PL246950B1 - Urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, które charakteryzuje się tym, że zawiera zestawy (1a, 1b, 1c) platform (2a, 2b), które obejmują zestaw pierwszy (1a), zestaw drugi (1b) oraz zestaw trzeci (1c), a każdy z nich zawiera podstawę (3), która od góry ma poziomą platformę środkową (2a) oraz dwie poziome platformy boczne (2b), z których jedna jest po prawej stronie platformy środkowej (2a), a druga jest po jej stronie lewej, przy czym platforma środkowa (2a) jest przesuwnie osadzona na pionowej prowadnicy elektromechanicznej oraz zawiera na swojej górnej powierzchni dwa czujniki nacisku pierwsze (5), platformy boczne (2b) mają natomiast elektromechanicznie regulowany kąt nachylenia w dwóch osiach, a ponadto na swojej górnej powierzchni każda z nich zawiera czujnik nacisku drugi, przy czym zestaw pierwszy (1a) jest połączony od strony jednej ze swoich platform bocznych (2b) z zestawem drugim (2b), a od strony drugiej ze swoich platform bocznych (2b) z zestawem trzecim (1c).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, mające zastosowanie w treningu sportowców, jak również w rehabilitacji osób z dysfunkcjami kończyn dolnych.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 8715141 B2 znane jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, charakteryzujące się tym, że posiada pedały, ramę i różne komponenty powodujące opór podczas nacisku na pedały. Każdy z pedałów rozwiązania składa się z elastycznej wygiętej płyty o przekroju poprzecznym w kształcie litery „V” z zaokrąglonym wierzchołkiem lub w kształcie litery „U”, przy czym jeden z boków płyty stanowi podstawę, a drugi, wygięty względem tego pierwszego, jest rozgałęziony na dwa pedały.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 6929588 B2 znany jest sprzęt do ćwiczeń zawierający platformę treningową do ćwiczeń, która ma sprężystą powłokę, i która może być wypełniona płynami, pianką, granulkami, gazami, ciałami stałymi, a zwłaszcza powietrzem. Platforma może mieć sztywną podstawę lub ramę ze zdejmowanymi lub składanymi nogami lub kółkami służącymi do regulacji wysokości i mobilności. Szczeliny, haczyki lub inne elementy mogą łączyć wiele platform, tworząc większą powierzchnię do ćwiczeń leżących. Platforma lub jej rama ma również jeden lub więcej wlotów dla sztywnych pionowych elementów, które kończą się drążkami uchwytowymi lub drążkami górnymi dla pomocniczego sprzętu do ćwiczeń górnej części ciała.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 11161013 B2 znane jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, zawierające podstawę, na której jest osadzona platforma skonfigurowana do przyjmowania co najmniej części stopy użytkownika. Pomiędzy podstawą a platformą są elementy do regulacji jej nachylenia w postaci gniazd oraz umieszczanych w nich wtyczek.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 9192813 B2 znane jest urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych mające podstawę zawierającą ramę, która ma górną powierzchnię oraz ściankę działową dzielącą ramę na dwa otwory, a ponadto co najmniej dwie platformy luźno spasowane z otworami ramy oraz osadzone w tych otworach. Każda z platform na swoich równoległych bokach górnym i dolnym ma powierzchnię ćwiczeniową. Ponadto każda z platform ma obwodowy występ, który jest bliżej jednej z jej powierzchni ćwiczeniowych, dzięki czemu może być regulowana wysokość wystawania platformy ponad ramę podstawy w zależności od tego, która z powierzchni ćwiczeniowych jest zwrócona ku górze. W wariantach wykonania jedna z powierzchni ćwiczeniowych platformy może być nachylona.

