EA036604B1

EA036604B1 - Modular gymnastic-rehabilitation simulator

Info

Publication number: EA036604B1
Application number: EA201900040A
Authority: EA
Inventors: Константин Витальевич Павленко; Валерий Витальевич Павленко
Original assignee: Константин Витальевич Павленко
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-11-27
Also published as: EA201900040A1

Abstract

The invention relates to the field of medicine and physical training, and concerns a gymnastic-rehabilitation simulator. The technical result of the patented solution is extending the functional capabilities of the modular simulator, improving the efficiency of remedial and gymnastic exercises, performing the exercises simultaneously using the whole body of a patient including the core, the head and the arms and the legs of a patient, and his/her head, due to changes in the number of training modules and the principle of their layout. A modular gymnastic-rehabilitation simulator comprises several interconnected training modules, each of them contains a vertical support stand mounted on a stable base, a set of training weights movable on two vertical guides attached to the stand, and a cable-block system; said training modules are turned to a common center, and the number of training modules is five, and they are located at intervals of 72°. One of the modules has two brackets, each consisting of two articulated parts; the brackets on the one side are rigidly fixed perpendicular to the vertical stands, and on the other side they are interconnected using a round section crossbeam, the center part of which is fitted with eye lugs to secure the ropes of the cable block.

Description

Изобретение относится к области медицины и физической культуры и касается гимнастическореабилитационного тренажера.The invention relates to the field of medicine and physical culture and relates to a gymnastics and rehabilitation simulator.

Из уровня техники известны конструкции подобных тренажеров, предназначенных как для профессиональных тренировок, так и для реабилитации людей с проблемами опорно-двигательного аппарата тела, которые нуждаются во вспомогательных приспособлениях при выполнении упражнений ЛФК.The prior art knows the design of such simulators intended both for professional training and for the rehabilitation of people with problems of the musculoskeletal system of the body, who need auxiliary devices when performing exercise therapy exercises.

В частности, известен Силовой тренажер (патент SU 1720664, 23.03.1992, МПК А63В 21/06), содержащий раму с установленным в ней пакетом переменного груза, перемещающегося по направляющим, систему блоков и тросов, один конец троса закреплен на блок грузов, а другой конец пропущен между обводными блоками и присоединен к рукоятке для приложения усилия. Конечный обводной блок установлен на прикрепленной к раме направляющей с возможностью перемещения и фиксации на нужной высоте. Такой тренажер является силовым, он имеет лишь одну рукоятку для приложения усилия и не позволяет осуществлять упражнения одновременно несколькими конечностями пациента.In particular, a Power Trainer is known (patent SU 1720664, 03.23.1992, IPC А63В 21/06), containing a frame with a package of variable weight installed in it, moving along guides, a system of blocks and cables, one end of the cable is fixed to the block of weights, and the other end is passed between the bypass blocks and is attached to the force application handle. The end bypass block is mounted on a guide attached to the frame with the ability to move and fix at the desired height. Such a simulator is power, it has only one handle for applying force and does not allow exercising simultaneously with several limbs of the patient.

Более приспособленным для реабилитации пациентов является тренажер, известный из патента RU 135928 U1, опубликованного 27.12.2013. Тренажер состоит из нескольких тренажерных модулей, каждый из которых имеет несущую раму с стойками для перемещения пакета грузиков с помощью трособлочной системы, причем к концам троса прикреплены рукоятки, они размещены внизу и вверху и предназначены один для подъемного усилия, а другой - для опускательного усилия.The simulator known from the patent RU 135928 U1, published on December 27, 2013, is more suitable for the rehabilitation of patients. The simulator consists of several training modules, each of which has a supporting frame with racks for moving a package of weights using a cable-block system, and handles are attached to the ends of the cable, they are located at the bottom and top and are designed one for the lifting force, and the other for the lowering force.

Особенности данной конструкции в том, что пользователь может выполнять различные физические упражнения с одним или двумя тренажерами, находящимися в бассейне, при этом в воде находится только блок и часть троса с закрепленным на нем поручнем, с помощью которого пользователь получает нагрузки. Однако такой тренажер не позволяет осуществлять упражнения одновременно со всеми конечностями пациента.The peculiarities of this design are that the user can perform various physical exercises with one or two simulators in the pool, while in the water there is only a block and a part of the cable with a handrail attached to it, with which the user receives loads. However, such a simulator does not allow exercising simultaneously with all the patient's limbs.

