DE19529764A1 - Bewegungstrainingsgerät mit einer Kurbel - Google Patents
Bewegungstrainingsgerät mit einer KurbelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bewegungstrainingsgerät nach dem
Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte, auf dem Markt angebotene Bewegungstrainingsgeräte
dieser Art sind sowohl für gesunde Menschen, insbesondere
Leistungssportler, als auch für kranke Menschen vorgesehen,
deren Extremitäten gelähmt oder teilweise gelähmt sind. Der
verwendete Elektromotor kann sowohl bremsen als auch
antreiben. Beim aktiven Training steht die Bremswirkung im
Vordergrund, beim passiven Training eher die Antriebswirkung.
Jedoch haben in der therapeutischen Behandlung
Trainingsmischformen eine ganz besondere Bedeutung, wenn es
darum geht, noch vorhandene schwache Muskelkräfte zu
mobilisieren und zu unterstützen.
Bei den bekannten Bewegungstrainingsgeräten kann zwar eine
Drehzahl vorgewählt oder zeitlich programmiert und es kann
auch ein oberer Grenzwert des Drehmoments eingestellt werden,
das der Elektromotor ausübt oder durch die aktiven
Antriebskräfte der trainierenden Person erfährt. Es gibt aber
bei der passiven und der Mischgymnastik Konstellationen, bei
denen an bestimmten Winkelpositionen der Kurbel durch eine
Änderung des Verhaltens des Elektromotors in den
Bewegungsablauf eingegriffen werden müßte, um einen noch
besseren Trainingserfolg zu erreichen und Schaden zu
verhüten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den
Anwendungsbereich eines Bewegungstrainingsgeräts der
einleitend bezeichnenten Art zu erweitern und mehr und
flexiblere Möglichkeiten für die Diagnose und die Gestaltung
des Trainingsablaufs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Damit wird der Einsatz
eines frei programmierbaren Rechners vorgeschlagen, der auf
die momentanen Ist-Kenngrößen der Kurbelbewegung
zurückgreifen kann, und zwar insbesondere auch auf die
Winkelposition und den Motorstrom bzw. das dazu proportionale
Drehmoment. Diese Kenngrößen werden nicht einfach analog
erfaßt, sondern als digitale Größen in einer unmittelbar
weiterverwertbaren Form zur Verfügung gestellt. Die Steuer-
und Regelfunktion ist ebenfalls im Rechner realisiert und
kann auf den genannten Kenngrößen aufbauen. Somit ist es
möglich,
- - innerhalb einer Kreisbewegung frei programmierbar jedes Bewegungsmuster durchzuführen, und zwar als reine aktive Gymnastik, reine passive Gymnastik oder als Mischung zwischen aktiver und passiver Gymnastik. Bei der Mischgymnastik wird je nach Bedarf unterhalb bestimmter Grenzwerte zwischen Antriebs- und Bremsmoment gewechselt. Die Umschaltung kann augenblicklich erfolgen,
- - aus den Kenngrößen der Kurbelbewegung beim passiven Training auf den physischen Zustand des betreffenden Patienten (seine "Leichtgängigkeit) zu schließen,
- - während des Trainings die Soll-Kenngrößen in Abhängigkeit von den lst-Kenngrößen der Kurbelbewegung zu ändern, insbesondere selbsttätig, und
- - externe Geräte direkt anzusteuern, z. B. ein Gerät zur funktionellen Muskelstimulation.
Mit diesem Bewegungstrainingsgerät kann somit ganz speziellen
therapeutischen Bedürfnissen entsprochen und der
Trainingserfolg weiter verbessert werden.
Zur Erfassung der Winkelposition der Kurbel dient ein an
geeigneter Stelle an der Kurbel oder ihrem Antrieb
angekoppelter Inkrementalgeber. Ein zugehöriger Schaltkreis
addiert die einzelnen Impulse und setzt nach Vollendung eines
Umlaufs durch ein Referenzsignal den Positionszähler zurück.
