用于产生自然步态型的步态训练仪器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机械地产生自然步态图(T1,T2)的步态训练仪器(1)。步态训练仪器(1)包含相互机械地联结的第一和第二多关节机构(10,20)以及用于将旋转运动输入第一多关节机构(10)中的驱动器(3)和联结到第二多关节机构(20)处的放脚元件(43)。此外，第二多关节机构(20)包含纵向移动体(81)，其可在纵向引导部(83)上相对于它纵向移动并且其与第一多关节机构(10)相连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生自然步态型的步态训练仪器
本专利技术处于步态训练仪器的领域且涉及一种用于机械地产生自然步态图 (Gangbild)、尤其脚底的步态图的步态训练仪器。该步态训练仪器对于每个腿部分别 包含第一和第二多关节机构（Mehrgelenk-Mechanismus)(其相互机械地联结）、此外用 于将旋转运动输入第一多关节机构中的驱动器和联结到第二多关节机构处的放脚元件 (Fussauflageelement)〇 作为步态图在本说明书中可理解成下肢的各个部段在步行时的运动的综合。各个 部段尤其包括大腿、小腿和脚，其经由关节相互连接。步态图尤其还包含部段的位置相对于 彼此的改变。由此，下肢的不同的点描绘不同的运动轨迹。因此，步态图也可不通过特定的 步态曲线而是通过在下肢中的代表运动轨迹的大量点来表示。这样的代表性的点例如是脚 后跟点、脚尖点以及铰接点（身体部段经由其相互连接）例如髋关节、膝关节和踝关节。 除了纯几何运动轨迹之外，步态图还包含四肢沿着其运动轨迹的运动速度。 由神经性事件（如事故或疾病）或由老化过程引起的运动器官的损伤对于治疗师 是重大的挑战。例如涉及中风患者、脑瘫患者（Zerebralparetiker)、具有多发性硬化症的 患者和患有帕金森病的患者。在神经修复学内存在不同的治疗方法，通过其可改善或至少 稳定所涉及的患者的步行能力（Gehfaehigkeit)。不同的研究和实践指出，步行的运动过程 的重复实施是一种可能的大有希望的运用。
技术介绍
例如已知一种通过治疗师用手移动患者的下肢在传送带上执行的治疗。此外还已 知机械地驱动的训练仪器，在其中患者的腿和/或脚自动地在接近人的步态图的轨迹中被 引导。 文件US 2011/0077562 A1例如说明了一种用于机械地产生自然步态图的步态训 练仪器。该步态训练仪器为了机械地模仿各腿的步态图具有第一四关节机构和与第一四关 节机构相联结的第二四关节机构。这些关节机构经由驱动马达来驱动。该步态训练仪器具 有该缺点，即为了产生逼真的步态图必须强制地来调节驱动马达的速度。此外，该步态训练 仪器也不允许通过在仪器处的机械调整来改变运动轨迹。另一缺点在于，该步态训练仪器 仅模仿点（例如脚跟或跖）的曲线而不是模仿整个足弓平面（Fussballen-Ebene)的期望 的运动。也就是说，脚的角度不受控制。另外，该步态训练仪器由于其机械设计具有较大的 尺寸且因此不好操纵且需要许多空间。 文件US6312362说明了一种用于强化腿部肌肉的训练仪器，其机械地模仿步态运 动。该训练仪器对于各腿部包括第一多关节子机构（其负责脚沿着步态曲线的水平和坚直 位置）以及第二多关节子机构（其负责脚的定位角（Anstellwinkel))。这些子机构经由将 旋转运动输入系统中的共同的驱动器来驱动。该训练仪器具有该缺点，即其不特别精确地 模仿人的步态图。这对于仅具有加强腿部肌肉的目的的健身仪器就足够。然而，该仪器不 适合作为用于被动训练步态运动的步态训练仪器。另外，旋转运动直接转变成平移运动导 致尺寸较大的仪器，其不好操纵且需要许多空间。 在专业领域中完全无争议的是，不仅单腿的而且协调运动的双腿的人的步态图是 极其复杂的事情。因此，人的步态图的尽可能精确的模仿是一个重大的挑战。