CZ2015217A3 - Multifunkční transportní a rehabilitační robot - Google Patents

Abstract

Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) je tvořen vertikálně stavitelným U-rámem (2), který je výsuvně uložen v bočnicích (3), kdy v rámech (17) bočnice je uložen pohon (15) U-rámu, přičemž do vertikálně stavitelného U-rámu (2) je prostřednictvím synchronizační dvojpáky (26) a osového složení (5) sedadla uloženo sedadlo (4), které se skládá ze sedáku (6), zádové opěry (7) a hlasové opěrky (8), přičemž sedák (6) a zádová opěra (7) jsou vzájemně propojeny osovým složením (5) sedadla, kde vůči zádové opěře (7) je prostřednictvím osového složení (9) hlasové opěrky kyvně uložena hlavová opěrka (8), přičemž sedadlo (4) je vybavené paralelogramem (25) sedadla, přičemž v podélných ramenech vertikálně stavitelného U-rámu (2) jsou uloženy výškově stavitelné područky (10), které jsou součástí paralelogramu (11) područek, přičemž v bočnicích (3) jsou uloženy stupačky (31) a všesměrová kola (16), z nichž každé je ve svém vnitřním prostoru osazeno elektromotorem (18), přičemž bočnice (3) jsou osazeny rámem (17) bočnice a krytem (19) bočnice.

Description

Multifunkční transportní a rehabilitační robot

Oblast techniky

Vynález se týká robotického zařízení určeného k transportu a rehabilitaci pohybově postižených osob, které kombinuje možnost chůze s oporou, jízdy ve stoje a jízdy vsedě

Dosavadní stav techniky V současné době je na trhu celá řada zařízení, která jsou zaměřena na zvýšení mobility handicapovaných osob nebo jejich rehabilitaci za účelem posílení či obnovení motoriky chůze a která jsou určena jak pro domácí, tak pro institucionální využití. Renomované světové firmy vyrábí transportní a rehabilitační zařízení, která se svou konstrukcí a účelem v některých parametrech navrhovanému robotickému systému přibližují. Žádné z těchto zařízení ale nesdružuje diametrálně odlišné funkce prostředku pro rehabilitaci dolních končetin chůzí s oporou, transportní platformy pro transport ve stoje a pojízdného motorového křesla se všesměrovým pohybem, navíc doplněné o robotické funkce takovým způsobem, aby je mohl uživatel používat a obsluhovat sám bez pomoci dalších osob. Výše uvedená zařízení je možné rozdělit do následujících skupin: 1) Rehabilitační nástroje (zařízení)

Zde lze zařadit zejména Poháněné mobilní zvedací, chodící a všesměrové zařízení (viz US 7938756 B2), které je postaveno na podvozku se všesměrovými koly a slouží zcela výlučně k rehabilitaci osob se ztrátou motoriky chůze. Zařízení je vybaveno podvozkem se všesměrovými koly a postrojem, který zajišťuje stabilitu rehabilitované osoby ve vzpřímené poloze, přičemž generuje charakteristické pohyby chůze.

Uvedené mechanizmy uživateli umožňují jak zcela samostatný nástup do robotického zařízení ze sedu, tak chůzi i výstup. Zařízení je rovněž vybaveno obvodovým rámem ve tvaru U, aby byl zajištěn dostatečný prostor pro chůzi a monitorovacím a senzorickým systémem pro vyhodnocení rehabilitačního procesu.

Nevýhodou Poháněného mobilního zvedacího, chodícího a všesměrového zařízení je zejména jeho jednoúčelovost, kdy umožňuje pouze polohu ve stoje. Z hlediska poskytované funkce umožňuje pouze asistovaný nástup, chůzi s podporou poháněných mechanizmů a výstup. Nedisponuje žádnými mechanismy, které by uživateli umožnili transport vsedě, ve stoje, ani mechanismy, které by dovolovaly na zařízení usednout. Významnou nevýhodou těchto zařízení obecně je skutečnost, že jsou určeny výhradně pro rehabilitační procesy. Uživateli tedy neumožňují jejich využití v domácím prostředí v rámci běžného denního režimu. Jejich uživatel je navíc většinou odkázán na výpomoc další osoby v podobě kvalifikované obsluhy. 2) Inteligentní transportní vozíky

