[go: up one dir, main page]

DE102011052835A1 - Modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients - Google Patents

Modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients Download PDF

Info

Publication number
DE102011052835A1
DE102011052835A1 DE102011052835A DE102011052835A DE102011052835A1 DE 102011052835 A1 DE102011052835 A1 DE 102011052835A1 DE 102011052835 A DE102011052835 A DE 102011052835A DE 102011052835 A DE102011052835 A DE 102011052835A DE 102011052835 A1 DE102011052835 A1 DE 102011052835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
receiving means
training system
trained
body part
base unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011052835A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Linde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keba AG
Original Assignee
Keba AG
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 Keba AG filed Critical Keba AG
Publication of DE102011052835A1 publication Critical patent/DE102011052835A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00178Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices for active exercising, the apparatus being also usable for passive 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
    • A61H1/024Knee
    • 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
    • A61H1/0244Hip
    • 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
    • A61H1/0277Elbow
    • 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
    • A61H1/0281Shoulder
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00181Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices comprising additional means assisting the user to overcome part of the resisting force, i.e. assisted-active exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A63B21/0085Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters using pneumatic force-resisters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4041Interfaces with the user related to strength training; Details thereof characterised by the movements of the interface
    • A63B21/4047Pivoting movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/0355A single apparatus used for either upper or lower limbs, i.e. with a set of support elements driven either by the upper or the lower limb or limbs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/04Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
    • A63B23/0494Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs primarily by articulating the knee joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/1209Involving a bending of elbow and shoulder joints simultaneously
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/1245Primarily by articulating the shoulder joint
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/1281Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles primarily by articulating the elbow joint
    • 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
    • A61H2201/0107Constructive details modular
    • 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
    • A61H2201/1238Driving means with hydraulic or pneumatic 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
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1253Driving means driven by a human being, e.g. hand driven
    • A61H2201/1261Driving means driven by a human being, e.g. hand driven combined with active exercising of the patient
    • 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
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1645Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support contoured to fit the user
    • A61H2201/1647Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support contoured to fit the user the anatomy of a particular individual
    • 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
    • A61H2201/1602Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165Wearable interfaces
    • 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
    • A61H2201/5007Control means thereof computer controlled
    • A61H2201/501Control means thereof computer controlled connected to external computer devices or networks
    • A61H2201/5012Control means thereof computer controlled connected to external computer devices or networks using the internet
    • 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
    • A61H2201/502Card operated, e.g. pre-paid card, credit card or ID card
    • 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
    • A61H2201/5061Force sensors
    • 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
    • A61H2201/5064Position sensors
    • 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
    • A61H2201/5084Acceleration sensors
    • 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
    • A61H2201/5092Optical sensor
    • A61H2201/5094Optical sensor with patient markers
    • 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
    • A61H2201/5097Control means thereof wireless
    • 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
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/04Heartbeat characteristics, e.g. E.G.C., blood pressure modulation
    • A61H2230/06Heartbeat rate
    • 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
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/20Blood composition characteristics
    • A61H2230/207Blood composition characteristics partial O2-value
    • 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
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/30Blood pressure
    • 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
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/50Temperature
    • 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
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/60Muscle strain, i.e. measured on the user, e.g. Electromyography [EMG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B2071/0655Tactile feedback
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4027Specific exercise interfaces
    • A63B21/4039Specific exercise interfaces contoured to fit to specific body parts, e.g. back, knee or neck support
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/10Positions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/10Positions
    • A63B2220/13Relative positions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/40Acceleration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50Force related parameters
    • A63B2220/51Force
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/806Video cameras
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/15Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment with identification means that can be read by electronic means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/20Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment with means for remote communication, e.g. internet or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/50Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/04Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations
    • A63B2230/06Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations heartbeat rate only
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/20Measuring physiological parameters of the user blood composition characteristics
    • A63B2230/207P-O2, i.e. partial O2 value
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/30Measuring physiological parameters of the user blood pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/50Measuring physiological parameters of the user temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/60Measuring physiological parameters of the user muscle strain, i.e. measured on the user

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares Trainingssystem (1) zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten (2) umfassend ein Basisgerät (3), ein erstes Aufnahmemittel (6) für einen zu trainierenden Körperteil mit zumindest einem Sensor (7) und/oder zumindest einem Aktor (8), welches mit dem Basisgerät (3) über definierte Schnittstellen (9, 9') und Übertragungsstrecken (10, 10') verbunden ist und über definierte Datenprotokolle kommuniziert und zumindest ein weiteres Aufnahmemittel (6') mit zumindest einem Sensor (7') und/oder zumindest einem Aktor (8'). Wesentlich ist dabei, dass das weitere Aufnahmemittel (6') mit dem Basisgerät (3) wahlweise oder gleichzeitig über die selben definierten Schnittstellen (9, 9') und Übertragungsstrecken (10, 10') verbindbar ist wie das erste Aufnahmemittel (6) und der zumindest eine Sensor (7') und/oder der zumindest eine Aktor (8') des weiteren Aufnahmemittels (6') über die selben Datenprotokolle abfragbar bzw. ansteuerbar sind wie der zumindest eine Sensor (7) und/oder der zumindest eine Aktor (8) des ersten Aufnahmemittels (6). Dadurch ist ein modulares Trainingssystem (1) geschaffen, welches auf universelle und kostengünstige Weise Übungsprogramme für alle unterschiedlichen Körperbereiche ermöglicht und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung solcher Trainingssysteme erhöht.The invention relates to a modular training system (1) for the rehabilitation of physiologically impaired patients (2), comprising a basic device (3), a first receiving means (6) for a body part to be trained, with at least one sensor (7) and / or at least one actuator ( 8), which is connected to the base unit (3) via defined interfaces (9, 9 ') and transmission links (10, 10') and communicates via defined data protocols, and at least one further recording device (6 ') with at least one sensor (7' ) and / or at least one actuator (8 '). It is essential that the additional recording means (6 ') can be connected to the base unit (3) either selectively or simultaneously via the same defined interfaces (9, 9') and transmission links (10, 10 ') as the first recording means (6) and the at least one sensor (7 ') and / or the at least one actuator (8') of the further recording means (6 ') can be queried or controlled using the same data protocols as the at least one sensor (7) and / or the at least one actuator (8) of the first receiving means (6). This creates a modular training system (1) which enables exercise programs for all different areas of the body in a universal and cost-effective manner and increases the cost-effectiveness of producing such training systems.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Trainingssystem zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten, insbesondere von Patienten mit Bewegungsbeeinträchtigungen der Extremitäten.The invention relates to a modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients, in particular of patients with movement impairments of the extremities.

Aus dem Stand der Technik sind Übungs- bzw. Trainingsgeräte zur physiotherapeutischen Therapie von Patienten mit physiologischen Beeinträchtigungen des Bewegungsapparates bekannt, deren Prinzip darauf beruht, einen zu trainierenden Körperteil des Patienten in einem Befestigungsmittel zu fixieren und den Patienten bei der Durchführung von Trainingsübungen zu unterstützen. In einer passiven Ausführung dient das Befestigungsmittel ausschließlich zur Stabilisierung des zu trainierenden Körperteils bzw. seiner Gelenke, da dessen Beweglichkeit etwa unfall- oder krankheitsbedingt unnatürliche Werte aufweisen kann. Sind ebenso die muskulären oder neurologischen Fähigkeiten des Patienten eingeschränkt, so werden über am Befestigungsmittel angebrachte Aktoren Kräfte auf den zu trainierenden Körperteil aufgebracht, um eine zumindest teilweise Gewichtsentlastung oder eine gänzlich aktive Bewegungsdurchführung zu erreichen. Ein Steuergerät gibt dazu die entsprechenden Befehle an die Aktoren. Auf dem Befestigungsmittel bzw. auf dem Körper des Patienten sind weiters in vielen Fällen Sensoren angebracht, um etwa translatorische und rotatorische Bewegungen, die auftretenden Kräfte oder verschiedene Vitalparameter des Patienten zu erfassen. Das Steuergerät sammelt und analysiert die Informationen der Sensoren und regelt die Aktoren entsprechend den Vorgaben der durchzuführenden Trainingsübung bzw. überwacht den körperlichen Zustand des Patienten.From the prior art exercise or training devices for physiotherapy therapy of patients with physiological impairments of the musculoskeletal system are known, the principle of which is to fix a body part of the patient to be trained in a fastener and to assist the patient in the implementation of training exercises. In a passive embodiment, the fastening means is used exclusively for stabilizing the body part to be trained or its joints, since its mobility may have unnatural values due to accident or illness. If the muscular or neurological abilities of the patient are also limited, forces are applied to the body part to be trained via actuators mounted on the fastening means, in order to achieve at least partial weight relief or a completely active movement execution. A control unit gives the corresponding commands to the actuators. In many cases, sensors are mounted on the fastening means or on the body of the patient in order to detect, for example, translatory and rotational movements, the forces that occur or various vital parameters of the patient. The control unit collects and analyzes the information from the sensors and regulates the actuators according to the specifications of the training exercise to be performed or monitors the physical condition of the patient.

In vielen Fällen sind die bekannten physiotherapeutischen Übungs- bzw. Trainingsgeräte nur für eine Art von zu trainierendem Körperteil, etwa einen Arm oder ein Bein, geeignet. Und oft ist dann ein solches Trainingsgerät auch noch auf eine kleine Gruppe von Beeinträchtigungen des einen zu trainierenden Körperteils weiter eingeschränkt. Um die Rehabilitationen auch für andere Beeinträchtigungen bzw. zu trainierende Körperteile durchführen zu können, muss üblicherweise ein weiteres, eigenständiges Trainingsgerät angeschafft werden. Neben dem hohen finanziellen Aufwand funktioniert die Bedienung der Trainingsgeräte über das jeweilige Steuergerät in den meisten Fällen sehr unterschiedlich, was vor allem für den Physiotherapeuten, aber teilweise auch für den Patienten von Nachteil ist.In many cases, the known physiotherapy training devices are only suitable for one type of body part to be trained, such as an arm or a leg. And often such a training device is still limited even to a small group of impairments of a body part to be trained on. In order to perform the rehabilitation for other impairments or body parts to be trained, usually another, independent training device must be purchased. In addition to the high financial outlay, the operation of the training devices via the respective control unit in most cases works very differently, which is especially for the physiotherapist, but in part also for the patient of disadvantage.

Aus der DE 692 01 654 T2 ist ein mehrachsiges Übungsgerät bekannt, mit dem der zu trainierende Körperteil des Patienten aktiv bewegt wird, wobei der Bewegungsumfang auf bestimmte Werte begrenzt wird. In dieser Schrift wird ausschließlich auf einen Fuß als zu trainierendes Körperteil Bezug genommen. Weiters wird in WO 2008/124025 A1 eine angetriebene Orthese offenbart, welche durch die an den Gelenken angebrachten Aktoren eine Kraft auf den zu trainierenden Körperteil des Patienten aufbringt, um diesen bei der Bewegungsdurchführung zu unterstützen. Auch in diesem Fall wird beim zu trainierenden Körperteil immer nur auf ein Bein verwiesen. In US 2006/0106326 wird ein Bewegungssystem für ein Handgelenk bzw. der oberen Extremität gezeigt, das die Bewegungen dieses Körperteils je nach gewähltem Trainingsprogramm entweder unterstützt oder diesen Bewegungen einen Widerstand entgegensetzt. In diesem Fall ist das Trainingssystem auf einen Körperteil der oberen Extremitäten eingeschränkt.From the DE 692 01 654 T2 is a multi-axis exercise device is known, with which the body part of the patient to be trained is actively moved, wherein the range of motion is limited to certain values. In this document, only a foot is referred to as a body part to be trained. Furthermore, in WO 2008/124025 A1 discloses a powered orthosis, which applies a force to the body part of the patient to be trained by the actuators attached to the joints in order to assist them in performing the movement. Also in this case, the body part to be trained is always referred to only one leg. In US 2006/0106326 A wrist or upper limb movement system is shown which either supports the movement of that body part, depending on the chosen exercise program, or resists those movements. In this case, the training system is restricted to a limb of the upper extremities.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Trainingssystem zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten zu schaffen, welches einerseits auf universelle und kostengünstige Art und Weise Übungs- bzw. Therapieprogramme für alle unterschiedlichen Körperbereiche eines Patienten ermöglicht und andererseits die Wirtschaftlichkeit der Herstellung solcher universaler Trainingssysteme erhöht.The present invention is based on the object to provide a training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients, which on the one hand in a universal and cost-effective way exercise or therapy programs for all different body areas of a patient allows and on the other hand, the cost of manufacturing such universal training systems elevated.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein modulares Trainingssystem entsprechend den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is achieved by a modular training system according to the features in claim 1.

Erfindungsgemäß ist ein Basisgerät des modularen Trainingssystems mit definierten Schnittstellen ausgestattet, sodass wahlweise oder gleichzeitig mehrere Aufnahmemittel für zu trainierende Körperteile mit dem Basisgerät über definierte Übertragungsstrecken verbindbar sind und die Sensoren und/oder Aktoren der Aufnahmemittel über definierte Datenprotokolle in einheitlicher Art und Weise abfragbar bzw. ansteuerbar sind. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht die Realisierung eines vorteilhaften universellen Trainingssystems, welches verschiedene Aufnahmemittel für den selben oder unterschiedliche zu trainierende Körperteile bereitstellt. Die in ihrer Gestalt und/oder Funktion unterschiedlichen Aufnahmemittel werden auf einheitliche Art und Weise von ein und dem selben Basisgerät über die definierten Schnittstellen, Übertragungsstrecken und Datenprotokolle angesteuert bzw. abgefragt. Dieser modulare Aufbau eines Trainingssystems erlaubt es, die konkrete Ausgestaltung des Trainingssystems speziell auf den zu trainierenden Körperteil und die Bedürfnisse des Patienten abzustimmen, ohne dabei in jedem sich ergebenden Behandlungsfall auf ein eigenes, auf das ausgewählte Trainingsprogramm und das dabei vorgesehene Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil abgestimmtes Basisgerät zu verwenden. Die verschiedenen Sensoren bzw. Aktoren der unterschiedlichen Aufnahmemittel, welche Messwerte zur Bestimmung des Zustandes des Patientes oder seines zu trainierenden Körperteiles liefern bzw. welche Trainingsbewegungen des Patienten durch Körperstabilisierung, Gewichtsentlastung und/oder Bewegungsausführung unterstützen, können also immer vom selben Basisgerät aus abgefragt bzw. angesteuert werden.According to the invention, a base unit of the modular training system is equipped with defined interfaces, so that optionally or simultaneously several receiving means for body parts to be trained can be connected to the base unit via defined transmission links and the sensors and / or actuators of the recording means can be interrogated in a uniform manner via defined data protocols. are controllable. Such a configuration makes it possible to realize an advantageous universal training system which provides different receiving means for the same or different body parts to be trained. The different in their shape and / or function recording means are controlled or queried in a uniform manner of one and the same base unit on the defined interfaces, transmission lines and data protocols. This modular structure of a training system makes it possible to tailor the specific embodiment of the training system specifically to the body part to be trained and the needs of the patient without resorting in each case of treatment to its own, on the selected training program and the intended recording means for the training Body part matched base unit to use. The various sensors or actuators of the different recording means, which measured values for determining the state of To provide patient or his body part to be trained or support which training movements of the patient by body stabilization, weight relief and / or movement execution, so can always be queried or controlled from the same base unit.

Sowohl Physiotherapeuten als auch Patienten müssen sich daher auch bei der Verwendung von verschiedenen Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile nur mehr mit einem Basisgerät vertraut machen und die für sie nötigen Bedienungsschritte erlernen. Dies ermöglicht vor allem für den Physiotherapeuten eine sehr effiziente Art der Festlegung sowie der Verwaltung, Verbesserung und Wiederverwendung der verschiedenen Trainingsprogramme seiner Patienten, wobei üblicherweise verschiedenste Aufnahmemittel für zu trainierende Körperteile zum Einsatz kommen. Ein weiterer Vorteil für einen Physiotherapeuten ist, dass das modulare Trainingssystem relativ kostengünstig mit unterschiedlichen Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile erweiterbar ist, da nur mehr das spezielle Aufnahmemittel neu erworben werden muss und nicht mehr ebenso ein spezielles Basisgerät neu anzuschaffen ist.Therefore, both physiotherapists and patients need to familiarize themselves with the use of different recording means for exercising body parts only with a base unit and learn the necessary steps for them. This allows a very efficient way of determining and administering, improving and reusing the various training programs of his patients, in particular for the physiotherapist, whereby usually most diverse receiving means for body parts to be trained are used. Another advantage for a physiotherapist is that the modular training system can be extended relatively inexpensively with different receiving means for body parts to be trained, since only the special recording medium needs to be newly purchased and no longer needs to be newly purchased as a special base unit.

Von Vorteil ist dabei eine Ausgestaltung nach Anspruch 2, da dadurch ein universales, mit einem Basisgerät bedienbares modulares Trainingssystem geschaffen ist, welches zur physiotherapeutischen Behandlung von verschiedenen Körperteilen von Patienten eingesetzt werden kann. Ein solches vielseitiges, modulares Trainingssystem eignet sich beispielsweise hervorragend zum Einsatz in einem physiotherapeutischen Rehabilitationszentrum, da dadurch Patienten mit unterschiedlichen physiologischen Beeinträchtigungen von unterschiedlichen Körperteilen mit nur einem Basisgerät und verschiedenen, jeweils auf die Patienten abgestimmten Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile betreut werden können.An advantage is an embodiment according to claim 2, as a universal, operable with a base unit modular training system is created, which can be used for the physiotherapeutic treatment of different parts of the body of patients. Such a versatile, modular training system, for example, is ideally suited for use in a physiotherapeutic rehabilitation center, as it allows patients with different physiological impairments of different body parts with only one base unit and different, each adapted to the patient receiving means for exercising body parts can be cared for.

Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 3, da durch die Verwendung von Standardmodulen für die Sensoren und Aktoren der Aufnahmemittel und die Bereitstellung von entsprechenden, konfigurierbaren Softwaremodulen in Verbindung mit den klar definierten Schnittstellen, Übertragungsstrecken und Datenprotokollen eine rasche und wirtschaftliche Herstellung von hochgradig spezifischen Aufnahmemitteln für verschiedene zu trainierende Körperteile bzw. für verschiedene physiologische Beeinträchtigungen von Patienten ermöglicht ist. Beispielsweise können Spezialisten aus dem Bereich des Prothesenbaus die Standardmodule für die Sensoren und Aktoren einfach und entsprechend den jeweiligen Anforderungen in die Prothesen bzw. Aufnahmemittel für zu trainierende Körperteile integrieren, welche mit den bereitgestellten, konfigurierbaren Softwaremodulen auf einfache und einheitliche Art und Weise aus den physiotherapeutischen Trainingsprogrammen heraus abfragbar bzw. ansteuerbar sind. Insgesamt erhält man durch diese Ausgestaltung einen hohen Grad an Wiederverwendbarkeit sowohl für die entwickelten Hardwarekomponenten als auch für die Softwaremodule und damit eine verbesserte Wirtschaftlichkeit. Weiters wird dadurch der preisgünstige und rasche Aufbau vergleichsweise selten benötigter Spezialausprägungen von Aufnahmemitteln bzw. Trainingsgeräten selbst bei nur geringen Stückzahlen ermöglicht.Another advantage is also an embodiment according to claim 3, since the use of standard modules for the sensors and actuators of the recording means and the provision of corresponding, configurable software modules in conjunction with the clearly defined interfaces, transmission lines and data protocols, a rapid and economic production of highly specific Receiving means for different body parts to be trained or for various physiological impairments of patients is possible. For example, specialists in the field of prosthesis construction can easily integrate the standard modules for the sensors and actuators into the prostheses or receiving means for body parts to be trained, which with the provided, configurable software modules in a simple and uniform manner from the physiotherapeutic Training programs are queried or controlled. Overall, this configuration provides a high degree of reusability both for the hardware components developed and for the software modules, and thus for improved cost-effectiveness. Furthermore, this makes possible the inexpensive and rapid construction of comparatively rarely required special characteristics of receiving means or training devices even with only small quantities.

Von Vorteil sind weiters die Maßnahmen nach Anspruch 4, da dadurch der Konfigurationsaufwand des modularen Trainingssystems insbesondere für den Physiotherapeuten verringert wird, da beim Anschluss eines anderen Aufnahmemittels für ein zu trainierendes Körperteil am Basisgerät zumindest eine automatische Teilkonfiguration des Trainingssystems durchgeführt wird bzw. die Konfiguration der neuen Basisgerät-Aufnahmemittel-Kombination durch die automatische Identifizierung des jeweiligen Aufnahmemittels erleichtert wird. Weiters ermöglicht eine eindeutige Identifikation des verwendeten Aufnahmemittels die Überprüfung bzw. Sicherstellung, dass ein Patient das ihm persönlich zugedachte und gegebenenfalls auch individuell an ihn angepasste Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil verwendet. Dies kann beispielsweise in einem Rehabilitationszentrum von Bedeutung sein, wo es durch die Vielzahl von vorhandenen Aufnahmemitteln leicht zu Verwechslungen kommen kann.Another advantage is the measures according to claim 4, as this reduces the configuration effort of the modular training system, in particular for the physiotherapist, since the connection of another receiving means for a body part to be trained on the base unit at least an automatic partial configuration of the training system is performed or the configuration of new base unit-receiving means combination is facilitated by the automatic identification of the respective receiving means. Furthermore, an unambiguous identification of the receiving means used makes it possible to check or ensure that a patient uses the receiving means for which he is personally intended and possibly also individually adapted to him for the body part to be trained. This may be important, for example, in a rehabilitation center, where it can easily be confused by the large number of existing recording means.

Von Vorteil sind weiters die Maßnahmen gemäß Anspruch 5, da dadurch relevante Informationen zur Benutzung des Aufnahmemittels lokal in diesem in einem Speichermittel hinterlegt werden können und beispielsweise im Service-, Garantie- oder Störungsfall zur Verfügung stehen und ausgewertet werden können. Dadurch können etwa die Betriebssicherheit, die Zuverlässigkeit, die Lebensdauer oder auch die Hygiene der Aufnahmemittel verbessert werden.Another advantage are the measures according to claim 5, as this relevant information on the use of the recording means can be stored locally in this in a storage means and, for example, in the service, warranty or incident are available and can be evaluated. This can be about the reliability, the reliability, the life or hygiene of the recording means can be improved.

Von Vorteil ist auch eine Erweiterung der Maßnahmen gemäß Anspruch 5, bei der auch ein Speichermittel im Basisgerät des modularen Trainingssystems vorgesehen ist, in welchem die Informationen über das jeweilige angeschlossene Aufnahmemittel individuell abspeicherbar sind und/oder automatisch etwa über das Internet oder ein Mobilfunknetz an den Hersteller bzw. Vertreiber des modularen Trainingssystems übermittelbar sind.Another advantage is an extension of the measures according to claim 5, in which a storage means in the base unit of the modular training system is provided in which the information about the respective connected recording means are individually stored and / or automatically about the Internet or a mobile network to the Manufacturer or distributor of the modular training system are transferable.

