步态训练设备转让专利

申请号 : CN201380058498.0

文献号 : CN104968313B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 赖纳·布赫盖瑞·哥伦布利津·阿里亚纳达安德里亚斯·科尔

申请人 : 浩康股份公司

摘要 :

本发明提供一种用于步态训练的设备。所述设备包括可移动底座(11)、臂构造(15、16、18)、移动检测器(14、115;20;21)及控制单元(119),所述可移动底座(11)包括用于使所述可移动底座(11)移动的驱动单元(13),所述臂构造(15、16、18)从所述可移动底座(11)延伸出,以使人(113)能够至少局部地悬吊在上方,所述移动检测器(14、115;20;21)用以检测所述人(113)的移动,所述控制单元(119)用以响应于所述人的由所述移动检测器(14、115;20;21)所检测到的移动而控制所述驱动单元(13),使得所述可移动底座(11)相对于所述人(113)的移动方向而在预定距离范围内且在预定角度范围内跟随所述人(113)。所述设备可包括投影仪(112)及保全机构(21),所述投影仪(112)用以对将由所述人(113)采取的路径进行投影,所述保全机构(21)响应于由所述跌倒检测器(21)检测到跌倒或绊倒而保全对所述人(113)的所述悬吊。

权利要求 :

1.一种用于步态训练的设备(10;60;70),其特征在于,包括:

可移动底座(11;11A、11B),所述可移动底座(11;11A、11B)包括用于使所述可移动底座(11;11A、11B)移动的驱动单元(13),臂构造(15、16、18;15A、16A、15B、16B;18A、18B),从所述可移动底座(11;11A、11B)延伸出,重量支撑系统(15、19、110),用以使人(113)能够经由所述臂构造(15、16、18;15A、16A、

15B、16B;18A、18B)而至少局部地悬吊在上方,

移动检测器(14、115;20;21),用以检测所述人(113)的移动,以及控制单元(119),用以响应于所述人的由所述移动检测器(14、115;20;21)所检测到的移动而控制所述驱动单元(13),使得所述可移动底座(11;11A、11B)相对于所述人(113)的移动方向(82)而在预定距离范围内且在预定角度范围内跟随所述人(113),其中,所述预定角度范围被选择为使得所述可移动底座(11;11A、11B)在所述人(113)的移动路径之外移动,使所述人(113)使用包含障碍物及楼梯的训练要素。

2.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述移动检测器(14、115;20)包括至少一个来自由以下各项组成的群组的元件:超声传感器、照相机、将由所述人安装的传感器元件、用于感测悬吊所述人(113)的绳索(19)的角度的角度传感器、用于感测绳索(19)被引出到所述人(113)的量的传感器、用于感测悬吊所述人的所述绳索(19)的张力的传感器、及光学传感器。

3.如权利要求1或2所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述臂构造包括至少一个垂直部分(15、16;15A、16A、15B、16B)及至少一个水平部分(18;18A、18B),所述至少一个水平部分(18;18A、18B)与所述至少一个垂直部分(15、16;15A、16A、15B、16B)耦接,所述人(113)可悬吊在所述至少一个水平部分(18;18A、18B)的端部分处。

4.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述臂构造(15、16、18;15A、16A、

15B、16B;18A、18B)是高度可调的。

5.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述臂构造(15、16、18;15A、16A、

15B、16B;18A、18B)包括调适机构(30),以按照所述人(113)的移动来调适所述臂构造(15、

16、18;15A、16A、15B、16B;18A、18B)处悬吊所述人(113)的点与所述可移动底座(11;11A、

11B)之间的水平距离。

6.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述臂构造的至少一部分(16;

18)可绕垂直轴线旋转。

7.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,进一步包括投影仪(112),所述投影仪(112)用以对将由所述人(113)采取的路径进行投影。

8.如权利要求7所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述投影仪(112)用以对包括一个或多个来自由以下各项组成的群组的要素的所述路径进行投影:弯道、将被所述人(113)触碰的视觉对象、将不被所述人(113)触碰的视觉对象、及狭窄部分。

9.如权利要求7或8所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述投影仪(112)用以将所述路径投影在所述人(113)前方的地板上。

10.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,进一步包括跌倒检测器,以检测所述人的绊倒及/或跌倒。

