DE102005014204A1 - Old person`s natural heading movement stimulator, produces movement of lower extremity/limb in frequency and with dynamics of walking, where movement of ankle joint is effected in frequency of heading movement - Google Patents

Old person`s natural heading movement stimulator, produces movement of lower extremity/limb in frequency and with dynamics of walking, where movement of ankle joint is effected in frequency of heading movement Download PDF

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Abstract

The stimulator produces a movement of lower limb in a frequency and with dynamics of walking. The movement of an ankle joint is effected alternately and in the frequency of the natural heading movement. An impact is produced on the heel alternately in analogy of heel cap during the natural heading movement. A foot stool is provided, which comprises two separated foot supports (2), where a sitting person places the feet on the supports.

Description

Der heutige Mensch leidet an Bewegungsmangel. Körperliche Tätigkeiten werden in zunehmenden Maße von Robotern übernommen. Der berufstätige Mensch ist mehr und mehr an den Büroschreibtisch gefesselt oder sitzt vor dem Computer. Auch der ältere, nicht mehr berufstätige Mensch, verbringt, insbesondere bei eingeschränkter Mobilität, einen großen Teil seines Tagesablaufes in sitzender Haltung, nicht zuletzt vor dem Fernsehgerät. Die Folge davon sind Beinleiden in Form von Durchblutungsstörungen, die bis hin zur Thrombose führen können und das Risiko eines Schlaganfalles erhöhen.Of the Today's human being suffers from lack of exercise. Physical activities are increasing Measures of Taken over robots. The working person People are more or more tied up or tied to the office desk sits in front of the computer. Even the elderly, no longer working person, spends one, especially in the case of limited mobility huge Part of his daily routine in a sedentary posture, not least before the TV. The consequence of this is leg ailments in the form of circulatory disorders, which can lead to thrombosis and increase the risk of stroke.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, diesem Mangel an Bewegung und Durchblutung am sitzenden Menschen zu begegnen.The Invention has set itself the task of this lack of movement and to counter circulation in the seated person.

Es sind Bewegungsschienen im Einsatz, die zur Rehabilitation nach Gelenkoperationen dienen. Es ist auch ein Gehbewegungssimulator an liegenden Patienten vorgestellt worden ( DE 37 39 137 A1 ). Dieses Gerät hat aber den Nachteil, dass die wichtige Bewegung der Sprunggelenke zur Förderung des venösen Blutstromes zu schwach ist. Es fehlt auch der Stoß auf die Fersen wie beim Fersenaufsatz im natürlichen Gehvorgang, weil die Schwerkraft in Horizontallage nicht auf den Fersendruck wirkt. Das ist auch der Mangel des Vorschlages in DE 38 29 148 A1 . Ein weiteres Beispiel eines Gehsimulators ( DE 44 13 327 A1 ) betont zwar die Bewegung der Sprunggelenke, es fehlt aber auch hier wegen der Horizontallage der wichtige Stöß auf die Ferse in Analogie des Fersenaufsatzes beim natürlichen Gehvorgang.There are motion rails in use, which are used for rehabilitation after joint surgery. A walking movement simulator on lying patients has also been presented ( DE 37 39 137 A1 ). However, this device has the disadvantage that the important movement of the hocks to promote the venous blood flow is too weak. It also lacks the impact on the heels as in the heel attachment in natural walking, because the force of gravity in horizontal position does not affect the heel pressure. That is also the lack of the proposal in DE 38 29 148 A1 , Another example of a walking simulator ( DE 44 13 327 A1 ) emphasizes the movement of the hocks, but here too, because of the horizontal position, the important impact on the heel is missing, analogous to the heel attachment during natural walking.

Ein Simulator, der die beiden Effekte, die Bewegung der Sprunggelenke und den Fersenaufsatz verwirklicht, ist dem Erfinder bisher nicht bekannt.One Simulator showing the two effects, the movement of the hocks and realized the heel attachment, is not the inventor so far known.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Art Fußbank gelöst, die zwei getrennte Fußauflagen besitzt, auf die der Sitzende seine Füße stellt. Die Fußauflagen werden durch einen elektrischen Antrieb im Rhythmus und mit der Dynamik einer natürlichen Gehbewegung alternierend auf und ab bewegt. Insbesondere ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagen eine wechselnde Winkelstellung erhalten und dass dadurch eine Bewegung der oberen Sprunggelenke bis zur Gestrecktlage im Rhythmus des natürlichen Gehvorganges bewirkt wird, was nachweislich () den venösen Blutstrom fördert. Sie ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd auf die Fersen ein Stoß wie beim natürlichen Gehen ausgeübt wird. Aus physikalischer Überlegung folgt, dass dieser Stoß die Relativgeschwindigkeit des abwärts gerichteten arteriellen Blutstromes stoppt, so dass in Analogie eines hydraulischen Widders auch der arterielle Blutstrom und die Mikrozirkulation eine fördernde Komponente erhält, wobei die Venenklappen eine gewisse Ventilfunktion übernehmen.The object of the invention is achieved by a kind of footstool, which has two separate footrests on which the sitter puts his feet. The footrests are alternately moved up and down by an electric drive in the rhythm and with the dynamics of a natural walking motion. In particular, the invention is characterized in that the footrests receive a changing angular position and that thereby a movement of the upper ankle is brought to the extended position in the rhythm of the natural walking process, which is demonstrably ( ) promotes the venous blood flow. It is further characterized in that a shock is exerted alternately on the heels as in natural walking. From physical consideration it follows that this shock stops the relative velocity of the downward arterial blood flow, so that, in analogy to a hydraulic ram, the arterial blood flow and the microcirculation also receive a promoting component, with the venous valves assuming a certain valve function.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung An dem Gehäuserahmen 1 der Fußbank sind zwei Fußauflagen 2 an der dem Sitzenden abgewandten Seite durch Scharniere 3 beweglich befestigt. Auf der Unterseite jeder Fußauflagen 2 ist je eine Führungsrolle 4 angebracht, die auf einer asymmetrisch gestalteten Nocke 5 abläuft, welche auf einer Nockenwelle 6 sitzt. Die Nockenwelle 6 ist am Gehäuserahmen 1 drehbar gelagert. Die Nockenwelle 6 wird in bekannter Weise von einem Elektromotor 7 über eine Kette 11 angetrieben. Die Nocke 5 der zweiten Fußauflage ist um 180 Grad versetzt auf der Nockenwelle 6 angeordnet. 1 shows an embodiment of the invention in a schematic representation of the housing frame 1 The footstool are two footrests 2 on the side facing away from the sitter by hinges 3 movably attached. On the bottom of each foot pads 2 is ever a leader 4 attached to an asymmetrically designed cam 5 which runs on a camshaft 6 sitting. The camshaft 6 is on the rack 1 rotatably mounted. The camshaft 6 is in a known manner by an electric motor 7 over a chain 11 driven. The cam 5 the second footrest is offset by 180 degrees on the camshaft 6 arranged.

Der Gehäuserahmen 1 sitzt auf einer Bodenplatte 8 und ist über ein Scharnier 9 mit dieser schwenkbar verbunden, um den Neigungswinkel der Fußbank der Sitzhöhe und Beinlänge des Sitzenden anpassen zu können. Über eine Einrastvorrichtung 10 wird der Neigungswinkel der Fußbank arretiert.The case frame 1 sits on a floor plate 8th and is about a hinge 9 pivotally connected to this, in order to be able to adapt the angle of inclination of the footrest to the seat height and leg length of the seated person. About a latching device 10 The angle of inclination of the footrest is locked.

Die Frequenz der Bewegung der Fußauflagen ist dem natürlichen Gehrhytmus angepasst.The Frequency of movement of the footrests is the natural one Gehrhytmus adapted.

Claims (10)