Z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku US 3749400 A znane jest urządzenie do ćwiczeń nóg zawierające wydłużoną podstawę z parą torów prowadzących. Urządzenie zawiera wspornik stopy, który może poruszać się wzdłuż wspomnianej podstawy w torach prowadzących, a ponadto zwiniętą sprężynę naciągową, która ma jeden koniec przymocowany w sposób regulowany we wspomnianej podstawie, a drugi koniec przymocowany do wspomnianego wspornika stopy. Sprężyna jest zamocowana w sposób regulowany do podstawy w wielu wyrównanych otworach, aby zmieniać naprężenie. Podczas ćwiczeń użytkownik siedzi na podporze połączonej z podstawą i przesuwa podporę stopy poprzez prostowanie nóg.

Z japońskiego opisu wynalazku JP 2017158784 A znane jest urządzenie do ćwiczeń zawierające dwie platformy ćwiczeniowe stóp, zamocowane w podstawie, oraz słupek, na którym zamocowane są rączki i panel sterowania z wyświetlaczem. Urządzenie zawiera komputer sterujący.

Ze stosowania znana jest platforma Vertimax zapewniająca trening funkcjonalny w szczególności dolnych kończyn. Platforma ta wyposażona jest w osiem przewodów stanowiących opór dla osoby wykonującej ćwiczenie. Opór ten można regulować. W rozwiązaniu zamontowano cztery liny po bokach platformy, kolejne cztery znajdują się na froncie urządzenia. Dostępna jest możliwość regulacji ich naciągu w zakresie od 2 kg do 60 kg, co umożliwia skuteczny trening zarówno osobie w trakcie rehabilitacji jak i zawodowemu sportowcowi. Trening z wykorzystaniem platformy odbywa się poprzez przymocowanie lin do kończyn dolnych stanowiąc opór dla nich w szczególności w trakcie wykonywania ruchów. Przymocowanie lin umożliwiają rzepy na ich końcach. Istnieje możliwość zamiany rzepów na uchwyty co również wzbogaca profil treningu. Rozwiązanie pozwala na trening siły, zwinności, eksplozywności oraz poprawności wzorców ruchowych, a ponadto może być stosowana w rehabilitacji.

Żadne ze znanych urządzeń nie umożliwia prowadzenia ćwiczeń precyzji ruchu czy refleksu wraz z koniecznością prawidłowego podniesienia czy ustawienia kończyn dolnych przy niestabilnym podłożu w oparciu o klasyczną konstrukcję znaną ze stepperów spotykanych w siłowniach i klubach fitness. Precyzja ruchu oraz szybkość reagowania są istotne z punktu widzenia kształtowania prawidłowych odruchów, pozwalających uniknąć przyszłych kontuzji zarówno w sytuacjach życia codziennego jak i przy wykonywaniu wzmożonej aktywności fizycznej, przykładowo związanej z uprawianiem sportu.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, zawierające podstawę, w której od góry zamocowane są ruchomo ćwiczeniowe platformy na stopy, a także komputer oraz wyświetlacz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera zestawy platform, które obejmują zestaw pierwszy, zestaw drugi oraz zestaw trzeci, a każdy z nich zawiera podstawę, która od góry ma poziomą platformę środkową oraz dwie poziome platformy boczne, z których jedna jest po prawej stronie platformy środkowej a druga jest po jej stronie lewej, przy czym platforma środkowa jest przesuwnie osadzona na pionowej prowadnicy elektromechanicznej oraz zawiera na swojej górnej powierzchni dwa czujniki nacisku pierwsze, platformy boczne mają natomiast elektromechanicznie regulowany kąt nachylenia w dwóch osiach, a ponadto na swojej górnej powierzchni każda z nich zawiera czujnik nacisku drugi, przy czym zestaw pierwszy jest połączony od strony jednej ze swoich platform bocznych z zestawem drugim, a od strony drugiej ze swoich platform bocznych z zestawem trzecim, przy czym każda z platform bocznych zawiera prostokątną ramkę zewnętrzną, w której jest prostokątna ramka wewnętrzna, przy czym ramka zewnętrzna na jednym ze swoich boków ma silnik elektryczny pierwszy, a ramka wewnętrzna od strony jednego ze swoich boków jest osadzona na wale tego silnika elektrycznego pierwszego, zaś ramka wewnętrzna ma silnik elektryczny drugi na jednym ze swoich boków prostopadłych względem boku który jest osadzony na wale silnika elektrycznego pierwszego, a na wale tego silnika elektrycznego drugiego jest osadzona płytka, która od strony swojego przeciwległego boku jest ułożyskowana w ramce wewnętrznej a czujnik nacisku drugi jest na górnej powierzchni tej płytki, a ponadto pod każdą platformą środkową w podstawie jest podstawka zawierająca cztery pionowe tuleje, zaś w platformie środkowej od dołu w jej rogach są cztery pręty po jednym pręcie w każdym z rogów, przy czym każdy z tych prętów jest przesuwnie osadzony w jednej z tulei podstawki, a prowadnica elektromechaniczna jest osadzona w podstawce w jej środkowej części pomiędzy tulejami, a ponadto do podstawki jest zamocowany silnik elektryczny trzeci, a prowadnica elektromechaniczna jest napędzana z tego silnika trzeciego, a ponadto urządzenie zawiera płytę startową usytuowaną poziomo naprzeciwko zestawu pierwszego poniżej jego platform oraz połączoną z podstawą tego zestawu pierwszego, poniżej jego platform.

Korzystnie każda z platform bocznych na swojej płytce w jej środkowej części ma lampę LED pierwszą okalającą czujnik nacisku drugi.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli na swojej górnej powierzchni płyta startowa zawiera czujniki nacisku trzecie.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeśli każda z platform środkowych ma dwie lampy LED drugie usytuowane na jej górnej powierzchni, a czujniki nacisku pierwsze są pomiędzy tymi lampami LED drugimi.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli każdy z zestawów zawiera słupek połączony z jego podstawą, a na każdym z tych słupków jest kamera usytuowana powyżej platform, a ponadto na słupku zestawu pierwszego powyżej kamery jest wyświetlacz dotykowy.

Zaletą stosowania urządzenia jest możliwość prowadzenia ćwiczeń zarówno w gabinecie rehabilitacji jak i w domu pacjenta. Rozwiązanie pozwala na poprawę refleksu, koordynacji ruchowo-wzrokowej, szybkości reakcji przy jednoczesnym zwiększeniu precyzji ruchu kończyn dolnych. Ze względu na niewielkie gabaryty urządzenie może być łatwo przemieszczane, a ponadto pomimo nieskomplikowanej budowy, pozwala na wykonywanie zróżnicowanych ćwiczeń poprawiających koncentrację oraz koordynację ruchowo wzrokową. Poziom wykonywania ćwiczeń może być łatwo dostosowywany do umiejętności oraz stanu zdrowia użytkowników. Stopniowanie poziomu trudności ćwiczeń może być realizowane poprzez zmienię wysokości platformy środkowej, zmianę nachylenia płytek platform bocznych. Sprzężenie zwrotne jest realizowane z wykorzystaniem lamp LED, informacji wyświetlanych na wyświetlaczu oraz dźwięków odtwarzanych przez głośniki. Ćwiczący wykonuje zadnia w oparciu o analizowanie zadanych ćwiczeń wyświetlanych na dotykowym wyświetlaczu, ruchów platform, czy dodatkowych bodźców odbieranych w postaci światła lamp LED RGB platformy środkowej lub platform bocznych, czy też dźwięków oraz obrazów prezentowanych na wyświetlaczu. Rozwiązanie jest szczególnie użyteczne przy treningu sportowców oraz rehabilitacji osób z dysfunkcjami kończyn dolnych.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, według wynalazku zostało bliżej wyjaśnione w przykładzie wykonania zaprezentowanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w rzucie izometrycznym; fig. 2 - w widoku przodu, fig. 3 - szczegół A z fig. 1 w powiększeniu, fig. 4 -- szczegół B z fig. 2 w powiększeniu.

Urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, w przykładzie wykonania, zawiera zestawy 1a, 1b i 1c poziomych platform 2a i 2b obejmujące zestaw pierwszy 1a, zestaw drugi 1b oraz zestaw trzeci 1c.

Każdy z zestawów 1a, 1b i 1c platform obejmuje platformę środkową 2a oraz dwie platformy boczne 2b oraz podstawę 3, w której od góry zamocowane są te platformy 2a i 2b. Jedna z platform bocznych 2b jest po prawej stronie platformy środkowej 2a a druga jest po jej stronie lewej, przy czym platforma środkowa 2a jest przesuwnie osadzona na pionowej prowadnicy elektromechanicznej 4 oraz zawiera na swojej górnej powierzchni dwa czujniki nacisku pierwsze 5. Platformy boczne 2b mają elektromechanicznie regulowany kąt nachylenia w dwóch osiach. Każda z platform bocznych 2b zawiera prostokątną ramkę zewnętrzną 6, w której jest prostokątna ramka wewnętrzna 7, przy czym ramka zewnętrzna 6 na jednym ze swoich boków ma silnik elektryczny pierwszy 8, a ramka wewnętrzna 7 od strony jednego ze swoich boków jest osadzona na wale tego silnika elektrycznego pierwszego 8, zaś od strony boku przeciwległego jest ułożyskowana w ramce zewnętrznej 6. Ramka wewnętrzna 7 ma silnik elektryczny drugi 9 na jednym ze swoich boków prostopadłych względem boku ramki zewnętrznej 6, na którym jest silnik elektryczny pierwszy 8. Na wale silnika elektrycznego drugiego 9 jest osadzona prostokątna płytka 10, która od strony swojego przeciwległego boku, względem, tego który jest osadzony na wale silnika elektrycznego drugiego 9, jest ułożyskowana w ramce wewnętrznej 7. Na górnej powierzchni tej płytki 10 jest usytuowany czujnik nacisku drugi 11. Pod platformą środkową 2a w podstawie 3 jest podstawka 12 zawierająca cztery pionowe tuleje 13, zaś w platformie środkowej 2a od dołu w jej rogach są cztery pręty 14 po jednym pręcie 14 w każdym z rogów, przy czym każdy z tych prętów 14 jest przesuwnie osadzony w jednej z tulei 13 podstawki 12, a prowadnica elektromechaniczna 4 jest osadzona w podstawce 12 w jej środkowej części pomiędzy tulejami 13, a ponadto do podstawki 12 jest zamocowany silnik elektryczny trzeci 15, a prowadnica elektromechaniczna 3 jest napędzana z tego silnika elektrycznego trzeciego 15. Czujnik nacisku drugi 11, każdej z platform bocznych 2b, jest na górnej powierzchni jej podstawki 12 w jej środkowej części, a ponadto każda z platform bocznych 2b na swojej podstawce 12 w jej środkowej części ma lampę LED pierwszą 16 okalającą czujnik nacisku drugi 11. Zestaw pierwszy 1a platform 2a i 2b jest połączony od strony jednej ze swoich platform bocznych 2b z zestawem drugim 1b, a od strony drugiej z platform bocznych 2b z zestawem trzecim 1 c. Ponadto urządzenie zawiera płytę startową 17 usytuowaną poniżej platform 2a i 2b naprzeciwko zestawu pierwszego 1a. Na górnej powierzchni płyty startowej 17 są rozmieszczone cztery czujniki nacisku trzecie 18, które są usytuowane w jednej linii równoległej do linii usytuowania zestawu pierwszego 1a. Połączenie zestawów drugiego 1b i trzeciego 1c z zestawem pierwszym 1a jest za pomocą uchwytów 19 przegubowych, z których każdy zawiera trzpień blokujący 20. W podstawowym ułożeniu zestawy drugi 1b oraz trzeci 1c są ułożone względem zestawu pierwszego 1a pod kątem rozwartym od strony płyty startowej 17. Każdy z zestawów 1a, 1b oraz 1c ma zamocowany do swojej podstawy 3 słupek 21, a na każdym z tych słupków 21 powyżej platform 2a i 2b, jest zamocowana kamera 22, a ponadto na słupku 21 zestawu pierwszego 1a powyżej kamery 22 jest zamocowany wyświetlacz dotykowy 23. Kamera 22 ma regulowany kąt nachylenia. Słupek 21 zestawu pierwszego 1a powyżej kamery 22 zawiera prowadnicę liniową 23a, z blokadą mechaniczną, a wyświetlacz dotykowy 23 jest osadzony przesuwnie w tej prowadnicy liniowej 23a. Urządzenie ponadto zawiera komputer 24, do którego są podłączone czujniki nacisku 5, 11, 18, silniki elektryczne 8, 9, 15, kamery 22 oraz wyświetlacz dotykowy 23. Komputer 24 jest połączony z podstawą 3 pierwszego zestawu 1a platform. Ponadto na każdej z platform środkowych 2a są usytuowane dwie lampy LED drugie 25 a czujniki naci sku pierwsze 5 są pomiędzy tymi lampami LED drugimi 25. Czujniki nacisku pierwsze 5 są podłużne oraz są równoległe względem lamp LED drugich 25. Od góry każdy z uchwytów 19 ma wachlarzowe maskownice 26. Lampy LED 16 i 25 są lampami RGB.

Poniżej przedstawiono zasady działania urządzenia do ćwiczenia kończyn dolnych, według wynalazku.

Polecenia wykonania konkretnych ćwiczeń przez użytkownika prezentowane są na wyświetlaczu dotykowym 23, a ćwiczenia polegają na umieszczeniu stóp na wskazanej platformie 2a oraz 2b, w odpowiedniej kolejności oraz ewentualnie w odpowiednim czasie - w zależności od poziomu trudności. W pierwszej kolejności prowadzi się sesję diagnostyczną w ramach, której użytkownik wykonuje ćwiczenia o niskim lub umiarkowanym poziomie trudności. Na podstawie danych zebranych z wykorzystaniem czujników nacisku 5, 11, 18 oraz kamer 22 ustalana jest sprawność użytkownika. Następnie prowadzi się sesję właściwą, której poziom trudności ustala się na podstawie wyników uzyskanych w sesji diagnostycznej. Podczas prowadzenia sesji właściwej, również gromadzi się dane o poprawności wykonanych ćwiczeń, z wykorzystaniem czujników nacisku 5, 11, 18 oraz kamer 22 i zapisuje się jej w pamięci komputera 24. Użytkownik jest informowany o poprawności wykonania danego ćwiczenia za pośrednictwem wyświetlacza dotykowego 23 oraz diod LED 16, 25 zapalanych w odpowiednim kolorze.

Podczas wykonywanych ćwiczeń istotne jest nie tylko położenie stopy na wskazanej platformie 2a, 2b albo płycie startowej 17 ale również utrzymanie równowagi, pomimo niestabilnego podłoża, w przypadku platform bocznych 2b, oraz zmiennej wysokości platformy środkowej 2a. W zależności od rezultatów uzyskiwanych w poszczególnych sesjach ustalany jest poziom trudności następnej sesji.

Wykaz oznaczeń

1a - zestaw pierwszy

1b - zestaw drugi

1c - zestaw trzeci

2a - platforma środkowa

2b - platforma boczna

- podstawa

- prowadnica elektromechaniczna

- czujnik nacisku pierwszy

- rama zewnętrzna

- rama wewnętrzna

- silnik elektryczny pierwszy

- silnik elektryczny drugi

- płytka

- czujnik nacisku drugi

- podstawka

- tuleja

- pręt

- silnik elektryczny trzeci

- lampa LED pierwsza

- płyta startowa

- czujnik nacisku trzeci

- uchwyt

- trzpień blokujący

- słupek

- kamera

Claims (5)

1. Urządzenie do ćwiczeń kończyn dolnych, zawierające podstawę, w której od góry zamocowane są ruchomo ćwiczeniowe platformy na stopy, a także komputer oraz wyświetlacz, znamienne tym, że zawiera zestawy (1a, 1b, 1 c) platform (2a, 2b), które obejmują zestaw pierwszy (1 a), zestaw drugi (1 b) oraz zestaw trzeci (1 c), a każdy z nich zawiera podstawę (3), która od góry ma poziomą platformę środkową (2a) oraz dwie poziome platformy boczne (2b), z których jedna jest po prawej stronie platformy środkowej (2a) a druga jest po jej stronie lewej, przy czym platforma środkowa (2a) jest przesuwnie osadzona na pionowej prowadnicy elektromechanicznej (4) oraz zawiera na swojej górnej powierzchni dwa czujniki nacisku pierwsze (5), platformy boczne (2b) mają natomiast elektromechanicznie regulowany kąt nachylenia w dwóch osiach, a ponadto na swojej górnej powierzchni każda z nich zawiera czujnik nacisku drugi (11), przy czym zestaw pierwszy (1 a) jest połączony od strony jednej ze swoich platform bocznych (2b) z zestawem drugim (2b), a od strony drugiej ze swoich platform bocznych (2b) z zestawem trzecim (1 c), przy czym każda z platform bocznych (2b) zawiera prostokątną ramkę zewnętrzną (6), w której jest prostokątna ramka wewnętrzna (7), przy czym ramka zewnętrzna (6) na jednym ze swoich boków ma silnik elektryczny pierwszy (8), a ramka wewnętrzna (7) od strony jednego ze swoich boków jest osadzona na wale tego silnika elektrycznego pierwszego (8), zaś ramka wewnętrzna (7) ma silnik elektryczny drugi (9) na jednym ze swoich boków prostopadłych względem boku który jest osadzony na wale silnika elektrycznego pierwszego (8), a na wale tego silnika elektrycznego drugiego (9) jest osadzona płytka (10), która od strony swojego przeciwległego boku jest ułożyskowana w ramce wewnętrznej (7) a czujnik nacisku drugi (11) jest na górnej powierzchni tej płytki (10), a ponadto pod każdą platformą środkową (2a) w podstawie (3) jest podstawka (12) zawierająca cztery pionowe tuleje (13), zaś w platformie środkowej (2a) od dołu w jej rogach są cztery pręty (14) po jednym pręcie (14) w każdym z rogów, przy czym każdy z tych prętów (14) jest przesuwnie osadzony w jednej z tulei (13) podstawki (12), a prowadnica elektromechaniczna (4) jest osadzona w podstawce (12) w jej środkowej części pomiędzy tulejami (13), a ponadto do podstawki (12) jest zamocowany silnik elektryczny trzeci (15), a prowadnica elektromechaniczna (4) jest napędzana z tego silnika trzeciego (15), a ponadto urządzenie zawiera płytę startową (17) usytuowaną poziomo naprzeciwko zestawu pierwszego (la) poniżej jego platform (2a, 2b) oraz połączoną z podstawą (3) tego zestawu pierwszego (1a) poniżej jego platform (2a, 2b).

6 PL 246950 B1

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każda z platform bocznych (2b) na swojej płytce (10) w jej środkowej części ma lampę LED pierwszą (16) okalającą czujnik nacisku drugi (11).

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że na swojej górnej powierzchni płyta startowa (17) zawiera czujniki nacisku trzecie (18).

4. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że każda z platform środkowych (2a) ma dwie lampy LED drugie (25) usytuowane na jej górnej powierzchni, a czujniki nacisku pierwsze (5) są pomiędzy tymi lampami LED drugimi (25).

5. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że każdy z zestawów (1a, 1b, 1c) zawiera słupek (21) połączony z jego podstawą (3), a na każdym z tych słupków (21) jest kamera (22) usytuowana powyżej platform (2a, 2b), a ponadto na słupku (21) zestawu pierwszego (1a) powyżej kamery (22) jest wyświetlacz dotykowy (23).