11.如权利要求10所述的设备(10;60;70),其特征在于,进一步包括保全机构,以响应于由所述跌倒检测器检测到跌倒或绊倒而保全对所述人(113)的所述悬吊。

12.如权利要求10或11所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述可移动底座(11;11A、

11B)进一步包括可延伸支腿(40),所述可延伸支腿(40)响应于由所述跌倒检测器检测到跌倒或绊倒而延伸。

13.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述控制单元(119)用以基于训练路线(80;117)而控制所述设备。

14.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,进一步包括用于使所述人(113)能够控制所述设备(10;60;70)的手持式装置(116)。

15.如权利要求14所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述手持式装置(116)使所述人(113)能够实现对所述设备的紧急停止。

16.如权利要求1所述的设备(10;60;70),其特征在于,所述可移动底座包括单底座单元(11)。

17.如权利要求1所述的设备(70),其特征在于,进一步包括辅助臂构造(70、71),矫正装置(72)安装到所述辅助臂构造(70、71)。

说明书 :

步态训练设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可例如在步态治疗中使用的步态训练设备。

背景技术

[0002] 近年来,人们已越来越关注对用于患者(例如,脑中风患者、或其他必须学习或重新学习如何行走的患者、或任何其他行走能力受限的患者)的步态治疗的改善或自动化。
[0003] 从WO 2000/028927 A1中已知一种用于使跑步机治疗自动化的装置及方法,其中患者在跑步机上行走且可局部地或完全地被悬吊,即,患者重量的一部分或全部可由负荷承载装置承载,所述负荷承载装置可以是可调的。
[0004] 此种装置对于早期治疗阶段来说尤其有用。然而,因为患者实质上是固定在跑步机上面,所以使用此种装置可能并不能容易地实践在日常生活中行走所需的全部复杂移动(例如,爬楼梯)。
[0005] 为提供进行更灵活行走治疗的可能性,从US 7,462,138 B2中已知,在建筑物的天花板上或在支柱上于患者上方提供一种轨道系统且将患者悬吊于此种轨道系统上。此系统使得能够在所述轨道系统所涵盖的区域内灵活地行走。然而,因为所述轨道系统巨大且笨重,所以必须提供专门房间来安装所述轨道系统,且随后,治疗必须在有如此装备的房间中进行。因此,对此种设备的灵活部署受到限制。

