DE102014004508A1 - Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions - Google Patents

Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions Download PDF

Info

Publication number
DE102014004508A1
DE102014004508A1 DE102014004508.0A DE102014004508A DE102014004508A1 DE 102014004508 A1 DE102014004508 A1 DE 102014004508A1 DE 102014004508 A DE102014004508 A DE 102014004508A DE 102014004508 A1 DE102014004508 A1 DE 102014004508A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hand
transfer case
limbs
motor
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014004508.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Patrick Weiss
Matteo Lasagni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inst fur Tech Informatik Universitat Zu Luebeck
Institut fur Technische Informatik Universitat Zu Luebeck
Original Assignee
Inst fur Tech Informatik Universitat Zu Luebeck
Institut fur Technische Informatik Universitat Zu Luebeck
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst fur Tech Informatik Universitat Zu Luebeck, Institut fur Technische Informatik Universitat Zu Luebeck filed Critical Inst fur Tech Informatik Universitat Zu Luebeck
Priority to DE102014004508.0A priority Critical patent/DE102014004508A1/en
Priority to PCT/EP2015/056258 priority patent/WO2015144705A1/en
Publication of DE102014004508A1 publication Critical patent/DE102014004508A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0285Hand
    • A61H1/0288Fingers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/224Measuring muscular strength
    • A61B5/225Measuring muscular strength of the fingers, e.g. by monitoring hand-grip force
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00178Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices for active exercising, the apparatus being also usable for passive exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00181Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices comprising additional means assisting the user to overcome part of the resisting force, i.e. assisted-active exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/005Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
    • A63B21/0058Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using motors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/15Arrangements for force transmissions
    • A63B21/151Using flexible elements for reciprocating movements, e.g. ropes or chains
    • A63B21/153Using flexible elements for reciprocating movements, e.g. ropes or chains wound-up and unwound during exercise, e.g. from a reel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4027Specific exercise interfaces
    • A63B21/4033Handles, pedals, bars or platforms
    • A63B21/4035Handles, pedals, bars or platforms for operation by hand
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4041Interfaces with the user related to strength training; Details thereof characterised by the movements of the interface
    • A63B21/4043Free movement, i.e. the only restriction coming from the resistance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/03508For a single arm or leg
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/16Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles for hands or fingers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2505/00Evaluating, monitoring or diagnosing in the context of a particular type of medical care
    • A61B2505/09Rehabilitation or training
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0107Constructive details modular
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0157Constructive details portable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0173Means for preventing injuries
    • A61H2201/0176By stopping operation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0173Means for preventing injuries
    • A61H2201/018By limiting the applied torque or force
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1207Driving means with electric or magnetic drive
    • A61H2201/1215Rotary drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1238Driving means with hydraulic or pneumatic drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/14Special force transmission means, i.e. between the driving means and the interface with the user
    • A61H2201/1463Special speed variation means, i.e. speed reducer
    • A61H2201/1472Planetary gearing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165Wearable interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5007Control means thereof computer controlled
    • A61H2201/501Control means thereof computer controlled connected to external computer devices or networks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5007Control means thereof computer controlled
    • A61H2201/501Control means thereof computer controlled connected to external computer devices or networks
    • A61H2201/5015Control means thereof computer controlled connected to external computer devices or networks using specific interfaces or standards, e.g. USB, serial, parallel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5061Force sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5079Velocity sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5084Acceleration sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5092Optical sensor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5092Optical sensor
    • A61H2201/5094Optical sensor with patient markers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5097Control means thereof wireless
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • A63B2024/0093Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled by performance parameters, e.g. distance or speed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/0054Features for injury prevention on an apparatus, e.g. shock absorbers
    • A63B2071/0072Limiting the applied force, torque, movement or speed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/0054Features for injury prevention on an apparatus, e.g. shock absorbers
    • A63B2071/0081Stopping the operation of the apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A63B21/0085Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters using pneumatic force-resisters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4023Interfaces with the user related to strength training; Details thereof the user operating the resistance directly, without additional interface
    • A63B21/4025Resistance devices worn on the user's body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/30Speed
    • A63B2220/34Angular speed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/40Acceleration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50Force related parameters
    • A63B2220/54Torque
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/805Optical or opto-electronic sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/89Field sensors, e.g. radar systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/20Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment with means for remote communication, e.g. internet or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/50Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung ist zur Unterstützung von Bewegungen von zwei oder mehr Fingern einer Hand und zur Verwendung für das kontrollierte Training von Greiffunktionen einzelner Finger vorgesehen. Dazu weist die Vorrichtung einen Motor (2) auf, der zur Leistungsübertragung auf ein Verteilergetriebe (1) eingerichtet ist. Weiter ist das Verteilergetriebe als ein sogenanntes Differentialgetriebe ausgebildet und weist eine Antriebswelle und zwei voneinander unabhängig bewegbare Abtriebswellen auf. Jede der Abtriebswellen ist mit jeweils einer Spindel verbunden, die Körpergliedmaße sind mittels Verbindungselementen mit den Spindeln verbindbar.The device is intended to support movements of two or more fingers of one hand and for use in the controlled training of grasping functions of individual fingers. For this purpose, the device has a motor (2), which is set up for power transmission to a transfer case (1). Next, the transfer case is designed as a so-called differential gear and has a drive shaft and two independently movable output shafts. Each of the output shafts is connected to a respective spindle, the body limbs are connected by means of connecting elements with the spindles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung von Greiffunktionen einer Hand und zum Training/Üben von Greiffunktionen einzelner Finger.The invention relates to a device for supporting gripping functions of one hand and for training / practicing gripping functions of individual fingers.

Das wesentliche Einsatzgebiet für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die eines unterstützenden, technischen Hilfsmittels bei Patienten mit Störungen der Greiffunktion an der Hand, die z. B. durch einen Schlaganfall ausgelöst werden. Statistische Studien (aus 2005) haben ergeben, dass jedes Jahr allein in Deutschland ca. 250.000 Menschen einen Schlaganfall erleiden. Die Auswirkungen auf den Körper sind je nach Ort des Schlaganfalls unterschiedlich, wobei zu den häufigsten bleibenden Folgen eine Störung der Handfunktion gehört.The main application for the device according to the invention is that of a supportive, technical aid in patients with disorders of the gripping function on the hand, the z. B. triggered by a stroke. Statistical studies (from 2005) have shown that every year in Germany alone, about 250,000 people suffer a stroke. The effects on the body vary according to the location of the stroke, with the most frequent lasting consequences being a malfunction of the hand function.

Durch die zentrale Rolle der Hand mit ihren 14 Griffarten ist eine Kombination von Präzisionsgriffen und/oder Kraftgriffen möglich, ohne dabei die Beweglichkeit einzelner Finger einzuschränken, mit der gleichzeitigen Fähigkeit, die Griffkräfte an das zu ergreifende Objekt und die Anforderungen der Greifaufgabe anpassen zu können. Eine Einschränkung oder gar der Wegfall dieser Funktionalität bedeutet einen großen Verlust an Lebensqualität und eine spürbare Beeinträchtigung des täglichen Lebens.The central role of the hand with its 14 grip types allows for a combination of precision grips and / or force grips, without limiting the mobility of individual fingers, with the simultaneous ability to adjust the grip forces to the object to be gripped and the requirements of the gripping task. A limitation or even the omission of this functionality means a great loss of quality of life and a noticeable impairment of daily life.

Meist ist eine langwierige Rehabilitation notwendig, um die Funktionsstörungen zumindest zu reduzieren. Derartige Rehabilitationsmaßnahmen werden in der Regel durch Therapeuten ohne Unterstützung technischer Hilfsmittel durchgeführt.Usually, a lengthy rehabilitation is necessary to at least reduce the dysfunction. Such rehabilitation measures are usually performed by therapists without the assistance of technical aids.

Im Stand der Technik sind aber auch mechanische beziehungsweise passive Systeme bis zu komplexen, aufwendig konstruierten robotischen Systemen bekannt, mit denen die Greiffunktionen der Hand trainiert werden können.In the prior art but also mechanical or passive systems to complex, intricately constructed robotic systems are known with which the gripping functions of the hand can be trained.

Ein Beispiel für ein einfaches mechanisches System zeigt die DE 10 2011 009 399 A1 mit einer Vorrichtung zur Bewegungstherapie, die eine leicht verschiebbare Handauflage auf einer Unterlage rollen oder gleiten lässt, wenn die Bewegung der Hand trainiert wird.An example of a simple mechanical system shows the DE 10 2011 009 399 A1 with a movement therapy device that rolls or slides an easily slidable palm rest on a pad as the movement of the hand is trained.

Ein weiteres Beispiel für ein mechanisches System zeigt eine Armschiene der Firma Saebo, die unter der Bezeichnung SaeboFlex bekannt ist (vgl. internet Firmenschrift Saebo: 19 Years Ago A Stroke Paralyzed My Hand, 30.01.2009, 2725 Water Ridge Parkway, Charlotte, NC 28217, http://www.saebo.com/pdf/SaeboOrthosisFinal0408.pdf ). Das mechanische System nutzt einzelne Federn für jeden Finger, die an den Benutzer angepasst werden müssen.Another example of a mechanical system shows a bracer of the company Saebo, which is known under the name SaeboFlex (see. Internet Company Script Saebo: 19 Years Ago A Stroke Paralyzed My Hand, 30/01/2009, 2725 Water Ridge Parkway, Charlotte, NC 28217, http://www.saebo.com/pdf/SaeboOrthosisFinal0408.pdf ). The mechanical system uses individual springs for each finger, which must be adapted to the user.

Es sind auch reine Messsysteme zur Bestimmung der Schwere der Beeinträchtigungen und zur Protokollierung des Fortschritts bekannt.There are also known pure measuring systems for determining the severity of the impairments and for logging the progress.

Weiter sind Systeme zur Beweglichkeits- und Gelenkwinkelbestimmung der oberen und unteren Extremitäten sowie zur Messung der Greifkraft einer Hand bekannt (vgl. http://www.orthoaktiv.de/index.php?page=hand ). Diese Systeme werden jedoch zur Dokumentation eines Status eingesetzt und ermöglichen kein Rehabilitationstraining.Furthermore, systems for determining mobility and joint angle of the upper and lower extremities as well as for measuring the gripping force of a hand are known (cf. http://www.orthoaktiv.de/index.php?page=hand ). However, these systems are used to document a status and do not allow rehabilitation training.

