DE102019101145A1

DE102019101145A1 - Gehhilfe und Verfahren zur Steuerung einer Gehhilfe

Info

Publication number: DE102019101145A1
Application number: DE102019101145.0A
Authority: DE
Inventors: Paolo Ferrara
Original assignee: Otto Bock Healthcare Products GmbH
Current assignee: Otto Bock Healthcare Products GmbH
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehhilfe miteinem Griff (20) oder einer Unterarmabstützung (30) mit einem Griff (20),einer sich von dem Griff (20) in distaler Richtung erstreckenden Strebe (40), an deren dem Griff (20) abgewandten Ende zumindest ein Rollelement (50) drehbar um zumindest eine Drehachse (55) angeordnet ist, undeiner dem zumindest einem Rollelement (50) zugeordneten Bremseinrichtung (60), wobeider Bremseinrichtung (60) eine Einstellvorrichtung (70) zugeordnet ist, über die das Bremsmoment unabhängig von einer Vertikalbelastung des Rollelementes (50) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gehhilfe mit einem Griff oder einer Unterarmabstützung mit einem Griff, einer sich von dem Griff in distaler Richtung erstreckenden Strebe, an deren dem Griff abgewandten Ende zumindest ein Rollelement drehbar um zumindest eine Drehachse angeordnet ist und einer dem zumindest einem Rollelement zugeordneten Bremseinrichtung. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Gehhilfe, insbesondere zur Steuerung der Bremseinrichtung.
Gehhilfen sind insbesondere Gehstöcke, Unterarmgehstützen, Achselstützen, Gehstöcke mit mehreren Stützbeinen, einem Handgriff und/oder eine Unterarmauflage oder Manschette sowie mit beiden Armen gehandhabte Gehhilfen, wie Gehrahmen, Gehgestelle, Rollatoren und Gehwagen. Gehhilfen werden von Menschen eingesetzt, die entweder eine Gehbehinderung haben oder aber zur allgemeinen Erleichterung der Bewegung eingesetzt werden. Letzteres beispielsweise während einer Genesungsphase nach einer Verletzung oder bei einer bestimmten Form des Gehens, wie z. B. einer sportlichen Betätigung oder Wanderung in unebenem Gelände.
Ein häufiger Nachteil bei vielen Gehhilfen besteht darin, dass diese bei jedem Schritt angehoben und nach vorne gebracht werden müssen, wodurch der Nutzer der jeweiligen Gehhilfe kurzfristig den Halt verliert. Beidarmig zu bedienende Gehhilfen wie Rollatoren belasten die Schultern der Nutzer und erfordern einen vergleichsweise hohen Kraftaufwand.
Aus der KR 20170015396 A1 ist eine Achselstütze mit einer Elektromotoreinheit und einer Antriebsradeinheit bekannt. Die Antriebsradeinheit ist an dem distalen Ende der Achselstütze angeordnet und sieht drei Antriebsräder vor, die einen Gurt oder Antriebsriemen antreiben. Die drei Antriebsräder sind an einem Träger gelagert, der wiederum drehbar um eine Achse gelagert ist, sodass durch Drehen des Trägers um die Achse Treppenstufen überwunden werden können.
Die CN 201734015 A1 betrifft einen Gehstock mit mehreren Stützbeinen, an deren jeweiligem Ende eine Doppelrolle angeordnet ist, auf deren Drehachse bei einer Vertikallast ein Bremsmoment ausgeübt wird, sodass bei einem Abstützen auf dem Gehstock ein Weiterrollen verhindert wird.
Die CN 103010282 A1 betrifft einen Raupenantrieb zum Überwinden von Treppenstufen. Mit einem solchen Antrieb können Rollatoren oder Rollstühle ausgerüstet werden, um auch in unwegsamem Gelände voranzukommen.
Die GB 2389784 A betrifft einen Gehstock mit einem Handgriff an einer Strebe und einer Kugel, die an dem distalen, dem Handgriff gegenüberliegenden Ende der Strebe angeordnet ist. Die Kugel ist in einer Klauenhalterung gelagert. Wenn Druck auf die Kugel ausgeübt wird, wird die Reibung zwischen der Lagerung und der Kugel erhöht, um ein Drehen zu vermeiden.