Von Vorteil sind weiters die Maßnahmen gemäß Anspruch 6, da durch die Ausbildung zumindest eines Bussystems die Aufnahmemittel mit ihren Sensoren und/oder Aktoren und/oder die weiteren Dateneingabe- und Datenausgabemittel auf einfache Art und Weise in das Trainingssystem sowohl mechanisch als auch logisch integrierbar bzw. daraus entfernbar sind. Bussysteme sind grundsätzlich dafür ausgelegt, mehrere Kommunikationsteilnehmer über Schnittstellen und eine gemeinsame Übertragungsstrecke zu verbinden, wobei definierte Datenprotokolle festlegen, wie die mehreren Kommunikationsteilnehmer über eine gemeinsame Übertragungsstrecke kommunizieren. Besondere Vorteile bietet die Verwendung von echtzeitfähigen Bussystemen, da dadurch auch zeitkritische Steuer- und Regelvorgänge im modularen Trainingssystem durchführbar sind. Ebenso vorteilhaft ist die Verwendung von sicherheitsgerichteten Bussystemen, wodurch eine sichere Datenübertragung mit dem Bussystem sichergestellt ist und beispielsweise Übertragungsfehler in den übermittelten Informationen vermieden werden. Weiters wird dadurch ein definiertes und sicheres Verhalten des Bussystems und der daran angeschlossenen Komponenten auch im Falle eines Fehlers bzw. Defekts sichergestellt, sodass keine Gefährdung für Menschen oder Sachwerte auftritt.Another advantage is the measures according to claim 6, since by the formation of at least one bus system, the recording means with their sensors and / or actuators and / or the other data input and data output means in a simple manner in the training system both mechanically as well as logically integrated or removable from it. Bus systems are basically designed to connect multiple communication subscribers via interfaces and a common transmission path, with defined data protocols defining how the multiple communication subscribers communicate over a common transmission path. The use of real-time-capable bus systems offers particular advantages, as it also makes time-critical control and regulation processes possible in the modular training system. Equally advantageous is the use of safety-related bus systems, which ensures secure data transmission with the bus system and, for example, transmission errors in the transmitted information are avoided. Furthermore, this ensures a defined and safe behavior of the bus system and the components connected to it, even in the event of a fault or defect, so that no danger to people or property occurs.

Von Vorteil sind weiters die Maßnahmen gemäß Anspruch 7, da dadurch ein einfacher, kostengünstiger und störsicherer Aufbau der Aufnahmemittel und/oder der Dateneingabe- und Datenausgabemittel erreicht wird und eine einfache und kostengünstige Art der Energieversorgung dieser Mittel sichergestellt ist. Insbesondere wird durch diese Maßnahmen der Aufwand für die Verkabelung reduziert und die Übersichtlichkeit des Trainingssystems erhöht, da das Bussystem sowohl Daten als auch Energie in einem Übertragungsstrang kombiniert überträgt.Another advantage is the measures according to claim 7, since a simple, cost-effective and interference-proof design of the recording means and / or the data input and data output means is achieved and a simple and inexpensive way of supplying energy to these means is ensured. In particular, the overhead of the wiring is reduced and the clarity of the training system is increased by these measures, since the bus system combines both data and energy combined in a transmission line.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen nach Anspruch 8, da der Aufwand einer Verbindungsherstellung über eine drahtlose Übertragungsstrecke, insbesondere in Bezug auf den Verkabelungsaufwand, auf ein absolutes Minimum reduziert wird. Ebenso wird durch eine solche drahtlose Ausgestaltung der Übertragungsstrecke eine den Betrieb des modularen Trainingssystems, insbesondere die Benutzung durch einen Patienten, störende und langfristig störanfällige Verkabelung vermieden. Weiters lassen sich bei drahtlosen Verbindungen auf einfache Art und Weise Kommunikationsteilnehmer hinzufügen bzw. entfernen.Also advantageous are the measures according to claim 8, since the cost of establishing a connection via a wireless transmission link, in particular with respect to the cabling effort, is reduced to an absolute minimum. Likewise, such a wireless configuration of the transmission path avoids cabling that interferes with the operation of the modular training system, in particular the use by a patient, and that causes interference in the long term. In addition, it is easy to add or remove communication subscribers for wireless connections.

Von Vorteile sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 9, da dadurch ein sicherer Betrieb des modularen Trainingssystems sichergestellt wird. Insbesondere kann durch die Anwendung von kryptografischen Methoden erreicht werden, dass Dritte auf die im modularen Trainingssystem übertragenen Daten weder zugreifen, noch diese verändern oder auch nicht selbst generierte Daten einschleusen können. Mit diesen Methoden wird ebenso verhindert, dass unbefugte Dritte etwa Aufnahmemittel im Trainingssystem integrieren, welche nicht den entsprechenden sicherheitstechnischen Normen entsprechen oder nicht entsprechend vereinbarter lizenzrechtlicher Nutzungsmodelle hergestellt, beschafft oder betrieben werden.Advantages are also the measures according to claim 9, as a safe operation of the modular training system is ensured. In particular, by using cryptographic methods, it can be achieved that third parties can neither access nor modify the data transmitted in the modular training system, nor can they inject self-generated data. These methods also prevent unauthorized third parties from integrating recording media in the training system, for example, which do not conform to the corresponding safety standards or are not manufactured, procured or operated in accordance with agreed license usage models.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 10, da dadurch ein mobiles Erfassungsmittel zur Verfügung steht, mit dem auf einfache Art und Weise die Position und/oder die Orientierung des zu trainierenden Körperteils, insbesondere der Hand des Patienten, oder des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil ermittelt werden kann. Es hat sich gezeigt, dass bei einigen physiotherapeutisch zu behandelnden Patienten kein Aktor im Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil nötig ist, da der Patient die auszuführenden Trainingsbewegungen selbstständig durchführen kann. In einem solchen Fall ist es aber trotzdem wünschenswert, die Position und/oder die Orientierung des zu trainierenden Körperteiles auf möglichst einfache und effiziente Art zu ermitteln und gleichzeitig den Patienten dabei möglichst wenig zu beeinträchtigen. Dies ist durch ein Erfassungsmittel gemäß Anspruch 10, insbesondere wenn es drahtlos an das Basisgerät angebunden ist, ermöglicht.Also advantageous are the measures according to claim 10, since a mobile detection means is available with which in a simple manner, the position and / or orientation of the body part to be trained, in particular the patient's hand, or the receiving means for the exercising body part can be determined. It has been shown that in some patients to be treated physiologically no actuator in the receiving means for the body part to be trained is necessary because the patient can perform the training movements to be carried out independently. In such a case, however, it is still desirable to determine the position and / or orientation of the body part to be trained in the simplest and most efficient way and at the same time to impair the patient as little as possible. This is made possible by a detection means according to claim 10, in particular when it is wirelessly connected to the base unit.

Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 11, da dadurch ein zusätzlicher Kanal zur Informationsübertragung zwischen modularem Trainingssystem und einem Patienten geschaffen ist. Eine Informations- bzw. Anweisungsausgabe auf haptischem Weg stellt eine besonders intuitive Form der Informationsübermittlung dar, da insbesondere bei Verwendung mehrerer solcher Vibrations- oder Druckmittel an verschiedenen Stellen des Aufnahmemittels beispielsweise eine direkte Führung des Patienten bei der Korrektur mangelhaft ausgeführter Bewegungen ermöglicht ist. Der Patient spürt, an welcher Stelle und in welche Richtung er die Trainingsbewegung korrigieren soll. Auch wird durch die unmittelbare haptische Weitergabe der Information an den Benutzer des Erfassungsmittels dessen Konzentration auf die korrekte Durchführung der Trainingsübung nur geringfügig gemindert.Another advantage is an embodiment according to claim 11, as an additional channel for information transmission between modular training system and a patient is created. An information or statement output by haptic way represents a particularly intuitive form of information transmission, since, in particular, when using several such vibration or pressure means at different points of the receiving means, for example, a direct guidance of the patient in the correction of poorly executed movements is possible. The patient senses at which point and in which direction he should correct the exercise movement. Also, the direct haptic transmission of the information to the user of the detection means only slightly reduces its concentration on the correct performance of the training exercise.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 12, da dadurch ein einheitliches, modulares System für die verschiedenen Arten von Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile geschaffen ist, mit dem die Orientierung und/oder die Bewegung eines zu trainierenden Körperteils über eine Vermessung der passiven Markierungsmittel mittels einer Videokamera bestimmt wird. Eine genaue Analyse der Orientierung und/oder Bewegung des zu trainierenden Körperteils ist also mit Hilfe der passiven Markierungsmittel unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil und seiner Sensoren möglich. Weiters ist es mithilfe der passiven Markierungsmittel auf einfache Art und Weise möglich, die Sensoren und Aktoren eines Aufnahmemittels im verbauten Zustand zu kalibrieren, indem die am Aufnahmemittel angebrachten passiven Markierungsmittel optisch vermessen werden und diese Messwerte zur Kalibrierung der Sensoren und Aktoren herangezogen werden.The measures according to claim 12 are also advantageous, since this provides a uniform, modular system for the different types of receiving means for body parts to be trained, with which the orientation and / or movement of a body part to be trained can be determined by measuring the passive marking means a video camera is determined. A precise analysis of the orientation and / or movement of the body part to be trained is thus possible with the help of the passive marking means regardless of the specific embodiment of the receiving means for the body part to be trained and its sensors. Furthermore, it is possible with the help of the passive marking means in a simple way, the To calibrate sensors and actuators of a receiving means in the installed state by optically measuring the passive marking means attached to the receiving means and using these measured values to calibrate the sensors and actuators.

Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 13, da durch die Verwendung von sogenannten Luftmuskeln als Aktoren in einem Aufnahmemittel für einen zu trainierenden Körperteil besonders vorteilhafte Aufnahmemittel gebildet werden können. Gegenüber den üblichen elektromechanischen oder elektromagnetischen Aktoren bieten Luftmuskeln eine viel elastischere Kraftweitergabe an den zu trainierenden Körperteil. Dies senkt einerseits das Verletzungsrisiko des Patienten, andererseits ermöglicht es dem Patienten, den Bewegungsvorgaben des Aufnahmemittels zumindest teilweise durch moderate eigene Kraftaufbringung zu widerstehen. So kann der Patient etwa eine in Bezug auf einen auftretenden Schmerzreiz vorteilhaftere Bewegungsbahn mit dem zu trainierenden Körperteil verfolgen. Grundsätzlich ermöglicht die Elastizität von Luftmuskel-Aktoren, den Anteil an integrierter Sicherheitstechnik zum Schutz des Patienten vor physischen Verletzungen, insbesondere vor Verletzungen des zu trainierenden Körperteils, zu reduzieren.Another advantage is an embodiment according to claim 13, as can be formed by the use of so-called air muscles as actuators in a receiving means for a body part to be trained particularly advantageous receiving means. Compared to the usual electromechanical or electromagnetic actuators, air muscles provide a much more elastic force transmission to the body part to be trained. On the one hand, this reduces the risk of injury to the patient and, on the other hand, it enables the patient to withstand the movement requirements of the receiving means, at least in part, by moderately applying his own force. For example, the patient can follow a path of movement that is more advantageous with regard to an occurring pain stimulus with the body part to be trained. Basically, the elasticity of the air muscle actuators allows the proportion of integrated safety technology to protect the patient from physical injuries, in particular from injuries to the body part to be trained.