Наиболее близким аналогом патентуемого решения по назначению и реализации является Универсальный тренажер Бубновского патент (RU 131633 U1, 27.08.2013). Тренажер состоит из соединенных между собой тренажерных модулей, каждый из которых содержит установленную на основе несущую раму, размещенный в ней пакет тренировочного груза, трособлочную систему с установленными в верхней и в нижней части несущей рамы блоками и пропущенным между блоками тросом с рукоятками для перемещения груза. Тренажер состоит из двух тренажерных модулей. Этот тренажер предоставляет пациентам возможность выполнения синхронных и попеременных движений руками и ногами под различными углами атаки на мышцы человека.The closest analogue of the patented solution in terms of purpose and implementation is the Bubnovsky universal simulator patent (RU 131633 U1, 08/27/2013). The simulator consists of interconnected training modules, each of which contains a supporting frame installed on the basis, a training load package placed in it, a cable-block system with blocks installed in the upper and lower parts of the supporting frame and a cable with handles passed between the blocks to move the load. The simulator consists of two training modules. This simulator provides patients with the ability to perform synchronous and alternating movements of the arms and legs at different angles of attack on the muscles of the person.

Однако при выполнении лечебных упражнений на Универсальном тренажере Бубновского рука или нога движется по прямой, вертикально или горизонтально относительно тела (в одной плоскости), что не всегда физиологически правильно по отношению к естественной работе самих суставов (их суставные поверхности неодинаково удалены друг от друга). Такой тренажер не позволяет осуществлять упражнения одновременно с конечностями, корпусом и головой пациента.However, when performing therapeutic exercises on the Universal Bubnovsky simulator, the arm or leg moves in a straight line, vertically or horizontally relative to the body (in the same plane), which is not always physiologically correct in relation to the natural work of the joints themselves (their articular surfaces are unequally removed from each other). Such a simulator does not allow exercising simultaneously with the patient's limbs, body and head.

Техническим результатом патентуемого решения является расширение функциональных возможностей модульного тренажера, повышение эффективности лечебных и гимнастических упражнений и осуществление упражнений одновременно конечностями пациента и его головой за счет изменения количества тренажерных модулей и принципа их расположения и оптимального распределения нагрузки на конечности при выполнении упражнений.The technical result of the patented solution is to expand the functionality of a modular simulator, increase the effectiveness of therapeutic and gymnastic exercises and exercise simultaneously with the patient's limbs and his head by changing the number of training modules and the principle of their location and optimal distribution of the load on the limbs during exercise.

Заявленный результат достигается за счет того, что в гимнастическо-реабилитационном тренажере содержатся несколько соединенных между собой тренажерных модулей, каждый из которых содержит установленную на устойчивой основе вертикальную несущую стойку, набор грузов, установленный с возможностью перемещения на не менее двух прикрепленных к стойке вертикальных направляющих, а также трособлочную систему, согласно изобретению указанные тренажерные модули обращены к общему центру, а количество тренажерных модулей равно пяти.The claimed result is achieved due to the fact that the gymnastic and rehabilitation simulator contains several interconnected training modules, each of which contains a vertical bearing rack installed on a stable basis, a set of weights installed with the ability to move on at least two vertical rails attached to the rack, as well as a rope-assembly system, according to the invention, said training modules face a common center, and the number of training modules is five.

Таким образом, руки и ноги пациента, который выполняет лечебные упражнения на предлагаемом тренажере, могут сразу принять средне-физиологическое положение, что само по себе является разгрузочным и расслабляющим для мышечно-связочного аппарата человека. Занятия на тренажере позволяют меньше перемещать пациента относительно стоек тренажера, что предоставляет больше легкости и удобства для работы на тренажере как самому пациенту, так реабилитологу.Thus, the arms and legs of a patient who performs therapeutic exercises on the proposed simulator can immediately assume an average physiological position, which in itself is unloading and relaxing for the musculo-ligamentous apparatus of a person. Exercises on the simulator allow less movement of the patient relative to the stands of the simulator, which provides more ease and convenience for working on the simulator for both the patient and the rehabilitation therapist.