Bewegungssimulator, dadurch gekennzeichnet, dass am sitzenden Menschen eine Bewegung der unteren Extremitäten im Rhythmus und mit der Dynamik einer natürlichen Gehbewegung erzeugt wird.Motion simulator, characterized in that in the seated person a movement of the lower extremities in rhythm and with the dynamics of a natural one Walking movement is generated. Bewegungssimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Sprunggelenke abwechselnd und im Rhythmus einer natürlichen Gehbewegung bewirkt wird.Motion simulator according to claim 1, characterized that a movement of the hocks alternately and in rhythm a natural one Walking movement is effected. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet dass ein Stoß auf die Fersen abwechselnd in Analogie des Fersenaufsatzes bei einer natürlichen Gehbewegung erzeugt wird.Motion simulator according to claims 1 and 2, characterized that a bump up the heels alternately in analogy to the heel attachment at one natural Walking movement is generated. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Art Fußbank (1) besteht, die zwei getrennte Fußauflagen (2) besitzt, auf die der Sitzende seine Füße stellt und dass die Fußauflagen über Scharniere (3) an der dem Sitzenden gegenüberliegenden Seite der Fußbank (1) beweglich befestigt sind.Motion simulator according to claims 1-3, characterized in that a kind of footstool ( 1 ), the two separate footrests ( 2 ) the seated person puts his feet on and that the footrests are hinged ( 3 ) on the opposite side of the footrest ( 1 ) are movably mounted. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagen alternierend gegenläufig auf und ab bewegt werden im Rhythmus einer natürlichen Gehbewegung.Motion simulator according to claims 1-4, characterized that the footrests alternate opposite be moved up and down in the rhythm of a natural walking motion. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußauflagen eine kontinuierliche und langsame Aufwärtsbewegung erhalten und erfindungsgemäß in ihrer Aufwärtsendstellung das obere Sprunggelenk gestreckt ist, das heißt ein stumpfer Winkel zwischen Fuß und Unterschenkel besteht.Motion simulator according to claims 1-5, characterized that the footrests a obtained continuous and slow upward movement and according to the invention in their Aufwärtsendstellung the upper ankle is stretched, that is an obtuse angle between Foot and Lower leg exists. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärtsbewegung der Fußauflagen (2) ähnlich eines freien Falles schnell erfolgt und am tiefsten Punkt plötzlich gestoppt wird, so dass durch die Schwerkraft der Beine ein Stoß auf die Fersen in Analogie des Fersenaufsatzes beim natürlichen Gehen ausgeübt wird.Motion simulator according to claims 1-6, characterized in that the downward movement of the footrests ( 2 ) occurs quickly and at the lowest point is suddenly stopped, so that by the gravity of the legs a shock to the heels in analogy of the heel counter during natural walking is exercised. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–7 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Dynamik des Simulators die zwei Fußauflagen (2) je über eine Führungsrolle (4) verfügen, welche auf der Unterseite jeder Fußauflage (2) befestigt ist und welche je auf einer Nocke (5) abläuft, ferner insbesondere dadurch gekennzeichnet dass die zwei Nocken (5) asymmetrisch gestaltet sind, indem sie auf der aufsteigenden Flanke einen stetig zunehmenden Radius besitzt, so dass eine kontinuierliche Aufwärtsbewegung der Fußauflagen bewerkstelligt wird, dass der Radius in der Nähe des Kulminationspunktes konstant bleibt und dass insbesondere nach dem Kulminationspunkt der Radius so stark abfällt, so dass eine rasche Abwärtsbewegung ähnlich eines freien Falles erzielt wird, die plötzlich zum Stillstand kommt, wenn die Führungsrolle ihren tiefsten Punkt erreicht hat, so dass bei dem Stop der Abwärtsbewegung durch die Schwerkraft der Beine ein Stoß auf die Ferse ausgelöst wird wie beim natürlichen Gehvorgang.Motion simulator according to claims 1-7, characterized in that in order to achieve the dynamics of the simulator, the two footrests ( 2 ) depending on a leadership role ( 4 ), which on the bottom of each footrest ( 2 ) and which ever on a cam ( 5 ), in particular characterized in that the two cams ( 5 ) are formed asymmetrically by having a steadily increasing radius on the rising flank, so that a continuous upward movement of the footrests is accomplished, that the radius remains constant near the culmination point and that, especially after the culmination point, the radius decreases so much that a rapid downward movement similar to a free fall is achieved, which suddenly comes to a halt when the guide roller has reached its lowest point, so that when stopping the downward movement by the gravity of the legs, a kick is triggered on the heel as in natural walking. Bewegungssimulator nach den Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Nocken (5) auf einer Nockenwelle (6) sitzen und zwar um 180 Grad versetzt, dass die Nockenwelle (6) am Gehäuserahmen der Fußbank (1) drehbar gelagert ist und in bekannter Weise von einem Elektromotor mit Reduziergetriebe, z. B. über Kettenrad und Kette, angetrieben wird.Motion simulator according to claims 1-8, characterized in that the two cams ( 5 ) on a camshaft ( 6 ) and that offset by 180 degrees that the camshaft ( 6 ) on the frame of the footrest ( 1 ) Is rotatably mounted and in a known manner by an electric motor with reduction gear, z. B. sprocket and chain, is driven. Bewegungssimulator den Ansprüchen 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußbank (1) auf einer Bodenplatte (8) sitzt und mit dieser über Scharniere (9) beweglich so befestigt ist, dass sie zum Sitzenden hin geneigt werden kann, um sie der Höhe der Sitzposition und der Beinlänge des Sitzenden anpassen zu können, und dass der Neigungswinkel durch eine Arretiervorrichtung (10) arretiert werden kann.Motion simulator according to claims 1-9, characterized in that the footrest ( 1 ) on a base plate ( 8th ) sits and with this over hinges ( 9 ) is movably mounted so that it can be tilted towards the sitting person in order to be able to adapt to the height of the sitting position and the leg length of the person sitting, and that the angle of inclination is determined by a locking device ( 10 ) can be locked.
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