Des Weiteren ermöglicht die flexible Verformbarkeit der Luftmuskeln eine gänzlich neue Art des Aufbaus von Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile, welche sich aufgrund der Flexibilität der Luftmuskeln auch einfacher an das zu trainierende Körperteil anlegen bzw. von diesem abnehmen lassen. Ebenso fördert die mit flexiblen Luftmuskeln realisierbare sanfte Form von Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile die Akzeptanz des Patienten, mit dem Aufnahmemittel die vorgesehenen physiotherapeutischen Trainingsprogramme entsprechend oft durchzuführen. Einen weiteren Vorteil von Aufnahmemitteln mit Luftmuskel-Aktoren stellt die schnelle und flexible Anpassbarkeit des Aufnahmemittels an den Patienten und seinen zu trainierenden Körperteile dar.Furthermore, the flexible deformability of the pneumatic muscles enables a completely new way of constructing receiving means for body parts to be trained, which, because of the flexibility of the pneumatic muscles, can also be easier to put on or removed from the body part to be trained. Likewise, the gentle form of receiving means for body parts to be exercised, which can be achieved with flexible air muscles, promotes the acceptance of the patient to carry out the intended physiotherapeutic training programs correspondingly often with the receiving means. Another advantage of receiving means with air muscle actuators is the fast and flexible adaptability of the receiving means to the patient and his body parts to be trained.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 14, da mit dem Knickarm eines Gelenkroboters sehr vielseitige Bewegungsabläufe und damit sehr vielseitige Trainingsbewegungen durchführbar sind. Weiters stellen Gelenkroboter eine sehr ausgereifte Technik dar, wodurch darauf aufbauende modulare Trainingssysteme sehr wirtschaftlich hergestellt werden können. Durch den häufigen Einsatz von Gelenkrobotern auch in sicherheitskritischen Umgebungen, etwa in der Nähe von Personen, sind für solche Roboter umfassende Sicherheitseinrichtungen vorhanden, welche zum Schutz von Patienten vor Verletzungen eingesetzt werden. Des Weiteren ermöglicht ein Schnellkupplungsmittel zwischen dem frei beweglichen Ende des Knickarmes des Gelenkroboters und des entsprechenden Teils des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil eine schnelle und einfache Herstellung bzw. Lösung der Verbindung zwischen Gelenkroboter und Aufnahmemittel. Vorteilhaft ist weiters das einfachere Anlegen des Aufnahmemittels an die jeweiligen Körperpartien des Patienten noch bevor dieses mit dem Knickarmroboter verbunden ist, da dadurch eine bessere Beweglichkeit und Zugänglichkeit des Aufnahmemittels während dem Anlegen erzielt wird. Ein ganz besonderer Nutzen entsteht durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen im Klinikbetrieb, da hierbei einem weiteren Patienten bereits ein entsprechendes Aufnahmemittel angelegt bzw. angepasst werden kann, während ein erster Patient noch sein Trainingsprogramm absolviert. Nach dem der erste Patient sein Trainingsprogramm abgeschlossen hat, kann dank der Schnellkupplungsmittel in sehr kurzer Zeit der weitere Patient mit dem Knickarmroboter verbunden werden und sein Trainingsprogramm beginnen. Dies ermöglicht eine kontinuierlich hohe Auslastung und Wirtschaftlichkeit des modularen Trainingssystems.Also of advantage are the measures according to claim 14, since with the articulated arm of a joint robot very versatile movements and thus very versatile training movements are feasible. Furthermore, articulated robots represent a very sophisticated technology, which modular based training systems based thereon can be produced very economically. Due to the frequent use of articulated robots in safety-critical environments, such as in the vicinity of persons, such robots have comprehensive safety devices that are used to protect patients from injuries. Furthermore, a quick coupling means between the freely movable end of the articulated arm of the articulated robot and the corresponding part of the receiving means for the body part to be trained allows a quick and easy preparation or solution of the connection between articulated robot and receiving means. A further advantage is the easier application of the receiving means to the respective parts of the body of the patient before it is connected to the articulated robot, as this better mobility and accessibility of the receiving means is achieved during docking. A very special benefit is created by the measures according to the claim in the clinic, since in this case a corresponding receiving means can already be created or adapted for a further patient, while a first patient is still completing his training program. After the first patient has completed his training program, thanks to the quick coupling means, the additional patient can be connected to the articulated robot in a very short time and start his training program. This allows a continuously high utilization and cost-effectiveness of the modular training system.

Vorteilhaft sind weiters die Maßnahmen nach Anspruch 15, da durch den Einsatz von mehreren Gelenksrobotern sehr komplexe Stabilisierungs-, Gewichtsentlastungs- und Bewegungsvorgänge mit dem Aufnahmemittel für einen zu trainierenden Körperteil realisiert werden können.Also advantageous are the measures according to claim 15, as can be realized by the use of multiple articulated robots very complex stabilization, weight relief and movement processes with the receiving means for a body part to be trained.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 16, da durch die Verwendung von Seilzügen sehr flexible und spezielle Aufnahmemittel für Patienten und deren zu trainierende Körperteile realisierbar sind. Beispielsweise lassen sich über oder neben dem Patienten angebrachte Aktoren über Seilzüge flexibel mit dem Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil verbinden, um eine Gewichtsentlastung bzw. Bewegungsunterstützung des zu trainierenden Körperteils durchzuführen. Ebenso lässt sich mit über Seilzüge verbundene Aktoren eine gesteuerte, nachgiebige Aufhängung für den Patienten realisieren, mit welcher etwa das Körpergewicht des Patienten mehr oder weniger elastisch abgefangen wird oder eine Vertikalisierung des Körpers des Patienten durchgeführt wird, um beispielsweise eine gewichtsentlastete Gangtherapie durchführen zu können. Hierbei ist die Gewichtsentlastung von beeinträchtigten Gelenken wie beispielsweise dem Kniegelenk von besonderem Vorteil. Die farbkodierten Schnellkupplungen ermöglichen einerseits ein rasches Verbinden und Trennen der Seilzüge und des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil, andererseits wird durch die Farbkodierung der Schnellkupplungen einer Verwechslung bei der Verbindungsherstellung vorgebeugt.Also of advantage are the measures according to claim 16, since by the use of cables very flexible and special receiving means for patients and their body parts to be trained can be realized. For example, actuators mounted above or next to the patient can be flexibly connected via cables to the receiving means for the body part to be trained in order to carry out a weight relief or movement support of the body part to be trained. Similarly, with actuators connected via cables can realize a controlled, resilient suspension for the patient, with which about the body weight of the patient is more or less elastically intercepted or a verticalization of the body of the patient is performed to perform, for example, a weight-relieved Gait therapy. Here, the weight relief of impaired joints such as the knee joint is of particular advantage. On the one hand, the color-coded quick-release couplings allow rapid connection and disconnection of the cables and the receiving means for the body part to be trained; on the other hand, the color coding of the quick-release couplings avoids confusion in connection production.

Vorteilhaft sind weiters die Maßnahmen nach Anspruch 17, da durch die Vielzahl an möglichen Sensoren eine umfassende Überwachung bzw. Analyse des Zustandes bzw. des Verhaltens eines Patienten bei der Absolvierung des Trainingsprogramms ermöglicht ist. Die von den Sensoren aufgenommenen Messwerte umfassen neben Lage- und Bewegungsinformationen im Speziellen auch verschiedene Vitalparameter des Patienten wie beispielsweise Pulsfrequenz, Blutdruck oder Körpertemperatur. Weiters ermöglichen Erfassungsvorrichtungen bzw. Sensoren zur Aufnahme von visueller oder akustischer Information umfassende Analysemöglichkeiten bezüglich des Zustandes des Patienten. Dehnmessstreifen können auf einfache Art und Weise dazu genutzt werden, um vom Patienten aufgebrachte Kräfte am Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil zu messen. Also advantageous are the measures according to claim 17, since a comprehensive monitoring or analysis of the condition or behavior of a patient during the completion of the training program is made possible by the large number of possible sensors. The measured values recorded by the sensors include, in addition to position and movement information, in particular also various vital parameters of the patient, such as pulse rate, blood pressure or body temperature. Furthermore, detection devices or sensors for recording visual or audible information enable comprehensive analysis options with regard to the condition of the patient. Strain gauges can be used in a simple manner to measure forces applied by the patient on the receiving means for the body part to be trained.

Schließlich sind die Maßnahmen gemäß Anspruch 18 von Vorteil, da dadurch die Aufzeichnung und Überwachung von Bewegungsaktivitäten eines Patienten abseits der eigentlichen Trainingseinheiten und größtenteils unabhängig vom Basisgerät ermöglicht ist. Damit kann eine erweiterte und umfassende Analyse der Auswirkungen des Trainings auf den physiologischen Zustand des Patienten durchgeführt werden, um eine möglichst effiziente Anpassung des Trainingsprogramms bzw. des Trainingspensums an den Trainingsfortschritt zu ermöglichen.Finally, the measures according to claim 18 are advantageous because it allows the recording and monitoring of movement activities of a patient away from the actual training units and largely independent of the base unit. Thus, an extended and comprehensive analysis of the effects of the training on the physiological condition of the patient can be performed to allow the most efficient adaptation of the training program or the training period to the training progress.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:In each case, in a highly simplified, schematic representation:

1 ein Ausführungsbeispiel eines modularen Trainingssystems bestehend aus einem Basisgerät und zwei Aufnahmemitteln für zu trainierende Körperteile der oberen bzw. der unteren Extremitäten; 1 an embodiment of a modular training system consisting of a base unit and two receiving means for body parts to be trained upper or lower extremities;

2 ein exemplarisches Aufnahmemittel mit Luftmuskel-Aktoren zum Trainieren eines Kniegelenks; 2 an exemplary receiving means with air muscle actuators for training a knee joint;

3 ein exemplarisches Aufnahmemittel zum Trainieren eines Armes, welches mittels mehrerer Gelenkroboter bewegt wird; 3 an exemplary receiving means for training an arm which is moved by means of a plurality of articulated robots;

4 ein exemplarisches Aufnahmemittel zum Trainieren der unteren Extremitäten, welches über Seilzüge mit den Aktoren verbunden ist. 4 an exemplary receiving means for training the lower extremities, which is connected via cables with the actuators.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location selected in the description, such as. B. top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and these position information in a change in position mutatis mutandis to transfer to the new location. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines modularen Trainingssystems 1 zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten 2, insbesondere von Patienten 2 mit Bewegungsbeeinträchtigungen der Extremitäten, schematisch veranschaulicht.In 1 is an embodiment of a modular training system 1 for the rehabilitation of physiologically impaired patients 2 , especially of patients 2 with movement impairments of the extremities, illustrated schematically.

Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellt das Basisgerät 3 ein Hauptelement des modularen Trainingssystems 1 dar. Das Basisgerät 3 ist mit einem Datenverarbeitungsmittel 4 ausgestattet, mit dem die verschiedenen Module des modularen Trainingssystems 1 gesteuert bzw. koordiniert werden. Die dazu nötigen Informationen werden in einem Datenspeichermittel 5 abgelegt bzw. werden von dort abgerufen. Zur Anzeige bzw. zur Darstellung von Information kann im Basisgerät 3 gegebenenfalls ein Datenausgabemittel, insbesondere ein Bildschirm 33, integriert sein, mit welchem Informationen beispielsweise für den Patienten 2 ausgegeben werden können. Weiters ist das beispielhaft gezeigte Basisgerät 3 mit einem Standfuß 34 ausgestattet, der an seiner Unterseite Rollkörper 35 aufweist, sodass das Basisgerät 3 auf einfache Art und Weise bewegt werden kann.According to the illustrated embodiment, the base unit 3 a major element of the modular training system 1 dar. The base unit 3 is with a data processing means 4 equipped with the various modules of the modular training system 1 be controlled or coordinated. The necessary information is stored in a data storage medium 5 filed or are retrieved from there. To display or display information in the base unit 3 optionally a data output means, in particular a screen 33 , be integrated with what information for example for the patient 2 can be issued. Furthermore, the basic device shown by way of example is 3 with a stand 34 equipped, on its underside rolling body 35 so that the base unit 3 can be moved in a simple way.

Ein weiteres Hauptelement des modularen Trainingssystems 1 stellt ein Aufnahmemittel 6 für einen zu trainierenden Körperteil des Patienten 2 dar. Das im Ausführungsbeispiel gezeigte Aufnahmemittel 6 unterstützt einen Patienten 2 bei der Durchführung von physiotherapeutischen Trainingsprogrammen zur Rehabilitation seines linken Armes bzw. seiner linken Schulter. Zur Überwachung der Trainingsbewegung mit dem linken Arm und zur Feststellung des Zustandes des Patienten 2 ist im oder am Aufnahmemittel 6 für den zu trainierenden Körperteil zumindest ein Sensor 7 angebracht. Der mechanische Aufbau des Aufnahmemittels 6 ist entsprechend der Beweglichkeit des zu trainierenden Körperteils ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus stabilen Teilelementen, welche mit Gelenken bzw. beweglichen Teilelementen verbunden sind. Als solches dient das Aufnahmemittel 6 zur Stabilisierung des zu trainierenden Körperteils während der Absolvierung einer Trainingsübung. In vielen Fällen ist das Aufnahmemittel 6 auch mit zumindest einem Aktor 8 ausgestattet, mit welchem Kräfte auf bestimmte Teilelemente des Aufnahmemittels 6 ausgeübt werden können. Dadurch ist eine Gewichtsentlastung oder auch aktive Bewegung des zu trainierenden Körperteils möglich. Um Verletzungen des Patienten 2 während der Durchführung von Trainingsübungen mit dem Aufnahmemittel 6 vorzubeugen, ist der zumindest eine Aktor 8 mit entsprechenden Sicherheitseinrichtungen ausgestattet bzw. steht mit solchen Sicherheitseinrichtungen in Verbindung. Um den Patienten 2 gefährdende Bewegungsvorgänge, Auslenkungen oder Kraftübertragungen des Aufnahmemittels 6 zu vermeiden, werden auch die Messdaten von zumindest einem Sensor 7 herangezogen.Another main element of the modular training system 1 represents a recording medium 6 for a body part of the patient to be trained 2 dar. The recording medium shown in the embodiment 6 supports a patient 2 in the implementation of physiotherapy training programs for the rehabilitation of his left arm and his left shoulder. To monitor the exercise movement with the left arm and to determine the condition of the patient 2 is in or on the recording medium 6 at least one sensor for the body part to be trained 7 appropriate. The mechanical structure of the receiving means 6 is formed according to the mobility of the body part to be trained and consists essentially of stable sub-elements, which are connected to joints or movable sub-elements. As such serves the receiving means 6 for stabilizing the body part to be trained during the completion of a training exercise. In many cases, the receiving means 6 also with at least one actor 8th equipped, with which forces on certain sub-elements of the receiving means 6 can be exercised. This is a weight relief or also active movement of the body part to be trained possible. To injuries of the patient 2 while performing training exercises with the recording means 6 to prevent, is the at least one actor 8th equipped with appropriate safety devices or communicates with such safety devices in connection. To the patient 2 hazardous movements, deflections or transmissions of the receiving means 6 The measurement data from at least one sensor are also to be avoided 7 used.

Um die Steuerung bzw. Regelung des modularen Trainingssystems 1 durchführen zu können und damit die dazu nötigen Messdaten zur Verfügung stehen, sind zumindest der Sensor 7 und der Aktor 8 über eine Schnittstelle 9 und einer in diesem Fall drahtgebundenen Übertragungsstrecke 10 mit dem Basisgerät 3 verbunden, sodass über definierte Datenprotokolle Messwerte vom Sensor 7 abgerufen und Steuerbefehle an den Aktor 8 übermittelt werden können. Die Verarbeitung der Messwerte und die Generierung der Steuerbefehle werden dabei vom Datenverarbeitungsmittel 4 vorgenommen, welches dabei Informationen im Datenspeichermittel 5 ablegt bzw. von dort abruft.To control the modular training system 1 To be able to perform and thus the necessary measurement data are available, at least the sensor 7 and the actor 8th via an interface 9 and in this case a wired transmission link 10 with the base unit 3 connected via defined data protocols measured values from the sensor 7 retrieved and control commands to the actuator 8th can be transmitted. The processing of the measured values and the generation of the control commands are performed by the data processing means 4 made, which thereby information in the data storage means 5 deposits or retrieves from there.

Ferner stellt ein weiteres, in seiner Gestalt und/oder Funktion zum ersten Aufnahmemittel 6 unterschiedliches Aufnahmemittel 6' für einen zu trainierenden Körperteil ein Hauptelement des modularen Trainingssystems 1 dar. Das weitere Aufnahmemittel 6', welches im Gegensatz zum ersten Aufnahmemittel 6 die Durchführung eines physiotherapeutische Trainings der unteren Extremitäten eines Patienten 2 unterstützt, ist in ähnlicher Art und Weise wie das erste Aufnahmemittel 6 mit zumindest einem Sensor 7' und zumindest einem Aktor 8' ausgestattet, um einerseits Messwerte bestimmen und andererseits Kräfte auf das Aufnahmemittel 6' aufbringen zu können. Wesentlich dabei ist, dass das erste Aufnahmemittel 6 und das zumindest eine weitere Aufnahmemittel 6' über dieselbe definierte Schnittstelle 9 und dieselbe Übertragungsstrecke 10 wahlweise oder gleichzeitig mit dem Basisgerät 3 verbindbar ist und dass die Sensoren 7, 7' und die Aktoren 8, 8' der beiden Aufnahmemittel 6, 6' über dieselben Datenprotokolle abfragbar bzw. ansteuerbar sind. Damit wird einem Physiotherapeuten 13 ein universelles modulares Trainingssystem 1 zur Verfügung gestellt, mit dem er für unterschiedliche Patienten 2 mit unterschiedlichen zu trainierenden Körperteilen ein optimal angepasstes Trainingssystem 1, bestehend aus einem Basisgerät 3 und zumindest einem der Aufnahmemittel 6, 6' für den zu trainierenden Körperteil, flexibel zusammenstellen und das entsprechende Trainingsprogramm festlegen kann. Im Speziellen wird auch die Wirtschaftlichkeit für den Physiotherapeuten 13 erhöht, da nicht mehr zu jedem Aufnahmemittel 6, 6' ein separates bzw. eigenes Basisgerät 3 erworben werden muss. Des Weiteren bietet die Verwendung eines Basisgerätes 3 für mehrere Aufnahmemittel 6, 6' eine einheitliche Benutzerschnittstelle für diese Aufnahmemittel sowohl für den Physiotherapeuten 13 als auch für den Patienten 2.Furthermore, another, in its shape and / or function to the first receiving means 6 different receiving means 6 ' for a body part to be trained, a major element of the modular training system 1 dar. The other recording means 6 ' , which in contrast to the first receiving means 6 the performance of a physiotherapeutic training of the lower extremities of a patient 2 supported, is similar to the first recording medium 6 with at least one sensor 7 ' and at least one actor 8th' equipped on the one hand to determine measured values and on the other hand forces on the receiving means 6 ' to be able to raise. It is essential that the first recording means 6 and that at least one other recording means 6 ' via the same defined interface 9 and the same transmission link 10 optionally or simultaneously with the base unit 3 is connectable and that the sensors 7 . 7 ' and the actors 8th . 8th' the two receiving means 6 . 6 ' can be queried or controlled via the same data protocols. This will be a physiotherapist 13 a universal modular training system 1 provided with it for different patients 2 with different body parts to be trained an optimally adapted training system 1 , consisting of a base unit 3 and at least one of the receiving means 6 . 6 ' for the body part to be trained, can flexibly put together and determine the appropriate training program. In particular, the profitability for the physiotherapist 13 increased, since no longer to each recording medium 6 . 6 ' a separate or own base unit 3 must be acquired. Furthermore, the use of a basic device 3 for several recording media 6 . 6 ' a unified user interface for this recording means for both the physiotherapist 13 as well as for the patient 2 ,

Zweckmäßig ist es, wenn für die Sensoren 7, 7' und Aktoren 8, 8' der Aufnahmemittel 6, 6' Standardmodule aus unterschiedlichen Kategorien und Leistungsklassen verwendbar sind. Sensoren aus verschiedenen Kategorien nehmen unterschiedliche Messgrößen des Aufnahmemittels 6, 6' oder des Patienten 2 bzw. dessen zu trainierendes Körperteil auf, beispielsweise die Position, Orientierung oder Beschleunigung des zu trainierenden Körperteils oder die Muskelspannung, Sauerstoffsättigung im Blut oder Hauttemperatur des Patienten, und leiten diese Messgrößen an das Basisgerät 3 über die definierte Übertragungsstrecke 10 und die Schnittstelle 9 mit Hilfe der definierten Datenprotokolle weiter. Sensoren 7, 7' unterschiedlicher Leistungsklassen unterscheiden sich etwa in ihrer Genauigkeit oder in ihrer Datenerfassungsgeschwindigkeit. Aktoren 8, 8' aus verschiedenen Kategorien unterscheiden sich in ihren möglichen Bewegungsarten, etwa in der Möglichkeit der Durchführung von translatorischen und/oder rotatorischen Bewegungen, in der Anzahl der möglichen Freiheitsgrade der Bewegung und in der Art des Antriebssystems, welches elektrische Energie in kinetische Energie umsetzt. Aktoren 8, 8' aus unterschiedlichen Leistungsklassen unterscheiden sich in der Genauigkeit, mit der sie auf Steuerbefehle reagieren und in der maximal möglichen Kraft, die sie aufbringen können. Für den Hersteller eines modularen Trainingssystems 1 ist die Verfügbarkeit von solchen Standardmodulen für Sensoren 7, 7' und Aktoren 8, 8' von großem Vorteil, da damit die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von unterschiedlichen Aufnahmemitteln 6, 6' für unterschiedliche zu trainierende Körperteile erhöht wird.It is useful if for the sensors 7 . 7 ' and actuators 8th . 8th' the recording medium 6 . 6 ' Standard modules from different categories and performance classes are usable. Sensors from different categories take different measures of the recording medium 6 . 6 ' or the patient 2 or its body part to be trained on, for example, the position, orientation or acceleration of the body part to be trained or the muscle tension, oxygen saturation in the blood or skin temperature of the patient, and pass these measures to the base unit 3 over the defined transmission path 10 and the interface 9 with the help of the defined data protocols. sensors 7 . 7 ' different performance classes differ in their accuracy or in their data acquisition speed. actuators 8th . 8th' different categories differ in their possible types of movement, such as the possibility of performing translatory and / or rotational movements, in the number of possible degrees of freedom of movement and in the type of drive system that converts electrical energy into kinetic energy. actuators 8th . 8th' Different performance classes differ in the accuracy with which they respond to control commands and in the maximum possible force they can muster. For the manufacturer of a modular training system 1 is the availability of such standard modules for sensors 7 . 7 ' and actuators 8th . 8th' of great advantage, since thus the profitability of the production of different receiving means 6 . 6 ' is increased for different body parts to be trained.