Целесообразно, когда тренажерные модули соединены между собой в своем центре, что совпадает с центром воображаемого круга, по которому они расположены. Таким образом, обеспечивается наиболее эффективное расположение модулей, соответствующее расположению четырех конечностей и головы человека.It is advisable when the training modules are connected to each other in their center, which coincides with the center of the imaginary circle along which they are located. Thus, the most efficient arrangement of the modules is ensured, corresponding to the location of the four limbs and the human head.

Тренажерные модули могут быть соединены между собой с помощью балок, прикрепленных кронштейнами к верхним неподвижным частям тренажерных модулей с одной стороны, а с другой стороны входят в соединительные муфты, что обеспечивает жесткость конструкции и способствует точному расположению модулей.The training modules can be interconnected by means of beams attached by brackets to the upper fixed parts of the training modules on one side, and on the other side they enter the couplings, which ensures the rigidity of the structure and contributes to the exact position of the modules.

Один из модулей, преимущественно размещенный в местоположении головы пациента, имеет два кронштейна, каждый из которых состоит из двух шарнирно закрепленных частей, при этом кронштейны с одной стороны жестко закреплены перпендикулярно к вертикальным стойкам, а с другой соединеныOne of the modules, preferably located at the location of the patient's head, has two brackets, each of which consists of two hinged parts, with the brackets on one side rigidly fixed perpendicular to the vertical posts, and on the other side connected

- 1 036604 между собой перекладиной круглого сечения, в центральной части которой имеются проушины для закрепления тросов трособлока.- 1 036604 between each other with a circular cross-section, in the central part of which there are lugs for fixing the cables of the cable unit.

Кронштейны могут быть соединены между собой посредством дополнительной перекладины, концы которой закреплены в местах шарнирных соединений частей кронштейна.The brackets can be connected to each other by means of an additional crossbar, the ends of which are fixed at the hinge joints of the bracket parts.

Дополнительная рама обеспечивает расширение функциональных возможностей модульного тренажера за счет возможности выполнения стретчинговых упражнений типа березка, плуг, которые служат для растягивания мышц спины, упражнений типа подтягивания лежа, верхняя тяга лежа, жим лежа, жим ногами лежа. Указанные упражнения широко используются в реабилитационной практике при болезнях позвоночника, сопровождающихся болями в нижней части спины.The additional frame provides an expansion of the functionality of the modular simulator due to the ability to perform stretching exercises such as birch, plow, which are used to stretch the muscles of the back, exercises such as pull-ups, lying upper pull, bench press, and leg press. These exercises are widely used in rehabilitation practice for diseases of the spine, accompanied by pain in the lower back.

Для наибольшего соответствия расположения модулей строения тела пациента угол между соседними балками составляет 72°.For the best correspondence of the location of the modules to the patient's body structure, the angle between adjacent beams is 72 °.

Альтернативно тренажерные модули могут быть соединены между собой балками, двумя концами прикреплены к верхним неподвижным частям тренажерных модулей, образуя пятиугольник.Alternatively, the training modules can be connected to each other by beams, with their two ends attached to the upper fixed parts of the training modules, forming a pentagon.

Как правило, тренажерные модули выполнены с двумя подвесами, через которые протягивают тросы трособлоков, при этом один из подвесов закреплен в нижней части модуля, а второй - в верхней, что позволяет выполнять упражнения сверху или снизу, обеспечивая его универсальность.As a rule, training modules are made with two suspensions through which the cables of the cable blocks are pulled, with one of the suspensions fixed at the bottom of the module, and the other at the top, which allows you to perform exercises from above or below, providing its versatility.

Тренажер, выполненный с возможностью одновременной фиксации всего тела, включая верхние и нижние конечности и головы пациента, пригоден для лечения любого болевого синдрома, миофасциального или корешкового, которым сопровождается остеохондроз позвоночника, когда любое лишнее движение может вызвать боль.The simulator, made with the possibility of simultaneous fixation of the whole body, including the upper and lower limbs and the patient's head, is suitable for the treatment of any pain syndrome, myofascial or radicular, which is accompanied by osteochondrosis of the spine, when any unnecessary movement can cause pain.