此外应注意 的是，每个人具有自己的步态图，其尤其是由人体结构、步态速度以及步行运动的个人型态 (Auspraegung)弓丨起。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种步态训练仪器，其能够尽可能精确地机械地模仿人的步 态图。然而尽管如此，该步态训练仪器应具有尽可能简单的机械构造。此外应存在通过机 械调整可能性使步态图独特地匹配于使用者的可能性。该步态训练仪器尤其应用作用于改 善患者的步行能力的治疗仪器。然而，该步态训练仪器也应能够用作用于针对性地强化或 维持腿部肌肉的健身仪器。 关于多关节机构和引导装置的下列实施方案（只要未另外实施）涉及步态训练仪 器的设计用于第一腿的运动的第一子装置。然而就此而言应理解的是，步态训练仪器适宜 地还具有设计用于第二腿的运动的第二子装置。然而，该第二子装置适宜地在功能上且优 选地还在结构上与第一子装置相同地、然而镜像反转地来构建。然而其相对于第一子装置 相应于人的步态图相移地来运行。 该目的通过根据权利要求1的步态训练仪器来实现。该步态训练仪器即 尤其特征在于，其包含纵向引导部，其中，第一和第二多关节机构经由纵向移动体 (Laengsverschiebekoerper)相互机械地联结或连接，其中，纵向移动体与纵向引导部处于 机械的有效连接中且相对于纵向引导部可移动地来布置。 纵向引导部优选地是机械的结构元件，经由其来引导纵向移动体。纵向移动体尤 其沿着纵向引导部可移动地来布置。纵向移动体沿着纵向引导部尤其可平移移动。纵向移 动体优选地是第二多关节机构的部分。此外，纵向移动体优选地与第一多关节机构铰接地 连接。 本专利技术的另外的优选的实施形式和改进方案由从属权利要求得出。 步态训练仪器优选地包含用于偏移纵向引导部的第三多关节机构。该偏移优选地 引起纵向引导部或其部件的升高和降低。 如下面进一步所实施的那样，纵向引导部作为第三节的部分优选地经由铰接点 (参见第十三铰接点）与步态训练仪器的支撑架相连接。第三节现在由此优选地经由第三 多关节机构可围绕铰接点摆动且因此可围绕铰接点摆动地升高和降低。 第三多关节机构同样经由驱动器来驱动。驱动器优选地设计用于产生旋转运动， 借助于旋转运动将第三多关节机构置于运动中。 根据一优选的改进方案，以下所提及的多关节机构中的两个或全部直接或间接地 经由共同的驱动器来驱动： -第一多关节机构； -第二多关节机构； -第二多关节机构。 该或多个驱动器例如经由轴产生扭矩（其被多关节机构接收）。在此，多关节机构 的第一节、也称旋转节（Rotationsglied)相应被置于旋转中。也就是说，旋转节围绕驱动 器铰接点转动且实施完整的旋转。 在一特别优选的改进方案中，至少第一和第二且尤其第一、第二和第三多关节机 构通过共同的驱动器来驱动。根据该实施方案变体，第一和必要时第三多关节机构优选地 被直接驱动。也就是说，相应机构的第一节直接从驱动器接收扭矩。第二多关节机构优选 地被间接驱动。也就是说，扭矩从驱动器经由另外的传动组件被引导至第二多关节机构的 待驱动的第一节。该另外的传动组件优选地布置在第一多关节机构处或是其部分。 该驱动器包括马达且必要时还包括传动装置，其将由马达所提供的转速变换到需 要的更高或更低的转速上。该马达优选地是电动机。驱动器的转速优选地可经由控制或调 节装置来控制或调节。 驱动马达可布置成使得马达轴处在第一铰接点的旋转轴线上。然而，驱动马达可 以以其马达轴还轴向错位于第一铰接点的旋转轴线来布置。在该情况中，扭矩传递经由相 应的传动装置（例如齿形皮带传动装置或行星齿轮传动装置）实现。 在本专利技术的一改进方案中，第一多关节机构如上面已提及的那样包含用于将扭矩 从驱动器、尤其从共同的驱动器传递到第二多关节机构上的器件。