Универсальный тренажер-движитель
Полезная модель относится к спорту и медицине и предназначена для тренировки и реабилитации пациентов. Движитель выполнен в виде рычажной системы с опорным элементом для пациента, в которой шарнирно соединенные между собой звенья дополнительно связаны между собой упругой связью, одно из звеньев оснащено колесом для качения по опорной поверхности, а другое звено выполнено с муфтой для присоединения к опорной системе. Рычажная система представляет собой две стойки в виде одинарных или двойных стержней, соединенных одной поперечной осью вращения, обеспечивающей угловое перемещение одной стойки относительно другой, колесо для качения на одной стойке выполнено с переключателем тормоза заднего и переднего хода. Муфта для присоединения к опорной системе выполнена с поперечной осью вращения для изменения углового положения другой стойки относительно точки прикрепления к опорной системе, упругая связь выполнена в виде упругой тяги, один конец которой закреплен на одном из звеньев, а другой конец связан с ползуном, размещенном на другом из звеньев с возможностью регулируемого перемещения по этому звену. Между стойками размещен ограничитель угла расхождения стоек, выполненный в виде троса или металлического фиксатора. А на одной из стоек расположен опорный элемент для пациента, представляющий собой сиденье в качестве опоры для таза пациент, связанное осью вращения с этой стойкой, выполненное с возможностью перемещения по этой стойке и имеющее упругую связь со стойкой для возврата сиденья в исходное положение. 3 ил.
Полезная модель относится к спортивному оборудованию и может использоваться в качестве тренажера, обеспечивающего возможность реалибитации или восстановления двигательной способности счет использования мускульных усилий и пружинно-инерционного механизма накопления и возврата энергии. Полезная модель так же относится к медицине и предназначена для реабилитации пациентов с параличами нижних конечностей, в том числе для пациентов с тетраплегиями и детей с ДЦП для самостоятельного их передвижения в пространстве в вертикальном положении. Полезная модель может быть использована как тренажер для выработки позотонических рефлексов, тренировки мускулатуры спины и нижних конечностей, а также, как средство, облегчающее передвижение пациентов с параличами за счет использования мускульных усилий и пружинно-инерционного механизма накопления и возврата энергии. Устройство предназначено для изменения положения тела в пространстве при реабилитации пациентов с параличами: облегчения подъема и перемещения в вертикальном положении и может быть использовано в индустрии развлечений, в быту и в других сферах жизнедеятельности человека.
Из уровня техники известны решения, касающиеся выполнения устройств, относящихся к мускульно-пружинно-инерционным движителям и устройствам для использования мускульной силы с целью получения механической энергии.
Так, из CN 101544267, B62M 1/24; B62M 29/00, опубл. 2009-09-30, известен опорный двигательный механизм (движитель). Устройство включает соединенные подвижным образом две стойки-опоры, передняя стойка выполнена в виде двойных стержней, а задняя - одинарного, задняя стойка-опора имеет на свободном конце колесную опору с возможностью вращения в одном направлении, а передняя имеет ножной упор (педаль) в средней части и узел крепления (площадку) на свободном конце. Между стержнями опор имеется упругая тяга, выполненная в виде пружины. При нажатии на педаль однонаправленное вращательное движение колеса за счет упругой силы пружины преобразуется в поступательное движение. Данное решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного решения заключается в том, что этот прикрепляемый к вертикальной опорной поверхности тренажер рассчитан для здорового человека и не может использоваться для пациентов с параличами нижних конечностей и больных, не имеющих возможности самостоятельного передвижения в пространстве в вертикальном положении. Кроме того, данный тренажер не используется и не может использоваться в качестве реального движителя для обеспечения возможности перемещения пациента (пользователя) в ограниченных условиях, когда состояние скелетно-мускульной системы не позволяет совершать самостоятельные движения перемещения.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности перемещения пациента (пользователя) за счет изменения положения его тела в пространстве.
Указанный технический результат так же достигается тем, что в универсальном тренажер-движителе, представляющим собой рычажную систему с опорным элементом для пользователя, в которой шарнирно соединенные между собой звенья дополнительно связаны между собой упругой связью, одно из звеньев оснащено колесом для качения по опорной поверхности, а другое звено выполнено с муфтой для присоединения к опорному приспособлению, рычажная система представляет собой две стойки в виде одинарных или двойных стержней, соединенных одной поперечной осью вращения, обеспечивающей угловое перемещение одной стойки относительно другой, колесо для качения на одной стойке выполнено с переключателем тормоза заднего и переднего хода, муфта для присоединения к опорному приспособлению выполнена с поперечной осью вращения для изменения углового положения другой стойки относительно приспособления, упругая связь выполнена в виде упругой тяги, один конец которой закреплен на одном из звеньев, а другой конец связан с ползуном, размещенном на другом из звеньев с возможностью регулируемого перемещения по этому звену, между стойками размещен ограничитель угла расхождения стоек, выполненный в виде троса или металлического фиксатора, на одной из стоек расположен узел опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - общий вид движителя, прикрепленного к опорному аппарату;
фиг.2 - фрагмент движителя в верхней его части;
фиг.3 - размещение спинки на сиденье.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция устройства, представляющего собой рычажный движитель, работающий от использования мускульных усилий и пружинно-инерционного механизма накопления и возврата энергии, который может рассматриваться и как средство перемещения в ограниченных условиях для пациентов с ограниченно возможностью передвижения, и как тренажер для восстановления двигательной функции. В медицинском плане данный универсальный движитель может быть использован для изменения положения тела в пространстве при реабилитации пациентов с параличами: облегчения подъема и перемещения в вертикальном положении. Данный движитель тренажерного плана может использоваться и в индустрии развлечений, в быту и в других сферах жизнедеятельности человека.
Универсальный движитель (фиг.1 и 2) выполнен в виде рычажной системы с опорным элементом для пользователя (пациента), в которой шарнирно соединенные между собой звенья дополнительно связаны между собой упругой связью, одно из звеньев оснащено колесом для качения по опорной поверхности, а другое звено выполнено с муфтой для присоединения к опорному приспособлению (опорной системе). Опорная система представляет собой приспособление, которое может быть выполнено в виде отдельного динамического или статического тренажера, оснащенного колесами для перемещения, имеющими тормоза для обеспечения заднего и переднего хода. Рычажная система представляет собой две стойки в виде одинарных или двойных стержней, соединенных одной поперечной осью вращения, обеспечивающей угловое перемещение одной стойки относительно другой, колесо для качения на одной стойке выполнено с переключателем тормоза заднего и переднего хода. Муфта для присоединения к опорному приспособлению выполнена с поперечной осью вращения для изменения углового положения другой стойки относительно приспособления, упругая связь выполнена в виде упругой тяги, один конец которой закреплен на одном из звеньев, а другой конец связан с ползуном, размещенном на другом из звеньев с возможностью регулируемого перемещения по этому звену. Между стойками размещен ограничитель угла расхождения стоек, выполненный в виде троса или металлического фиксатора. А на одной из стоек расположен опорный элемент для пациента - узел опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками.
Такой узел опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками представляет собой приспособление для прикрепления части тела пользователя (руки, ноги, таза, торса) и выполнено в соответствии с возможностью прикрепления этой части тела. Например, для таза пользователя такой узел опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками может быть выполнен в виде сиденья для пользователя, связанного осью вращения со стойкой, выполненного с возможностью перемещения по этой стойке и имеющего упругую связь со стойкой для возврата сиденья в исходное положение.
В дальнейшем рассмотрение конкретного примера исполнения будет проведекно для случая выполнения узла опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками в виде сиденья. Но это не ограничивает возможность замены сиденья на опору для руки или ноги.
Ниже рассматривается пример исполнения комплексного тренажера (фиг.1-3).
Универсальный движитель представляет собой соединенные одной поперечной осью вращения 1 две стойки 2 и 3 опоры в виде одинарных или двойных стержней. Первый стержень стойка 2 имеет на свободном конце колесную опору (колеса 4) и может иметь переключатель тормоза 5 заднего и переднего хода.
Второй стержень стойка 3 имеет на свободном конце узел крепления 6 для соединения с самостоятельной опорной системой, которая также может иметь колеса 4, оснащенные переключателем тормозов 5 заднего и переднего хода или для соединения с опорной системой, представляющей собой приспособление, выполненное в виде отдельного динамического или статического тренажера или других устройств (например, для соединения с тренажером, с велосипедом, столиком на колесах, игрушками и т.д., оснащенных колесами для перемещения, имеющими тормоза для обеспечения заднего и переднего хода этого приспособления). Узел крепления 6 имеет в своем составе поперечную ось вращения, а колесные опоры дополнительных устройств оборудуются переключателями тормозов заднего и переднего хода.
Между этими стойками 2 и 3 имеется упругая тяга 7 с регулятором натяжения 8, например выполненным в виде ползуна по одной из вертикальных стоек. Стойки могут быть телескопическими - изменяться по длине и фиксироваться в выдвинутом положении. Упругая тяга может регулироваться по силе натяжения.
К устройству может быть прикреплен ограничитель 9 угла расхождения стоек, выполненный в виде прочного троса или прочного металлического фиксатора. Ограничитель угла расхождения так же может быть регулируемым по длине.
На одном из вертикальных стоек может быть расположено сиденье 10 - опора для таза пациента. Опора для таза пациента может иметь ось вращения 11 в месте крепления к верхней стойке и может иметь опору 12 для спины, соединенной осью вращения с сиденьем - опорой для таза и иметь упругую тягу 13 для возврата в исходное положение. Опора для таза пациента может смещаться вперед-назад по верхнему стержню и иметь упругую тягу 14 для возврата в исходное положение.
Движитель крепится к динамическим или статическим тренажерам на колесных опорах. Одна пара колес тренажеров оборудуется тормозами заднего и переднего хода. Движитель может крепится к другим устройствам спереди или сзади, или спереди и сзади одновременно.