Weiters ist es zweckmäßig, wenn zu jedem Standardmodul eines Sensors 7, 7' und Aktors 8, 8' ein entsprechendes konfigurierbares Softwaremodul verwendbar ist, da dadurch einerseits auf einfache Art und Weise die Standardmodule vom Hersteller des modularen Trainingssystems 1 programmtechnisch im System integrierbar sind und andererseits diese Standardmodule auch in einfacher und einheitlicher Art und Weise vom Physiotherapeuten 13 im softwaregesteuerten Trainingsprogramm verwendbar sind.Furthermore, it is useful if for every standard module of a sensor 7 . 7 ' and actors 8th . 8th' a corresponding configurable software module can be used, since on the one hand in a simple manner, the standard modules from the manufacturer of the modular training system 1 Programmtechnisch be integrated into the system and on the other hand, these standard modules in a simple and uniform manner by the physiotherapist 13 can be used in the software-controlled training program.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Aufnahmemittel 6, 6' für die zu trainierenden Körperteile mit elektronisch lesbaren Kennungen 14, 14' ausgestattet. Diese Kennungen 14, 14' sind über eine Übertragungsstrecke 10 und eine Schnittstelle 9 mit dem Basisgerät 3 verbunden, welches die Informationen dieser Kennungen 14, 14' auf elektronischem Wege ausliest und damit etwa die Art, den Aufbau und/oder die Konfiguration des jeweiligen Aufnahmemittels 6, 6' automatisch ermittelt. Mit dieser Information kann nun etwa das Basisgerät 3 zumindest teilweise automatisch konfiguriert werden und/oder die Grundstruktur des physiotherapeutischen Trainingsprogramms entsprechend der Art des Aufnahmemittels 6, 6' teilweise automatisch festgelegt werden, welches Trainingsprogramm anschließend von einem Physiotherapeuten 13 nur mehr bezüglich der letzten Detaileinstellungen konfiguriert werden muss und/oder dieses Trainingsprogramm nur mehr bezüglich seiner Eignung für den Patienten 2 kontrolliert werden muss.According to an advantageous embodiment, the receiving means 6 . 6 ' for the body parts to be trained with electronically readable identifiers 14 . 14 ' fitted. These identifiers 14 . 14 ' are over a transmission link 10 and an interface 9 with the base unit 3 connected, which contains the information of these identifiers 14 . 14 ' read out by electronic means and thus about the nature, structure and / or configuration of the respective recording means 6 . 6 ' automatically determined. With this information can now about the base unit 3 be at least partially automatically configured and / or the basic structure of the physiotherapeutic training program according to the nature of the receiving means 6 . 6 ' be partially automatically set, which exercise program subsequently by a physiotherapist 13 only need to be configured with respect to the last detail settings and / or this training program only with respect to its suitability for the patient 2 must be controlled.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die Aufnahmemittel 6, 6' für die zu trainierenden Körperteile mit elektronisch beschreibbaren Speichermitteln 15, 15' ausgestattet sind. Diese Speichermittel 15, 15' sind über die Übertragungsstrecke 10 und die Schnittstelle 9 mit dem Basisgerät 3 verbunden und in ihnen werden Informationen über das jeweilige Aufnahmemittel 6, 6' individuell abgespeichert, beispielsweise Informationen zum Zeitpunkt und zur Zeitdauer der Verwendung und Informationen zu aufgetretenen Fehlerzuständen des Aufnahmemittels 6, 6', welche Informationen vor allem für einen Wartungs- bzw. Störungstechniker von Interesse sind. Die Informationen können von den Sensoren 7, 7' oder den Aktoren 8, 8' der Aufnahmemitteln 6, 6' oder vom Basisgerät 3 auf elektronischem Weg auf den Speichermitteln 15, 15' abgespeichert werden.It is also expedient if the receiving means 6 . 6 ' for the body parts to be trained with electronically recordable storage means 15 . 15 ' are equipped. This storage means 15 . 15 ' are over the transmission link 10 and the interface 9 with the base unit 3 connected and in them are information about the respective recording medium 6 . 6 ' individually stored, for example, information about the time and duration of use and information on error conditions occurred the receiving means 6 . 6 ' which information is of particular interest to a maintenance or troubleshooting engineer. The information can be from the sensors 7 . 7 ' or the actors 8th . 8th' the recording means 6 . 6 ' or from the base unit 3 electronically on the storage media 15 . 15 ' be stored.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform sind die Kennungen 14, 14' und/oder die Speichermittel 15, 15' in den Sensoren 7, 7' und/oder den Aktoren 8, 8' integriert und über deren Teil der definierten Übertragungsstrecke 10 und über die Schnittstelle 9 auslesbar bzw. beschreibbar.In an embodiment not shown, the identifiers 14 . 14 ' and / or the storage means 15 . 15 ' in the sensors 7 . 7 ' and / or the actors 8th . 8th' integrated and over their part of the defined transmission path 10 and over the interface 9 readable or writable.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bildet die definierte Schnittstelle 9, die Übertragungsstrecke 10 und das darauf eingesetzte Datenprotokoll ein Bussystem, insbesondere ein echtzeitfähiges und/oder sicherheitsgerichtetes Bussystem. Damit ist grundsätzlich sichergestellt, dass ein oder mehrere Sensoren 7, 7', Aktoren 8, 8' und/oder weitere Dateneingabe- und Datenausgabemittel auf einfache Art und Weise in das modulare Trainingssystem 1 mechanisch und logisch integrierbar bzw. daraus entfernbar sind. Der Vorteil eines echtzeitfähigen Bussystems liegt darin, dass Daten unter garantierter Einhaltung festgelegter zeitlicher Grenzwerte sehr schnell und ohne merkliche Verzögerung zwischen den kommunizierenden Elementen übertragen werden. Weiters bringt die Verwendung eines sicherheitsgerichteten Bussystems den Vorteil, dass das System im Falle von Übertragungsfehlern oder Defekten auf eine definierte und für den Benutzer und etwaige Sachwerte sichere Weise reagiert.According to a particularly advantageous embodiment forms the defined interface 9 , the transmission link 10 and the data protocol used thereon, a bus system, in particular a real-time capable and / or safety-oriented bus system. This basically ensures that one or more sensors 7 . 7 ' , Actors 8th . 8th' and / or other data input and output means in a simple manner in the modular training system 1 mechanically and logically integrated or removable from it. The advantage of a real-time capable bus system is that data can be transferred very quickly and without appreciable delay between the communicating elements while guaranteeing adherence to specified time limits. Furthermore, the use of a safety-related bus system has the advantage that the system reacts in the event of transmission errors or defects in a defined manner that is secure for the user and for any material assets.

Besonders zweckmäßig ist es, das von der definierten Schnittstelle 9, der Übertragungsstrecke 10 und dem Datenprotokoll ausgebildete Bussystem ebenso mit einem elektrischen Übertragungsmittel 12 zur Energieversorgung von zumindest einem Teil der Sensoren 7, 7', Aktoren 8, 8' und/oder der weiteren Dateneingabe- und Datenausgabemittel auszustatten.It is particularly useful that of the defined interface 9 , the transmission route 10 and the data protocol formed bus system also with an electrical transmission means 12 for supplying energy to at least a part of the sensors 7 . 7 ' , Actors 8th . 8th' and / or the further data input and output means.

Zweckmäßig ist es auch, im Basisgerät 3 ein kryptografisches Datenverarbeitungsmittel 16 vorzusehen, das die über die definierte Schnittstelle 9, die Übertragungsstrecke 10 und das Datenprotokoll übertragenen Daten mit symmetrischen und/oder asymmetrischen kryptografischen Methoden absichert, um deren Vertraulichkeit, deren Integrität und/oder deren Authentizität sicherzustellen.It is also useful in the base unit 3 a cryptographic data processing means 16 provide that over the defined interface 9 , the transmission link 10 and secure the data protocol transmitted data with symmetric and / or asymmetric cryptographic methods to ensure their confidentiality, their integrity and / or their authenticity.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst das modulare Trainingssystem 1 ein händisch zu führendes, eigenständiges Erfassungsmittel 18 und/oder ein mittels eines Steck- oder Kupplungsmittels 17 an einem Aufnahmemittel 6 für einen zu trainierenden Körperteil anbringbares Erfassungsmittel 18'. Die von der jeweiligen Sensorik in den Erfassungsmitteln 18, 18' ermittelten Positionen und/oder Orientierungen der Erfassungsmittel 18, 18' werden über die drahtlosen Übertragungsstrecken 10', 10'' und die Schnittstelle 9' an das Basisgerät 3 übermittelt. Besonders zweckmäßig ist es weiters, die Erfassungsmittel 18, 18' mit einem Vibrations- oder Druckmittel auszustatten, welche Informationen an den Patienten 2 auf haptischem Weg übermitteln. Dadurch ist es beispielsweise möglich, insbesondere durch Anbringen mehrerer Vibrations- oder Druckmittel an verschiedenen Stellen des Aufnahmemittels 6 dem Patienten 2 an jenen Körperstellen Reize zu vermitteln, an denen etwa auch ein Therapeut 13 bei der Korrektur von Bewegungsabläufen unterstützend anfassen würde.According to a particularly advantageous embodiment, the modular training system comprises 1 a hand-held, independent recording tool 18 and / or one by means of a male or female coupling means 17 at a receiving means 6 for a body part to be trained attachable detection means 18 ' , The of the respective sensors in the detection means 18 . 18 ' determined positions and / or orientations of the detection means 18 . 18 ' be over the wireless links 10 ' . 10 '' and the interface 9 ' to the base unit 3 transmitted. It is particularly useful furthermore, the detection means 18 . 18 ' with a vibrating or pressure medium, which information to the patient 2 convey in a haptic way. This makes it possible, for example, in particular by attaching a plurality of vibration or pressure means at different points of the receiving means 6 the patient 2 to impart stimuli to those parts of the body, such as a therapist 13 would assist in correcting movement sequences.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist am zu trainierenden Körperteil des Patienten 2 zumindest ein passives Markierungsmittel 19 befestigt und als weiteres Dateneingabemittel eine vom elektrischen Übertragungsmittel 12 mit Energie versorgte Videokamera 11 über die Schnittstelle 9 und die Übertragungsstrecke 10 an das Basisgerät 3 angeschlossen. Bewegt nun der Patient 2 den zu trainierenden Körperteil, so wird das passive Markierungsmittel 19 mitbewegt und diese Bewegung kann von der Datenverarbeitungsvorrichtung 4 im Basisgerät 3 über das Bild der Videokamera 11 erfasst werden. Ebenso kann so die Position des zu trainierenden Körperteils des Patienten 2 bestimmt werden.According to an advantageous embodiment is to be trained body part of the patient 2 at least one passive marker 19 attached and as another data input means one of the electrical transmission means 12 powered video camera 11 over the interface 9 and the transmission path 10 to the base unit 3 connected. Now move the patient 2 the body part to be trained, then becomes the passive marker 19 moved and this movement can by the data processing device 4 in the base unit 3 over the image of the video camera 11 be recorded. Likewise, so can the position of the body part of the patient to be trained 2 be determined.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Sensor 31 zur Bewegungsüberwachung am Körper des Patienten 2 mittels des Aufnahmemittels 32 befestigt. Mit diesem Sensor 31, der ebenso mit einer Datenaufzeichnungsvorrichtung ausgestattet ist, kann die Aktivität des Patienten 2 abseits der eigentlichen Trainingseinheiten und unabhängig vom Aufnahmemittel 6 für den zu trainierenden Körperteil und vom Basisgerät 3 überwacht bzw. aufgezeichnet werden. Bei der nächsten regulären Trainingseinheit in Verbindung mit dem Basisgerät 3 werden die vom Sensor 31 ermittelten und aufgezeichneten Daten an das Basisgerät 3 übermittelt, analysiert und bilden die Grundlage für eine umfassende Bestimmung des physiologischen Zustandes des Patienten 2 bzw. dienen diese Daten zur situationsgerechten Adaption des Trainingsprogramms. Typische Ausführungsformen für den Sensor 31 sind ein Schrittzähler, der im Bereich der unteren Extremitäten des Patienten 2 angebracht ist oder ein Beschleunigungssensor, der auch im Bereich der oberen Extremitäten, etwa am Handgelenk, mit dem Aufnahmemittel 32 angebracht werden kann.According to an advantageous embodiment, a sensor 31 for motion monitoring on the body of the patient 2 by means of the receiving means 32 attached. With this sensor 31 . which is also equipped with a data logging device, can monitor the activity of the patient 2 away from the actual training sessions and regardless of the recording medium 6 for the body part to be trained and the base unit 3 be monitored or recorded. At the next regular training session in conjunction with the base unit 3 be the ones from the sensor 31 determined and recorded data to the base unit 3 transmitted, analyzed and form the basis for a comprehensive determination of the physiological state of the patient 2 or serve this data for situation-appropriate adaptation of the training program. Typical embodiments for the sensor 31 are a pedometer that is located in the lower limb area of the patient 2 attached or an acceleration sensor, which is also in the region of the upper extremities, such as the wrist, with the receiving means 32 can be attached.

2 zeigt ein besonders zweckmäßiges Aufnahmemittel 6' für ein zu trainierendes Kniegelenk, welches zwei Luftmuskeln 20, 20' aufweist, die aus schlauchförmigem, flexiblem Material ausgebildet sind und durch Einleiten von Luft kontrahieren. Die beiden zueinander beweglichen Teile des Aufnahmemittels 6' sind über ein Gelenk 21 verbunden und diese Teile stehen jeweils mit den Enden 22, 22' bzw. 23, 23' der Luftmuskeln 20, 20' in Verbindung. Wird nun der Luftmuskel 20 durch Luftzufuhr kontrahiert, so üben die beiden Enden 22, 23 des Luftmuskels 20 eine Kraft auf die beiden zueinander beweglichen Teile des Aufnahmemittels 6' aus und das Gelenk 21 und somit das Kniegelenk des Patienten 2 wird gestreckt. Wird im Gegensatz dazu der Luftmuskel 20' durch Luftzufuhr kontrahiert, so üben die Enden 22', 23' eine Zugkraft auf die Teile des Aufnahmemittels 6' aus, sodass das Gelenk 21 und somit das Kniegelenk des Patienten 2 gebeugt wird. Werden beide Luftmuskeln 20, 20' gleichmäßig durch Luftzufuhr kontrahiert, so wird das Gelenk 21 und somit das Kniegelenk des Patienten 2 in seiner aktuellen Position stabilisiert bzw. fixiert. 2 shows a particularly convenient receiving means 6 ' for a knee joint to be trained, which two air muscles 20 . 20 ' having, which are formed of tubular, flexible material and contract by introducing air. The two mutually movable parts of the receiving means 6 ' are about a joint 21 connected and these parts are each with the ends 22 . 22 ' respectively. 23 . 23 ' the air muscles 20 . 20 ' in connection. Will now the air muscle 20 contracted by air supply, so practice the two ends 22 . 23 of the atrial muscle 20 a force on the two mutually movable parts of the receiving means 6 ' out and the joint 21 and thus the knee joint of the patient 2 gets stretched. In contrast, the air muscle 20 ' contracted by air supply, so practice the ends 22 ' . 23 ' a tensile force on the parts of the receiving means 6 ' out, so the joint 21 and thus the knee joint of the patient 2 is bent. Be both air muscles 20 . 20 ' evenly contracted by air supply, so does the joint 21 and thus the knee joint of the patient 2 stabilized or fixed in its current position.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Aufnahmemittels 6 zum Trainieren einer oberen Extremität gezeigt. Das Aufnahmemittel 6 besteht aus den zueinander beweglichen Komponenten Schulterteil 36, Oberarmteil 37 und Unterarmteil 38. Das Oberarmteil 37 ist über ein Schnellkupplungsmittel 24 mit dem frei beweglichen Ende 25 des Knickarms 26 eines Gelenksroboters 27 verbunden. Ebenso ist der Unterarmteil 38 des Aufnahmemittels 6 über ein Schnellkupplungsmittel 24' mit dem frei beweglichen Ende 25' des Knickarms 26' eines Gelenkroboters 27' verbunden. Durch entsprechende Steuerung der Knickarme 26, 26' werden das Oberarmteil 37 und das Unterarmteil 38 des Aufnahmemittels 6 bewegt. Um Verletzungen vorzubeugen, sind die Schnellkupplungsmittel 24, 24' wahlweise mit Sollbruchstellen und/oder selbstöffnenden Verbindungsmitteln ausgestattet, welche bei einer bestimmten auftretenden Kraft die Verbindung zwischen Oberarmteil 37 und Knickarm 26 einerseits und zwischen dem Unterarmteil 38 und dem Knickarm 26' andererseits trennen. Die Schnellkupplungsmittel 24, 24' sind weiters mit Gelenken mit unterschiedlichen Freiheitsgraden baulich kombinierbar, sodass über die Schnellkupplungsmittel 24, 24' beispielsweise nur Kräfte, aber keine Drehmomente (Kugelgelenk) oder nur Drehmomente entlang bestimmter Achsen (Scharniergelenk, Doppelscharniergelenk bzw. Kardangelenk) übertragen werden. Zusätzlich zu einer mechanischen Kopplung kann durch die Schnellkupplungsmittel 24, 24' gleichzeitig auch eine elektrische Kopplung etwa zum einfachen Zugriff auf eine im Aufnahmemittel integrierte Sensorik hergestellt werden.In 3 is an embodiment of a receiving means 6 shown for exercising an upper extremity. The recording medium 6 consists of the mutually movable components shoulder part 36 , Upper arm part 37 and forearm part 38 , The upper arm part 37 is via a quick coupling means 24 with the freely movable end 25 of the articulated arm 26 a joint robot 27 connected. Likewise, the forearm part 38 the receiving means 6 via a quick coupling device 24 ' with the freely movable end 25 ' of the articulated arm 26 ' an articulated robot 27 ' connected. By appropriate control of the articulated arms 26 . 26 ' become the upper arm part 37 and the forearm part 38 the receiving means 6 emotional. To prevent injuries, the quick release means 24 . 24 ' optionally equipped with predetermined breaking points and / or self-opening connecting means, which at a certain force occurring the connection between upper arm part 37 and articulated arm 26 on the one hand and between the forearm part 38 and the articulated arm 26 ' on the other hand separate. The quick coupling means 24 . 24 ' are also structurally combined with joints with different degrees of freedom, so on the quick coupling means 24 . 24 ' For example, only forces, but no torques (ball joint) or only torques along certain axes (hinge joint, double hinge joint or universal joint) are transmitted. In addition to a mechanical coupling can by the quick coupling means 24 . 24 ' At the same time, an electrical coupling can also be produced, for example for easy access to a sensor system integrated in the receiving means.

Je nach Art bzw. Aufbau des Aufnahmemittels 6, 6' für den zu trainierenden Körperteil und die Art der Trainingsübung können auch mehr bzw. weniger Gelenkroboter 27, 27' zum Einsatz kommen.Depending on the type or structure of the receiving means 6 . 6 ' For the body part to be trained and the type of training exercise, more or fewer articulated robots can also be used 27 . 27 ' be used.

4 zeigt als Ausführungsbeispiel eines Aufnahmemittels 6' zum Trainieren einer unteren Extremität ein Aufnahmemittel 6', das über farbkodierte Schnellkupplungen 30, 30', 30'', 30''' und über Seilzüge 29, 29', 29'', 29''' mit den über dem Aufnahmemitteln 6' angebrachten Aktoren 28, 28', 28'', 28''' verbunden ist. Durch die Farbkodierungen der Schnellkupplungen 30, 30', 30'', 30''' ist sichergestellt, dass die Seilzüge 29, 29', 29'', 29''' richtig mit dem Aufnahmemittel 6' für den zu trainierenden Körperteil verbunden sind. Durch die Verwendung der Seilzüge 29, 29', 29'', 29''' können sehr spezielle Stütz- bzw. Bewegungsaufgaben in Verbindung mit dem Aufnahmemittel 6' realisiert werden. Beispielsweise ist es möglich, einen Patienten 2 durch Einziehen der Seilzüge 29', 29'' mittels der Aktoren 28', 28'' aufzurichten bzw. beim Aufrichten zu unterstützen und durch abwechselndes Einziehen und Ausgeben der Seilzüge 29, 29''' mittels der Aktoren 28, 28''' den Patienten 2 bei einer Gehbewegung zu unterstützen bzw. diese Bewegung für den Patienten 2 durchzuführen. 4 shows as an embodiment of a receiving means 6 ' for training a lower extremity a receiving means 6 ' that has color-coded quick couplings 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' and over cables 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' with the above the receiving means 6 ' attached actuators 28 . 28 ' . 28 '' . 28 ''' connected is. Through the color coding of the quick couplings 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' is ensured that the cables 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' properly with the recording medium 6 ' are connected for the body part to be trained. By using the cables 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' Can very special support or movement tasks in connection with the recording medium 6 ' will be realized. For example, it is possible to have a patient 2 by pulling in the cables 29 ' . 29 '' by means of the actuators 28 ' . 28 '' upright or assist in erecting and by alternately pulling in and out of the cables 29 . 29 ''' by means of the actuators 28 . 28 ''' the patient 2 assisting with a walking motion or this movement for the patient 2 perform.

In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Patient 2 mit dem in 4 gezeigten Aufnahmemittel 6' eine gesteuerte Auf- und Abbewegung seines Körpers durchführen, indem die Seilzüge 29, 29', 29'', 29''' in synchroner Art und Weise von den Aktoren 28, 28', 28'', 28''' eingezogen bzw. ausgegeben werden. Die Auf- und Abbewegung wird gesteuert, indem auf Druckplatten oder Handgriffe eine Kraft ausgeübt wird oder ein Erfassungsmittel 18, 18'1 – entsprechend auf und ab bewegt wird.In an embodiment, not shown, the patient 2 with the in 4 shown receiving means 6 ' perform a controlled up and down movement of his body by the cables 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' in a synchronous manner from the actors 28 . 28 ' . 28 '' . 28 ''' be collected or issued. The up and down movement is controlled by applying force to pressure plates or handles or detecting means 18 . 18 ' - 1 - is moved up and down accordingly.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des modularen Trainingssystems, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.The embodiments show possible embodiments of the modular training system, it being noted at this point that the Invention is not limited to the specifically illustrated embodiments of the same, but also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this possibility of variation due to the doctrine of technical action by objective invention in the skill of those active in this technical field. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des modularen Trainingssystems dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that in order to better understand the structure of the modular training system, this or its components have been shown partly out of scale and / or enlarged and / or reduced in size.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.