发明内容

[0006] 因此,目标是提供一种步态训练设备,其就部署位置来说可以灵活方式来加以部署且使使用所述设备的人能够实践各种行走移动。
[0007] 根据实施例,提供一种用于步态训练的设备。根据另一实施例,提供一种用于步态训练的设备。
[0008] 根据实施例,提供一种用于步态训练的设备,包括:
[0009] 可移动底座,所述可移动底座包括用于使所述可移动底座移动的驱动单元,[0010] 臂构造,从所述底座延伸出,
[0011] 重量支撑系统,用以使人能够经由所述臂构造而至少局部地悬吊在上方,[0012] 移动检测器,用以检测所述人的移动,以及
[0013] 控制单元,用以响应于所述人的由所述移动检测器所检测到的移动而控制所述驱动单元,使得所述可移动底座相对于所述人的移动方向而在预定距离范围内且在预定角度范围内跟随所述人。
[0014] 使用此种设备,人(例如患者)可悬吊在上方,且因为所述可移动底座在预定距离范围内跟随人,所以人可实质上自由地行走,而不会受限于任何具有特定装备的房间。
[0015] 所述预定角度范围可以是用户可配置的,且可被选择为使得所述可移动底座在人的移动路径之外移动及/或可经过障碍物。例如,此会使人能够使用如障碍物、楼梯等的要素来进行训练,同时可移动底座会从此类要素旁边经过。应注意,所述预定角度范围可在训练期间例如基于患者或治疗师的输入、基于由传感器所捕捉的障碍物、及/或基于例如与某一训练路线匹配的所存储预定型式而发生改变。
[0016] 所述臂构造可包括垂直部分及水平部分,所述重量支撑系统使人能够自所述水平部分悬吊。举例来说,所述垂直部分的长度可以是可调的,以调整所述设备来适应不同体型的人、或适应在如楼梯等的不平表面上行走的人。
[0017] 所述可移动底座可包括单底座单元,但在一些实施例中,也可包括不止一个底座单元。
[0018] 所述臂构造可包括调适机构,以按照所述人(113)在地面上的移动(具体来说是小幅移动)来调适所述臂构造(15、16、18;15A、16A、15B、16B;18A、18B)处悬吊所述人的点与所述可移动底座(11;11A、11B)之间的水平距离,同时可通过控制所述驱动单元使所述可移动底座移动来适应更大幅及/或更缓慢移动。
[0019] 所述可移动底座可包括轮,例如全向轮,如所谓的瑞典(Swedish)轮,有时也称作麦克纳姆(Mecanum)轮。所述设备还可包括投影仪,以将例如行走路线投影在人前方的地面上。
[0020] 举例来说,所述传感器可包括光学传感器、超声传感器、红外传感器、及/或类似传感器。在一些实施例中,所述传感器可局部地或完全地提供在所述可移动底座中。在一些实施例中,所述传感器可包括将附装到人的传感器零件,例如,应答器(transponder)或反射器。在其他实施例中,所述传感器可包括用于感测用以悬吊人的绳索的角度的角度传感器,并基于所检测到的角度及/或其改变而检测人的移动。
[0021] 在一些实施例中,所述设备可包括跌倒检测器,以检测人的跌倒或绊倒,且所述控制单元可用以在检测到跌倒或绊倒时采取适当安全措施(例如,进行制动操作或使支腿元件延伸),以改善可移动底座的稳定性。举例来说,可通过监测对用于悬吊人的绳索所施加的力来检测人的此种跌倒或绊倒。
[0022] 所述设备可进一步包括手持式装置,人可经由所述手持式装置来控制所述设备,例如,所述设备的特定功能(如紧急停止)、或选择用于执行治疗的治疗模式。
[0023] 在一些实施例中,所述设备可包括额外臂构造,所述额外臂构造用以悬吊例如矫正装置,以支持人的移动。
[0024] 在另一实施例中,提供一种用于步态训练的设备,包括:
[0025] 可移动底座,所述可移动底座包括用于使所述可移动底座移动的驱动单元,[0026] 臂构造,从所述可移动底座延伸出,
[0027] 重量支撑系统,用以使人能够经由所述臂构造而至少局部地悬吊在上方,[0028] 移动检测器,用以检测所述人的移动,
[0029] 控制单元,用以响应于所述人的由所述移动检测器所检测到的移动而控制所述驱动单元,以及
[0030] 投影仪,安装在所述设备上且用以对将由所述人采取的路径进行投影。
[0031] 在各种实施例中,上述特征可以单独使用或彼此组合使用。

附图说明

[0032] 在下文中,将参照附图来描述本发明的更详细实施例。
[0033] 图1为显示根据实施例,一种设备的示意图;
[0034] 图2显示根据实施例包含设备的垂直臂部分的局部视图;
[0035] 图3显示根据实施例包含设备的垂直臂部分的局部视图;
[0036] 图4显示根据实施例包含设备的可移动底座的局部视图;
[0037] 图5是可在一些实施例中用于基础的轮的视图;
[0038] 图6显示根据另一实施例,一种设备的示意图;
[0039] 图7显示根据另一实施例,一种设备的示意图;
[0040] 图8显示根据实施例,一种设备的解释性俯视图;以及
[0041] 图9显示根据实施例,一种设备的另一解释性俯视图。