Jedná se o transportní vozíky v různých modifikacích, které obvykle zvyšují mobilitu handicapovaných osob a jsou tak doplňkovým zařízením k běžným nemotorizovaným, ale i některým motorizovaným invalidním vozíkům. Jako příklad lze uvést transportní prostředek NIZUKU (http://www.aizuk.jp/7page id-199) nebo TEK RMD (http://www.matiarobotics.com/index.html). Tato zařízení jsou určena zejména pro domácí využití a jejich typickou funkcí je možnost vertikalizace do stoje, kdy umožňují jízdu ve stoje i vsedě.

Dalším konkrétním příkladem je řešení transportního vozíku, které je předmětem vynálezu US 8,459,610 B2. Jedná se o zařízení, na kterém se uživatel pohybuje vsedě nebo ve stoje. Vozík je vybaven mechanizmem, který propojuje sedák s nastavitelným madlem a synchronizuje jejich vzájemný pohyb.

Nevýhodou výše uvedených systémů je zejména skutečnost, že disponují jednoduchými podvozky, což omezuje jejich manévrovací schopnosti v úzkých prostorách. Navíc konstrukční uspořádání podvozku zcela vylučuje možnost chůze uživatele s oporou. 3) Lépe vybavené invalidní vozíky

Jedná se zejména o vyšší řady zcela běžně rozšířených motorizovaných invalidních vozíků, které jsou dovybaveny o funkci vertikalizace do stoje. Jako zástupce této skupiny můžeme jmenovat například elektrický vertikalizační vozík Otto Bock Xeno, nebo Permobil C500. Významnou nevýhodou zařízení z druhé a třetí skupiny je skutečnost, že uživateli umožňují pouze pasivní pohyb. Uživatel může být vertikalizován do stoje, ale nemůže provádět žádnou pohybovou aktivitu dolních končetin. Uživatel se může na těchto zařízeních pouze vozit. Jedná se tedy o transportní prostředky, které sice může uživatel sám využívat v rámci svých běžných denních aktivit, ale není schopen pomocí nich rehabilitovat.

