用于自动行走训练的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的用于自动行走并且特别用于跑步机训练的设备。
【背景技术】
[0002]现有技术中已知有多个下述这样的设备:所述设备使用跑步机带来进行行走，而使用者是由重物卸载系统进行支承的和/或在跑步机带上的行走还由腿部矫正器或腿部支架来支承，并且这类装置的重量可以通过另外的重量减轻元件比如平行四边形支承框架来减轻。
[0003]EP 1 137 378公开了一种在适用于下身轻瘫和轻偏瘫的患者的跑步机治疗(行走治疗)中使用并且自动引导在跑步机上的腿的自动机器。所述机器由以生理运动模式对腿进行引导的被驱动且受控的矫正装置、跑步机以及减载机构组成。矫正装置的膝盖关节和髋关节各设有一个驱动器。所述矫正装置通过稳定装置以这样的方式稳定在跑步机上，使得患者不必保持他/她的平衡。可以调节矫正装置的高度并且该校正装置可以容易地适用于不同的患者。
[0004]减载机构的进一步的发展涉及如EP 1 586 291中公开的用于调节高度以及作用在重物上的减载力的装置，该装置示出了两个不同的线缆长度调节装置。一个线缆长度调节装置设置用于调节线缆的长度以限定被悬吊重物的高度。另一个线缆长度调节装置设置用于调节线缆的长度以限定作用在被悬吊重物上的减载力。可以在EP 1 908 442中找到用于调节减载力的另一机械解决方案。
[0005]W0 2010/105773 Al、 KR 2013 0038448 A、 W0 2012/178171 A2、 US 2007/270723A1以及US 2007/004567 A1公开了根据权利要求1的前序部分的自动行走/跑步机训练装置。
【发明内容】
[0006]基于该现有技术，本发明的目的是将具有已知装置特征的自动跑步机训练设备改进成更好地实现人的自然步态。
[0007]现有技术文献内的重物减轻件和骨盆附接件保证了受训人的平衡但不考虑在人的质心在脚部站立姿态中自然地横向转移的正平面的生理步态运动和人的骨盆自然平移并旋转的横向平面中的生理步态运动。在脚部站立姿态中横向地转移一个人的质心的能力对于在行走期间动态平衡能力是至关重要的。因此，本发明的目的为通过在正平面和横向平面中的生理步态运动来将已知的设备改进为训练更有效并且舒适性更高的，所述生理步态移动涉及腿、骨盆以及躯干的侧向运动以及横向旋转。
[0008]该目的通过本说明书中的独立权利要求的特征来实现。
[0009]用于使用者的自动行走或跑步机训练的设备包括:具有被驱动的跑步机带的跑步机；支承使用者的位置和/或重量并且具有适于连接至使用者的附接元件的骨盆附接件。骨盆附接件包括移位单元，该移位单元用于允许和/或支持由附接元件保持的使用者的骨盆通过跑步机提供的横向于与行走方向垂直的轴线的运动和/或绕与行走方向垂直的轴线旋转的运动，以在训练期间提供更自然以及生理的步态。骨盆以如下方式附接至设备:使用者的骨盆的运动能够基于不同的自由度被支承，例如基于行走方向的侧向或横向，基于行走方向的前后方向并且最终用于围绕受训人的头脚向轴线旋转。围绕垂直于行走方向的水平轴线一一即，中间侧向轴线一一的骨盆的旋转发生在正常的生态行走期间。因此，期望的是该设备允许自由和/或提供在该运动方向的支承，由于这可能导致更多的生理运动，因此可能提高训练效果和舒适性。
[0010]在这方面，用于使用者的自动行走和/或跑步机训练的设备被引导成使用者的双脚在“地面”上的相对运动。这可以通过适于允许使用者在框架中的行走的框架来实现。在该框架内可以是地面并且整个设备利用使用者通过在框架处的轮子滚动。影响相对运动的其他可能性为在框架的开放空间中提供具有被驱动的跑步机带的跑步机。移位单元相对于框架固定地设置。这允许移位单元使使用者相对于地面移位。优选地，限定地面的框架还包括用于固定或紧固移位单元的框架部。
[0011]能够提供具有线缆的重物悬吊单元，重物悬吊单元具有线缆，线缆引导穿过定位在骨盆附接件上方、与跑步机相对的引导滚轮并且附接至骨盆附接件。重物悬吊单元相对于框架固定地设置。这允许使用者相对于框架空间上被固定的悬吊。重物悬吊单元包括适于使引导滚轮在基本上垂直于线缆的转向部段的方向上移动的重物悬吊移位单元。这允许影响受训人的上体的横向位置。优选地，重物悬吊单元允许引导滚轮在基本垂直于线缆的转向部段的平面中的运动。因此，引导滚轮可以沿着和/或垂直于引导滚轮的轴线运动。这允许与使用者的自然的以及生理步态相关的自然的躯干运动，即，上体部分的位置被支承和被控制。此外，防止了使用者躯干的摇摆影响。另外，减少了线缆长度的变化。本解决方案依赖于滑轮的几何构型以在致动端部滑轮的同时最小化绳索的长度。线缆的已经转移的部段的方向基本上垂直于行走方向，例如如果行走方向是基本水平的，则已经转移的线缆的部段方向是基本竖向的。
