ES2913124T3 - Dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de sujetos con discapacidades motrices severas - Google Patents

Abstract

Dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de un sujeto (S) con discapacidades motrices severas de las extremidades inferiores que comprende una plataforma (2) adaptada para recibir a dicho sujeto (S), equipada con ruedas (21, 22) y con un compartimento para las baterías de alimentación de energía por debajo de dicha plataforma; dos manipuladores (3) para el levantamiento y la verticalización de dicho sujeto por medio de actuadores alimentados por dichas baterías, unidos simétricamente a dos porciones laterales respectivas de dicha plataforma (2) desde la cual se elevan dichos manipuladores, rematando con dos asas respectivas para el agarre con las extremidades superiores del sujeto; un soporte tibial (4) fijado a una porción frontal de dicha plataforma (2) y destinado a soportar frontalmente las extremidades inferiores de dicho sujeto en sus tibias; una interfaz de muslo (5) adaptada para facilitar un soporte para el peso del sujeto sentado solo en la zona femoral posterior, dejando al descubierto los glúteos y la zona perineal, y una interfaz abdominal (6) adaptada para atar al sujeto en el abdomen, ambos unidos a dichos dos manipuladores (3); y uno o más medios de control para los parámetros que regulan la funcionalidad del dispositivo; caracterizado por que dicha interfaz de muslo (5) comprende dos placas con cojín (52) para soportar la parte femoral posterior del sujeto, colocadas una al lado de la otra, conectadas entre sí de manera desmontable, estando destinada cada una de ellas a bajar por rotación hacia adentro bajo la acción de palancas laterales especiales en dichos dos manipuladores (3) para facilitar la entrada del sujeto en dicha plataforma (2) y para sostener al sujeto en una extremidad, y un elemento de soporte (53) en forma de U al cual están fijadas dichas placas, estando unidos los extremos de dicho elemento (53) a dichos dos manipuladores (3) por medio de placas (54), que permiten ajustar la altura de dicho elemento (53) sobre los manipuladores (3) dependiendo de la altura del sujeto.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de sujetos con discapacidades motrices severas Sector de la invención

La presente invención se refiere en general al sector de la robótica para ayudar a sujetos con discapacidades motrices y, más específicamente, el objeto es un dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de sujetos con disfunción motriz severa de las extremidades inferiores.

Estado de la técnica anterior

Se conocen varios dispositivos y equipos que proponen devolver un cierto movimiento y un cierto nivel de independencia, al menos en ambientes interiores, a personas con disfunciones motrices más o menos severas. En particular, ya existen en el mercado dispositivos para sujetos con discapacidades severas en las extremidades inferiores que logran que el sujeto adopte una posición de pie, como el "Struzzo" de Chinesport SpA, Údine, Italia, o el "TEK Robotic Mobilization Device" fabricado por Matia Robotics, Estambul, Turquía. Dichos dispositivos comerciales son principalmente estabilizadores para la posición de pie, caracterizados por la verticalización, que es servoasistida por un motor eléctrico, y el movimiento sobre ruedas, mientras que el objetivo no incluye ofrecer diversas funcionalidades al sujeto que no sean la verticalización o el simple movimiento. Si en cambio desea realizar diversas operaciones, tales como acercarse frontalmente a un objeto para aprovecharlo, tanto en la posición de pie como en la posición sentada, o si desea utilizar las instalaciones sanitarias, el sujeto en todo caso debe cambiar de dispositivo una vez que ha llegado cerca de ellos. En cualquier caso, el acercamiento frontal a los objetos siempre queda impedido por las dimensiones generales de los sistemas conocidos, que obligan al usuario a acercarse lateralmente para realizar operaciones rápidas de agarre de un objeto, pero no permiten, por ejemplo, acercarse frontalmente a una mesa y sentarse a ella.