Bei entgegengesetzter Drehrichtung werden die Impulse
subtrahiert. Ferner errechnet der Schaltkreis aus der
zeitlichen Abfolge der Impulse die momentane Drehzahl. Aus
dem Motorstrom wird das dazu proportionale Drehmoment
errechnet. Beide Kenngrößen sind gerichtete Größen, so daß
sich aus dem Vorzeichen der Drehzahl die Drehrichtung und aus
dem Vorzeichen des Drehmoments die Information ergibt, ob es
sich, bezogen auf die Drehrichtung, um ein Antriebs- oder um
ein Bremsmoment handelt. Abgesehen von ihrer Verwendung zur
Regelung und Steuerung der Kurbelbewegung können diese
verfügbaren Ist-Kenngrößen der Kurbelbewegung angezeigt oder
gespeichert oder auch zur Ansteuerung externer Geräte
weitergeleitet werden. Bei Speicherung auf einem leicht
transportablen Medium (Memorycard, Diskette) können die
gespeicherten Bewegungsabläufe extern zur therapeutischen
Beurteilung oder als Grundlage zur Schaffung weiterer
Trainingsprogramme dienen.
Der Aufbau der im Rechner enthaltenen Regeleinrichtung sieht
drei kaskadierte Regler vor, wobei einem
Winkelpositionsregler ein Drehzahlregler und diesem ein
Drehmomentregler unterlagert ist. Diese Regler werden vom
Rechner digital abgearbeitet und sind somit auch während der
Laufzeit des Programms flexibel veränderlich. Durch
integrierte Begrenzer können obere Grenzwerte für das
Antriebsmoment einerseits und für das Bremsmoment
andererseits getrennt voneinander eingestellt werden.
Außerdem kann während der Positionsregelung ein oberer
Grenzwert für die maximale Drehzahl festgelegt werden.
Der Rechner ist vorzugsweise als Mikrokontroller realisiert.
Die Steuerung kann ein fest vorgegebenes zeitliches oder ein
von den Ist-Kenngrößen der Kurbelbewegung oder extern
ermittelten Kenngrößen abhängiges Bewegungsprogramm ablaufen
lassen.
Zur Vermeidung von Verletzungen beim passiven Training ist es
wichtig, daß beim Auftreten eines Spasmus, d. h. einer
Muskelverkrampfung, das maximale Antriebsdrehmoment nicht
überschritten wird. Bei bekannten Bewegungstrainingsgeräten
führt das Erreichen eines fest eingestellten Drehmoment-
Grenzwerts zur Abschaltung des Geräts, d. h. zum völligen
Freilauf der Kurbel, oder zu einer Gegenbewegung zum Lösen
des Spasmus. In Weiterbildung der Erfindung wird demgegenüber
vorgeschlagen, daß der Grenzwert des Antriebsdrehmoments dem
vom Patienten benötigten mittleren Antriebsdrehmoment
selbsttätig so nachgeführt wird, daß er stets um einen
bestimmten Prozentsatz größer als dieses ist. Unter dem vom
Patienten benötigten mittleren Antriebsdrehmoment wird
praktisch die obere Umhüllende der Drehmomentkurve
verstanden. Somit bleibt die Empfindlichkeit für das Erkennen
eines Spasmus immer gleich, auch wenn z. B. bei verbesserter
Bewegungsfähigkeit des Patienten im Verlauf des Trainings das
benötigte mittlere Antriebsdrehmoment sinkt.
Statt an der Höhe des Antriebsdrehmoments läßt sich ein
Spasmus auch an der Anstiegsgeschwindigkeit desselben
erkennen. Es steigt nämlich ungewöhnlich steil an. Demgemäß
wird alternativ vorgeschlagen, einen Grenzwert der ersten
Ableitung des Drehmoments zur Spasmuserkennung heranzuziehen.
