DE202023104567U1 - A system that teaches strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries - Google Patents

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Abstract

Ein System zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten . Das System umfasst:
eine ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze (102), die von einem Spieler getragen und an einem Ständer befestigt wird, entlastet zumindest einen Teil des Gewichts von Arm und Unterarm des Spielers und erweitert gleichzeitig den Bewegungsbereich um mindestens drei Freiheitsgrade, um die Koordination mehrerer Gelenke zu simulieren Übungen, die die Koordination von Arm und Hand erfordern;
eine Vielzahl von Touch-Controllern (104) zum Verfolgen von Gelenkwinkeln der beeinträchtigten Arm- und Unterarmbewegungen des Spielers, wobei die Vielzahl von Touch-Controllern (104) umfasst:
einen Griffsensor (106) zum Erkennen einer beeinträchtigten Greifkraft oder zum Messen der beeinträchtigten Bewegung einer Hand des Spielers;
einen Bewegungssensor (108) zum Erkennen von Bewegungen, die die Handbewegungen des Orchesterdirigenten in der Art der Handhabung des Dirigentenstabs imitieren, wobei der Spieler Bewegungen ausführt, die der Handhabung des Dirigentenstabs ähneln, wodurch der Spieler aktiv mit dem Spiel interagieren kann ;
eine zentrale Verarbeitungseinheit (110) zum Lesen und Verfolgen der Partituren vom Dirigentenpult, um das Orchester optimal zu dirigieren; wobei der Spieler die Ergebnisse liest und befolgt, um die Konzentration und Feinmotorik zu fördern;
eine Steuereinheit (112), die mit jedem Touch-Controller und dem Griffsensor (106) gekoppelt ist, um Messungen beeinträchtigter Arm-/Unterarm- und Greifbewegungen zu ermitteln und eine grafische Darstellung des Arms/Unterarms und der Greifkraft in Interaktion mit einer virtuellen Umgebung zu steuern, und zum Erzeugen visueller Rückmeldungssignale für den Spieler simulierter Mehrgelenk-Koordinationsübungen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern und mit verbesserter motorischer Fähigkeit im Vergleich zur tatsächlich beeinträchtigten motorischen Fähigkeit durchgeführt werden;
ein Virtual-Reality-Headset (114), das über ein Kommunikationsgerät (116) mit der Steuereinheit (112) verbunden ist, um das visuelle Feedbacksignal der simulierten Mehrgelenk-Koordinationsübungen anzuzeigen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern; und wobei der Spieler an einem auf virtueller Realität basierenden Spiel teilnimmt, das gemäß den vorgeschlagenen Mehrgelenk-Koordinationsübungen unter Verwendung der mehreren Touch-Controller (104) generiert wurde, um das Bewegungstraining zur Rehabilitation der oberen Gliedmaßen durchzuführen.

Figure DE202023104567U1_0000
A system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries. The system includes:
a balanced arm/forearm support (102), worn by a player and attached to a stand, relieves at least some of the weight of the player's arm and forearm while expanding the range of motion by at least three degrees of freedom to facilitate coordination of multiple joints simulate exercises that require arm and hand coordination;
a plurality of touch controllers (104) for tracking joint angles of the player's impaired arm and forearm movements, the plurality of touch controllers (104) comprising:
a grip sensor (106) for detecting impaired grip strength or measuring impaired movement of a hand of the player;
a motion sensor (108) for detecting movements that imitate the hand movements of the orchestra conductor in the manner of handling the baton, wherein the player performs movements that are similar to the handling of the baton, thereby allowing the player to actively interact with the game;
a central processing unit (110) for reading and tracking the scores from the conductor's stand in order to optimally conduct the orchestra; where the player reads and follows the results to promote concentration and fine motor skills;
a control unit (112) coupled to each touch controller and the grip sensor (106) to determine measurements of impaired arm/forearm and grip movements and a graphical representation of the arm/forearm and grip force in interaction with a virtual environment to control and generate visual feedback signals to the player of simulated multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination and are performed with improved motor ability compared to actual impaired motor ability;
a virtual reality headset (114) connected to the control unit (112) via a communication device (116) for displaying the visual feedback signal of the simulated multi-joint coordination exercises requiring arm and hand coordination; and wherein the player participates in a virtual reality-based game generated according to the proposed multi-joint coordination exercises using the plurality of touch controllers (104) to perform the upper limb rehabilitation movement training.
Figure DE202023104567U1_0000

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten. Genauer gesagt basiert das System auf didaktischen Strategien und dynamischen Techniken, die durch Gamification und Augmented Reality die Ausführung kinesiologischer Bewegungen umfassen, die bei der Rehabilitation verschiedener Verletzungen der oberen Extremitäten des Körpers, insbesondere des Tennisarms, helfen.The present disclosure relates to a system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries. More specifically, the system is based on didactic strategies and dynamic techniques that, through gamification and augmented reality, include the execution of kinesiological movements that help in the rehabilitation of various injuries of the upper extremities of the body, especially tennis elbow.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Es steht außer Frage, dass die rasanten Veränderungen, die die Gesellschaft durchgemacht hat, alle Entwicklungsbereiche, einschließlich der Bildung, beeinflusst haben. Daher hat die digitale Transformation die dringende Notwendigkeit verdeutlicht, neue Lehrmethoden einzuführen, um sicherzustellen, dass das Bildungssystem auf alle Herausforderungen vorbereitet ist, die mit der Nutzung neuer Technologien für Lernen und Wissen einhergehen. Daher ist digitales spielbasiertes Lernen heute eine der wichtigsten Alternativen, um die Lernkurve zu verkürzen und nicht nur den Lernumfang in kurzen Zeiträumen zu stärken, sondern auch, dass diese effektiv sind.There is no question that the rapid changes that society has undergone have affected all areas of development, including education. Therefore, digital transformation has highlighted the urgent need to introduce new teaching methods to ensure that the education system is prepared for all the challenges that come with the use of new technologies for learning and knowledge. Therefore, digital game-based learning is now one of the most important alternatives to shorten the learning curve and not only strengthen the amount of learning in short periods of time, but also ensure that they are effective.

Andererseits haben Videospiele begonnen, in verschiedenen Bereichen der Medizin Einzug zu halten, beispielsweise in der Prävention, Gesundheitsförderung und -verbesserung, Ausbildung von Gesundheitspersonal und Rehabilitation. In diesem letzten Punkt gibt es Beispiele für den Einsatz dieser Ressourcen unter anderem bei der Behandlung von Rückenmarksverletzungen, Hirnschäden und Multipler Sklerose. In allen Fällen zielt die Gamifizierung darauf ab, zur Wiederherstellung dieser Pathologien beizutragen, indem das Spiel als Ressource in nicht-spielerischen Kontexten genutzt wird, die zur Unterstützung von Rehabilitationsbehandlungen geeignet sind.On the other hand, video games have begun to find their way into various areas of medicine, such as prevention, health promotion and improvement, training of health workers and rehabilitation. On this last point, there are examples of the use of these resources in the treatment of spinal cord injuries, brain damage and multiple sclerosis, among others. In all cases, gamification aims to contribute to the recovery of these pathologies by using the game as a resource in non-gaming contexts suitable for supporting rehabilitation treatments.