Das unter dem Namen Cybergrasp bekannte System, das für haptische Anwendungen entwickelt wurde, jedoch auch für die Schlaganfallrehabilitation eingesetzt wird, gehört zur Gruppe der bekannten komplexen, aufwendig konstruierten robotischen Systeme mit unabhängiger Motorisierung der einzelnen Finger, die damit eine individuelle Kraftaufbringung erlaubt, die gezielt einzelne Finger stärkt (vgl. Firmenschrift CyberGlove Systems: CyberGrasp System v2.0 User Guide, 12/2007, CyberGlove Systems LLC, 2355 Paragon Drive, San Jose, CA 05131, http://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament/d_184_id-485.pdf ).Known as cybergrasp, the system, which was developed for haptic applications, but is also used for stroke rehabilitation, belongs to the group of well-known complex, intricately designed robotic systems with independent motorization of the individual fingers, thus allowing an individual application of force targeted strengthens individual fingers (cf. CyberGlove Systems: CyberGrasp System v2.0 User Guide, 12/2007, CyberGlove Systems LLC, 2355 Paragon Drive, San Jose, CA 05131, http://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament/d_184_id-485. pdf ).

Ein ähnliches komplexes und aufwendig konstruiertes robotisches System zeigt die Schrift EP 2 436 358 A1 mit einen roboterartigen Greifarm, bei dem für jeden Finger einer Hand ein einzelnes motorgetriebenes Scharniergelenk aufgesetzt wird, um ein Rehabilitationsverfahren zu unterstützen. Derartige Systeme sind durch die Verwendung von jeweils einzelnen motorgestützten Einheiten für jeden einzelnen Finger einer Hand und die daraus folgende Komplexität der Konstruktion und der Regelung kompliziert und damit teuer in der Herstellung und Anpassung an die Einzelnen Bedürfnisse und Aufgaben.A similar complex and intricately constructed robotic system shows the font EP 2 436 358 A1 with a robot-type gripper arm, in which a single motor-driven hinge joint is placed on each finger of a hand to support a rehabilitation procedure. Such systems are complicated by the use of each motorized unit for each individual finger of a hand and the consequent complexity of construction and control, and thus expensive in the manufacture and adaptation to the individual needs and tasks.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Unterstützung und zum kontrollierten Trainieren von Bewegungen der menschlichen Hand und einzelner oder mehrerer Finger und insbesondere zur Verbesserung deren Bewegungsfähigkeit und Kraft bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved device for the support and controlled training of movements of the human hand and one or more fingers and in particular to improve their mobility and strength.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subject matter of claim 1. Preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schafft eine einfach aufgebaute, kostengünstige und zuverlässige Vorrichtung zum kontrollierten Trainieren von Bewegungen der menschlichen Hand und einzelner oder mehrerer Finger. Sie ist insbesondere bei der feinmotorischen Kraftkontrolle einer Hand einsetzbar, aber auch darüber hinaus – bei entsprechender Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messdatenerhebung über Sensoren, deren Speicherung und Auswertung geeignet. Eine Überwachung und Regelung von Greiffunktionen ist damit direkt durch die Vorrichtung möglich.The invention provides a simple, inexpensive and reliable device for the controlled training of movements of the human hand and one or more fingers. It can be used in particular in the fine motor force control of a hand, but also beyond - with appropriate design, the inventive device for Measurement data acquisition via sensors, their storage and evaluation suitable. A monitoring and control of gripping functions is thus possible directly through the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt somit ein die Rehabilitation begleitendes technisches Hilfsmittel bereit, das den Therapeuten zeitlich entlastet und es dem Betroffenen ermöglicht, auch ohne Therapeuten und jederzeit ein kontrolliertes Training von Greiffunktionen durchzuführen. Die Vorrichtung erlaubt eine einfache und sichere Handhabung, die ohne spezielle Schulung oder Servicekräfte durch den Benutzer selbst vorgenommen werden kann.The device according to the invention thus provides a technical aid accompanying the rehabilitation, which relieves the time of the therapist and makes it possible for the affected person to carry out a controlled training of gripping functions even without therapists and at any time. The device allows easy and safe handling, which can be done by the user himself without special training or service forces.

Insbesondere dadurch kann die Vorrichtung in kleineren Rehabilitationszentren und für die Heimrehabilitation eingesetzt werden.In particular, the device can be used in smaller rehabilitation centers and for home rehabilitation.

Dabei ist es von Vorteil, dass sich die Vorrichtung vorzugsweise modular mit Sensoren und/oder Aktuatoren erweitern lässt und damit eine weitere Anpassbarkeit der Unterstützung und des Trainings möglich werden kann sowie eine objektiv messbare Beurteilung des Rehabilitationsfortschritts möglich wird.It is advantageous that the device preferably can be expanded modularly with sensors and / or actuators and thus a further adaptability of support and training can be possible and an objectively measurable assessment of rehabilitation progress becomes possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine eigenständige Vorrichtung als kompaktes Gerät unter Verwendung robotischer Elemente zur Rehabilitation der Handfunktionen, das es erlaubt, jeden einzelnen Finger einer Hand unabhängig zu trainieren und dabei von den Maßen und vom Gewicht her derart ausgelegt ist, dass das Gerät auf die Hand aufgesetzt werden bzw. von ihr umfasst werden kann, bereitgestellt.In another preferred embodiment of the invention, a stand-alone device as a compact device using robotic elements for rehabilitation of hand functions, which allows each individual finger of a hand to train independently and is designed in terms of dimensions and weight so that the Device can be placed on the hand or can be included, provided.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Motor jede Einrichtung zu verstehen, welche eine Motor-Antriebswelle aufweist, die sich mit einer im Wesentlichen konstanten oder einer veränderbaren Drehzahl dreht und dabei ein ebenfalls konstantes oder veränderbares Drehmoment an eine mit der Motor-Antriebswelle verbundene Getriebeeinrichtung abgibt. Vorzugsweise ist der Motor ein Elektromotor, es kommen aber auch andere Antriebsprinzipien, wie z. B. ein pneumatischer Motor in Frage.For the purposes of the invention, a motor is understood to mean any device which has a motor drive shaft which rotates at a substantially constant or a variable rotational speed and at the same time emits a torque which is also constant or variable to a transmission device connected to the motor drive shaft , Preferably, the motor is an electric motor, but there are also other drive principles, such. B. a pneumatic motor in question.

Unter dem Begriff ”Getriebeeinrichtung” ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zu verstehen, in der eine auf die Getriebe-Eingangswelle aufgebrachte Drehbewegung bezüglich der Drehzahl und/oder des Drehmoments gewandelt wird. Ein Verteilergetriebe ist erfindungsgemäß ein Getriebe, in dem eine Rotationsbewegung in wenigstens zwei Rotationsbewegungen aufgeteilt wird.The term "transmission device" according to the invention means a device in which a force applied to the transmission input shaft rotational movement with respect to the rotational speed and / or the torque is converted. A transfer case according to the invention is a transmission in which a rotational movement is divided into at least two rotational movements.

Vorzugsweise ist das Verteilergetriebe ein Dreiwellengetriebe und bevorzugt ein Umlaufgetriebe. In diesen Getrieben werden zur Bewegungsübertragung Räder verwendet, die an den zur Bewegungsübertragung vorgesehenen Abschnitten eine zylindrische oder eine kegelige Form aufweisen und als Kegel-, Stirn- oder Hohlräder ausgeführt sind. Die Räder können sowohl als Reibgetriebe ausgeführt werden oder bevorzugt als Zahnräder. Solche Umlaufgetriebe werden häufig als Differential oder Differentialgetriebe bezeichnet und sind als Kegelrad- oder Planetengetriebe (Stirnraddifferential) ausführbar. Dabei ist unter einem Dreiwellengetriebe ein Rädergetriebe, vorzugsweise ein Zahnradgetriebe, zu verstehen, welches wenigstens drei Wellen aufweist.Preferably, the transfer case is a three-shaft gear and preferably a planetary gear. In these transmissions, wheels are used for the motion transmission, which have a cylindrical or a conical shape at the sections provided for the movement transmission and are designed as conical, front or ring gears. The wheels can be designed both as a friction gear or preferably as gears. Such epicyclic gearboxes are often referred to as differential or differential gear and as bevel or planetary gear (spur gear) executable. In this case, a gear train, preferably a gear transmission, is to be understood by a three-shaft gear, which has at least three shafts.

Erfindungsgemäß ist unter einem Verbindungselement ein Bauteil zu verstehen, welches dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Körperglied mit einer Spindel zur Kraftübertragung mittelbar oder unmittelbar zu verbinden.According to the invention, a connecting element is to be understood as meaning a component which is set up to indirectly or directly connect at least one body member to a spindle for power transmission.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Spindel ein Bauteil zu verstehen, auf welchem das Verbindungselement aufwickelbar ist. Vorzugsweise ist die Spindel drehbar gelagert und drehfest oder wenigstens drehmomentleitend mit einer der Abtriebswellen des Dreiwellengetriebes verbunden. Weiter vorzugsweise ist die Spindel eine, wenigstens im Wesentlichen rotationssymmetrische Rolle, Spule oder Trommel. Das Verbindungselement ist vorzugsweise als Zugmittel ausgestaltet und insbesondere als Draht, Seil, Schnur, Faden, Band oder Geflecht. Vorzugsweise weist das Verbindungselement als einen Bestandteil Nylon- oder Carbonfasern auf, weiter vorzugsweise besteht das Verbindungselement aus Nylon- oder Carbonfasern.For the purposes of the invention, a spindle is to be understood as a component on which the connecting element can be wound up. Preferably, the spindle is rotatably mounted and rotationally fixed or at least torque-conducting connected to one of the output shafts of the three-shaft transmission. Further preferably, the spindle is an at least substantially rotationally symmetrical roller, spool or drum. The connecting element is preferably designed as a traction means and in particular as a wire, rope, cord, thread, tape or braid. Preferably, the connecting element comprises as one component nylon or carbon fibers, more preferably the connecting element consists of nylon or carbon fibers.

Vorzugsweise sind eine erste und eine zweite Spindel jeweils mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle des Verteilergetriebes koppelbar, vorzugsweise ist die dritte Welle des Verteilergetriebes als Antriebswelle ausgeführt. Vorzugsweise kann an dieser Antriebswelle ein Drehmoment und/oder eine Drehzahl vorgegeben werden. Die Drehmomentvorgabe kann mittels einer Bremse oder Kupplung erfolgen, vorzugsweise erfolgt die Drehzahl- und/oder Drehmoment-Vorgabe an dieser Antriebswelle aber mittels des Motors. Bei Verwendung eines Elektromotors ist dieser vorzugsweise in mehreren Betriebsquadranten betreibbar, d. h. im Motor- und im Bremsbetrieb.Preferably, a first and a second spindle are each coupled to a first and a second output shaft of the transfer case, preferably, the third shaft of the transfer case is designed as a drive shaft. Preferably, a torque and / or a rotational speed can be specified on this drive shaft. The torque input can be done by means of a brake or clutch, preferably the speed and / or torque specification is made on this drive shaft but by means of the motor. When using an electric motor this is preferably operable in several operating quadrants, d. H. in engine and brake operation.

Vorzugsweise ist wenigstens eine, bevorzugt mehrere, Wellen des Dreiwellengetriebes mit einem Sensor, insbesondere zur Drehzahl und oder Drehmomentüberwachung, ausgerüstet. Vorzugseise wird die Drehzahl und/oder das Drehmoment von wenigstens zwei, bevorzugt von mehreren und besonders bevorzugt von allen, Spindeln mit jeweils wenigstens einem Sensor aufgenommen. Vorzugsweise werden die Messwerte wenigstens eines Sensors zur Steuerung der Vorrichtung herangezogen. Die Sensorwerte werden bevorzugt in einem Datenspeicher abgespeichert.Preferably, at least one, preferably several, shafts of the three-shaft transmission with a sensor, in particular for speed and torque or torque monitoring, equipped. Vorzugseise the speed and / or torque of at least two, preferably of several, and more preferably of all, spindles is added, each with at least one sensor. The measured values of at least one sensor are preferably used to control the device. The Sensor values are preferably stored in a data memory.

Als Sensoren können optische, magnetische, induktive oder kapazitive Messsensoren verwendet werden. Vorzugsweise sind Messsensoren vorgesehen, welche nach einem nicht berührungsfreien Prinzip arbeiten. Mit derartigen Sensoren ist eine besonders sichere Messwertübertragung und ein robuster Aufbau möglich. Weiter vorzugsweise sind Messsensoren vorgesehen, die mittels eines berührungslosen Messprinzips arbeiten. Mit derartigen Sensoren ist ein besonders reibungsarmes System erreichbar.As sensors optical, magnetic, inductive or capacitive measuring sensors can be used. Preferably, measuring sensors are provided which operate according to a non-contact principle. With such sensors, a particularly reliable measured value transmission and a robust construction is possible. Further preferably, measuring sensors are provided which operate by means of a non-contact measuring principle. With such sensors, a particularly low-friction system can be achieved.

Durch die Verwendung von Sensoren ist es möglich, die Vorrichtung zu überwachen und das Training damit zu kontrollieren und vorzugsweise ist es möglich, die Vorrichtung drehzahl-/drehmomentabhängig zu regeln und so das Training zu verbessern und anzupassen.Through the use of sensors, it is possible to monitor the device and to control the training with it and preferably it is possible to regulate the device speed / torque-dependent and so to improve the training and adapt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verteilergetriebe als ein Kegelraddifferential ausgestaltet, vorzugsweise weist dieses Kegelraddifferential wenigstens zwei Kegel- und wenigstens ein Tellerrad auf. Vorzugsweise kämmt das mit der ersten Abtriebswelle verbundene Kegelrad mit dem Tellerrad. Weiter vorzugsweise kämmt ein mit der zweiten Abtriebswelle verbundenes Kegelrad mit demselben Tellerrad. Weiter vorzugsweise sind diese Kegelräder mit diesem Tellerrad in einem drehbar gelagerten Differentialkorb gelagert. Vorzugsweise ist der Differentialkorb achsparallel zur ersten und zweiten Abtriebswelle drehbar, bevorzugt konzentrisch zu diesen drehbar gelagert und weist weiter vorzugsweise ein Antriebszahnrad auf, vorzugsweise rotiert dieses Antriebszahnrad mit diesem Differentialkorb und ermöglicht die Leistungsübertragung auf diesen. Insbesondere durch Verwendung eines Kegelraddifferentials ist ein einfacher Aufbau eines Verteilergetriebes möglich.In a preferred embodiment, the transfer case is configured as a bevel gear differential, preferably this bevel gear differential has at least two bevel and at least one crown wheel. Preferably, the bevel gear connected to the first output shaft meshes with the ring gear. Further preferably, a bevel gear connected to the second output shaft meshes with the same ring gear. Further preferably, these bevel gears are mounted with this ring gear in a rotatably mounted differential carrier. Preferably, the differential carrier is axially parallel to the first and second output shaft rotatable, preferably mounted concentrically to these rotatable and further preferably has a drive gear, preferably rotates this drive gear with this differential carrier and allows the power transmission to this. In particular, by using a bevel gear differential, a simple construction of a transfer case is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist mittels des Antriebszahnrads ein Drehmoment auf die Antriebswelle des Verteilergetriebes aufbringbar, welches vorzugsweise unabhängig von einer Drehzahl ist. Die beschriebenen Verteilergetriebe sind insbesondere derart ausgestaltet, dass bei Vorgabe einer Drehzahl an der Antriebswelle, insbesondere durch eine Bremseinrichtung oder durch den Motor, und bei Vorgabe einer Drehzahl an der ersten/zweiten Abtriebswelle, insbesondere durch ein Körpergliedmaß und das Verbindungselement, sich die Drehzahl an der zweiten/ersten Abtriebswelle zwangsläufig ergibt. Insbesondere durch diese besondere Kinematik des Verteilergetriebes wird ein effizientes Trainieren der Finger möglich.In a preferred embodiment, by means of the drive gear, a torque on the drive shaft of the transfer case can be applied, which is preferably independent of a speed. The transfer case described are in particular designed such that upon specification of a speed on the drive shaft, in particular by a braking device or by the engine, and when specifying a speed at the first / second output shaft, in particular by a Körpergliedmaß and the connecting element, the speed the second / first output shaft inevitably results. In particular, this special kinematics of the transfer case, an efficient training of the fingers is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Übungs-Vorrichtung eine Motor-Steuereinrichtung auf. Vorzugsweise wertet die Steuereinrichtung die Drehzahl/Drehmomentsignale von wenigstens einem der Sensoren aus und steuert den Motor unter Heranziehung wenigstens eines der Sensorwerte. Weiter vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen Datenspeicher zur Speicherung wenigstens eines der Sensorwerte auf, bevorzugt wird eine Vielzahl, besonders bevorzugt alle Sensorwerte, gespeichert.In a preferred embodiment, the exercise device comprises a motor control device. Preferably, the controller evaluates the speed / torque signals from at least one of the sensors and controls the motor using at least one of the sensor values. Further preferably, the control device has a data memory for storing at least one of the sensor values, preferably a plurality, particularly preferably all sensor values, are stored.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebs-/Bremsleistung von einem Motor mittels eines Motorritzels auf dieses Antriebszahnrad aufgebracht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Differentialkorb beziehungsweise eine mit dem Differentialkorb drehfest verbundene Welle als Antriebswelle eines Motors ausgestaltet. Insbesondere bei der Übertragung der Antriebsleistung mittels eines Antriebszahnrads kann praktisch ein beliebiges Übersetzungsverhältnis (Drehzahlverhältnis) vorgegeben werden.In a preferred embodiment, the drive / braking power is applied by a motor by means of a motor pinion on this drive gear. In a further preferred embodiment, the differential cage or a rotatably connected to the differential carrier shaft is designed as a drive shaft of a motor. In particular, in the transmission of the drive power by means of a drive gear practically any gear ratio (speed ratio) can be specified.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind neben diesem ersten Verteilergetriebe noch ein zweites Verteilergetriebe und ein weiteres sogenanntes Koppel-Dreiwellengetriebe vorhanden. Vorzugsweise sind die beiden Verteilergetriebe als Dreiwellengetriebe ausgeführt. Diese drei Getriebe sind in drehmomentleitender Weise derart miteinander verbunden, dass sich vier Abtriebswellen und eine Antriebswelle ergeben, die Getriebe sind vorzugsweise kaskadiert. Vorzugsweise ist dieses zweite Verteilergetriebe, wenigstens im Wesentlichen, baugleich zu diesem ersten Verteilergetriebe. Vorzugsweise weist das Koppel-Dreiwellengetriebe eine erste Koppel-Abtriebswelle, eine zweite Koppel-Abtriebswelle und eine Koppel-Antriebswelle auf, vorzugsweise sind das erste und zweite Verteilergetriebe mittels der Koppel-Abtriebswellen antreibbar, insbesondere jedes der Verteilergetriebe mittels einer der Koppel-Abtriebswellen. Das Koppel-Dreiwellengetriebe ist insbesondere so eingerichtet, dass dieses keine Spindeln aufweist.In a further preferred embodiment, in addition to this first transfer case, a second transfer case and another so-called coupling three-shaft transmission are available. Preferably, the two transfer cases are designed as a three-shaft gear. These three gears are connected together in a torque-conducting manner in such a way that four output shafts and one drive shaft result, the gears are preferably cascaded. Preferably, this second transfer case, at least substantially, identical in construction to this first transfer case. Preferably, the coupling three-shaft transmission has a first coupling output shaft, a second coupling output shaft and a coupling drive shaft, preferably, the first and second transfer case by the coupling output shafts are driven, in particular each of the transfer case by means of one of the coupling output shafts. The coupled three-shaft transmission is in particular set up so that it has no spindles.

