DK201800200A1 - Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter - Google Patents

Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter Download PDF

Info

Publication number
DK201800200A1
DK201800200A1 DKPA201800200A DKPA201800200A DK201800200A1 DK 201800200 A1 DK201800200 A1 DK 201800200A1 DK PA201800200 A DKPA201800200 A DK PA201800200A DK PA201800200 A DKPA201800200 A DK PA201800200A DK 201800200 A1 DK201800200 A1 DK 201800200A1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
robot
chassis
rehabilitation
sides
still
Prior art date
Application number
DKPA201800200A
Other languages
English (en)
Inventor
Kristensen Rune
Original Assignee
Life Science Robotics Aps
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Life Science Robotics Aps filed Critical Life Science Robotics Aps
Priority to DKPA201800200A priority Critical patent/DK201800200A1/da
Priority to PCT/DK2019/050143 priority patent/WO2019214791A1/en
Publication of DK201800200A1 publication Critical patent/DK201800200A1/da

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0157Constructive details portable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0165Damping, vibration related features
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0192Specific means for adjusting dimensions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1207Driving means with electric or magnetic drive
    • A61H2201/123Linear drive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/14Special force transmission means, i.e. between the driving means and the interface with the user
    • A61H2201/1454Special bearing arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16Physical interface with patient
    • A61H2201/1657Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1659Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5023Interfaces to the user
    • A61H2201/5038Interfaces to the user freely programmable by the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0002Castors in general; Anti-clogging castors assembling to the object, e.g. furniture
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Genoptræning af ekstremiteter på patienter efter operationer, længere sengeleje, har hidtil været løst ved fysioterapi, hvor en fysioterapeut støtter patienten under genoptræning af relevante ekstremiteter. Dette arbejde medfører ofte relativt tunge løft i ergonomisk uhensigtsmæssige arbejdsstillinger for fysioterapeuten. Til reduktion af denne problemstilling angives en robot (2) for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter, og omfattende en robot arm (4) med en program merbar styreenhed lejret på en konsol (6), der er båret på et understel (8), som er kendetegnet ved, at understellet er hjulbåret (26) og omfatter nedfældelige stilleben (32), og at konsollen (6) omfatter en styreenhed med en programmeringsenhed, hvilken programmeringsenhed lader sig programmere interaktivt derved at operatøren indprogrammerer en genoptrænings-bevægelses cyklus i robotarmens styreenhed ved, med ekstremiteten tilsluttet robotarmen (4), ved at aktivere en programmerings taste (18) efterfulgt af gennemførelse af den for ekstremiteten på en aktuel patient relevante genoptrænings-bevægelses cyklus én gang, hvorpå programmeringstasten (18) de-aktiveres, efterfulgt af aktivering af en ’trænings taste’ (20) hvorved den relevante genoptrænings-bevægelses cyklus gennemføres et passende antal gange, alternativt i en passende tid, hvorefter bevægelsescyklus af robotarmen (4) indstilles.

Description

Den foreliggende opfindelse angår en robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter, og omfattende en robot arm med en programmerbar styreenhed lejret på en konsol, der er båret på et understel.
Genoptræning af ekstremiteter på patienter efter operationer, længere sengeleje, eller efter anden fysisk inaktivitet etc. har hidtil været løst ved fysioterapi, hvor en fysioterapeut støtter patienten under genoptræning af relevante ekstremiteter. Dette arbejde medfører ofte relativt tunge løft i ergonomisk uhensigtsmæssige arbejdsstillinger, der kan medføre nedslidning af de medarbejdere der udfører dette arbejde, og endvidere, at genoptræningen af samme årsager ikke udføres optimalt på patienterne, yderligere medfører denne person til person genoptræning, at en fysioterapeut ’kun’ kan klare én patient af gangen.
Det er opfindelsens formål at angive en løsning på ovennævnte problemstillinger, navnlig således at fysioterapeutens arbejde med genoptræningen lettes, således at relativt tunge løft i ergonomisk uhensigtsmæssige arbejdsstillinger imødegås, således at genoptræningen af patienten ikke kommer til at bygge på fysioterapeutens fysiske formåen, men mere på dennes viden om hvorledes en korrekt genoptræning udføres, og at genoptræningen gennemføres i henhold til disse principper, med skyldig hensyntagen til patientens aktuelle mobilitet af den ekstremitet der er objekt for genoptræningen.
Det er ved opfindelsen indset, at genoptræning af ekstremiteter på patienter kan gennemføres ved hjælp af en robot med en robotarm, omfattende en konsol med en styreenhed omfattende en programmeringsenhed, hvilken konsol er anbragt på et hjulbåret understel, hvilken programmeringsenhed lader sig programmere interaktivt derved at operatøren indprogrammerer en genoptræningsbevægelses cyklus i robotarmens styreenhed ved, med ekstremiteten tilsluttet robotarmen, ved at aktivere en programmerings taste efterfulgt af gennemførelse af den for ekstremiteten på en aktuel patient relevante genoptrænings-bevægelses cyklus én gang, hvorpå programmeringstasten de-aktiveres, efterfulgt af aktivering af en ’trænings taste’ hvorved den relevante genoptrænings-bevægelses cyklus gennemføres et passende antal gange, alternativt i en passende tid, hvorefter robotarmens bevægelse indstilles.
DK 2018 00200 A1
Herved opnås det, at en genoptrænings cyklus for en aktuel ekstremitet, og/eller karakteren af den for opnåelse af den optimale genoptræning af en ekstremitet nødvendige bevægelsescyklus, kan gennemføres uden fysisk medvirken og belastning af en fysioterapeut, bortset fra, at denne bør overvåge genoptræningsforløbet, og om muligt indstille dette efter patientens ønske. Herved undgås nedslidning af fysioterapeuten, der ikke skal gennemføre løft og bevægelser af den pågældende ekstremitet i ubekvemme og ergonomisk uhensigtsmæssige stillinger. Ved at anbringe robotten på et kørbart understel, der er forbundet med konsollen, vil det endvidere være muligt at kunne opnå den mest optimale position af robotten i forhold til den aktuelle ekstremitet, der er genstand for genoptræningen, ligesom det vil være muligt at gennemføre genoptræning af patienten der hvor denne befinder sig rent fysisk, ved at robotten kan transporteres til den lokation hvor patienten befinder sig, i stedet for at patienten skal transporteres til fysioterapi, og eventuelt overflyttes til et andet leje, hvilket kan være belastende for såvel portører og andet personel.
I en foretrukken udførelsesform af robotten kan robotarmen endvidere være forsynet med diverse sensorer der er forbundet til styreenheden i konsollen, der sikrer, at den relevante genoptrænings-bevægelses cyklus standses øjeblikkeligt, såfremt der opstå modstand på robotarmen, der overstiger en vis værdi, dette kan eksempelvis være en smertereaktion fra patienten, der medfører at denne reagerer med et ’ryk’ i den ekstremitet der er under genoptræning, eller andet.
I det mindste to af hjulsættene på det hjulbårne understel skal være svirvelhjul for at kunne manøvrere med robotten, således at denne kan anbringes i den optimale position i forhold til patienten. Yderligere skal hjulene være blokerbare, således at robotten ikke flytter sig under genoptræningen, hvor konsollen der bærer robot armen, og dermed understellet kan blive påvirket af horisontalt orienterede kræfter. Forsøg har imidlertid vist, at anvendelsen af nævnte blokerbare hjul ikke er tilstrækkelige foranstaltninger til, at robotten under genoptræningsforløbet forbliver i den foretrukne position. Således fører den fordelagtige opnåede mobilitet ved anbringelse af robotten på et hjulbåret understel det problem med sig, at robotten ikke forbliver i den foretrukne position under genoptræningsforløbet af en ekstremitet i forhold til den aktuelle patients genoptræningsbehov, hvilket yderligere kan medføre smerter for patienten. Det er derfor ekstremt vigtigt, at robotarmen udfører den cykliske genoptræningsbevægelse meget nøjagtigt, hvilket betinger,
DK 2018 00200 A1 at den sokkel der bærer robot armen, holdes i nøjagtigt samme position under hele genoptrænings forløbet.
I den hensigt at imødegå uautohserede/uønskede horisontale forskydninger af robotten ifølge opfindelsen under gennemførelse af et genoptræningsforøb af en ekstremitet, kan det hjulbårne understel nær dettes hjørner omfatte nedfældelige stilleben, for bæring af understellet på et underlag, og dermed hele robotten med konsollen og robot armen i en på forhånd foretrukket position på underlaget.
Herved opnås det at robotten ifølge opfindelsen kan anbringes og fastholdes på den optimale position for et aktuelt genoptræningsforløb, tilpasset en patients behov.
En fysioterapeut kan herved, såfremt antallet af robotter er til stede, betjene flere patienter af gangen, idet vedkommende blot skal foretage programmeringen af robotarmen som beskrevet ovenfor, og iværksætte træningsprogrammet for den aktuelle patient.
Af hensyn til yderligere sikring imod uautoriserede horisontale forskydninger af robotten ifølge opfindelsen under gennemførelse af et genoptræningsforløb, kan de imod underlaget vendende sider af de nedfældelige stilleben omfatte en skrid hæmmende belægning.
Herved forstærkes imødegåelse af uautoriserede horisontale forskydninger af robotten under genoptræningsforløbet.
Når robotten kørende på hjulene er anbragt i den foretrukne position i forhold til et aktuelt genoptrænings forløb, aktiveres stillebenene, hvorved robotten fastholdes stående på disse, klar til operation, men for at imødegå forskydninger bort fra den foretrukne optimale position af robotten er det foretrukket, at de nedfældelige stilleben omfatter en mekanisme, der sikrer at samtlige stilleben nedfældes imod underlaget samtidigt.
Herved opnås det, at hele robotten på en og samme tid, løftes op at stå på stillebenene, og således forbliver robotten i den foretrukne position, indtil stillebenene sænkes, og robotten igen bæres af hjulene på det hjulbårne understel.
DK 2018 00200 A1
I en yderligere ikke vist udførelsesform kan mekanismen være indrettet således at stillebenene parvist, i samme side eller ende, nedfældes imod underlaget samtidigt.
Uden at fraskrive retten til andre udformninger foretrækkes det endvidere, at understellet har en i hovedsagen rektangulær eller U-formet grundform, hvor hjulene og stillebenene er placerede nær hjørnerne i den rektangulære grundform, eller i enden af benene og ved enderne af bunden af den U-formede grundform, hvor bunden af den U-formede grundform er lokaliseret på den bort fra robotarmen vendende side af understellet.
En foretrukken udførelsesform af mekanismen egnet for manuel betjening kan omfatte en til understellet ved første drejeforbindelser, drejeligt lejret fodplade med en trædeflade på den bort fra robotarmen vendende side af understellet, hvor fodpladen på den nedadvendende side omfatter to, langs siderne parallelt forløbende flanger, omfattende en med trædepladen forbundet ende der er forbundne med de første drejeforbindelser, hvilke flanger, modsat trædepladen og de første drejeforbindelser hver omfatter en fri udkraget ende, hvilken fri udkraget ende er forbundet med første trykstænger, hvilke første trykstænger er forbundet med en i understellet horisontalt forskydelig plade, hvis sider er forbundet til glidestænger styret i understellets sider, hvilke glidestængers ender via andre drejeforbindelser med rulle- eller kuglelejer der samvirker med de tilvendende sider af modholdsplader fastspændt på stellet og andre tryk/trækstænger samt tredje drejeforbindelser imellem tryk/trækstængerne, er forbundet med vertikalt forskydelige stilleben, der er lejrede i guide anordninger fastgjort til stellet, og hvor trædepladen er forskydelig imellem en passiv position, hvor stillebenene befinder sig i en tilbagetrukket position, og en aktiv løsbar, låst position, hvor stillebenene befinder sig i den fremskudte position, i anlæg med underlaget, bærende robotten.
Herved vil samtlige 4 stilleben kunne sænkes til anlæg imod det underlag robotten anbringes på samtidigt, og yderligere vil robotten ved fortsat forskydning af fodpladen til dennes låste yderstilling, kunne bringes til bæring på stillebenene, uden at robotten fjerner sig fra den foretrukne position denne er anbragt i, for genoptræning af en aktuel ekstremitet.
En robot af den art der er omfattet af opfindelsen, har en ikke uanseelig vægt, hvorfor en deaktivering af stillebenene som følge af gravitation, vil medføre
DK 2018 00200 A1 en pludselig vertikal forskydning af robotten indtil denne momentant på ny bæres på understellets hjul. Dette kan medføre rystelser af robotten, samt dennes styreenhed, samt være endog meget belastende for hjulene der bærer understellet, og yderligere også være belastende for det underlag robotten er anbragt.
Af hensyn til at imødegå disse uhensigtsmæssige og pludselige bevægelser i vertikal retning, der kan være ødelæggende, kan der imellem de frit udkragede ender af flangerne på trædepladen og de første drejeforbindelser være lejret den første ende af en chokdæmpende enhed, hvis anden frie ende er forbundet med stellet.
Herved modvirkes den bratte bevægelse af robotten ifølge opfindelsen, ved forskydning af fodpladen til den passive position, for forskydning af stillebenene til den tilbagetrukne, passive position.
Det foretrækkes i en særlig udførelsesform af robotten, at den chokdæmpende enhed udgøres af en olie dæmper eller en gasfjeder.
Det foretrækkes yderligere, at fodpladens forskydning imellem den aktive og passive position er dæmpet ved hjælp af en olie dæmper eller en gasfjeder, hvis ender er fastgjort til henholdsvis fodpladen og understellet.
Det foretrækkes endvidere, at stillebenene er individuelt højdejusterbare. Fordelen herved er, at der herved i nogen grad kan kompenseres for slid på den skridhæmmende belægning, eller ujævnheder i underlagets overflade. Højdejusterbarheden for stillebenene kan i en foretrukken udførelsesform være aktuatordrevet og fjernbetjent, og i en særligt foretrukken udførelsesform af robotten ifølge opfindelsen, kan denne tillige være selvjusterende aktuatordrevet, efter at stillebenene er forskudt til den aktive position, hvor disse bærer robotten.
Ved justerbarheden opnås det, at robotten under gennemførelse af genoptræning af en aktuel ekstremitet ikke vipper når robot armen gennemfører den cykliske genoptrænings bevægelse.
Opfindelsen forklares nærmere i det efterfølgende med henvisning til tegningen, hvor
DK 2018 00200 A1 fig. 1 er et perspektivbillede af en robot til genoptræning af ekstremiteter ifølge opfindelsen, fig. 2 er et ovenbillede af understellet for den i Fig. 1 viste robot ifølge opfindelsen, hvor visse dele af konstruktionen er gjort transparent af visuelle hensyn, fig. 3 er billede af det i fig. 2 viste understel, set fra undersiden, fig. 4 er et ende-billede af det i fig. 2 og 3 viste understel, set fra robottens bagside, modsat robotarmen, med stilleben i aktiv position fig. 5 er et sidebillede af det i fig. 2, 3 og 4 viste understel, med stilleben i passiv position, fig. 6 er et sidebillede af det i fig. 5 viste understel, med stilleben i aktiv position, og fig. 7 et perspektiv billede af det i fig. 2-6 viste understel, med stillebenene i aktiv position, hvor visse dele af konstruktionen af visuelle hensyn, er gjort transparent.
Fig. 1 viser et perspektivbillede af en robot 2 til genoptræning af ekstremiteter ifølge opfindelsen. Robotten 2 omfatter en leddelt robot arm 4, der er forankret til en konsol 6 omfattende en styreenhed og en programmeringsenhed, et understel 8, der er anbragt kørbart på 4 svirvelhjul 26 lokaliseret ved hjørnerne af understellet 8. Understellet er i den viste udførelsesform tilnærmelsesvist U-formet (se også fig. 2), hvor konsollen er forankret på bunden 34 af det U-formede understel, og med derfra udstående ben 36 der rager fremefter i retning mod robot armen 4, på forsiden 10 af robotten 2. Robot armen 4 omfatter endvidere et hoved 14, til hvilket er tilsluttet en tilslutningsenhed 16 for forbindelse til en aktuel ekstremitet (ikke vist). Tilslutningsenheden 16 omfatter endvidere en programmeringstaste 18 for internaktiv programmering af programmeringsenheden for styreenheden i konsollen 6, samt en taste 19 til fri bevægelse af robot arm 4 for kunne placere denne i ønskede position i forhold til ekstremitet, inden programmeringstaste 18 aktiveres for at lære robotten 2 den pågældende øvelse. Konsollen 6 omfatter tillige et betjeningspanel 20, samt knapper 22 for betjening af robotten 2. Yderligere findes der på robottens bagside 12 et nødstop 24, samt en manøvreringsbøjle 38, for manøvrering med robotten 2, således at denne kan placeres i en foretrukket position i forhold til behandling af en given ekstremitet (ikke vist).
Som det fremgår af fig. 1 omfatter understellet 8 stilleben 32 lokaliseret nær svirvelhjulene 26 ved hjørnerne af understellet 8 (se også fig. 3). Yderligere ses en fodplade 30 for aktivering/deaktivering af stillebenene 32.
DK 2018 00200 A1
Fig. 2 er et ovenbillede af en første udførelsesform af det til robotten 2 tilhørende understel 8. Understellet 8 er i som det tydeligt fremgår, i sin grundform Uformet, med bunden af U-et 34 nærmest bagsiden af robotten 2, og med benene 36 ragende fremefter i retning af robot armen 4 (se fig. 1).
Fig. 3 er billede af det i fig. 2 viste understel 8, set fra undersiden. Her ses stillebenene 32 nær svirvelhjulene i hjørnerne af understellet. Yderligere ses fodpladen 30 for forskydning af stillebenene 32, der ved første drejeforbindelser 40 imellem parallelt forløbende flanger 42 langs fodpladens sider 43, er vipbart lejret til en basisplade 44 der udgør en del af understellet 8.
De parallelt forløbende flanger 42 omfatter frit udkragede ender 46, der via dermed forbundne første trykstænger 48 er forbundet med en i understellet 8 lejret horisontalt forskydelig plade 50, der er styret i siderne 36 af understellet 8. Forbindelserne imellem henholdsvis de frit udkragede ender 46 på de parallelt forløbende flanger 42 og de første trykstænger 48, og mellem de første trykstænger 48 og den horisontalt forskydelige plade 50 udgøres af kugleled 52, 54, der sikrer den fornødne fleksibilitet imellem de frit udkragede ender 46 af flangerne 42 og de første trykstænger 48, og imellem disse og den horisontalt forskydelige plade 50, ved aktivering af forskydningen af stillebenene 32 imellem den passive position og den aktive position, ved forskydning af enden 56 af fodpladen 30 nærmest robottens bagside 12. Ved forskydning af enden 56 af fodpladen 30, vil fodpladen dreje omkring de første drejeforbindelser 40, hvorved de frit udkragede ender 46 af flangerne 42 henholdsvis vil beskrive en cirkelbuebevægelse fremefter, ved forskydning af stillebenene 32 fra den passive position til den aktive position (se fig. 4, 6 og 7), og en bagudrettet cirkelbuebevægelse ved forskydning af stillebenene 32 fra den aktive position til den passive position (se fig. 5). Kugleleddene 52, 54 kompenserer for cirkelbuebevægelsen, således at den forskydelige plade 50 alene forskydes horisontalt, styret i siderne 32 af understellet 8.
Fig. 4 er et ende-billede af det i fig. 2 og 3 viste understel 8, set fra robottens bagside 12, modsat robotarmen 4, med stillebenene 32 i aktiv position, hvor de ses at understellet 8 bæres på stillebenene 32, der er i anlæg med underlaget 58, og hvor svirvelhjulene 26 på understellet 8 er hævet et stykke over underlaget 58.
Fig. 5 er et sidebillede af det i fig. 2, 3 og 4 viste understel 8, med stillebenene 32 i passiv position. I den viste udførelsesform er siden 36 gjort transparent, for bedre at kunne illustrere og forklare hvorledes mekanismen for stillebenene 32 er indrettet.
DK 2018 00200 A1
Fig. 6 er et sidebillede af det i fig. 5 viste udførelsesform af understellet til robotten 2 ifølge opfindelsen, med stillebenene 32 i aktiv, fremskudt position, og fig. 7 et perspektiv billede af det i fig. 2-6 viste understel 8, med stillebenene 32 i aktiv position, hvor visse dele af konstruktionen af visuelle hensyn, er gjort transparent. Der henvises i det efterfølgende navnlig til fig. 3, fig.. 4, fig. 5, fig. 6 og fig. 7, men også til de foregående figurer.
Som det fremgår af fig. 3 m. fl., er siderne 60 af den horisontalt forskydelige plade 50 i den viste udførelsesform af robotten 2 ifølge opfindelsen, forbundet med aflang i hovedsagen U-formede tryk skinner 62, der er forskydelige i sidernes længderetning, og styret indeni siderne 36 af understellet 8. Enderne 64 af de Uformede tryk skinner 36 samvirker med recesser 66 i andre tryk/trækstænger 68. Enderne 70 af de andre trykstænger 38, er via andre drejeforbindelser 72 med rulle- eller kuglelejer 74 der samvirker med de tilvendende sider 76 af modholdsplader 78 fastspændt i oversiden 80 af siderne 36 af stellet 8, samt tredje tryk/trækstænger 82 og tredje drejeforbindelser 84 forbundet med de vertikalt forskydelige stilleben 32, der er lejrede i guide anordninger 86 fastgjort til siderne 36 af stellet 8.
Ved nedtrykning af den frie ende 56 af fodpladen 30, forskydes den horisontalt forskydelige plade 50 og dermed de U-formede trykskinner 62 i retning bort fra bagsiden 12 af robotten 2, og antrykkes imod recesserne 66 i de andre tryk/trækstænger 68. Ved en fortsat nedtrykning af fodpladens frie ende 30, vil de U-formede trykskinner 62 foranledige en forskydning af de andre tryk/trækstænger 38 i sidernes længderetning, hvorved rulle-/kuglelejerne 74 i de andre dreje forbindelser 72 trykkes imod de tilvendende sider 76 af modholdspladerne 78 i oversiden 80 af siderne 36, hvilket vil medføre at de tredje tryk/trækstænger 82 og tredje drejeforbindelser 84 der er forbundet med de vertikalt forskydelige stilleben 32, vil foranledige en nedadrettet/vertikal forskydning af stillebenene 32 lejret i guide anordningerne 86, der er fastgjort til siderne 36 af stellet 8. Herved vil understellet 8, og dermed hele robotten 2 blive hævet over underlaget 58, båret på stillebenene 32, med deres skridhæmmende belægning 33, hvorved understellet og robotten 2 vil være sikret imod uautoriserede horisontale forskydninger under genoptræningen af en aktuel ekstremitet.
