全身运动的装置及其使用的制作方法

专利名称：全身运动的装置及其使用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于人体的全身活动的装置，更确切地说，本发明涉 及使对象的躯干、四肢和关节运动的装置和该装置的使用。
背景技术：
这种类型的装置被优选地而非唯一地设计为在理疗医生的监督下 被使用，由理疗医生决定该装置产生的活动运动。
当前的神经心理学研究显示，被应用于例如伤者、老人或健康的 人、或高强度运动员的理疗或渗透疗法保健是与理疗对象的神经生物 力学能力的刺激是相关联的。特别地，为了保持直立并控制身体，人 体通过各种传感器(特别是关节的、前庭的、视觉的、皮肤的传感器 等)接收信息。大脑通过将该信息与先天的和后天的内部模型进行比 较以处理该信息，并根据比较结果调节身体响应。然而，有时这些内 部模型不足以对新的情况做出响应，这些模型中的 一些可能已经丟失 或还没有通过训练而获得。将了解到，这些模型的丰富度取决于该对 象适应其移动和/或行动的环境中的困难的能力。此外，为了使对象的 大脑产生的用于控制其身体运动的指令有效，该对象的关节必须是功 能地反应的，并且支撑这些关节的肌肉必须是强壮且灵活的。然而， 对象的一部分机动能力可能已丢失，特别是在上年纪后采用不合适的 工作姿势或在遭受过度的神经紧张时的意外事故之后。
因此，将理解到，对象的神经生物力学能力的恢复或训练需要尽 可能完整和多样的肌肉关节功能和神经警惕能力的刺激。
允许这种恢复或这种训练的装置如今实际并不存在。可利用的少 量装置通常是由支撑在中央支承枢轴上并在其上震荡的机动平台组
成，如US-A-2,827,894和US-4,313,603所描述的。这些平台的移动使 站在平台上的人的身体不平衡，并且因而引起身体部分地反应。然而，实际上，因为由这些装置产生的所有活动运动均以其中央支承枢轴为
中心，因此人的身体没有失去平衡或者是稍微地失去平衡在装置的 移动期间，人体的支撑基础(更确切地说，位于直立地站在平台上的 人的足部的支承点之间的虚拟表面，其中，人体的重心中心应该被投 影到该表面内以使人体不会完全地失去平衡或落下)维持在中央支承 枢轴的中心。换句话说，人体的矢状轴保持与中央支承枢轴大致共线 并且总是属于相同的类型，这就仅允许有适当的身体反应。此外，人
要将中央支承枢轴制造地特别坚固(特别制造为万向节的形式)以限 制其破损的风险。然后，必须适当地设计对平台进行操作所需要的动 力，这将导致装置特别重且特别大。
US-A-5，813，958还提出了具有振动机动平台的装置，在某些实施 方式中，其并入了支撑人体的平台，该平台具有预先设置的斜移以使 该平台的中心相对于该平台绕其旋转的垂直轴偏心固定的距离。在服 务中，人体的不平衡大于上述装置的不平衡，但是，因为平台的斜移 是固定的并连接到适当结构的装置，因此，产生的移动运动具有固定 的运动特征，并且因此不是非常有效的，且不太能使人考虑到平台的 固定偏心而通过预期由装置提供的神经生物力学激励的特征来快速地 再次得到平衡并抑制该激励。此外，由于装置的框架与旋转圓盘的平 台之间的中间位置，因此装置的结构特别重且特别大，平台位于该旋 转圆盘上以按照预置的方式倾斜。

发明内容
本发明的目的是提出用于全身活动的装置，当该装置是可靠的、 轻的且满足小空间的要求时，其可以有效且可控的方式让身体失去平 衡，并且可显著地移动支撑底部和人体的瞬时压力中心，从而将产生 的移动作用于身体以增强或维持人的神经生物力学能力。
因此，本发明的主题是用于人体的全身活动的装置，如权利要求 1中所定义的。
由于根据本发明的装置，支撑底部的中心和人体的瞬时压力中心可从由装置定义的固定轴向旁边横向地移动当对象站在平台上特别 是直立地在平台上时，其支撑底部通常是居中于平台的中心区域，而 平台被设计为能够相对于固定轴转动偏心。平台的转动偏心可通过将 受外围支承装置控制的平台倾斜而实现，该外围支承装置被提供在平 台上，这会引起对象的不平衡并激活其神经生物力学能力，如上所述。 在服务中，当平台以绕固定轴偏心的方式被操作时，人体通过离心力 在圆周方向上移动，该圓周方向与平行于平台的平面的线性移动耦合， 该圆周方向与平台的倾斜相关联。换句话说，根据本发明的装置使将 对象失去平衡的平台受控地移动，从而导致了支撑底部和人体瞬时压 力中心的圆周移动和横向移动。
该移动的离心作用被特别地应用于全部的身体部件，其中包括由 躯干/腹部组件形成的圓柱形部。通过所有的身体肌肉，离心力的反作 用是向心复位的重要的贡献。
根据本发明的装置因此产生了神经生物力学行动，其适合于人体 的关节、肌肉和信息的复杂性从而尽可能多地给他返回所有的动态潜 能或者以将他使他进行神经移动限制的调节。实际上，该装置产生不 同类型的行动，例如前庭、关节、皮肤、姿势、肌肉、神经、骨盆 等的行动。特别地，根据机动装置的调节并根据平台上的对象的姿势， 身体的不同区域并且甚至整个身体以协调的方式移动。当对象站在平 台上时，例如，直立在平台上，有可能只移动他的腿，他的腿和他的 躯干，或者他的腿、他的躯干和他的臂。根据控制的肌肉恢复，身体 移动伴随着大量的卡路里的燃烧。在更一般的方式中，在装置上，人 体必须被认为是固定且稳定的对象，相反地，身体是可变形的并包括 很多关节，这些关节具有很多被控制的自由度以保持姿势的控制并获 得可变且复杂的空间方向。由装置上的人执行的姿势-运动的活动将确 保他的身体的各种连接的部分的协调。响应于平台的移动，对象适当 地提出姿势策略，更确切地说，在被包含在该活动中的身体的各个部 分之间被协调的行动，以实现维持或恢复有效的姿势状态的目的。
此外，在服务中，人的体重以及他使出的移动力由外围支承装置 支撑，换句话说，在平台的外围上，在相对大的区域中，例如，可有利地提供几个支承点，而相应的支撑装置由框架固定地支撑，而不必在平台和框架之间插入附加的可移动元件。因此，装置的可靠性和坚固性是显著的。此外，因为平台的外围支撑最大的力，因此操作装置有利地被提供以主要地或者甚至唯一地产生并传输将平台移动的动力。不必额外地设计所需的动力，这样操作装置的平台就只需要小的空间。
本装置的其它性质，例如所有的技术被独立地使用或以可能的结
合被使用的性质，在权利要求2至15中做出了规定。
本发明的进一步的主题是如上定义的移动装置的用途，其特征是，
平台相对于固定轴的偏心的幅度和平台关于该固定轴旋转操作的速度
以结合的或独立的方式被调节。
该用途是基于存在属于该装置的控制装置，该控制装置适合于以
合适的方式调节该装置。


在参阅了下面的作为实施例被给出的描述并参照附图之后，将更好地理解本发明，其中
图1是根据本发明的装置的示意性透视图，在该装置上人体对象正在移动；
图2是在图1的箭头II的方向上的装置的底部的顶视图，其缺少装置的平台；
图3是沿着图2的线III-III的示意性截面，其具有装置的平台；图4是根据该装置的另一个操作结构的与图3相似的视图；图5是图3中的详图V的更大的尺度上的视图；图6是装置的平台的透视示意图，其与虚构的几何形状相关联，
该虚拟几何形状使理解平台的操作的运动学成为可能；
图7是在图3中示出的箭头VII的方向上的装置的一部分的示意
性的正视图8和图9是示出了对应于该装置的不同的操作结构的在与图2的观察方向相同的观察方向上看到的平台的中心的轨道的示意图；图IO是与图2相似的视图，其根据本发明示出了装置的不同的实施方式；
图ll是沿着图IO的线XI-XI的局部截面；
图12和图13分别是与图8和图9相似的对应于图10和图11的装置的视图14和图15分别是与图12和图13相似的对应于装置的不同调节的视图16至图18是根据本发明示出了装置的另一个实施方式的示意图，图16对应于与图2的顶视图相似的顶视图，而图17对应于沿着图16的线XVII-XVII的截面，和与图17相似的图18示出了在与图17不同的操作结构中的装置。
具体实施例方式
图1至图7示出了用于对象2的身体活动的装置1,其被设计为使对象的四肢和关节进行活动。装置1被设计为在理疗医生或类似的健康专业人员的监督下使用，以使其决定由装置施加给对象的活动。在实际中，装置1在理疗医生的或保健医生的诊所使用，或者更一般地，在例如养老院或海水浴疗养机构的护理中心-使用。作为一个变体，该对象可以自治的方式使用装置1,特别是用于实现身体运动的目的，该装置在体育馆或类似房间中是也可用的。
装置1包括框架10,其用于放置在底板S上。为了方便，下文的描述中的朝向是相对于地面而言的，因此，术语"垂线"是指基本垂直于地面S的方向，而术语"平行线"是指基本垂直于如此定义的垂线的方向。类似地，术语"底部"和"下部"是指朝向地面的方向，而术语"顶部"和"上部"是指相反的方向上的方向。
框架10包括基本为管状的结构，如图2上方往下看，其具有大致为六边形的形状，具有六个单独的直线形立柱12,这些立柱12在同一个平面中延伸。这些立柱通过分布在框架的外围周围的足部14放置在地面上。有利地，每个足部的自由端都装配有调节螺钉15 (图1 )，从而可使框架IO适应地面S的任何粗糙度，以使立柱12尽可能多地
10水平延伸。两个彼此相对的立柱12刚性地连接到水平的横构件16,功率元件18沿着该横构件16放置。元件18包括电机20,其外壳22固定地安装到橫构件16上。元件18还包括减速齿轮台24，其安装在电机20的输出端，并且其输出轴26在立柱12的六边形的中心区域内垂直地延伸。在元件18的控制下，轴26被设计为绕其自身的轴线Z-Z旋转，如箭头R所示。装置1包括未示出的电源装置和电机20的变量控制装置。
轴26的上自由端固定于直线形的水平杆30。轴26的上端例如套贴于或旋拧到杆30的匹配口中，以使轴和杆在运动学上相互连接。换句话说，当轴26绕其轴线Z-Z旋转时，杆30也以旋转运动R绕该轴线旋转。
杆30在轴26的两侧延伸。杆30的一个纵向端支撑电机32，电机32的外壳34附接于杆30，电机32的输出轴36作用于被安装的滑动架38以使其沿着杆30滑动。电机20通过绕轴26设置的滑环28对电机32供电，并且使功率元件18的固定接点可和与电机32相关联的旋转接点之间电连接。因此，电流可经由该滑环从电机20传输到电才几32，包括当杆30绕轴线Z-Z旋转时。
装置1还包括未示出的用于电机32的变量控制装置。
在电机32的输出轴36的控制下，滑动架38可以水平的直线移动T沿着杆30移动，从而形成在图3和图4中分别表示的两个极限位置之间的滑动。有利地，沿着杆30提供末端行程检测器，并且其连接于电机32的控制装置。
滑动架38支撑垂直的直线棒40,该直线棒的底部部分固定于滑动架。因此，棒40的轴线Z'-Z'平行于轴26的轴线Z-Z延伸，同时可相对于轴线Z-Z以水平直线移动T移动。在图3的极限位置中，滑动架38将轴线Z'-Z'设置在距离轴线Z-Z—定位置的地方，在图3中用e表示水平偏心距离。在图4的极限位置中，滑动架38位于与轴26共线的位置，以使轴线Z-Z和轴线Z'-Z'在垂直方向上相互延伸。根据沿着滑动杆30的滑动架38的位置，在电机32的控制下，这两个极限位置之间，轴线Z'-Z'相对于轴线Z-Z的偏心可在对应于前述的图3的滑动架的位置的距离e (即最大值)与图4的滑动架位置(即0值)之间变化。
在使用中，当轴26绕其自身的轴线Z-Z旋转时，棒40因此也绕该轴线Z-Z旋转，而当轴线Z'-Z'的偏心不是0时，4奉40相对于该轴线的转动是偏心的，当轴该偏心是O时，该转动是在轴26的垂直延伸方向上。在后一种情况下，棒40绕与轴线Z-Z不能区分的轴线Z'-Z'旋转。
活动装置1还包括平台44,其通常为圓盘状的，其定义了中心旋转轴44A和基本平坦的上表面44B和下表面44C。
在平台44的中心部分确定了孔46,孑L46以轴44A为中心，并且孔在下表面44C的突出部被环形法兰48环绕，环形法兰48由与平台44的其它部分相同的材料制成。
平台44适合于通过使用旋转接头50将棒40 /人底部插入孔46而安装到滑动架38，旋转接头50在图5中更详细地表示。旋转接头50包括外插座52,其通过螺栓盖板49而固定在法兰48中。另一方面，旋转接头50包括内部球状件54，其具有与棒40的横截面匹配的横截面的内径。在本身已知的方式中，外插座和内部球状件通过各自的半球面的相互作用而以预定的最大间隙相互关联，该半球面允许内部球状件在相对于外插座的所有方向上任意地枢轴转动。按照这种方式，当平台44被安装在棒40的周围时，该平台可关于旋转接头50的内部球状件54自由地转动。
在平台44的外围固定地装配有五个足部60,这些足部60从平台44的下表面44C开始向下突出地延伸，如图6所示。足部60被设计为当平台被安装在棒40周围时位于框架IO上，以使平台的重量至少大多(甚至完全地)经由足部60由该框架支撑，而旋转接头50的下表面不会压在位于平台的中心区域下方的元件(尤其是滑动架38)上。
每个足部60通常在平行于轴线44A的方向上延伸，并且在其低端处包括固定地安装到足部的滑动鞋部62，例如，通过套贴和/或旋柠而连接。每个鞋部62适合于位于固定地附接于框架10的圓盘元件64上。如图2中所示，五个圆盘元件64分别提供在框架的六个立柱12中的五个上，同时沿着这些立柱的外围基本均匀地分布。
每个圓盘元件64均具有凸的上表面64A，鞋部62以滑动的方式位于凸的上表面64A上，有利地，可将润滑剂用于表面64A。表面64A对应于图6中示意性表示的虚拟球面66的一部分。圓盘元件64的所有表面64A的共同的球面66具有中心C，轴线Z-Z经过该中心C，而表面64A的每个部分均绕对应于^求面66的直径的中心轴延伸，并且具有以该轴线为中心的外部圓形轮廓，如图7中所示。
当平台44被安装在棒40周围时，鞋部62在圆盘元件64的表面64A上与之移动接触，如图3和图4所示，并且如图6中以分解图的方式示意性所示。当每个鞋部62基本位于对应的表面64A的中心64B中时(如图4所示，并且如图7中的虚线示意性地指示)，平台44以轴线Z-Z为中心水平地延伸，如图6示意性地指示。因此，只有当棒40相对于轴线Z-Z共轴地延伸时，棒40周围的平台44的装配可净皮3见为滑动架38位于其在图4所示的位置。
通过在表面64A上的滑动，鞋部62可在虚拟表面66的中心C上居中地自由地移动。每个鞋部之间的间隙可由表面64A的横向范围限制，并由突出边界64C围绕。
应该理解，平台44可相对于圆盘元件64整体地移动，以使当这些鞋部62中的一个相对于相关联的表面64A占据了极低位置时，如图3所示并且如图7中的实线示意性地指示的，其它的鞋部62相对于相关联的表面64A占据该极低位置与极高位置之间的中间位置，该极高位置与极低位置相对于表面64A的中心64B直径相对。然后，平台44相对于水平面倾斜，也就是说，其轴线44A关于垂线形成非零的角度]S,而其中心孔46相对于轴线Z-Z径向地偏心。当平台44绕轴40装配时，只有当棒40相对于轴线Z-Z偏心时，这种倾斜才是允许的，如图3所示。实际上，表面64A的中心64B与极低位置中的鞋部62之间的径向距离基本对应于前述的值e。
因此，当平台44绕棒40安装，将理解到，通过鞋部62相对于元件64的表面64A的按压滑行，滑动架38在水平移动T方向上的操作使平台44在图4的水平结构与图3的倾斜结构之间移动，旋转接头50允许平台相对于棒40的倾斜
下面将描述装置1的使用的实施例。
首先，考虑平台44占据图4所示位置的水平结构。对象2很容易地将足部3喬在该平台的上表面44B上，以站到平台44上，如图1所示。在该结构中，如果电机20被驱动，轴26则绕其自身的轴线Z-Z旋转，并且，通过杆30，该旋转运动被传达到也绕其自身旋转的棒40。然后，球状件54在插座52内自由地旋转，并且平台44相对于框架IO保持固定。
现在，考虑电机20停止而电机32被驱动，滑动架38根据移动T水平地被移动。这样，平台44相应地平移。因为平台通过这些鞋部62放置在圓盘元件64的表面64A上，因此这种平移使平台倾斜，从而使平台与图3的平面内的水平线形成了非零的角度a,图3的平面也就是是同时经过轴线Z-Z和轴线Z'-Z'的垂直面P。在最大值处，该倾斜可被调节，直到 一个鞋部62碰到与之相关联的圆盘元件64的外围边界64C为止，如图3所示。在该倾斜的结构中，在电机32停止的情况下，接下来对电机20的驱动将使轴线Z'-Z'关于轴线Z-Z旋转偏心，以使包含轴线Z-Z和轴线Z'-Z'的平面P以旋转移动R绕轴线Z-Z旋转。这意味着，根据旋转R，平台44的轴线44A也绕轴线Z-Z旋转，这样，在轴26自身旋转一圏后，轴线44A产生了基本为锥形的套管表面，其具有轴线Z-Z并在顶点处具有半张角/5，该角度对应于平面P内平台44的倾角a。 /人上面可看出，在垂直方向上，由轴线44A与表面44B之间的交点定义的平台的中心44D描绘圆形轨道T44,,其以轴线Z-Z为中心并且具有基本为e的半径，如图8所示。同时，鞋部62在对应的圓盘元件64的表面64A上以基本为圓形的轨道滑动，该圓形轨道以该表面的中心64B为中心，如在图7中的68处所示。
当斜面未被调节到其最大值时，也即是说滑动架38的偏心值为小于e的非零值时，平台44的中心44D描绘以轴线Z-Z为中心并且半径小于e的圆形轨道。图8中示出了标记为丁442和丁443的这种中间專九道的两个实施例。
14在由电机控制的旋转R进行期间，如果通过沿着滑杆30移动滑动架38而改变轴线Z-Z与轴线Z'-Z'之间的偏心距离，那么平台44的移动将不再进行上述的基本运动，而是采用更精细的运动，而该精细的运动是与基本运动瞬时相似的。例如，如果旋转移动R保持恒定的强度，并且如果它与水平移动T相结合，那么从上面可看出，平台的中心44D描绘以轴线Z-Z为中心的螺旋状轨道T444,如图9所示。
因此，可理解到，当轴线Z-Z与轴线Z'-Z'之间的偏心距离不是O时，如图3所示，旋转移动R则操作平台44以使其描绘绕轴线Z-Z的偏心旋转移动，同时相对于水平面倾斜，平面的倾角a在包含轴线Z-Z和Z'-Z'的平面P内是最显著的。然后，站在平台44上的对象被转动失去平衡并且受到离心力对象的身体的轴线一般对应于轴线44A，以使对象的重心的垂直投影相对于轴线Z-Z瞬时地被转动偏心，而与对象的身体的支撑的基底中心偏离一定的距离，而支撑的基底由平台移动。根据平台的倾角a的调节，对象的不平衡性或多或少地被加重，从而使对象相应地其身体以防止落下。实际上，装置l与固定的扶手70相关联，扶手70例如被固定到框架10，对象可抓住扶手70以防止完全地失去平衡。扶手70只在图1中示意性地示出，可理解到，可设想允许对象站在移动的平台上的各种形式的装置。
装置1是由理疗医生或者更一般地由保健人员控制的，其调整电机20的工作速度，通过控制电机20调整滑动架38沿着滑杆30的位置，从而调整平台44的倾角a，并调整当电机20工作时电机32的可能的驱动，也就是说，将旋转移动R和平移移动T相结合。如果装置l趋向于由对象自主使用，则将控制装置有利地并入扶手70,以使对象可在锻炼期间调整平台44的操作运动。当对象在体育馆中使用装置l时，将注意到，在操作中，对象的所有肌肉都被快速且激烈地锻炼，从而使脂肪的大量燃烧与关节弯曲和协调的肌肉活动的锻炼相结合。
在所有的情况下，电机20和电机32的控制程序可被预定义，并特别地存储在可由前述的控制装置访问的存储器中。
图10和图11涉及装置1的变化.的实施方式。该变化与图1至图9中考虑的装置的不同之处仅在于平台44的支承元件，其替代了设想的元件64。更具体地说，元件64由元件至元件845这五个元件替 代，这些元件以与元件64相同的方式沿着框架10的外围分布。元件 843与相应的元件64是一致的，而其它元件84t、 842、 844和845中的 每一个均对应于元件64但具有更大的横向尺寸因此最靠近元件843 的两个元件842和844具有的相对于它们的中心轴的径向尺寸约比元件 64的相应尺寸大1.5倍，而距离元件843最远的两个元件84!和845具 有的相对于它们的中心轴的径向尺寸约是元件64的相应尺寸的2倍。
除了径向尺寸以外，元件8+至元件845的结构特征与元件64的 结构特征是相似的元件8+至元件845中的每一个分别具有凸上表面 84Ai至84A5,其对应于图6的虚拟表面66的一部分，并且分别由突 出的外围边界84C!至84Cs围绕。
此外，图IO和图11的变化的实施方式中包括附加元件，即导板 90,其通过未示出的固定装置被固定到元件84i至元件845中的任意一 个，在示出的实施例中，其附接于元件843，并以盖子的形式覆盖其表 面84A3。因此，该板具有大致为圆盘的形状，其被设计为匹配地容纳 到边界84C3，且其下表面90A与表面84A3匹配，如图11所示。板 90沿着其一条直径确定凹槽92，凹槽92沿着板的厚度从一侧穿到另 一侧并且因此当该平板被安装到元件843时出现在表面84A3上。在图 10的组装状态下，该凹槽的纵向属于包含轴线Z-Z和元件843的中心 84B3的垂直面P843,应该注意，该平面对应于图11的平面。凹槽92 适合于容纳与元件843相关联的足部60的鞋部62，该凹槽的宽度基本 等于该鞋部的相应的尺寸。因此，由于对象站在该平台上给该平台赋 予了更大的稳定性，从而平台44相对于框架IO的振动或小范围移动 是有限的。此外，当鞋部62被凹槽92容纳时，该鞋部相对于元件843 可只沿着凹槽92移动，也就是沿着被包含在图11的平面P843中的直 线轨道94移动。在这些情况下，凹槽92防止相应的鞋部62在表面 84A3上形成类似于图7的轨道68的圓形轨道，而形成该圓形轨道会 干扰整个平台44的移动。
在操作中，当平台绕轴线Z-Z转动偏心时，其移动偏离在没有平 板90时它将占据的位置，同时通过在其它元件处的更大的移动(特别是在距离元件843最远的元件8+和元件845处)而使其不能从元件843 处的平板P843的一侧传输到另一侧。当平台的偏心移动是最大值(值 e)时，平台的中心44D形成了图12中表示的轨道T445,也就是以轴 线Z-Z为中心并且在元件8A和元件845的一侧上具有足够弯曲的轨 道。平台在与元件84!和元件845共线的平台的外围部分处的移动幅度 是在与元件843共线的平台的外围部分处的两倍，这说明了元件84t 至元件845的设计。图12还示出了中间轨道T446和T447，其类似于 图8中示出的轨道丁442和T443，也即是说，具有小于值e的偏心值。 类似地，图13示出了与得到图9的轨道T444相同的操作条件下获得 的轨道T448,也即是说，通过将偏心旋转移动R与平移移动T相结合。 由于该变化的实施方式，装置1提供的身体活动运动比由图l至 图9的装置提供的身体活动运动更复杂，尤其根据对象正站在元件843 上的外围区域中的平台的中心区域还是正站在元件8+和元件845上的 相对的外围区域中的平台的中心区域，对对象产生不同的生物力学反 应。
有利地，平板90的角位置可相对于圓盘元件843进行调节，以使 凹槽92的位置可被调整，/人而使轨道94的方向相对于平面P843变化。 从垂直方向的上方可看到，在图10中用虚线表示的凹槽92的结构中， 轨道94与平面P843形成约45。的角度。根据装置l的操作调节，平台 44的中心44D形成了图14和图15中表示的轨道T449至轨道T44,2， 其分别对应于图12和图13的轨道T44s至轨道T44s。
通过改变轨道94相对于轴线Z-Z的方向，用户使平台44相对于 平面P843的移动范围不对称，这使在站在平台上的对象的相对的两侧 可以强度不同的方式锻炼。
可选择地，该装置包括未示出的装置，其通过相对于表面84A3 旋转平板90以使轨道94的方向在装置1的操作期间可相对于固定的 轴线Z-Z变化。
图16至图18示意性地表示了全身活动装置IOO的另一个实施方 式。对于前述附图所示的装置1，装置IOO主要包括了固定框架110、 可移动平台112和相对于框架对平台进行操作的装置，这些操作装置可为两个机动的圆柱114和116，它们都被连接到同一个控制与调节 元件118。
平台112定义了旋转的中心轴112A，限定了对象将站在其上的上 表面112B，并确定了朝向框架110的下表面112C。在平台112的外 围，平台112被从表面112C开始向下延伸的边缘120围绕，在平台 112的低端装配了适合于放置在框架110上的内环122。因此，框架 110在其上部分包括半^^壁124，其完全绕刚性中心柱126延伸，中心 柱126的纵轴W-W基本是垂直的。环122的下表面122A与框架124 的壁的上表面124A基本匹配，以使平台112能相对于框架IIO移动， 该移动与平台44相对于图1至图7的装置1的框架10的移动相似， 半球面124A与图6中考虑的虚拟半球66的圆顶匹配。
圆柱114和116都包括杆130和132，它们可相对于圓柱的主体 134和136纵向平移。杆130和132的自由端都位于框架110的中心 柱126上，以使杆相对于主体134和136的展开或收缩使该主体移动 到距离柱126更远或更近的位置。与相应的杆130和132相对的主体 134和136的末端被机械地连接到平台112的边缘120，该连接是通过 插入旋转接口 138和140而实现的。
从上面可看出，与图16—样，圆柱114和116纵向地延伸，该延 伸相对于由中心柱126定义的轴线W-W是横向的，从而在它们之间 形成了约90°的角度。
元件118适合于控制杆130和132中的每一个相对于圆柱的相应 的主体134和136的展开或收缩，这使平台112相对于框架110移动， 圆柱主体的移动通过S走转接口 138和140被传递到平台。
在静止状态下，如图16和图17所示，圆柱114和116的总长度 被设计为使平台基本水平地延伸，然后，其轴线112A与轴线W-W基 本是不能区分的。在服务中，例如，当元件118控制杆130的展开时， 如图18中的箭头T所示，圆柱主体134相对于轴线W-W径向地向外 平移。然后，通过在表面124A上滑动表面122A，平台112被操作为 相应的平行移动并且相对于图17的平面水平倾斜。然后，轴线W-W 和112A形成非零的角度/3。将理解到，元件118对圆柱116的类似控制产生了与平台112相对于框架110的相似的偏心和倾斜，以便通过 合适的控制回路(特别是通过电子装置)，两个圆柱114和116的协调 控制可使平台112以与平台44相对于框架IO的上述运动相似工作， 也即是说，在平台偏心的情况下，同时可通过平移T使其相对于轴线 W-W偏心旋转，如箭头R所示，然后，该平台相对于穿过轴线W-W 和112A的垂直平面内的水平线倾杀+。
当然，图16至图18的实施方式可并入图10至图15的变体的教 导，也即是说，环122可在其外围的点处相对于框架壁124在类似于 轨道94的直线轨道中被引导。为此，例如将直线导轨安装到壁124 的上表面124A，而将类似于足部60且被安装到环122的下表面122A 的足部滑动地容纳在该导轨中。作为一个选择，导轨相对于壁124的 位置可被改变，以调节轨道94相对于固定的垂直平面的方向，这使得 可在平台112的中心形成与图12至图15的轨道丁445至丁4412相似的 轨道。
此外，可设想上述的活动装置1和100的零件的各种可选择的配 置和变化。例如
-为了防止鞋部62在平台44倾斜最大的幅度时与对应的圓盘元件 64的边界64C邻接，每个鞋部62可被装配挠性垫，例如，其形状为 被安装在鞋部的主体周围的环；
-可移动地压在圆盘元件64上的足部60的末端的其它实施方式是 可能的，例如，这些鞋部62可由球状件或其它旋转元件替换；特殊地， 这些鞋部62可由滑轮替换，特别是以惯性滑行的方式被连接到平台的 下表面的滑轮；这些滑轮具有这样的优点，即，瞬间适应于平台的移 动而不具有惯性或制动效应；
-在缺少平板90的情况下，为了防止平台44相对于圆盘元件的振 动或小的移动，可将特别是被连接到该装置固有的间隙中的圆盘、阻 尼器(例如，汽缸类型的阻尼器)直接插入每个足部60与框架IO之 间；
-如果用户在功率元件18产生的旋转运动R期间不改变轴Z-Z与 轴Z'-Z'之间的角度，那么电机32可由可沿着杆30调整滑动架38位
19置的任何机械装置替换，特别地，可对该装置进行手动控制，优选地，
在对象站上平台44之前对其手动控制；
一平台44和平台112可具有不同于上面设想的圆盘形状的其它形 状；因此，当从上面看时，这些平台可具有卵形、矩形等形状；
-滑杆可被设计为纵向的以使滑动架可在轴线Z-Z的任意侧平移， 而不是将滑动架38设置为当其与轴26共线沿着滑扞30邻接；
-足部60/圆盘元件64对的数目可被提供为多于或少于5个；同样 地，框架上平台的支撑装置和/或对应的支承装置可具有与环122相似 地在装置的外围不断地延伸的形状，而非提供沿着该装置的外围分布 的不同元件；例如，圓盘元件64可因此由环形墙替换，该环形墙以轴 线Z-Z为中心并且对应于图6中的虚线确定的球面66的一部分；
-该装置可并入视动装置，提供对象必须通过观察以对准的光点； 和/或
-在该装置上方，提供杆形或球形的悬架以执行本体感觉锻炼和肌 肉锻炼。
权利要求
1. 一种用于人体对象(2)的全身活动的装置(1；100)，其包括框架(10；110)，用于固定地放置在地面(S)上；平台(44；112)，用于支撑所述对象，所述平台能够相对于所述框架移动；和机动的操作装置(18、30、32、38；114、116)，用于相对于所述框架操作所述平台；其特征是，所述操作装置(18、30、32、38；114、116)一方面适合于使所述平台相对于固定轴线(Z-Z；W-W)基本垂直地偏心，另一方面，其适合于当所述平台偏心时使所述平台绕所述轴线旋转，并且，所述平台(44；112)具有能够移动的外围支承装置(60、62；120、122)，所述外围支承装置位于固定于所述框架(10)的对应的支撑装置(64；841至845；124)上并适合于使所述平台位于所述框架上，并且，当所述操作装置使所述平台相对于所述轴线偏心时，所述支承装置适合于相对于平面(P)中的水平线以能够调节的方式倾斜所述平台，所述平面(P)经过所述固定轴线(Z-Z；W-W)和所述平台的中心区域。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述外围支承装置(60、 62; 120、 122)和所述支撑装置(64; 84至845; 124)适合于当所述 平台基本以所述固定轴线(Z-Z; W-W)为中心时，使所述平台(44; 112)位于基本水平地位于所述框架(10; 110)上。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述支撑装置(64; 8+至84s; 124)定义了基本为球形的外壳表面(66)，所述外壳表面 以所述固定轴线(Z-Z; W-W)为中心，并且所述支撑装置(60、 62; 120、 122)以能够移动的方式支撑在所述外壳表面的一部分(64A; 84A,到84A5; 124A)上。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述支撑装置包括多 个支撑元件(64; 84t至84s)，所述多个支撑元件彼此互不相同并基本 均匀地分布在所述框架(10)的外围方向上，并且每个支撑元件均限 定所述外壳表面(66)的一部分(64A; 84A,至84A5 )。
5. 根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征是，所述支承装 置(60、 62)包括多个支承元件(62)，所述多个支承元件彼此互不相 同并基本均匀地沿着所述平台(44)的所述外围分布，所述多个支承 元件分别适合于局部地位于所述支撑装置(64)上。
6. 根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征是，所述装置包 括导向装置(90)，所述导向装置用于相对于所述支撑装置(84!至845 ) 对所述支承装置(60、 62)进行导向，所述导向装置适合于仅在所述 平台(44)的外围部分将基本为直线的轨道(94)置于所述支承装置 上。
7. 根据权利要求5和6共同所述的装置，其特征是，所述导向装 置(90)包括凹槽(92),所述凹槽用于容纳所述支承元件(62)中的 一个，所述导向装置(90)适合于在基本为直线的轨道(94)上对所 述元件进行导向。
8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征是，所述导向装置(90 ) 能够被调节，以使所述基本为直线的轨道(94)相对于所述固定轴线(Z-Z)的方向发生变化。
9. 根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征是，所述平台(44; 112)具有铰接式连接装置(50; 138、 140)，所述铰接式连接装置用 于与所述操作装置(18、 30、 32、 38; 114、 116)铰接，所述铰接式 连接装置适合于绕所述固定轴线(Z-Z; W-W)偏心地被操作。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征是，所述铰接式连接装 置(50)位于所述平台(44)的所述中心区域。
11. 根据权利要求9或IO所述的装置，其特征是，所述铰接式连 接装置包括至少一个回转接头(50; 138、 140),所述平台(44)绕所 述至少一个回转接头自由地连接。
12. 根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征是，所述操作 装置包括旋转轴(26),所述旋转轴的纵轴构成所述固定轴线(Z-Z)。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征是，所述操作装置还包 括滑板(30 ),所述滑板用于使所述平台(44 )相对于所述固定轴线(Z-Z ) 转动偏心，所述滑板4黄向地延伸到所述旋转轴(26)并#1运动地连接 到所述旋转轴。
14. 根据权利要求13并结合权利要求9至11中的任意一项所述 的装置，其特征是，所述铰接式连接装置(50)由滑动架(38)支撑， 所述滑动架(38)沿着所述滑板(30)被安装在平移(T)中，并且 在移动中被由所述滑板支撑的驱动器(32)控制。
15. 根据权利要求9至14中的任意一项所述的装置，其特征是， 所述操作装置包括第一电机(20)、第二电机(32)和滑环(28)，所 述第一电机的外壳(22)固定于所述框架(IO)，并且所述第一电机的 输出轴运动地连接到所述旋转轴(26)，所述第二电机的外壳(34)被 运动地连接到旋转轴，并且所述第二电机适合于控制所述平台(44) 的所述转动偏心，所述滑环允许电流从所述第一电机流到所述第二电 机。
16. 根据用于人体对象(2)的全身活动的装置(1)的用途，其 特征是，所述平台(44; 112)相对于所述固定轴线(Z-Z; W-W)的转动偏心的幅度和所述平台绕所述固定轴线的旋转操作的速度以结合 的或分离的方式被调整。
全文摘要
本发明涉及装置(1)，其包括由地面(S)支撑的底盘(10)、支撑对象的移动平台(44)、以及用于相对于底盘驱动该平台的电动装置(30、32、28)。为了在移动其上升多边形时使人偏离平衡以根据先进的运动学作用人体，该驱动装置能够使该平台相对于基本垂直的固定轴线(Z-Z)偏心，并且能够在平台偏心时驱动该平台绕所述轴线旋转，而平台具有外围移动支承装置(60、62)，其位于被安装到底盘(10)的相应的支撑装置(64)上，当驱动装置使该平台相对于所述轴线的移动为偏心时，通过相对于经过固定轴线与平台的中心区域的平面中的水平线的相同的可调倾斜，所述支承装置能够将平台放置在底盘上。因此，该装置产生了显著的神经生物力学反应，并且具有可靠的轻质且简洁的结构。
文档编号A63B22/14GK101466441SQ200780021379
公开日2009年6月24日 申请日期2007年6月8日 优先权日2006年6月9日
发明者盖恩弗朗克·图迪克 申请人:展达有限公司