具体实施方式

[0042] 在下文中,将参照附图来详细描述本发明的各种实施例。应注意,所述实施例仅是为便于例示起见而给出,而不应解释为用于限制本发明的范围。除非另有具体说明,否则下文所述各种实施例的特征可彼此组合。另一方面,对具有多个特征的实施例的描述不应解释为表明所有这些特征均是实践本发明所必需的,这是因为其他实施例可能包括更少特征及/或替代特征。
[0043] 在下文中,描述可用于进行步态训练(具体来说是治疗性步态训练)以帮助患者例如在脑中风或其他身体损伤之后(重新)学习行走的设备。具体来说,下文中所述的实施例能够将人至少局部地悬吊(即,承载患者的一部分或全部重量),以便减少作用于患者关节及肌肉上的负荷。
[0044] 在图1中,显示根据实施例用于人113的步态训练的设备10。
[0045] 图1中所示的设备包括可移动底座11,可移动底座11具有轮12,以能够在地板或其他水平表面上滚动。底座11上安装有臂构造,所述臂构造包括下部垂直部分15、上部垂直部分16、及水平部分18,使得图1所示实施例中的臂构造具有起重机形状。在水平部分18的与耦接到上部垂直部分16的端部分相对的端部分处,耦接构造110悬吊在绳索19上。耦接构造110可例如与人113所佩戴的吊带114耦接,以便完全地或局部地将人113悬吊。就这点来说,局部悬吊是指其中设备10仅承载人113的重量的一部分的情况。
[0046] 为调整对人113的悬吊程度及/或为调适设备10以适应不同重量的人113,提供减重机构118,并例如经由滑轮机构将其耦接到绳索19。使用减重机构118,可调整减重程度,即,人113的重量被设备110所承载的量。举例来说,适合减重机构已在申请人的EP 1 586 291 A1或EP 2 076 229 A1中详细描述且因此将不再予以详细描述。在实施例中,通常优选将减重机构118的至少较重部分定位在底座11中或靠近底座11定位(例如,如图所示,定位在下部垂直部分15中),以增加设备10的稳定性。
[0047] 除上述文献中所述的减重机构以外,也可在下部垂直部分15与上部垂直部分16之间使用例如基于弹性元件(如弹簧)的其他机构。
[0048] 如箭头17所示,上部垂直部分16通常可在下部垂直部分15之内移动,例如以针对各种高度的人113进行高度调整、或者也在例如人113在不平表面(如楼梯117)上行走时进行高度调整。可在人113行走期间自动地执行此种高度调整,例如,通过测量绳索19上的力,并在所述力减小时增加高度且在所述力增加时减小高度。应注意,在其他实施例中,另外或作为另一选择,可通过调整从水平部分18引出到人113的绳索长度量来执行此种高度调整。
[0049] 此外,在图1所示的实施例中,可移动底座11包括用于驱动轮12并使轮12转向的驱动器13,驱动器13由控制单元119控制。控制单元119从传感器14接收信号,如虚线111所示,传感器14监测人113的移动并将所述移动告知控制单元119。响应于经由传感器14所检测到的移动,控制单元119控制驱动器13对轮12进行驱动及/或使轮12转向以跟随人113,使得底座11与人113之间的距离保持至少近似恒定,即,在预定距离范围以内。这样一来,人113可在如楼梯117、倾斜表面、不平表面(例如,包括蹦床、平衡对象)等的各种表面上或跨越障碍物实质上自由地四处移动。随后,底座11、及因此整个设备10跟随人113,且因此使得能够使用实质上任意行走移动来进行步态治疗。此外,对人113的跟随使得设备10保持相对于人113的移动方向而定位在预定角度范围内。换句话说,底座11可保持相对于人113实质上沿同一方向定位,例如,始终定位在左侧、始终定位在后方、始终定位在右侧,等等。为允许角度容差,举例来说,上部垂直部分16可在下部垂直部分15内旋转,或水平部分18可围绕上部垂直部分16(即,绕垂直轴线)旋转,使得臂构造可跟随人113围绕底座11进行的圆形移动。
下文将参照图8进一步更详细地对此进行解释。