Nevýhody v současné době využívaných zařízení lze stručně shrnout do následujících bodů: zařízení, která umožňují rehabilitaci chůze, obvykle nejsou určena pro domácí použití a vyžadují spolupráci další osoby v podobě kvalifikované obsluhy - zařízení, která jsou určena pro domácí použití, poskytují pouze transportní, případně polohovací funkce - nesdružují funkce prostředku pro rehabilitaci dolních končetin chůzí s oporou, transportní platformy pro transport ve stoje a pojízdného motorového křesla se všesměrovým pohybem, navíc doplněné o robotické funkce takovým způsobem, aby je mohl uživatel používat a obsluhovat sám bez pomoci dalších osob.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje Multifunkční rehabilitační a transportní robot, jehož vertikálně stavitelný U-rám je výsuvně uložen v bočnicích, kdy v rámech bočnice je uložen pohon U-rámu, přičemž do vertikálně stavitelného U-rámu je prostřednictvím synchronizační dvojpáky a osového složení sedadla uloženo sedadlo, které se skládá ze sedáku, zádové opěry a hlavové opěrky, přičemž sedák a zádová opěra jsou vzájemně propojeny osovým složením sedadla, kde vůči zádové opěře je prostřednictvím osového složení hlavové opěrky kyvné uložena hlavová opěrka, přičemž sedadlo je vybavené paralelogramem sedadla, přičemž v podélných ramenech vertikálně stavitelného U-rámu jsou uloženy výškově stavitelné područky, které jsou součástí paralelogramu područek, přičemž v bočnicích jsou uložena kola a stupačky. Dále je výhodné, když je vertikálně stavitelný U-rám v bočnicích uložen prostřednictvím odvalovacích kladek, přičemž bočnice jsou osazeny rámem bočnice a krytem bočnice. Dále je výhodné, když osové složení sedadla sestává z lineárního pohonu sedáku, osově uloženého ve středové části sedáku, čepem uchyceného v čepu s přírubou, jehož přírubová část je využita k pevnému propojení se sedákem, přičemž v protilehlé části sedáku je jeho součástí drážkování, do kterého je zasazen drážkovaný šroub, čepem propojený s výsuvnou částí lineárního pohonu sedáku, přičemž jeho šroubovice zasahuje již do oka zádové opěry, ve kterém je uložena pohybová matice s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložená v zádové opěře, přičemž do protilehlého oka zádové opěry zasahuje čep s přírubou, uložený v pouzdru s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry. Dále je výhodné, když je osové složení hlavové opěrky tvořeno ve střední části hlavové opěrky osově uloženým lineárním pohonem hlavové opěrky, kdy tělo lineárního pohonu hlavové opěrky je čepem uchyceno v čepu s přírubou, kdy je prostřednictvím tohoto čepu s přírubou pevně propojen s hlavovou opěrkou, a s výsuvnou stranou lineárního pohonu je čepem propojen drážkovaný šroub, který je uložen v drážkování hlavové opěrky, přičemž jeho šroubovice zasahuje do oka zádové opěry, ve kterém je uložena pohybová matice s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložena v zádové opěře, přičemž do protilehlého oka zádové opěry zasahuje čep s přírubou, kyvné uložený v pouzdru s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry. Dále je výhodné, když je součástí paralelogramu sedadla synchronizační dvojpáka tvořící s propojovací trubkou jedno z jeho ramen, přičemž jeho druhým ramenem jsou dva lineární pohony zádové opěry, všechny uchycené ve vertikálně stavitelném U-rámu, přičemž jejich propojovacím dílem je zádová opěra, kdy synchronizační dvojpáka je oboustranně propojena vždy čepem s výsuvnou částí lineárního pohonu dvojpáky s tím, že jeho opačná strana je prostřednictvím čepu uložena ve vertikálně stavitelném U-rámu. Dále je výhodné, když jsou výškově stavitelné područky součástí paralelogramu područek tvořeného klikami propojenými područkou, přičemž vždy jedna z klik je propojena s výsuvnou částí lineárního pohonu područek a jeho protilehlá část je čepem propojena s vertikálně stavitelným U-rámem. Dále je výhodné, když jsou v každé z bočnic prostřednictvím pevného tvarového propojení uložena dvě všesměrová kola, z nichž každé je ve svém vnitřním prostoru osazeno elektromotorem. Dále je výhodné, když jsou stupačky v bočnicích uloženy posuvně a otočně, přičemž jejich součástí je pohybový šroub procházející pohybovou maticí stupačky na obou koncích otočně uložený v radiaxiálních ložiskách pevně propojených s rámem bočnice, kdy s každým rámem bočnice je v zadní části pevně propojen doraz, přičemž součástí každé stupačky jsou opěrné válečky opírající se do ploch vodicí lišty, přičemž v zadní části pohybového šroubu v blízkosti radiaxiálního ložiska je uložen předlohový převod, jehož součástí je výstupní hřídel rotačního pohonu. Dále je výhodné, když pohon područek, pohon U-rámu, pohon hlavové opěrky, pohon zádové opěry, pohon dvojpáky a pohon sedáku jsou rotační pohony s převodovkou. Výraznou výhodou navrhovaného zařízení je, že sdružuje funkci prostředku pro rehabilitaci dolních končetin chůzí s oporou, přičemž nabízí možnost elektronicky řízeného všesměrového pohybu a disponuje výškově stavitelnými područkami, funkci transportní elektroplatformy s elektronicky řízeným transportem pacienta vestoje a funkci pojízdného motorového křesla se všesměrovým pohybem. Dále systém umožňuje plné polohování sedáku včetně komfortní hlavové opěrky. Námi navrhované řešení s výhodou kombinuje funkci rehabilitačního zařízení s vertikalizačním invalidním vozíkem a přidává neomezenou manévrovatelnost podvozku se všesměrovými koly, kdy jej uživatel může využívat sám bez pomoci dalších osob. Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda.