Angesichts der vorangegangenen Diskussion wird dargestellt, dass ein System zur Vermittlung von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten erforderlich ist.In light of the previous discussion, it is presented that a system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries is needed.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Offenlegung zielt darauf ab, ein System zur Vermittlung von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten bereitzustellen. Das System führt Benutzer zur Durchführung verschiedener Übungen, um von Verletzungen der oberen Extremitäten erhalten. Das System ist mit einer virtuellen Realität Umgebung für die Durchführung einer Reihe von Übungen während des Spiels konfiguriert.The present disclosure aims to provide a system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries. The system guides users to perform various exercises to recover from upper extremity injuries. The system is configured with a virtual reality environment for performing a series of exercises during the game.

In einer Ausführungsform, Es wird ein System zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten offenbart. Das System umfasst eine ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze, die ein Spieler trägt und an einem Ständer befestigt ist. Sie entlastet den Arm und Unterarm des Spielers zumindest teilweise und erweitert gleichzeitig den Bewegungsbereich um mindestens drei Freiheitsgrade, um die Koordination mehrerer Gelenke zu simulieren Übungen, die die Koordination von Arm und Hand erfordern.In one embodiment, a system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries is disclosed. The system includes a balanced arm/forearm support that a player wears and is attached to a stand. It at least partially relieves the player's arm and forearm while expanding the range of motion by at least three degrees of freedom to simulate multi-joint coordination for exercises that require arm and hand coordination.

Das System umfasst weiterhin mehrere Touch-Controller zum Verfolgen von Gelenkwinkeln der beeinträchtigten Arm- und Unterarmbewegungen des Spielers, wobei die mehreren Touch-Controller Folgendes umfassen: einen Griffsensor zum Erkennen einer beeinträchtigten Greifkraft oder zum Messen der beeinträchtigten Bewegung einer Hand des Spielers Spieler; einen Bewegungssensor zum Erkennen von Bewegungen, die die Handbewegungen des Orchesterdirigenten in der Art der Handhabung des Dirigentenstabs imitieren, wobei der Spieler Bewegungen ausführt, die der Handhabung des Dirigentenstabs ähneln, wodurch der Spieler aktiv mit dem Spiel interagieren kann; eine zentrale Recheneinheit zum Lesen und Verfolgen der Partituren vom Dirigentenpult, um das Orchester optimal zu dirigieren. Der Spieler liest und folgt den Ergebnissen, um die Konzentration und Feinmotorik zu fördern.The system further includes a plurality of touch controllers for tracking joint angles of the player's impaired arm and forearm movements, the plurality of touch controllers comprising: a grip sensor for detecting impaired grip force or measuring impaired movement of a player's hand; a motion sensor for detecting movements that imitate the orchestra conductor's hand movements in the manner of handling the baton, wherein the player performs movements similar to the handling of the baton, thereby allowing the player to actively interact with the game; a central processing unit for reading and tracking the scores from the conductor's desk in order to optimally conduct the orchestra. The player reads and follows the results to promote concentration and fine motor skills.

Das System umfasst außerdem eine Steuereinheit, die mit jedem Touch-Controller und dem Griffsensor gekoppelt ist, um Messungen beeinträchtigter Arm-/Unterarm- und Greifbewegungen zu ermitteln, um eine grafische Darstellung des Arms/Unterarms und der Greifkraft in Interaktion mit einer virtuellen Umgebung zu steuern und zu erzeugen Ein visuelles Feedback signalisiert dem Spieler simulierte Mehrgelenk-Koordinationsübungen, bei denen die Koordination von Arm und Hand mit verbesserter motorischer Fähigkeit im Vergleich zur tatsächlich beeinträchtigten motorischen Fähigkeit erforderlich ist.The system also includes a control unit coupled to each touch controller and the grip sensor to obtain measurements of impaired arm/forearm and grip movements to provide a graphical representation of the arm/forearm and grip force in interaction with a virtual environment Control and generate visual feedback signals to the player simulated multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination with enhanced motor ability compared to actual impaired motor ability.

Das System umfasst außerdem ein Virtual-Reality-Headset zur Anzeige des visuellen Feedbacksignals der simulierten Mehrgelenk-Koordinationsübungen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern, wobei der Spieler an einem Virtual-Reality-basierten Spiel teilnimmt, das gemäß dem vorgeschlagenen Mehrgelenk generiert wird Koordinationsübungen unter Verwendung mehrerer Touch-Controller zur Durchführung des Bewegungstrainings zur Rehabilitation der oberen Gliedmaßen.The system also includes a virtual reality headset for displaying the visual feedback signal of the simulated multi-joint coordination exercises requiring arm and hand coordination, where the player participates in a virtual reality-based game generated according to the proposed multi-joint Coordination exercises using multiple touch Controller for carrying out movement training for upper limb rehabilitation.

Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Entwicklung von Serious Games „The Orchestra“, die auf didaktischen Strategien und dynamischen Methoden basieren, die durch Gamification und Augmented Reality die Ausführung kinesiologischer Bewegungen beinhalten, die die Rehabilitation verschiedener Verletzungen der oberen Extremitäten unterstützen Körper, insbesondere „Tennisarm“.An aim of the present disclosure is the development of serious games “The Orchestra”, based on didactic strategies and dynamic methods that involve, through gamification and augmented reality, the execution of kinesiological movements that support the rehabilitation of various injuries of the upper body, in particular “ Tennis elbow.”

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung besteht darin, Erholungsübungen anzuleiten, die schrittweise, explizit und aus verschiedenen Blickwinkeln ausgeführt werden und unterschiedliche Anforderungen und Geschwindigkeiten erfordern.Another goal of the present disclosure is to guide recovery exercises that are performed gradually, explicitly, from different angles, and require different demands and speeds.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein schnelles und kostengünstiges, auf virtueller Realität basierendes System zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten bereitzustellen.Another object of the present invention is to provide a rapid and inexpensive virtual reality-based system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries.

Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, erfolgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es versteht sich, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als deren Umfang einschränkend anzusehen sind. Die Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen genauer und detaillierter beschrieben und erläutert.In order to further illustrate the advantages and features of the present disclosure, a more detailed description of the invention will be made with reference to specific embodiments thereof shown in the accompanying drawings. It is understood that these drawings represent only typical embodiments of the invention and are therefore not to be viewed as limiting its scope. The invention is described and explained in greater detail in the accompanying drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich, wenn die folgende ausführliche Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen in allen Zeichnungen gleiche Teile darstellen, wobei:

  • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Systems zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 veranschaulicht die Ziele des entwickelten Systems zur Klassifizierung tamilischer Tweet-Rezensionen mit einem Emoji gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; Und
  • 3 veranschaulicht ein Videospiel-Flussdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
These and other features, aspects and advantages of the present disclosure will be better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals represent like parts throughout the drawings, in which:
  • 1 illustrates a block diagram of a system for teaching strategies for upper extremity injury training and rehabilitation in accordance with an embodiment of the present disclosure;
  • 2 illustrates the objectives of the developed system for classifying Tamil tweet reviews with an emoji according to an embodiment of the present disclosure; And
  • 3 illustrates a video game flowchart according to an embodiment of the present disclosure.

Darüber hinaus werden erfahrene Handwerker zu schätzen wissen, dass Elemente in den Zeichnungen der Einfachheit halber dargestellt sind und möglicherweise nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Darüber hinaus können im Hinblick auf die Konstruktion des Geräts eine oder mehrere Komponenten des Geräts in den Zeichnungen durch herkömmliche Symbole dargestellt worden sein, und die Zeichnungen zeigen möglicherweise nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind um die Zeichnungen nicht durch Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann anhand der vorliegenden Beschreibung leicht ersichtlich sind.Additionally, experienced craftsmen will appreciate that elements in the drawings are shown for convenience and may not necessarily have been drawn to scale. Additionally, in view of the construction of the device, one or more components of the device may have been represented in the drawings by conventional symbols, and the drawings may show only the specific details relevant to understanding the embodiments of the present disclosure around the drawings not to be obscured by details that would be readily apparent to one of ordinary skill in the art from the present description.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG:DETAILED DESCRIPTION:

Um das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und für deren Beschreibung eine spezifische Sprache verwendet. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, da Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und weitere Anwendungen der darin dargestellten Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann normalerweise in den Sinn kommen würden in der Technik, auf die sich die Erfindung bezieht.In order to promote understanding of the principles of the invention, reference will now be made to the embodiment shown in the drawings and specific language will be used to describe the same. It is to be understood, however, that this is not intended to limit the scope of the invention, since changes and further modifications to the system illustrated and further applications of the principles of the invention set forth therein are contemplated as would normally occur to one skilled in the art Technology to which the invention relates.

Der Fachmann versteht, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and illustrative of the invention and are not intended to limit the same.

Verweise in dieser Spezifikation auf „einen Aspekt“, „einen anderen Aspekt“ oder eine ähnliche Sprache bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Merkmal, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher beziehen sich die Formulierungen „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Formulierungen in dieser Spezifikation möglicherweise, aber nicht unbedingt, auf dieselbe Ausführungsform.References in this specification to “an aspect,” “another aspect,” or similar language mean that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present disclosure is included. Therefore, the phrases “in one embodiment,” “in another embodiment,” and similar phrases in this specification may, but not necessarily, refer to the same embodiment.

Ebenso schließen ein oder mehrere Geräte oder Subsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, denen „umfasst...a“ vorangestellt ist, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Geräte oder anderer Subsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen aus andere Komponenten oder zusätzliche Geräte oder zusätzliche Subsysteme oder zusätzliche Elemente oder zusätzliche Strukturen oder zusätzliche Komponenten.Likewise, one or more devices or subsystems or elements or structures or components preceded by “comprises...a” do not exclude, without further limitation, the existence of other devices or other subsystems or other elements or other structures other components or additional devices or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components.

Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden werden. Das System und die hier bereitgestellten Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as generally understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. The system and examples provided herein are for illustrative purposes only and are not intended to be limiting.

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the accompanying drawings.

In 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das System 100 umfasst eine ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze (102), die von einem Spieler getragen wird und an einem Ständer befestigt ist. Sie entlastet zumindest einen Teil des Gewichts von Arm und Unterarm des Spielers und erweitert gleichzeitig den Bewegungsbereich um mindestens drei Freiheitsgrade, um Multi zu simulieren -Gelenkkoordinationsübungen, die die Koordination von Arm und Hand erfordern.In 1 Illustrated is a block diagram of a system for teaching strategies for upper extremity injury training and rehabilitation in accordance with an embodiment of the present disclosure. The system 100 includes a balanced arm/forearm support (102) worn by a player and attached to a stand. It relieves at least some of the weight of the player's arm and forearm while expanding the range of motion by at least three degrees of freedom to simulate multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination.

In einer Ausführungsform dienen mehrere Touch-Controller (104) zum Verfolgen von Gelenkwinkeln der beeinträchtigten Arm- und Unterarmbewegungen des Spielers, wobei die mehreren Touch-Controller (104) einen Griffsensor (106) zum Erkennen einer beeinträchtigten Greifkraft umfassen Messen der beeinträchtigten Bewegung einer Hand des Spielers. In einer Ausführungsform ist ein Bewegungssensor (108) mit den mehreren Touch-Controllern (104) verbunden, um Bewegungen zu erkennen, die die Handbewegungen des Orchesterdirigenten in der Art der Taktstockhandhabung des Dirigenten imitieren, wobei der Spieler Bewegungen ausführt, die der Handhabung ähneln des Dirigentenstabes, so dass der Spieler aktiv mit dem Spiel interagieren kann. In einer Ausführungsform ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (110) mit dem Griffsensor (106) und dem Bewegungssensor (108) verbunden, um die Partituren vom Dirigentenpult zu lesen und zu verfolgen, um das Orchester optimal zu dirigieren.In one embodiment, a plurality of touch controllers (104) are used to track joint angles of the player's impaired arm and forearm movements, the plurality of touch controllers (104) comprising a grip sensor (106) for detecting impaired grip force and measuring the impaired movement of a hand of the player. In one embodiment, a motion sensor (108) is connected to the plurality of touch controllers (104) to detect movements that mimic the orchestra conductor's hand movements in the manner of the conductor's baton handling, wherein the player performs movements that resemble the handling of the orchestra conductor Conductor's baton so that the player can actively interact with the game. In one embodiment, a central processing unit (110) is connected to the handle sensor (106) and the motion sensor (108) to read and track the scores from the conductor's stand in order to optimally conduct the orchestra.

Der Spieler liest und folgt den Ergebnissen, um die Konzentration und Feinmotorik zu fördern.The player reads and follows the results to promote concentration and fine motor skills.

In einer Ausführungsform ist eine Steuereinheit (112) mit jedem Touch-Controller und dem Griffsensor (106) gekoppelt, um Messungen beeinträchtigter Arm-/Unterarm- und Greifbewegungen zu ermitteln und eine grafische Darstellung des Arms/Unterarms und der Greifkraft im Zusammenspiel damit zu steuern B. einer virtuellen Umgebung, und zum Erzeugen visueller Rückmeldungssignale für den Spieler simulierter Koordinationsübungen mit mehreren Gelenken, bei denen die Koordination von Arm und Hand mit verbesserter motorischer Fähigkeit im Vergleich zur tatsächlich beeinträchtigten motorischen Fähigkeit erforderlich ist.In one embodiment, a control unit (112) is coupled to each touch controller and the grip sensor (106) to determine measurements of impaired arm/forearm and gripping movements and to control a graphical representation of the arm/forearm and gripping force in conjunction therewith B. a virtual environment, and to generate visual feedback signals to the player of simulated multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination with improved motor ability compared to actual impaired motor ability.

In einer Ausführungsform ist ein Virtual-Reality-Headset (114) über ein Kommunikationsgerät (116) mit der Steuereinheit (112) gekoppelt, um das visuelle Feedbacksignal der simulierten Mehrgelenk-Koordinationsübungen anzuzeigen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern. wobei der Spieler an einem auf virtueller Realität basierenden Spiel teilnimmt, das gemäß den vorgeschlagenen Mehrgelenk-Koordinationsübungen unter Verwendung der mehreren Touch-Controller (104) generiert wurde, um das Bewegungstraining zur Rehabilitation der oberen Gliedmaßen durchzuführen.In one embodiment, a virtual reality headset (114) is coupled to the control unit (112) via a communication device (116) to display the visual feedback signal of the simulated multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination. wherein the player participates in a virtual reality-based game generated according to the proposed multi-joint coordination exercises using the plurality of touch controllers (104) to perform the upper limb rehabilitation movement training.

In einer anderen Ausführungsform basiert die Mechanik auf der Reproduktion von Bewegungen durch Sensoren, die in der Lage sind, die vom Spieler ausgeführte Bewegung entsprechend den Rhythmus- und Koordinationsanforderungen zu erfassen, die Leistung des Benutzers zu bewerten und eine Punktzahl für die vom Spieler durchgeführten Übungen zuzuweisen gekoppelt, um kinesiologische Routinen spielerisch und progressiv durchzuführen.In another embodiment, the mechanics are based on the reproduction of movements through sensors capable of detecting the movement performed by the player according to the rhythm and coordination requirements, evaluating the user's performance and providing a score for the exercises performed by the player assigned to carry out kinesiological routines in a playful and progressive way.

In einer anderen Ausführungsform umfasst die ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze (102) eine Muskelstreckeranordnung zur vollständigen Streckung des Arms, zur Bewegung der Handflächen und zur Verlängerung des oberen Teils des Unterarms; eine Handflächen-Hyperextension mit Widerstandsanordnung für Bewegungen, die auf der Handfläche zentriert sind, ohne Faustbildung und ohne Fingerballen; und eine Handflächenbeugung mit Widerstandsanordnung zur Handflächenstreckung in einer Zwischenposition mit Widerstand.In another embodiment, the balanced arm/forearm support (102) includes a muscle extensor assembly for fully extending the arm, moving the palms, and lengthening the upper portion of the forearm; a palm hyperextension with resistance arrangement for movements centered on the palm, without fisting and without finger padding; and a palm flexion with resistance arrangement for palm extension in an intermediate position with resistance.

In einer anderen Ausführungsform entwickelt die Steuereinheit (112) ein Videospiel basierend auf den Bewegungen und anderen derselben Kategorie weiter, wobei das Videospiel die Adaption therapeutischer Übungen umfasst, die die Integration digitaler Kreaturen und Objekte in die reale Welt ermöglicht die der Anwender im Rahmen gezielter Bewegungen erreichen muss, wobei Intensität, Lautstärke und Häufigkeit der Übungen zur Anpassung an therapeutische Übungen reguliert werden.In another embodiment, the control unit (112) further develops a video game based on the movements and others of the same category, the video game comprising the adaptation of therapeutic exercises that enable the integration of digital creatures and objects into the real world that the user uses in the context of targeted movements must be achieved, with the intensity, volume and frequency of the exercises being regulated to adapt to therapeutic exercises.

In einer anderen Ausführungsform basieren die Videospiele auf didaktischen Strategien und dynamischen Methoden, die durch Gamification und Augmented Reality die Ausführung kinesiologischer Bewegungen beinhalten, die bei der Rehabilitation verschiedener Verletzungen der oberen Extremitäten des Körpers, insbesondere des Tennisarms, helfen.In another embodiment, the video games are based on didactic strategies and dynamic methods that facilitate the execution of kinesiology through gamification and augmented reality Include movements that help in the rehabilitation of various injuries to the upper extremities of the body, especially tennis elbow.

In einer anderen Ausführungsform ist die Steuereinheit (112) so konfiguriert, dass sie die willkürliche Kontrolle über die Bewegung des Spielers mit der neuromotorischen Störung wiederherstellt, indem sie eine multidirektionale Rumpfstützvorrichtung, eine multidirektionale elastische Entkopplungsvorrichtung und eine multidirektionale Rumpfstützvorrichtung verwendet dreidimensional. Trainieren Sie dann den Spieler für die Haltungsunterstützung gegen die Schwerkraft, wobei Sie dem Spieler während des Trainings eine Neuromodulation bereitstellen, die aus elektrischer Stimulation oder einer Mischung aus elektrischer Stimulation und pharmazeutischer Stimulation besteht.In another embodiment, the control unit (112) is configured to restore voluntary control over the movement of the player with the neuromotor disorder by using a multi-directional trunk support device, a multi-directional elastic decoupling device, and a multi-directional trunk support device in three dimensions. Then train the player for postural support against gravity, providing the player with neuromodulation consisting of electrical stimulation or a mixture of electrical stimulation and pharmaceutical stimulation during training.

In einer anderen Ausführungsform wird die neuromotorische Beeinträchtigung aus der Gruppe bestehend aus Rückenmarksverletzungen und Folgen eines Schlaganfalls ausgewählt.In another embodiment, the neuromotor impairment is selected from the group consisting of spinal cord injuries and consequences of a stroke.

2 veranschaulicht einen Prozessablauf der virtuellen Bewegungstherapie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die in Serious Games „The Orchestra“ angeordnete Mechanik basiert auf der Bewegung des Benutzers durch das Gyroskop und den Tachometer der Steuerung. Zusammenfassend werden die Spielmechaniken in den folgenden Konzepten erläutert:

  • Die Mechanik basiert also auf der Reproduktion von Bewegungen durch Sensoren, die in der Lage sind, die vom Spieler ausgeführten Bewegungen entsprechend den Rhythmus- und Koordinationsanforderungen zu erfassen, die Leistung des Benutzers zu bewerten und den durchgeführten Übungen eine Punktzahl zuzuweisen. Auf diese Weise wird der Spieler in die Lage versetzt, kinesiologische Routinen spielerisch und progressiv durchzuführen.
2 illustrates a virtual movement therapy process flow according to an embodiment of the present disclosure. The mechanics arranged in serious games “The Orchestra” are based on the user's movement through the gyroscope and speedometer of the controller. In summary, the game mechanics are explained in the following concepts:
  • The mechanics are therefore based on the reproduction of movements through sensors capable of detecting the movements performed by the player according to the rhythm and coordination requirements, evaluating the user's performance and assigning a score to the exercises performed. In this way, the player is able to carry out kinesiological routines in a playful and progressive manner.

Infolgedessen integriert The Orchestra zwei Systeme:

  • 1).- Rhythmussystem: Gibt die zu befolgende Bewegung an und modelliert die korrekte Form der Übungen, die durch die Erlangung entsprechender Punkte qualifiziert werden. Darüber hinaus markiert der Rhythmus der Musik (schnell oder langsam) den Weg, die Übungen richtig auszuführen.
  • 2) - Visuelles System: Zeigt die entsprechende Bewegung an, die vom Rednerpult des Regisseurs ausgeführt werden muss, und gibt die zu befolgenden Anweisungen an.
As a result, The Orchestra integrates two systems:
  • 1).- Rhythm system: indicates the movement to be followed and models the correct form of the exercises qualified by obtaining corresponding points. In addition, the rhythm of the music (fast or slow) marks the way to perform the exercises correctly.
  • 2) - Visual system: Indicates the corresponding movement to be carried out by the director's lectern and indicates the instructions to be followed.

Am Ende des Erlebnisses erhält der Spieler ein detailliertes Feedback zu seiner Leistung sowie Beobachtungen zur Verbesserung der Durchführung der Übungen.At the end of the experience, the player receives detailed feedback on their performance as well as observations to improve the execution of the exercises.

3 veranschaulicht ein Videospiel-Flussdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Ablauf beginnt mit dem Öffnen der Anwendung (START), geht zum Spiel (Auswahl), um mit dem Spielen und der Entwicklung der Übungen fortzufahren (Bewegungsroutine), endet mit der Rehabilitationsübung (Ende des Levels) und erhält Feedback. 3 illustrates a video game flowchart according to an embodiment of the present disclosure. The flow starts with opening the application (START), goes to the game (Selection) to continue playing and developing the exercises (movement routine), ends with the rehabilitation exercise (end of level) and receives feedback.

Im Lieferumfang enthaltene Komponenten

  • • Hauptmenü
  • • Tutorials und Benutzerhandbuch
  • • 8 Ebenen der musikalischen Interaktion
  • • Feedback-Dynamik am Ende jedes Levels
  • • Level-Fortschrittssystem
Components included in delivery
  • • Main menu
  • • Tutorials and user manual
  • • 8 levels of musical interaction
  • • Feedback dynamics at the end of each level
  • • Level progression system

Einfluss des Serious Game „The Orchestra“ auf die Rehabilitation nach VerletzungenInfluence of the serious game “The Orchestra” on rehabilitation after injuries

Zahlreiche Studien belegen den Beitrag und Nutzen von Reizen im Zusammenhang mit der Bewegungskontrolle durch Gamification. Dies liegt daran, dass diese Art von Vorschlägen auf drei wesentliche Elemente hinweist, die in diesen Prozess integriert sind.Numerous studies demonstrate the contribution and benefits of stimuli related to movement control through gamification. This is because this type of proposal points to three essential elements integrated into this process.

Erstens begünstigt die externe Fokussierung der Aufmerksamkeit, d. h. verbale Strategien, die unter Verwendung von Anweisungen ausgeführt werden, die Wirkung von Rehabilitationsübungen, indem sie das Lernen verbessern und die motorischen Funktionen stärken.First, it promotes external focusing of attention, i.e. H. verbal strategies carried out using instructions, the effect of rehabilitation exercises by improving learning and strengthening motor functions.

So helfen Anweisungen mit Aufmerksamkeitsfokus (IFA) Benutzern, Bewegungsmuster zu verstehen, zu visualisieren, sich daran zu erinnern, nachzubilden, auszuführen und zu korrigieren. In diesem Sinne maximiert The Orchestra diese Aufgabe durch einfache und schnell auszuführende motorische Aufgaben. Dies trägt auch dazu bei, die Funktionalität und motorische Leistung zu verbessern und Schmerzen zu lindern, indem die Aufmerksamkeit auf die Auswirkungen von Bewegungen gelenkt wird.Attention Focus Instructions (IFA) help users understand, visualize, remember, recreate, execute, and correct movement patterns. In this sense, The Orchestra maximizes this task through simple and quick motor tasks. This also helps improve functionality and motor performance and reduce pain by drawing attention to the effects of movement.

Zweitens beeinflussen die von The Orchestra verwendeten Gamification-Strategien direkt die Motivation der Nutzer, da sie ein Bewegungserlebnis mit spielerischen und kompetitiven Komponenten bieten. An dieser Stelle ist es wichtig hervorzuheben, dass die aktiven, didaktischen und dynamischen Techniken, die dieses Tool bietet, den Benutzer herausfordern, indem sie ihn zu einer Therapieform führen, die mit der Passivität bricht.Secondly, the gamification strategies used by The Orchestra directly influence user motivation as they offer a movement experience with playful and competitive components. At this point it is important to highlight that the active, didactic and dynamic techniques that this tool offers challenge the user by leading him to a form of therapy that breaks with passivity.

Schließlich bietet The Orchestra im Rahmen von Rehabilitationstherapien die Möglichkeit zum autonomen Arbeiten, da es durch Anweisungen und Interaktion mit dem Spiel selbstgesteuert und angeleitet wird. Dies wird von verschiedenen Autoren bestätigt, die darauf hinweisen, wie die Simulation von Umgebungen mit Augmented Reality (AR) für die autonome Entwicklung von Übungen dazu beigetragen hat, die Art und Weise der Entwicklung von Übungen für Patienten zu verbessern, die aufgrund der Anforderungen der Übungen unter Schmerzen leiden B. Menschen, die Herz-Kreislauf-Unfälle erlitten haben, bei denen sich gezeigt hat, dass der Einsatz dieser disruptiven Rehabilitationstechnologien ein Potenzial für erhebliche Verbesserungen geschaffen hat.Finally, The Orchestra offers the opportunity to work autonomously as part of rehabilitation therapies, as it is self-directed and guided through instructions and interaction with the game. This is confirmed by various authors who point out how the simulation of environments with augmented reality (AR) for the autonomous development of exercises has helped to improve the way of developing exercises for patients due to the requirements of the Exercises in pain sufferers B. People who have suffered cardiovascular accidents, where the use of these disruptive rehabilitation technologies has been shown to have created the potential for significant improvements.

Einfluss des Serious Game auf die SportphysiotherapieInfluence of the serious game on sports physiotherapy

Das Orchester konzentriert sein Tätigkeitsfeld auf die Behandlung von Muskel-Skelett-Erkrankungen traumatologischen Ursprungs, die nicht nur die Struktur des Körperbereichs, sondern auch seine Funktionalität beeinträchtigen, und zielt darauf ab, Beschwerden, Schmerzen sowie Anzeichen und Symptome von Verletzungen und Erkrankungen zu reduzieren. Dies kommt hinzu, dass das Ziel darin besteht, eine Neuausrichtung und das Auftreten damit verbundener Pathologien zu verhindern, darunter die häufigsten, wie Verstauchungen und Muskelrisse.The orchestra focuses its field of activity on the treatment of musculoskeletal disorders of traumatic origin, which affect not only the structure of the body area, but also its functionality, and aims to reduce discomfort, pain and signs and symptoms of injuries and diseases. This is in addition to the fact that the aim is to prevent realignment and the occurrence of associated pathologies, including the most common, such as sprains and muscle tears.

Es ist unbedingt hervorzuheben, dass Tennis als eine der anspruchsvollsten und intensivsten Sportarten ein erhebliches Risiko darstellt, da es durch die Ausführung sich wiederholender Bewegungen der oberen Extremitäten unter Druck und hoher Geschwindigkeit gekennzeichnet ist, was Studien zufolge verursacht bei mindestens 28 % der Männer und 23 % der Frauen Verletzungen.It is essential to highlight that tennis, as one of the most demanding and intense sports, poses a significant risk since it is characterized by the execution of repetitive movements of the upper extremities under pressure and at high speed, which studies show causes in at least 28% of men and 23 % of women injuries.

Es wird auch hervorgehoben, dass 75 % der Tennisspieler von einem „Tennisarm“, also einer lateralen Epicondylitis, betroffen sind, die eine „assistierte“ und kinesiologische Behandlung von 6 bis 12 Monaten benötigen und in extremen Fällen auf teure Eingriffe zurückgreifen müssen chirurgische Eingriffe.It is also highlighted that 75% of tennis players are affected by “tennis elbow”, that is, lateral epicondylitis, requiring “assisted” and kinesiological treatment of 6 to 12 months and, in extreme cases, having to resort to expensive surgical interventions.

Daraus ergibt sich, dass unabhängig vom Leistungsniveau, das die Ausübung einer Sportart erfordert, beim Tennis, ob Freizeit- oder Wettkampfsport, die Einhaltung risikoreicher körperlicher Anforderungen erforderlich ist, die sich aus folgenden Faktoren ergeben:

  1. a) Biomechanik des Spiels
  2. b) Zu verwendende Ausrüstung
  3. c) Die Dauer des Spiels
  4. d) Der Ort oder die Oberfläche
It follows that, regardless of the level of performance required to practice a sport, tennis, whether recreational or competitive, requires compliance with high-risk physical demands resulting from the following factors:
  1. a) Biomechanics of the game
  2. b) Equipment to be used
  3. c) The duration of the game
  4. d) The location or surface

Angesichts dieser Probleme und insbesondere bei der Verletzung des „Tennisarms“, die zu Muskelverkürzungen führt, ist eine Behandlung erforderlich, die aus Dehnübungen für die Rumpf- und oberen Gliedmaßenmuskulatur besteht. Zu diesem Zweck erforscht das Orchester spielerisch die Ausübung der folgenden Bewegungen:

  1. 1. Muskelstrecker, der die vollständige Streckung des Arms, die Bewegung der Handflächen und die Verlängerung des oberen Teils des Unterarms berücksichtigt.
  2. 2. Handflächenüberstreckung mit Widerstand, Bewegungen zentriert auf der Handfläche, ohne Faustbildung und ohne Fingerballen.
  3. 3. Handflächenbeugung mit Widerstand, Handflächenstreckung in einer Zwischenposition mit Widerstand.
In view of these problems, and especially in the case of the “tennis elbow” injury that causes muscle shortening, treatment consisting of stretching exercises for the trunk and upper limb muscles is necessary. To this end, the orchestra playfully explores the practice of the following movements:
  1. 1. Muscle extensor, which takes into account the full extension of the arm, the movement of the palms and the extension of the upper part of the forearm.
  2. 2. Palm hyperextension with resistance, movements centered on the palm, without forming a fist and without balling the fingers.
  3. 3. Palm flexion with resistance, palm extension in an intermediate position with resistance.

Basierend auf diesen und anderen Bewegungen derselben Kategorie umfasst die Entwicklung des Videospiels The Orchestra die Adaption therapeutischer Übungen, die die Integration digitaler Kreaturen und Objekte in die reale Welt ermöglichen, die der Benutzer im Rahmen von erreichen muss gerichtete Bewegungen. Um dies zu erreichen, werden Intensität, Lautstärke und Häufigkeit der Übungen reguliert.Based on these and other movements of the same category, the development of the video game The Orchestra involves the adaptation of therapeutic exercises that allow the integration of digital creatures and objects into the real world, which the user must achieve within the framework of directed movements. To achieve this, the intensity, volume and frequency of the exercises are regulated.

Serius Game und sein Beitrag als TrainingsinstrumentSerius Game and its contribution as a training tool

Das Orchester ist ein Vorschlag zur Lösung realer Probleme im Zusammenhang mit therapeutischen Rehabilitationsübungen, der sich auch positiv auf den Lehr-Lern-Prozess auswirkt, da er die Lösung realer Probleme anregt, die als Modell für die Durchführung der Übungen dienen.The orchestra is a proposal for solving real problems related to therapeutic rehabilitation exercises, which also has a positive impact on the teaching-learning process, since it stimulates the solution of real problems that serve as a model for carrying out the exercises.

Dieses Tool berücksichtigt die Bewertung der Lernkurve der Studierenden, die es als Ressource für den Ausbildungsprozess nutzen. Dies geschieht mithilfe eines Instruments, das das aufgenommene Wissen als Funktion der Zeit quantifiziert und dabei die Meilensteine der vorgeschlagenen Aufgaben als Referenz berücksichtigt.This tool takes into account the assessment of the learning curve of the students who use it as a resource for the training process. This is done using a tool that quantifies the knowledge absorbed as a function of time, taking into account the milestones of the proposed tasks as a reference.

Folglich trägt der didaktische Einsatz von The Orchestra dazu bei, bessere Lernergebnisse in den Berufsausbildungsfächern der Berufe Kinesiologie, Virtual Reality Engineering, Digital Game Design und Computer Engineering zu erzielen.Consequently, the didactic use of The Orchestra contributes to achieving better learning outcomes in the vocational training subjects of Kinesiology, Virtual Reality Engineering, Digital Game Design and Computer Engineering.