Das durchschnittlich benötigte Antriebsdrehmoment ist ein
wichtiges technisch faßbares Maß für die Bewegungsfähigkeit
der Extremitäten eines gelähmten Patienten. Gewöhnlich
verbessert sich die Bewegungsfähigkeit im Verlaufe eines
Trainings, so daß es wünschenswert sein kann, die Drehzahl der
besseren Bewegungsfähigkeit anzupassen. Es wird deshalb
vorgeschlagen, daß der Rechner die Soll-Drehzahl in einer
Abhängigkeit vom Antriebsdrehmoment selbsttätig bestimmt.
Es wurde schon erwähnt, daß es aus unterschiedlichen
Beweggründen sinnvoll ist, die Kenngrößen der
Kurbelbewegungen zu speichern. Eine weitere diesbezügliche
Variante besteht vorteilhafterweise darin, daß ein
Lernspeicher für diese Kenngrößen vorgesehen ist, der durch
einen Eingabemode aktiviert werden kann und dann einen am
Gerät ausgeführten Bewegungsablauf speichert, den das Gerät
auf Befehl wiederholen kann. Z.B. kann ein Therapeut einen
bestimmten Modell-Bewegungsablauf dadurch einspeichern, daß
er diesen Bewegungsablauf an der Kurbel ausführt, indem er
selbst die Pedale bewegt oder mittels einer von Hand
betätigten Fernbedienung vom Motor bewegen läßt.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß an dem
Bewegungstrainingsgerät eine Anschlußmöglichkeit für ein
Muskelstimulationsgerät vorgesehen ist, wobei die einzelnen
Stimulationskanäle, die an den betreffenden Muskelgruppen
durch Elektroden angeschlossen sind, in Abhängigkeit von
einer oder mehreren Kenngrößen der Kurbelbewegung angesteuert
werden. Dadurch können die durch Stimulation unterstützten
Antriebsbewegungen des Patienten durch selbsttätiges
Abbremsen und/oder Antreiben der Kurbel einer gleichförmigen
Drehbewegung angenähert werden.
Auch während der Muskelstimulation können Spasmen auftreten.
Es wird daher vorgeschlagen, daß im Rechner Vorkehrungen
getroffen sind, um in diesem Fall die Stimulationsimpulse
sofort zu unterbrechen und weitere zu verhindern.
Bei der funktionellen Elektrostimulation der Muskeln mit der
Absicht, eine möglichst gleichförmige Kurbeldrehbewegung zu
erzielen, müssen verschiedene Parameter optimal ausgewählt
werden. Es geht dabei um die richtige Winkelstellung der
Kurbel, bei der der Stimulationsimpuls ausgelöst wird, um die
zeitliche Länge der Stimulation bzw. den zu durchlaufenden
Winkel, um die Form des Stimulationsstromes, der gewöhnlich
ein moduliertes Signal ist, und um die Intensität, d. h. die
Stromstärke. Es wird vorgeschlagen, eine besondere
Testanordnung vorzusehen, mit der die Stimulationsergebnisse,
die in Form von Kurbel-Winkeldrehungen zustande kommen, in
Abhängigkeit von Veränderungen der einzelnen
Stimulationsparamenter genau vermessen und verglichen werden
können, um diese automatisch zu optimieren. Winkeldrehung
bedeutet hierbei das ganze Phänomen, also auch das dabei
aufgetretene und registrierte Drehmoment.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der einzigen Zeichnung erläutert, die ein Blockschaltbild
eines Bewegungstrainingsgerätes darstellt.
Die elektromechanische Ausrüstung 1 dieses Gerätes umfaßt
zunächst eine Kurbel, die von einer permanent magnetisch
erregten Gleichstrommaschine, kurz Motor 2, angetrieben wird.
Außerdem ist an dem Motor ein Inkrementalgeber 3 fest
angekuppelt, der auf dem Vollwinkel 2.000 Positionen
unterscheidet. Bei einer Antriebsuntersetzung von 20 : 1 ergibt
das 40.000 erfaßbare Winkelpositionen bei einer
Kurbelumdrehung. An den Pedalen 4 der Kurbel oder anderen
Anschlußorganen können die Extremitäten einer trainierenden
Person angreifen.
Der Motor 2 wird von einer Vier-Quadranten-Leistungs-
Elektronik 5 gespeist. Sie erhält ihre Signale von einer
Regelung 6 und einer Steuerung 7, die in einem Rechner 8
integriert sind. Die Ausgangswerte der in dem Kasten 1
zusammengefaßten elektromechanischen Ausrüstung und Sensorik,
d. h. der Motorstrom und die Signale des Inkrementalgebers 3,
gelangen über eine Leitung 9 an die Regelung 6 und Steuerung
7 des Rechners. Daraus werden die sogenannten Ist-Kenngrößen
der Kurbelbewegung, nämlich Winkelposition sowie Drehzahl und
Drehmoment als gerichtete Größen, gewonnen. Andererseits
werden der Regelung 6 und der Steuerung 7 über Leitungen 10
weitere Kennwerte zugeführt, die an externen Sensoren
gewonnen wurden. Ein Beispiel hierfür sind die Winkelwerte
eines am Knie eines Patienten angebrachten
Winkelstellungsgebers. Hierauf wird unten noch eingegangen.
Über einen Eingang 11 werden der Steuerung die von Hand
einzugebenden Signale zugeführt, z. B. eine
Geschwindigkeitseinstellung, Ein- und Ausschaltimpulse usw.
Ein Informationsausgang 12 erlaubt es, beliebige Kenngrößen
anzuzeigen, insbesondere der trainierenden Person selbst,
oder extern zu speichern. Schließlich ist noch ein Ausgang 13
vorgesehen, um Peripheriegeräte, z. B. ein
Muskelstimulationsgerät anzusteuern.
Im folgenden werden einige ausgewählte Funktionen
beispielhaft erläutert, die mit dem beschriebenen
Bewegungstrainingsgerät, durchgeführt werden können. Daraus
ergeben sich weitere Vorteile und überraschende Wirkungen der
Erfindung.
Um Querschnittsgelähmten das Einlegen und Befestigen der
Beine in die Pedale des Bewegungstrainers und andererseits
den Ausstieg zu erleichtern, werden die Pedale bei geringer
Drehzahl in die für den Patienten günstigen Positionen (z. B.
linker Fuß in Tiefstellung, anschließend rechter Fuß in
Tiefstellung) gebracht und dort mit maximalem Drehmoment
positioniert.
Nach orthopädischen Operationen ist es meist notwendig, das
betreffende Gelenk, wie z. B. das Kniegelenk, gezielt passiv
und aktiv zu bewegen. Dazu wird der Fuß des betreffenden
Beines am Pedal des Bewegungstrainingsgerätes angeschlossen.
Kommt es darauf an, einen bestimmten Winkelbereich der
Kniebewegung einzuhalten, so kann z. B. die Kurbel in einem
bestimmten Winkelbereich hin und her bewegt werden, der dem
gewünschten Winkelbereich der Kniebewegung entspricht. Damit
die durchgeführte Bewegung des Knies dem vorgegebenen
Bewegungsausmaß entspricht, kann am Kniegelenk des Patienten
ein Winkelsensor angebracht und mit dieser Informationsquelle
die Bewegung des Kniegelenks geregelt durchgeführt werden.
Die Bewegung kann auch mit einer bestimmten oberen Grenze für
das Antriebs- oder Bremsmoment vollzogen werden. Sollte der
Patient zu nahe am Gerät sitzen, so fordert ihn das Gerät
über eine Ausgabeinheit auf, sich ein wenig vom Gerät zu
entfernen.
Kommt es - möglicherweise zusätzlich - auf einen
gleichmäßigen Bewegungsablauf im Knie- oder Hüftgelenk an, so
kann dies durch eine entsprechende Steuerung der
Kurbelgeschwindigkeit erreicht werden. Bekanntlich hat eine
gleichförmig Kurbelgeschwindigkeit eine ungleichförmige
Geschwindigkeit an den genannten Gelenken zur Folge. Durch
eine Variation der Kurbelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von
der Position innerhalb des Winkelbereichs läßt es sich jedoch
erreichen, daß die Winkelgeschwindigkeit entweder der Knie-
oder der Hüftgelenke während der Tretbewegung über einen
großen Winkelbereich annähernd konstant bleibt.
Ist ein Spasmus z. B. durch Erreichen der Obergrenze des
Antriebsdrehmoments erkannt, so kann er mit Hilfe einer Wipp-
Bewegung gelöst werden. Dabei beginnt die Wipp-Bewegung mit
einem kleinen Winkelausschlag, der so lange vergrößert wird,
bis die Wipp-Bewegung wieder in eine Dreh-Bewegung übergeht.
Beispielsweise kann der Therapeut dieses oder ein anderes
Bewegungsmuster dem Bewegungstrainingsgerät durch einmalige
Ausübung "lehren", so daß es dann im Bedarfsfall von selbst
abläuft.
Der Bedarf für eine solche getrennte Einstellmöglichkeit
besteht z. B. in den beiden folgenden Trainingssituationen.
Ein Patient mit sehr geringen Muskelkräften möchte, soweit es
geht, die Kurbel aktiv gegen einen fühlbaren Widerstand
treten. An den Totpunkten der Kurbel benötigt er die
Unterstützung des Elektromotors. Diese Konstellation
verlangt, daß ein kleines Bremsmoment eingestellt wird, um
ein Erfolgserlebnis aufkommen zu lassen. Andererseits bedarf
es eines großen Antriebsmoments, damit der Motor an den
Totpunkten der Kurbel eine kräftige Unterstützung gibt.
Ein anderer Patient macht nur passives Training. Sein
Knochengerüst ist nur schwach belastbar. Er darf aus
Sicherheitsgründen nur mit einem sehr kleinen Antriebsmoment
angetrieben werden. Um jedoch eine runde Tretbewegung zu
realisieren, muß der Motor an bestimmten Winkelpositionen der
Kurbel stark bremsen. Unter der Voraussetzung, daß kein
Getriebe und somit nur eine geringe Schwungmasse vorhanden
ist, vielmehr ein Riementrieb den Motor und die Kurbel direkt
verbindet, würden die Beine von ihrer höchsten Stellung nach
unten "durchfallen". Um das zu vermeiden, muß ein
verhältnismäßig großes Bremsmoment vorgegeben werden können.
Vor jedem Training am Bewegungstrainingsgerät sollte eine
kleine Aufwärmphase durchgeführt werden. Dabei kann der
physische Zustand des Patienten ("Leichtgängigkeit") über die
Kenngrößen der Kurbelbewegung erfaßt und automatisch
berücksichtigt werden. Danach kann der Rechner einen
Trainingsvorschlag machen (Drehzahl, Dauer usw.), der nach
den Ergebnissen des Aufwärmtrainings nach Erfahrungswerten
errechnet ist.
Das maximale Antriebsmoment, das zum Erkennen eines Spasmus
dient, wird laufend automatisch derart verändert, daß es um
einen gewissen Prozentsatz über dem für die Bewegung der
Extremitäten des Patienten benötigten Antriebsmoment liegt.
Dieser automatisch nachgeführte Antriebsmoment-Grenzwert kann
nur rampenförmig ansteigen und fallen und das hat den
Vorteil, daß das Antriebsmoment auch bei starkem Abbremsen,
beispielsweise durch einen Spasmus, nie sprunghaft ansteigen
kann. Es ist also immer ein "Sanft-Anlauf" gewährleistet.
Durch die enge Bindung des maximalen Antriebsmoments an das
aktuelle Antriebsmoment bleibt die Ansprechempfindlichkeit
der Antispastiksteuerung während des ganzen Trainings
konstant.
Bei den meisten Patienten verändert sich der physische
Zustand während des Trainings. Da die Drehzahl ein wichtiges
Kriterium für das Ausmaß und die Anstrengung einer Übung ist,
kann der Sollwert der Drehzahl in Abhängigkeit von der
"Leichtgängigkeit" des Patienten automatisch nachgeführt
werden. Diese Nachführung erfolgt in Abhängigkeit vom
aufgewandten Antriebsdrehmoment.
Der Patient kann das Training durch sein Verhalten
beeinflussen. Das hat den Vorteil, daß die geistige und
physische Passivität des Patienten während des Trainings
verringert wird. Es kann vorgesehen werden, daß sich die
Drehzahl in gewissen Grenzen erhöht, je "leichtgängiger" der
Patient wird. Mit abnehmendem Aktiv-Anteil kann die Drehzahl
selbsttätig herabgesetzt werden. Auch kann ein
Drehrichtungswechsel für den Fall vorgesehen werden, daß die
Aktivgymnastik noch weiter abnimmt.
Bei einer bestimmten Konstellation der Kenngrößen der
Kurbelbewegung, die auf eine bestimmte physische Situation
schließen läßt, wird ein externes Meßgerät aktiviert, um eine
Messung vorzunehmen.
Der Therapeut kann einem Bewegungstrainingsgerät ein
beliebiges Bewegungsmuster lehren, indem er einen bestimmten
Eingabemode wählt, und das gewünschte Bewegungsmuster an den
Pedalen bzw. über die Fernbedienung vollzieht. Das Gerät
nimmt das ausgeführte Bewegungsmuster auf und speichert
dieses ab. Danach kann es das gelernte Bewegungsmuster
wiedergeben.
Ein praktischer Fall ist die Elektrostimulation der Beuge
und der Streckmuskeln an beiden Beinen (vier Stimulations
kanäle), wobei die Parameter der verschiedenen
Stimulationskanäle in Abhängigkeit von den Ist-Kenngrößen der
Kurbelbewegung gewählt werden. Durch eine wenig differenzierte
Ansteuerung der Muskeln entstehen meist ungleichförmige,
stockende Bewegungen, während ein Rundlauf der Kurbel
erwünscht ist und von dem Patienten angenehm empfunden wird.
Die frei programmierbaren Regelanordnung erlaubt es, eine
kontinuierliche Tretbewegung herbeizuführen durch
abwechselnde Beschleunigung und Abbremsung der Bewegung an
den entsprechenden Winkelabschnitten. Dazu wird
vorteilhafterweise kein Schwungrad benötigt, das bei
auftretenden Spasmen zu Verletzungen führen könnte.
Die Stimulationstherapie wird mit einer erfahrungsgemäßen
mittleren Voreinstellung begonnen. Bei dem anschließenden
Optimierungsverfahren werden die Stimulationsparameter ( z. B.
Einschaltzeit und -winkel, Form der Stromkurve, Intensität)
mit Hilfe der Rückkopplung der Kenngrößen automatisch optimal
eingestellt. Dies kann nacheinander für jede einzelne
Muskelgruppe geschehen.
Claims (16)
1. Bewegungstrainingsgerät mit einer Kurbel, an deren
Kurbelarmen Pedale oder dergleichen zur Verbindung mit den
Füßen oder Armen einer trainierenden Person vorgesehen sind,
und ferner umfassend einen Elektromotor, der mit der Kurbel
getrieblich verbunden ist, eine Vier-Quadranten-Leistungs-
Elektronik zur Bestromung des Motors, welche es ermöglicht,
diesen zum Antreiben und zum Bremsen der Kurbel in beiden
Drehrichtungen zu verwenden, eine Einrichtung zur
Drehzahlregelung, eine Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung
und eine Programmsteuereinrichtung, die es ermöglicht, ein
zeitliches Trainingsprogramm vor zugeben und ablaufen zu
lassen,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rechner (8) vorgesehen ist, der die Winkelstellung
sowie die Drehzahl und das Drehmoment mit ihren jeweiligen
Richtungen als momentane Ist-Kenngrößen der Kurbelbewegung in
einer digitalen und somit frei verwertbaren Form erfaßt,
so daß diese Ist-Kenngrößen und weitere extern aufgenommene
Kenngrößen zur digitalen Regelung (6) und Steuerung (7) der
Kurbelbewegung und zum Ansteuern von oder zur Weitergabe an
Peripheriegeräte zur Verfügung stehen.
2. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Winkelposition, der
Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit der Kurbel ein am
Kurbelantrieb angekoppelter Inkrementalgeber (3) vorgesehen
ist.
3. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (6) des Rechners (8)
drei kaskadierte Regler umfaßt, wobei einem
Winkelpositionsregler ein Drehzahlregler und diesem ein
Drehmomentregler unterlagert ist.
4. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß obere Grenzwerte des Antriebsmoments
einerseits und des Bremsmoments andererseits getrennt
voneinander einstellbar sind.
5. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Positionsregelung ein
oberer Grenzwert der Drehzahl einstellbar ist.
6. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner (8) ein Bewegungsprogramm in
Abhängigkeit von der Zeit oder von den verfügbaren Kenngrößen
ablaufen lassen kann.
7. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß es jedes gewünschte Bewegungsmuster in
Abhängigkeit von der Winkelposition der Kurbel ausführen kann.
8. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Erkennen eines Spasmus die Kurbel
beginnend mit einer Gegenbewegung in eine sanft hin und her
gehende Schwenkbewegung mit zunehmendem Winkelausschlag
versetzt wird, die schließlich wieder in eine Umlaufbewegung
in einer Richtung übergeht.
9. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner (8) die digital zur Verfügung
stehenden Ist-Kenngrößen der Kurbelbewegung auswertet, um
daraus Rückschlüsse auf den Zustand des Patienten zu ziehen,
diesen Zustand durch signifikante Kennwerte anzuzeigen oder
auf den Trainingsablauf entsprechend einzuwirken.
10. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner bei einem passiven Training
zum Zweck der Erkennung eines Spasmus den oberen Grenzwert
des Antriebsdrehmoments im Rahmen eines nach
Sicherheitsgesichtspunkten festgelegten Maximalgrenzwerts der
oberen Umhüllenden des Antriebsdrehmoments selbsttätig so
nachführt, daß der obere Grenzwert stets um einen bestimmten
Prozentsatz größer als die Umhüllende ist.
11. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner bei einem passiven Training
zum Zweck der Erkennung eines Spasmus die
Anstiegsgeschwindigkeit des Antriebsdrehmoments errechnet und
auswertet.
12. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner (8) die Solldrehzahl in einer
Abhängigkeit vom Antriebsdrehmoment selbsttätig bestimmt.
13. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Lernspeicher für die Kenngrößen der
Kurbelbewegung vorgesehen ist, der durch einen Eingabmode
aktiviert werden kann und dann einen am Gerät ausgeführten
Bewegungsablauf speichert, den das Gerät wiederholen kann.
14. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anschlußmöglichkeit für ein
Muskelstimulationsgerät vorgesehen ist, wobei die Parameter
der Stimulationskanäle in Abhängigkeit von den Ist-Kenngrößen
der Kurbelbewegung bestimmt werden und wobei die durch
Stimulation unterstützten Bewegungen des Patienten durch
selbsttätiges Bremsen und/oder Antreiben der Kurbel einer
gleichförmigen Drehbewegung angenähert werden.
15. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß Vorkehrungen getroffen sind, um bei
Auftreten eines Spasmus weitere Stimulationsimpulse zu
unterbinden.
16. Bewegungstrainingsgerät nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anordnung zur selbsttätigen
Optimierung der Stimulationsparameter vorgesehen ist.
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