Vorzugsweise kämmt das Antriebszahnrad des ersten und des zweiten Verteilergetriebes mit jeweils einem, mit den Koppel-Abtriebswellen drehfest verbundenen, Koppel-Abtriebszahnrad des Koppel-Dreiwellengetriebes. Insbesondere durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass vier Spindeln mit der Antriebs-/Bremsleistung aus einem Motor beaufschlagbar und gegeneinander bewegbar sind.Preferably, the drive gear of the first and second transfer case meshes with one, with the coupling output shafts rotatably connected, coupling output gear of the coupling three-shaft transmission. In particular, by this embodiment, there is the advantage that four spindles with the drive / braking power from a motor can be acted upon and against each other.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird mittels eines Sensors die vom Motor aufgenommene/abgegebene Leistung überwacht. Vorzugsweise ist zur Leistungsüberwachung am Motor ein Sensor zur Strommessung und bevorzugt ein zusätzlicher Sensor zur Spannungsmessung vorgesehen. Die Messung der aufgenommenen Leistung ist in der Regel besonders einfach darstellbar, daher ist mit dieser Messmethode eine besonders einfache Bewertung der Übungsintensität möglich.In a preferred embodiment, the power consumed by the engine is monitored by means of a sensor. Preferably, a sensor for current measurement and preferably an additional sensor for voltage measurement is provided for monitoring the performance of the motor. The Measuring the recorded power is usually very easy to represent, therefore, a particularly simple assessment of the exercise intensity is possible with this measurement method.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drehwinkelstellung der Motorwelle des Motors, welcher zum Antrieb der Übungs-Vorrichtung vorgesehen ist, mit einem Sensor, insbesondere einem sogenannten Motorencoder, überwacht. Ein Motorencoder ist ein Sensor, der die Drehwinkelstellung mittels eines Inkrementalgebers oder mittels eines Potentiometers erfasst. Damit wird an der Motorwelle die Gesamtwegänderung, also die Bewegung sämtlicher Körpergliedmaßen, welche mit der Vorrichtung in Verbindung stehen, erfasst und damit eine besonders einfache Überwachung der Gesamtintensität der durchgeführten Übungen möglich.In a preferred embodiment, the rotational angle position of the motor shaft of the motor, which is provided for driving the exercise device, with a sensor, in particular a so-called motor encoder monitors. A motor encoder is a sensor that detects the angular position by means of an incremental encoder or by means of a potentiometer. Thus, the total path change, ie the movement of all limbs which are in communication with the device, is detected on the motor shaft and thus a particularly simple monitoring of the overall intensity of the exercises performed is possible.

Es ist auch möglich, dass einzelne Gliedmaßen, insbesondere durch die vorgeschlagene Kinematik der Übungs-Vorrichtung, einzeln bewegt werden und sämtliche andere Gliedmaßen stillgesetzt sind. Bei dieser Verwendung der Übungsvorrichtung ist die Messung der Übungen für jede einzelne Körpergliedmaße in serieller Abfolge mit nur einem Sensor an der Motorwelle des Motors möglich.It is also possible that individual limbs, in particular by the proposed kinematics of the exercise device, are moved individually and all other limbs are stopped. In this use of the exercise device, it is possible to measure the exercises for each individual limb in serial order with only one sensor on the motor shaft of the motor.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bewegungen von wenigstens zwei, vorzugsweise von allen Spindeln, oder von den mit den Spindeln drehfest in Verbindung stehenden Abtriebswellen des Verteilergetriebes mit jeweils wenigstens einem Sensor gemessen.In a preferred embodiment, the movements of at least two, preferably of all spindles, or of the spindles rotatably in communication with the output shafts of the transfer case with at least one sensor are measured.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind an wenigstens einer oder bevorzugt an mehreren Getriebewellen, Spindeln oder Körpergliedmaßen Sensoren zur Messung der Beschleunigung (Beschleunigungssensoren) angeordnet. Es ist bekannt, dass durch die Summation oder Integration der Beschleunigungen auf die Geschwindigkeit und die zurückgelegte Strecke geschlossen werden kann. Weiter vorzugsweise sind an den Körpergliedmaßen, welche mit der Übungs-Vorrichtung mittels der Verbindungselemente in Verbindung stehen, die Beschleunigungssensoren mittelbar oder unmittelbar angeordnet. Vorzugsweise arbeitet ein Beschleunigungssensor der erfindungsgemäßen Übungs-Vorrichtung nach dem gyroskopischen Messprinzip.In a preferred embodiment, sensors for measuring the acceleration (acceleration sensors) are arranged on at least one or preferably on a plurality of transmission shafts, spindles or limbs. It is known that by summing or integrating the accelerations on the speed and the distance traveled can be concluded. Further preferably, the acceleration sensors are arranged directly or indirectly on the body limbs, which are in communication with the exercise device by means of the connecting elements. Preferably, an acceleration sensor of the exercise device according to the invention operates according to the gyroscopic measuring principle.

Dabei ist unter dem mittelbaren Anordnen zu verstehen, dass diese Sensoren auf einem mit dem Körpergliedmaß verbundenen Anbindungselement angeordnet sind, so dass der Beschleunigungssensor die Bewegungen der Körpergliedmaße zwangsläufig mit ausführt und so die im Wesentlichen gleiche Beschleunigung wie diese erfährt.In this case, the indirect arranging means that these sensors are arranged on a connecting element connected to the limbs, so that the acceleration sensor necessarily carries along the movements of the limbs and thus experiences the substantially same acceleration as the latter.

Vorzugsweise ist unter einem Anbindungselement, auf welchem der Beschleunigungssensor angeordnet ist, ein ringartiges oder handschuhartiges Element zu verstehen, welches vorzugsweise wenigstens einen Finger zumindest abschnittsweise umgibt. Weiter vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor in unmittelbarer Nähe zu einem Anlenkpunkt des Verbindungselements an diesem Anbindungselement. Im Sinne der Erfindung ist unter „in unmittelbarer Nähe” in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass der Beschleunigungssensor vorzugsweise nicht weiter als 30 mm, bevorzugt nicht weiter als 20 mm und besonders bevorzugt nicht weiter als 10 mm, von diesem Anlenkpunkt entfernt angeordnet ist. Weiter vorzugsweise ist der Sensor, insbesondere der Beschleunigungssensor, am Ende der Gliedmaßen angeordnet, bevorzugt an der Fingerspitze.Preferably, a connection element on which the acceleration sensor is arranged is to be understood as a ring-like or glove-like element which preferably surrounds at least one finger at least in sections. Further preferably, the acceleration sensor is in close proximity to a point of articulation of the connecting element on this connecting element. For the purposes of the invention, "in the immediate vicinity" in this context means that the acceleration sensor is preferably not further than 30 mm, preferably not more than 20 mm and particularly preferably not more than 10 mm away from this point of articulation. Further preferably, the sensor, in particular the acceleration sensor, arranged at the end of the limbs, preferably at the fingertip.

Vorzugsweise sind zur Überwachung der Bewegung der Körpergliedmaße Biegungssensorstreifen zu verstehen, derartige Sensoren ändern ihren elektrischen Widerstand mit einer Deformation des Streifens, dabei ist der Biegungssensorstreifen so an den Körpergliedmaßen angeordnet, dass dieser bei Bewegung der Körpergliedmaße deformiert wird. Vorzugsweise sind derartige Streifen von der Fingerspitze ausgehend angeordnet und stehen mit dem Anbindungselement in Verbindung. Insbesondere mit derartigen Biegungssensorstreifen ist es möglich, die Bewegung der Körpergliedmaße, insbesondere der Finger, ohne bewegliche Teile auf besonders einfache und präzise Art aufzunehmen, dadurch ist eine verbesserte Übungs-Vorrichtung erreichbar.Preferably, to monitor the movement of the body limbs bend sensor strips are to be understood, such sensors change their electrical resistance with a deformation of the strip, while the bending sensor strip is arranged on the limbs that this is deformed upon movement of the limbs. Preferably, such strips are arranged starting from the fingertip and communicate with the connection element. In particular, with such bending sensor strips, it is possible to accommodate the movement of the limbs, in particular the fingers, without moving parts in a particularly simple and precise way, thereby an improved exercise device can be achieved.

Vorzugsweise sind zur Aufnahme der Bewegung der Körpergliedmaße elastische Dehnungssensoren vorgesehen. Im Sinne der Erfindung sind unter solchen Dehnungssensoren derartige Sensoren zu verstehen, welche aufgrund einer Dehnung eine Spannung abgeben (piezoelektrischer Effekt) oder aber ihren elektrischen Widerstand verändern. Vorzugsweise werden Dehnungssensoren an der dem Anbindungselement abgewandten Seite der Körpergliedmaße angeordnet, besonders bevorzugt auf dem Hand- beziehungsweise Fingerrücken.Preferably, elastic strain sensors are provided for receiving the movement of the limbs. For the purposes of the invention, such sensors are to be understood as sensors which release a voltage due to stretching (piezoelectric effect) or else change their electrical resistance. Strain sensors are preferably arranged on the side of the limbs facing away from the connection element, particularly preferably on the back of the hand or the back of the finger.

Vorzugsweise werden zur Überwachung der Bewegung der Körpergliedmaße, insbesondere der Hand, bevorzugt der Finger, Lichtwellenleiter als Dehnungssensoren verwendet, derartige Sensoren sind beispielsweise aus Nishiyama, M., and Watanabe, K.; Wearable Sensing Glove With Embedded Hetero-Core Fiber-Optic Nerves for Unconstrained Hand Motion Capture bekannt. Insbesondere durch derartige Wearable-Sensoren ist eine besonders einfache Anbringung der Sensoren an den Körpergliedmaßen möglich.Preferably, for monitoring the movement of the limbs, in particular the hand, preferably the fingers, optical waveguides are used as strain sensors, such sensors are for example made Nishiyama, M., and Watanabe, K .; Wearable Sensing Glove With Embedded Hetero-Core Fiber-Optic Nerves For Unconstrained Hand Motion Capture known. In particular, by such wearable sensors, a particularly simple attachment of the sensors to the limbs is possible.