In diesem Sinne und zweifellos gehören zu den Vorteilen, die dieses Tool bietet, die Förderung der Motivation und der Reaktion auf Herausforderungen, die Entwicklung der Wahrnehmung und des räumlichen Erkennens, die Entwicklung des kritischen und reflektierenden Denkens durch Problemlösung, die Verbesserung des induktiven Denkens, die Steigerung der Neugier, der Neugier und schließlich die Entwicklung von Fähigkeiten im Zusammenhang mit digitaler Kompetenz, die als berufliche Anforderungen im Kontext der klinischen Praxis gefordert werden.In this sense and undoubtedly, among the benefits that this tool offers are the promotion of motivation and response to challenges, the development of perception and spatial cognition, the development of the kriti ical and reflective thinking through problem solving, improving inductive reasoning, increasing curiosity, inquisitiveness and finally the development of skills related to digital competence, which are required as professional requirements in the context of clinical practice.

Ein großer Wirkungsfaktor dieses Tools besteht ebenfalls darin, dass die Integration dieses Videospiels in die Trainingspraktiken und Übungen als Alternative zu den kostspieligen Systemen in klinischen Praxen mit direkten Übungen dargestellt wird. Darüber hinaus ist es auf vielfältige, multidisziplinäre Kontexte anwendbar, die auf situiertem Lernen basieren und durch den Einsatz dieses technologischen Werkzeugs, dessen Design als dynamisches und interaktives Lehr-Lernen gedacht ist und das Transitlernen ermöglicht, zu besserer Leistung und multidisziplinärem Lernen beiträgt Gamifizierung.A major impact factor of this tool is also that the integration of this video game into training practices and exercises is presented as an alternative to the expensive systems in clinical practices with direct exercises. In addition, it is applicable to diverse, multidisciplinary contexts based on situated learning, contributing to better performance and multidisciplinary learning through the use of this technological tool, whose design is intended as a dynamic and interactive teaching-learning, allowing transit learning gamification.

Der Schwerpunkt dieses Videospiels liegt auf der Simulation der Rolle eines „Orchesterdirigenten“, während der Spieler seine Bewegungen nachahmt, um mit dem Spiel zu interagieren. Hierzu kommen Virtual-Reality-Geräte zum Einsatz, die über die „Touch-Controller (104)“ auf zwei Arten interagieren:

  1. (a) Bewegungen, die die Handbewegungen des Dirigenten imitieren (in der Art der Handhabung des Dirigentenstabs durch den Dirigenten): Der Spieler führt Bewegungen aus, die der Handhabung des Dirigentenstabs ähneln, wodurch der Spieler aktiv mit dem Spiel interagieren kann.
  2. (b) Lesen und Folgen der Partituren (vom Dirigentenpult aus, um das Orchester optimal zu dirigieren): Der Spieler liest und folgt den Partituren. Diese Aktivität fördert die Konzentration und die feinmotorische Koordination.
The focus of this video game is to simulate the role of an “orchestra conductor” as the player imitates his movements to interact with the game. Virtual reality devices are used for this purpose, which interact in two ways via the “touch controller (104)”:
  1. (a) Movements that imitate the conductor's hand movements (in the manner of the conductor's handling of the conductor's baton): The player performs movements that are similar to the handling of the conductor's baton, which allows the player to actively interact with the game.
  2. (b) Reading and following the scores (from the conductor's stand for optimal conducting of the orchestra): The player reads and follows the scores. This activity promotes concentration and fine motor coordination.

Durch seine interaktiven Virtual-Reality-Ressourcen verstärkt das Orchester die Behandlung des Tennisarms. Diese Erholungsübungen werden schrittweise, explizit und aus verschiedenen Blickwinkeln ausgeführt und erfordern unterschiedliche Anforderungen und Geschwindigkeiten.Through its interactive virtual reality resources, the orchestra is amplifying the treatment of tennis elbow. These recovery exercises are performed gradually, explicitly, and from different angles, requiring different demands and speeds.

Die Zeichnungen und die vorstehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Fachleute werden erkennen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente einer Ausführungsform können zu einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Beispielsweise können die Reihenfolgen der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und sind nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge implementiert werden; Es müssen auch nicht unbedingt alle Handlungen ausgeführt werden. Auch solche Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, können parallel zu den anderen Handlungen durchgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen wird durch diese spezifischen Beispiele keineswegs eingeschränkt. Zahlreiche Variationen, ob explizit in der Spezifikation angegeben oder nicht, wie z. B. Unterschiede in Struktur, Abmessung und Materialverwendung, sind möglich. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so breit wie durch die folgenden Ansprüche angegeben.The drawings and the description above provide examples of embodiments. Those skilled in the art will recognize that one or more of the elements described can certainly be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be divided into several functional elements. Elements of one embodiment may be added to another embodiment. For example, the orders of the processes described herein may be changed and are not limited to the manner described herein. Additionally, the actions of a flowchart do not have to be implemented in the order shown; Not all actions necessarily have to be carried out. Even those actions that are not dependent on other actions can be carried out in parallel with the other actions. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples. Numerous variations, whether explicitly stated in the specification or not, such as: B. Differences in structure, dimensions and material use are possible. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated by the following claims.

Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben für bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und alle Komponenten, die dazu führen können, dass ein Nutzen, ein Vorteil oder eine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, dürfen jedoch nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Funktion oder Komponente von ausgelegt werden einzelne oder alle Ansprüche.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above for specific embodiments. However, the advantages, benefits, solutions to problems and any components that may cause a benefit, advantage or solution to occur or become more pronounced should not be construed as a critical, necessary or essential function or component of any or all of the claims.

REFERENZENCREDENTIALS

100100
Ein System zur Vermittlung von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten.A system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries.
102102
Ausbalancierte Arm-/UnterarmstützeBalanced arm/forearm support
104104
Touch-ControllerTouch controller
106106
GriffsensorHandle sensor
108108
BewegungssensorMotion sensor
110110
ZentraleinheitCentral unit
112112
SteuereinheitControl unit
114114
Virtual-Reality-HeadsetVirtual reality headset
116116
KommunikationsgerätCommunication device
202202
SensorbewegungenSensor movements
204204
Rhythmus und WertungRhythm and scoring
206206
Kinesiologie ÜbungenKinesiology exercises
208208
FortschreitenProgression
302302
Startbegin
304304
Wählervoters
306306
Routineroutine
308308
Ende des LevelsEnd of level

Claims (4)