На предлагаемом тренажере возможно выполнять множество упражнений руками или ногами с минимальным весом из одного положения лежа на спине. Это дает возможность повысить эффективность лечения, прорабатывая проблемные мышцы, вовлечённые в патологический процесс.On the offered simulator it is possible to perform many exercises with hands or legs with minimal weight from one position on the back. This makes it possible to increase the effectiveness of treatment by working out problem muscles involved in the pathological process.

Далее решение поясняется ссылками на чертежи.Further, the solution is explained by referring to the drawings.

Фиг. 1 - общий вид тренажера, фиг. 2 - вид одного из модулей.FIG. 1 is a general view of the simulator, FIG. 2 is a view of one of the modules.

На фиг. 1 представлен предпочтительный вариант выполнения гимнастическо-реабилитационного тренажера, содержащего несколько соединенных между собой тренажерных модулей 1. Каждый тренажерный модуль 1 содержит установленную на устойчивой основе 2 вертикальную несущую стойку 3, переменного веса тренировочный груз 4, установленный с возможностью перемещения по крайней мере на двух прикрепленных к стойке 3 вертикальных направляющих 5, а также трособлочную систему (не показано).FIG. 1 shows a preferred embodiment of a gymnastic and rehabilitation simulator containing several interconnected training modules 1. Each training module 1 contains a vertical load-bearing rack 3, of variable weight, mounted on a stable basis 2, a training weight 4 installed with the ability to move at least two attached to the rack 3 vertical rails 5, as well as a cable-based system (not shown).

Тренажерные модули 1 обращены к общему центру 6, а количество тренажерных модулей 1 равно пяти. В предпочтительном варианте выполнения тренажерные модули 1 соединены между собой с помощью балок 7 и соединительной муфты 8 в центре 6, что совпадает с центром воображаемой окружности, по которому они расположены.Exercise modules 1 face a common center 6, and the number of exercise modules 1 is five. In a preferred embodiment, the training modules 1 are interconnected by means of beams 7 and a coupling 8 in the center 6, which coincides with the center of the imaginary circle along which they are located.

Угол α между соседними балками составляет 72°. Понятно, что все углы не могут быть равны друг другу. Тело человека с расправленными руками и ногами напоминает пятиконечную звезду, поэтому углы между балками переменные и составляют 72°. Выполнение угла менее 60° или более 120° нецелесообразно, поскольку конечная конструкция тренажера не будет соответствовать пропорциям тела человека. Тренажерные модули 1 выполнены с двумя блоками 9, 10, в альтернативном варианте тренажерные модули 1 соединены между собой балками, двумя концами прикреплены к верхним неподвижным частям тренажерных модулей, образуя пятиугольник (не показаны).The angle α between adjacent beams is 72 °. It is clear that all angles cannot be equal to each other. The human body with outstretched arms and legs resembles a five-pointed star, so the angles between the beams are variable and amount to 72 °. Achieving an angle of less than 60 ° or more than 120 ° is impractical, since the final design of the simulator will not correspond to the proportions of the human body. The training modules 1 are made with two blocks 9, 10, in an alternative embodiment, the training modules 1 are interconnected by beams, with two ends attached to the upper fixed parts of the training modules, forming a pentagon (not shown).

Один из модулей, преимущественно размещенный в местоположении головы пациента, имеет два кронштейна, каждый из которых состоит из двух шарнирно закрепленных частей 11 и 13, при этом кронштейны с одной стороны (часть 11) жестко закреплены перпендикулярно к вертикальным стойкам, а с другой (часть 13) соединены между собой перекладиной круглого сечения 17, в центральной части которой имеются проушины 15 и 16 для закрепления тросов трособлока. К нижней проушине 16 крепится трос с нижнего блока 9, к верхней проушине 15 - трос с верхнего блока 10.One of the modules, mainly located at the location of the patient's head, has two brackets, each of which consists of two hinged parts 11 and 13, with the brackets on one side (part 11) rigidly fixed perpendicular to the vertical posts, and on the other (part 13) are interconnected by a circular crossbar 17, in the central part of which there are lugs 15 and 16 for fastening the cables of the cable unit. A cable from the lower block 9 is attached to the lower eyelet 16, and a cable from the upper block 10 is attached to the upper eyelet 15.