Пример 1. Крепление к детскому столику 15 на колесах 16, имеющих тормоза 17 для обеспечения заднего и переднего хода, для создания возможности самостоятельного передвижения пациентов с параличами в пространстве. Устанавливают пациента в столик на колесах, который содержит описанный движитель (фиг 1). Регулируют натяжение упругой тяги 7 так, чтобы она поддерживала таз пациента в максимально возможном вертикальном положении. Для облегчения вертикализации пациента к столику 15 могут крепиться столешница столика, выполненная для грудного упора с площадкой спереди, и (или) коленоупоры, и (или) тазовый упор, и (или) стопоупоры.
Сила тяжести заставляет пациента сесть на сиденье. Упругая тяга 7 натягивается, Но тормоза 5 заднего хода не дают стойке 2 сдвинуться назад. В результате столик сдвигается вперед ровно настолько, насколько позволяют упругая тяга и ограничитель 9 угла расхождения вертикальных стоек. Упругая тяга стремиться возвратить в исходное положение, толкает таз пациента вверх и вперед. Задняя стойка 2 сдвигается под действием упругой тяги вперед и приподнимает и разгибает пациента. Распрямляясь, пациент сдвигается вперед на расстояние отодвинутого столика.
Затем цикл повторяется.
При изменении положения тормозов заднего хода на положение - тормоз переднего хода, появится возможность движения назад по вышеуказанному принципу.
Пример 2.
Переднюю стойку 3 крепят с помощью узла крепления 6 к неподвижной опоре, которая может быть выполнена также в виде колесной опоры с тормозами. На верхней стойке 3 крепят обычное сиденье 10 для таза и регулируют его с помощью подвижного узла 18 для удобства пациента.
Ставят переднюю колесную опору на тормоз. Надавливая на опору для таза, опускают ее вниз, натягивая упругую тягу 9 и фиксируют в этом положении с помощью фиксатора (на рисунке не указан). Пациента с параличом нижних конечностей усаживают на опору для сиденья. Спереди пациент может упираться в коленоупоры, а стопы могут фиксироваться в стопоупорах. Регулируют натяжение упругих тяг 7 таким образом, чтобы появилась упругая сила, выталкивающая пациента вверх.
Снимают фиксатор положения сиденья. Раскачиваясь вперед-назад туловищем пациент приводит опору на колесах в движение, изменяет силу упругих тяг и устройство, подталкивая пациента вверх, в область таза снизу, помогает ему подняться. Затем сила тяжести опять опускает пациента на сиденье и цикл повторяется.
Если снять тормоз с передней опоры и поставить тормоза в положение тормоз переднего или заднего хода, то, раскачиваясь на движителе пациент сможет двигаться вперед или назад на кресле-подъемнике.
В индустрии развлечений это устройство можно использовать без коленоупоров, тазового и грудного упора. Тогда человек, встав на стопоупоры может ездить на платформе с прикрепленным спереди устройством, стоя и сидя, если сзади есть сиденье. Скорость движения зависит от частоты надавливания на T-образный рычаг для рук, натяжения пружин и т.д.
Если устройство прикрепить аналогичным образом к инвалидной коляске, спереди или сзади, то пациент сможет двигать коляску вперед и назад самостоятельно.
1. Универсальный тренажер-движитель, представляющий собой рычажную систему с опорным элементом для пользователя, в которой шарнирно соединенные между собой звенья дополнительно связаны между собой упругой связью, одно из звеньев оснащено колесом для качения по опорной поверхности, а другое звено выполнено с муфтой для присоединения к опорному приспособлению, отличающийся тем, что рычажная система представляет собой две стойки в виде одинарных или двойных стержней, соединенных одной поперечной осью вращения, обеспечивающей угловое перемещение одной стойки относительно другой, колесо для качения на одной стойке выполнено с переключателем тормоза заднего и переднего хода, муфта для присоединения к опорному приспособлению выполнена с поперечной осью вращения для изменения углового положения другой стойки относительно опорного приспособления, упругая связь выполнена в виде упругой тяги, один конец которой закреплен на одном из звеньев, а другой конец связан с ползуном, размещенном на другом из звеньев с возможностью регулируемого перемещения по этому звену, между стойками размещен ограничитель угла расхождения стоек, выполненный в виде троса или металлического фиксатора, на одной из стоек расположен узел опирания части тела пользователя для оказания давления и изменения угла между стойками.
2. Универсальный тренажер-движитель по п.1, отличающийся тем, что узел опирания части тела пользователя представляет собой сиденье для пользователя, связанное осью вращения со стойкой, выполненное с возможностью перемещения по этой стойке и имеющее упругую связь со стойкой для возврата сиденья в исходное положение.
3. Универсальный тренажер-движитель по п.1, отличающийся тем, что стойки выполнены телескопическими для регулируемого изменения их длины.
4. Универсальный тренажер-движитель по п.1, отличающийся тем, что ограничитель угла расхождения стоек выполнен регулируемым по длине.
5. Универсальный тренажер-движитель по п.1, отличающийся тем, что сиденье выполнено с опорой для спины, соединенной осью вращения с сиденьем.
6. Универсальный тренажер-движитель по п.1, отличающийся тем, что узел опирания части тела пользователя представляет собой Т-образный рычаг для рук.