Na obrázku k anotaci jsou v horní části axonometrické pohledy dvou základních uživatelských poloh zařízení, kdy v levém horním rohu je zachycena poloha určená pro chůzi a v pravém horním rohu je zachycena poloha určená pro sed. Ve spodní části je pak zachycen pravoúhlý pohled na zařízení z boku. OBR. 1 axonometrické pohledy dvou základních uživatelských poloh zařízení, kdy v levém horním rohu je zachycena poloha určená pro chůzi a v pravém horním rohu poloha určená pro sed. Ve spodní části je pak zachycen pravoúhlý pohled na zařízení z boku. OBR. 2 ve spodní části obrázku je zadní axonometrický pohled na zařízení jako celek, v horní části je zachycen detail paralelogramu sedadla a uložení synchronizační dvojpáky ve vertikálně stavitelném U-rámu OBR. 3 řezy všesměrovým kolem s vestavěným elektromotorem, stupačkou, pohybovým šroubem a situování předlohového převodu - detailní pohledy OBR. 4 řezy osovým složením hlavové opěrky, osovým složením sedadla a vodícími plochami výsuvu vertikálně stavitelného U-rámu - detailní pohledy Příklad provedení vynálezu

Multifunkční rehabilitační a transportní robot 1 je tvořen vertikálně stavitelným U-rámem 2, který je prostřednictvím odvalovacích kladek 14 výsuvně uložen ve dvou bočnicích 3 se všesměrovými koly 16, kdy čepy odvalovacích kladek 14 jsou uloženy přímo v bočnicích 3 se všesměrovými koly 16 a vodicí plochy odvalovacích kladek 14 jsou součástí vertikálně stavitelného U-rámu 2, přičemž odvalovací kladky 14 jsou pevně propojeny s rámem 17 bočnic, do nichž zapadají výsuvné vodicí plochy vertikálně stavitelného U-rámu 2, přičemž v každém z rámu 17 bočnice je uložen lineární pohon 15 U-rámu, který je ve spodní části uchycen v bočnici 3 se všesměrovými koly 16 a na opačném konci ve vodicí části vertikálně stavitelného U-rámu 2, přičemž do vertikálně stavitelného U-rámu 2 je prostřednictvím synchronizační dvojpáky 26 a osového složení 5 sedadla kyvně uloženo sedadlo 4, které se skládá ze sedáku 6 a zádové opěry 7 vzájemně propojených osovým složením 5 sedadla a hlavové opěrky 8, která je uložena kyvně vůči zádové opěře 7 prostřednictvím osového složení 9 hlavové opěrky, přičemž synchronizační dvojpáka 26 je kyvně uložena ve vertikálně stavitelném U-rámu 2 prostřednictvím dutých čepů 27 v něm pevně ukotvených a prostřednictvím dílů pohybové matice 23 s přírubou a pouzdra 24 s přírubou nese osové složení 5 sedadla, které sestává z lineárního pohonu 30 sedáku, osově uloženého ve středové části sedáku 6, který je čepem uchycen v čepu 21 s přírubou, jehož přírubová část je využita k pevnému propojení se sedákem 6, přičemž v protilehlé části sedáku 6 je jeho součástí drážkování, do kterého je zasazen drážkovaný šroub 22, čepem propojený s výsuvnou částí lineárního pohonu 30 sedáku, přičemž jeho šroubovice zasahuje již do oka zádové opěry 7, ve kterém je uložena pohybová matice 23 s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložená v zádové opěře 7, přičemž do protilehlého oka zádové opěry 7 zasahuje čep 21 s přírubou, uložený v pouzdru 24 s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry 7, přičemž synchronizační dvojpáka 26, je součástí paralelogramu 25 sedadla, kdy synchronizační dvojpáka 26 s propojovací trubkou je jedním ramenem paralelogramu 25 sedadla, přičemž jeho druhým ramenem jsou dva lineární pohony 28 zádové opěry, všechny uchycené ve vertikálně stavitelném U-rámu 2, přičemž jejich propojovacím dílem je zádová opera 7, kdy synchronizační dvojpáka 26 je oboustranně propojena vždy čepem s výsuvnou částí lineárního pohonu 29 dvojpáky s tím, že jeho opačná strana je prostřednictvím čepu uložena ve vertikálně stavitelném U-rámu 2. přičemž osové složení 9 hlavové opěrky je tvořeno ve střední části hlavové opěrky 8 osově uloženým lineárním pohonem 20 hlavové opěrky, kdy tělo lineárního pohonu 20 hlavové opěrky je čepem uchyceno v čepu 21 s přírubou, kdy je prostřednictvím tohoto čepu 21 s přírubou pevně propojen s hlavovou opěrkou 8, a s výsuvnou stranou lineárního pohonu 20 hlavové opěrky je čepem propojen drážkovaný šroub 22, který je uložen v drážkování hlavové opěrky 8, přičemž jeho šroubovice zasahuje do oka zádové opěry 7, ve kterém je uložena pohybová matice 23 s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložena v zádové opěře 7, přičemž do protilehlého oka zádové opěry 7 zasahuje čep 21 s přírubou, kyvně uložený v pouzdru 24 s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry 7, přičemž v podélných ramenech vertikálně stavitelného U-rámu 2 jsou uloženy výškově stavitelné područky 10, z nichž každá je součástí paralelogramu 11 područek, který je tvořen dvěma klikami 12 propojenými područkou 10, přičemž vždy jedna z klik 12 je čepem propojena s výsuvnou částí lineárního pohonu područek 13 a jeho protilehlá část je čepem propojena s vertikálně stavitelným U-rámem 2, přičemž v každé z bočnic 3 jsou letmo prostřednictvím pevného tvarového propojení uložena dvě všesměrová kola 16, z nichž každé je ve svém vnitřním prostoru osazeno elektromotorem 18, přičemž vně bočnice 3 je umístěn kryt 19 bočnice, přičemž s každým rámem 17 bočnice je v zadní části pevně propojen doraz 37, přičemž v bočnicích 3 je posuvně a otočně uložena dvojice stupaček 31, jejichž součástí je pohybový šroub 32 procházející pohybovou maticí 33 stupačky na obou koncích otočně uložený v radiaxiálních ložiskách 34 pevně propojených s rámem 17 bočnice, přičemž součástí každé stupačky 31 jsou opěrné válečky 35 opírající se do ploch vodicí lišty 36, přičemž v zadní části pohybového šroubu 32 v blízkosti radiaxiálního ložiska 34 je uložen předlohový převod 38, jehož součástí je výstupní hřídel rotačního pohonu 39.