Кронштейны могут быть соединены между собой посредством дополнительной перекладины 14, концы которой закреплены в местах шарнирных соединений 12 частей кронштейна.The brackets can be connected to each other by means of an additional crossbar 14, the ends of which are fixed at the hinge joints of 12 parts of the bracket.

Расположение пяти тренажеров 1, обращенных к их общему центру 6, обеспечивает возможность одновременной фиксации конечностей и головы пациента таким образом, что положение рук и ног пациента может сразу принять средне-физиологическое положение. Это способствует быстрой разгрузке мышечно-связочного аппарата человека, позволяет выполнять не только движения в одной плоскости, но и различные ротационные движения и другие упражнения, что физиологически правильно относительно работы суставов.The location of the five simulators 1 facing their common center 6 makes it possible to simultaneously fix the patient's limbs and head in such a way that the position of the patient's arms and legs can immediately assume an average physiological position. This contributes to the rapid unloading of the musculo-ligamentous apparatus of a person, allows you to perform not only movements in one plane, but also various rotational movements and other exercises, which is physiologically correct in relation to the work of the joints.

Дополнительная рама обеспечивает расширение функциональных возможностей модульного тренажера за счет возможности выполнения стретчинговых упражнений типа березка, плуг, которые служат для растягивания мышц спины (держась руками за неподвижную перекладину 14), упражнений типа подтягивания лежа, верхняя тяга лежа, жим лежа, жим ногами лежа (держась руками за подвижную перекладину 17 с нагрузкой). Тросы крепятся к проушинам, которые в свою очередь закрепленыAn additional frame provides an expansion of the functionality of the modular simulator due to the possibility of performing stretching exercises such as a birch tree, a plow, which serve to stretch the muscles of the back (holding on to a fixed crossbar 14), exercises such as pull-ups, lying upper pull, bench press, bench press ( holding on to the movable crossbar 17 with a load). The cables are attached to the lugs, which in turn are secured

- 2 036604 на перекладине. При выполнении упражнений (например, жим лежа) перекладина движется по заданной траектории, ограниченной подвижными частями кронштейна, не заваливаясь на стороны, обеспечивая равномерную нагрузку на обе руки, что важно в лечебной физкультуре. Указанные упражнения широко используются в реабилитационной практике при болезнях позвоночника, сопровождающихся болями в нижней части спины.- 2 036604 on the crossbar. When performing exercises (for example, bench press), the crossbar moves along a predetermined trajectory, limited by the movable parts of the bracket, without falling to the sides, providing an even load on both hands, which is important in physiotherapy exercises. These exercises are widely used in rehabilitation practice for diseases of the spine, accompanied by pain in the lower back.

Claims

CLAIM

1. A modular gymnastics and rehabilitation simulator containing interconnected training modules, each of which contains a vertical load-bearing rack installed on a stable basis, a set of weights installed with the ability to move on two vertical guides attached to the rack, as well as a cable-block system, while the indicated the training modules face the common center, and the number of training modules is five, one of the modules has two brackets, each of which consists of two hinged parts, with the brackets on one side rigidly fixed perpendicular to the uprights, and on the other side interconnected a crossbar of a circular cross-section, in the central part of which there are lugs for fixing the cables of the cable unit.

2. The exercise machine according to claim 1, characterized in that the brackets can be connected to each other by means of an additional crossbar, the ends of which are fixed at the hinge joints of the bracket parts.

3. The simulator according to claim 1, characterized in that the training modules are interconnected in their center, which coincides with the center of an imaginary circle along which they are located.

4. The simulator according to claims 1, 2, characterized in that the training modules are interconnected by means of beams attached by brackets to the upper fixed parts of the training modules on one side, and on the other side entering the couplings.

5. The simulator according to claim 3, characterized in that the angle between adjacent beams is 72 °.

6. The simulator according to claim 1, characterized in that the training modules are interconnected by beams, which are attached by two ends to the upper fixed parts of the training modules, forming a pentagon.

7. The simulator according to claims 1-5, characterized in that the training modules are made with double blocks, allowing you to perform exercises from above or below.