Vorzugsweise können die oben genannten Sensoren an Gelenkstellen der Körpergliedmaße, von welchen die Bewegung überwacht wird, angebracht werden. Weiter vorzugsweise können diese Sensoren auch an den im Wesentlichen starren Bereichen zwischen oder hinter Gelenken angeordnet sein. Insbesondere durch die Anordnung der Sensoren an den Gelenken ist eine besonders genaue Erfassung der Bewegung der Gelenke möglich, insbesondere durch die Anbringung der Sensoren auf den im Wesentlichen starren Bereichen der Körpergliedmaße ist eine besonders einfache Anbringung dieser Sensoren möglich. Preferably, the above-mentioned sensors may be attached to articulations of the limb dimensions from which motion is monitored. Further preferably, these sensors can also be arranged at the substantially rigid areas between or behind joints. In particular, by the arrangement of the sensors on the joints a particularly accurate detection of the movement of the joints is possible, in particular by attaching the sensors on the substantially rigid areas of the limbs, a particularly simple attachment of these sensors is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bewegungen der Körpergliedmaße, welche mit der Übungs-Vorrichtung zur Bewegung in Verbindung stehen, berührungslos, also insbesondere ohne Sensoren, überwacht. Zur Überwachung wird bei dieser Ausführungsform wenigstens eine Kameraeinrichtung verwendet. Vorzugsweise werden auf den Körpergliedmaßen sogenannte Marker angeordnet. Bei einer Bewegung der Körpergliedmaße nimmt die Kameraeinrichtung wenigstens ein Bild in dem ersten Zustand und wenigstens ein zweites Bild auf, diese wenigstens zwei Aufnahmen werden ausgewertet und daraus eine Bewegung berechnet. Derartige Verfahren zur Bewegungserfassung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Weiter vorzugsweise kann eine Kameraeinrichtung mit weiteren Sensoreinrichtungen vorteilhaft kombiniert werden, derartige Systeme sind beispielsweise als Microsoft Kinect bekannt. Insbesondere durch diese gut erprobte Art der Bewegungserfassung ist einerseits eine besonders präzise und andererseits kostengünstige Möglichkeit der Bewegungserfassung möglich.In a preferred embodiment, the movements of the limbs, which are associated with the exercise device for movement, non-contact, so in particular without sensors monitored. For monitoring, at least one camera device is used in this embodiment. Preferably, so-called markers are arranged on the limb. During a movement of the limb, the camera device takes at least one image in the first state and at least one second image, these at least two images are evaluated and calculated from a movement. Such motion detection methods are known in the art. Further preferably, a camera device can be advantageously combined with other sensor devices, such systems are known for example as Microsoft Kinect. In particular, this well-proven type of motion detection on the one hand, a particularly precise and cost-effective way of detecting movement is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zug-/Druckbelastung der Verbindungselemente gemessen. Vorzugsweise wird für eine solche Messung das Drehmoment des Antriebsmotors überwacht, vorzugsweise der elektrische Strom zum/vom Motor zum Antrieb der Vorrichtung. Weiter vorzugsweise wird die Seilspannung, welche durch die auf das Verbindungselement ausgeübten Zugkräfte verursacht ist, erfasst. Für eine derartige Messung können Sensoren der zuvor beschriebenen Arten verwendet werden.In a preferred embodiment, the tensile / compressive load of the connecting elements is measured. Preferably, for such a measurement, the torque of the drive motor is monitored, preferably the electrical current to / from the motor for driving the device. Further preferably, the cable tension, which is caused by the force exerted on the connecting element tensile forces detected. For such a measurement sensors of the types described above can be used.

In einer bevorzugt Ausführungsform ist durch die Vorrichtung verhindert, dass die Gliedmaßen durch die Vorrichtung in sicherheitsgefährdender Art und Weise eingezogen werden. Dabei ist und dem sicherheitsgefährdenden Einziehen im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass eine Verletzung der bewegten Gliedmaßen, insbesondere der Gelenke durch die Vorrichtung verhindert ist, insbesondere durch das Stoppen der Bewegung der Vorrichtung. Vorzugsweise geschieht dies auf Grundlage der Messung der Zugkraft, welche auf die zu bewegende Gliedmaßen mittels des Verbindungselements übertragen werden. Weiter vorzugsweise ist für diese Zugkraft ein Referenzwert vorgebbar, dabei ist dieser Referenzwert vorzugsweise an den Körpergliedmaßen orientiert, insbesondere Art, Geometrie, Vorschädigung, aktueller Zustand usw. Vorzugsweise ist der Referenzwert aus einem Bereich ausgewählt, wobei der Bereich vorzugsweise größer ist als 0 Newton, bevorzugt größer als 0,5 Newton und besonders bevorzugt größer als 5 Newton und weiter vorzugswiese ist der Bereich kleiner als 30 Newton, bevorzugt kleiner als 15 Newton und besonders bevorzugt kleiner als 10 Newton.In a preferred embodiment, the device prevents the limbs from being drawn in by the device in a safety-endangering manner. In this case, it is to be understood that the risk of contracting in the sense of the invention is that a violation of the moving limbs, in particular of the joints is prevented by the device, in particular by stopping the movement of the device. Preferably, this is done on the basis of the measurement of the tensile force, which are transmitted to the limbs to be moved by means of the connecting element. Further preferably, a reference value can be predetermined for this tensile force, this reference value is preferably oriented to the limb dimensions, in particular type, geometry, pre-damage, current state, etc. Preferably, the reference value is selected from a range, wherein the range is preferably greater than 0 Newton, preferably greater than 0.5 Newton and more preferably greater than 5 Newton, and more preferably the range is less than 30 Newton, preferably less than 15 Newton, and more preferably less than 10 Newton.

Wird dieser Referenzwert überschritten, so wird wenigstens das Einziehen der Gliedmaßen gestoppt. Weiter vorzugsweise kann die Vorrichtung einen Referenzwert selbst aufnehmen, in dem die Vorrichtung, insbesondere in einem Teaching-Betriebsmodus einmalige die Bewegung ausführt. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Teaching-Betriebsmodus eine Betriebsart der Vorrichtung zu verstehen, in welcher wenigstes eine Bezugsgrößen ermittelt wird, insbesondere Zugkräfte und Bewegungsstrecken für die Gliedmaßen. Wird während des an den Teaching-Betriebsmodus anschließenden Übungsbetriebs, also dem Trainieren der Gliedmaßen, dieser Referenzwert überschritten, wird das Einziehen gestoppt. Weiter vorzugsweise wird der Gradient der Kraft, welche zum Einziehen der Gliedmaßen aufgewendet wird, überwacht. Übersteigt der Gradient einen bestimmten Wert wird das Einziehen der Gliedmaßen gestoppt.If this reference value is exceeded, at least the retraction of the limbs is stopped. Further preferably, the device can record a reference value itself, in which the device, especially in a teaching operating mode, performs the movement once. For the purposes of the invention, a teaching operating mode is to be understood as an operating mode of the device in which at least one reference variable is determined, in particular tensile forces and movement distances for the limbs. If this reference value is exceeded during the training mode subsequent to the teaching operating mode, ie the training of the limbs, the retraction is stopped. Further preferably, the gradient of the force used to retract the limbs is monitored. If the gradient exceeds a certain value, limb retraction is stopped.

Weiter vorzugsweise ist ein sicherheitsgefährdendes Einziehen durch eine Wegvorgabe verhindert. Vorzugsweise kann ein bestimmter Einzugsweg (Weg zwischen den Endlagen, zwischen welchen die Gliedmaßen bewegt werden) für das Verbindungselement vorgebbar. Vorzugsweise zieht die Vorrichtung das Verbindungselement nicht weiter ein, als durch diese Wegvorgabe definiert. Vorzugsweise kann auch diese Wegvorgabe im Teaching-Modus der Vorrichtung ermittelt werden. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass wenigstens einmalig der Bewegungsbereich der nicht sicherheitsgefährdend ist, abgefahren wird und die Vorrichtung diesen Weg aufnimmt und die Gliedmaßen anschließend nur in diesem als sicher definierten Bereich bewegt werden. Weiter vorzugsweise sind auch mehrere der zuvor genannten Methoden, zum verhindern eines sicherheitsgefährdenden Einziehen, miteinander kombinierbar.Further preferably, a safety-hazarding retraction is prevented by a Wegvorgabe. Preferably, a certain Einzugsweg (path between the end positions between which the limbs are moved) predetermined for the connecting element. Preferably, the device does not retract the connector further than defined by this path default. Preferably, this path specification can also be determined in the teaching mode of the device. By this is meant, in particular, that at least once the range of motion is not hazardous to safety, is traversed and the device takes up this path and the limbs are then moved only in this safe as defined area. More preferably, several of the aforementioned methods, to prevent a security-risking pulling, combined with each other.

Insbesondere durch das Verhindern eines sicherheitsgefährdenden Einziehens wird eine besonders sichere und damit verbesserte Vorrichtung zur Verfügung gestellt.In particular, by preventing a security-threatening retraction a particularly safe and thus improved device is provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Beschleunigungswiderstand für die Vorrichtung regelbar. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Beschleunigungswiderstand zu verstehen, dass einer Beschleunigung der Bewegung der Gliedmaßen ein Widerstand, d. h. eine zusätzliche Kraft, entgegenwirkt. Vorzugsweise ist diese Kraft durch den Motor zum Antrieb der Vorrichtung aufbringbar. Diese Kraft, welche der Beschleunigung der Gliedmaßen entgegenwirkt, ist insbesondere in Bezug auf ihre Größe regelbar. Vorzugsweise ist die Kraft derart regelbar, dass mittels des Beschleunigungswiderstandes ein Massenträgheitsmoment, wenigstens einer der Spindeln, d. h. insbesondere durch den Motor zum Antrieb der Vorrichtung, virtuell erhöht wird. Vorzugsweise wirken einer großen Beschleunigung der Gliedmaßen eine große Kraft und damit ein großer Beschleunigungswiderstand entgegen. Weiter vorzugsweise einer kleinen Beschleunigung ein kleiner Beschleunigungswiderstand. Vorzugsweise ist der Beschleunigungswiderstand in Abhängigkeit des Weges, der Geschwindigkeit, der Dauer oder Anzahl der Bewegungen der Gliedmaßen regelbar. In a preferred embodiment, an acceleration resistance for the device can be regulated. For the purposes of the invention, an acceleration resistance means that an acceleration of the movement of the limbs counteracts a resistance, ie an additional force. Preferably, this force can be applied by the motor to drive the device. This force, which counteracts the acceleration of the limbs, is adjustable in particular with regard to their size. Preferably, the force is adjustable so that by means of the acceleration resistance, a moment of inertia, at least one of the spindles, ie in particular by the motor for driving the device, is virtually increased. Preferably, a large acceleration of the limbs counteract a large force and thus a great acceleration resistance. Further preferably, a small acceleration, a small acceleration resistance. The acceleration resistance is preferably adjustable as a function of the path, the speed, the duration or the number of movements of the limbs.