Ved yderligere at indrette de parallelt forløbende flanger 42, langs siderne 43 af fodpladen 30 således i forhold til lokaliseringen af de første drejeforbindelser 40,
DK 2018 00200 A1 at kugleled forbindelsen 52 imellem de første trykstænger 48 og den horisontalt forskydelige plade 50, ved maksimal nedtrykning eller tilnærmelsesvis maksimal nedtrykning af fodpladen 30, har passeret den vertikale tangent for den cirkelbuebevægelse de frit udkragede ender 46 af flangerne 42 beskriver, vil tyngdekraftens indvirkning på robotten 2 og understellet 8 sikre at stillebenene 32 forbliver i den fremskudte position, indtil en modsat rettet påvirkning ved aktivering af den frie ende 56 fodpladen 30 opefter i forhold til underlaget 58, hvorved stillebenene 32 forskydes tilbage imod den passive tilbagetrukne position, hvor robotten 2 og understellet 8 kommer til at hvile på svirvelhjulene 26 på understellet 8.
Den relativt kraftige påvirkning hidrørende fra tyngdekraften på robotten 2, og dermed på stillebenene 32 med dettes tilhørende stangsystem, vil ved forskydning af kugleled forbindelsen 52 nedefter-, til denne passerer den vertikale tangent for den cirkelbuebevægelse de frit udkragede ender 46 af flangerne 42 beskriver, -vil medføre en tilnærmelsesvist momentan acceleration nedefter af robotten 2, indtil understellet bæres på svirvelhjulene 26, hvorved accelerationen brat bremses. Denne pludselige de-acceleration kan medføre uhensigtsmæssige mekaniske påvirkninger af robotten 2, hvorfor der imellem de frit udkragede ender 46 af flangerne 42 på trædepladen 30 og de første drejeforbindelser 40, er lejret den første ende 88 af første chokdæmpende enheder der i den viste udførelsesform af understellet 8 udgøres af to gasfjedre 92, hvis anden frie 90 ende er forbundet med stellet 8, 44. Herved vil en udløsning af stillebenene 32 ved en opefter rettet forskydning af den frie ende 26 af fodpladen 30, medføre at robotten 2, i roligt tempo sænkes til bæring på svirvelhjulene 26.
Som det yderligere fremgår affig. 2, findes der imellem fodpladen 30 og understellet 8 en oliedæmper 94, der tjener til at dæmpe bevægelsen af fodpladen 30 imellem stillebenenes aktive og passive position.
Afslutningsvist skal det anføres, at opfinderen har erkendt, at robotten 2 ifølge opfindelsen kan antage andre udformninger end den der er beskrevet ovenfor, og vist i tegningen, eksempelvis kunne den samtidige forskydning af stillebenene 32 være udført ved en aktuator, med tilhørende mekanisk system, hvilken aktuator kunne være betjent via et betjeningspanel, der enten kunne være integreret i robottens betjeningspanel på konsollen 6, eller via selvstændigt betjeningspanel, der kunne være trådløst. Dette ændrer ikke ved det opfinderiske aspekt i at benytte en
DK 2018 00200 A1 robotarm, på en mobil base, der kan forskydes til og fastholdes i en foretrukket position, for genoptræning af en aktuel ekstremitet.
DK 2018 00200 A1
Liste over henvisningsnumre:
robot robot arm konsol for robot med styreenhed og programmeringsenhed understel forside af robot bagside af robot hoved af robot arm tilslutningsenhed for forbindelse til ekstremitet programmerings taste for inaktiv programmering af robotarmen taste for fri bevægelse af robotarmen betjeningspanel for robot knap på betjeningspanel nødstop svirvelhjul på understel underlag fodplade for aktivering af stillesko trædeflade på 30 stilleben skhdhæmmende belægning på stilleben 32 bunden af Il-formet understel ben af Il-formet understel manøvreringsbøjle på konsollen 6 første drejeforbindelser imellem flanger 42 på 30 og understellet 8 parallelt forløbende flanger langs med siderne af fodpladen 30 parallelt forløbende sider af fodpladen 30 basisplade på understellet 8 frit udkragede ender af 42 trykstænger imellem 46 og 50 horisontalt forskydelige plade i 8 styret i 36 kugleled imellem 46 og 48 kugleled imellem 48 og 50 enden af fodpladen nærmest robottens bagside 12 underlag robotten/understellet anbringes på sider af den horisontalt forskydelige plade 50
Il-formede trykskinner
DK 2018 00200 A1
Ender af 62 der samvirker med recesserne 66 i andre tryk/trækstænger 68 recesser i andre tryk/trækstænger andre tryk/trækstænger ender af andre tryk/trækstænger 68 andre drejeforbindelser imellem 68 og tredje træk/trykstænger 82 rulle-/eller kuglelejer i 72 tilvendende sider af modholdsplader 78 i oversiden 80 af siderne 36 modholdsplader i oversiden 80 af siderne 36 overside af siderne 32 af understellet 8 tredje tryk/trækstænger imellem 70 og 32 tredje drejeforbindelser imellem 82 og 72 guideanordninger for 32 fastspændt til siderne 32 af understellet 8 første ende af gasfjeder anden ende af gasfjeder gasfjeder oliedæmper

Claims (10)

1. Robot (2) for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter, og omfattende en robot arm (4) med en programmerbar styreenhed lejret på en konsol (6), der er båret på et understel (8), kendetegnet ved, at understellet er hjulbåret (26) og omfatter nedfældelige stilleben (32), og at konsollen (6) omfatter en styreenhed med en programmeringsenhed, hvilken programmeringsenhed lader sig programmere interaktivt derved at operatøren indprogrammerer en genoptrænings-bevægelses cyklus i robotarmens styreenhed ved, med ekstremiteten tilsluttet robotarmen (4), ved at aktivere en programmerings taste (18) efterfulgt af gennemførelse af den for ekstremiteten på en aktuel patient relevante genoptræningsbevægelses cyklus én gang, hvorpå programmeringstasten (18) de-aktiveres, efterfulgt af aktivering af en ’trænings taste’ (20) hvorved den relevante genoptrænings-bevægelses cyklus gennemføres et passende antal gange, alternativt i en passende tid, hvorefter bevægelsescyklus af robotarmen (4) indstilles.
2. Robot (2) ifølge krav 1,kendetegnet ved, at robotarmen (4) er forsynet med diverse sensorer der er forbundet til styreenheden i konsollen (6), der sikrer, at den relevante genoptrænings-bevægelses cyklus standses øjeblikkeligt, såfremt der modtages signal fra sensorerne om forekommende modstand på robotarmen (4), der overstiger en vis værdi.
3. Robot (2) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at understellet (8) nær dettes hjørner omfatter nedfældelige stilleben (32), for bæring af understellet (8) på et underlag (58), og dermed hele robotten (2) med konsollen (8) og robot armen (4) i en på forhånd foretrukket position på underlaget (58).
4. Robot (2) ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet v e d , at de imod underlaget (58) vendende sider af de nedfældelige stilleben (32) omfatter en skrid hæmmende belægning (33).
5. Robot (2) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendetegnet v e d , at de nedfældelige stilleben (32) omfatter en mekanisme, der sikrer at samtlige stilleben (32) nedfældes imod underlaget (58) samtidigt.
6. Robot (2) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, kendetegnet v e d , at understellet (8) har en i hovedsagen rektangulær eller Il-formet
DK 2018 00200 A1 grundform, hvor hjulene (26) og stillebenene (32) er placerede nær hjørnerne i den rektangulære grundform, eller i enden af benene (36) og ved enderne af bunden (34) af den Il-formede grundform, hvor bunden (34) af den Il-formede grundform er lokaliseret på den bort fra robot armen (4) vendende side (12) af understellet (8).
7. Robot (2) ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at mekanismen for manuel betjening omfatter en til understellet (8) ved første drejeforbindelser (40), drejeligt lejret fodplade (30) med en trædeflade (31) på den bort fra robotarmen vendende side (12) af understellet (8), hvor fodpladen (30) på den nedadvendende side omfatter to, langs siderne (33) parallelt forløbende flanger (42), omfattende en med trædepladen (30) forbundet ende der er forbundne med de første drejeforbindelser (40), hvilke flanger (42), modsat trædefladen (31) og de første drejeforbindelser (40) hver omfatter en fri udkraget ende (46), hvilken fri udkraget ende (46) er forbundet med første trykstænger (48), hvilke første trykstænger (48) er forbundet med en i understellet (8) horisontalt forskydelig plade (50), hvis sider er forbundet til Il-formede trykskinner (62) styret i understellets sider (36), der samvirker med andre tryk/trækstænger (68) ligeledes styret i understellets sider(36), og hvor de Il-formede trykskinner (62) og de andre tryk/træk stænger (68) er forskydelige parallelt med sidernes længderetning, hvilke andre tryk/trækstængers (68) ender (64) via andre drejeforbindelser (72) med rulle- eller kuglelejer (74) der samvirker med de tilvendende sider (76) af modholdsplader (78) fastspændt på stellet (8, 36) og hvilke andre træk/trykstænger (68) via tredje drejeforbindelser (84) er forbundet med de vertikalt forskydeligt lejrede stilleben (32), der er lejrede i guide anordninger (86) fastgjort til stellet (8, 36).
8. Robot ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der imellem de frit udkragede ender (46) af flangerne (42) på fodpladen (30) og de første drejeforbindelser (40) er lejret den første ende (88) af en eller flere chokdæmpende enheder (92), hvis anden frie ende (90) er forbundet med stellet.
9. Robot ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den chokdæmpende enhed (92) udgøres af en eller flere gasfjedre (92).
10. Robot (2) ifølge et hvilket som helst af kravene 1-9, kendetegnet v e d , at stillebenene (32) er individuelt højdejusterbare.
DKPA201800200A 2018-05-07 2018-05-07 Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter DK201800200A1 (da)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201800200A DK201800200A1 (da) 2018-05-07 2018-05-07 Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter
PCT/DK2019/050143 WO2019214791A1 (en) 2018-05-07 2019-05-07 Robot for use in the rehabilitation of extremities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201800200A DK201800200A1 (da) 2018-05-07 2018-05-07 Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK201800200A1 true DK201800200A1 (da) 2019-12-09

Family

ID=68466046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DKPA201800200A DK201800200A1 (da) 2018-05-07 2018-05-07 Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter

Country Status (2)

Country Link
DK (1) DK201800200A1 (da)
WO (1) WO2019214791A1 (da)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022073468A1 (zh) * 2020-10-09 2022-04-14 谈斯聪 一种外科治疗,康复机器人装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015054229A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 Tekulve Daniel R Portable rehab station
US10018298B2 (en) * 2015-03-06 2018-07-10 U.S. Department Of Veterans Affairs Exercise machine and method for use in a supine position
CN105310865A (zh) * 2015-12-08 2016-02-10 长春市柏儒电气设备有限公司 卧式下肢康复训练机器人
CN106924013B (zh) * 2017-04-15 2023-09-26 上海卓道医疗科技有限公司 一种外骨骼式上肢康复训练机器人
CN107928990B (zh) * 2017-12-22 2024-01-19 洛阳理工学院 一种用于上肢的康复性训练机器人

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019214791A1 (en) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10018298B2 (en) Exercise machine and method for use in a supine position
US8915871B2 (en) Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training
US10744362B2 (en) Exercise machine
LT5992B (lt) Reabilitacinė vaikštynė
US20160166451A1 (en) Portable rehab station with standing assist
KR101429740B1 (ko) 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치
US9398995B2 (en) Portable rehab station
CN105194804A (zh) 放疗用下肢固定装置
US20090240282A1 (en) Therapeutic, tilting, split table, traction apparatus for home, office ,or workplace use, manually operated by the user / person, to relieve back pain and /or stretch, lumbar /spine / back muscles before and / or after athletic activity ,bending or lifting type work or sitting all day .Traction / distraction, may be applied, intermittently, using an on-off cycle, or continuously.
CN110141466A (zh) 移动移乘式定量减重步行训练器
KR20210003852A (ko) 농구공 슈팅 훈련 장치
AU2020200885B2 (en) Spine treatment apparatus
DK201800200A1 (da) Robot for anvendelse ved genoptræning af ekstremiteter
WO2019080601A1 (zh) 一种蹲式复合训练器材及制造方法
CN107970575B (zh) 跪位动静平衡训练装置
US20100234771A1 (en) Massage bench
KR101527593B1 (ko) 전보행 재활 훈련기
JP4259111B2 (ja) 歩行訓練装置および歩行ユニット
RU130499U1 (ru) Тренажерный комплекс
RU130498U1 (ru) Тренажерный комплекс
US20140228188A1 (en) Yoga Framework Assistant
RU135612U1 (ru) Универсальный тренажер-движитель
CN220237289U (zh) 一种运动疗法辅助设备
KR101269797B1 (ko) 도립운동장치
CN201906160U (zh) 卧床康复机

Legal Events

Date Code Title Description
PAT Application published

Effective date: 20191108

PHB Application deemed withdrawn due to non-payment or other reasons

Effective date: 20200612