Die DE 10 2011 084 236 A1 betrifft eine Gehhilfe und ein Verfahren zur Steuerung einer Gehhilfe, die an einem oberen Ende einen Griff und an einem unteren Ende einen Antrieb mit mindestens einem Rad aufweist. Zwischen dem Griff und dem Rad ist ein längliches Verbindungselement angeordnet. Das Rad ist rotierbar um eine Achse an dem unteren Ende oder in der Nähe des unteren Endes des Verbindungselementes angeordnet und ist mit einer Steuereinheit gekoppelt, die den Antrieb des Rades derart steuert, dass die Gehhilfe in Balance gehalten wird. Als Steuerungsgrundlage wird der Neigungswinkel benutzt. Die Regelung basiert im Wesentlichen auf einer Regelung für ein inverses Pendel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gehhilfe bereitzustellen, mit der eine schulterentlastende und gleichmäßige Unterstützung für einen Nutzer bereitgestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Gehhilfe mit den Merkmalen des Hauptanspruches und ein Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
Die Gehhilfe mit einem Griff oder einer Unterarmabstützung mit einem Griff, einer sich von dem Griff in distaler Richtung erstreckenden Strebe, an deren dem Griff abgewandten Ende zumindest ein Rollelement drehbar um zumindest eine Drehachse angeordnet ist und mit einer dem zumindest einen Rollelement zugeordneten Bremseinrichtung sieht vor, dass der Bremseinrichtung eine Einstellvorrichtung zugeordnet ist, über die das Bremsmoment unabhängig von einer Vertikalbelastung des Rollelementes einstellbar ist. Mit einer solchen Gehhilfe ist es möglich, eine ununterbrochene Unterstützung für den Nutzer bereitzustellen, ohne dass bei jedem Schritt nach vorne die Unterstützungshilfe angehoben und abgesetzt werden muss. Auch bei einer Ausgestaltung als Gehhilfe mit einer beidarmigen Abstützfunktion, beispielsweise in einer Ausgestaltung als Rollator, ist es möglich, den Rollwiderstand einzustellen, um einen ungewollten Verlust einer Abstützfunktion entgegenzuwirken. Die Gehhilfe bietet eine volle, kontinuierliche Stützfunktion und ermöglicht dies durch ein abrollendes Rollelement, insbesondere einen Reifen oder ein Rad, das einen permanenten Bodenkontakt hat oder zumindest einen permanenten Bodenkontakt ermöglicht. Der Nutzer kann sich über den Griff oder über den Griff in Verbindung mit einer Unterarmabstützung kontinuierlich auf dem Boden abstützen, sich gleichzeitig vorwärts oder rückwärts bewegen und durch eine entsprechende Orientierung des Rollelementes über das Bremsmoment einen einstellbaren Rollwiderstand bereitstellen, so dass ohne Stöße in Richtung auf das Schultergelenk eine einfache und wirksame Abstützung für den Nutzer bereitgestellt werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bremseinrichtung als hydraulisches oder pneumatisches System, als eine Reibungsbremse, als ein magnetorheologisches System und/oder als ein elektrischer Generator ausgebildet ist. Die Bremseinrichtung kann ein oder mehrere technische Konzepte verwirklichen, um ein Bremsmoment um die Drehachse des Rollelementes zu erzeugen oder bereitzustellen. Ein hydraulisches Bremssystem sieht vor, dass durch eine Drehbewegung des Rollelementes ein Hydraulikfluid bewegt wird, beispielsweise über eine Pumpe in einen Kreislauf gepumpt wird. Die Bremswirkung wird durch Bereitstellung eines hydraulischen Widerstandes an einer einstellbaren Drossel oder an einem einstellbaren Ventil bereitgestellt. Als ähnliches System kann eine pneumatische Bremse wirken, alternativ kann über ein pneumatisches System eine Andruckkraft auf ein Bremselement, beispielsweise einen Bremsbelag oder ähnliches ausgeübt werden, der gegen ein sich bewegendes Element drückt und das benötigte und eingestellte Bremselement bereitstellt. Arbeitet die Bremseinrichtung als magnetorheologisches System kann durch Veränderung eines Magnetfeldes die Viskosität des bewegten Mediums verändert werden, wodurch sich ein verändernder oder veränderbarer Widerstand gegen eine Drehbewegung des Rollelementes einstellen lässt. Ergänzend oder alternativ kann die Bremseinrichtung als ein elektrischer Generator ausgebildet sein, über den Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Grundsätzlich sind auch andere Bremssystem oder Bremskonzepte möglich und vorgesehen, um das benötigte Bremsmoment einstellen und bereitstellen zu können.