También se conocen diversos prototipos de dispositivos para la verticalización, que se describen en la literatura científica, que generalmente son sistemas provistos de un asiento que impide, por ejemplo, la utilización de instalaciones sanitarias sin pasar del dispositivo a la instalación sanitaria. Un prototipo de dispositivo descrito en Mori Y. et al., Development of Straight Style Transfer Equipment for Lower Limbs Disabled; Robotics and Automation, 2004. Proceedings ICRA '04. 2004 Ie Ee International Conference, vol. 3, 2004, en cambio, no tiene asiento sino que consiste en un exoesqueleto para ser utilizado junto con muletas. Esto aparentemente limita el uso del dispositivo a sujetos capaces de utilizar perfectamente las extremidades superiores y, además, al estar estas últimas ocupadas en el manejo de las muletas, se limitan las opciones de control por parte del usuario. Hasta donde sabe el solicitante, en la literatura solo se ha descrito otro dispositivo que no proporciona ningún asiento (van den Berg J.P. et al., The Standmobile: a new, electrically powered, mobile stand up device for use in paraplegia. Case report, International Medical Society of Paraplegia, vol. 32, págs. 202 a 204, 1994): este es un verticalizador que permite que el sujeto alcance la posición de pie gracias a la utilización de un arnés de trapecio para surfistas como respaldo. A pesar de las reducidas dimensiones frontales totales que pueden facilitar el movimiento frontal cerca de los objetos, este sistema no permite que el usuario se desplace a posiciones intermedias ni tenga los glúteos libres para utilizar las instalaciones sanitarias directamente sin moverse tampoco del dispositivo.

Por mucho que puedan garantizar un agarre seguro del sujeto para la verticalización y permitir que la persona se mueva entonces sobre ruedas en posición de pie, los dispositivos conocidos hasta la fecha tienen por tanto todos el problema de las dimensiones frontales generales que impiden que el sujeto se acerque frontalmente a los objetos y/o el problema de no dejar libres los glúteos y la zona perineal para la utilización de instalaciones sanitarias sin tener que moverse del dispositivo.

La posibilidad de disponer de un dispositivo que ofrezca al sujeto discapacitado también estas funcionalidades sería en cambio significativa desde el punto de vista médico y de la rehabilitación dentro de un plan encaminado a lograr la máxima autonomía posible y a recuperar un papel activo y productivo en la vida compatible con sus capacidades restantes. Además, el hecho de ser capaz de utilizar un dispositivo en un entorno hospitalario, pero también en un entorno doméstico y/o laboral, que permite permanecer en una posición de pie al menos durante varias horas al día a la vez que es capaz de realizar varias tareas con las extremidades superiores y no tener que cambiar necesariamente de dispositivos, por ejemplo, para utilizar las instalaciones sanitarias, también sería significativo desde un punto de vista terapéutico: de hecho, la estación de bipedestación contribuye a mejorar el trofismo óseo, la funcionalidad del sistema cardiocirculatorio y el sistema gastrointestinal y contribuye a reducir la espasticidad, evitando también de este modo deformidades articulares de flexión de las extremidades inferiores.

Por estas razones, es evidente cómo se siente en el sector la necesidad de poner a disposición un dispositivo robótico que además de la verticalización o el simple movimiento en una posición de pie, también permita nuevas funcionalidades, tales como el acercamiento frontal a objetos y la libre utilización de las instalaciones sanitarias directamente en el propio dispositivo.

La Patente EP 2438894 A1 da a conocer un aparato de transferencia y locomoción de uso general.

Características de la invención

Un objetivo general de la presente invención es dar a conocer un dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de sujetos con discapacidades motrices severas de las extremidades inferiores, que permita a dichos sujetos levantarse por sí mismos gradualmente desde una posición sentada a una posición de pie y moverse de forma autónoma en todo tipo de ambientes interiores, en particular en un entorno doméstico y/o un entorno laboral. El dispositivo robótico de la presente invención es según se reivindica en la reivindicación 1.

Es un objetivo particular de la presente invención dar a conocer un dispositivo robótico del tipo mencionado anteriormente que tenga unas dimensiones generales frontal y trasera reducidas, y que por tanto permita al sujeto discapacitado utilizarlo para alcanzar objetos y aproximarse a ellos, acercándose de este modo lo más posible en condiciones de seguridad y con un gasto mínimo de energía.

Es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo robótico del tipo mencionado anteriormente que pueda ser utilizado por varios tipos de usuarios, ya tengan una discapacidad severa debido a patologías graves, tales como lesiones de columna, esclerosis múltiple y otras patologías neuromusculares, o también sujetos de mayor edad con movimiento reducido o nulo de las extremidades inferiores debido, por ejemplo, a los efectos del avance progresivo del envejecimiento.

Es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo robótico del tipo mencionado anteriormente que, aunque estabilice de manera eficaz al sujeto, deje libre en cualquier caso la zona de los glúteos y la zona perineal, permitiendo así el acceso por parte del sujeto a las instalaciones sanitarias, también con instalaciones sanitarias no adaptadas, sin necesidad de retirar el dispositivo.