Insbesondere durch eine Regelung des Beschleunigungswiderstandes ist ein besonders effizientes Üben/Trainieren der Gliedmaßen ermöglicht und damit wird eine verbesserte Vorrichtung zum Trainieren bereitgestellt.Particularly by regulating the acceleration resistance, a particularly efficient exercising / exercising of the limbs is made possible, and thus an improved device for exercising is provided.

Die Figuren zeigen beispielhaft in teilweise schematisierter Darstellung Ausführungsformen der erfinderischen Vorrichtung auf, die zur Erläuterung der Funktionsweise und des Aufbaus der Vorrichtung dienen.The figures show by way of example in a partially schematic representation of embodiments of the inventive device, which serve to explain the operation and the structure of the device.

Dabei zeigt:Showing:

1, eine erfinderische Vorrichtung mit Motor (2) und Getriebeeinheit (1) mit Platzierung der Hand auf dem Deckel (13) des Gehäuses (12, 13) für die Funktionalität assistives Schließen oder resistives Öffnen der einzelnen Finger einer Hand, 1 , an innovative device with motor ( 2 ) and transmission unit ( 1 ) with the hand placed on the lid ( 13 ) of the housing ( 12 . 13 ) for functionality assistive closing or resistive opening of the individual fingers of a hand,

2, eine erfinderische Vorrichtung mit Motor (2) und Getriebeeinheit (1) mit Platzierung der Bodengruppe (12) auf der Hand für die Funktionalität assistives Öffnen oder resistives Schließen der einzelnen Finger einer Hand, 2 , an innovative device with motor ( 2 ) and transmission unit ( 1 ) with placement of the floor group ( 12 ) on hand for functionality assistive opening or resistive closing of the individual fingers of a hand,

3a, zeigt den Innenaufbau eines Deckels (14) mit deckelseitigen Lagerträgern (6) für die Abtriebswellen (8) der Differentialgetriebe (3, 4) mit Distanzstücken, die den Deckel (14) auf der Bodengruppe (13) fixieren. 3a , shows the internal structure of a lid ( 14 ) with cover-side bearing supports ( 6 ) for the output shafts ( 8th ) of the differential gear ( 3 . 4 ) with spacers that cover the lid ( 14 ) on the floor group ( 13 ).

3b, zeigt den Aufbau der Getriebeeinheit (1) mit Antriebsrad (7) für den Motor, mit dem Differentialgetriebe erster Stufe (3) und dem Differentialgetriebe zweiter Stufe. 3b , shows the structure of the transmission unit ( 1 ) with drive wheel ( 7 ) for the engine, with the differential gear of the first stage ( 3 ) and the differential gear second stage.

4, zeigt den Aufbau der Getriebeeinheit (1) in einem geschlossenen Gehäuse mit Bodengruppe (13) und Deckel (14) mit einem extern angebrachten Motor (2). 4 , shows the structure of the transmission unit ( 1 ) in a closed housing with floor assembly ( 13 ) and lid ( 14 ) with an externally mounted motor ( 2 ).

Alle Finger einer Hand werden unter Verwendung nur eines Aktuators, hier ein Motor 2, trainiert (vgl. 1, 2, 4). Die Motorisierung ermöglicht es die Trainingsintensität anzupassen, die Auslenkung zu messen und die Kraft z. B. über die Messung des Motorstroms abzuleiten. Bei Verwendung nur einer einzelnen Abtriebswelle eines Motors für die Bewegung der Finger einer Hand entstehen Probleme, da die Fingerwege unterschiedlich lang sind. Unter Verwendung nur einer Abtriebswelle mit unterschiedlichen Durchmessern kann dieses Problem zwar etwas reduziert werden, jedoch können die Finger nicht unabhängig voneinander bewegt werden. In der Therapie würde ein Anwender bei einer derartigen Einschränkung somit vorwiegend den stärksten Finger verwenden und damit die anderen Finger ungewollt entlasten.All the fingers of one hand become an engine using only one actuator 2 , trained (cf. 1 . 2 . 4 ). The motorization makes it possible to adjust the training intensity, to measure the deflection and the force z. B. derive via the measurement of the motor current. When using only a single output shaft of a motor for the movement of the fingers of a hand problems arise because the finger paths are different lengths. Using only one output shaft of different diameters, this problem can be somewhat reduced, but the fingers can not be moved independently. In therapy, a user would thus predominantly use the strongest finger with such a restriction and thus relieve the other fingers unintentionally.

Um dieser einseitigen Auslegung entgegenzuwirken werden in der erfinderischen Vorrichtung (2) mehrstufige Differentialgetriebe 3, 4 als Getriebeeinheit 1 eingesetzt. Durch den Einsatz von mindestens zwei Stufen ist die Verteilung des Drehmoments eines einzigen Aktuators, hier ein Motor 2 der über ein Antriebsrad 7 auf die Getriebeeinheit 1 wirkt, auf vier Abtriebswellen 8 möglich. An diesen Abtriebswellen 8 werden die Seilzüge 10 auf Spindeln 9 befestigt, die die Kräfte auf die Finger jeweils über eine Fingerhalterung 12 übertragen.In order to counteract this one-sided interpretation, in the inventive device ( 2 ) multi-stage differential gear 3 . 4 as a gear unit 1 used. Through the use of at least two stages, the distribution of the torque of a single actuator, here a motor 2 the via a drive wheel 7 on the gear unit 1 acts on four output shafts 8th possible. At these output shafts 8th become the cables 10 on spindles 9 attached, the forces on the fingers each have a finger mount 12 transfer.

In der ersten Stufe (2) verteilt ein Differentialgetriebe 3 das Drehmoment zunächst auf zwei Abtriebswellen 8a. Auf diese Weise könnten jedoch nur zwei Finger unabhängig bewegt werden. Mit dem Einsatz von zwei Differentialgetrieben 4 zweiter Stufe ist die Verteilung des Drehmoments auf vier Finger möglich, die damit alle von einander unabhängig bewegt werden können. Somit wird durch die zwei Abtriebswellen 8a des Differentialgetriebes der ersten Stufe 3 je zwei weitere, insbesondere baugleiche Differentialgetriebe zweiter Stufe 4 angetrieben. Diese teilen das Drehmoment wieder auf je zwei weitere Abtriebswellen 8 auf. Somit ergeben sich vier Abtriebswellen 8 auf denen Spindeln (9) befestigt sind, die den jeweiligen Seilzug 10 zu den an den Fingern befestigten jeweiligen Fingerhalterungen 12 führen (siehe auch 1).In the first stage ( 2 ) distributes a differential gear 3 the torque first on two output shafts 8a , In this way, however, only two fingers could be moved independently. With the use of two differential gears 4 second stage is the distribution of torque on four fingers possible, so that all can be moved independently of each other. Thus, by the two output shafts 8a the differential gear of the first stage 3 two more, in particular identical differential second stage 4 driven. These divide the torque back on two more output shafts 8th on. This results in four output shafts 8th on which spindles ( 9 ), which are the respective cable pull 10 to the finger-mounted respective finger mounts 12 lead (see also 1 ).

Die 2 dient der Erläuterung des Konstruktionsprinzips, ohne einschränkend auf die Art der Anbringung der Vorrichtung auf der Hand zu sein. Die Differentialgetriebe 3, 4 sind als Getriebeeinheit 1 konzipiert, um eine Einheit mit dem Motor 2 bilden zu können und somit zusammen in ein Gehäuse (nicht dargestellt) integrierbar sind. Diese integrierte Kombination aller Bauteile ermöglicht es, eine einfache kompakte Einheit bereitzustellen, die modular den Austausch und/oder die Anpassung an unterschiedliche vorgewählte Kraftbereiche, insbesondere durch Abstimmung vorgewählter Bauteile und Komponenten aufeinander, genau an die Anforderungen der jeweiligen Hand anpasst. Weiterhin lässt sich diese Art der Konstruktion einfacher miniaturisieren und an zu integrierende Sensoren 16 (nicht dargestellt), Mess-/Auswerteeinheiten 17 (nicht dargestellt) mit Mikrocontrollern 18 (nicht dargestellt) und Schnittstellen zu Datenspeichern und/oder zur Datenübertragung, wie WLAN, Bluetooth oder dergleichen anpassen.The 2 serves to explain the design principle, without being limiting on the type of attachment of the device to the hand. The differential gear 3 . 4 are as gear unit 1 designed to be one unit with the engine 2 to be able to form and thus together in a housing (not shown) can be integrated. This integrated Combination of all components makes it possible to provide a simple compact unit, which adapts modularly the exchange and / or adaptation to different preselected force ranges, in particular by matching preselected components and components to each other, exactly to the requirements of the respective hand. Furthermore, this type of construction is easier to miniaturize and to be integrated sensors 16 (not shown), measuring / evaluation units 17 (not shown) with microcontrollers 18 (not shown) and adapt interfaces to data storage and / or data transmission, such as WLAN, Bluetooth or the like.

Die Ausgabe oder Visualisierung von Daten oder Informationen über eine Anzeige oder ein Display direkt an der Vorrichtung oder Kommunikationsmedien, wie handelsübliche Smartphones oder dergleichen bilden eine weitere Ausgestaltungsvariante.The output or visualization of data or information via a display or a display directly on the device or communication media, such as commercially available smartphones or the like form a further embodiment variant.

Der Motor 2 kann mit einer Verstärkerschaltung 19 (nicht dargestellt) versehen sein, durch den die Motorkraft über Taster/Regler, insbesondere stufenlos, geregelt wird. Damit kann dann durch einen oder mehrere Taster oder einen oder mehrere Regler z. B. ein Schwierigkeitsgrad und/oder ein Trainingsmodus bestimmt werden. Vorstellbare Modi sind z. B. auch ein rein passives Training, also die Mobilisierung der Finger allein durch Motorkraft.The motor 2 can with an amplifier circuit 19 Be provided (not shown), through which the engine power via buttons / controller, in particular continuously, is regulated. This can be done by one or more buttons or one or more controllers z. B. a difficulty level and / or a training mode are determined. Conceivable modes are z. B. also a purely passive training, so the mobilization of the fingers alone by engine power.