Die Einstellvorrichtung kann ein Betätigungselement sein, über das das Bremselement manuell einstellbar ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise ein Einstellrad oder ein Hebel zur Verstellung einer Drossel oder einer Feder zur Erhöhung oder Verringerung einer Anpresskraft sein. Mit dem Betätigungselement kann das Bremsmoment von dem Nutzer dauerhaft eingestellt und an seine jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Das Betätigungselement befindet sich bevorzugt an dem Griff oder in der Nähe des Griffes, sodass der Nutzer den Widerstand anpassen kann. Alternativ zu einem Betätigungselement oder in Verbindung mit dem Betätigungselement kann der Einstellvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zugeordnet sein, die ein Bremsmoment konstant aufrecht erhält oder in Abhängigkeit von Sensordaten oder Betriebsbedingungen verändert. Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise einen mechanischen Fliehkraft und/oder Neigungsregler aufweisen, der in Abhängigkeit von der Gehgeschwindigkeit und damit auch der Drehgeschwindigkeit des Rollelementes den Widerstand verändert. Insbesondere bei zunehmender Gehgeschwindigkeit und/oder zunehmender Neigung der Strebe stellt sich das Bremsmoment so ein, dass die individuelle Geschwindigkeit oder Neigung erreicht wird, um eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen zu ermöglichen. Neben einer rein mechanischen Veränderung oder Steuerung des Bremsmomentes kann über eine passive mechatronische Einrichtung der Widerstand und damit das Bremsmoment eingestellt werden. Dies kann beispielsweise durch veränderbare Widerstände in einem Leistungsstrang eines Generators erfolgen. Der veränderbare Widerstand kann auf einen festen Wert eingestellt werden, proportional zu der Gehgeschwindigkeit wirken oder über Taster, Potentiometer, Wahlschalter oder ähnliche Einstelleinrichtungen gewählt werden. Darüber hinaus kann mit einem mechatronisch aktiven System mit Energiezufuhr ein Drehmoment über hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebe erfolgen.
Um in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen oder Sensordaten eine Veränderung des Bremsmomentes vornehmen zu können, ist zumindest ein Geschwindigkeitssensor, ein Neigungssensor und/oder ein Momentensensor mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt. Der Geschwindigkeitssensor kann an der Drehachse des Rollelementes angeordnet sein und die Drehzahl aktuell ermitteln. Über einen Neigungssensor, beispielsweise ein Gyroskop, kann die Neigung der Strebe relativ zu der Vertikalen erfasst werden. In Abhängigkeit von der Neigung der Strebe kann das Bremsmoment erhöht oder verringert werden. Ebenfalls ist es möglich, ergänzend oder alternativ, einen Momentensensor vorzusehen, der ein Biegemoment, entweder um eine Drehachse oder aber um eine Griffachse erfasst. Der Momentensensor kann aus einer Druckerfassungseinrichtung bestehen, die beispielsweise proximal oder distal des Griffes angeordnet ist und über die die jeweilige Kraft erfasst wird. Aus der bekannten Entfernung zu der Griffachse ist es möglich, das um den Griff wirkende Moment zu errechnen.