[0050] 各种类型的传感器均可用于传感器14。应注意,也可同时采用各种类型的传感器,以在监测人113的移动时产生冗余信息。举例来说,传感器14可以是例如包括一个或多个照相机的光学传感器,在此种情况下,可经由图像分析来确定人113的移动,所述图像分析可由控制单元119或由专用图像处理器执行。在其他实施例中,传感器14可包括一个或多个超声传感器或红外传感器。在一些实施例中,为确定人113的位置及移动,人113可佩戴传感器组件115(例如,反射器、应答器、或接收器),以反射或接收由传感器14发送的信号(例如,超声信号)。倘若传感器组件115是接收器,则其可随后例如经由射频波而将关于所接收信号的信息发回到传感器14。也可在人113身上提供多个此类元件来代替单个传感器元件115,以更精确地确定此人的移动。此外,可另外提供惯性测量单元,以确定人113的姿势。举例来说,在US2008/0223131A1中描述了适用于使用超声传感器来检测运动的系统。
[0051] 应注意,尽管将传感器14描绘为被并入底座11中,但传感器14也可位于设备10的其他部分处,例如,位于臂构造15、16、18上。在又一些实施例中,传感器14可位于设备10外部且可例如包括照相机构造,以用于监测人113及设备10以及其相对于彼此的位置,并将对应信息发射到底座11。以类似方式,控制单元119也可以是外部计算装置,其例如经由无线信号而与适当传感器及驱动器13进行通信。稍后将参照图2来描述另一种用于对人113的移动进行检测的可能性。
[0052] 在一些实施例中,所述设备可进一步包括手持式装置116、或可用以与手持式装置进行通信。手持式装置116可以是专用手持式装置(例如,还包括如按钮或操纵杆等的简单机械元件)或也可以是通用可编程手持式装置(如具有对应应用程序的智能电话),且可例如以无线方式或经由基于导线的连接而与控制单元119进行通信。经由手持式装置116,可例如发起紧急停止(例如,使设备10承载人113的全部重量)、可选择所需治疗程序(例如,爬楼梯、从坐姿站起来、四处行走等)、可调整如减重程度等的参数、及/或例如可通过使上部垂直部分16相对于下部垂直部分15移动而执行高度调整。此外,可经由手持式装置116对人113给出例如关于如爬楼梯(如楼梯117)等特定任务的训练持续时间或完成情况、或关于人
113的移动正确性的反馈。在一些实施例中,可使用专用传感器来评估人113的移动(例如步态)的正确性(例如品质)。在其他实施例中,也可将传感器14或另一种用于检测人113的移动以使可移动底座11能够跟随人113的对应传感器用于此种目的。在一些实施例中,可另外或作为另一选择使用固定到设备10的输入装置、或任何其他以无线方式连接到设备10的外部输入/输出装置(如计算机)来替代手持式装置116。应注意,其他实施例可在不使用手持式装置的情况下进行工作。另外或作为另一选择,也可基于例如经由传感器14对人113的监测而实施紧急停止。当检测到紧急情况(例如,人113跌倒)时,执行例如上文所解释的紧急停止。此种自动紧急停止可使人113能够进行无监督式训练。
[0053] 在一些实施例中,设备10可另外包括投影仪112,投影仪112可安装在水平部分18上或设备10的任何其他适合位置上,例如可移动底座11上或者垂直部分15或16上。投影仪112可用于将人113随后必须沿其而行的路径投影在人113前方的地板上。通过经由传感器
14来检测移动,可断定人113沿所投影路径而行的精确程度,且可经由手持式装置116对人
113给出反馈,这只是给出一个实例。举例来说,此种所投影路径可被描绘为连续或离散对象。举例来说,所述路径可包括弯道或狭窄部分,以模拟人113的不同移动,此类移动例如是人113的整个身体、或者人113的仅腿及/或脚的移动。所述路径可例如由人必须触碰(例如,必须使其脚跨入)的一组视觉对象指示或在另一实例中由人不准触碰(例如,人不准使其脚跨入)的一组视觉对象指示。在实施例中,所述视觉对象可包括对一组从水池突出的石头的可视化,此指示其中人必须将脚放置到所述石头上的路径。同样地可存在其他表示形式,例如,更抽象的表示形式。
[0054] 应注意,在其他实施例中,可省略投影仪112。
[0055] 此外,在图1所示的实施例中,在上部垂直部分上与水平部分18相对地提供有配重120,以增加稳定性。在其他实施例中,倘若(例如)底座11重到足以提供所需稳定性,则可省略配重120。在再一些实施例中,可在不同位置处提供配重120。稍后将参照图7来解释此种不同位置的一个实例。
[0056] 接下来,将参见图2至图7来描述根据实施例的设备的其他任选特征及变化形式。