Funkce

Multifunkční rehabilitační a transportní robot 1 je určen jako podpůrné zařízení pro pohybově omezené uživatele, které umožňuje nástup bez asistence další osoby a dále sdružuje funkce chůze s oporou a transportu s možností jízdy ve stoje i vsedě, to vše s možností všesměrového pohybu. Základním dílem je vertikálně stavitelný U-rám 2, který je uložen ve dvou bočnicích 3, přičemž výsuv vertikálně stavitelného U-rámu 2, jako přizpůsobitelný rozměr vůči uživateli je umožněn vedením se čtyřmi odvalovacími kladkami 14 pevně propojenými s rámem 17 bočnic, do nichž zapadají výsuvné vodicí plochy vertikálně stavitelného U-rámu_2. Výsuvný pohyb vertikálně stavitelného U-rámu 2 je realizován lineárním pohonem 15 U-rámu, který je uložen v každém z rámu 17 bočnice, kdy je ve spodní části uchycen v bočnici 3 a na opačném konci ve vodicí části vertikálně stavitelného U-rámu 2.

Do vertikálně stavitelného U-rámu 2 je prostřednictvím synchronizační dvojpáky 26 a osového složení 5 sedadla kyvné uloženo sedadlo 4, které se skládá ze sedáku 6 a zádové opěry 7 vzájemně propojených osovým složením 5 sedadla a hlavové opěrky 8, která je uložena kyvně vůči zádové opěře 7 prostřednictvím osového složení 9 hlavové opěrky, kdy vzájemné polohování jednotlivých dílů sedadla 4 je umožněno oběma osovými složeními. V nejvyšší části sedadla 4 je hlavová opěrka 8, přičemž její kyvný pohyb je umožněn osovým složením 9 hlavové opěrky, kdy lineární pohon 20 hlavové opěrky je uložen v kyvné ose hlavové opěrky 8, který je uchycen v čepu 21 s přírubou, jehož přírubová část je využita k pevnému propojení s hlavovou opěrkou 8, kdy na výsuvné straně lineárního pohonu 20 hlavové opěrky je kyvně uložen drážkovaný šroub 22, který je uložen v drážkování hlavové opěrky 8, přičemž svojí částí se šroubovicí zasahuje do prostoru pohybové matice 23 s přírubou, uložené pevně v oku zádové opěry 7. Na protilehlé straně, ve druhém oku zádové opěry 7 je pevně uloženo pouzdro 24 s přírubou, ve kterém je kyvně uložen čep 21 s přírubou.

Osové složení 5 sedadla umožňuje pohyb sedáku 6 vůči zádově opěře 7 a zároveň je nosnou částí sedadla 4, přičemž sestává ze stejných dílů jako osové složení 9 hlavové opěrky, pouze stím rozdílem, že pohyb způsobuje lineární pohon sedáku 30 a pouzdro s přírubou 24 a pohybová matice 23 s přírubou jsou prodlouženy tak, že zasahují po prostoru ok synchronizační dvojpáky 26, umožňují potřebný kyvný pohyb, čímž je vytvořen hlavní nosný prvek sedadla 4. U osového složení 5 sedadla je tedy do středové části sedáku 6 osově uložen lineární pohon 30 sedáku, který je uchycen v čepu 21 s přírubou, jehož přírubová část je využita k pevnému propojení se sedákem 6. V protilehlé části sedáku 6 je drážkování, do kterého je zasazen drážkovaný šroub 22, čepem propojený s výsuvnou částí lineárního pohonu 30 sedáku, přitom jeho šroubovice zasahuje již do oka zádové opěry 7, ve kterém je uložena pohybová matice 23 s přírubou, prostřednictvím její příruby pevně uložená v zádové opěře 7. Do protilehlého oka zádové opěry 7 zasahuje čep 21 s přírubou, uložený v pouzdru 24 s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry 7.

Dopředně stavění sedadla 4 spolu se stavěním vertikálním, kdy je vyžadováno, aby se sedadlo 4 pohybovalo kombinovaným pohybem, je realizováno paralelogramem 25 sedadla, jehož jedním ramenem je synchronizační dvojpáka 25 s propojovací trubkou, druhým ramenem jsou dva lineární pohony 28 zádové opěry, které navíc umožňují nastavování úhlu sklonu zádové opěry 7 a zajišťují tedy její kyvný pohyb, všechny uchycené ve vertikálně stavitelném U-rámu 2, přičemž synchronizační dvojpáka 26 je kyvné uložena ve vertikálně stavitelném U-rámu 2 prostřednictvím dutých čepů 27 v něm pevně ukotvených a prostřednictvím dílů pohybové matice 23 s přírubou a pouzdra 24 s přírubou a nese osové složení 5 sedadla, přičemž je poháněna lineárním pohonem 29 dvojpáky, kyvné uloženém ve vertikálně stavitelném U-rámu 2. V podélných ramenech vertikálně stavitelného U-rámu 2 jsou uloženy výškově stavitelné područky 10 prostřednicvím paralelogramu 11 područek, složeného ze dvou klik 12 propojených područkou 10, přičemž jedna z nich je ovládána lineárním pohonem 13 područek.

Každá z bočnic 3 je opatřena dvěma všesměrovými koly 16, která jsou uložená prostřednictvím pevného tvarového propojení, z nichž každé je poháněno elektromotorem 18 uloženým uvnitř kola, přičemž na bočnici 3 je umístěn kryt 19 bočnice, přičemž s každým rámem 17 bočnice je v zadní části pevně propojen doraz 37. Těsně nad zemí, v prostoru uživatele, je jako součást bočnic 3 se všesměrovými koly 16 posuvně a otočně uložena dvojice stupaček 31, jejichž stavění v předozadním pohybu umožňuje pohybový šroub 32 s velkým stoupáním, procházející pohybovou maticí stupačky 33, na obou koncích uchycen v radiaxiálních ložiskách 34, pevně propojených s rámem 17 bočnice. Rozsah stavění stupaček 31 pohybovým šroubem 32 umožňuje nastavit stupačky 31 do dvou výhodných poloh, které odpovídají jízdě uživatele vsedě nebo ve stoje. Součástí každé stupačky 31 jsou opěrné válečky 35 opírající se o vnitřní část U-vybrání vodicí lišty 36, jejíž spodní opěrná plocha je v zadní části vybrána tak, že umožňuje zvednutí každé z dvojice stupaček 31 jejím otočením o cca 90° na konci pohybu vzad, kdy narazí na doraz 37. Pohon pohybového šroubu 32 se uskutečňuje prostřednictvím předlohového převodu 38, poháněného rotačním pohonem 39 pevně propojeným s rámem Γ7 bočnice.

Pokud je požadováno vyřazení stupačky 31 z prostoru užívání, přesune se pomocí pohybového šroubu 32 do zadní části bočnice 3, kde dojede na doraz 37, a pokud je stoupání šroubovice pohybového šroubu 32 velké a orientované odpovídajícím způsobem, dojde v koncové fázi pohybu k otočení stupačky 31 nahoru, kde se vlivem rotačního pohonu 39, pevně uloženého v rámu 17 bočnice, zastaví. Kroutící moment je z rotačního pohonu 39 převáděn na pohybový šroub 32 prostřednictvím předlohového převodu 38. Pro pohybový šroub 32 druhé z dvojice stupaček 31 platí, že má stejné stoupání, avšak opačnou orientaci šroubovice.

Průmyslová využitelnost

Multifunkční transportní a rehabilitační robot je zařízení, které umožňuje pohybově omezeným uživatelům nastupovat bez asistence další osoby a sdružuje funkce chůze s oporou sloužící k rehabilitačním účelům, transportu s možností jízdy ve stoje a transportu s možností jízdy vsedě, přičemž se vyznačuje vysokou manévrovací schopností, která je dána všesměrovým pohybem.

Multifunkční transportní a rehabilitační robot je světově nová robotická technologie, sdružující diametrálně odlišné funkce - tedy jak bylo výše uvedeno, disponuje funkcemi zajišťujícími rehabilitaci osob chůzí, jejich transport ve stoje, transport vsedě a nastupování a vystupování uživatele do polohy vsedě a zpět do polohy ve stoje, to vše bez asistenta. Univerzalita robotu je dále postavena na možnosti jeho využití nejen pro pohybově postižené osoby, které vyžadují řízenou rehabilitaci chůzí a současně i transport v různých polohách, ale i pro uživatele s nižším fyzickým fondem, vyžadujících kombinaci chůze s oporou, jízdy ve stoje a jízdy vsedě. Navrhovaný systém je tedy využitelný například pro seniory, pohybově postižené osoby, osoby podstupující léčebné a rehabilitační procesy, apod.

Vysoká průmyslová využitelnost robotu je dána širokým spektrem jeho sdružených, diametrálně odlišných funkcí do jednoho robotického zařízení, které je tak možno uplatnit v různých typech zdravotnických zařízení, rehabilitačních ústavů, v klasickém domácím interiérovém prostředí, ale i v outdoor prostředí.

Jednotlivé subsystémy transportního rehabilitačního robotu jsou samostatně využitelné pro jiná analogická zařízení v odlišných sférách.

Claims (9)