Ein Momentensensor kann ebenfalls zur Ermittlung eines um die Drehachse des Rollelementes wirksamen Drehmomentes an der Gehhilfe angeordnet sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Führungsgröße für das einzustellende Bremsmoment eine Horizontalkraft oder eine Horizontalkraftkomponente an dem Griff eingesetzt wird. Über die Horizontalkraftkomponente kann unabhängig von der Neigung der Gehhilfe eine gleichbleibende Widerstandskraft gegen eine Bewegung in Horizontalrichtung bereitgestellt werden. Diese ermöglicht dem Nutzer eine Anpassung an einen gleichbleibenden Widerstand, unabhängig von der Neigung oder der Gehgeschwindigkeit.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Rollelement ein Antrieb zugeordnet ist, um den Nutzer beim Gehen zu unterstützen. Insbesondere bei einer Ausgestaltung der Gehhilfe zur zweiarmigen Abstützung, beispielsweise als Rollator, ist ein unterstützender Antrieb vorteilhaft.
Der Antrieb kann in Abhängigkeit von der Neigung der Strebe und/oder in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rollelementes zuschaltbar oder abschaltbar ausgebildet sein. Üblicherweise werden Gehhilfen zum Abstützen gegen ein Fallen nach vorne eingesetzt und beim Gehen geschoben. Dazu ist die Strebe entgegen der Gehrichtung nach hinten geneigt. Anders ausgedrückt ist das Rollelement in Gehrichtung vor dem Griffelement. Benötigt ein Nutzer einer Gehhilfe eine Unterstützung, wird die Gehhilfe mit dem Rollelement hinter den Körper geführt, befindet sich also in Gehrichtung hinter dem Nutzer und das Griffelement in Gehrichtung vor dem Nutzer. Es findet somit eine Verkippung um die Drehachse des Rollelementes in Gehrichtung nach vorne statt. Wird eine solche Neigungsumkehrung oder Neigungsveränderung detektiert, kann ein Antrieb zuschaltbar oder aktivierbar sein. Ein Antrieb kann beispielsweise auch in Verbindung mit einem Schalter neigungsabhängig oder drehrichtungsabhängig aktivierbar sein. Rollt das Rollelement entgegen der üblichen Drehrichtung, kann der Antrieb zugeschaltet werden oder zuschaltbar sein, um dann statt eines Abbremsens einen unterstützenden Impuls oder eine unterstützende Kraft bereitzustellen. Die Unterstützung kann sowohl schiebend als auch ziehend sein.
Der Griff kann eine Griffachse aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu der Griffachse des Rollelementes ausgerichtet ist. Insbesondere wenn das Rollelement nur eine, starre Drehachse aufweist, die eine konstante Orientierung relativ zu der Griffachse aufweist, ist eine parallele Anordnung vorteilhaft. Alternativ kann die Griffachse auch senkrecht zu der Drehachse orientiert ausgebildet sein.
Das Verfahren zur Steuerung einer Gehhilfe, wie sie oben beschrieben wurde, sieht vor, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rollelementes und/oder der Drehrichtung des Rollelementes und/oder der Neigung der Strebe verändert wird. Geht der Nutzer einer Gehhilfe schneller, kann dies zu einer erhöhten Sturzgefahr führen, sodass es sinnvoll sein kann, ein erhöhtes Bremsmoment bereitzustellen, beispielsweise ein Bremsmoment, das proportional zu der Geschwindigkeit erhöht wird. Insbesondere bei einer starken Beschleunigung des Rollelementes kann es notwendig sein, eine sehr schnelle Widerstandserhöhung bereitzustellen, da über eine hohe Beschleunigung ein Sturz oder ein nahender Sturz erkannt werden kann, sodass über ein erhöhtes Bremsmoment eine erhöhte Widerstandskraft gegen ein Weiterrollen des Rollelementes bereitgestellt wird. In Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rollelementes kann das Bremsmoment verringert werden. Wird beispielsweise bei gleichbleibender Neigung die Drehrichtung des Rollelementes umgekehrt, kann das Bremsmoment verändert werden, entweder vergrößert oder verringert. Ebenso ist es möglich, dass bei einer Drehrichtungsumkehr ein Antrieb eingeschaltet wird, der das Rollelement in die ursprüngliche Drehrichtung antreibt, um ein Rückwärtsgehen zu vermeiden und dem Nutzer eine Unterstützung bereitzustellen, um sich in Gehrichtung nach vorne zu bewegen. Das Bremsmoment kann in Abhängigkeit von der Neigung der Strebe zur Vertikalen verändert werden, insbesondere kann eine Neigungsveränderung als Grundlage zur Veränderung des Bremsmomentes herangezogen werden.
Das Bremsmoment kann mechanisch oder mechatronisch verstellt werden, eine mechatronische Verstellung kann mechatronisch passiv ohne Energiezufuhr oder mechatronisch aktiv mit Energiezufuhr erfolgen. Eine mechatronisch passive Verstellung kann durch veränderbare Widerstände in einem Leistungsstrang eines elektrischen Generators als Bremseinrichtung stattfinden. Der Widerstand kann auf einen festen Wert eingestellt werden oder proportional zur Geschwindigkeit wirken, beispielsweise gesteuert über die Neigungs- und/oder Geschwindigkeitssensoren. Alternativ kann eine mechatronisch passive Änderung der Widerstände durch den Nutzer erfolgen, beispielsweise durch Einstelleinrichtungen wie Taster, Potentiometer, Schalter, Drehregler oder dergleichen. Eine mechatronisch aktive Verstellung kann über hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebe zur Erzeugung eines Drehmomentes durchgeführt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit einer Horizontalkraftkomponente und dem Griff als Führungsgröße verstellt wird. Der Griff ist immer, gegebenenfalls mit einer Armauflage oder Unterarmauflage eine Kopplungsstelle zwischen der Gehhilfe und dem Nutzer. Wird die Horizontalkraftkomponente an dem Griff als Führungsgröße verwendet, wird dem Nutzer der gleichmäßige Widerstand gegen eine Verlagerung in Drehrichtung oder gegebenenfalls entgegen der Drehrichtung zur Verfügung gestellt, sodass der Nutzer sich darauf einstellen kann, eine permanente, ununterbrochene und konstante Widerstandskraft an der Gehhilfe zu erhalten. Die Horizontalkraftkomponente als Führungsgröße kann auf einen Wert beispielsweise zwischen 30 N und 150 N eingestellt werden, was als ein angenehmer Kompromiss zwischen einer ausreichenden Sicherheit gegen Wegrollen oder einer erhöhten Belastung durch den Widerstand beim Gehen darstellt.
Die Führungsgröße kann anhand der Strebenlänge L, eines Biegemomentes auf Höhe des Griffes um eine Achse parallel zu der Drehachse und eines Drehmomentes um die Drehachse errechnet werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Komponenten in allen Figuren eingezeichnet. Es zeigen:

1- eine schematische Darstellung einer Gehhilfe als Unterarmgehstütze in Senkrechtorientierung;
2 - eine Darstellung der Gehhilfe gemäß 1 in geneigter Stellung.
3 - eine Variante der Erfindung gemäß 1; sowie
4 - eine weitere Variante ohne Unterarmabstützung.

1 zeigt schematisch eine Gehhilfe 10 in einem genutzten Zustand, wobei die Gehhilfe 10 in dem Ausführungsbeispiel als Unterarmgehstütze ausgebildet ist. Von dem Nutzer der Gehhilfe 10 ist lediglich der Unterarm 15 schematisch dargestellt. In der in der 1 dargestellten Stellung steht der Nutzer und ist gerade im Begriff, mit der Gehhilfe 10 in Gehrichtung G zu gehen oder bewegt sich in Gehrichtung G. Insbesondere wenn der Nutzer langsam geht, ist die Gehhilfe 10 senkrecht oder nahezu senkrecht orientiert. Die Gehhilfe 10 ist daher in der 1 ihrer Längserstreckung im Wesentlichen vertikal orientiert. Einige der auf die Gehhilfe 10 einwirkenden Kräfte und Momente sind in 1 exemplarisch dargestellt.
Die Gehhilfe 10 weist einen Griff 20 auf, an den sich nach oben, also in proximale Richtung, eine Unterarmabstützung 30 anschließt, die beispielsweise eine Spange, Schiene, Klammer oder Schale aufweisen oder als solche ausgebildet sein kann. Distal zu dem Griff 20, also nach unten in Richtung auf den Boden, erstreckt sich eine Strebe 40, an deren unteren oder distalen Ende ein Rollelement 50 in Form eines Rades angeordnet ist. Das Rad oder Rollelement 50 weist beispielsweise einen Luft- oder Vollgummireifen auf und dreht um eine Drehachse 55. Dem Rollelement 50 ist eine Bremseinrichtung 60 zugeordnet, die über eine Einstellvorrichtung 70 verstellt wird, die wiederum über eine Steuerungseinrichtung 80 angesteuert wird.
Die Steuerungseinrichtung 80 steuert und/oder regelt die Einstellvorrichtung 70 und darüber das durch die Bremseinrichtung 60 ausgeübte Bremsmoment vorzugsweise anhand einer oder mehrerer Führungsgrößen. Diese können beispielsweise die entgegen der Gehrichtung G orientierte Horizontalkomponente F_H, _U der an dem proximalen Ende der Unterarmabstützung 30 angreifenden Kraft, die in Gehrichtung orientierte Horizontalkomponente F_{H, G} einer am Griff 20 angreifenden Kraft, das an dem Rollelement 50 anliegende Drehmoment M₂ und/oder das an dem Griff 20 angreifende Moment M₁ sein. Ebenfalls kann die Neigung der Gehhilfe 10, beispielsweise die Neigung der Strebe 40 entgegen der Gehrichtung G nach hinten oder vorn zu der Vertikalen eine weitere Führungsgröße sein. Es können alle Führungsgrößen gemeinsam oder eine Kombination zweier oder mehrerer Führungsgrößen verwendet werden, um die Einstellvorrichtung 70, die beispielsweise als ein Motor oder ein Elektromagnet ausgebildet sein kann, zu aktivieren und/oder deaktivieren und damit die Bremseinrichtung 60 wirksam werden zu lassen oder die Bremswirkung aufzuheben oder zu verringern. Die der Steuerung zugrunde liegende Führungsgröße kann eine oder können mehrere der vorgenannten Komponenten sein oder aus diesen gebildet werden. Zudem ist es möglich, dass weitere Parameter wie beispielsweise die Länge L der Strebe 40 in die Berechnung der Führungsgröße eingehen. Vorzugsweise wird die Führungsgröße anhand der Strebenlänge L, des Momentes M₁ um den Griff 20 und des Drehmomentes M₂ bestimmt. Zur Ermittlung dieser Parameter weist die Gehhilfe 10 und/oder die Steuerungseinrichtung 80 der Gehhilfe 10 vorzugsweise Sensoren 90 auf, wie beispielsweise Drehmoment-, Kraft-, Neigungs- und/oder Beschleunigungssensoren, die in der 1 nur beispielhaft dargestellt sind..
In 2 ist die Gehhilfe 10 gemäß 1 nicht mehr in senkrechter Position orientiert gezeigt, sondern von dem Rollelement 50 gesehen in rückwärtig geneigter Position, in der sich das Rollelement 50 in Gehrichtung G vor dem Griff 20 befindet. In der 2 sind nicht alle in der 1 gezeigten und erläuterten Komponenten dargestellt. Diese geneigte Position stellt eine typische Benutzungsposition dar, wenn der Nutzer der Unterarmgehstütze 10 sich in Gehrichtung G nach vorne bewegt oder eine Abstützbewegung ausführen muss. Dazu bewegt er die Gehhilfe 10 vor sich her, wobei insbesondere durch die Bremseinrichtung 60 sichergestellt wird, dass die Gehhilfe 10 mit ihrem distalen Ende von dem Nutzer nicht in Gehrichtung wegrollt, so dass der Nutzer sich nicht mehr auf ihr abstützen kann.