[0057] 在图2中,显示水平部分18(例如,图1所示臂构造的水平部分18),其包括角度测量单元20,以检测由对应设备悬吊的人的移动。此角度测量装置20可例如作为对图1所示传感器14的替代而提供,但也可作为对传感器14的补充而提供。角度测量单元20测量悬吊人的绳索19的角位置及/或角移动,所述角移动可例如由所述人在图1所示的设备10保持静止时进行移动而引起。举例来说,当人移动时,所述绳索可移动到位置19a,从而与垂直位置19形成夹角α。随后,可使用悬吊在绳索19上的人的已知(例如,先前所输入或所测量)高度、基于α来计算移动量。在上述US 7,462,138 B2中显示了经由此种角度测量单元(例如双倾角传感器)来进行移动检测的细节。另外或作为另一选择,可评估为适应人113的移动而从水平部分18引出的绳索长度量,以检测移动。在又一些实施例中,可测量并评估绳索的张力。举例来说,在如上述EP 1 586 291 A1或EP 2 076 229 A1中所述的减重机构中,绳索的长度实质上是固定的,且通过调整绳索张力来执行对人重量的动态加载/卸载。在此类情况下,也可评估绳索张力的改变以检测移动。基于此种所检测到的移动,可控制底座11的驱动器13以跟随人113。
[0058] 另外,一些实施例中的设备可包括作用于绳索19的延长绳索部分24上的施力/制动机构21(绳索部分24可例如经由滑轮链系到绳索19)。尽管在图2中将施力/制动机构21示意性地显示为处于水平部分18中,但其也可被并入图1所示的减重机构15中或被放置在设备中别的位置处。施力/制动机构21监测绳索19上的力,且在某些情况下,例如对所述绳索进行紧固。举例来说,力的或由水平部分18引出的绳索长度的突然迅速增加可表明人的绊倒或跌倒,在此种情况下,对绳索进行固定会防止执行训练的人进一步跌倒。在一些实施例中,可使用与座椅安全带类似的机构。尽管在图2所示的实施例中人113的跌倒或绊倒是经由作用于绳索19上的力而检测到,但在其他实施例中,可以不同方式(例如,经由光学传感器而使用图像分析方式)来检测人113的跌倒或绊倒。倘若使用此种光学传感器,则其可以是也用于检测人的移动的同一光学传感器,例如图1所示的传感器14。在又一些实施例中,可经由角度测量装置20所执行的移动检测来检测绊倒或跌倒,例如在所测量角度的改变率超过预定阈值时。在再一些实施例中,可通过经由与人113机械性耦接的传感器(例如,惯性测量单元)检测人113的对应加速度来检测绊倒或跌倒。
[0059] 图3中显示另一任选额外特征。在图3中,臂构造的水平部分包括通过可延伸部分30而链系的第一部分18A及第二部分18B,可经由可延伸部分30来增加或减小所述水平部分的整体长度。此种可延伸部分30可协助设备10能够跟随人113的快速移动,因为在许多实施方案中,底座11为提供稳定性而可能是相当重的,且因此具有大的惯性,这使其更难以跟随快速移动。因此,可延伸部分30(可能与已参照图1所述的可旋转水平部分一起)可协助在短时间内适应移动直至例如驱动器13驱动底座11跟随移动。可延伸部分30可包括如弹簧机构等的被动机构,但也可包括主动机构,在所述主动机构中,可延伸部分30的延伸及缩回例如由电动机驱动且例如由图1所示的控制件119基于人113的由图1所示传感器14所检测到的移动而进行控制。除可延伸部分30之外,还可提供其他调适机构,以按照人113的移动(具体来说,小幅移动及/或快速移动)调适臂构造处悬吊人113的点(图1中绳索19从水平部分18离开的点)与底座11之间的水平距离。举例来说,在实施例中,可例如通过使导引绳索19的滑轮移动来使绳索19从水平部分18离开的点移动。
[0060] 图4中显示可在一些实施例中实施的另一任选特征。此处,底座11可包括可延伸且可缩回支腿40。倘若例如经由力传感器(如图2所示的施力/制动机构21)检测到正进行治疗的人跌倒或绊倒,则支腿40可延伸以增加底座的稳定性。当重新开始治疗时,支腿40可再次缩回。
[0061] 尽管图4中显示三条支腿40,但支腿的数目并不限于任何特定数目。
[0062] 底座11的轮12可采取任何适合于使图1所示的底座11、及因此设备10移动并转向的形式。在一些实施例中,底座的轮可以是全向轮,即,可沿任何方向移动的轮。此类全向轮的一个实例即所谓的瑞典轮,有时也称作麦克纳姆(Mecanum)轮或龙氏(llon)轮。图5中显示此种轮的简单实例。图5所示的轮包括可绕主轴线51旋转的主轮本体50。在主轮本体50的轮胎表面上提供有多个可绕子轴线53旋转的子轮52(显示了其中的一个)。在所示实例中,子轴线53与主轴线51形成约45度的夹角,但同样地可存在其他夹角,例如90度夹角。通过子轮52与主轮本体50的适合旋转组合,所述轮可实质上沿任何所需方向移动。同样地可使用其他类型的全向轮以及常规轮。
[0063] 应强调,上文参照图2至图5所述的各种任选特征可在图1所示的实施例中或在训练设备的其他实施例中以这些特征中的两个或更多个的组合形式使用、或者可单独使用。
[0064] 在图1所示的设备10中,单个单元充当底座11。在其他实施例中,可提供不止一个单元来充当底座。提供包括数个单元的底座通常有助于增加设备的稳定性,但也会使设备更庞大且使其使用更不灵活。图6中示意性地显示根据实施例的设备60的实例,设备60具有包括两个底座单元11A、11B的底座。底座单元11A、11B中的每一个均可依靠轮15而移动。在底座单元11A及11B上均提供有臂构造,所述臂构造包括位于底座单元11A上的第一下部垂直部分15A及第一上部垂直部分16A、位于底座单元11B上的第二下部垂直部分15B及第二上部垂直部分16B、以及位于第一上部垂直部分16A与第二上部垂直部分16B之间的水平部分18。如已参照图1所解释,患者可悬吊在具有耦接构造110的绳索19上。底座11A、11B中的一个或两个可包括驱动器、以及控制单元。倘若两个底座单元11A、11B均包括驱动单元,则可提供单个控制件,或可提供两个例如经由无线信号而彼此进行协调的控制单元。此外,底座单元11A及11B中的一个或两个可包括传感器,如图1所示的传感器14。设备60的其他特征及运作细节可与参照图1至图5针对图1所示设备10所述者相同,且因此将不再针对图6所示的设备60予以赘述。应注意,尽管图6所示的实施例可具有增加的稳定性,但通常使用单个底座单元的实施例就其使用来说更灵活,这是因为其需要更少空间。
[0065] 图7中显示设备70的另一实施例。
[0066] 如已参照图1所述,图7所示的设备70包括:底座11,位于轮12上;臂构造,具有下部垂直部分15、上部垂直部分16、及水平部分18,具有耦接构造110的绳索19从水平部分18延伸出。因此,将不再对这些元件进行重复描述。此外,参照图1至图6所述的所有额外及任选特征(包含对参照图6所述额外底座单元的提供)也均可在图7所示的设备70中使用且因此也将不再予以重复描述。
[0067] 设备70包括配重73,配重73安装到底座11且可使用例如轨道74或另一种机构而围绕底座11移动,使得配重73不会干扰进行训练的人的移动、及/或通常位于水平部分18的相对侧上。在其他实施例中,配重73可提供在底座11内部。
[0068] 此外,图7所示的设备70包括另一臂构造,所述另一臂构造包括垂直部分70及水平部分71,矫正装置72安装到水平部分71。矫正装置72可通过对使用设备17进行训练的人的肢体(具体来说是腿)进行导引而另外支持行走治疗。矫正装置72可相应地包括用于此种目的(即,用于对进行训练的人的肢体进行导引及移动)的电动机。举例来说,在申请人的已经提及的WO2000/028927 A1中描述了矫正装置在行走治疗中的使用。应注意,在其他实施例中,可将例如所谓的腿外步行辅助机(exoleg)与根据实施例的设备一起使用,但所述腿外步行辅助机未必通过另一臂构造或类似组件链系到所述设备。
[0069] 已参见图1至图7描述了其中设备通过检测进行治疗的人的移动而跟随所述人的各种实施例。如已提及,对实施例中此种跟随的执行是为了使人的移动路径不受阻碍,从而使人能够执行各种练习。将参见图8来进一步对此进行例示。
[0070] 在图8中,根据实施例的设备(例如,图1至图7中任一个所示的设备)由其底座11表示,且悬吊在所述设备上的人113由圆圈表示。为更清晰地表示,图8中未明确显示如先前所述设备的其他组件。
[0071] 在所示实例中,人113沿移动路径80而行,移动路径80可通向如楼梯117、或其他障碍物、蹦床等的各种训练要素。通过使用以上机构,底座11、及因此训练设备在由图8中的距离84所表示的预定距离范围内跟随人113。应注意,可通过界定最小距离及最大距离来明确地给出、或者可通过单一距离来界定所述预定距离范围,例如由于设备的惯性而会出现与此应保持距离的偏差,从而引起在所需距离周围的某一距离范围。此外,如先前也已解释,底座11、及因此训练设备用以相对于人113的移动方向而在预定角度范围内跟随人113。图8中的移动方向由箭头82表示且例如实质上与移动路径80在人113的位置处的切线对应。在图8所示的实例中,底座11被定位成相对于移动方向82成夹角α,夹角α处于由线83、85所限定的相对于移动方向82所成的角度范围以内,线83、85界定夹角β。因此,图8所示实例中的底座11实质上在移动路径81上移动,且因此例如在楼梯107或移动路径80中的其他要素旁边经过,从而使人113能够进行对应训练。
[0072] 类似于所述预定距离范围,也可通过确定最大夹角及最小夹角(例如,与图8所示的线83及85对应)、或通过界定单一所需夹角(例如,图8中的夹角α)来界定所述预定角度范围,所述预定角度范围随后可基于如底座11或对应设备的惯性等的机械局限性而在某一范围内略有变化。
[0073] 如已提及,在一些情况下,所述预定角度范围可以是用户可配置的,使得底座11可例如用以在人113的一侧(右侧或左侧)、在一侧且在人113后方、或在人113正后方移动,而底座11的此种移动位置也可根据将执行的练习来加以选择。在一些情况下,所述预定角度范围可能在训练期间根据情况(例如,根据将执行的练习或将由人113采取的路径)而发生改变。图9中显示变化的预定角度范围的实例。
[0074] 在图9所示的实例中,人113首先必须穿过门91。为使底座11也能够穿过门91,此处预定角度范围可被设定为使得底座11跟随在人113后方。在图9中,此针对人113C及底座11C而作为实例显示。换句话说,在图9所示的实例中,例如一直到点94,人与底座均可沿同一路径而行。随后,如图9中针对人113D及底座11D而作为实例所示,所述预定角度范围可被改变,使得底座11在人113后方以约45°的夹角跟随人113。如针对人113E及底座11E所示,当人113随后通过爬楼梯117而进行训练时,所述预定角度范围可被调整为使得底座11直接在人
113旁边移动。在此种实例中,从点94起,人113沿路径92而行,同时底座11沿路径93而行。如图9中分别针对臂构造18C、18D、及18E以实例性方式所示,当预定角度范围发生改变时,臂构造可相应地枢转。
[0075] 举例来说,预定角度范围的此种改变可由用户输入(例如,人113的输入或监督人113的训练的治疗师的输入)引起。在其他实施例中,另外或作为另一选择,如光学传感器14等的传感器或用于障碍物检测的专用传感器可感测如门91或楼梯117等的障碍物、或者处于底座11及/或安装在底座11上的臂构造的路径中的其他障碍物,并相应地调整预定角度范围以避免发生碰撞。应注意,在一些实施例中,当以此种方式检测到障碍物且由于空间约束而不可能避开所述障碍物时(或在其中无法基于障碍物检测而改变预定角度范围的实施例中),可执行如上已解释的紧急停止。
[0076] 应注意,例如包括楼梯117或其他障碍物的某一训练路线或训练路径可例如存储在设备的控制单元(如控制单元119)中,或者例如传感器14或专用传感器等的传感器可辨识所述训练路线及其要素。随后,控制单元119可根据预定或所辨识(经由传感器)训练路线来对设备进行控制。举例来说,当人113爬楼梯时,可自动地调整例如垂直部分15、16的高度,或可调整减重118以在人爬楼梯时主动地对人进行支撑,例如,主动地对人进行提升。对于其他练习来说,例如,可能需要使绳索19更松弛,且此也可自动地予以控制。倘若(例如)存储器中存储有预定训练路线,则也可存储针对训练路线各种部分的预定角度范围。
[0077] 还可存在图式中未明确显示的其他变化形式。举例来说,尽管描绘了包括垂直部分及水平部分的臂构造,但也可存在其他构造,例如,包括相对于底座11的表面及/或底座11所处于的表面成锐角伸展的部分的臂构造。此外,水平部分18可包括两个或更多个例如通过铰链或其他接头链系的部分,且垂直部分可包括不止两个部分或可仅包括单个部分。
一般来说,可使用每种形式的臂构造,只要进行训练的人可悬吊在上方即可。
[0078] 尽管显示了具有单底座单元及双底座单元的实施例,但也可存在更多的底座单元。