PL217588B1 - Platforma balansowa do fizjoterapeutycznych i rehabilitacyjnych oddziaływań na kończyny dolne człowieka - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest platforma balansowa do fizjoterapeutycznych i rehabilitacyjnych oddziaływań na kończyny dolne człowieka, stosowana w urządzeniach sportowych, odnowy biologicznej, rehabilitacji medycznej oraz diagnostyki ruchu i zmysłu równowagi. Zastosowania platformy w medycznej rehabilitacji i diagnostyce dotyczą głównie pacjentów z niedowładem połowicznym po udarze mózgu, po uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego, po urazie głowy, rdzenia kręgowego, w leczeniu zaburzeń funkcjonowania układu żylnego, zapobiegania zakrzepicom, ale także diagnozowania sprawności chodu i testowania przydatności kandydatów do zawodów wymagających szczególnej sprawności kończyn dolnych i zmysłu równowagi, szybkości reakcji na zakłócenia ruchu.

Znanych jest bardzo wiele rozwiązań urządzeń sportowych i rehabilitacyjnych przeznaczonych do fizjoterapeutycznego oddziaływania na kończyny dolne człowieka, wyposażonych w poziome podesty przemieszczane serwonapędami elektrycznymi. Przykładowo, w rozwiązaniu według polskiego zgłoszenia wynalazku P-383973 ciągły ruch bieżni stanowiącej górny odcinek taśmy przenośnika skojarzony został z pionowym ruchem drgającym tej bieżni. W opisach patentowych EP1718375 i WO9620757 przedstawione są urządzenia z platformą balansową w postaci poziomego przenośnika taśmowego, którego taśma wprowadzana jest w ruch drgający, dwukierunkowy, przy pomocy serwonapędu elektrycznego według parametrów ustalonych w układzie sterowania. W zależności od pozycji i ustawienia pacjenta oddziaływanie nawrotnego ruchu dotyczy jednej lub obu kończyn dolnych, kończyn górnych, stawów biodrowych, kręgosłupa lędźwiowego. Korzystnym rozwinięciem urządzenia według opisu US5209240 z jednokierunkowo nawrotnym podestem balansowym jest wyposażenie stanowiska w specjalne buty dla pacjenta, zawierające czujniki nacisku - które umożliwiają prowadzenie komputerowej diagnostyki prawidłowości parametrów ruchu kończyn dolnych. Znane jest również rozwiązanie urządzenia według opisu patentowego US6152854, którego platforma utworzona jest z dwóch przenośników usytuowanych prostopadle względem siebie, oraz współpracujących ze sobą górnymi odcinkami taśm poprzez wbudowane w taśmę przenośnika górnego rolki, które na obwodzie mają krążki łożyskowane według osi leżących w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu rolki.

W przedstawionych urządzeniach z platformą balansową nagłe przesterowanie wywołujące zakłócenie ruchu, przykładowo imitujące sytuację potknięcie się człowieka i zaburzenie równowagi, pozwala ocenić sprawność i szybkość reakcji pacjenta. Dotychczasowo znane rozwiązania platform balansowych zawierających poziomy podest przemieszczany serwonapędami elektrycznymi w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach mają jedną powierzchnię wspólną dla obu nóg pacjenta, co nie pozwala indywidualizować parametry wymuszonego ruchu i analizować reakcje organizmu przy różnych oddziaływaniach dla lewej i prawej nogi.

Platforma balansowa według niniejszego wynalazku ma podobnie jak w powyżej opisanych rozwiązaniach poziomy podest przemieszczany serwonapędami elektrycznymi w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, ruchami o parametrach ustalanych w układzie sterowania. Istota wynalazku polega na tym, że podest stanowią dwa, przylegające wzdłużnie do siebie przenośniki taśmowe z niezależnymi serwonapędami wzdłużnymi, zamocowane w ramie posadowionej przesuwnie na podstawie poprzez prostopadłe do osi przenośników taśmowych prowadnice. Rama przemieszczana jest ruchem nawrotnym przez niezależny serwonapęd poprzeczny. Rozwiązanie takie umożliwia realizację ruchów w płaszczyźnie poziomej taśm przenośników i wynikające z tego zróżnicowanie oddziaływań na lewą i prawą kończynę, również o innych trajektoriach ruchu. Ruch dwóch przenośników tworzących podest możliwy jest w następujących konfiguracjach:

- zsynchronizowany w tym samym kierunku ruch nawrotny, o ograniczonym skoku taśm obu przenośników,

- zsynchronizowany ruch ciągły, umożliwiający chód w przód lub w tył o wybranej szybkości,

- naprzemienny ruch pasów w przeciwnych kierunkach, z symulacją wykonania wykroku w przód lub w tył dowolną nogą,

- ruch nawrotny jednego z przenośników przy drugim nieruchomym.

Na każdą z wymienionych opcji ruchu wzdłużnego może być nałożony ruch nawrotny w kierunku prostopadłym - co pozwala realizować ruch wypadkowy o dowolnej trajektorii w płaszczyźnie poziomej x-y.

PL 217 588 B1

Korzystnym jest wykonanie, w którym rama połączona jest z serwonapędem poprzecznym przez przekładnię z paskiem zębatym ukierunkowanym równolegle do prowadnic i połączona przez sztywne złącze z odcinkiem górnym paska.

Rozwiązanie platformy balansowej według wynalazku przybliżone jest opisem przykładowego wykonania pokazanego na rysunku w ujęciu uproszczonym. Fig. 1 przedstawia platformę w przekroju pionowym prowadzonym według linii A-A oznaczonej na fig. 2, fig. 2 widok z góry a fig. 3 widok z góry po zdjęciu przenośników taśmowych.

Poziomy podest stanowią dwa, przylegające wzdłużnie do siebie przenośniki taśmowe lewy 1 i prawy 2, każdy wyposażony w niezależny serwonapęd wzdłużny, oznaczony na rysunku odpowiednio 4 i 5. Serwonapędy wyposażone są w przekładnie redukcyjne dla zmniejszenia prędkości obrotowej oraz zwiększenia momentu obrotowego. Przenośniki zamocowane są w ramie 3, która posadowiona jest przesuwnie na podstawie 6 poprzez prostopadłe do osi przenośników taśmowych 1 i 2 prowadnice 7. Rama 3 wraz z przenośnikami 1 i 2 przemieszczana jest ruchem nawrotnym przez niezależny serwonapęd poprzeczny 10 w kierunku x. W tym wykonaniu rama 3 połączona jest z serwonapędem poprzecznym 10 przez przekładnię z paskiem zębatym 8, ukierunkowanym równolegle do prowadnic 7. Rama 3 poprzez sztywne złącza 9 połączona jest z odcinkiem górnym paska. Parametry pracy serwonapędów platformy i realizacja wymaganej wypadkowej trajektorii ruchu w płaszczyźnie x-y ustalane są w układzie sterowania: w trybie ręcznym - poprzez wprowadzenie pośrednich punktów na płaszczyźnie z wykorzystaniem panelu operatorskiego, albo w trybie automatycznym - z wykorzystaniem algorytmów sterowania.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Platforma balansowa do fizjoterapeutycznych i rehabilitacyjnych oddziaływań na kończyny dolne człowieka, stosowana w urządzeniach sportowych, odnowy biologicznej, rehabilitacji medycznej oraz diagnostyki zmysłu równowagi, zawierająca poziomy podest przemieszczany serwonapędami elektrycznymi w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach x, y, ruchami o parametrach ustalanych w układzie sterowania, znamienna tym, że podest stanowią dwa, przylegające wzdłużnie do siebie przenośniki taśmowe (1, 2) z niezależnymi serwonapędami wzdłużnymi (4, 5), zamocowane w ramie (3) posadowionej przesuwnie na podstawie (6) poprzez prostopadłe do osi przenośników taśmowych (1, 2) prowadnice (7) oraz przemieszczanej ruchem nawrotnym przez niezależny serwonapęd poprzeczny (10).

2. Platforma według zastrz. 1, znamienna tym, że rama (3) połączona jest z serwonapędem poprzecznym (10) przez przekładnię z paskiem zębatym (8) ukierunkowanym równolegle do prowadnic (7) i poprzez sztywne złącze (9) połączona z odcinkiem górnym paska.