In dieser Konfiguration wirken andere Kräfte und Momente, sodass sich die dargestellten Horizontalkomponenten F_{H, U} und F_{H, G} sowie die Momente M₁ und M₂ betragsmäßig von denen in dem in 1 gezeigten Zustand unterscheiden. Insbesondere anhand eines oder mehrerer dieser Parameter und/oder der Führungsgröße erkennt die Steuerungseinrichtung 80 den aktuellen Bewegungszustand des Nutzers und steuert und/oder regelt die Bremseinrichtung 60 entsprechend. An dem Griff 20 ist ein Betätigungselement 75, beispielsweise ein Drucktaster, ein Schalter, ein Hebel oder dergleichen angeordnet, über das das Bremsmoment eingestellt werden kann, indem über die Steuerungseinrichtung 80 die Einstellvorrichtung 70 aktiviert oder deaktiviert wird, um so das Rollelement 50 zu bremsen oder die Bremswirkung zu verringern. Das Betätigungselement 75 kann mit der Steuerungseinrichtung 80 gekoppelt sein oder direkt auf die Einstellvorrichtung 70 wirken. In der 2 ist auch ein Antrieb 100 dargestellt, der das Rollelement 50 antreiben kann. Der Antrieb 100 kann automatisch über die Steuerungseinrichtung 80 aktiviert und deaktiviert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Antrieb 100 gleichzeitig die Bremsfunktion ausübt, indem der Motor in den Generatorbetrieb geschaltet wird. Der Antrieb 100 kann zusätzlich zu einer separaten Bremseinrichtung 60 an oder in dem Rollelement 50 angeordnet oder damit über eine Kraftübertragungseinrichtung, z.B. eine Kette, einen Zahnriemen oder ein Zahnradgetriebe verbunden sein.
In der 3 ist eine Variante der Erfindung gemäß 1 dargestellt, bei der die Gehilfe 10 mit einer spangenartigen Unterarmabstützung 30 versehen ist. Die Unterarmabstützung 30 weist eine seitliche Öffnung auf, die im Wesentlichen in Richtung der Drehachse 55 des Rollelementes 50 orientiert ist. An der Strebe 40 ist im Wesentlichen parallel zur Öffnungsrichtung der Unterarmstütze oder leicht in Gehrichtung um die Längserstreckung der Strebe 40 verdreht der Griff 20 angeordnet, über den sich der Nutzer auf der Gehhilfe 10 abstützen kann. Der Unterarm 15 des Nutzers liegt in der Unterarmabstützung 30 an, die Hand des Nutzers umgreift den Griff 20, an dem ein Betätigungselement 75 zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Bremseinrichtung 60 angeordnet ist. Die Bremseinrichtung 60 wirkt von außen unmittelbar auf den Umfang des Rollelementes 50 und wird durch die Einstellvorrichtung 70, die über die Steuerungseinrichtung 80 entweder automatisch auf Grundlage von Sensordaten des Sensors 90 oder über die Betätigungseinrichtung 75 angesteuert wird, so eingestellt, dass das benötigte Bremsmoment um die Drehachse 55 aufgebracht wird.
4 zeigt eine Variante der Gehhilfe 10, bei der statt einer Unterarmabstützung 30 ein Griff 20 an der Strebe 40 montiert ist, der ähnlich einer Lenkstange sich beidseitig von der Strebe 40 erstreckt. An dem Griff ist das Betätigungselement 75 in Form eines Tasters oder Schalters angeordnet, andere Betätigungselemente oder andere Formen von Betätigungselementen können alternativ oder ergänzend vorgesehen sein. Statt einer reinen Bremseinrichtung ist in der dargestellten Ausführungsform die Steuerungseinrichtung 80 mit einem Antrieb 100 gekoppelt, der durch eine entsprechende Schaltung gleichzeitig auch als Bremseinrichtung dient, wenn der Motor des Antriebes 100 im Generatorbetrieb betrieben wird. An der Gehhilfe 10 sind die notwendigen Energiespeicher zum Betätigen sowohl der Einstellvorrichtung als auch des Antriebes sowie zum Betreiben der Steuerungseinrichtung 80 integriert, beispielsweise in der Strebe 40 oder im Bereich der Aufnahme des Rollelementes 50, um einen möglichst tiefen Schwerpunkt zu erreichen. Energiespeicher können auch in den anderen Ausführungsformen eingebaut sein. In der Ausführungsform der 4 ist das Rollelement 50 mit einer breiten und flachen Lauffläche ausgestattet, um eine zusätzliche Stabilität gegen ein seitliches Verkippen bereitzustellen.
Bezugszeichenliste

10: Gehhilfe
15: Unterarm des Nutzers
20: Griff
30: Unterarmabstützung
40: Strebe
50: Rollelement
55: Drehachse
60: Bremseinrichtung
70: Einstellvorrichtung
75: Betätigungselement
80: Steuerungseinrichtung
90: Sensor
100: Antrieb
F_H, _G: Horizontalkomponente der am Griff angreifenden Kraft
F_H, _U: Horizontalkomponente der an der Unterarmabstützung angreifenden Kraft
G: Gehrichtung
L: Länge der Strebe
M₁: Moment um den Griff
M₂: Moment um die Drehachse des Rollelementes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 20170015396 A1 [0004]
CN 201734015 A1 [0005]
CN 103010282 A1 [0006]
GB 2389784 A [0007]
DE 102011084236 A1 [0008]

Claims

Gehhilfe mit • einem Griff (20) oder einer Unterarmabstützung (30) mit einem Griff (20), • einer sich von dem Griff (20) in distaler Richtung erstreckenden Strebe (40), an deren dem Griff (20) abgewandten Ende zumindest ein Rollelement (50) drehbar um zumindest eine Drehachse (55) angeordnet ist, und • einer dem zumindest einem Rollelement (50) zugeordneten Bremseinrichtung (60), dadurch gekennzeichnet, dass • der Bremseinrichtung (60) eine Einstellvorrichtung (70) zugeordnet ist, über die das Bremsmoment unabhängig von einer Vertikalbelastung des Rollelementes (50) einstellbar ist.
Gehhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (60) als ein hydraulisches oder pneumatisches System, als eine Reibungsbremse, als ein magnetorheologisches System und/oder als ein elektrischer Generator ausgebildet ist.
Gehhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (70) ein Betätigungselement (75) aufweist, über das das Bremsmoment manuell einstellbar ist.
Gehhilfe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellvorrichtung (70) eine Steuerungseinrichtung (80) zugeordnet ist, die ein Bremsmoment konstant aufrechterhält oder in Abhängigkeit von Sensordaten oder Betriebsbedingungen verändert.
Gehhilfe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Geschwindigkeitssensor (90) und/oder Neigungssensor (90) und/oder Momentensensor (90) mit der Steuerungseinrichtung (80) gekoppelt ist.
Gehhilfe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Momentensensor (90) zur Ermittlung eines um die Drehachse (55) wirksamen Drehmomentes und/oder ein Momentensensor (90) zur Ermittlung eines Biegemomentes um den Griff (20) an der Gehhilfe (10) angeordnet sind.
Gehhilfe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgröße für das einzustellende Bremsmoment eine Horizontalkraft (F_H) an dem Griff (20) ist.
Gehhilfe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rollelement (50) ein Antrieb (100) zugeordnet ist.
Gehhilfe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (100) neigungsabhängig und/oder in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rollelementes (50) zuschaltbar oder abschaltbar ausgebildet ist.
Gehhilfe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (20) eine Griffachse (25) aufweist, die parallel zu der Drehachse (55) des Rollelementes (50) ausgerichtet ist.
Verfahren zur Steuerung einer Gehhilfe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Rollelementes (50) und/oder Drehrichtung des Rollelementes (50) und/oder Neigung der Strebe (40) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment mechanisch oder mechatronisch verstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit einer Horizontalkraftkomponente (F_H) an dem Griff (20) als Führungsgröße verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsgröße die Horizontalkraftkomponente (F_H) zwischen 50N und 100N eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgröße anhand der Strebenlänge (I), eines Biegemomentes auf Höhe des Griffes (20) um eine Achse parallel zu der Drehachse (55) und eines Drehmomentes um die Drehachse (55) errechnet wird.