Für die Anwendung der Vorrichtung auf einem Handrücken (2), wird das jeweilige Seil 11 der einzelnen Seilzüge 10 geführt oder umgelenkt, so dass die Sehne nicht über den Fingerrücken läuft. Dazu kann die Hand mit einem Handschuh 22 (nicht dargestellt) mit Fingerhalterungen eingehüllt sein, der über Führungen und/oder Umlenkeinrichtungen verfügt oder die Fingerhalterungen weisen derartige Führungen auf oder an der Bodengruppe sind derartige Führungen oder Umlenkungen angebracht. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung auch statt mit einem Handschuh oder einer Fingerhalterung mit einem handelsüblichen Exoskelett verknüpft werden.For the application of the device on a back of the hand ( 2 ), becomes the respective rope 11 the individual cables 10 guided or deflected so that the tendon does not run over the back of the finger. This can be done with a glove 22 (not shown) be wrapped with finger holders, which has guides and / or deflection or the finger holders have such guides on or on the bottom group such guides or deflections are attached. In a further embodiment, the device can also be linked to a commercial exoskeleton instead of a glove or a finger holder.

Sobald eigenständige Fingerbewegungen durch den Anwender erkannt und möglich sind, kann die Unterstützung reduziert werden, soweit dass ab einem bestimmten Punkt resistive Kräfte wirken. Danach kann durch Erhöhung des Motordrehmoments die Gegenkraft bzw. der Schwierigkeitsgrad angepasst werden. Es sind auch Trainingsmodi vorstellbar, wobei anhand der aktuellen Kraft die Aktuation angepasst wird.As soon as independent finger movements are detected and made possible by the user, the support can be reduced to such an extent that resistive forces act at a certain point. Thereafter, by increasing the engine torque, the drag or the degree of difficulty can be adjusted. Training modes are also conceivable, whereby the actuation is adjusted on the basis of the current force.

Der Motor ist mit einem Encoder zur Messung der Auslenkung ausgestattet, was einerseits die Trainingsmöglichkeiten erweitert und weiterhin auch als Mittel zur Evaluation des Rehabilitationsfortschritts eingesetzt werden kann. Hier können neben dem Motor, der gleichzeitig als Sensor funktioniert, weitere Sensoren für einzelne Finger oder Fingerbereiche eingesetzt werden, die eine erweiterte Evaluation ermöglichen.The motor is equipped with an encoder to measure the deflection, which on the one hand expands the training possibilities and can also be used as a means of evaluating the rehabilitation progress. Here, in addition to the motor, which also functions as a sensor, additional sensors for individual fingers or finger areas can be used, which allow an extended evaluation.

Bei der Platzierung des Systems auf dem Handrücken ist eine einfache und sichere Fixierung über einen Klettverband möglich, der z. B. über die Handinnenseite geschlossen wird. Eine zugehörige Befestigung am System lässt sich einfach an der Bodengruppe 13 anbringen. Bei der Platzierung des Systems unter der Hand muss die Hand nicht fixiert werden, sondern kann nur aufgelegt werden. Für die Extension der Finger gegen den Motor dient die Handfläche als Abstützung. Als Materialien eigenen sich hier z. B. Polyamid. Neopren, als Auflage, kann beispielweise zusätzlich auch als Dämpfung für besseren Komfort eingesetzt werden. Die Stromversorgung des Motors kann über eine leichte Kabelverbindung oder z. B. induktive Kopplung oder Batterien/Akkus erfolgen. Die Datenschnittstelle, z. B. USB, kann für die Kommunikation und Spannungsversorgung genutzt werden. Der Motor kann als bautechnisch externe oder interne Komponente mit dem Getriebe kombiniert werden.When placing the system on the back of the hand a simple and secure fixation on a Velcro is possible, the z. B. is closed on the inside of the hand. An associated attachment to the system is easy on the floor assembly 13 Attach. When placing the system under the hand, the hand does not need to be fixed, but can only be hung up. For the extension of the fingers against the engine, the palm serves as a support. As materials are suitable here z. B. polyamide. Neoprene, as a support, can also be used, for example, as cushioning for better comfort. The power supply of the motor can be connected via a light cable connection or z. B. inductive coupling or batteries / rechargeable batteries. The data interface, z. B. USB, can be used for communication and power supply. The engine can be combined as a structurally external or internal component with the gearbox.

3a zeigt eine perspektivische Ansicht des Deckels 14 mit Distanzstücken 15. Im Deckel 14 sind Lagerträger 6 vorgesehen, die Lager/Lagerstellen 5 können unmittelbar in den Lagerträger 6 integriert sein oder es kann in den Lagerträger ein Gleitlager oder Wälzlager zur Lagerung der Wellen 8 und 8a (nicht dargestellt) eingesetzt werden. 3a shows a perspective view of the lid 14 with spacers 15 , In the lid 14 are storage vehicles 6 provided, the bearings / bearings 5 can directly into the bearing carrier 6 be integrated or it may be in the bearing carrier a plain bearing or rolling bearing for supporting the shafts 8th and 8a (not shown) are used.

3b zeigt die Bodengruppe 13 mit den Getrieben 3, 4 in einer perspektivischen Darstellung. An den Abtriebswellen 8 sind vier Spindeln 9 angeordnet. Die Verteilergetriebe 4 der zweiten Stufe werden von dem Koppelgetriebe der ersten Stufe 3 angetrieben. Die Antriebskraft des Motors 2 (nicht dargestellt) wird mittels des Antriebszahnrads 7 auf das Koppelgetriebe 3 übertragen. 3b shows the floor group 13 with the gears 3 . 4 in a perspective view. At the output shafts 8th are four spindles 9 arranged. The transfer case 4 the second stage are from the coupling gear of the first stage 3 driven. The driving force of the engine 2 (not shown) is by means of the drive gear 7 on the coupling gear 3 transfer.

4 zeigt die Vorrichtung in zusammengesetzten Zustand aus Bodengruppe 13 und Deckel 14. Zwischen Deckel 14 und Bodengruppe 13 sind die Getriebe 3, 4 integriert. Der Motor 2 ist in dieser Ausführungsform geometrisch außerhalb der Bodengruppe 13 und des Deckels 14 angeordnet. Zwischen der Bodengruppe 13 und dem Deckel 14 erstrecken sich mehrere Distanzstücke zur sicheren Verbindung. Die einzelnen Seile 11 des Seilzugs 10 werden auf den Spindeln 9 aufgenommen. 4 shows the device in assembled condition of floor assembly 13 and lid 14 , Between lid 14 and floor group 13 are the gears 3 . 4 integrated. The motor 2 is in this embodiment geometrically outside the floor group 13 and the lid 14 arranged. Between the floor group 13 and the lid 14 extend several spacers for secure connection. The individual ropes 11 of the cable 10 be on the spindles 9 added.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011009399 A1 [0006] DE 102011009399 A1 [0006]
  • EP 2436358 A1 [0011] EP 2436358 A1 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • internet Firmenschrift Saebo: 19 Years Ago A Stroke Paralyzed My Hand, 30.01.2009, 2725 Water Ridge Parkway, Charlotte, NC 28217, http://www.saebo.com/pdf/SaeboOrthosisFinal0408.pdf [0007] internet company publication Saebo: 19 Years Ago A Stroke Paralyzed My Hand, 30.01.2009, 2725 Water Ridge Parkway, Charlotte, NC 28217, http://www.saebo.com/pdf/SaeboOrthosisFinal0408.pdf [0007]
  • http://www.orthoaktiv.de/index.php?page=hand [0009] http://www.orthoaktiv.de/index.php?page=hand [0009]
  • Firmenschrift CyberGlove Systems: CyberGrasp System v2.0 User Guide, 12/2007, CyberGlove Systems LLC, 2355 Paragon Drive, San Jose, CA 05131, http://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament/d_184_id-485.pdf [0010] CyberGlove Systems: CyberGrasp System v2.0 User Guide, 12/2007, CyberGlove Systems LLC, 2355 Paragon Drive, San Jose, CA 05131, http://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament/d_184_id-485. pdf [0010]
  • Nishiyama, M., and Watanabe, K.; Wearable Sensing Glove With Embedded Hetero-Core Fiber-Optic Nerves for Unconstrained Hand Motion Capture [0043] Nishiyama, M., and Watanabe, K .; Wearable Sensing Glove With Embedded Hetero-Core Fiber Optic Nerve For Unconstrained Hand Motion Capture [0043]

Claims (11)

Vorrichtung zur Unterstützung und zum kontrollierten Trainieren von Bewegungen der menschlichen Hand und einzelner oder mehrerer Finger und insbesondere zur Verbesserung deren Bewegungsfähigkeit und Kraft mit einem Motor (2), der dafür eingerichtet ist, ein Drehmoment auf eine Getriebeeinrichtung (3) zu übertragen, welche als Verteilergetriebe und insbesondere als Differentialgetriebe ausgebildet ist, wobei die Getriebeeinrichtung wenigstens eine Antriebswelle und wenigstens zwei, Abtriebswellen (8a) aufweist, welche jeweils mit wenigstens einer Spindel (9) verbunden sind, und die zu trainierenden Körpergliedmaßen mittels Verbindungselementen (11) mit den Spindeln verbindbar sind.Device for the support and controlled training of movements of the human hand and of one or more fingers and in particular for improving their mobility and power with an engine ( 2 ) adapted to apply torque to a transmission device ( 3 ), which is designed as a transfer case and in particular as a differential gear, wherein the transmission device at least one drive shaft and at least two output shafts ( 8a ), each with at least one spindle ( 9 ) and the limbs to be trained by means of connecting elements ( 11 ) are connectable to the spindles. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung wenigstens ein erstes Verteilergetriebe (4), und wenigstens ein zweites, insbesondere im Wesentlichen baugleiches, Verteilergetriebe (4) sowie wenigstens ein Koppelgetriebe (3) aufweist, dass jedes Koppelgetriebe (3) wenigstens eine erste und eine zweite Koppel-Abtriebswelle (8a) aufweist, die jeweils zum Antrieb eines Verteilergetriebes (4) eingerichtet sind, und dass jedes Koppelgetriebe (3) durch den Motor (2) an der Koppel-Antriebswelle (7) antreibbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission device at least a first transfer case ( 4 ), and at least a second, in particular substantially identical, transfer case ( 4 ) and at least one coupling gear ( 3 ), that each coupling gear ( 3 ) at least a first and a second coupling output shaft ( 8a ), each for driving a transfer case ( 4 ) are arranged, and that each coupling gear ( 3 ) by the engine ( 2 ) on the coupling drive shaft ( 7 ) is drivable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Drehzahl und/oder wenigstens das Drehmoment einer Spindel (9) mittels eines Sensors mittelbar oder unmittelbar überwacht wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the rotational speed and / or at least the torque of a spindle ( 9 ) is monitored indirectly or directly by means of a sensor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung zwischen einem Körpergliedmaß und einer Spindel über ein Anbindungselement (12), insbesondere eine Fingerhalterung (12) am Fingerglied, unmittelbar oder über ein handschuhartiges Element, mittelbar erfolgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical connection between a body limb and a spindle via a connecting element ( 12 ), in particular a finger holder ( 12 ) takes place indirectly on the phalanx, directly or via a glove-like element. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorsteuereinrichtung, insbesondere eine Verstärkerschaltung, vorgesehen ist, welche zur Ansteuerung des Motors (2) eingerichtet ist, und welche insbesondere mindestens einen Schalter und/oder Regler aufweist und dass mittels dieses Schalters und/oder Reglers, das Motordrehmoment, insbesondere stufenlos, veränderbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a motor control device, in particular an amplifier circuit, is provided, which for controlling the motor ( 2 ) is set up, and which in particular has at least one switch and / or controller and that by means of this switch and / or regulator, the motor torque, in particular stepless, is variable. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) und wenigstens ein Verteilergetriebe (3, 4) auf einem Trägerelement, insbesondere einer Bodengruppe (13), befestigt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine ( 2 ) and at least one transfer case ( 3 . 4 ) on a support element, in particular a floor assembly ( 13 ) are attached. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (13) mit Fixiermitteln (21), vorzugsweise einem Seil, bevorzugt einem Band und besonders bevorzugt einem Klettverband, an einer Körpergliedmaße, insbesondere an der Hand, direkt oder indirekt fixierbar ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the carrier element ( 13 ) with fixing agents ( 21 ), preferably a rope, preferably a band and particularly preferably a Velcro bandage, on a limb, in particular on the hand, directly or indirectly fixed. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (14) als eine, insbesondere ergonomische, Handauflage geformt ist, die bewirkt, dass Zugkräfte aus einer geeigneten Richtung auf die Finger angreifen und welcher ein übermäßiges, sicherheitsgefährdendes Einziehen der Körpergliedmaße, insbesondere wenigstens eines Fingers, vermeidet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a lid ( 14 ) is formed as a, in particular ergonomic, hand rest, which causes tensile forces from a suitable direction on the fingers attack and which avoids an excessive, safety-endangering retraction of the limbs, in particular at least one finger. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Anbindungsselement, insbesondere die jeweilige Fingerhalterung (12), über das jeweilige Verbindungselement, insbesondere den jeweiligen Seilzug (10), sowohl in dorsaler, insbesondere vom Rücken der jeweiligen Körpergliedmaße weggerichtet, als auch palmarer, insbesondere in der entgegengesetzten, Richtung ansetzbar sind.Device according to one of the preceding claims 4 to 8, characterized in that the respective connection element, in particular the respective finger holder ( 12 ), via the respective connecting element, in particular the respective cable ( 10 ), both in dorsal, especially directed away from the back of the respective limbs, as well as palmarer, in particular in the opposite direction can be attached. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) extern an der Getriebeeinheit (3, 4) ankoppelbar ist oder intern in die Getriebeeinheit, insbesondere in den Zwischenraum zwischen der Bodengruppe (13) und dem Deckel (14), integrierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine ( 2 ) externally to the transmission unit ( 3 . 4 ) or internally in the gear unit, in particular in the space between the floor group ( 13 ) and the lid ( 14 ), is integrable. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschleunigungswiderstand regelbar ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that an acceleration resistance is adjustable.
DE102014004508.0A 2014-03-27 2014-03-27 Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions Withdrawn DE102014004508A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014004508.0A DE102014004508A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions
PCT/EP2015/056258 WO2015144705A1 (en) 2014-03-27 2015-03-24 Device for supporting gripping functions of a hand and for exercising gripping functions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014004508.0A DE102014004508A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014004508A1 true DE102014004508A1 (en) 2015-10-01

Family

ID=52807788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014004508.0A Withdrawn DE102014004508A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014004508A1 (en)
WO (1) WO2015144705A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110037889A (en) * 2019-04-17 2019-07-23 宁波大学 A kind of gradual finger intelligent rehabilitation instrument
CN113041570A (en) * 2021-04-09 2021-06-29 蚌埠医学院 Orange-shaped hand rehabilitation finger-separating training massage ball
IT202000026816A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-10 Technogym Spa EXERCISE MACHINE EQUIPPED WITH A CABLE RECALL DEVICE.

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106236504B (en) * 2016-08-26 2018-10-19 南昌大学 A kind of finger rehabilitation device being equipped on rehabilitation wheelchair
CN109646898B (en) * 2018-12-14 2020-12-01 绍兴市柯桥区锦策智能科技有限公司 Spring-grip dumb-bell
CN109528448B (en) * 2018-12-20 2021-05-18 东南大学 Exoskeleton finger rehabilitation training device
CN110478193B (en) * 2019-09-10 2022-05-17 哈尔滨理工大学 Novel three-degree-of-freedom wrist rehabilitation robot based on differential transmission

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875469A (en) * 1988-06-13 1989-10-24 Innovative Medical Engineering, Inc. Continuous passive motion devices and methods
WO2010140984A1 (en) * 2009-06-03 2010-12-09 National University Of Singapore Finger function rehabilitation device
EP2436358A1 (en) 2009-05-26 2012-04-04 The Hong Kong Polytechnic University Recovering system for training user to move hands
DE102011009399A1 (en) 2011-01-25 2012-07-26 Hans-Dieter Heimberger Device for therapy of e.g. apoplectic stroke and assistance of recovery or maintenance of motor skills of e.g. hand of patient, has hand rest device e.g. roller, provided for palm rest and slight displacement on underlay

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2604911B1 (en) * 1986-10-13 1989-06-02 Merobel TRAINING, INVESTIGATION AND REHABILITATION APPARATUS, ESPECIALLY OF THE NEURO-MUSCULAR FUNCTION
CH685740A5 (en) * 1989-08-31 1995-09-29 Lacrex Sa Finger exercising device
US8157710B2 (en) * 2003-01-21 2012-04-17 Kenneth Bryan Gautier Multi-axis resistance exercise devices and systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875469A (en) * 1988-06-13 1989-10-24 Innovative Medical Engineering, Inc. Continuous passive motion devices and methods
EP2436358A1 (en) 2009-05-26 2012-04-04 The Hong Kong Polytechnic University Recovering system for training user to move hands
WO2010140984A1 (en) * 2009-06-03 2010-12-09 National University Of Singapore Finger function rehabilitation device
DE102011009399A1 (en) 2011-01-25 2012-07-26 Hans-Dieter Heimberger Device for therapy of e.g. apoplectic stroke and assistance of recovery or maintenance of motor skills of e.g. hand of patient, has hand rest device e.g. roller, provided for palm rest and slight displacement on underlay

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Differentialgetriebe - Wikipedia-Arikel (Version vom 05.03.2014) *
Firmenschrift CyberGlove Systems: CyberGrasp System v2.0 User Guide, 12/2007, CyberGlove Systems LLC, 2355 Paragon Drive, San Jose, CA 05131, http://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament/d_184_id-485.pdf
http://www.orthoaktiv.de/index.php?page=hand
internet Firmenschrift Saebo: 19 Years Ago A Stroke Paralyzed My Hand, 30.01.2009, 2725 Water Ridge Parkway, Charlotte, NC 28217, http://www.saebo.com/pdf/SaeboOrthosisFinal0408.pdf
Nishiyama, M., and Watanabe, K.; Wearable Sensing Glove With Embedded Hetero-Core Fiber-Optic Nerves for Unconstrained Hand Motion Capture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110037889A (en) * 2019-04-17 2019-07-23 宁波大学 A kind of gradual finger intelligent rehabilitation instrument
CN110037889B (en) * 2019-04-17 2024-02-20 宁波大学 Progressive finger intelligent rehabilitation instrument
IT202000026816A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-10 Technogym Spa EXERCISE MACHINE EQUIPPED WITH A CABLE RECALL DEVICE.
CN113041570A (en) * 2021-04-09 2021-06-29 蚌埠医学院 Orange-shaped hand rehabilitation finger-separating training massage ball

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015144705A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014004508A1 (en) Device for supporting gripping functions of a hand for training gripping functions
DE102008056520B4 (en) finger member
EP1986826B1 (en) Robot arm
DE102013223603A1 (en) robot arm
DE102015116133B3 (en) prosthetic device
DE112016001610T5 (en) Cable loop actuator for an exoskeleton
DE112017000187T5 (en) Flexbile drive device, robot joint, robot and exoskeleton robot
WO2016120110A1 (en) Telesurgical system with intrinsic haptic feedback by dynamic characteristic line adaptation for gripping force and end effector coordinates
EP3221015B1 (en) Training device with three-dimensional position detection, and operating method thereof
EP3415287A1 (en) Guide system for supply lines and robot having a guide system
DE202010015329U1 (en) Treadmill ergometer with adapted train and measuring units for therapeutic applications and for the gear school as well as running training
CA2662384A1 (en) Strengthening glove
DE102010051083A1 (en) Treadmill ergometer for use as e.g. training assistance for training upper body of handicapped person in therapeutic application, has extraction units whose end regions are connected at limb or body such that force is exerted on body
DE102004023981A1 (en) Apparatus for exercise training
DE102014001784A1 (en) Operating element for a positioning device of a medical device
DE102008023573A1 (en) Leg movement splint for repetitive movement of the knee and hip joint with assistance function during active use
DE102012110211A1 (en) Device for carrying out a movement sequence
DE112020004329T5 (en) SURGICAL TOOL, SURGICAL SUPPORT SYSTEM AND SURGICAL CONTROL UNIT
DE102018121806B4 (en) Joint device for a robot and robot
DE102018219446A1 (en) Rehabilitation device
AT522226B1 (en) External power-operated movement unit
CN109394478B (en) Hand function rehabilitation training robot
DE102021202433B3 (en) Limb support device and method for lifting, holding and/or carrying a load and/or performing overhead activities
DE102021104708B3 (en) Device for isokinetic strength training and method for assisting a user of an exercise machine in isokinetic strength training
CH703610A2 (en) Modular training system for rehabilitation of physically challenged patient, has base unit that selectively or simultaneously communicates to receivers via and transmission links to communicate readings of sensors

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee