DE102011106228A1

DE102011106228A1 - Method for visual representation of gait parameters in line with device-supported gait therapy using sensor element for measurement of forces or moments, involves measuring exerted forces or moments

Info

Publication number: DE102011106228A1
Application number: DE102011106228A
Authority: DE
Inventors: Sami Hussein; Henning Schmidt; Matthias Brüning
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Berlin
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Berlin
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-01-03

Abstract

The method involves measuring the exerted forces or moments. The measured forces or moments are evaluated in real time. A gait parameter is visually represented as feedback for the user. The visual representation of gait parameters takes place by an animation, particularly self-explanatory animation. The gait parameter includes a force profile, a temporal symmetry, a force symmetry, a foot lift or weight distribution. An independent claim is included for a device for gait analysis or gait rehabilitation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Ganganalyse und/oder zur Gangrehabilitation.The present invention relates to a method and apparatus for gait analysis and / or gait rehabilitation.

Im Rahmen einer Ganganalyse, welche bei gesunden als auch bei beim Gehen beeinträchtigten Personen durchgeführt werden kann, oder einer Gangrehabilitation, beispielsweise bei von Schlaganfall betroffenen Patienten, wird eine genauere Beurteilung der Gangqualität unter Zuhilfenahme von Ganganalysesystemen angestrebt. Diese Ganganalysesysteme und -verfahren können beispielsweise ein Laufband umfassen, sind jedoch in der Anwendbarkeit und Genauigkeit der Analyse unterschiedlich ausgestaltet.As part of a gait analysis, which can be performed in healthy as well as in walking impaired persons, or a gait rehabilitation, for example, in stroke-affected patients, a more accurate assessment of the gait quality with the help of gait analysis systems is sought. These gait analysis systems and methods may include, for example, a treadmill, but are designed differently in the applicability and accuracy of the analysis.

So offenbart die Druckschrift DE 198 05 164 C1 ein Gerät für den Einsatz in der Gangrehabilitation von gehbehinderten Patienten, welches zwei Fußplatten aufweist, die sich auf einer vorgegebenen Trajektorie bewegen lassen. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass nur eingeschränkte Analysemöglichkeiten durch eine Leistungsmessung an einem Umrichter gegeben sind. Die Ergebnisse einer derartigen Analyse sind daher auch nur eingeschränkt verwendbar für eine Anpassung der Therapie. Zudem erfolgt die Anzeige der Leistungsmessung für einen Benutzer eines derartigen Geräts durch eine Analoganzeige, was Benutzer mit eingeschränktem Sehvermögen nur schlecht oder gar nicht wahrnehmen können.Thus, the document discloses DE 198 05 164 C1 a device for use in the gait rehabilitation of handicapped patients, which has two foot plates, which can be moved on a given trajectory. A disadvantage of this prior art, however, is that only limited analysis options are given by a power measurement on a converter. The results of such an analysis are therefore only of limited use for an adaptation of the therapy. In addition, the display of the power measurement for a user of such a device is done by an analog display, which users with limited vision poor or impossible to perceive.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Gerät zur Ganganalyse bzw. zur Gangrehabilitation zu entwickeln, welches die genannten Nachteile vermeidet, mit dem also während der Benutzung eines erfindungsgemäßen Geräts, beispielsweise im Rahmen einer Therapie, bereits eine Analyse von Gangparametern schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann.The present invention is therefore based on the object to develop a method and a device for gait analysis or gait rehabilitation, which avoids the disadvantages mentioned, ie with the so while using a device according to the invention, for example in the context of a therapy, already an analysis of gait parameters can be done quickly and reliably.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Gerät nach Anspruch 7.This object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 7.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur visuellen Darstellung von Gangparametern im Rahmen einer gerätegestützten Gangtherapie umfasst mehrere Schritte. In einem ersten Schritt wird eine Messung der auf mindestens ein Sensorelement durch einen Fuß eines Benutzers ausgeübten Kräfte und/oder Momente durchgeführt. In einem zweiten Schritt werden die gemessenen Kräfte und/oder Momente in Echtzeit ausgewertet und schließlich in einem dritten Schritt mindestens ein aus den ausgewerteten Kräften und/oder Momenten ermittelter Gangparameter visuell dargestellt, sodass ein Benutzer durch die visuelle Darstellung ein Feedback seiner momentanen Gehbewegung erhält. Dieses als Biofeedback bezeichnete Verfahren macht psychophysiologische Prozesse durch Rückmeldung wahrnehmbar bzw. diese Prozesse werden dadurch verstärkt.An inventive method for the visual display of gait parameters in the context of a device-based gait therapy comprises several steps. In a first step, a measurement of the forces and / or moments exerted on at least one sensor element by a foot of a user is carried out. In a second step, the measured forces and / or moments are evaluated in real time and finally visually displayed in a third step at least one of the evaluated forces and / or moments gait parameters, so that a user receives a feedback of his current walking motion through the visual representation. This process, referred to as biofeedback, makes psychophysiological processes perceptible, or these processes are intensified.

Ein derartiges Verfahren bietet den Vorteil, dass die während der gerätegestützten Gangtherapie erhaltenen Daten durch die Auswertung in Echtzeit sofort dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden und daraufhin unmittelbar eine Anpassung der Gehbewegung durch den Benutzer selbst oder einen Therapeuten geschehen kann. Somit wird wertvolle Therapiezeit gespart und der Benutzer durch die auch für ihn wahrnehmbare Darstellung des Gangparameters stärker in die Therapie eingebunden und motiviert.Such a method offers the advantage that the data obtained during the device-assisted passage therapy can be immediately made available to the user by the evaluation in real time and then an adjustment of the walking movement by the user or a therapist can be made directly. Thus, valuable therapy time is saved and the user is more integrated and motivated by the representation of the gait parameter perceptible to him.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

In einer Ausführungsform wird zur Durchführung des Verfahrens mindestens eine Fußplatte verwendet. Der Fuß des Benutzers eines zur gerätegestützten Gangtherapie verwendeten Geräts wird auf der Fußplatte fixiert und durch die Fixierung mit der Fußplatte mitbewegt. Die Fußplatte weist mindestens ein Sensorelement auf, welches die durch den darauf fixierten Fuß auf die Fußplatte ausgeübten Kräfte misst. Hierdurch erfolgt ein gezieltes Trainieren von durch die Fußplattenbewegung vorgegebenen Bewegungsabläufen, beispielsweise dem Gehen in der Ebene.In one embodiment, at least one footplate is used to perform the method. The foot of the user of equipment used for device-assisted passage therapy is fixed on the foot plate and moved by the fixation with the foot plate. The footplate has at least one sensor element which measures the forces exerted on the footplate by the foot fixed thereon. This results in a targeted training of predetermined by the Fußplattenbewegung movements, such as walking in the plane.

In einer Ausführungsform kann zusätzlich zur visuellen Darstellung mindestens eines der Gangparameter auch eine taktile Darstellung erfolgen. Dies kann durch ein Bewegungselement erfolgen, welches eine zusätzliche Bewegung auf die Fußplatte ausübt. Alternativ kann das Bewegungselement auf einen anderen Körperteil des Benutzers eine für den Benutzer wahrnehmbare Bewegung ausüben. Die zusätzliche Bewegung kann hierbei entsprechend dem dargestellten Gangparameter ausgeübt werden und eine taktile Stimulation umfassen. Hierdurch kann auch in ihrer visuellen Wahrnehmung beeinträchtigten Benutzern durch ein fühlbares Signal geholfen werden, die Gehbewegung entsprechend den Vorgaben anzupassen. Durch Ausüben des Signals auf einen oder beide Füße wird in besonders vorteilhafter Weise gezielt das in der Gangtherapie zu trainierende Körperteil stimuliert.In one embodiment, in addition to the visual representation of at least one of the gait parameters, a tactile representation may also be made. This can be done by a moving element which exerts an additional movement on the foot plate. Alternatively, the moving member may apply to another body part of the user a movement perceptible to the user. In this case, the additional movement can be exercised in accordance with the illustrated gait parameter and comprise a tactile stimulation. As a result, users who are impaired in their visual perception can also be helped by a tactile signal to adjust the walking movement according to the specifications. By exerting the signal on one or both feet, the body part to be exercised in the course therapy is stimulated in a particularly advantageous manner.

In einer Ausführungsform kann die visuelle Darstellung von Gangparametern durch mindestens eine Animation, vorzugsweise eine selbsterklärende Animation, erfolgen. Dies bietet den Vorteil, dass die Darstellung in einer einfach wahrnehmbaren Weise erfolgt und somit auch durch in ihrer visuellen Wahrnehmung eingeschränkte Personen wahrgenommen werden kann. Insbesondere Patienten mit einer kognitiven Beeinträchtigung, beispielsweise nach einem Schlaganfall, profitieren von einer derart einfach wahrnehmbaren Darstellung. Gegenüber einer detaillierteren Darstellung beispielsweise durch Diagramme weist eine Animation den Vorteil auf, schneller erfassbar zu sein und den Benutzer nicht mit zusätzlichen Informationen zu überfordern. Insbesondere das Vorsehen einer selbsterklärenden Animation ist hierbei vorteilhaft, da somit auch ohne Eingreifen eines Therapeuten ein Benutzer angehalten ist, seine Gehbewegung entsprechend der selbsterklärenden Animation anzupassen.In one embodiment, the visual representation of gait parameters may be by at least one animation, preferably a self-explanatory animation. This offers the advantage that the presentation takes place in an easily perceptible manner and thus can also be perceived by persons who are limited in their visual perception. Especially patients with one Cognitive impairment, for example after a stroke, benefits from such an easily perceived presentation. Compared to a more detailed representation, for example, by diagrams, an animation has the advantage of being faster to detect and not overwhelm the user with additional information. In particular, the provision of a self-explanatory animation is advantageous in this case, since thus even without the intervention of a therapist a user is required to adapt his walking movement in accordance with the self-explanatory animation.

In einer weiteren Ausführungsform kann außerdem vorgesehen sein, dass die Ausgabe der ausgewerteten Daten zusätzlich in Form mindestens eines Diagramms, vorzugsweise eines zeitabhängigen Diagramms, erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass eine anschauliche und schnell zu erfassende Form der Darstellung gewählt wird, die darüber hinaus einer detaillierteren Analyse zu einem späteren Zeitpunkt leicht zugänglich ist.In a further embodiment, it can also be provided that the output of the evaluated data additionally takes the form of at least one diagram, preferably a time-dependent diagram. This offers the advantage that a clear and easy-to-grasp form of presentation is chosen, which is also easily accessible to a more detailed analysis at a later date.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur visuellen und bzw. oder taktilen Darstellung auch eine akustische und/oder haptische Darstellung der Gangparameter erfolgt. Durch diese Ausführungsform können auch in ihrer Sinneswahrnehmung stark beeinträchtigte Benutzer eine Rückmeldung über ihre Gehbewegung durch zumindest eine der gewählten Darstellungsformen erhalten.In an embodiment, it can be provided that, in addition to the visual and / or tactile presentation, an acoustic and / or haptic representation of the gait parameters also takes place. By means of this embodiment, users who are greatly impaired in their sensory perception can also receive feedback about their walking motion through at least one of the selected presentation forms.

Es kann in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von den gemessenen Kräften und bzw. oder Momenten eine Anpassung mindestens eines Regelparameters erfolgt. Als Regelparameter können vorzugsweise ein Grad der Unterstützung, eine Schrittlänge, eine Schritthöhe, eine Schrittfrequenz und/oder eine Ganggeschwindigkeit umfasst sein. Diese Anpassung kann den Benutzer eher an seine Leistungsgrenze führen und erlaubt eine angenehmere Therapie, da sich das Gerät dem Benutzer anpasst und nicht umgekehrt.It can be provided in a further embodiment of the method that takes place as a function of the measured forces and or or moments an adjustment of at least one control parameter. The control parameters may preferably include a degree of assistance, a step length, a step height, a step frequency and / or a walking speed. This adjustment can bring the user closer to his performance limit and allows a more comfortable therapy because the device adapts to the user and not vice versa.

Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass der Gangparameter mindestens ein Kraftprofil, eine zeitliche Symmetrie, eine Kraftsymmetrie, eine Gewichtsbe- oder -entlastung eines Beins, eine Fußhebung oder eine Gewichtsverteilung umfassen. Die Auswahl des darzustellenden Gangparameters kann sich am Rehabilitationsschwerpunkt orientieren. Die genannten Gangparameter bieten hierzu eine Auswahl der wesentlichen für eine Rehabilitation nötigen Parameter, sodass gezielt hieran gearbeitet werden kann.An embodiment may provide that the gait parameter comprise at least one force profile, a temporal symmetry, a force symmetry, a weight loading or unloading of a leg, a foot lift or a weight distribution. The selection of the gait parameter to be displayed may be based on the rehabilitation focus. The aforementioned gait parameters provide a selection of the essential parameters necessary for a rehabilitation so that it can be worked on purposefully.

Das Verfahren kann vorsehen, dass in Abhängigkeit von den gemessenen Kräften und/oder Momenten eine Anpassung mindestens eines Regelparameters erfolgt. Die Anpassung umfasst hierzu vorzugsweise einen Grad der Unterstützung, eine Schrittlänge, eine Schritthöhe, eine Schrittfrequenz, welche auch als Kadenz bezeichnet wird, und/oder eine Ganggeschwindigkeit. Aus dem oder den ermittelten Gangparametern kann ein optimierter Therapieverlauf erhalten werden, welcher durch die Regelparameter in die Therapie einfließt. Durch die Anpassung mindestens eines der Regelparameter wird der Therapieverlauf somit optimiert und beschleunigt.The method can provide that, depending on the measured forces and / or moments, an adaptation of at least one control parameter takes place. For this purpose, the adaptation preferably comprises a degree of assistance, a step length, a step height, a step frequency, which is also referred to as cadence, and / or a walking speed. From the or the determined gait parameters, an optimized course of therapy can be obtained, which flows into the therapy through the control parameters. By adapting at least one of the control parameters, the course of therapy is thus optimized and accelerated.

Ein erfindungsgemäßes Gerät zur Ganganalyse und/oder zur Gangrehabilitation entsprechend Anspruch 7 umfasst mindestens eine bewegliche und in ihrer Bewegung in bis zu sieben Freiheitsgraden steuerbare Fußplatte, wobei eine Steuerung der Bewegung der Fußplatte durch eine Steuereinheit erfolgt und mindestens ein Fuß eines Benutzers auf der Fußplatte fixiert ist und durch die Fußplatte auf einer durch eine Bauart des Geräts oder durch eine Bauart der Steuereinheit vorgegebenen Trajektorie geführt wird. Die vorgegebene Trajektorie ahmt hierbei in vorteilhafter Weise eine natürliche Gehbewegung nach.An apparatus according to the invention for gait analysis and / or gait rehabilitation according to claim 7 comprises at least one movable and controllable in its movement in up to seven degrees of freedom foot plate, wherein a control of the movement of the base plate is performed by a control unit and fixed at least one foot of a user on the base plate is guided by the foot plate on a predetermined by a type of the device or by a type of control unit trajectory. The predetermined trajectory imitates a natural walking motion in an advantageous manner.

Die Fußplatte weist außerdem mindestens ein Sensorelement zum Messen von auf die Fußplatte ausgeübten Kräften und/oder Momenten auf. Durch die Fixierung des Fußes des Benutzers auf der Fußplatte und die Führung der Fußplatte auf durch die Steuereinheit vorgegebenen Trajektorien wird sichergestellt, dass der Benutzer in seiner Bewegung geführt wird und beispielsweise ein in seiner Bewegung eingeschränkter Patient als Benutzer somit die Bewegungsabläufe wieder erlernt. Die Fußplatte kann hierzu in bis zu sieben Freiheitsgraden steuerbar sein, vorzugsweise jedoch in weniger als sechs, insbesondere vier Freiheitsgraden, da zur Durchführung einer Therapie in der Regel nicht mehr Freiheitsgrade benötigt werden, während gleichzeitig sowohl translatorische als auch rotatorische Bewegungen erfasst werden können. Neben den jeweils drei translatorischen und drei rotatorischen Freiheitsgraden kann der siebte Freiheitsgrad durch die Bewegung des Metatarsalgelenks gegeben sein. Hierzu kann die Fußplatte zwei getrennte Segmente aufweisen. Durch das Vorsehen mindestens eines Sensorelementes an der Fußplatte kann eine Messung der ausgeübten Kräfte bzw. Momente durchgeführt, die Messdaten ausgewertet und dem Benutzer bzw. einem Therapeuten in Echtzeit zugänglich gemacht werden. Zur Auswertung umfasst das Gerät eine Auswerteeinheit, die nach Auswertung der Kräfte bzw. Momente die ausgewerteten Daten an eine Ausgabeeinheit weiterleitet, welche die aus den Daten ermittelten Gangparameter darstellt. Somit kann bereits während der Rehabilitationsmaßnahme eine Analyse des Gangs durchgeführt werden und die Maßnahme zielgerichtet angepasst werden.The footplate also includes at least one sensor element for measuring forces and / or moments exerted on the footplate. Fixing the foot of the user on the footplate and guiding the footplate to trajectories given by the control unit ensures that the user is guided in his movement and, for example, a patient restricted in his movement thus re-learns the motion sequences as a user. For this purpose, the footplate may be controllable in up to seven degrees of freedom, but preferably in less than six, in particular four degrees of freedom, since it is generally not necessary to have more degrees of freedom for performing a therapy, while at the same time both translational and rotational movements can be detected. In addition to the three translatory and three rotational degrees of freedom, the seventh degree of freedom can be given by the movement of the metatarsal joint. For this purpose, the base plate can have two separate segments. By providing at least one sensor element on the base plate, a measurement of the forces exerted or moments can be performed, the measurement data evaluated and made available to the user or a therapist in real time. For evaluation, the device comprises an evaluation unit which, after evaluating the forces or moments, forwards the evaluated data to an output unit which displays the gear parameters determined from the data. Thus, an analysis of the gait can already be carried out during the rehabilitation measure and the measure can be adapted in a targeted manner.

In vorteilhafter Weise kann ein Gerät zur Ganganalyse oder Gangrehabilitation zwei Fußplatten umfassen, wobei auf jede der Fußplatten ein Fuß eines Benutzers fixiert ist. Die Fußplatten können die bereits beschriebenen Eigenschaften aufweisen. Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, nicht nur ein einzelnes Bein zu beanspruchen, sondern vielmehr beide Beine gleichzeitig zu trainieren und hierdurch den natürlichen Gang eines Menschen zu simulieren und analysieren bzw. zu therapieren. Advantageously, an apparatus for gait analysis or gait rehabilitation may comprise two foot plates, with one foot of a user fixed to each of the foot plates. The foot plates can have the properties already described. With such a device, it is possible not only to stress a single leg, but rather to train both legs at the same time, thereby simulating and analyzing the natural gait of a human being.