Ein System zum Lehren von Strategien für das Training und die Rehabilitation von Verletzungen der oberen Extremitäten . Das System umfasst: eine ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze (102), die von einem Spieler getragen und an einem Ständer befestigt wird, entlastet zumindest einen Teil des Gewichts von Arm und Unterarm des Spielers und erweitert gleichzeitig den Bewegungsbereich um mindestens drei Freiheitsgrade, um die Koordination mehrerer Gelenke zu simulieren Übungen, die die Koordination von Arm und Hand erfordern; eine Vielzahl von Touch-Controllern (104) zum Verfolgen von Gelenkwinkeln der beeinträchtigten Arm- und Unterarmbewegungen des Spielers, wobei die Vielzahl von Touch-Controllern (104) umfasst: einen Griffsensor (106) zum Erkennen einer beeinträchtigten Greifkraft oder zum Messen der beeinträchtigten Bewegung einer Hand des Spielers; einen Bewegungssensor (108) zum Erkennen von Bewegungen, die die Handbewegungen des Orchesterdirigenten in der Art der Handhabung des Dirigentenstabs imitieren, wobei der Spieler Bewegungen ausführt, die der Handhabung des Dirigentenstabs ähneln, wodurch der Spieler aktiv mit dem Spiel interagieren kann ; eine zentrale Verarbeitungseinheit (110) zum Lesen und Verfolgen der Partituren vom Dirigentenpult, um das Orchester optimal zu dirigieren; wobei der Spieler die Ergebnisse liest und befolgt, um die Konzentration und Feinmotorik zu fördern; eine Steuereinheit (112), die mit jedem Touch-Controller und dem Griffsensor (106) gekoppelt ist, um Messungen beeinträchtigter Arm-/Unterarm- und Greifbewegungen zu ermitteln und eine grafische Darstellung des Arms/Unterarms und der Greifkraft in Interaktion mit einer virtuellen Umgebung zu steuern, und zum Erzeugen visueller Rückmeldungssignale für den Spieler simulierter Mehrgelenk-Koordinationsübungen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern und mit verbesserter motorischer Fähigkeit im Vergleich zur tatsächlich beeinträchtigten motorischen Fähigkeit durchgeführt werden; ein Virtual-Reality-Headset (114), das über ein Kommunikationsgerät (116) mit der Steuereinheit (112) verbunden ist, um das visuelle Feedbacksignal der simulierten Mehrgelenk-Koordinationsübungen anzuzeigen, die eine Koordination von Arm und Hand erfordern; und wobei der Spieler an einem auf virtueller Realität basierenden Spiel teilnimmt, das gemäß den vorgeschlagenen Mehrgelenk-Koordinationsübungen unter Verwendung der mehreren Touch-Controller (104) generiert wurde, um das Bewegungstraining zur Rehabilitation der oberen Gliedmaßen durchzuführen.A system for teaching strategies for training and rehabilitation of upper extremity injuries. The system includes: a balanced arm/forearm support (102), worn by a player and attached to a stand, relieves at least some of the weight of the player's arm and forearm while expanding the range of motion by at least three degrees of freedom to facilitate coordination of multiple joints simulate exercises that require arm and hand coordination; a plurality of touch controllers (104) for tracking joint angles of the player's impaired arm and forearm movements, the plurality of touch controllers (104) comprising: a grip sensor (106) for detecting impaired grip strength or measuring impaired movement of a hand of the player; a motion sensor (108) for detecting movements that imitate the hand movements of the orchestra conductor in the manner of handling the baton, wherein the player performs movements that are similar to the handling of the baton, thereby allowing the player to actively interact with the game; a central processing unit (110) for reading and tracking the scores from the conductor's stand in order to optimally conduct the orchestra; where the player reads and follows the results to promote concentration and fine motor skills; a control unit (112) coupled to each touch controller and the grip sensor (106) to determine measurements of impaired arm/forearm and grip movements and a graphical representation of the arm/forearm and grip force in interaction with a virtual environment to control and generate visual feedback signals to the player of simulated multi-joint coordination exercises that require arm and hand coordination and are performed with improved motor ability compared to actual impaired motor ability; a virtual reality headset (114) connected to the control unit (112) via a communication device (116) for displaying the visual feedback signal of the simulated multi-joint coordination exercises requiring arm and hand coordination; and wherein the player participates in a virtual reality-based game generated according to the proposed multi-joint coordination exercises using the plurality of touch controllers (104) to perform the upper limb rehabilitation movement training. System nach Anspruch 1, bei dem die Mechanik auf der Reproduktion von Bewegungen durch Sensoren basiert, ist in der Lage, die vom Spieler ausgeführte Bewegung entsprechend den Rhythmus- und Koordinationsanforderungen zu erfassen, die Leistung des Benutzers zu bewerten und den durchgeführten Übungen eine Punktzahl zuzuweisen. wobei der Spieler gekoppelt ist, um kinesiologische Routinen spielerisch und progressiv durchzuführen.System after Claim 1 , in which the mechanics are based on the reproduction of movements through sensors, is capable of detecting the movement performed by the player according to the rhythm and coordination requirements, evaluating the user's performance and assigning a score to the exercises performed. where the player is coupled to perform kinesiology routines in a playful and progressive manner. System nach Anspruch 1, wobei die ausbalancierte Arm-/Unterarmstütze (102) umfasst: eine Muskelstreckeranordnung zur vollständigen Streckung des Arms, Bewegung der Handflächen und Verlängerung des oberen Teils des Unterarms; eine Handflächen-Hyperextension mit Widerstandsanordnung für Bewegungen, die auf der Handfläche zentriert sind, ohne Faustbildung und ohne Fingerballen; Und eine Handflächenbeugung mit Widerstandsanordnung zur Handflächenstreckung in einer Zwischenposition mit Widerstand.System after Claim 1 , wherein the balanced arm/forearm support (102) comprises: a muscle extensor assembly for fully extending the arm, moving the palms and elongating the upper part of the forearm; a palm hyperextension with resistance arrangement for movements centered on the palm, without fisting and without finger padding; And a palm flexion with resistance arrangement to palm extension in an intermediate position with resistance. System nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (112) weiterhin ein Videospiel entwickelt, das auf den Bewegungen und anderen Bewegungen derselben Kategorie basiert, wobei das Videospiel die Anpassung therapeutischer Übungen umfasst, was die Integration digitaler Übungen in die ermöglicht reale Lebewesen und Objekte, die der Benutzer im Rahmen gezielter Bewegungen erreichen muss , wobei Intensität, Lautstärke und Häufigkeit der Übungen zur Anpassung an therapeutische Übungen reguliert werden.System after Claim 3 , wherein the control unit (112) further develops a video game based on the movements and other movements of the same category, the video game comprising the adaptation of therapeutic exercises, which allows the integration of digital exercises with the real living beings and objects that the user has in the frame targeted movements must be achieved, with the intensity, volume and frequency of the exercises being regulated to adapt to therapeutic exercises.
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