Es de nuevo un objetivo adicional de la presente invención dar a conocer un dispositivo robótico del tipo mencionado anteriormente que puede ofrecer varios procedimientos diferentes de control y comando del dispositivo y sus funcionalidades por parte del sujeto discapacitado.

Estos objetivos se consiguen con el dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de sujetos con una disfunción motriz severa de las extremidades inferiores, cuyas características esenciales se indican en la primera de las reivindicaciones adjuntas.

Otras características importantes del dispositivo robótico según la invención se definen en las reivindicaciones dependientes, también adjuntas, y se ilustran en la siguiente descripción detallada de una realización de la misma, realizada a modo de ejemplo no limitante, haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

- Las figuras 1A y 1B son vistas, en perspectiva, respectivamente una vista frontal y una vista trasera de una realización del presente dispositivo robótico utilizado por un sujeto S en una posición de pie, indicado con una línea de puntos;

- las figuras 2A y 2B son vistas, en perspectiva, respectivamente una vista frontal y una vista trasera del dispositivo robótico de las figuras 1, utilizado por un sujeto S en la posición sentada, indicado con una línea de puntos; - la figura 3 es una vista detallada de un primer componente del dispositivo de las figuras 1 a 2, representado por un manipulador;

- la figura 4 es una vista detallada de un segundo componente del dispositivo de las figuras 1 a 2, representado por un par de soportes tibiales;

- la figura 5 es una vista detallada de un tercer componente del dispositivo de las figuras 1 a 2, representado por una sola interfaz de muslo;

- la figura 6 es una vista detallada de un cuarto componente del dispositivo de las figuras 1 a 2, representado por una interfaz abdominal.

Descripción detallada de la invención

Según la presente invención, las figuras 1A y 1B muestran una realización del dispositivo robótico 1 ilustrado mientras está en uso por un sujeto S que padece una disfunción motriz severa de las extremidades inferiores, con el dispositivo en una configuración tal que mantiene al sujeto en una posición de pie y se muestra, respectivamente, en las vistas en perspectiva frontal y trasera.

Las figuras 2A y 2B muestran el dispositivo de las figuras 1 respectivamente en una vista en perspectiva frontal y trasera, y en una configuración tal que acomoda al sujeto S en la posición sentada.

De nuevo haciendo referencia a las figuras 1A y 1B, el dispositivo robótico 1 de la invención comprende una plataforma 2 provista de ruedas, de las cuales preferentemente al menos un par de ruedas es de tipo pivotante, para aumentar las posibilidades de movimiento del dispositivo en todas las direcciones; en una realización preferente mostrada en los dibujos, la plataforma comprende, por ejemplo, al menos dos ruedas 21 montadas a los lados de la plataforma 2, preferentemente a la altura del sistema de bloqueo de los pies, y dos pares de ruedas pivotantes 22 en las esquinas de la plataforma 2.

En general, dentro del alcance de la presente invención, a menos que se especifique lo contrario, "frente" o "frontal" significa ubicado en el mismo lado que la parte frontal del sujeto S con respecto al centro del dispositivo cuando está en uso por el sujeto, mientras que "trasero" o "desde atrás" significa situado en el lado opuesto al mismo.

La plataforma 2 destinada a recibir al sujeto discapacitado S es típicamente una base plana de metal, sustancialmente de forma rectangular, que cubre un compartimento que contiene baterías para alimentar el dispositivo. Dicha ubicación de las baterías por debajo de la plataforma permite, en particular, reducir las dimensiones generales del presente dispositivo con respecto a dispositivos conocidos. La plataforma 2 tiene tres grados de libertad y, además de soportar al sujeto S, actúa como soporte también para manipuladores, descritos en detalle a continuación, que pueden ser accionados por el sujeto.

Según una realización preferente de la invención, en la plataforma 2 se asegura un sistema ajustable para bloquear los pies del sujeto S, a fin de aumentar la estabilidad del sujeto, especialmente cuando está en una posición de pie y en movimiento sobre el dispositivo. Para hacer más fácil al sujeto S las etapas de subir y bajar del dispositivo, dicho sistema de bloqueo puede deslizarse sobre guías paralelas colocadas en la plataforma 2 para que el sujeto pueda alcanzar la posición más confortable, por ejemplo, para subir o bajar del dispositivo. Obviamente, durante el uso, dicha posibilidad de deslizamiento puede bloquearse con un retenedor de seguridad en una posición que es la más correcta para el uso del dispositivo, y después liberarse, por ejemplo, cuando el sujeto se baja del dispositivo. El sistema de bloqueo de los pies está realizado preferentemente de modo que sea completamente ajustable, tanto en longitud como en altura, para que pueda adaptarse a los pies de cualquier sujeto, incluyendo sujetos con el llamado síndrome del pie zambo quienes llevan zapatos elevados especiales.

Un soporte tibial 4 destinado a soportar frontalmente las extremidades inferiores del sujeto (S) en las tibias está unido a la plataforma 2, en la parte frontal de la misma; haciendo referencia particular a la figura 4 que muestra una realización preferente de tal soporte, puede comprender un armazón 41 unido a la plataforma 2 por medio de dos pasadores 42 y que termina con un travesaño de soporte 43 al que están ancladas simétricamente dos placas de soporte 44, a las que se fijan a su vez dos soportes ergonómicos 45. Dichos soportes 45 son ergonómicos puesto que tienen la forma adecuada para acomodar de una manera confortable y segura la parte frontal de las extremidades inferiores del sujeto S a la altura de las tibias; preferentemente están acolchados, por ejemplo, con espuma de poliuretano, y recubiertos de un material lavable, tal como, por ejemplo, polipiel. Las dos placas de soporte 44 pueden ser, por ejemplo, ajustables en anchura y/o inclinación sobre el travesaño 43, dependiendo de la posición de las extremidades inferiores del sujeto. Los pasadores 42 y el armazón 41 están conectados por medio de dos brazos 46, que pueden proporcionar un mecanismo glifo oscilante que se bloquea en su posición con un tornillo de ajuste una vez que se encuentra la inclinación correcta del armazón 41 con respecto al plano de la plataforma 2, y por lo tanto también la altura correcta de los soportes ergonómicos 45 con respecto a las tibias del sujeto S situado en la plataforma.

El soporte 4 que tiene la estructura descrita anteriormente cumple de manera óptima los requisitos de resistencia y deformación estructural bajo cargas simétricas que se desarrollan sobre el dispositivo durante la verticalización del sujeto.

En los lados exteriores del soporte tibial 4, ascendiendo desde la plataforma 2 a la que están vinculados, se encuentran dos manipuladores 3 para la elevación y verticalización del sujeto S, rematados por asas para el agarre con las propias extremidades superiores del sujeto. Haciendo referencia particular a la figura 3, que muestra una realización particular de la misma, cada uno de los manipuladores en el dispositivo de la invención comprende al menos tres conexiones 31, 32 y 33, y dos actuadores lineales 34 y 35. Según una realización preferente de la presente invención, cada conexión 31, 32 y 33 tiene una sección de caja rectangular que le permite resistir los esfuerzos de flexión debido al peso del sujeto S que se apoya en la conexión 32 a través de una interfaz de muslo 5 descrita con detalle a continuación. Las conexiones 31, 32 y 33 están conectadas entre sí por medio de pares cinemáticos rotoidales, en particular articulaciones rotoidales con pasadores sobre casquillos antifricción A, B y C, en los que el pasador A asegura el manipulador 3 a la plataforma 2. La primera conexión 31 se acciona alrededor del pasador A por medio del primer actuador lineal 34, mientras que la segunda conexión 32 se hace funcionar alrededor del pasador B por medio del segundo actuador lineal 35. El movimiento lineal de los actuadores se transforma en un movimiento giratorio de las conexiones 31 y 32 alrededor de los respectivos pasadores de conexión A y B debido a la conexión de un elemento lineal 36, 37 del actuador 34, 35 a las respectivas primera y segunda conexiones 31 y 32, a través de los pasadores D y E, siendo también casquillos antifricción.

El primer actuador 34 está conectado por medio del pasador F directamente a la plataforma 2, mientras el segundo actuador 35 está conectado por medio del pasador G a un balancín 38; esto permite regular el ángulo de apertura entre la primera conexión 31 y la segunda conexión 32, y por lo tanto variar la altura desde el suelo de la conexión 32 y de los soportes para los muslos relacionados unidos a la misma, a fin de adaptarse a diversas medidas antropométricas y a diferentes longitudes de pierna del sujeto. El ajuste del balancín 38 se consigue, por ejemplo, por medio de un tornillo 39 que, por medio de un mecanismo glifo oscilante, permite cambiar la posición angular del balancín 38.