In einer Ausführungsform kann das Sensorelement eine Kraftmessplatte und/oder mindestens einen Kraft-/Momentensensor umfassen, welche vorzugsweise zur Messung von Kräften und/oder Momenten in bis zu, vorzugsweise jedoch weniger als sechs Freiheitsgraden ausgebildet sind. Eine Kraftmessplatte als Sensorelement weist den Vorteil auf, dass an verschiedenen Punkten Messwerte erfasst werden können und somit auch eine Druckverteilung des Fußes auf der Platte gemessen werden kann. Eine Messung von Kräften bzw. Momenten in bis zu sechs Freiheitsgraden deckt einen Großteil der Freiheitsgrade ab, vorteilhaft können jedoch weniger als sechs Freiheitsgrade verwendet werden, vorzugsweise vier Freiheitsgrade, da gewöhnlich die Messung sämtlicher Freiheitsgrade nicht benötigt wird und bereits aus vier Freiheitsgraden die maßgeblichen Informationen gewonnen werden können.In one embodiment, the sensor element may comprise a force measuring plate and / or at least one force / moment sensor, which are preferably designed to measure forces and / or moments in up to, but preferably less than six degrees of freedom. A force measuring plate as a sensor element has the advantage that measured values can be detected at different points and thus also a pressure distribution of the foot on the plate can be measured. A measurement of forces or moments in up to six degrees of freedom covers a large part of the degrees of freedom, however, advantageously less than six degrees of freedom can be used, preferably four degrees of freedom, since usually the measurement of all degrees of freedom is not required and four degrees of freedom already the relevant information can be won.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die durch die Bauart des Geräts oder die Steuereinheit vorgegebenen Trajektorien der Füße des Benutzers eine Standbeinphase von 60% einer Bewegungszeit und eine Schwungbeinphase von 40% der Bewegungszeit vorsehen. Somit werden die Füße des Benutzers auf einer dem natürlichen Gang eines Menschen möglichst nahekommenden Weise geführt, sodass eine Analyse des Gangs unter den Bedingungen einer natürlichen Gehbewegung durchgeführt werden kann. Dies kann auch für nur eine Fußplatte vorgesehen sein, sodass gezielt ein Fuß hinsichtlich Schwungbein- und Standbeinphase trainiert werden kann.In a further embodiment it can be provided that the trajectories of the feet of the user predetermined by the design of the device or the control unit provide a support leg phase of 60% of a movement time and a swing leg phase of 40% of the movement time. Thus, the user's feet are guided in a manner that is as close as possible to the human's natural gait so that gait analysis can be performed under the conditions of a natural walking motion. This can also be provided for only one foot plate, so that specifically a foot can be trained with regard to Schwungbein- and support leg phase.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Gerät ein Bewegungselement zum Ausüben einer zusätzlichen motorisierten Bewegung auf die Fußplatte umfasst. Durch dieses Bewegungselement kann neben einer Darstellung durch die Ausgabeeinheit eine weitere Möglichkeit der Darstellung der ausgewerteten Daten erfolgen. Vorteilhaft umfasst dieses Bewegungselement eine Vorrichtung zur taktilen Stimulation, insbesondere einen Vibrationsmagneten und/oder einen Motor mit Unwucht. Hierdurch kann durch eine mechanische Bewegung der Fußplatte der Körper des Benutzers die ausgewerteten Daten direkt spürbar wahrnehmen und so den Bewegungsablauf entsprechend anpassen.In an embodiment, it can be provided that the device comprises a movement element for exerting an additional motorized movement on the foot plate. By means of this movement element, in addition to a representation by the output unit, a further possibility of displaying the evaluated data can take place. Advantageously, this movement element comprises a device for tactile stimulation, in particular a vibration magnet and / or a motor with imbalance. As a result, by means of a mechanical movement of the foot plate, the body of the user can perceive the evaluated data directly and thus adjust the sequence of movements accordingly.

Vorteilhaft kann außerdem vorgesehen sein, dass das Sensorelement eine Messung der Kräfte und/oder Momente an einem oder mehreren Messpunkten, vorzugsweise mindestens vier Messpunkten durchführt. Die Messpunkte können hierbei auch Dehnungs- oder Kraftmessstreifen umfassen, sind also nicht auf eine reine Punktgeometrie beschränkt. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine flächige Messung möglich ist, welche beispielsweise die Abrollspur eines Fußes umfassen kann. Somit werden weitere Messdaten erlangt, die zur Bestimmung von Abweichungen des Gangs des Benutzers von einer natürlichen Gehbewegung dienen.Advantageously, it can also be provided that the sensor element carries out a measurement of the forces and / or moments at one or more measuring points, preferably at least four measuring points. The measuring points can in this case also comprise strain or force measuring strips, that is they are not limited to a pure point geometry. This ensures that a flat measurement is possible, which may include, for example, the rolling track of a foot. Thus, further measurement data are obtained which serve to determine deviations of the gait of the user from a natural walking motion.

Eine weitere Ausführungsform kann darüber hinaus vorsehen, dass die Ausgabeeinheit mindestens einen Bildschirm und/oder mindestens einen Lautsprecher zur grafischen und/oder akustischen Ausgabe von von der Auswerteeinheit ausgewerteten Daten umfasst. Die in Echtzeit ausgewerteten Daten der Ganganalyse, also die Gangparameter, können somit in vorteilhafter Weise einem Benutzer und/oder einem Therapeuten ausgegeben werden, sodass eine entsprechende Anpassung des Gangs durch den Benutzer bzw. den Therapeuten vorgenommen werden kann. Die Ausgabe kann hierzu grafisch oder akustisch erfolgen, je nachdem, welche Ausgabe durch einen Patienten eher wahrnehmbar ist bzw. kann auch eine gemeinsame grafische und akustische Ausgabe umfassen.A further embodiment may additionally provide that the output unit comprises at least one screen and / or at least one loudspeaker for the graphic and / or acoustic output of data evaluated by the evaluation unit. The data of the gait analysis evaluated in real time, ie the gait parameters, can thus be advantageously output to a user and / or a therapist so that a corresponding adaptation of the gait can be carried out by the user or the therapist. The output can be done graphically or acoustically, depending on which output is more perceptible by a patient or may also include a common graphical and audible output.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Ausgabe der ausgewerteten Daten in Form einer Animation, insbesondere einer selbsterklärenden Animation erfolgt. Hierdurch kann eine Darstellung in einer für den Benutzer leicht wahrnehmbaren Weise erfolgen und der Benutzer kann auf die Darstellung reagieren und seine Gehbewegung anpassen.In one embodiment it can be provided that the output of the evaluated data takes place in the form of an animation, in particular a self-explanatory animation. As a result, a representation can be made in a manner that is easily perceptible to the user, and the user can react to the presentation and adapt his walking motion.

In einer weiteren Ausführungsform kann außerdem vorgesehen sein, dass die Ausgabe der ausgewerteten Daten in Form mindestens eines Diagramms, vorzugsweise eines zeitabhängigen Diagramms, erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass eine quantitativ anschauliche und schnell zu erfassende Form der Darstellung gewählt wird, die darüber hinaus einer detaillierteren Analyse zu einem späteren Zeitpunkt leicht zugänglich ist.In a further embodiment, it can also be provided that the output of the evaluated data takes place in the form of at least one diagram, preferably a time-dependent diagram. This offers the advantage that a quantitatively vivid and easily comprehensible form of presentation is chosen, which is moreover readily available for a more detailed analysis at a later date.

In vorteilhafter Weise umfassen die ausgewerteten und als Diagramm dargestellten Daten mindestens einen Gangparameter, vorzugsweise ein Zyklogramm, ein Zeitverlaufsdiagramm der Bodenreaktionskraft, eine Schritterkennung, eine Gangsymmetrie bzw. eine dreidimensionale Visualisierung des Bewegungsablaufs umfassen. Durch die Darstellung der genannten Größen als Diagramm kann eine zielgerichtete Anpassung der Therapie bzw. eine Anpassung von Regelungsparametern erfolgen. Die genannten Parameter weisen darüber hinaus den Vorteil auf, verhältnismäßig einfach visualisierbar zu sein und somit von einem Benutzer des Geräts bzw. einem Therapeuten leicht erfassbar zu sein.Advantageously, the evaluated and represented data comprise at least one gait parameter, preferably a cyclogram, a time response diagram of the floor reaction force, a step detection, a gait symmetry or a three-dimensional visualization of the movement sequence. By representing the mentioned variables as a diagram, a targeted adaptation of the therapy or an adaptation of control parameters can take place. The mentioned parameters also have the advantage of being relatively easy to visualize and thus be easily detected by a user of the device or a therapist.

Eine Fußplatte zum Anbau an ein Gerät zur Ganganalyse und/oder Gangrehabilitation umfasst ein Sensorelement zum Messen von auf die Fußplatte ausgeübten Kräften und/oder Momenten. Diese Fußplatte kann nachträglich leicht in bereits existierende Geräte zur Gangrehabilitation eingebaut werden. Somit ergibt sich eine erleichterte Nachrüstbarkeit, um die bereits genannten Vorteile einer Analyse während einer Rehabilitationsmaßnahme nutzen zu können.A foot plate for attachment to a gait analysis and / or gait rehabilitation device includes a sensor element for measuring forces and / or moments exerted on the foot plate. This foot plate can be easily retrofitted into existing gait rehabilitation equipment. This results in easier retrofitting in order to be able to use the already mentioned advantages of an analysis during a rehabilitation measure.

In einer Ausführungsform der Fußplatte weist die Fußplatte ein Bewegungselement auf, welches eine zusätzliche Bewegung auf die Fußplatte ausübt. Die zusätzliche Bewegung kann hierbei eine taktile Stimulation umfassen. Hierzu kann das Bewegungselement eine Vorrichtung zur taktilen Stimulation umfassen, insbesondere einen Vibrationsmagneten und bzw. oder einen Motor mit Unwucht als Vibrationsmotor. Hierdurch kann auch in ihrer visuellen Wahrnehmung beeinträchtigten Benutzern durch ein fühlbares Signal geholfen werden, die Gehbewegung entsprechend den Vorgaben anzupassen.In one embodiment of the footplate, the footplate has a moving element which exerts an additional movement on the footplate. The additional movement may include a tactile stimulation. For this purpose, the movement element may comprise a device for tactile stimulation, in particular a vibration magnet and / or a motor with imbalance as a vibration motor. As a result, users who are impaired in their visual perception can also be helped by a tactile signal to adjust the walking movement according to the specifications.

Eine Ausführungsform einer derartigen Fußplatte kann vorsehen, dass das Sensorelement eine Kraftmessplatte und/oder einen Kraft-Momentensensor umfasst. Vorzugsweise ist das Sensorelement zur Messung von Kräften und/oder Momenten in bis zu, besonders vorzugsweise weniger als sechs Freiheitsgraden ausgebildet. Somit können wiederum sowohl translatorische als auch rotatorische Bewegungen in sämtlichen Freiheitsgraden erfasst werden, wobei vorzugsweise vier für die Analyse notwendige Freiheitsgrade erfasst werden.An embodiment of such a footplate may provide that the sensor element comprises a force-measuring plate and / or a force / torque sensor. Preferably, the sensor element for measuring forces and / or moments in up to, more preferably less than six degrees of freedom is formed. Thus, in turn, both translational and rotational movements in all degrees of freedom can be detected, preferably four degrees of freedom necessary for the analysis are detected.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der 1 bis 7 erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described below with reference to the 1 to 7 explained.

Es zeigen:Show it:

1 ein Gerät zur Ganganalyse bzw. Gangrehabilitation mit einem Benutzer, 1 a device for gait analysis or gait rehabilitation with a user,

2 Animationen zur Darstellung von Gangparametern, 2 Animations for displaying gait parameters,

3 Diagramme zur Darstellung von Gangparametern, 3 Diagrams for the representation of gear parameters,

4 eine animierte Figur zur Darstellung von Gangparametern, 4 an animated figure representing gait parameters,

5 eine schematische Darstellung eines Regelkreises zum Biofeedback, 5 a schematic representation of a control loop for biofeedback,

6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäße Fußplatte und 6 a perspective view of a foot plate according to the invention and

7 eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäße Fußplatte mit zusätzlichem Bewegungselement. 7 a side view of a foot plate according to the invention with additional moving element.

In 1 ist in einer seitlichen Ansicht ein stationäres und fest an einem Boden verankertes Gerät zur Ganganalyse und/oder zur Gangrehabilitation dargestellt. Das dargestellte Gerät ist ein Therapiegerät, ein entsprechendes Gerät kann aber auch nur zur Ganganalyse verwendet werden. Das Gerät umfasst eine erste Fußplatte 1a sowie eine zweite Fußplatte 1b, welche beweglich und in ihrer Bewegung in jeweils bis zu sechs Freiheitsgraden steuerbar sind. Die Steuerung der Bewegung der Fußplatten 1a, 1b erfolgt durch eine Steuereinheit 2, welche mit der ersten Fußplatte 1a durch eine erste Stange 3a und mit der zweiten Fußplatte 1b durch eine zweite Stange 3b verbunden ist. Die Steuereinheit 2 kann zur Durchführung der Bewegung der Fußplatten 1a, 1b beispielsweise einen Motor umfassen, der über ein Getriebe die erste Stange 3a und die zweite Stange 3b bewegt und somit die erste Fußplatte 1a und die zweite Fußplatte 1b mitbewegt. Das Getriebe ist hierbei als Planetengetriebe ausgestaltet und kann eine Einstellung unterschiedlicher Schrittlängen und unterschiedlicher Verhältnisse von Schwungbein- zu Standbeinphase zulassen. Durch das Getriebe kann die Bewegung der ersten Fußplatte 1a und der zweiten Fußplatte 1b miteinander gekoppelt werden, d. h. sie sind nicht mehr in allen Freiheitsgraden unabhängig voneinander bewegbar. Zur Ansteuerung kann die Steuereinheit 2 ein elektronisches Steuermodul umfassen, welches intern die Steuerung der Fußplatten 1a, 1b übernimmt oder extern von einem Rechner angesteuert wird. Somit wirkt die Steuereinheit 2 als Antriebseinheit, die die Bewegung der Fußplatten 1a, 1b sowohl steuert als auch antreibt.In 1 is shown in a side view of a stationary and firmly anchored to a ground device for gait analysis and / or gait rehabilitation. The device shown is a therapy device, a corresponding device can also be used only for gait analysis. The device includes a first foot plate 1a and a second foot plate 1b , which are movable and in their movement in each case up to six degrees of freedom controllable. The control of the movement of the foot plates 1a . 1b is done by a control unit 2 , which with the first foot plate 1a through a first pole 3a and with the second foot plate 1b through a second pole 3b connected is. The control unit 2 can be used to carry out the movement of the foot plates 1a . 1b For example, include a motor, via a gearbox, the first rod 3a and the second rod 3b moves and thus the first foot plate 1a and the second foot plate 1b moved. The transmission is designed here as a planetary gear and can allow adjustment of different stride lengths and different ratios of Schwungbein- to pillar phase. Through the transmission, the movement of the first foot plate 1a and the second foot plate 1b be coupled together, ie they are no longer independently movable in all degrees of freedom. To control the control unit 2 an electronic control module, which internally controls the foot plates 1a . 1b takes over or is externally controlled by a computer. Thus, the control unit acts 2 as a drive unit, which controls the movement of the foot plates 1a . 1b both controls and drives.

Auf der ersten Fußplatte 1a und der zweiten Fußplatte 1b ist jeweils ein Fuß eines Benutzers 4 fixiert, beispielsweise eines Schlaganfallpatienten, der sich einer Rehabilitationsmaßnahme unterzieht. Die Fixierung der Füße kann hierbei durch je ein Befestigungselement 5, beispielsweise durch Schlaufen aus Stoff oder einem Kunststoff oder unter Verwendung von Klettband, erfolgen. Die Fixierung ist einstellbar, beispielsweise durch einen Schieber, und sichert die Füße jeweils gegen vollständiges Abheben von der ersten Fußplatte 1a oder der zweiten Fußplatte 1b. Durch die Fixierung wird sichergestellt, dass die Füße der Bewegungsbahn der Fußplatten 1a, 1b folgen und somit die durch eine Bauart des Geräts oder der Steuereinheit 2 vorgegebene Trajektorie abgefahren wird. Die Fußplatten 1a, 1b weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel eine ebene Oberfläche auf, sie können jedoch auch eine Konturierung des Fußes aufweisen, sodass der Fuß des Benutzers 4 hier zusätzlichen Halt findet. Der Benutzer 4 kann zur Entlastung des Bewegungsapparats durch eine Haltevorrichtung 6 gestützt oder getragen werden. Die Haltevorrichtung 6 kann hierzu ein massenschwerpunktgesteuertes Gurtsystem umfassen. Somit entfällt ein körperliches Eingreifen eines Therapeuten zur Korrektur der Gehbewegung, und der Therapeut kann sich voll auf die Analyse des Gangs konzentrieren.On the first foot plate 1a and the second foot plate 1b is each a foot of a user 4 fixed, for example, a stroke patient undergoing rehabilitation. The fixation of the feet can in this case by a respective fastener 5 For example, by loops made of cloth or a plastic or using Velcro, done. The fixation is adjustable, for example by a slider, and secures the feet against complete lifting of the first foot plate 1a or the second foot plate 1b , The fixation ensures that the feet of the trajectory of the foot plates 1a . 1b follow and thus by a type of device or the control unit 2 predetermined trajectory is traversed. The foot plates 1a . 1b show in the illustrated Embodiment on a flat surface, but they can also have a contour of the foot, so that the foot of the user 4 here additional support finds. The user 4 can relieve the musculoskeletal system by a holding device 6 be supported or worn. The holding device 6 this may include a mass-center-controlled belt system. Thus, a physical intervention by a therapist to correct the walking motion is eliminated, and the therapist can concentrate fully on the analysis of the gait.

Die Führung der Füße kann hierzu auf einer einzelnen festgelegten Trajektorie erfolgen, welche das Gehen auf der Ebene simuliert. Alternativ kann die Führung auch derart ausgestaltet sein, beliebige Trajektorien nachzufahren, beispielsweise das Hinauf- oder Herabsteigen von Treppen. Die Festlegung einer einzelnen Trajektorie kann hierbei auch durch die Bauart des Geräts oder der Steuereinheit 2 bedingt sein, indem beispielsweise die erste Stange 3a und die zweite Stange 3b nur in bestimmten Freiheitsgraden bewegbar sind, beispielsweise wird durch eine Kopplung je eines Endes der ersten Stange 3a oder der zweiten Stange 3b, welches der jeweiligen Fußplatte 1a, 1b entgegengesetzt ist, an eine sich drehende Scheibe des Getriebes eine Bewegung in der durch ein in 1 dargestelltes Koordinatensystem definierten x-z-Ebene ermöglicht, während die Stangen 3a, 3b bauartbedingt keine Bewegung in y-Richtung zulassen. Vorteilhaft werden die Trajektorien entsprechend einer natürlichen Gehbewegung gewählt.The guidance of the feet can be done on a single specified trajectory, which simulates walking on the plane. Alternatively, the guide can also be configured to follow any trajectories, for example the ascending or descending stairs. The determination of a single trajectory can also be determined by the design of the device or the control unit 2 be conditional, for example, by the first rod 3a and the second rod 3b are movable only in certain degrees of freedom, for example, by coupling one end of the first rod 3a or the second rod 3b , which of the respective foot plate 1a . 1b is opposite, to a rotating disc of the transmission movement in by a in 1 represented coordinate system defined xz-level allows while the rods 3a . 3b Due to the design, no movement in the y-direction is permitted. Advantageously, the trajectories are chosen according to a natural walking motion.

Die Steuerung der Bewegung durch die Steuereinheit 2 ist derart ausgebildet, dass die Fußplatten 1a, 1b und somit auch die auf der ersten Fußplatte 1a und der zweiten Fußplatte 1b fixierten Füße eine Standbeinphase von 60% einer Bewegungszeit und eine Schwungbeinphase von 40% der Bewegungszeit vorsehen. Dies erlaubt eine Anpassung an den natürlichen Gangrhythmus eines Menschen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, in der Steuereinheit 2 durch Vorsehen beispielsweise eines alternativen Getriebes auch andere Verhältnisse von Standbeinphase und Schwungbeinphase einstellen zu können. Derartige Verhältnisse können beispielsweise 30:70 bzw. 70:30 oder 50:50 sein. Außerdem kann vorgesehen sein, die Schrittfrequenz stufenlos in einem Bereich von 0 bis zu 70 Schritten pro Minute zu variieren, um unterschiedliche Gangarten wie langsames Gehen oder eine schnellere Bewegung zu simulieren.The control of movement by the control unit 2 is formed such that the foot plates 1a . 1b and therefore also on the first foot plate 1a and the second foot plate 1b Fixed feet provide a stance phase of 60% of a movement time and a swing leg phase of 40% of the movement time. This allows adaptation to the natural gait rhythm of a human. However, it may also be provided in the control unit 2 by providing, for example, an alternative transmission to be able to adjust other conditions of pillar phase and swing leg phase. Such ratios may be, for example, 30:70 and 70:30 or 50:50, respectively. In addition, it may be provided to vary the pacing rate continuously in a range of 0 to 70 paces per minute to simulate different gaits such as slow walking or faster movement.

In der ersten Fußplatte 1a und in der zweiten Fußplatte 1b ist jeweils mindestens ein Sensorelement 7 enthalten, die die von den auf den Fußplatten 1a, 1b fixierten Füßen eines Benutzers 4 ausgeübten Kräfte bzw. Momente messen. Im vorliegenden Fall sind jeweils vier Sensorelemente 7 enthalten, wovon bedingt durch die seitliche Darstellung an jeder Fußplatte nur zwei Sensorelemente sichtbar sind. Die Sensorelemente 7 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftmessplatte enthalten und umfassen mindestens einen Kraft-/Momentensensor, im vorliegenden Fall jeweils je einen Kraft- und einen Momentensensor. Der Kraft- bzw. Momentensensor ist hierbei zur Messung von Kräften bzw. Momenten in bis zu sechs Freiheitsgraden, also in allen translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden, ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Kraft-/Momentensensoren zur Messung von lediglich vier Freiheitsgraden ausgebildet, da bedingt durch die Geometrie der Steuerung der Bewegung lediglich eine Anpassung in vier Freiheitsgraden möglich ist. Die vier Freiheitsgrade umfassen zwei translatorische und zwei rotatorische Freiheitsgrade. Vorzugsweise erfolgt eine Messung von Kräften in x- und z-Richtung, wobei diese Richtungen durch das in 1 dargestellte Koordinatensystem definiert sind.In the first foot plate 1a and in the second footplate 1b each is at least one sensor element 7 included that of the on the foot plates 1a . 1b fixed feet of a user 4 Measure applied forces or moments. In the present case, four sensor elements each 7 contain, due to the lateral representation of each foot plate only two sensor elements are visible. The sensor elements 7 are included in the illustrated embodiment of a force plate and include at least one force / moment sensor, in the present case each have a force and a moment sensor. The force or moment sensor is in this case designed to measure forces or moments in up to six degrees of freedom, ie in all translational and rotational degrees of freedom. In the illustrated embodiment, force / moment sensors are designed to measure only four degrees of freedom, since due to the geometry of the control of the movement only an adjustment in four degrees of freedom is possible. The four degrees of freedom include two translational and two rotational degrees of freedom. Preferably, a measurement of forces in the x and z direction, wherein these directions by the in 1 coordinate system are defined.

Die Sensorelemente 7 führen eine Messung der Kräfte und/oder Momente an mindestens vier Messpunkten durch. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, eine entsprechende Anzahl von Kraft-/Momentensensoren vorzusehen. Die durch die Sensorelemente 7 erfassten Kräfte bzw. Momente werden einer Auswerteeinheit 8 über ein erstes Kabel 9a sowie ein zweites Kabel 9b zugeführt. Das erste Kabel 9a ist hierzu mit der ersten Fußplatte 1a, das zweite Kabel 9b mit der zweiten Fußplatte 1b verbunden. Die Verbindung kann auch eine kabellose Verbindung durch Funksignale oder optische Signale umfassen. Hierzu käme beispielsweise eine drahtlose Verbindung über Radiosignale in Frage. Durch Vorsehen einer drahtlosen Verbindung kann der Gefahr eines Verwickelns des Benutzers 4 in einem der Kabel 9a, 9b begegnet werden.The sensor elements 7 perform a measurement of the forces and / or moments at at least four measuring points. For this purpose, it is particularly advantageous to provide a corresponding number of force / moment sensors. The through the sensor elements 7 detected forces or moments become an evaluation unit 8th over a first cable 9a and a second cable 9b fed. The first cable 9a is this with the first foot plate 1a , the second cable 9b with the second foot plate 1b connected. The connection may also comprise a wireless connection by radio signals or optical signals. For this purpose, for example, a wireless connection via radio signals in question. Providing a wireless connection can increase the risk of entangling the user 4 in one of the cables 9a . 9b be countered.

An der ersten Fußplatte 1a und bzw. oder der zweiten Fußplatte 1b oder auch an beiden Fußplatten 1a, 1b kann ein zum Ausüben einer zusätzlichen Bewegung auf die jeweilige Fußplatte 1a, 1b ausgebildetes motorisiertes Bewegungselement 17 vorgesehen sein. Dieses Bewegungselement 17 kann eine Vorrichtung zur taktilen Stimulation der Haut des Benutzers 4 umfassen, beispielsweise einen Motor mit Unwucht. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, die Bewegung visuell auf dem Bildschirm 10 darzustellen und die Standbeinphase der jeweiligen Fußplatte durch eine taktile Stimulation. Somit ist ein multimediales Biofeedback an den Benutzer 4 möglich.At the first foot plate 1a and / or the second footplate 1b or on both foot plates 1a . 1b may be one for exerting additional movement on the respective footplate 1a . 1b trained motorized movement element 17 be provided. This movement element 17 may be a device for tactile stimulation of the skin of the user 4 include, for example, a motor with imbalance. In this case, for example, be provided, the movement visually on the screen 10 and the supporting leg phase of the respective footplate by a tactile stimulation. Thus, a multimedia biofeedback to the user 4 possible.

In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, nur eine Fußplatte und somit auch nur einen Fuß eines Patienten zu bewegen. Dies kann beispielsweise durch Blockieren der ersten Fußplatte 1a oder der zweiten Fußplatte 1b durch die Steuereinheit 2 geschehen. Alternativ kann auch eine Vorrichtung eingesetzt werden, die nur eine bewegliche Fußplatte umfasst. Die Fußplatte und die Vorrichtung können hierzu die bereits genannten Eigenschaften aufweisen. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, gezielt lediglich einen Fuß zu trainieren, bevor beide Füße gleichzeitig verwendet werden sollen.In an embodiment, not shown here, it may be provided to move only one foot plate and thus only one foot of a patient. This can be done, for example, by blocking the first footplate 1a or the second foot plate 1b through the control unit 2 happen. Alternatively, a device can be used which only includes a movable footplate. The foot plate and the device can for this purpose have the properties already mentioned. Such an arrangement makes it possible to specifically train only one foot before both feet are to be used simultaneously.

Die Auswerteeinheit 8 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Computer, welcher die an ihn übermittelten Daten der Kräfte bzw. Momente weiterverarbeitet und speichern kann. Die Auswertung der Daten findet hierbei in Echtzeit statt. Die erfassten Daten umfassen hierbei Kraft-/Momentenprofile und Timing, also zeitliches Ausüben von Kräften bzw. Momenten. Die gespeicherten Daten können als Grundlage für eine spätere, detailliertere Auswertung dienen. Die Auswerteeinheit 8 ist über ein drittes Kabel 9c mit der Steuereinheit 2 verbunden und kann Signale über das dritte Kabel 9c übertragen, die eine Anpassung der Bewegung in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten bewirken. Diese Anpassung umfasst die Einstellung mindestens eines Regelparameters, insbesondere Grad der Unterstützung der Bewegung durch die Steuereinheit 2, Schrittlänge, Schrittfrequenz und Schritthöhe. Statt eines Kabels kann auch in diesem Fall eine kabellose Verbindung vorgesehen sein.The evaluation unit 8th includes in the illustrated embodiment, a computer that can further processed and stored the transmitted to him data of forces or moments. The evaluation of the data takes place in real time. The data collected here include force / torque profiles and timing, ie temporal exercise of forces or moments. The stored data can serve as the basis for a later, more detailed evaluation. The evaluation unit 8th is over a third cable 9c with the control unit 2 connected and can receive signals via the third cable 9c transmit, which cause an adjustment of the movement depending on the evaluated data. This adaptation comprises the setting of at least one control parameter, in particular the degree of support of the movement by the control unit 2 , Stride length, stride frequency and step height. Instead of a cable can be provided in this case, a wireless connection.

Die ausgewerteten Daten werden von der Auswerteeinheit 8 an eine Ausgabeeinheit 16, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Bildschirm 10 sowie einen Lautsprecher 11, weitergeleitet. Der Bildschirm 10 ist derart angeordnet, dass der Benutzer 4 ihn einsehen kann. Die ausgewerteten Daten werden nun auf dem Bildschirm 10 dargestellt, sodass ein Benutzer 4 die ausgewerteten Daten wahrnehmen kann und seine Bewegung entsprechend anpassen kann. Außerdem erfolgt auch eine akustische Darstellung der Daten durch den Lautsprecher 11. Alternativ zu dem Lautsprecher 11 kann die Ausgabe der akustischen Signale auch über einen Kopfhörer erfolgen, sodass nur der Benutzer 4 die ausgegebenen Signale wahrnimmt. Es kann auch jeweils ein Bildschirm 10 sowohl für den Benutzer 4 als auch für einen Therapeuten vorgesehen sein, wobei auf beiden Bildschirmen identische oder unterschiedliche Informationen, beispielsweise unterschiedliche Gangparameter oder unterschiedliche Darstellungsformen der Informationen, wiedergegeben werden können.The evaluated data are processed by the evaluation unit 8th to an output unit 16 , In the illustrated embodiment, a screen 10 as well as a speaker 11 , forwarded. The screen 10 is arranged such that the user 4 to see him. The evaluated data will now be on the screen 10 presented to a user 4 can perceive the evaluated data and adjust its movement accordingly. In addition, there is also an acoustic representation of the data through the speaker 11 , Alternative to the speaker 11 the output of the acoustic signals can also be made via a headphone, so that only the user 4 perceives the output signals. It can also each one screen 10 both for the user 4 be provided as well as for a therapist, where identical or different information, such as different gait parameters or different forms of presentation of the information can be reproduced on both screens.

Die Ausgabeeinheit 16 kann neben dem Bildschirm 10 und dem Lautsprecher 11 auch weitere Elemente umfassen. Dazu zählt beispielsweise das Bewegungselement 17 zum Ausüben einer durch den Benutzer 4 wahrnehmbaren zusätzlichen Bewegung. Diese Bewegung kann auf eine oder beide Fußplatten 1a, 1b ausgeübt werden und insbesondere eine taktile Stimulation umfassen. Hierzu weist das Bewegungselement 17 einen Vibrationsmagneten oder einen Vibrationsmotor, z. B. einen Motor mit Unwucht, auf. Das Bewegungselement 17 kann auch ausgestaltet sein, einen anderen Teil des Körpers des Benutzers 4 zu stimulieren. In diesem Fall ist das Bewegungselement nicht an einer Fußplatte befestigt, sondern beispielsweise direkt mit der Hand des Benutzers 4 in Kontakt.The output unit 16 can be next to the screen 10 and the speaker 11 also include other elements. This includes, for example, the movement element 17 to exercise one by the user 4 noticeable additional movement. This movement can be on one or both foot plates 1a . 1b exercised and in particular include tactile stimulation. For this purpose, the movement element 17 a vibrating magnet or a vibration motor, e.g. As a motor with imbalance, on. The movement element 17 may also be configured another part of the body of the user 4 to stimulate. In this case, the moving element is not attached to a foot plate, but for example directly with the user's hand 4 in contact.

In einer weiteren Ausführungsform können die Fußplatten 1a, 1b einen weiteren steuerbaren Freiheitsgrad aufweisen für das jeweilige Metatarsalgelenk. Somit sind erste Fußplatte 1a und zweite Fußplatte 1b in insgesamt sieben Freiheitsgraden steuerbar. Hierzu werden die Fußplatten 1a, 1b in zwei Segmente unterteilt, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sind. Eines der Segmente soll dabei beweglich ausgebildet sein, während das andere Segment fest an den Stangen 3a, 3b befestigt ist. Hierdurch kann die Gehbewegung des Fußes auch für das Metatarsalgelenk nachgebildet werden, die Sensorelemente 7 können unter beiden Segmenten der Fußplatten 1a, 1b eingebaut sein.In a further embodiment, the foot plates 1a . 1b have a further controllable degree of freedom for the respective metatarsal joint. Thus, first foot plate 1a and second foot plate 1b controllable in a total of seven degrees of freedom. For this, the foot plates 1a . 1b divided into two segments, which are connected by a joint. One of the segments should be designed to be movable, while the other segment fixed to the rods 3a . 3b is attached. As a result, the walking motion of the foot can also be simulated for the metatarsal joint, the sensor elements 7 can under both segments of the foot plates 1a . 1b be installed.

Die Darstellung der Gangparameter kann in einer in 2 dargestellten Weise als Animation auf dem Bildschirm 10 erfolgen. Die Animationen sind hierbei zumindest teilweise selbsterklärend. Identische Elemente sind in 2 wie auch in allen anderen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die in dieser Figur dargestellten Beispiele für Animationen umfassen eine Gewichtsverteilung, wie in 2a) dargestellt. Hierbei wird ein Sollwert als oberer Punkt auf beiden Seiten vorgegeben. Die beiden unteren Punkte reagieren auf Gewichtsverlagerungen zwischen rechtem und linkem Fuß und sollen möglichst gleichzeitig an den vorgegebenen Sollwert herangeführt werden. Hierzu sind diese beiden Punkte senkrecht verschiebbar in Abhängigkeit der Gewichtsverteilung und reagieren auf die ausgeübte Kraft, das Timing und die Position der Füße.The representation of the gait parameters can be found in an in 2 shown as an animation on the screen 10 respectively. The animations are at least partially self-explanatory. Identical elements are in 2 as in all other figures provided with the same reference numerals. The examples of animations shown in this figure include a weight distribution as in FIG 2a) shown. Here, a setpoint is specified as the upper point on both sides. The two lower points respond to weight shifts between the right and left foot and should be brought as close as possible to the predetermined setpoint. These two points are vertically displaceable depending on the weight distribution and respond to the applied force, the timing and the position of the feet.

Die in 2b) beispielhaft dargestellte Animation nutzt eine Figur, im hier dargestellten einfachsten Fall ein Strichmännchen, um die Symmetrie der Gehbewegung anzuzeigen. Bei einem symmetrischen Gang steht die Figur aufrecht, während sie bei unsymmetrischem Gang zu einer Seite kippt. Alternativ bzw. zusätzlich kann die Symmetrie durch ein lächelndes Gesicht bei symmetrischem Gang und einem traurigen Gesicht bei unsymmetrischem Gang dargestellt werden.In the 2 B) An example animation uses a figure, in the simplest case shown here, a stick figure to indicate the symmetry of the walking movement. In a symmetrical gait, the figure stands upright, while it tilts to one side in asymmetrical gait. Alternatively or additionally, the symmetry can be represented by a smiling face with symmetrical gait and a sad face with asymmetrical gait.

Eine gezielte Gewichtsverlagerung kann durch eine Animation entsprechend 2c) gezeigt werden. Hierbei wird ein am unteren Bildende dargestelltes Glas in Abhängigkeit vom Körperschwerpunkt nach links und rechts bewegt und soll herunterfallende Gegenstände, z. B. Wassertropfen, auffangen. Je erfolgreicher dies geschieht, desto höher kann der Füllstand im Glas werden. Dies kann beispielsweise ausgenutzt werden, um eine gleichmäßige Belastung beider Beine während des Gehens zu trainieren. Die herunterfallenden Gegenstände können hierzu in einer an den natürlichen Gehrhythmus angepassten Frequenz auftauchen, sodass spielerisch eine Angleichung an diesen Rhythmus erreicht wird.A targeted weight shift can be achieved by an animation accordingly 2c) to be shown. Here, a glass shown at the bottom of the image is moved in response to the center of gravity to the left and right and is intended to fall objects, such. B. water drops, field. The more successful this happens, the higher the level in the glass can be. This can For example, be used to train a uniform load on both legs while walking. The falling objects can appear in a frequency adapted to the natural rhythm, so that a playful adaptation to this rhythm is achieved.

Wiederum auf die Gleichgewichtsverteilung zielt die in 2d) dargestellte Animation ab. Hier wird ein u-förmiges Rohr dargestellt, welches mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Abhängig von einer symmetrischen bzw. unsymmetrischen Gewichtsverteilung steigt die Flüssigkeit in einem Schenkel des Rohres höher als im anderen.Again, the equilibrium distribution is aimed at in 2d) displayed animation. Here, a U-shaped tube is shown, which is filled with a liquid. Depending on a symmetrical or asymmetrical weight distribution, the liquid in one leg of the tube rises higher than in the other.

In 2e) sollen Bälle durch Gewichtsverlagerung des Benutzers 4 in die dargestellten Öffnungen geleitet werden, in 2f) eine vorgegebene Markierung, im dargestellten Bild eine Linie, während des Gehens nicht verlassen werden. Einzelne Schritte sind hierbei durch auf oder neben der Markierung befindliche Punkte angezeigt.In 2e) Shall balls by shifting the weight of the user 4 be directed into the illustrated openings, in 2f) a given marking, a line in the picture shown, will not be left while walking. Individual steps are indicated by dots located on or next to the marker.

Die beschriebenen Animationen können einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad aufweisen, beispielsweise durch Variation der Geschwindigkeit, mit der sie ablaufen. Der Schwierigkeitsgrad ist hierbei beispielsweise auf die körperliche Leistungsfähigkeit oder den Therapiefortschritt des Benutzers 4 einstellbar. Ziel der Animationen ist einerseits eine direkte Wahrnehmung der Gangparameter beim Benutzer 4 durch eine einfache Darstellung zu erreichen, und den Benutzer 4 andererseits durch spielerische Elemente zur Mitwirkung und Anpassung seiner Bewegungen zu motivieren.The animations described may have a different level of difficulty, for example, by varying the speed at which they occur. The degree of difficulty here is, for example, on the physical performance or the therapy progress of the user 4 adjustable. The aim of the animations is on the one hand a direct perception of the gait parameters at the user 4 to achieve through a simple presentation, and the user 4 on the other hand to motivate by playful elements to participate and adapt his movements.

Zur Ermittlung der Gewichtsverteilung kann bei allen Animationen eine Mittelwertbildung über mehrere Messwerte wie auch die sofortige Darstellung einer einzelnen Messung erfolgen. Dies kann auch bei der Ermittlung aller anderen Gangparameter angewandt werden, auch hierbei können jeweils nur einzelne Messwerte oder ein Mittelwert mehrerer Messwerte herangezogen werden.In order to determine the weight distribution, averaging over several measured values as well as the immediate representation of a single measurement can take place with all animations. This can also be used in the determination of all other gait parameters, and here too only individual measured values or an average of several measured values can be used.

Neben der Gewichtsverteilung können grafisch darstellbare Gangparameter auch ein Kraftprofil, eine zeitliche Symmetrie, eine Kraftsymmetrie, eine Gewichtsbe- und -entlastung eines Beins oder eine Fußhebung umfassen. Mindestens ein Gangparameter wird durch jeweils eine Animation dargestellt, es können auch Animationen zur Darstellung mehrerer Gangparameter oder mehrere Gangparameter in aufeinanderfolgenden Animationen dargestellt werden.In addition to the weight distribution, graphically representable gait parameters may also include a force profile, a temporal symmetry, a force symmetry, a weight loading and unloading of a leg or a foot elevation. At least one gait parameter is represented by an animation in each case, it is also possible to display animations for displaying several gait parameters or several gait parameters in successive animations.

Die Darstellung der Daten kann auch in grafischer Weise in Form eines Diagramms, insbesondere eines zeitabhängigen Diagramms, erfolgen. 3 stellt derartige Diagramme dar. Die Diagramme umfassen verschiedene Gangparameter, beispielsweise ein Zyklogramm 12, also eine Projektion des Körperschwerpunkts, ein Zeitverlaufsdiagramm der Bodenreaktionskraft 13, welches die von dem jeweiligen Fuß auf den Boden ausgeübten Kräfte angibt, eine Schritterkennung 14 und eine ebenfalls nach Füßen aufgeschlüsselte Gangsymmetrie 15. Die Diagramme können, wie in 3 dargestellt, gleichzeitig auf dem Bildschirm 10 angezeigt oder in wählbarer Reihenfolge jeweils nur ein Diagramm auf dem Bildschirm 10 dargestellt werden. Durch die Darstellung nur eines Diagramms kann dieses vergrößert dargestellt werden, sodass auch in ihrer Wahrnehmung beeinträchtigte Personen das Diagramm wahrnehmen können. In allen Diagrammen können die dargestellten Werte durch eine Mittelwertsbildung über mehrere Messwerte wie auch die sofortige Darstellung einer einzelnen Messung erhalten werden.The presentation of the data can also be done graphically in the form of a diagram, in particular a time-dependent diagram. 3 represents such diagrams. The diagrams include various gait parameters, such as a cyclogram 12 , that is, a projection of the body center of gravity, a timing diagram of the ground reaction force 13 indicating the forces exerted by the respective foot on the ground, a step detection 14 and a walk symmetry, also broken down by feet 15 , The diagrams can, as in 3 displayed simultaneously on the screen 10 displayed or in selectable order only one diagram on the screen 10 being represented. By displaying only one diagram, this can be displayed enlarged, so that even in their perception impaired persons can perceive the diagram. In all diagrams, the values shown can be obtained by averaging over several measured values as well as the immediate representation of a single measurement.

Eine hier nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, auf dem Bildschirm 10 selbsterklärende Animationen der Gangparameter für den Benutzer 4, beispielsweise einen in seiner Wahrnehmung eingeschränkten Schlaganfallpatienten, vorzusehen, während der Therapeut auf einem zweiten Bildschirm die Gangparameter als Diagramme ausgegeben bekommt. Hierdurch erhält der Benutzer 4 sofort ein Feedback und kann selbständig seine Bewegung anpassen während der Therapeut eine genauere Auswertung der Gangparameter zur Anpassung des langfristigen Therapieverlaufs erhält.An embodiment not shown here, on the screen 10 self-explanatory animations of the gait parameters for the user 4 To provide, for example, limited in his perception stroke patients, while the therapist gets issued on a second screen, the gait parameters as diagrams. This gives the user 4 immediately feedback and can independently adjust his movement while the therapist receives a more accurate evaluation of the gait parameters to adjust the long-term course of therapy.

Außerdem kann eine in 4 dargestellte dreidimensionale Visualisierung des Bewegungsablaufs von der Darstellung umfasst sein. Diese dreidimensionale Visualisierung kann beispielsweise eine animierte menschliche Figur oder einen sogenannten Avatar umfassen, durch welche die jeweiligen Bewegungen des Benutzers 4 wiedergegeben werden. Die dreidimensionale Visualisierung kann auch ein dreidimensionales Biofeedback mit Störreizen umfassen. Hierbei kann beispielsweise ein Spaziergang durch einen Park, einen Wald oder eine sonstige Umgebung simuliert und auf dem Bildschirm 10 dargestellt werden, wobei der Benutzer 4 durch Gewichtsverlagerung gezielt eingebrachten Störreizen, beispielsweise einem Hindernis auf der Strecke, ausweichen muss. Hierzu kann eine animierte Figur oder eine Darstellung aus der Ich-Perspektive ohne mitbewegte Figur verwendet werden.In addition, an in 4 illustrated three-dimensional visualization of the movement of the presentation to be included. This three-dimensional visualization can comprise, for example, an animated human figure or a so-called avatar, through which the respective movements of the user 4 be reproduced. The three-dimensional visualization can also include a three-dimensional biofeedback with interfering stimuli. Here, for example, a walk through a park, a forest or other environment can be simulated and displayed on the screen 10 be presented, the user 4 by weight shift targeted introduced interference, such as an obstacle on the track, must dodge. For this purpose, an animated figure or a representation from the first-person perspective without mitbewegte figure can be used.

5 stellt in einem Kreislaufdiagramm die Funktionsweise des Biofeedback als Regelkreis dar. Das Kreislaufdiagramm stellt hierzu die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Der Benutzer 4 eines erfindungsgemäßen Geräts bzw. der Anwender eines erfindungsgemäßen Verfahrens interagiert mit einem Sensorelement 7 während der Ganganalyse bzw. der Gangrehabilitation. Die auf das Sensorelement 7 von dem Benutzer 4 ausgeübten Kräfte bzw. Momente werden von dem Sensorelement 7 gemessen, also als Daten erfasst. Die von dem Sensorelement 7 erfassten Daten werden in Echtzeit ausgewertet und im folgenden Schritt mindestens ein Gangparameter, der aus den ausgewerteten Daten durch die Auswerteeinheit 8 ermittelt wurde, in einer für den Benutzer 4 wahrnehmbaren Weise dargestellt. 5 represents in a circuit diagram the operation of the biofeedback as a control loop. The circuit diagram represents the steps of a method according to the invention. The user 4 A device according to the invention or the user of a method according to the invention interacts with a sensor element 7 during gait analysis or gait rehabilitation. The on the sensor element 7 from the user 4 applied forces or moments are from the sensor element 7 measured, so recorded as data. The of the sensor element 7 recorded data are evaluated in real time and in the following step at least one gait parameter, which consists of the evaluated data by the evaluation unit 8th was determined in one for the user 4 shown in a perceptible way.

Hierzu dient in erster Linie eine visuelle Darstellung, es kann allerdings auch eine alternative oder ergänzende haptische, akustische oder taktile Darstellung verwendet werden. Die Darstellung dient als Feedback für den Benutzer 4, welcher daraufhin seine Bewegung anpasst, sodass das Sensorelement 7 neue Daten erhält. Dieser Zyklus läuft im Wesentlichen in Echtzeit ab, insbesondere die Auswertung und Darstellung der Daten, sodass eine sofortige Anpassung durch den Benutzer 4 erfolgen kann. Hierdurch werden dem Benutzer 4 körpereigene Signale kontinuierlich zurückgemeldet und Veränderungen dieser Körpersignale verstärkt.This is primarily a visual representation, but it can also be an alternative or supplementary haptic, acoustic or tactile representation can be used. The presentation serves as feedback for the user 4 , which then adjusts its movement, so that the sensor element 7 receives new data. This cycle essentially takes place in real time, in particular the evaluation and presentation of the data, so that an immediate adjustment by the user 4 can be done. This will be the user 4 The body's own signals continuously fed back and amplified changes in these body signals.

Ein in 5 dargestelltes erfindungsgemäßes Verfahren kann in allen zur Ganganalyse oder Gangrehabilitation verwendeten Geräten eingesetzt werden, vorzugsweise wird jedoch ein endeffektorbasiertes Gerät ähnlich dem in 1 dargestellten verwendet, da hierbei die Sensorelemente 7 an den Endeffektor anbringbar und diesem eindeutig zuordenbar sind.An in 5 The inventive method illustrated can be used in all devices used for gait analysis or gait rehabilitation, but preferably an end effector-based device similar to that described in US Pat 1 shown used, since in this case the sensor elements 7 attachable to the end effector and this unique can be assigned.

6 gibt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Fußplatte 1 wieder. Die dargestellte Fußplatte 1 ist zum Anbau bzw. späteren Nachrüsten an ein Gerät zur Ganganalyse und/oder Gangrehabilitation vorgesehen. Eine derartige Fußplatte 1 kann z. B. als erste Fußplatte 1a oder als zweite Fußplatte 1b in dem in 1 dargestellten Gerät verwendet werden. Die Fußplatte 1 umfasst ein Metallelement sowie vier auf ihrer Oberseite angebrachte Sensorelemente 7. Die Sensorelemente 7 sind als Kraftmessstreifen bzw. Dehnmessstreifen ausgebildet. Es können jedoch auch Kraft-/Momentensensoren oder eine Kraftmessplatte vorgesehen sein. Alternativ können die Sensorelemente 7 auch an der Unterseite der Fußplatte 1 angebracht sein. Die Sensorelemente 7 messen Kräfte und bzw. oder Momente in bis zu sechs Freiheitsgraden, vorzugsweise jedoch vier Freiheitsgraden. 6 is a perspective view of a foot plate according to the invention 1 again. The illustrated foot plate 1 is intended for attachment or later retrofitting to a device for gait analysis and / or gait rehabilitation. Such a foot plate 1 can z. B. as the first base plate 1a or as a second foot plate 1b in the 1 shown device used. The foot plate 1 comprises a metal element and four mounted on its top sensor elements 7 , The sensor elements 7 are designed as force measuring strips or strain gauges. However, force / moment sensors or a force measuring plate can also be provided. Alternatively, the sensor elements 7 also at the bottom of the foot plate 1 to be appropriate. The sensor elements 7 Measure forces and / or moments in up to six degrees of freedom, but preferably four degrees of freedom.

Die von den Sensorelementen 7 erfassten Daten werden durch eine nicht dargestellte Elektronik umgewandelt und über ein Kabel 9 an weitere Einheiten, beispielsweise die bereits erwähnte Auswerteeinheit 8, weitergeleitet. Alternativ kann auch in diesem Fall eine kabellose Übertragung der Daten vorgesehen sein.The of the sensor elements 7 captured data is converted by an unillustrated electronics and a cable 9 to other units, such as the aforementioned evaluation 8th , forwarded. Alternatively, a wireless transmission of the data can also be provided in this case.

Die Fußplatte 1 umfasst darüber hinaus ein Plattenbefestigungselement 18, welches beispielsweise eine Schraub- oder Klemmverbindung bzw. eine magnetische Verbindung umfasst. Durch dieses Plattenbefestigungselement 18 ist die Fußplatte 1 einfach mit bereits bestehenden Geräten zur Ganganalyse und/oder zur Gangrehabilitation verbindbar.The foot plate 1 also includes a plate fastener 18 which comprises, for example, a screw or clamp connection or a magnetic connection. Through this plate fastener 18 is the foot plate 1 easily connectable with already existing devices for gait analysis and / or gait rehabilitation.

Auch die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Fußplatte 1 und die dargestellten Sensorelemente 7 sind zur Messung von Kräften und/oder Momenten in bis zu sechs Freiheitsgraden, vorzugsweise vier Freiheitsgraden, ausgebildet.Also, the foot plate shown in this embodiment 1 and the illustrated sensor elements 7 are designed to measure forces and / or moments in up to six degrees of freedom, preferably four degrees of freedom.

7 stellt eine erfindungsgemäße Fußplatte 1 in seitlicher Ansicht mit einem darauf fixierten Fuß und einer zusätzlichen Bewegungseinheit dar. Der Fuß des Benutzers 4 ist durch Stoffschlaufen mit Klettband als Befestigungselement 5 auf der Fußplatte 1 fixiert. Die Fußplatte 1 umfasst ein Sensorelement 7, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen kombinierten Kraft-/Momentensensor. Außerdem ist ein Bewegungselement 17 an der Fußplatte 1 angebracht. Diese Bewegungseinheit dient der taktilen Stimulation und umfasst einen Vibrationsmagneten. Durch die taktile Stimulation wird beispielsweise die Haut des Benutzers 4 gereizt. 7 represents a foot plate according to the invention 1 in lateral view with a foot fixed thereon and an additional movement unit. The foot of the user 4 is through fabric loops with Velcro as a fastener 5 on the foot plate 1 fixed. The foot plate 1 includes a sensor element 7 , In the illustrated embodiment, a combined force / moment sensor. There is also a movement element 17 on the foot plate 1 appropriate. This motion unit is for tactile stimulation and includes a vibrating magnet. The tactile stimulation, for example, the skin of the user 4 irritated.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Fußplatte 1 ebenfalls einen weiteren steuerbaren Freiheitsgrad aufweisen für das jeweilige Metatarsalgelenk. Hierzu wird die Fußplatte 1 in zwei Segmente unterteilt, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sind und gegeneinander um einen Winkel klappbar sind. Eines der Segmente soll dabei beweglich ausgebildet sein, während das andere Segment fest installiert ist, beispielsweise durch Verbindung mit einer Stange. Durch diese Segmentierung der Fußplatte 1 kann die Gehbewegung des Fußes auch für das Metatarsalgelenk nachgebildet werden, die Sensorelemente 7 können unter beiden Segmenten der Fußplatte 1 eingebaut sein.In a further embodiment, the foot plate 1 also have another controllable degree of freedom for each metatarsal joint. This is the foot plate 1 divided into two segments, which are connected by a hinge and are mutually hinged by an angle. One of the segments should be designed to be movable, while the other segment is permanently installed, for example by connection to a rod. Through this segmentation of the foot plate 1 The walking motion of the foot can also be simulated for the metatarsal joint, the sensor elements 7 can under both segments of the foot plate 1 be installed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19805164 C1 [0003]

Claims

Method for the visual display of gait parameters in the context of a device-supported gait therapy using at least one sensor element ( 7 ) for measuring on the sensor element ( 7 ) applied forces and / or moments, comprising the following steps: a) measurement of the applied forces and / or moments; b) evaluation of the measured forces and / or moments in real time and c) visual representation of at least one gait parameter as feedback for a user ( 4 ).

A method according to claim 1, characterized in that in addition to the visual representation of a tactile representation of at least one of the gait parameters by a moving element ( 17 ) for exercising one by the user ( 4 ) Perceptible additional movement takes place.

A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the visual representation of gait parameters by at least one animation, preferably at least one self-explanatory animation, takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gait parameters comprise at least one force profile, a temporal symmetry, a force symmetry, a weight loading or unloading of a leg, a foot lift or a weight distribution.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the visual and / or tactile representation of an acoustic and / or haptic representation takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that depending on the measured forces and / or moments, an adaptation of at least one control parameter, wherein the adaptation preferably a degree of support, a step length, a step height, a step frequency and / or a walking speed as a control parameter.

Apparatus for gait analysis and / or gait rehabilitation, comprising at least one movable foot plate (in its movement in up to seven degrees of freedom) ( 1 . 1a . 1b ), wherein a control of the movement of the foot plate ( 1 . 1a . 1b ) by a control unit ( 2 ) and at least one foot of a user ( 4 ) on the foot plate ( 1 . 1a . 1b ) is fixed and the foot plate ( 1 . 1a . 1b ) on one of a type of device or control unit ( 2 ) predetermined trajectory, characterized in that the foot plate ( 1 . 1a . 1b ) at least one sensor element ( 7 ) for measuring on the foot plates ( 1 . 1a . 1b ) applied forces and / or moments at one or more points and the device comprises an evaluation unit ( 8th ) for evaluating in real time measured forces and / or moments as data and at least one output unit ( 16 ) for displaying the evaluated data.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the sensor element ( 7 ) comprises a force measuring plate and / or at least one force / moment sensor, and is preferably designed for the measurement of forces and / or moments in up to six degrees of freedom.

Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the device is a movement element ( 17 ) for exerting an additional motorized movement on the footplate ( 1 . 1a . 1b ).

Apparatus according to claim 9, characterized in that the movement element ( 17 ) comprises a device for tactile stimulation, in particular a vibration magnet and / or a motor with imbalance as a vibration motor.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the output unit ( 16 ) at least one screen ( 10 ) and / or at least one loudspeaker ( 11 ) for output from the evaluation unit ( 8th ) comprises evaluated data.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the output of the evaluated data in the form of at least one animation, preferably at least one self-explanatory animation takes place.

Foot plate ( 1 . 1a . 1b ), characterized in that the foot plate is a sensor element ( 7 ) for measuring forces and / or moments exerted on the footplate as well as a movement element ( 17 ) for exerting an additional motorized movement on the footplate.

Foot plate ( 1 . 1a . 1b ) according to claim 13, characterized in that the sensor element ( 7 ) comprises a force measuring plate and / or a force / moment sensor, and is preferably designed to measure forces and / or moments in up to six degrees of freedom.

Foot plate ( 1 . 1a . 1b ) according to one of claims 13 or 14, characterized in that the movement element ( 17 ) comprises a device for tactile stimulation, in particular a Vibrating magnets and / or a motor with imbalance as a vibration motor.