全身運動的裝置及其使用的製作方法

2023-05-07 23:57:21 2

專利名稱：全身運動的裝置及其使用的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於人體的全身活動的裝置，更確切地說，本發明涉 及使對象的軀幹、四肢和關節運動的裝置和該裝置的使用。
背景技術：
這種類型的裝置被優選地而非唯一地設計為在理療醫生的監督下 被使用，由理療醫生決定該裝置產生的活動運動。
當前的神經心理學研究顯示，被應用於例如傷者、老人或健康的 人、或高強度運動員的理療或滲透療法保健是與理療對象的神經生物 力學能力的刺激是相關聯的。特別地，為了保持直立並控制身體，人 體通過各種傳感器(特別是關節的、前庭的、視覺的、皮膚的傳感器 等)接收信息。大腦通過將該信息與先天的和後天的內部模型進行比 較以處理該信息，並根據比較結果調節身體響應。然而，有時這些內 部模型不足以對新的情況做出響應，這些模型中的 一些可能已經丟失 或還沒有通過訓練而獲得。將了解到，這些模型的豐富度取決於該對 象適應其移動和/或行動的環境中的困難的能力。此外，為了使對象的 大腦產生的用於控制其身體運動的指令有效，該對象的關節必須是功 能地反應的，並且支撐這些關節的肌肉必須是強壯且靈活的。然而， 對象的一部分機動能力可能已丟失，特別是在上年紀後採用不合適的 工作姿勢或在遭受過度的神經緊張時的意外事故之後。
因此，將理解到，對象的神經生物力學能力的恢復或訓練需要盡 可能完整和多樣的肌肉關節功能和神經警惕能力的刺激。
允許這種恢復或這種訓練的裝置如今實際並不存在。可利用的少 量裝置通常是由支撐在中央支承樞軸上並在其上震蕩的機動平臺組
成，如US-A-2,827,894和US-4,313,603所描述的。這些平臺的移動使 站在平臺上的人的身體不平衡，並且因而引起身體部分地反應。然而，實際上，因為由這些裝置產生的所有活動運動均以其中央支承樞軸為
中心，因此人的身體沒有失去平衡或者是稍微地失去平衡在裝置的 移動期間，人體的支撐基礎(更確切地說，位於直立地站在平臺上的 人的足部的支承點之間的虛擬表面，其中，人體的重心中心應該被投 影到該表面內以使人體不會完全地失去平衡或落下)維持在中央支承 樞軸的中心。換句話說，人體的矢狀軸保持與中央支承樞軸大致共線 並且總是屬於相同的類型，這就僅允許有適當的身體反應。此外，人
要將中央支承樞軸製造地特別堅固(特別製造為萬向節的形式)以限 制其破損的風險。然後，必須適當地設計對平臺進行操作所需要的動 力，這將導致裝置特別重且特別大。
US-A-5，813，958還提出了具有振動機動平臺的裝置，在某些實施 方式中，其併入了支撐人體的平臺，該平臺具有預先設置的斜移以使 該平臺的中心相對於該平臺繞其旋轉的垂直軸偏心固定的距離。在服 務中，人體的不平衡大於上述裝置的不平衡，但是，因為平臺的斜移 是固定的並連接到適當結構的裝置，因此，產生的移動運動具有固定 的運動特徵，並且因此不是非常有效的，且不太能使人考慮到平臺的 固定偏心而通過預期由裝置提供的神經生物力學激勵的特徵來快速地 再次得到平衡並抑制該激勵。此外，由於裝置的框架與旋轉圓盤的平 臺之間的中間位置，因此裝置的結構特別重且特別大，平臺位於該旋 轉圓盤上以按照預置的方式傾斜。

發明內容
本發明的目的是提出用於全身活動的裝置，當該裝置是可靠的、 輕的且滿足小空間的要求時，其可以有效且可控的方式讓身體失去平 衡，並且可顯著地移動支撐底部和人體的瞬時壓力中心，從而將產生 的移動作用於身體以增強或維持人的神經生物力學能力。
因此，本發明的主題是用於人體的全身活動的裝置，如權利要求 1中所定義的。
由於根據本發明的裝置，支撐底部的中心和人體的瞬時壓力中心可從由裝置定義的固定軸向旁邊橫向地移動當對象站在平臺上特別 是直立地在平臺上時，其支撐底部通常是居中於平臺的中心區域，而 平臺被設計為能夠相對於固定軸轉動偏心。平臺的轉動偏心可通過將 受外圍支承裝置控制的平臺傾斜而實現，該外圍支承裝置被提供在平 臺上，這會引起對象的不平衡並激活其神經生物力學能力，如上所述。 在服務中，當平臺以繞固定軸偏心的方式被操作時，人體通過離心力 在圓周方向上移動，該圓周方向與平行於平臺的平面的線性移動耦合， 該圓周方向與平臺的傾斜相關聯。換句話說，根據本發明的裝置使將 對象失去平衡的平臺受控地移動，從而導致了支撐底部和人體瞬時壓 力中心的圓周移動和橫向移動。