也就是说，该器件设计用 于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生自然步态图(T1,T2)的步态训练仪器(1)，其包含相互机械地联结的第一和第二多关节机构(10,20)、用于将旋转运动引入第一多关节机构(10)中的驱动器(3)和联结到所述第二多关节机构(20)处的放脚元件(43)，其特征在于，所述步态训练仪器(1)包含纵向引导部(83)并且第一和第二多关节机构(10,20)经由纵向移动体(81)相互联结，其中，所述纵向移动体(81)与所述纵向引导部(83)处于机械的有效连接中且相对于所述纵向引导部(83)可移动地来布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.09 CH 1493/111. 一种用于产生自然步态图（T1，T2)的步态训练仪器（1)，其包含相互机械地联结的 第一和第二多关节机构（10, 20)、用于将旋转运动引入第一多关节机构（10)中的驱动器 (3)和联结到所述第二多关节机构（20)处的放脚元件（43)，其特征在于，所述步态训练仪 器（1)包含纵向引导部（83)并且第一和第二多关节机构（10, 20)经由纵向移动体（81)相 互联结，其中，所述纵向移动体（81)与所述纵向引导部（83)处于机械的有效连接中且相对 于所述纵向引导部（83)可移动地来布置。2. 根据权利要求1所述的步态训练仪器，其特征在于，所述步态训练仪器（1)包含第 三多关节机构（30)用于所述纵向引导部（83)或其部件的升高的和降低的偏移。3. 根据权利要求1或2所述的步态训练仪器，其特征在于，下面所提及的多关节机构 中的两个或全部经由共同的驱动器（3)来驱动 ： -第一多关节机构（10); -第二多关节机构（20); -第三多关节机构（30)。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的步态训练仪器，其特征在于，所述第一多关节 机构（10)包含用于将扭矩从所述驱动器（3)传递到所述第二多关节机构（20)上的器件 (90)。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的步态训练仪器，其特征在于，所述第一多关节 机构（10)构造为曲柄传动机构，其带有第一和第二节（11，12)，其中，所述第一节（11)经由 铰接点（51)与所述驱动器（3)可旋转驱动地相连接，而所述第二节经由另外的铰接点（53) 与所述纵向移动体（81)相连接，并且第一和第二节（11，12)经由另外的铰接点（52)相互 连接。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的步态训练仪器，其特征在于，所述第二多关节 机构（20)是多关节联杆传动装置、尤其四关节联杆传动装置，其带有经由铰接点（54)可旋 转驱动地与所述纵向移动体（81)相连接的第一节（21)，且带有经由另外的铰接点（55)与 所述第一节（21)相连接的第二节（22)，且带有经由另外的铰接点（56)与所述第二节（22) 而经由另外的铰接点（57)与所述纵向移动体（81)相连接的第三节（23)。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的步态训练仪器，其特征在于，所述步态训练仪 器（1)包含第四多关节机构（40)，所述放脚元件（43)安装在所述第四多关节机构（40)处 且其与所述第二多关节机构（20)机械地相连接，并且所述第四多关节机构（40)与另外的 纵向移动体（82)相连接，其中，所述纵向移动体（82)与纵向引导部（83)处于机械的有效 连接中且相对于其可移动地来布置。8. 根据权利要求7所述的步态训练仪器，其特征在于第四多关节机构（40)，其包含： 第一分节（41)，其经由铰接点（57)与所述第二多关节机构（20)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S维德特，
申请(专利权)人：瑞士技能公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH