌肉的设备。
背景技术
对其下部身体的控制有限的轻度至重度的残疾人经历使身体进入直立位置并且开始行走或移动的困难。这些人可能受到包括脑瘫、获得性脑损伤和/或脊髓损伤、神经疾病、多发性硬化症、脊柱裂的多种疾病的影响。因此，他们通常局限于具有很少身体锻炼或没有身体锻炼的生活方式。
长期的身体不活动和缺乏腿部肌肉的拉伸将导致肌肉产生萎缩。在完全没有身体训练的情况下，这些人将因此不仅经受更渐进的肌肉弱化，而且还由于血液循环不良、心血管疾病、骨骼强度降低、消化不良、睡眠中断、疼痛性痉挛、情绪低落和精神健康不佳等而产生继发性健康问题。本领域推荐物理治疗，其旨在通过防止不动、增加肌肉强度、改进循环、减少痉挛等来使残疾人保持活动并且防止肌肉变得脆弱。
EP2134308描述了用于通过模拟不同类型的行走运动来训练残疾人的设备。然而，该设备对于残疾人而言在没有附近的辅助、比如来自健康护理专业人员的辅助的情况下难以进入并且使他/她自己固定。此外，该设备的构型还可能使得其难以基于例如使用者的身体、性别和残疾的程度调节训练以适应残疾人的个人需求。因此，启动和/或调节设备设定对于使用者和辅助人员而言可能很累。因此，需要改进的运动辅助设备来提供对本领域中的问题的解决方案。
发明内容
本发明旨在通过提供一种如本公开中所描述的用于训练对象的运动辅助设备来提供对于本领域中的上面所确认的问题的解决方案。运动辅助设备可以改进使用者友好性和对与设备接合的人的该对象的可及性，并且可以在有限的辅助的情况下调节训练计划。此外，本设备可以提供改进的舒适度，这可以改进对象对训练计划的依从性，由此产生更好的健康改进。由本设备的实施方式带来的其他优点贯穿本公开进行讨论。
本发明的各个方面的初始概述在下面提供，并且然后对具体实施方式进行更详细的描述。该初始概述意在帮助读者更快地理解技术概念，而不意在确认其关键或必要特征，也不意在限制本主题的范围。
本公开的方面涉及用于在训练课程期间辅助对象的运动的设备10，该设备10包括：框架，该框架具有长形基部和定位在设备的前部处的直立支承构件31；支承单元2，该支承单元2包括底部支承件21、背部支承件22、上部身体固定装置24和切换机构23，该切换机构23构造成在至少两种状态、即在其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置，以及在其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置；运动辅助单元，该运动辅助单元包括用于每个对象的腿部的脚部紧固件33、腿部固定装置34以及包括彼此铰接地连接的长形杆的组件的运动机构32，长形杆的组件包括枢转地联接至直立支承构件31并且以大致竖向的方式从该直立支承构件31向下延伸的至少一个竖向杆321以及枢转地联接至设备的相对端部并且以大致水平的方式沿着长形基部延伸的至少一个水平杆322，使得可以利用所述组件321、322来实现椭圆形腿部运动路径；其中，脚部紧固件33和腿部固定装置34布置在所述水平杆322上；并且其中，腿部固定装置34包括钩环341和高度调节机构342，高度调节机构342构造成将所述钩环341的高度调节至邻近于、优选地低于对象的膝关节的位置；使得当切换机构23在坐置状态与直立状态之间切换时，钩环341将对象的腿部固定在膝部的枢转点处；并且其中，运动辅助单元包括拉动机构，拉动机构连接至每个钩环341并且构造成在一个钩环341向前移动时将另一钩环341向后拉动，由此提供交替的腿部运动。
本公开的另一方面涉及用于在训练课程期间辅助对象的运动的设备10，该设备10包括：框架，该框架具有长形基部和定位在设备的前部处的直立支承构件31；支承单元2，该支承单元2包括底部支承件21、背部支承件22和上部身体固定装置；其中，所述支承单元2安装在可旋转基部26上，可旋转基部26上构造成使支承单元2围绕设备的竖向轴线旋转，使得至少底部支承件21和背部支承件22可以侧向定向以用于对象进入[以允许对象进入装置]；以及切换机构23，该切换机构23构造成在至少两种状态、即在其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置，以及在其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置；运动辅助单元，该运动辅助单元包括用于每个对象的腿部的脚部紧固件33、腿部固定装置34和包括彼此铰接地连接的长形杆的组件的运动机构32，长形杆的组件包括枢转地联接至直立支承构件31并且以大致竖向的方式从该直立支承构件31向下延伸的至少一个竖向杆321以及枢转地联接至设备的相对端部并且以大致水平的方式沿着长形基部延伸的至少一个水平杆322，使得可以利用所述组件来实现椭圆形腿部运动路径；其中，脚部紧固件33和腿部固定装置34布置在所述水平杆322上；其中，腿部固定装置34包括钩环341和高度调节机构342，高度调节机构342构造成将所述钩环341的高度调节至邻近于、优选地低于对象的膝关节的位置；使得当切换机构23在坐置状态与直立状态之间切换时，钩环341将对象的腿部固定在膝部的枢转点处；其中，运动辅助单元包括拉动机构，拉动机构连接至每个钩环341并且构造成在一个钩环341向前移动时将另一钩环341向后拉动，由此提供交替的腿部运动。
在一些实施方式中，腿部固定装置34包括构造成使钩环341围绕高度调节机构342的纵向轴线旋转的枢转机构343；使得钩环341可以在至少两个位置、即用以固定对象的腿部的向内位置与用以释放对象的腿部的向外位置之间旋转；优选地，其中，枢转机构343包括构造成将所述钩环341锁定在所述至少两个位置中的一个位置中的锁定构件345。
在一些实施方式中，腿部固定装置34包括倾斜机构344，倾斜机构344以可旋转的方式连接至位于对象的踝部的高度处的脚部紧固件33；并且构造成使钩环341围绕踝部的旋转轴线倾斜。
在一些实施方式中，腿部固定装置34包括止挡构件346，止挡构件346构造成至少阻挡钩环341的向后倾斜以防止对象的膝部的过度拉伸的；优选地，其中，所述止挡构件346定位在倾斜机构344下方并且构造成与腿部固定装置34的在所述倾斜机构344下方延伸的部分接触。
在一些实施方式中，倾斜机构344构造成在至少两个位置、即用以使对象的腿部进入的向下位置与用以使对象的腿部固定的向上位置之间使钩环341向前倾斜。
在一些实施方式中，钩环341是至少部分地开放的；并且包括刚性外部件和构造成朝向所述外部件移动以减小施加在对象的腿部上的压力的柔性内部件。
在一些实施方式中，切换机构23包括至少两个相邻的杆、即上杆231和下杆232的组件，上杆231和下杆232在相对端部处以斜角以可旋转的方式连接至的底部支承件21和背部支承件22，以便形成竖向平行四边形；由此，所述组件231、232的旋转同时将底部支承件21倾斜且将背部支承件22提升成在直立状态下对准并且在坐置状态下相交。
在一些实施方式中，切换机构包括构造成对可旋转基部26的旋转进行锁定的以可移动的方式布置的锁定构件261；其中，所述锁定构件261朝向所述组件231、232偏置并且构造成在切换机构23处于坐置状态时解锁。
在一些实施方式中，上部身体固定装置包括至少两个横向接合构件24，所述至少两个横向接合构件24布置在背部支承件22的任一侧并且构造成横向地接合、优选地同时接合对象的在臂部下方的上部身体。
在一些实施方式中，拉动机构包括布置在设备的后部中的旋转本体323；其中，所述旋转本体323具有布置在其相对端部处的两个线材附接件324；并且其中，每个钩环341借助于连接线材连接至单独的线材附接件324，使得每个钩环的运动联接至所述旋转本体323的旋转。
在一些实施方式中，拉动机构包括张紧机构325，张紧机构325构造成沿着长形基部的纵向轴线调节旋转本体323的位置以设定对象的腿部上的张力。
在一些实施方式中，设备包括至少一个可伸缩轮5和构造成使所述轮5可逆地伸出和缩回的伸缩机构51。
在一些实施方式中，伸缩机构51连接至锁定构件52，该锁定构件52设置在旋转本体323上并且构造成在旋转本体323的位置由张紧机构325调节时对伸缩机构51进行锁定。
在一些实施方式中，对象是残疾的或者有运动障碍的、优选地受到脑瘫、获得性脑损伤和/或脊髓损伤、神经疾病、多发性硬化症、脊柱裂或运动障碍疾病的影响。
附图说明
对本发明的具体实施方式的附图的以下描述本质上仅是示例性的，并不意在限制本教示、本教示的应用或用途。
贯穿附图，对应的附图标记指示以下部件和特征：设备10；支承单元2；底部支承件21；背部支承件22；切换机构23；上杆231；下杆232；横向接合构件24；头部支承件25；可旋转基部26；锁定构件261；锁定构件262；高度可调节基部27；直立支承构件31；运动机构32；竖向杆321；水平杆322；旋转本体323；线材附接件324；张紧机构325；提升机构326；脚部紧固件33；腿部固定装置34；钩环341；高度调节机构342；枢转机构343；倾斜机构344；锁定构件345；止挡构件346；手部保持件35；可伸缩轮5；伸缩机构51；锁定构件52。
图1A是处于坐置状态的所公开的设备10的立体图，并且图1B是处于坐置状态的所公开的设备10的侧视图。
图2A是处于坐置状态与直立状态之间的过渡状态的所公开的设备10的立体图，并且图2B是处于坐置状态与直立状态之间的过渡状态的所公开的设备10的侧视图。
图3A是处于直立状态的所公开的设备10的立体图，并且图3B是处于直立状态的所公开的设备10的侧视图。
图4A是用于使对象进入的本设备10的立体图，并且图4B是用于使对象进入的本设备10的俯视图。
图5A是本设备10的切换机构23和可旋转基部26的聚焦视图。
图5B是本设备10的切换机构23和可旋转基部26的部分截面图。
图5C是本设备10的切换机构23和可旋转基部26的截面图。
图6是本设备10的侧视图，其中，支承单元2处于降低位置。
图7A是处于关闭位置的本腿部固定机构34的立体图。
图7B是处于部分打开位置的本腿部固定机构34的立体图。
图7C是处于完全打开位置的本腿部固定机构34的立体图。
图8是处于倾斜位置以用于使对象进入的本腿部固定机构34的立体图。
图9是具有伸出的手部保持件35的本设备10的立体图。
图10是具有伸出的提升机构326的本设备10的立体图。
图11A是具有伸出的轮5的本设备10的截面图。
图11B是具有缩回的轮5的本设备10的截面图。
具体实施方式
本发明将针对特定的实施方式进行描述，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求限制。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
如本文中所使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”包括单数指示物和复数指示物两者，除非上下文另有明确规定。
本文中所使用的术语“包括”、“包含”和“包括有”与“包括了”、“包含了”或“含有”、“包含有”是同义的，并且是包括性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的构件、元件或方法步骤。术语“包括”、“包含”和“包括有”在提及所列举的构件、元件或方法步骤时还包括“含有了”所述所列举的构件、元件或方法步骤的实施方式。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于在类似的元件之间进行区分，而不一定用于描述连续的或时间的顺序，除非特别说明。应当理解的是，如此使用的术语在适当的情况下是可相互交换的，并且本文中所描述的本发明的实施方式能够以不同于本文中所描述或说明的其他顺序操作。
除非另有限定，否则公开本发明时所使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有由本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。借助于进一步指导，包括对说明书中所使用的术语的限定以更好地理解本发明的教示。本文中所使用的术语或限定仅提供以便帮助理解本发明。本说明书中引用的所有文件的全部内容通过参引并入。
通过端点列举的数值范围包括包含在相应的范围内的所有数字和分数以及所列举的端点。
术语“约”用于通过规定给定值可以“稍高于”或“稍低于”端点来为数值范围端点提供灵活性。除非另有说明，否则根据具体数目或数值范围使用术语“约”还应当理解成在没有术语“约”的情况下为这种数值术语或范围提供支持。例如，为了方便和简洁起见，当涉及可测量的值、比如参数、量、持续时间等时，意味着包括特定值的+/-10％或更小的变化、优选地+/-5％或更小的变化、更优选地+/-1％或更小的变化并且还更优选地+/-0.1％或更小的变化，只要这样的变化适于在本公开中执行。应当理解的是，修饰语“约”所涉及的值本身也是具体地并且优选地公开的。
术语“大致”是指动作、特性、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“大致”封闭的物体是指该物体完全封闭或几乎完全封闭。偏离绝对完全性的确切允许程度在一些情况下可以取决于具体的上下文。然而，一般来说，几乎完成将使得具有与获得绝对完成和完全完成时相同的总体结果。“大致”的使用同样适用于在以负面含义使用时指完全或几乎完全缺乏动作、特性、性质、状态、结构、项目或结果。例如，“大致不含”颗粒的组合物要么完全缺乏颗粒，要么几乎完全缺乏颗粒使得效果与完全缺乏颗粒时相同。换句话说，“大致不含”某成分或元素的组合物实际上可能仍然包含这样的项目，只要不存在这种项目的可测量的效果即可。
贯穿此说明书提及的“一个实施方式”或“实施方式”是指结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在贯穿此说明书的各种地方中出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定都是指同一实施方式。本文中出现的短语“在一个实施方式中”或“在一个方面”不一定都是指同一实施方式或方面。
此外，特定的特征、结构或特性可以在一个或更多个实施方式中以任何适合的方式组合，如本领域技术人员从本公开中将显而易见的。此外，尽管本文中所描述的一些实施方式包括一些特征，但不包括其他实施方式中包括的其他特征，但是不同实施方式的特征的组合意在落入本公开的范围内并且形成不同的实施方式，如将由本领域技术人员理解的。例如，在以下权利要求和描述中，所要求的或所描述的实施方式中的任一实施方式可以以任意组合使用。
本发明旨在通过提供一种如本公开中所描述的用于训练对象的运动辅助设备来提供对于本领域中上面所确认的问题的解决方案。对象可以是人、比如健康的人或患有异常健康疾病的患者。优选地，对象可以是对他/她的下部身体的控制有限的运动障碍者。优选地，对象可以是轻度至重度的残疾人。例如，对象可能受到脑瘫、获得性脑损伤和/或脊髓损伤、神经疾病、多发性硬化症、脊柱裂或任何其他运动障碍疾病的影响。
如本公开中所描述的运动辅助设备可以改进使用者友好性和对与设备接合的人的该对象的可及性，并且可以在有限的辅助的情况下调节训练计划。此外，本设备可以提供改进的舒适度，这可以改进对象对训练计划的依从性，由此产生更好的健康改进。由本设备的实施方式带来的其他优点贯穿本公开进行讨论。
设备的各个部件的初始概述在下面提供，并且然后对具体实施方式进行更详细的描述。该初始概述意在帮助读者更快地理解技术概念，而不意在确认其关键或必要特征，也不意在限制本主题的范围。
另外，本领域普通技术人员理解并且基于对该详细描述的阅读将认识到的是，各个方面可以组合，除非另有说明。因此，具体方面的任何具体实施方式在对其没有明确讨论的情况下可以被理解为构成另一方面的具体实施方式。例如，用于装置的构型的实施方式也形成用于所述装置的制造的实施方式、用于所述装置的使用的实施方式等。
本公开的方面涉及用于在训练课程期间辅助对象的运动的设备10，该设备10包括：
-框架，该框架具有长形基部和定位在设备的前部处的直立支承构件31；
-支承单元2，该支承单元2包括底部支承件21、背部支承件22、上部身体固定装置；以及切换机构23，该切换机构23构造成在至少两种状态、即在其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置，以及在其中底部支承件21与背部支承件22大致平行、优选地对准的直立状态与其中底部支承件21与背部支承件22大致垂直的坐置状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置；
-运动辅助单元，该运动辅助单元包括用于每个对象的腿部的脚部紧固件33、腿部固定装置34和包括具有彼此铰接地连接的长形杆的组件的运动机构32，长形杆的组件包括枢转地联接至直立支承构件31并且以大致竖向的方式从该直立支承构件31向下延伸的至少一个竖向杆321以及枢转地联接至设备的相对端部并且以大致水平的方式沿着长形基部延伸的至少一个水平杆322，使得椭圆形腿部运动路径可以利用所述组件实现；其中，脚部紧固件33和腿部固定装置34布置在所述水平杆322上；
-其中，运动辅助单元包括拉动机构，拉动机构连接至每个腿部固定装置34并且构造成在一个腿部固定装置34向前移动时将另一腿部固定装置34向后拉动，由此提供交替的腿部运动。
将参照附图对支承单元2的部件进行讨论。如图1A中所图示的，支承单元2可以包括用于对对象的底部进行支承的底部支承件21和用于对对象的背部进行支承的背部支承件22。在实施方式中，底部支承件21可以是座椅、优选地是平坦座椅。优选地，底部支承件21可以向前延伸，以在坐置时还至少支承对象的腿部的一部分。在实施方式中，背部支承件22可以是靠背、优选地是平坦靠背。
连接至底部支承件21和背部支承件22的可以是切换机构23，该切换机构23构造成在至少两种状态、即在其中底部支承件21设置成与背部支承件22大致垂直以基本上形成用于对象坐在上面的座椅布置结构的第一坐置状态(参见图1A)与其中底部支承件21设置成与背部支承件22大致平行的第二直立状态(参见图3A)之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置，以及在其中底部支承件21设置成与背部支承件22大致平行的第二直立状态(参见图3A)与其中底部支承件21设置成与背部支承件22大致垂直以基本上形成用于对象坐在上面的座椅布置结构的第一坐置状态(参见图1A)之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置。
在实施方式中，切换机构23可以构造成以上述坐置状态与直立状态之间的任何状态设定所述底部支承件21和背部支承件22的位置。因此，切换机构23可以构造成在诸如中间状态之类的至少三种状态之间选择性地切换所述底部支承件21和背部支承件22的位置。例如，图2A示出了处于图1A的坐置状态与图3A的直立状态之间的中间状态。
在实施方式中，切换机构23可以包括至少两个相邻布置的杆、即上杆231和下杆232的组件，上杆231和下杆232在拐角中铰接并且以可旋转的方式联接至底部支承件21和背部支承件22。优选地，这些杆具有大致相等的长度，但是拐角在相对于彼此移位的位置处连接至底部支承件21和背部支承件22，以便形成竖向平行四边形。有利地，可以提供从底部支承件朝向设备支承框架以斜角延伸的连接部件，并且所述上杆321和下杆322的边缘可以以可旋转的方式联接至该连接部件。图1B中示出了坐置状态的示例性布置结构。
切换机构23的杆的组件的旋转可以使底部支承件21沿着大致90度角旋转，并且同时升高背部支承件22的位置，使得底部支承件和背部支承件可以彼此对准、优选地形成可以更好地支承对象的脊柱的直线。图3B中示出了直立状态的示例性布置结构。此外，图2B示出了从图1B的坐置状态到图3B的直立状态的过渡。
在实施方式中，上述组件的上杆231和下杆232在长度上可以是可延伸的以用于更深的坐姿。这可以改进较高对象的舒适度，并且确保旋转保持在对象的膝关节周围。优选地，上杆231和下杆232通过包括构造成以可滑动的方式彼此接合的两个或更多个互补的杆而可伸缩地延伸。可选地，上杆231和下杆232可以设置有用以将每个杆锁定在最佳长度处的开口。图5A中图示了其示例性实施方式。