[0012]为了支持在跑步机和/或行走训练期间使用者的横向运动，图1中描绘的实施方式是理想构造，其中，引导滚轮的运动方向是水平的并且横向于行走方向，引导滚轮适于比如基本上在使用者上方运动。
[0013]从属权利要求中指明了本发明的其他实施方式。
[0014]移位单元可以包括彼此倾斜的两个导轨、两个导套以及杆，其中，每个导套能够沿着一个相关的导轨运动，该杆通过铰链接头与所述导套连接和铰接，以允许由连接至杆的附接元件保持的使用者的组合的横向和旋转运动。
[0015]该设备还可以包括矫正装置，该矫正装置包括用于每条腿的至少一个矫正驱动器并且具有用于每条腿的至少一个套箍，其中，用于每条腿的至少一个套箍以可移动的方式附接至矫正装置的套箍附接装置，以用于相应的套箍在由跑步机提供的行走方向的侧向上的运动。矫正装置固定至移位单元。这允许使用者以及移位单元或跑步机更好地接触。
[0016]用于骨盆运动的致动器和驱动器的控制可以通过该设备的中央控制单元实现，并且来自位置和力传感器的信号也能够在这方面使用。该设备还可以可选地包括用于由控制单元控制的套箍运动的致动器和传感器。
[0017]该设备可以包括控制单元，以基于由直接或间接地提供代表在引导滚轮与使用者的吊具之间的线缆的取向的信号所提供的使用者的步态相位来控制滑架和重物悬吊移位单元的滚轮的位置。直接代表信号为示出使用者的实际位置的传感器信号。间接信号是从设备的其他部分得到的信号，例如通过了解矫正设备的位置或通过了解由在控制线缆长度的重物减轻单元中的传感器提供的线缆长度。因此，重物悬吊移位单元能够独立于步态相位被控制，即，适于在步态相位期间一一即，生理步态运动阶段一一改变使用者的实际位置的变化。这允许更精确的运动控制，其对于使用者更有效并且更舒适。
[0018]用于操作根据本发明的设备的方法包括将骨盆附接件在框架的开放空间上方或带的上方定位在预定高度处。随后，将使用者附接至骨盆附接件。可选地，使用者附接至先前提供的在使用者的预定位置下面的重物悬吊单元。可选地，矫正装置附接至使用者的腿部，其中，矫正的腿部装置以及骨盆附接件优选地附接至使用者后方的减轻重量的平行四边形单元或类似的单元。骨盆附接件被驱动并被控制，可选地重物悬吊单元被驱动并被控制并且可选地矫正装置被驱动并被控制；优选地都被相同的控制单元控制。
[0019]特别地，重物悬吊单元除了基于行走人员的通常的长度调节之外还包括进一步的控制步骤，所述步骤允许使滚轮总是保持在使用者的躯干之上，换句话说，在中间、在骨盆附接器件的前方、并且在预定的距离处(=使用者占据的空间的一半)。在这方面，可以实现但未在附图中示出的是提供垂直于支承滚轮的第一滑架而设置的第二滑架和第二驱动器，并且所述第二滑架支承第一滑架使滚轮还能够跟随使用者的前后运动而沿行走方向移动。然而，这对线缆长度具有影响，而影响横向运动的第一滑架具有如下作用:线缆长度几乎不被该移位改变并且附加地几乎没有施加在该方向的力；只有重物的力施加至该滚轮。
[0020]已知的装置(例如US 2007/004567A1中的装置)具有在人的每一步期间必须移动的大的质量。本发明减少了必须移动的质量。根据本发明，仅支承驱动器的引导滚轮必须移动。
【附图说明】
[0021]下面参照附图描述本发明的优选实施方式，所述实施方式是出于图示本发明的当前优选实施方式的目的，并非出于限制本发明的当前优选实施方式的目的。在附图中:
[0022]图1示出了包括根据本发明的不同改进的设备的立体图；
[0023]图2示出了从上方观察的关于骨盆附接件的示意图，并且示出了腿部矫正方式；
[0024]图3以前视图示出了图2的元件；
[0025]图4示出了从上方观察的关于其他骨盆附接件的用于组合的横向和旋转运动的立体图；
[0026]图5示出了用于横向运动的另一骨盆附接件的立体图；
[0027]图6示出了用于横向运动、旋转运动和向前运动的另一骨盆附接件的示意性立体图；
[0028]图7示出了套箍附接件单元的立体