De nuevo haciendo referencia a la realización de la figura 3, una tercera conexión 33 no es accionada directamente por los actuadores, pero su movimiento está conectado al de la segunda conexión 32 por medio de un mecanismo cuadrilátero articulado que consta de las conexiones 32, 33, 31 y del manguito de ajuste 311. Por lo tanto, cuando la segunda conexión 32 gira alrededor del pasador B debido al efecto del segundo actuador 35, la tercera conexión 33 gira alrededor del pasador C mientras mantiene el asa en el extremo superior de la tercera conexión 33 paralela al plano horizontal. El manguito de ajuste 311, por ejemplo, consiste en un cilindro totalmente roscado con dos ojales roscados 312, 313 que tienen roscas opuestas. Por lo tanto, al hacer girar el manguito 311, los ojales 312 y 313 se acercan y se alejan entre sí, variando de este modo la longitud del conjunto 311, 312, 313 y por lo tanto, la distancia desde el pasador. Debido a esta estructura descrita anteriormente, se realizan dos funciones: se ajusta la apertura angular entre la segunda y tercera conexiones 32 y 33, y por lo tanto la altura del asa conectada a la tercera conexión 33 en función de las medidas antropométricas del paciente, y además las relaciones cinemáticas del cuadrilátero articulado, modificando así la ley de movimiento del asa, cambiando así la cinemática de elevación y verticalización del paciente.

La realización de los manipuladores 3 descritos anteriormente haciendo referencia particular a la figura 3 adjunta es particularmente ventajosa debido al hecho de que replica el mecanismo cinemático natural de las extremidades inferiores humanas, permitiendo así el ajuste del dispositivo de la invención según las medidas antropométricas del sujeto. Esto puede conseguirse más específicamente tanto mediante el ajuste mecánico de los manipuladores como controlando individualmente los pasadores.

Haciendo referencia particular a la figura 5, se muestra un solo elemento 51 que, junto con otro elemento especular al que está conectado de forma desmontable, constituye la interfaz de muslo 5 del presente dispositivo. Dicha interfaz cumple los requisitos de proporcionar simplicidad y facilidad de acceso al dispositivo por parte del sujeto S, pero también cumple con las restricciones cinemáticas del dispositivo durante la etapa de verticalización del sujeto. Dicha interfaz de muslo 5 comprende dos placas iguales, colocadas lado a lado, cubiertas por un cojín 52 para soportar la parte femoral trasera del sujeto, cada una destinada a sostener al sujeto en una extremidad. "Parte femoral trasera del sujeto" dentro del alcance de la presente invención significa la parte que consiste en la parte posterior del muslo del sujeto, excluyendo los glúteos y la zona perineal. El soporte constituido por la presente interfaz de muslo 5 es tal que sostiene al sujeto sentado, únicamente al menos una parte de la zona femoral, excluyendo los glúteos y la zona perineal del sujeto, que se dejan sin cubrir en el presente dispositivo también cuando el sujeto utiliza el dispositivo en la posición sentada. A diferencia de los dispositivos del estado de la técnica para disfunciones motrices de las extremidades inferiores, incluyendo los dispositivos capaces de ayudar al sujeto discapacitado en la verticalización, el presente dispositivo, por lo tanto, no tiene un asiento tradicional: de hecho, el dispositivo es capaz de sostener de manera estable al sujeto en la posición sentada. Esto es particularmente ventajoso, como se ha explicado anteriormente, y crea un beneficio sustancial para el sujeto discapacitado con respecto a los dispositivos conocidos puesto que permite al sujeto acceder a instalaciones sanitarias, incluyendo aquellas con accesorios sanitarios no adaptados, sin tener que quitar el dispositivo, pero permaneciendo cómoda y constantemente sentado. Al mismo tiempo, esto no afecta a la estabilidad del sujeto, que en todo caso siempre está adecuadamente soportado por la interfaz de muslo 5 y por una interfaz abdominal 6. Estas placas con cojines 52, así como los soportes ergonómicos 45 en el soporte tibial, pueden estar ventajosamente acolchados y recubiertos de un material lavable. Las placas con cojín 52 están fijadas sobre un elemento de soporte 53 con forma de U, cuyos extremos están conectados a los dos manipuladores por medio de placas 54, que permiten ajustar la altura del armazón en los manipuladores para variar la altura del elemento de soporte según la altura del sujeto. Cada elemento 51 comprende una placa 52 y está conectado al otro por medio de los respectivos elementos de soporte 53.

Cuando el sujeto discapacitado pretende utilizar el dispositivo, las dos placas con cojín 52 pueden desconectarse la una de la otra y bajarse por rotación hacia el interior bajo la acción de palancas laterales específicas en los manipuladores para facilitar el acceso. Una vez se alcanza la posición deseada, un tornillo de bloqueo específico permite conectar y bloquear con seguridad los dos elementos 51.

También puede colocarse una consola con una pantalla táctil y un soporte para medios de control manual y/o un soporte para un interruptor de emergencia cerca de la interfaz de muslo 5.

La figura 4, por ejemplo, ilustra un elemento de soporte 55 para una pantalla táctil, fijado a la estructura fija de la interfaz de muslo o del manipulador de modo que pueda ser girado u orientado a voluntad del usuario para facilitar su uso.

Además, en los dos extremos superiores de los dos manipuladores, se fija una interfaz abdominal 6, por ejemplo, por medio de dos placas atornilladas, destinadas a crear una interfaz entre el dispositivo y el abdomen del sujeto S, que se fija de este modo al dispositivo y se estabiliza aún más en el abdomen. Dicha interfaz abdominal 6, de la cual se ilustra una realización preferente en la figura 6, puede comprender, por ejemplo, una porción frontal 61 que tiene una forma sustancialmente tubular, y una porción trasera 62 que tiene una forma sustancialmente de cinta, que se ensancha preferentemente en la columna vertebral del sujeto, por lo tanto en la parte media, para formar un soporte lumbar 63. La porción frontal 61 puede estar hecha, por ejemplo, con una serie de elementos cilíndricos coaxiales montados uno tras otro, o apretados en su posición, por ejemplo, mediante un perno pasante axial. Variando el número de elementos cilíndricos, puede ajustarse el perímetro de la interfaz abdominal de acuerdo con los tamaños del abdomen del sujeto. La estructura descrita anteriormente de la interfaz abdominal 6 del presente dispositivo cumple el requisito de seguridad y soporte por un lado, pero también las dimensiones frontales totales reducidas por el otro para permitir que el sujeto se mueva lo más cerca posible de objetos y mesas de trabajo también frontalmente. La interfaz abdominal 6 también es fácilmente ajustable según las características antropométricas del sujeto.

El presente dispositivo comprende, además, uno o más medios de control, seleccionados, por ejemplo, entre medios de control de diversas modalidades, en particular manual, vocal o por medio de GUI (interfaz gráfica de usuario, del inglés Graphical User Interface), y también puede comprender una unidad de control electrónica conectada al mismo por medio de un cable y/o por medio de una conexión inalámbrica. Un medio de control manual habitual dentro del alcance de esta invención es un controlador. Según una realización preferente de la invención, el presente dispositivo comprende dos controladores separados, uno conectado a una unidad de control cableada, el segundo con conexión inalámbrica. Dichos medios de control manual pueden ser utilizados tanto por el sujeto como por un operario que debe ayudar al sujeto en el uso del dispositivo, por ejemplo, para traer o alejar el dispositivo si se encuentra en una posición desfavorable para el sujeto. También es posible dirigir el movimiento de la plataforma en el espacio circundante, ajustar la velocidad de la misma y cambiar la posición del sujeto con tales medios de control. La elevación y el paso de la posición sentada a la posición de pie también pueden controlarse con los controles vocales.

También es posible con los presentes medios de control, en particular con una GUI, posiblemente disponible directamente en la pantalla táctil descrita anteriormente, establecer los parámetros operativos del dispositivo, tales como, por ejemplo, la velocidad máxima, el diagnóstico, las características antropométricas del sujeto y el tiempo de encendido del dispositivo, etc.

El presente dispositivo robótico también puede comprender un mecanismo de alarma para enviar una solicitud de rescate y/o una cámara, preferentemente una cámara web, colocada en el dispositivo para capturar imágenes en la zona trasera que rodea el dispositivo y envía las imágenes del mismo, por medio de una interfaz específica, a la pantalla táctil descrita anteriormente o a otra pantalla ubicada de modo que el sujeto S pueda ver las imágenes capturadas por la cámara sin dificultad y tenga información en tiempo real sobre posibles obstáculos presentes o cambios de escenario en la parte trasera del dispositivo, pudiendo así moverse en consecuencia con seguridad también marcha atrás.

El dispositivo robótico según la presente invención también puede proporcionar un sistema de control que puede estar conectado a Internet, permitiendo de este modo una conexión remota, por ejemplo, por parte de personal médico de centros de rehabilitación, para posiblemente monitorizar los parámetros fisiológicos y de movimiento del usuario.

Por lo tanto, ventajosamente, el dispositivo robótico según la invención también es completamente programable de manera remota, en particular, pueden programarse diversas configuraciones y pueden activarse nuevas funciones, por ejemplo, para personalizar el dispositivo sobre las características del usuario sin intervenir directamente en el dispositivo.

Como se ha descrito en detalle anteriormente, el dispositivo robótico de la presente invención tiene unas dimensiones frontales generales reducidas a diferencia de los dispositivos conocidos con funciones similares que, como se ha analizado anteriormente, normalmente tienen dimensiones generales en el espacio frente al usuario e impiden que el sujeto se acerque frontalmente a mesas de trabajo, reduciendo así también el espacio accesible para las extremidades superiores. Debido a las dimensiones frontales generales reducidas, el presente dispositivo permite al usuario acercarse frontalmente a objetos y mesas de trabajo, y no lateralmente, como ocurre en la mayoría de los dispositivos conocidos. Además, en los casos en los que el sujeto tiene un buen control de su torso, el presente dispositivo favorece la ligera inclinación hacia adelante del mismo, mejorando de este modo la interacción con el objeto y una disposición más cómoda con respecto a las mesas de trabajo. Las dimensiones de altura total del presente dispositivo también se reducen con respecto a los dispositivos conocidos, y esto permite ventajosamente que el sujeto que lo usa pueda acercarse y sentarse a la mesa en posición "sentada".

Otra ventaja principal del dispositivo robótico de la invención radica en el hecho de que el agarre de la pelvis del sujeto, a la vez que permanece eficaz y seguro, deja libre la zona interior del dispositivo y la zona de los glúteos y la zona perineal del sujeto, por lo cual el sujeto tiene la posibilidad de utilizar las instalaciones sanitarias de una manera completamente autónoma sin tener que retirar el dispositivo para moverse a los accesorios sanitarios, como ocurre con las sillas de ruedas o también con los dispositivos robóticos conocidos analizados anteriormente.

De nuevo, otra ventaja del presente dispositivo robótico radica en el hecho de que también puede comprender un control vocal, de modo que el sujeto puede controlar el propio dispositivo sin la ayuda de sus extremidades superiores, en caso de que estén ocupadas sujetando las asas y los puntos de apoyo, por ejemplo, durante las etapas de pasar entre la posición de pie y la posición sentada, o viceversa. Por lo tanto, el sujeto puede evitar desplazamientos también en las etapas más delicadas de uso del dispositivo, con total seguridad y con un gasto de energía mínimo.

Otra ventaja del presente dispositivo robótico radica en su mayor maniobrabilidad y movimiento mejorado, debido al hecho de que la posición durante el movimiento está centrada en el eje de las ruedas.

De nuevo, otra ventaja del dispositivo robótico de la invención radica en la característica cinemática del manipulador, que replica el mecanismo de articulación cinemática de las extremidades inferiores: esto permite el ajuste del dispositivo a las medidas antropométricas del sujeto.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo robótico para la verticalización y ayuda al movimiento de un sujeto (S) con discapacidades motrices severas de las extremidades inferiores que comprende una plataforma (2) adaptada para recibir a dicho sujeto (S), equipada con ruedas (21, 22) y con un compartimento para las baterías de alimentación de energía por debajo de dicha plataforma; dos manipuladores (3) para el levantamiento y la verticalización de dicho sujeto por medio de actuadores alimentados por dichas baterías, unidos simétricamente a dos porciones laterales respectivas de dicha plataforma (2) desde la cual se elevan dichos manipuladores, rematando con dos asas respectivas para el agarre con las extremidades superiores del sujeto; un soporte tibial (4) fijado a una porción frontal de dicha plataforma (2) y destinado a soportar frontalmente las extremidades inferiores de dicho sujeto en sus tibias; una interfaz de muslo (5) adaptada para facilitar un soporte para el peso del sujeto sentado solo en la zona femoral posterior, dejando al descubierto los glúteos y la zona perineal, y una interfaz abdominal (6) adaptada para atar al sujeto en el abdomen, ambos unidos a dichos dos manipuladores (3); y uno o más medios de control para los parámetros que regulan la funcionalidad del dispositivo; caracterizado por que dicha interfaz de muslo (5) comprende dos placas con cojín (52) para soportar la parte femoral posterior del sujeto, colocadas una al lado de la otra, conectadas entre sí de manera desmontable, estando destinada cada una de ellas a bajar por rotación hacia adentro bajo la acción de palancas laterales especiales en dichos dos manipuladores (3) para facilitar la entrada del sujeto en dicha plataforma (2) y para sostener al sujeto en una extremidad, y un elemento de soporte (53) en forma de U al cual están fijadas dichas placas, estando unidos los extremos de dicho elemento (53) a dichos dos manipuladores (3) por medio de placas (54), que permiten ajustar la altura de dicho elemento (53) sobre los manipuladores (3) dependiendo de la altura del sujeto.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que en dicha plataforma (2) hay fijado un sistema de bloqueo para los pies del sujeto (S), comprendiendo dicho sistema de bloqueo dos elementos de bloqueo de los pies que corren a lo largo de dos deslizamientos paralelos en dicha plataforma (2) para que el sujeto ascienda y descienda fácilmente del dispositivo.

3. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que dicho soporte tibial (4) comprende un armazón (41) unido a dicha plataforma (2) por medio de dos pasadores (42) y que termina con un travesaño de soporte (43), al cual están ancladas simétricamente dos placas de soporte (44), a las que a su vez hay fijados dos soportes ergonómicos (45) para las extremidades inferiores del sujeto.

4. Dispositivo, según la reivindicación 3, en el que dichas placas de soporte (44) son ajustables en anchura y/o inclinación sobre dicho travesaño (43) dependiendo de la posición de las extremidades inferiores del sujeto.

5. Dispositivo, según la reivindicación 3, en el que dichos pasadores (42) y dicho armazón (41) están conectados por medio de dos brazos (46), que aportan un mecanismo glifo oscilante para ajustar la inclinación de dicho armazón (41) con respecto al plano de dicha plataforma (2) y, en consecuencia, la altura de dichos soportes ergonómicos (45) con respecto a las tibias del sujeto S situado en dicha plataforma.

6. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos manipuladores (3) comprende al menos tres conexiones (31, 32, 33) y dos actuadores lineales (34, 35), en el que dichas conexiones están conectadas entre sí mediante juntas rotoidales (A, B, C) y en el que dicha primera conexión (31) es accionada por un primer actuador (34), una segunda conexión (32) es accionada por un segundo actuador (35) y una tercera conexión (33) es accionada por una segunda conexión (32) por medio de un mecanismo cuadrilátero articulado que consta de dichas conexiones y de un manguito de ajuste (311).

7. Dispositivo, según la reivindicación 6, en el que dicho primer actuador (34) está conectado directamente a dicha plataforma (2), y dicho segundo actuador (35) está conectado a un balancín (38), que permite regular el ángulo de apertura entre dicha primera conexión (31) y dicha segunda conexión (32), variando la altura desde el suelo de dicha segunda conexión (32) y de los soportes para los muslos relacionados unidos al mismo, para adaptarse a diferentes medidas antropométricas y a diferentes longitudes de piernas del sujeto.

8. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que dicha interfaz abdominal (6) comprende una porción frontal (61), que tiene una forma sustancialmente tubular y una longitud ajustable, y una porción trasera (62) que tiene una forma sustancialmente de cinta, que se ensancha en la columna vertebral del sujeto para formar un soporte lumbar (63).

9. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que dichas placas con cojín (52) de la interfaz de muslo (5) están acolchadas, por ejemplo, con espuma de poliuretano, y recubiertas de un material lavable, tal como escay.

10. Dispositivo, según la reivindicación 3, en el que dichos soportes ergonómicos (45) del soporte tibial (4) están acolchados, por ejemplo, con espuma de poliuretano, y recubiertos de un material lavable, tal como escay.

11. Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un sistema de alarma para señalar una posible solicitud de rescate del sujeto (S) y/o una cámara colocada en el dispositivo para capturar imágenes de la zona trasera que rodea el dispositivo y enviarlas, por medio de una interfaz especial, a un medio de visualización para que sean vistas por el sujeto.

12. Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un sistema de control capaz de conectarse a Internet, para la conexión remota por el personal médico de centros de rehabilitación, para la monitorización de parámetros fisiológicos y de parámetros relacionados con el movimiento del sujeto (S).

13. Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un elemento de soporte (55) para un medio de control manual, una consola con una pantalla táctil y/o un soporte para un interruptor de emergencia, fijados a uno de dichos manipuladores (3) o a dicha interfaz de muslo (5) para que pueda ser rotada u orientada a voluntad del sujeto (S).