在实施方式中，支承单元2可以包括用于对对象的上部身体进行固定的上部身体固定装置。在实施方式中，上部身体固定装置可以包括至少一个以可移动的方式布置的锁定构件，锁定构件构造成与对象的上部身体接触并且将其抵靠底部支承件21和背部支承件22锁定就位。例如，上部身体固定装置可以包括带、皮带等。
在实施方式中，上部身体固定装置可以包括两个或更多个横向接合构件24，两个或更多个横向接合构件24布置在设备、优选地背部支承件22的相对侧，并且构造成优选地同时接触对象的上部身体的一部分、优选地为对象的在臂部下方的侧。与上述底部支承件21和背部支承件22结合，这可以形成多点接触布置结构，该多点接触布置结构可以在从坐置状态到直立状态的过渡期间和/或在训练课程期间完全支承对象的上部身体。
优选地，横向接合构件24定位在对象的臀部区域的高度处，以在所述接合时固定对象的臀部。有利地，横向接合构件24弯曲成使得适应自然的身体形状。在优选实施方式中，横向接合构件24可以构造成向内旋转以固定对象(参见图1A)并且向外旋转以释放对象(参见图4A)。这种布置结构可以改进对象进入到设备中的便利性。
在实施方式中，支承单元2可以包括用于对对象的头部进行支承的头部支承件25。在实施方式中，头部支承件25可以是头枕、优选地是弯曲的头枕。优选地，头部支承件25可以布置在背部支承件22的顶部位置，使得头部支承件25在从坐置状态切换至站立状态时与背部支承件22一起移动。有利地，头部支承件25的位置和/或角度可以被调节成适应对象的高度。
在实施方式中，支承单元2可以安装在可旋转基部26上，可旋转基部26构造成使支承单元2围绕设备的竖向轴线旋转，使得至少底部支承件21和背部支承件22可以侧向定向以用于使对象进入(即，允许对象进入或离开装置)。有利地，支承单元2的所有部件可以侧向旋转，所有部件还可以包括上部身体固定装置和/或头部支承件25。这可以使对象容易从设备的一侧进入设备和离开设备，这对于坐轮椅的对象可以是特别有益的。图4A和图4B中示出了其示例性布置结构。可选地，可旋转基部可以包括构造成使所述可旋转基部及其任何部件、比如齿轮、环、皮带、轴承等自动旋转的旋转致动器。
在实施方式中，可旋转基部26可以包括构造成对可旋转基部26的旋转进行锁定的锁定构件261。优选地，锁定构件261可以将可旋转基部26锁定在至少两个预定义取向处、即用于对象训练的向前取向和用于对象进入的侧向取向。此外，锁定构件还可以将可旋转基部26锁定在向前取向与侧向取向之间的任何取向处。有利地，锁定构件261可以朝向可旋转基部26偏置成使得其在释放时自锁。例如，锁定构件261可以是弹簧加载的。图5A和图5B中图示了其示例性实施方式。这提供了用以防止可旋转基部26例如在对象进入期间的意外旋转的可靠的锁定。
在实施方式中，可旋转基部26可以包括以可移动的方式布置的锁定构件262，该锁定构件262朝向上述切换机构23、优选地上杆231和下杆232的组件偏置成使得其在切换机构23处于坐置状态时自解锁可旋转基部26。优选地，切换机构23可以布置成使得下杆232和/或从下杆232延伸的连接构件可以在处于坐置状态时推出以可移动的方式布置的锁定构件261，使得可旋转基部26解锁。图5A和图5C中图示了其示例性实施方式。这提供了用以防止可旋转基部26例如在训练课程期间的意外旋转的可靠的锁定件。
在实施方式中，支承单元2可以安装在高度可调节基部27上，该高度可调节基部27构造成升高和降低支承单元2相对于设备框架、优选地设置在下方的运动单元的高度。这可以允许将设备调节至对象的高度，这对于较年轻的对象可以是特别有益的。图5和图6中示出了其示例性布置结构。可选地，高度可调节基部27可以包括构造成升高和降低所述高度可调节基部及其任何部件、比如齿轮、环、皮带、轴承等的线性致动器。
还将参照附图对运动辅助单元的部件进行讨论。如图1A中所图示的，运动辅助单元包括具有长形基部和优选地布置在长形基部的前端部处的直立支承构件31的框架。设备还可以包括多个基座，这些基座优选地布置在长形基部的每个拐角处，以便在训练期间使设备稳定。
联接至框架的可以是运动机构，该运动机构构造成辅助和协调对象的交替腿部运动以模拟自然和重复的运动周期。运动机构可以以悬挂的方式布置成使得所辅助的腿部运动能够沿着椭圆形路径进行，使得对象的脚部在运动周期期间上下以及前后移动。这种方式可以模拟更自然的行走运动。
在实施方式中，运动机构可以包括在拐角中铰接以便相对于彼此旋转移动的长形杆的组件。第一杆321可以在其自由端部处以可旋转的方式联接至直立支承构件31，并且以大致竖向的方式从所述直立支承构件31向下延伸以形成运动机构32的竖向部件；并且第二杆322可以以可旋转的方式联接至设备的相对端部，并且以大致水平的方式沿着长形基部延伸以形成运动机构32的水平部件。技术人员将理解的是，可以提供两个这样的组件，每个对象一个这样的组件。图1B中示出了其示例性布置结构。该组件提供了用以实现上述椭圆形腿部运动路径的特别有效的方式。
在实施方式中，运动辅助单元可以包括构造成用于将对象的脚部紧固至运动机构的脚部紧固件33。优选地，脚部紧固件33可以布置在上述组件的水平杆322的上表面上。例如，水平杆322可以设置有中空凹部，脚部紧固件或其部件可以连接至该中空凹部。
在实施方式中，脚部紧固件33可以包括紧固装置、比如带或支架。替代性地，脚部紧固件可以构造成与对象的鞋类物品、比如设置在所述鞋类物品的鞋底上的夹持件连接。这可以改进使用者友好性和舒适度。
在实施方式中，运动辅助单元可以包括用于对对象的腿部进行固定的腿部固定装置34。优选地，腿部固定装置可以包括至少一个以可移动的方式布置的锁定构件，锁定构件构造成与对象的腿部中的一个腿部接触并且将其抵靠运动机构锁定就位。例如，上部身体固定装置可以包括带、皮带等。腿部固定装置可以连接上述组件的水平杆322。优选地，腿部固定装置垂直于所述水平杆322的顶部表面布置。例如，可以提供连接至所述水平杆322靠近上述脚部紧固件33的位置的侧表面的连接杆。
在实施方式中，腿部固定装置34可以包括腿部钩环341，该腿部钩环341构造成接触并且至少部分地封围对象的腿部、优选地胫骨、更优选地胫骨的上部部分。优选地，钩环341是至少部分地开放的，优选地具有对象的腿部可以从其进入的敞开的后部。图7A中图示了腿部固定装置34的示例性实施方式。
在实施方式中，钩环341可以包括刚性外部件和柔性内部件，柔性内部件构造成朝向外部件移动以减小施加在对象的腿部上的压力，优选地通过吸收在对象的腿部被下面进一步描述的拉动机构拉回时施加在对象的腿部上的压力中的一些压力而减小施加在对象的腿部上的压力。外部件和内部件可以由偏置构件分开，该偏置构件部分地抵抗在腿部运动期间施加在对象的胫部上的压力以改进舒适度。
在实施方式中，腿部固定装置34可以包括高度调节机构342，该高度调节机构342构造成对腿部固定装置34、优选地钩环341相对于脚部紧固件33的高度进行调节。例如，高度调节机构342可以包括第一中空型材和配装到所述中空型材中且构造成相对于中空型材沿纵向方向滑动的第二型材的组件，由此钩环第一型材连接至运动机构并且第二型材连接至钩环341。有利地，腿部固定装置34、优选地钩环341可以设置在刚好低于对象的膝关节的高度处。这可以提高由所述固定装置提供的支承水平，由此改进对象的舒适度。
在实施方式中，腿部固定装置可以包括枢转机构343，该枢转机构343构造成使腿部固定装置34、优选地钩环341围绕与运动机构的水平杆322的上表面垂直的轴线旋转。有利地，枢转机构343可以构造成使腿部固定装置34、优选地钩环341围绕上述高度调节机构342的纵向轴线旋转。这种布置结构可以使得所述钩环341能够旋转至多个位置、例如钩环341可以由此固定对象的腿部的向内位置(参见图7A)以及钩环341可以由此释放对象的腿部的部分向外位置(参见图7BA)或完全向外位置(参见图7BA)。这种布置结构可以改进对象进入到设备中的便利性。
在实施方式中，枢转机构343可以包括锁定构件345，该锁定构件345构造成将所述钩环341锁定在包括向内位置和向外位置的所述至少两个位置中的一个位置中。有利地，锁定构件可以朝向枢转机构343偏置成使得其在释放时自锁。例如，锁定构件可以是弹簧加载的。锁定构件可以构造成仅将钩环341锁定在包括所述至少两个位置的预定位置中。这提供了用以防止腿部固定装置34、优选地钩环341在训练周期期间的意外旋转的安全特征。
在实施方式中，腿部固定装置34可以包括倾斜机构344，该倾斜机构344以可旋转的方式连接至位于对象的踝部的高度处的脚部紧固件33；并且构造成使钩环341围绕踝部的旋转轴线倾斜。这可以通过在训练周期期间模拟更自然的行走运动来改进对象的舒适度。
在实施方式中，倾斜机构344可以构造成使钩环341在至少两个位置、即用以使对象的腿部进入的向下位置与用以使对象的腿部固定的向上位置之间向前倾斜。特别地，倾斜机构344可以使腿部固定装置34、优选地钩环341朝向布置在运动机构的水平杆322的上表面处的脚部紧固件33倾斜。这种布置结构可以使得钩环向下倾斜能够为对象的腿部越过运动机构、例如进入脚部紧固件33提供空间。图8中图示了其示例性实施方式。这种布置结构可以改进对象进入到设备中的便利性。
在实施方式中，腿部固定装置34可以包括构造成至少阻挡钩环341的向后倾斜的止挡构件346。这可以提供用以防止对象的膝部在训练期间的过度拉伸的安全特征。优选地，止挡构件346定位在倾斜机构344下方，并且构造成与腿部固定装置34的在所述倾斜机构344下方延伸的部分接触。这可以提供降低腿部固定装置34的复杂性的可靠的止挡构件346。
有利地，倾斜机构344可以包括在钩环341朝向对象的腿部向内旋转时对钩环341的倾斜进行阻挡的安全锁。换句话说，钩环341仅可以在其部分地或完全地向外旋转时倾斜。例如，安全锁可以连接至上述枢转机构343，并且构造成在钩环已经向外旋转时释放倾斜机构344。这可以提供用以防止在训练期间的意外的腿部释放的安全特征。例如，枢转机构可以连接有阻挡元件，并且阻挡元件构造成在钩环已经向外旋转时释放倾斜机构344。
在实施方式中，运动机构32可以包括拉动机构，该拉动机构构造成在训练期间使对象的腿部的运动交替，以通过在一个腿部向前移动时使另一腿部向后移动来在固定设备上模拟更自然的行走运动。这可以通过对用于每个对象的腿部的上述运动机构的运动进行联接来实现。优选地，拉动机构设置在设备的后端部中，以便不扰乱对象的运动，并且还使得对象能够容易地进入到设备中。
在实施方式中，拉动机构可以包括优选地布置在设备的后部中的旋转本体323。旋转本体323可以具有布置在其相对端部处的至少两个线材附接件324。这允许每个钩环341借助于连接线材连接至单独的线材附接件324，使得每个钩环的运动联接至所述旋转本体323的旋转。连接线材可以是刚性线材或柔性线材、比如弹性带。线材的材料可能影响训练强度。图4B中示出了其示例性布置结构。该组件通过在旋转本体323由于一个腿部的向前运动而旋转时主动向后拉动另一腿部来提供用以使腿部运动交替的特别有效的方式。此外，该组件可以防止对象的腿部收缩并且确保腿部肌肉的自然拉伸。
在实施方式中，拉动机构可以包括构造成沿着长形基部的纵向轴线调节旋转本体323的位置以设定对象的腿部上的张力的张紧机构325。特别地，旋转本体323的旋转轴线可以定位成更靠近或更远离对象移动。例如，张紧机构325可以包括连接至有线轴的曲柄，有线轴通过转动所述曲柄而使旋转本体线性地移动。这将同时张紧两个腿部固定装置34、优选地两个钩环341。对所施加的张力的适当调节可以改进对象的舒适度，并且防止在训练期间膝关节的过度拉伸。
在实施方式中，运动机构32可以包括构造成用于在训练期间与对象的手部接触、优选地用于抓握的手部保持件35。手部保持件35可以包括用于沿着运动机构32安置抓握杆的固定装置。更优选地，手部保持件35可以包括从运动机构的竖向杆321延伸和/或连接至运动机构的竖向杆的抓握部。这样，手部保持件35的运动可以与设置在所述竖向杆321上的腿部固定装置34的运动同步。图9中示出了其示例性布置结构。该组件提供了用以在训练周期期间还锻炼臂部的特别有效的方式。
在实施方式中，设备可以包括构造成用于将该设备的一部分相对于地面提升的提升机构326。优选地，提升机构326布置在设备的前端部处，使得运动辅助单元可以模拟对象的向上运动。提升机构可以设置在直立支承构件31内或下方。图10中示出了其示例性布置结构。
在实施方式中，设备可以包括至少一个可伸缩轮5。优选地，设备包括多个可伸缩轮、例如定位在设备的相对侧处的两个轮。另外，设备可以包括不可伸缩但是优选地可以被锁定以防止该设备在训练期间的意外运动的常规轮。
在实施方式中，可伸缩轮可以连接至构造成使所述可伸缩轮5可逆地伸出和缩回的伸缩机构51。伸缩机构51可以包括例如在被启用时使所述轮从设备的底部朝向地面伸出的曲柄。因此，当轮伸出时(参见图11A)，设备可以自由地移动至新的位置，而当轮缩回时(参见图11B)，设备可以通过牢固地连接至地板而保持固定，例如借助于上述基座而保持固定。
在实施方式中，伸缩机构51可以连接至锁定构件52，锁定构件52构造成在旋转本体323的位置由张紧机构325调节时对伸缩机构51进行锁定。优选地，锁定构件52可以设置在拉动机构的旋转本体323上。当旋转本体323的位置由张紧机构325调节以在钩环343上提供张力时，伸缩机构51与锁定构件52之间的连接将防止所述伸缩机构51使可伸缩轮5伸出。这提供了防止可伸缩轮5在训练课程期间的意外伸出的安全特征。

Claims (16)

1.一种用于在训练课程期间辅助对象的运动的设备(10)，所述设备(10)包括：
-框架，所述框架具有长形基部和定位在所述设备的前部处的直立支承构件(31)；
-支承单元(2)，所述支承单元(2)包括底部支承件(21)、背部支承件(22)、上部身体固定装置(24)和切换机构(23)，所述切换机构构造成在至少两种状态，即，在其中所述底部支承件(21)与所述背部支承件(22)大致垂直的坐置状态与其中所述底部支承件(21)与所述背部支承件(22)大致平行、优选地对准的直立状态之间选择性地切换所述底部支承件(21)和所述背部支承件(22)的位置，以及，在其中所述底部支承件(21)与所述背部支承件(22)大致平行、优选地对准的直立状态与其中所述底部支承件(21)与所述背部支承件(22)大致垂直的坐置状态之间选择性地切换所述底部支承件(21)和所述背部支承件(22)的位置；
-运动辅助单元，所述运动辅助单元包括用于每个对象的腿部的脚部紧固件(33)、腿部固定装置(34)和包括彼此铰接地连接的长形杆的组件的运动机构(32)，所述长形杆的组件包括枢转地联接至所述直立支承构件(31)并且以大致竖向的方式从所述直立支承构件(31)向下延伸的至少一个竖向杆(321)以及枢转地联接至所述设备的相对端部并且以大致水平的方式沿着所述长形基部延伸的至少一个水平杆(322)，使得能够利用所述组件(321、322)来实现椭圆形腿部运动路径；其中，所述脚部紧固件(33)和所述腿部固定装置(34)布置在所述水平杆(322)上；并且，
-其中，所述腿部固定装置(34)包括钩环(341)和高度调节机构(342)，所述高度调节机构(342)构造成将所述钩环(341)的高度调节至邻近于、优选地低于对象的膝关节的位置；使得当所述切换机构(23)在所述坐置状态与所述直立状态之间切换时，所述钩环(341)将对象的腿部固定在膝部的枢转点处；并且，其中，所述运动辅助单元包括拉动机构，所述拉动机构连接至每个钩环(341)并且构造成在一个钩环(341)向前移动时将另一钩环(341)向后拉动，由此提供交替的腿部运动。
2.根据前述权利要求1所述的设备(10)，其中，所述支承单元(2)安装在可旋转基部(26)上，所述可旋转基部(26)构造成使所述支承单元(2)围绕所述设备的竖向轴线旋转，使得至少所述底部支承件(21)和所述背部支承件(22)能够侧向定向以用于对象进入。
3.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述腿部固定装置(34)包括枢转机构(343)，所述枢转机构(343)构造成使所述钩环(341)围绕所述高度调节机构(342)的纵向轴线旋转；使得所述钩环(341)能够在至少两个位置、即用以固定对象的腿部的向内位置与用以释放对象的腿部的向外位置之间旋转；优选地，其中，所述枢转机构(343)包括构造成将所述钩环(341)锁定在所述至少两个位置中的一个位置中的锁定构件(345)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述腿部固定装置(34)包括倾斜机构(344)，所述倾斜机构(344)以可旋转的方式连接至位于对象的踝部的高度处的所述脚部紧固件(33)；并且构造成使所述钩环341围绕踝部的旋转轴线倾斜。
5.根据权利要求4所述的设备(10)，其中，所述腿部固定装置(34)包括止挡构件(346)，所述止挡构件(346)构造成至少阻挡所述钩环(341)的向后倾斜以防止对象的膝部的过度拉伸；其中，所述止挡构件(346)定位在所述倾斜机构(344)下方并且构造成与所述腿部固定装置(34)的在所述倾斜机构(344)下方延伸的部分接触。
6.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述倾斜机构(344)构造成使所述钩环(341)在至少两个位置、即用以使对象的腿部进入的向下位置与用以使对象的腿部固定的向上位置之间向前倾斜。
7.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述钩环(341)是至少部分地开放的，并且包括刚性外部件和构造成朝向所述外部件移动以减小施加在对象的腿部上的压力的柔性内部件。
8.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述切换机构(23)包括至少两个相邻的杆、即上杆(231)和下杆(232)的组件，所述上杆(231)和所述下杆(232)在相对端部处以斜角以可旋转的方式连接至所述底部支承件(21)和所述背部支承件(22)以便形成竖向平行四边形；由此，所述组件(231、232)的旋转同时将所述底部支承件(21)倾斜且将所述背部支承件(22)提升成在所述直立状态下对准并且在所述坐置状态下相交。
9.根据权利要求8所述的设备(10)，其中，所述切换机构包括以可移动的方式布置的锁定构件(261)，所述锁定构件(261)构造成对所述可旋转基部(26)的旋转进行锁定；其中，所述锁定构件(261)朝向所述组件(231、232)偏置并且构造成在所述切换机构(23)处于所述坐置状态时解锁。
10.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述上部身体固定装置包括至少两个横向接合构件(24)，所述至少两个横向接合构件(24)布置在所述背部支承件(22)的任一侧并且构造成横向地接合、优选地同时接合对象的在臂部下方的上部身体。
11.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述拉动机构包括布置在所述设备的后部中的旋转本体(323)；其中，所述旋转本体(323)具有布置在所述旋转本体(323)的相对端部处的至少两个线材附接件(324)；并且其中，每个钩环(341)借助于连接线材连接至单独的线材附接件(324)，使得每个钩环的运动联接至所述旋转本体(323)的旋转。
12.根据权利要求11所述的设备(10)，其中，所述拉动机构包括张紧机构(325)，所述张紧机构(325)构造成沿着所述长形基部的纵向轴线调节所述旋转本体(323)的位置以设定对象的腿部上的张力。
13.根据前述权利要求中的一项所述的设备(10)，其中，所述设备包括至少一个可伸缩轮(5)和构造成使所述轮(5)可逆地伸出和缩回的伸缩机构(51)。
14.根据权利要求12和13的组合所述的设备(10)，其中，所述伸缩机构(51)连接至锁定构件(52)，所述锁定构件(52)设置在所述旋转本体(323)上并且构造成在所述旋转本体(323)的位置由所述张紧机构(325)调节时对所述伸缩机构(51)进行锁定。
15.一种根据前述权利要求中的一项所述的用于在训练课程期间辅助对象的运动的设备(10)的用途。
16.根据权利要求15所述的设备(10)的用途，其中，所述对象是残疾的或者有运动障碍的；优选地受到脑瘫、获得性脑损伤和/或脊髓损伤、神经疾病、多发性硬化症、脊柱裂或运动障碍疾病的影响。
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