該移動的離心作用被特別地應用於全部的身體部件，其中包括由 軀幹/腹部組件形成的圓柱形部。通過所有的身體肌肉，離心力的反作 用是向心復位的重要的貢獻。
根據本發明的裝置因此產生了神經生物力學行動，其適合於人體 的關節、肌肉和信息的複雜性從而儘可能多地給他返回所有的動態潛 能或者以將他使他進行神經移動限制的調節。實際上，該裝置產生不 同類型的行動，例如前庭、關節、皮膚、姿勢、肌肉、神經、骨盆 等的行動。特別地，根據機動裝置的調節並根據平臺上的對象的姿勢， 身體的不同區域並且甚至整個身體以協調的方式移動。當對象站在平 臺上時，例如，直立在平臺上，有可能只移動他的腿，他的腿和他的 軀幹，或者他的腿、他的軀幹和他的臂。根據控制的肌肉恢復，身體 移動伴隨著大量的卡路裡的燃燒。在更一般的方式中，在裝置上，人 體必須被認為是固定且穩定的對象，相反地，身體是可變形的並包括 很多關節，這些關節具有很多被控制的自由度以保持姿勢的控制並獲 得可變且複雜的空間方向。由裝置上的人執行的姿勢-運動的活動將確 保他的身體的各種連接的部分的協調。響應於平臺的移動，對象適當 地提出姿勢策略，更確切地說，在被包含在該活動中的身體的各個部 分之間被協調的行動，以實現維持或恢復有效的姿勢狀態的目的。
此外，在服務中，人的體重以及他使出的移動力由外圍支承裝置 支撐，換句話說，在平臺的外圍上，在相對大的區域中，例如，可有利地提供幾個支承點，而相應的支撐裝置由框架固定地支撐，而不必在平臺和框架之間插入附加的可移動元件。因此，裝置的可靠性和堅固性是顯著的。此外，因為平臺的外圍支撐最大的力，因此操作裝置有利地被提供以主要地或者甚至唯一地產生並傳輸將平臺移動的動力。不必額外地設計所需的動力，這樣操作裝置的平臺就只需要小的空間。
本裝置的其它性質，例如所有的技術被獨立地使用或以可能的結
合被使用的性質，在權利要求2至15中做出了規定。
本發明的進一步的主題是如上定義的移動裝置的用途，其特徵是，
平臺相對於固定軸的偏心的幅度和平臺關於該固定軸旋轉操作的速度
以結合的或獨立的方式被調節。
該用途是基於存在屬於該裝置的控制裝置，該控制裝置適合於以
合適的方式調節該裝置。


在參閱了下面的作為實施例被給出的描述並參照附圖之後，將更好地理解本發明，其中
圖1是根據本發明的裝置的示意性透視圖，在該裝置上人體對象正在移動；
圖2是在圖1的箭頭II的方向上的裝置的底部的頂視圖，其缺少裝置的平臺；
圖3是沿著圖2的線III-III的示意性截面，其具有裝置的平臺；圖4是根據該裝置的另一個操作結構的與圖3相似的視圖；圖5是圖3中的詳圖V的更大的尺度上的視圖；圖6是裝置的平臺的透視示意圖，其與虛構的幾何形狀相關聯，
該虛擬幾何形狀使理解平臺的操作的運動學成為可能；
圖7是在圖3中示出的箭頭VII的方向上的裝置的一部分的示意
性的正視圖8和圖9是示出了對應於該裝置的不同的操作結構的在與圖2的觀察方向相同的觀察方向上看到的平臺的中心的軌道的示意圖；圖IO是與圖2相似的視圖，其根據本發明示出了裝置的不同的實施方式；
圖ll是沿著圖IO的線XI-XI的局部截面；
圖12和圖13分別是與圖8和圖9相似的對應於圖10和圖11的裝置的視圖14和圖15分別是與圖12和圖13相似的對應於裝置的不同調節的視圖16至圖18是根據本發明示出了裝置的另一個實施方式的示意圖，圖16對應於與圖2的頂視圖相似的頂視圖，而圖17對應於沿著圖16的線XVII-XVII的截面，和與圖17相似的圖18示出了在與圖17不同的操作結構中的裝置。
具體實施例方式
圖1至圖7示出了用於對象2的身體活動的裝置1,其被設計為使對象的四肢和關節進行活動。裝置1被設計為在理療醫生或類似的健康專業人員的監督下使用，以使其決定由裝置施加給對象的活動。在實際中，裝置1在理療醫生的或保健醫生的診所使用，或者更一般地，在例如養老院或海水浴療養機構的護理中心-使用。作為一個變體，該對象可以自治的方式使用裝置1,特別是用於實現身體運動的目的，該裝置在體育館或類似房間中是也可用的。
裝置1包括框架10,其用於放置在底板S上。為了方便，下文的描述中的朝向是相對於地面而言的，因此，術語"垂線"是指基本垂直於地面S的方向，而術語"平行線"是指基本垂直於如此定義的垂線的方向。類似地，術語"底部"和"下部"是指朝向地面的方向，而術語"頂部"和"上部"是指相反的方向上的方向。
框架10包括基本為管狀的結構，如圖2上方往下看，其具有大致為六邊形的形狀，具有六個單獨的直線形立柱12,這些立柱12在同一個平面中延伸。這些立柱通過分布在框架的外圍周圍的足部14放置在地面上。有利地，每個足部的自由端都裝配有調節螺釘15 (圖1 )，從而可使框架IO適應地面S的任何粗糙度，以使立柱12儘可能多地
10水平延伸。兩個彼此相對的立柱12剛性地連接到水平的橫構件16,功率元件18沿著該橫構件16放置。元件18包括電機20,其外殼22固定地安裝到橫構件16上。元件18還包括減速齒輪臺24，其安裝在電機20的輸出端，並且其輸出軸26在立柱12的六邊形的中心區域內垂直地延伸。在元件18的控制下，軸26被設計為繞其自身的軸線Z-Z旋轉，如箭頭R所示。裝置1包括未示出的電源裝置和電機20的變量控制裝置。
軸26的上自由端固定於直線形的水平杆30。軸26的上端例如套貼於或旋擰到杆30的匹配口中，以使軸和杆在運動學上相互連接。換句話說，當軸26繞其軸線Z-Z旋轉時，杆30也以旋轉運動R繞該軸線旋轉。
杆30在軸26的兩側延伸。杆30的一個縱向端支撐電機32，電機32的外殼34附接於杆30，電機32的輸出軸36作用於被安裝的滑動架38以使其沿著杆30滑動。電機20通過繞軸26設置的滑環28對電機32供電，並且使功率元件18的固定接點可和與電機32相關聯的旋轉接點之間電連接。因此，電流可經由該滑環從電機20傳輸到電才幾32，包括當杆30繞軸線Z-Z旋轉時。
裝置1還包括未示出的用於電機32的變量控制裝置。
在電機32的輸出軸36的控制下，滑動架38可以水平的直線移動T沿著杆30移動，從而形成在圖3和圖4中分別表示的兩個極限位置之間的滑動。有利地，沿著杆30提供末端行程檢測器，並且其連接於電機32的控制裝置。
滑動架38支撐垂直的直線棒40,該直線棒的底部部分固定於滑動架。因此，棒40的軸線Z'-Z'平行於軸26的軸線Z-Z延伸，同時可相對於軸線Z-Z以水平直線移動T移動。在圖3的極限位置中，滑動架38將軸線Z'-Z'設置在距離軸線Z-Z—定位置的地方，在圖3中用e表示水平偏心距離。在圖4的極限位置中，滑動架38位於與軸26共線的位置，以使軸線Z-Z和軸線Z'-Z'在垂直方向上相互延伸。根據沿著滑動杆30的滑動架38的位置，在電機32的控制下，這兩個極限位置之間，軸線Z'-Z'相對於軸線Z-Z的偏心可在對應於前述的圖3的滑動架的位置的距離e (即最大值)與圖4的滑動架位置(即0值)之間變化。
在使用中，當軸26繞其自身的軸線Z-Z旋轉時，棒40因此也繞該軸線Z-Z旋轉，而當軸線Z'-Z'的偏心不是0時，4奉40相對於該軸線的轉動是偏心的，當軸該偏心是O時，該轉動是在軸26的垂直延伸方向上。在後一種情況下，棒40繞與軸線Z-Z不能區分的軸線Z'-Z'旋轉。
活動裝置1還包括平臺44,其通常為圓盤狀的，其定義了中心旋轉軸44A和基本平坦的上表面44B和下表面44C。
在平臺44的中心部分確定了孔46,孑L46以軸44A為中心，並且孔在下表面44C的突出部被環形法蘭48環繞，環形法蘭48由與平臺44的其它部分相同的材料製成。
平臺44適合於通過使用旋轉接頭50將棒40 /人底部插入孔46而安裝到滑動架38，旋轉接頭50在圖5中更詳細地表示。旋轉接頭50包括外插座52,其通過螺栓蓋板49而固定在法蘭48中。另一方面，旋轉接頭50包括內部球狀件54，其具有與棒40的橫截面匹配的橫截面的內徑。在本身已知的方式中，外插座和內部球狀件通過各自的半球面的相互作用而以預定的最大間隙相互關聯，該半球面允許內部球狀件在相對於外插座的所有方向上任意地樞軸轉動。按照這種方式，當平臺44被安裝在棒40的周圍時，該平臺可關於旋轉接頭50的內部球狀件54自由地轉動。
在平臺44的外圍固定地裝配有五個足部60,這些足部60從平臺44的下表面44C開始向下突出地延伸，如圖6所示。足部60被設計為當平臺被安裝在棒40周圍時位於框架IO上，以使平臺的重量至少大多(甚至完全地)經由足部60由該框架支撐，而旋轉接頭50的下表面不會壓在位於平臺的中心區域下方的元件(尤其是滑動架38)上。
每個足部60通常在平行於軸線44A的方向上延伸，並且在其低端處包括固定地安裝到足部的滑動鞋部62，例如，通過套貼和/或旋檸而連接。每個鞋部62適合於位於固定地附接於框架10的圓盤元件64上。如圖2中所示，五個圓盤元件64分別提供在框架的六個立柱12中的五個上，同時沿著這些立柱的外圍基本均勻地分布。
每個圓盤元件64均具有凸的上表面64A，鞋部62以滑動的方式位於凸的上表面64A上，有利地，可將潤滑劑用於表面64A。表面64A對應於圖6中示意性表示的虛擬球面66的一部分。圓盤元件64的所有表面64A的共同的球面66具有中心C，軸線Z-Z經過該中心C，而表面64A的每個部分均繞對應於^求面66的直徑的中心軸延伸，並且具有以該軸線為中心的外部圓形輪廓，如圖7中所示。
當平臺44被安裝在棒40周圍時，鞋部62在圓盤元件64的表面64A上與之移動接觸，如圖3和圖4所示，並且如圖6中以分解圖的方式示意性所示。當每個鞋部62基本位於對應的表面64A的中心64B中時(如圖4所示，並且如圖7中的虛線示意性地指示)，平臺44以軸線Z-Z為中心水平地延伸，如圖6示意性地指示。因此，只有當棒40相對於軸線Z-Z共軸地延伸時，棒40周圍的平臺44的裝配可淨皮3見為滑動架38位於其在圖4所示的位置。
通過在表面64A上的滑動，鞋部62可在虛擬表面66的中心C上居中地自由地移動。每個鞋部之間的間隙可由表面64A的橫向範圍限制，並由突出邊界64C圍繞。
應該理解，平臺44可相對於圓盤元件64整體地移動，以使當這些鞋部62中的一個相對於相關聯的表面64A佔據了極低位置時，如圖3所示並且如圖7中的實線示意性地指示的，其它的鞋部62相對於相關聯的表面64A佔據該極低位置與極高位置之間的中間位置，該極高位置與極低位置相對於表面64A的中心64B直徑相對。然後，平臺44相對於水平面傾斜，也就是說，其軸線44A關於垂線形成非零的角度]S,而其中心孔46相對於軸線Z-Z徑向地偏心。當平臺44繞軸40裝配時，只有當棒40相對於軸線Z-Z偏心時，這種傾斜才是允許的，如圖3所示。實際上，表面64A的中心64B與極低位置中的鞋部62之間的徑向距離基本對應於前述的值e。
因此，當平臺44繞棒40安裝，將理解到，通過鞋部62相對於元件64的表面64A的按壓滑行，滑動架38在水平移動T方向上的操作使平臺44在圖4的水平結構與圖3的傾斜結構之間移動，旋轉接頭50允許平臺相對於棒40的傾斜
下面將描述裝置1的使用的實施例。
首先，考慮平臺44佔據圖4所示位置的水平結構。對象2很容易地將足部3喬在該平臺的上表面44B上，以站到平臺44上，如圖1所示。在該結構中，如果電機20被驅動，軸26則繞其自身的軸線Z-Z旋轉，並且，通過杆30，該旋轉運動被傳達到也繞其自身旋轉的棒40。然後，球狀件54在插座52內自由地旋轉，並且平臺44相對於框架IO保持固定。
現在，考慮電機20停止而電機32被驅動，滑動架38根據移動T水平地被移動。這樣，平臺44相應地平移。因為平臺通過這些鞋部62放置在圓盤元件64的表面64A上，因此這種平移使平臺傾斜，從而使平臺與圖3的平面內的水平線形成了非零的角度a,圖3的平面也就是是同時經過軸線Z-Z和軸線Z'-Z'的垂直面P。在最大值處，該傾斜可被調節，直到 一個鞋部62碰到與之相關聯的圓盤元件64的外圍邊界64C為止，如圖3所示。在該傾斜的結構中，在電機32停止的情況下，接下來對電機20的驅動將使軸線Z'-Z'關於軸線Z-Z旋轉偏心，以使包含軸線Z-Z和軸線Z'-Z'的平面P以旋轉移動R繞軸線Z-Z旋轉。這意味著，根據旋轉R，平臺44的軸線44A也繞軸線Z-Z旋轉，這樣，在軸26自身旋轉一圏後，軸線44A產生了基本為錐形的套管表面，其具有軸線Z-Z並在頂點處具有半張角/5，該角度對應於平面P內平臺44的傾角a。 /人上面可看出，在垂直方向上，由軸線44A與表面44B之間的交點定義的平臺的中心44D描繪圓形軌道T44,,其以軸線Z-Z為中心並且具有基本為e的半徑，如圖8所示。同時，鞋部62在對應的圓盤元件64的表面64A上以基本為圓形的軌道滑動，該圓形軌道以該表面的中心64B為中心，如在圖7中的68處所示。
當斜面未被調節到其最大值時，也即是說滑動架38的偏心值為小於e的非零值時，平臺44的中心44D描繪以軸線Z-Z為中心並且半徑小於e的圓形軌道。圖8中示出了標記為丁442和丁443的這種中間專九道的兩個實施例。
14在由電機控制的旋轉R進行期間，如果通過沿著滑杆30移動滑動架38而改變軸線Z-Z與軸線Z'-Z'之間的偏心距離，那麼平臺44的移動將不再進行上述的基本運動，而是採用更精細的運動，而該精細的運動是與基本運動瞬時相似的。例如，如果旋轉移動R保持恆定的強度，並且如果它與水平移動T相結合，那麼從上面可看出，平臺的中心44D描繪以軸線Z-Z為中心的螺旋狀軌道T444,如圖9所示。
因此，可理解到，當軸線Z-Z與軸線Z'-Z'之間的偏心距離不是O時，如圖3所示，旋轉移動R則操作平臺44以使其描繪繞軸線Z-Z的偏心旋轉移動，同時相對於水平面傾斜，平面的傾角a在包含軸線Z-Z和Z'-Z'的平面P內是最顯著的。然後，站在平臺44上的對象被轉動失去平衡並且受到離心力對象的身體的軸線一般對應於軸線44A，以使對象的重心的垂直投影相對於軸線Z-Z瞬時地被轉動偏心，而與對象的身體的支撐的基底中心偏離一定的距離，而支撐的基底由平臺移動。根據平臺的傾角a的調節，對象的不平衡性或多或少地被加重，從而使對象相應地其身體以防止落下。實際上，裝置l與固定的扶手70相關聯，扶手70例如被固定到框架10，對象可抓住扶手70以防止完全地失去平衡。扶手70隻在圖1中示意性地示出，可理解到，可設想允許對象站在移動的平臺上的各種形式的裝置。
裝置1是由理療醫生或者更一般地由保健人員控制的，其調整電機20的工作速度，通過控制電機20調整滑動架38沿著滑杆30的位置，從而調整平臺44的傾角a，並調整當電機20工作時電機32的可能的驅動，也就是說，將旋轉移動R和平移移動T相結合。如果裝置l趨向於由對象自主使用，則將控制裝置有利地併入扶手70,以使對象可在鍛鍊期間調整平臺44的操作運動。當對象在體育館中使用裝置l時，將注意到，在操作中，對象的所有肌肉都被快速且激烈地鍛鍊，從而使脂肪的大量燃燒與關節彎曲和協調的肌肉活動的鍛鍊相結合。
在所有的情況下，電機20和電機32的控制程序可被預定義，並特別地存儲在可由前述的控制裝置訪問的存儲器中。
圖10和圖11涉及裝置1的變化.的實施方式。該變化與圖1至圖9中考慮的裝置的不同之處僅在於平臺44的支承元件，其替代了設想的元件64。更具體地說，元件64由元件至元件845這五個元件替 代，這些元件以與元件64相同的方式沿著框架10的外圍分布。元件 843與相應的元件64是一致的，而其它元件84t、 842、 844和845中的 每一個均對應於元件64但具有更大的橫向尺寸因此最靠近元件843 的兩個元件842和844具有的相對於它們的中心軸的徑向尺寸約比元件 64的相應尺寸大1.5倍，而距離元件843最遠的兩個元件84!和845具 有的相對於它們的中心軸的徑向尺寸約是元件64的相應尺寸的2倍。
除了徑向尺寸以外，元件8+至元件845的結構特徵與元件64的 結構特徵是相似的元件8+至元件845中的每一個分別具有凸上表面 84Ai至84A5,其對應於圖6的虛擬表面66的一部分，並且分別由突 出的外圍邊界84C!至84Cs圍繞。
此外，圖IO和圖11的變化的實施方式中包括附加元件，即導板 90,其通過未示出的固定裝置被固定到元件84i至元件845中的任意一 個，在示出的實施例中，其附接於元件843，並以蓋子的形式覆蓋其表 面84A3。因此，該板具有大致為圓盤的形狀，其被設計為匹配地容納 到邊界84C3，且其下表面90A與表面84A3匹配，如圖11所示。板 90沿著其一條直徑確定凹槽92，凹槽92沿著板的厚度從一側穿到另 一側並且因此當該平板被安裝到元件843時出現在表面84A3上。在圖 10的組裝狀態下，該凹槽的縱向屬於包含軸線Z-Z和元件843的中心 84B3的垂直面P843,應該注意，該平面對應於圖11的平面。凹槽92 適合於容納與元件843相關聯的足部60的鞋部62，該凹槽的寬度基本 等於該鞋部的相應的尺寸。因此，由於對象站在該平臺上給該平臺賦 予了更大的穩定性，從而平臺44相對於框架IO的振動或小範圍移動 是有限的。此外，當鞋部62被凹槽92容納時，該鞋部相對於元件843 可只沿著凹槽92移動，也就是沿著被包含在圖11的平面P843中的直 線軌道94移動。在這些情況下，凹槽92防止相應的鞋部62在表面 84A3上形成類似於圖7的軌道68的圓形軌道，而形成該圓形軌道會 幹擾整個平臺44的移動。
在操作中，當平臺繞軸線Z-Z轉動偏心時，其移動偏離在沒有平 板90時它將佔據的位置，同時通過在其它元件處的更大的移動(特別是在距離元件843最遠的元件8+和元件845處)而使其不能從元件843 處的平板P843的一側傳輸到另一側。當平臺的偏心移動是最大值(值 e)時，平臺的中心44D形成了圖12中表示的軌道T445,也就是以軸 線Z-Z為中心並且在元件8A和元件845的一側上具有足夠彎曲的軌 道。平臺在與元件84!和元件845共線的平臺的外圍部分處的移動幅度 是在與元件843共線的平臺的外圍部分處的兩倍，這說明了元件84t 至元件845的設計。圖12還示出了中間軌道T446和T447，其類似於 圖8中示出的軌道丁442和T443，也即是說，具有小於值e的偏心值。 類似地，圖13示出了與得到圖9的軌道T444相同的操作條件下獲得 的軌道T448,也即是說，通過將偏心旋轉移動R與平移移動T相結合。 由於該變化的實施方式，裝置1提供的身體活動運動比由圖l至 圖9的裝置提供的身體活動運動更複雜，尤其根據對象正站在元件843 上的外圍區域中的平臺的中心區域還是正站在元件8+和元件845上的 相對的外圍區域中的平臺的中心區域，對對象產生不同的生物力學反 應。
有利地，平板90的角位置可相對於圓盤元件843進行調節，以使 凹槽92的位置可被調整，/人而使軌道94的方向相對於平面P843變化。 從垂直方向的上方可看到，在圖10中用虛線表示的凹槽92的結構中， 軌道94與平面P843形成約45。的角度。根據裝置l的操作調節，平臺 44的中心44D形成了圖14和圖15中表示的軌道T449至軌道T44,2， 其分別對應於圖12和圖13的軌道T44s至軌道T44s。
通過改變軌道94相對於軸線Z-Z的方向，用戶使平臺44相對於 平面P843的移動範圍不對稱，這使在站在平臺上的對象的相對的兩側 可以強度不同的方式鍛鍊。
可選擇地，該裝置包括未示出的裝置，其通過相對於表面84A3 旋轉平板90以使軌道94的方向在裝置1的操作期間可相對於固定的 軸線Z-Z變化。
圖16至圖18示意性地表示了全身活動裝置IOO的另一個實施方 式。對於前述附圖所示的裝置1，裝置IOO主要包括了固定框架110、 可移動平臺112和相對於框架對平臺進行操作的裝置，這些操作裝置可為兩個機動的圓柱114和116，它們都被連接到同一個控制與調節 元件118。
平臺112定義了旋轉的中心軸112A，限定了對象將站在其上的上 表面112B，並確定了朝向框架110的下表面112C。在平臺112的外 圍，平臺112被從表面112C開始向下延伸的邊緣120圍繞，在平臺 112的低端裝配了適合於放置在框架110上的內環122。因此，框架 110在其上部分包括半^^壁124，其完全繞剛性中心柱126延伸，中心 柱126的縱軸W-W基本是垂直的。環122的下表面122A與框架124 的壁的上表面124A基本匹配，以使平臺112能相對於框架IIO移動， 該移動與平臺44相對於圖1至圖7的裝置1的框架10的移動相似， 半球面124A與圖6中考慮的虛擬半球66的圓頂匹配。
圓柱114和116都包括杆130和132，它們可相對於圓柱的主體 134和136縱向平移。杆130和132的自由端都位於框架110的中心 柱126上，以使杆相對於主體134和136的展開或收縮使該主體移動 到距離柱126更遠或更近的位置。與相應的杆130和132相對的主體 134和136的末端被機械地連接到平臺112的邊緣120，該連接是通過 插入旋轉接口 138和140而實現的。
從上面可看出，與圖16—樣，圓柱114和116縱向地延伸，該延 伸相對於由中心柱126定義的軸線W-W是橫向的，從而在它們之間 形成了約90°的角度。
元件118適合於控制杆130和132中的每一個相對於圓柱的相應 的主體134和136的展開或收縮，這使平臺112相對於框架110移動， 圓柱主體的移動通過S走轉接口 138和140被傳遞到平臺。
在靜止狀態下，如圖16和圖17所示，圓柱114和116的總長度 被設計為使平臺基本水平地延伸，然後，其軸線112A與軸線W-W基 本是不能區分的。在服務中，例如，當元件118控制杆130的展開時， 如圖18中的箭頭T所示，圓柱主體134相對於軸線W-W徑向地向外 平移。然後，通過在表面124A上滑動表面122A，平臺112被操作為 相應的平行移動並且相對於圖17的平面水平傾斜。然後，軸線W-W 和112A形成非零的角度/3。將理解到，元件118對圓柱116的類似控制產生了與平臺112相對於框架110的相似的偏心和傾斜，以便通過 合適的控制迴路(特別是通過電子裝置)，兩個圓柱114和116的協調 控制可使平臺112以與平臺44相對於框架IO的上述運動相似工作， 也即是說，在平臺偏心的情況下，同時可通過平移T使其相對於軸線 W-W偏心旋轉，如箭頭R所示，然後，該平臺相對於穿過軸線W-W 和112A的垂直平面內的水平線傾殺+。
當然，圖16至圖18的實施方式可併入圖10至圖15的變體的教 導，也即是說，環122可在其外圍的點處相對於框架壁124在類似於 軌道94的直線軌道中被引導。為此，例如將直線導軌安裝到壁124 的上表面124A，而將類似於足部60且被安裝到環122的下表面122A 的足部滑動地容納在該導軌中。作為一個選擇，導軌相對於壁124的 位置可被改變，以調節軌道94相對於固定的垂直平面的方向，這使得 可在平臺112的中心形成與圖12至圖15的軌道丁445至丁4412相似的 軌道。
此外，可設想上述的活動裝置1和100的零件的各種可選擇的配 置和變化。例如
-為了防止鞋部62在平臺44傾斜最大的幅度時與對應的圓盤元件 64的邊界64C鄰接，每個鞋部62可被裝配撓性墊，例如，其形狀為 被安裝在鞋部的主體周圍的環；
-可移動地壓在圓盤元件64上的足部60的末端的其它實施方式是 可能的，例如，這些鞋部62可由球狀件或其它旋轉元件替換；特殊地， 這些鞋部62可由滑輪替換，特別是以慣性滑行的方式被連接到平臺的 下表面的滑輪；這些滑輪具有這樣的優點，即，瞬間適應於平臺的移 動而不具有慣性或制動效應；
-在缺少平板90的情況下，為了防止平臺44相對於圓盤元件的振 動或小的移動，可將特別是被連接到該裝置固有的間隙中的圓盤、阻 尼器(例如，汽缸類型的阻尼器)直接插入每個足部60與框架IO之 間；
-如果用戶在功率元件18產生的旋轉運動R期間不改變軸Z-Z與 軸Z'-Z'之間的角度，那麼電機32可由可沿著杆30調整滑動架38位
19置的任何機械裝置替換，特別地，可對該裝置進行手動控制，優選地，
在對象站上平臺44之前對其手動控制；
一平臺44和平臺112可具有不同於上面設想的圓盤形狀的其它形 狀；因此，當從上面看時，這些平臺可具有卵形、矩形等形狀；
-滑杆可被設計為縱向的以使滑動架可在軸線Z-Z的任意側平移， 而不是將滑動架38設置為當其與軸26共線沿著滑扞30鄰接；
-足部60/圓盤元件64對的數目可被提供為多於或少於5個；同樣 地，框架上平臺的支撐裝置和/或對應的支承裝置可具有與環122相似 地在裝置的外圍不斷地延伸的形狀，而非提供沿著該裝置的外圍分布 的不同元件；例如，圓盤元件64可因此由環形牆替換，該環形牆以軸 線Z-Z為中心並且對應於圖6中的虛線確定的球面66的一部分；
-該裝置可併入視動裝置，提供對象必須通過觀察以對準的光點； 和/或
-在該裝置上方，提供杆形或球形的懸架以執行本體感覺鍛鍊和肌 肉鍛鍊。
權利要求
1. 一種用於人體對象(2)的全身活動的裝置(1；100)，其包括框架(10；110)，用於固定地放置在地面(S)上；平臺(44；112)，用於支撐所述對象，所述平臺能夠相對於所述框架移動；和機動的操作裝置(18、30、32、38；114、116)，用於相對於所述框架操作所述平臺；其特徵是，所述操作裝置(18、30、32、38；114、116)一方面適合於使所述平臺相對於固定軸線(Z-Z；W-W)基本垂直地偏心，另一方面，其適合於當所述平臺偏心時使所述平臺繞所述軸線旋轉，並且，所述平臺(44；112)具有能夠移動的外圍支承裝置(60、62；120、122)，所述外圍支承裝置位於固定於所述框架(10)的對應的支撐裝置(64；841至845；124)上並適合於使所述平臺位於所述框架上，並且，當所述操作裝置使所述平臺相對於所述軸線偏心時，所述支承裝置適合於相對於平面(P)中的水平線以能夠調節的方式傾斜所述平臺，所述平面(P)經過所述固定軸線(Z-Z；W-W)和所述平臺的中心區域。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵是，所述外圍支承裝置(60、 62; 120、 122)和所述支撐裝置(64; 84至845; 124)適合於當所述 平臺基本以所述固定軸線(Z-Z; W-W)為中心時，使所述平臺(44; 112)位於基本水平地位於所述框架(10; 110)上。
3. 根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵是，所述支撐裝置(64; 8+至84s; 124)定義了基本為球形的外殼表面(66)，所述外殼表面 以所述固定軸線(Z-Z; W-W)為中心，並且所述支撐裝置(60、 62; 120、 122)以能夠移動的方式支撐在所述外殼表面的一部分(64A; 84A,到84A5; 124A)上。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其特徵是，所述支撐裝置包括多 個支撐元件(64; 84t至84s)，所述多個支撐元件彼此互不相同並基本 均勻地分布在所述框架(10)的外圍方向上，並且每個支撐元件均限 定所述外殼表面(66)的一部分(64A; 84A,至84A5 )。
5. 根據前述任一項權利要求所述的裝置，其特徵是，所述支承裝 置(60、 62)包括多個支承元件(62)，所述多個支承元件彼此互不相 同並基本均勻地沿著所述平臺(44)的所述外圍分布，所述多個支承 元件分別適合於局部地位於所述支撐裝置(64)上。
6. 根據前述任一項權利要求所述的裝置，其特徵是，所述裝置包 括導向裝置(90)，所述導向裝置用於相對於所述支撐裝置(84!至845 ) 對所述支承裝置(60、 62)進行導向，所述導向裝置適合於僅在所述 平臺(44)的外圍部分將基本為直線的軌道(94)置於所述支承裝置 上。
7. 根據權利要求5和6共同所述的裝置，其特徵是，所述導向裝 置(90)包括凹槽(92),所述凹槽用於容納所述支承元件(62)中的 一個，所述導向裝置(90)適合於在基本為直線的軌道(94)上對所 述元件進行導向。
8. 根據權利要求6或7所述的裝置，其特徵是，所述導向裝置(90 ) 能夠被調節，以使所述基本為直線的軌道(94)相對於所述固定軸線(Z-Z)的方向發生變化。
9. 根據前述任一項權利要求所述的裝置，其特徵是，所述平臺(44; 112)具有鉸接式連接裝置(50; 138、 140)，所述鉸接式連接裝置用 於與所述操作裝置(18、 30、 32、 38; 114、 116)鉸接，所述鉸接式 連接裝置適合於繞所述固定軸線(Z-Z; W-W)偏心地被操作。
10. 根據權利要求9所述的裝置，其特徵是，所述鉸接式連接裝 置(50)位於所述平臺(44)的所述中心區域。
11. 根據權利要求9或IO所述的裝置，其特徵是，所述鉸接式連 接裝置包括至少一個迴轉接頭(50; 138、 140),所述平臺(44)繞所 述至少一個迴轉接頭自由地連接。
12. 根據前述任一項權利要求所述的裝置，其特徵是，所述操作 裝置包括旋轉軸(26),所述旋轉軸的縱軸構成所述固定軸線(Z-Z)。
13. 根據權利要求12所述的裝置，其特徵是，所述操作裝置還包 括滑板(30 ),所述滑板用於使所述平臺(44 )相對於所述固定軸線(Z-Z ) 轉動偏心，所述滑板4黃向地延伸到所述旋轉軸(26)並#1運動地連接 到所述旋轉軸。
14. 根據權利要求13並結合權利要求9至11中的任意一項所述 的裝置，其特徵是，所述鉸接式連接裝置(50)由滑動架(38)支撐， 所述滑動架(38)沿著所述滑板(30)被安裝在平移(T)中，並且 在移動中被由所述滑板支撐的驅動器(32)控制。
15. 根據權利要求9至14中的任意一項所述的裝置，其特徵是， 所述操作裝置包括第一電機(20)、第二電機(32)和滑環(28)，所 述第一電機的外殼(22)固定於所述框架(IO)，並且所述第一電機的 輸出軸運動地連接到所述旋轉軸(26)，所述第二電機的外殼(34)被 運動地連接到旋轉軸，並且所述第二電機適合於控制所述平臺(44) 的所述轉動偏心，所述滑環允許電流從所述第一電機流到所述第二電 機。
16. 根據用於人體對象(2)的全身活動的裝置(1)的用途，其 特徵是，所述平臺(44; 112)相對於所述固定軸線(Z-Z; W-W)的轉動偏心的幅度和所述平臺繞所述固定軸線的旋轉操作的速度以結合 的或分離的方式被調整。
全文摘要
本發明涉及裝置(1)，其包括由地面(S)支撐的底盤(10)、支撐對象的移動平臺(44)、以及用於相對於底盤驅動該平臺的電動裝置(30、32、28)。為了在移動其上升多邊形時使人偏離平衡以根據先進的運動學作用人體，該驅動裝置能夠使該平臺相對於基本垂直的固定軸線(Z-Z)偏心，並且能夠在平臺偏心時驅動該平臺繞所述軸線旋轉，而平臺具有外圍移動支承裝置(60、62)，其位於被安裝到底盤(10)的相應的支撐裝置(64)上，當驅動裝置使該平臺相對於所述軸線的移動為偏心時，通過相對於經過固定軸線與平臺的中心區域的平面中的水平線的相同的可調傾斜，所述支承裝置能夠將平臺放置在底盤上。因此，該裝置產生了顯著的神經生物力學反應，並且具有可靠的輕質且簡潔的結構。
文檔編號A63B22/14GK101466441SQ200780021379
公開日2009年6月24日 申請日期2007年6月8日 優先權日2006年6月9日
發明者蓋恩弗朗克·圖迪克 申請人:展達有限公司