1. Patentové nároky

   1. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) vyznačující se tím, že základem konstrukce je vertikálně stavitelný U-rám (2), který je výsuvně uložen v bočnicích (3), kdy v rámech (17) bočnice je uložen pohon (15) U-rámu, přičemž do vertikálně stavitelného U-rámu (2) je prostřednictvím synchronizační dvojpáky (26) a osového složení (5) sedadla uloženo sedadlo (4), které se skládá ze sedáku (6), zádové opěry (7) a hlavové opěrky (8), přičemž sedák (6) a zádová opěra (7) jsou vzájemně propojeny osovým složením (5) sedadla, kde vůči zádové opěře (7) je prostřednictvím osového složení (9) hlavové opěrky kyvné uložena hlavová opěrka (8), přičemž sedadlo (4) je vybavené paralelogramem (25) sedadla, přičemž v podélných ramenech vertikálně stavitelného U-rámu (2) jsou uloženy výškově stavitelné područky (10), které jsou součástí paralelogramu (11) područek, přičemž v bočnicích (3) jsou uložena kola (16) a stupačky (31)
2. 2. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že vertikálně stavitelný U-rám (2) je v bočnicích (3) uložen prostřednictvím odvalovacích kladek (14), přičemž bočnice (3) jsou osazeny rámem (17) bočnice a krytem (19) bočnice
3. 3. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že osové složení (5) sedadla sestává z lineárního pohonu (30) sedáku, osově uloženého ve středové části sedáku (6), čepem uchyceného v čepu (21) s přírubou, jehož přírubová část je využita k pevnému propojení se sedákem (6), přičemž v protilehlé části sedáku (6) je jeho součástí drážkování, do kterého je zasazen drážkovaný šroub (22), čepem propojený s výsuvnou částí lineárního pohonu (30) sedáku, přičemž jeho šroubovice zasahuje již do oka zádové opery (7), ve kterém je uložena pohybová matice (23) s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložená v zádové opeře (7), přičemž do protilehlého oka zádové opery (7) zasahuje čep (21) s přírubou, uložený v pouzdru (24) s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opery (7)
4. 4. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že osové složení (9) hlavové opěrky je tvořeno ve střední části hlavové opěrky (8) osově uloženým lineárním pohonem (20) hlavové opěrky, kdy tělo lineárního pohonu (20) hlavové opěrky je čepem uchyceno v čepu (21) s přírubou, kdy je prostřednictvím tohoto čepu (21) s přírubou pevně propojen s hlavovou opěrkou (8), a s výsuvnou stranou lineárního pohonu (20) hlavové opěrky je čepem propojen drážkovaný šroub (22), který je uložen v drážkování hlavové opěrky (8), přičemž jeho šroubovice zasahuje do oka zádové opery (7), ve kterém je uložena pohybová matice (23) s přírubou, která je prostřednictvím příruby pevně uložena v zádové opěře (7), přičemž do protilehlého oka zádové opěry (7) zasahuje čep (21) s přírubou, kyvné uložený v pouzdru (24) s přírubou, pevně uloženém v oku zádové opěry (7)
5. 5. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že součástí paralelogramu (25) sedadla je synchronizační dvojpáka (26) tvořící s propojovací trubkou jedno z jeho ramen, přičemž jeho druhým ramenem jsou dva lineární pohony (28) zádové opěry, všechny uchycené ve vertikálně stavitelném U-rámu (2), přičemž jejich propojovacím dílem je zádová opěra (7), kdy synchronizační dvojpáka (26) je oboustranně propojena vždy čepem s výsuvnou částí lineárního pohonu (29) dvojpáky s tím, že jeho opačná strana je prostřednictvím čepu uložena ve vertikálně stavitelném U-rámu (2)
6. 6. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že výškově stavitelné područky (10), jsou součástí paralelogramu (11) područek tvořeného klikami (12) propojenými područkou (10), přičemž vždy jedna z klik (12) je propojena s výsuvnou částí lineárního pohonu područek (13) a jeho protilehlá část je čepem propojena s vertikálně stavitelným U-rámem (2)
7. 7. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že v každé z bočnic (3) jsou prostřednictvím pevného tvarového propojení uložena dvě všesměrová kola (16), z nichž každé je ve svém vnitřním prostoru osazeno elektromotorem (18)
8. 8. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1. vyznačující se tím, že stupačky (31) jsou v bočnicích (3) uloženy posuvně a otočně, přičemž jejich součástí je pohybový šroub (32) procházející pohybovou maticí (33) stupačky na obou koncích otočně uložený v radiaxiálních ložiskách (34) pevně propojených s rámem (17) bočnice, kdy s každým rámem bočnice (17) je v zadní části pevně propojen doraz (37), přičemž součástí každé stupačky jsou opěrné válečky (35) opírající se do ploch vodicí lišty (36), přičemž v zadní části pohybového šroubu (32) v blízkosti radiaxiálního ložiska (34) je uložen předlohový převod (38), jehož součástí je výstupní hřídel rotačního pohonu (39)
9. 9. Multifunkční rehabilitační a transportní robot (1) podle nároku 1., 3 až 6. vyznačující se tím, že pohon (13) područek, pohon (15) U-rámu, pohon (20) hlavové opěrky, pohon (28) zádové opěry, pohon (29) dvojpáky a pohon (30) sedáku jsou rotační pohony s převodovkou