Vor allem können die einzelnen in den 1; 2; 3, 4 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.Above all, the individual in the 1 ; 2 ; 3 . 4 shown embodiments form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Trainingssystemtraining system
22
Patientpatient
33
Basisgerätbasic unit
44
DatenverarbeitungsmittelData processing means
55
DatenspeichermittelData storage means
6, 6'6, 6 '
Aufnahmemittelreceiving means
7, 7'7, 7 '
Sensorsensor
8, 8'8, 8 '
Aktoractuator
9, 9'9, 9 '
Schnittstelleinterface
10, 10', 10''10, 10 ', 10' '
Übertragungsstrecketransmission path
1111
Videokameravideo camera
1212
Elektrisches ÜbertragungsmittelElectrical transmission means
1313
PhysiotherapeutPhysiotherapist
14, 14'14, 14 '
KennungID
15, 15'15, 15 '
Speichermittelstorage means
1616
Kryptografisches DatenverarbeitungsmittelCryptographic data processing means
1717
Kupplungsmittelcoupling agent
18, 18'18, 18 '
Erfassungsmitteldetection means
1919
Markierungsmittelmarker
20, 20'20, 20 '
Luftmuskelair muscle
2121
Gelenkjoint
22, 22'22, 22 '
LuftmuskelendeAir muscle end
23, 23'23, 23 '
LuftmuskelendeAir muscular end
24, 24'24, 24 '
SchnellkupplungsmittelQuick coupling means
25, 25'25, 25 '
KnickarmendeKnickarmende
26, 26'26, 26 '
Knickarmarticulated
27, 27'27, 27 '
Gelenkroboterarticulated robot
28, 28', 28'', 28'''28, 28 ', 28' ', 28' ''
Aktoractuator
29, 29', 29'', 29'''29, 29 ', 29' ', 29' ''
Seilzugcable
30, 30', 30'', 30'''30, 30 ', 30' ', 30' ''
Farbkodierte SchnellkupplungColor coded quick coupling
3131
Sensorsensor
3232
Aufnahmemittelreceiving means
3333
Bildschirmscreen
3434
Standfußstand
3535
Rollkörperroll body
3636
Schulterteilshoulder part
3737
Oberarmteilupper arm part
3838
Unterarmteilforearm part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 69201654 T2 [0004] DE 69201654 T2 [0004]
  • WO 2008/124025 A1 [0004] WO 2008/124025 A1 [0004]
  • US 2006/0106326 [0004] US 2006/0106326 [0004]

Claims (18)

Modulares Trainingssystem (1) zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten (2), insbesondere von Patienten (2) mit Bewegungsbeeinträchtigungen der Extremitäten, umfassend – ein Basisgerät (3) mit Mitteln zur Datenverarbeitung (4) und -speicherung (5); – ein erstes Aufnahmemittel (6) für einen zu trainierenden Körperteil mit zumindest einem Sensor (7) und/oder zumindest einem Aktor (8), welches mit dem Basisgerät (3) über definierte Schnittstellen (9, 9') und Übertragungsstrecken (10, 10') verbunden ist und über definierte Datenprotokolle mit dem Basisgerät (3) kommuniziert, sodass insbesondere Messwerte von den Sensoren (7) und Steuerbefehle zu den Aktoren (8) übermittelbar sind; – weitere mit dem Basisgerät (3) über die definierten Schnittstellen (9, 9'), Übertragungsstrecken (10, 10') und Datenprotokolle verbundene Dateneingabe- und Datenausgabemittel, sodass das Trainingsystem (1) von Therapeuten (13) und Patienten (2) interaktiv bedienbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – zumindest ein weiteres, in seiner Gestalt und/oder Funktion zum ersten Aufnahmemittel (6) unterschiedliches Aufnahmemittel (6') für einen zu trainierenden Körperteil mit zumindest einem Sensor (7') und/oder zumindest einem Aktor (8') ausgebildet ist, – welches mit dem Basisgerät (3) wahlweise oder gleichzeitig über die selben definierten Schnittstellen (9, 9') und Übertragungsstrecken (10, 10') verbindbar ist wie das erste Aufnahmemittel (6) – und der zumindest eine Sensor (7') und/oder der zumindest eine Aktor (8') des weiteren Aufnahmemittels (6') über die selben Datenprotokolle abfragbar bzw. ansteuerbar sind wie der zumindest eine Sensor (7) und/oder der zumindest eine Aktor (8) des ersten Aufnahmemittels (6).Modular training system ( 1 ) for the rehabilitation of physiologically impaired patients ( 2 ), especially of patients ( 2 ) with movement impairments of the limbs, comprising - a base unit ( 3 ) with data processing means ( 4 ) and storage ( 5 ); A first receiving means ( 6 ) for a body part to be trained with at least one sensor ( 7 ) and / or at least one actuator ( 8th ), which with the base unit ( 3 ) via defined interfaces ( 9 . 9 ' ) and transmission links ( 10 . 10 ' ) and via defined data protocols with the base unit ( 3 ), so that in particular measured values from the sensors ( 7 ) and control commands to the actuators ( 8th ) are transferable; - others with the base unit ( 3 ) via the defined interfaces ( 9 . 9 ' ), Transmission links ( 10 . 10 ' ) and data protocols connected data input and output means so that the training system ( 1 ) of therapists ( 13 ) and patients ( 2 ) is interactively operable, characterized in that - at least one further, in its shape and / or function to the first receiving means ( 6 ) different receiving means ( 6 ' ) for a body part to be trained with at least one sensor ( 7 ' ) and / or at least one actuator ( 8th' ), which - with the base unit ( 3 ) optionally or simultaneously via the same defined interfaces ( 9 . 9 ' ) and transmission links ( 10 . 10 ' ) is connectable like the first receiving means ( 6 ) - and the at least one sensor ( 7 ' ) and / or the at least one actuator ( 8th' ) of the other receiving means ( 6 ' ) can be queried or controlled via the same data protocols as the at least one sensor ( 7 ) and / or the at least one actuator ( 8th ) of the first receiving means ( 6 ). Modulares Trainingssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aufnahmemittel (6) für einen ersten zu trainierenden Körperteil, insbesondere einer oberen Extremität, ausgebildet ist und das zumindest eine weitere Aufnahmemittel (6') für einen anderen, vom ersten zu trainierenden Körperteil verschiedenen Körperteil, insbesondere einer unteren Extremität, ausgebildet ist.Modular training system according to claim 1, characterized in that the first receiving means ( 6 ) is designed for a first body part to be trained, in particular an upper extremity, and that at least one further receiving means ( 6 ' ) is designed for another, different from the first body part to be trained body part, in particular a lower extremity. Modulares Trainingssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Sensoren (7, 7') und Aktoren (8, 8') der Aufnahmemittel (6, 6') Standardmodule aus unterschiedlichen Kategorien und Leistungsklassen verwendbar sind und zu jedem Standardmodul ein entsprechendes, konfigurierbares Softwaremodul verwendbar ist, sodass die Sensoren (7, 7') und Aktoren (8, 8') auf einfache Art und Weise sowohl mechanisch in den Aufnahmemitteln (6, 6') als auch programmtechnisch in einem softwaregesteuerten physiotherapeutischen Trainingsprogramm integrierbar sind.Modular training system according to claim 1 or 2, characterized in that for the sensors ( 7 . 7 ' ) and actuators ( 8th . 8th' ) of the receiving means ( 6 . 6 ' ) Standard modules from different categories and performance classes can be used and for each standard module a corresponding, configurable software module can be used so that the sensors ( 7 . 7 ' ) and actuators ( 8th . 8th' ) in a simple manner both mechanically in the receiving means ( 6 . 6 ' ) as well as programmatically in a software-controlled physiotherapeutic training program can be integrated. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemittel (6, 6') mit elektronisch lesbaren Kennungen (14, 14') ausgestattet sind, sodass die Art, der Aufbau und/oder die Konfiguration des jeweiligen Aufnahmemittels (6, 6') automatisch ermittelbar sind und eine zumindest teilweise automatische Konfigurierung des Basisgeräts (3) durchführbar ist.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving means ( 6 . 6 ' ) with electronically readable identifiers ( 14 . 14 ' ), so that the type, the structure and / or the configuration of the respective receiving means ( 6 . 6 ' ) can be determined automatically and at least partially automatic configuration of the base unit ( 3 ) is feasible. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemittel (6, 6') mit elektronisch beschreibbaren Speichermitteln (15, 15') ausgestattet sind, in welchem Informationen über das jeweilige Aufnahmemittel (6, 6'), insbesondere Informationen zum Zeitpunkt und zur Zeitdauer der Verwendung, zur Wartung und zu aufgetretenen Fehlerzuständen, individuell abspeicherbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving means ( 6 . 6 ' ) with electronically writable storage means ( 15 . 15 ' ) in which information about the respective receiving means ( 6 . 6 ' ), in particular information on the time and duration of use, for maintenance and error conditions that occur, are individually storable. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der definierten Schnittstellen (9, 9'), Übertragungsstrecken (10, 10') und Datenprotokolle zumindest ein Bussystem, insbesondere ein echtzeitfähiges Bussystem wie beispielsweise SERCOS III oder EtherCAT oder zumindest ein sicherheitsgerichtetes Bussystem wie beispielsweise Ethernet POWERLINK Safety oder AS-Interface Safety at Work, ausbilden, sodass ein oder mehrere Sensoren (7, 7'), Aktoren (8, 8') und/oder weitere Dateneingabe- und Datenausgabemittel auf einfache und sichere Art und Weise in das modulare Trainingssystem (1) mechanisch und logisch integrierbar bzw. daraus entfernbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the defined interfaces ( 9 . 9 ' ), Transmission links ( 10 . 10 ' ) and data protocols at least one bus system, in particular a real-time bus system such as SERCOS III or EtherCAT or at least one safety-oriented bus system such as Ethernet POWERLINK Safety or AS-Interface Safety at Work, so that one or more sensors ( 7 . 7 ' ), Actuators ( 8th . 8th' ) and / or further data input and output means in a simple and secure manner in the modular training system ( 1 ) are mechanically and logically integrated or removable therefrom. Modulares Trainingssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der von den Schnittstellen (9, 9'), Übertragungsstrecken (10, 10') und Datenprotokollen ausgebildeten Bussysteme mit einem elektrischen Übertragungsmittel (12) zur Energieversorgung von zumindest einem Teil der Sensoren (7, 7'), Aktoren (8, 8') und/oder der weiteren Dateneingabe- und Datenausgabemittel ausgestattet ist.Modular training system according to claim 6, characterized in that at least one of the interfaces ( 9 . 9 ' ), Transmission links ( 10 . 10 ' ) and data protocols formed bus systems with an electrical transmission means ( 12 ) for supplying energy to at least a part of the sensors ( 7 . 7 ' ), Actuators ( 8th . 8th' ) and / or the further data input and output means. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der definierten Übertragungsstrecken (10, 10', 10'') als eine drahtlose Verbindung ausgebildet ist, insbesondere als Funkverbindung mittels WLAN Technologie nach dem Standard IEEE 802.11 oder mittels WPAN Technologien nach dem Standard IEEE 802.15, etwa Bluetooth oder ZigBee. Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the defined transmission links ( 10 . 10 ' . 10 '' ) is designed as a wireless connection, in particular as a wireless connection by means of WLAN technology according to the standard IEEE 802.11 or by means of WPAN technologies according to the standard IEEE 802.15, such as Bluetooth or ZigBee. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass kryptografische Datenverarbeitungsmittel (16) vorgesehen sind, sodass mit symmetrischen und/oder asymmetrischen kryptografischen Methoden, insbesondere mit Verschlüsselungen, Prüfsummenberechnungen, Hashfunktionen oder Signaturen, die Vertraulichkeit, die Integrität und/oder die Authentizität der über die definierten Schnittstellen (9, 9'), Übertragungsstrecken (10, 10') und Datenprotokolle übertragenen Daten sicherstellbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that cryptographic data processing means ( 16 ), so that with symmetrical and / or asymmetric cryptographic methods, in particular with encryptions, checksum calculations, hash functions or signatures, the confidentiality, the integrity and / or the authenticity of the interfaces ( 9 . 9 ' ), Transmission links ( 10 . 10 ' ) and data logs are securable. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein händisch zu führendes, eigenständiges oder ein mittels eines Steck- oder Kupplungsmittels (17) an einem Aufnahmemittel (6) für einen zu trainierenden Körperteil anbringbares Erfassungsmittel (18, 18') ausgebildet ist, welches mit einer Sensorik zur Ermittlung der Position und/oder der Orientierung des Erfassungsmittels (18, 18') ausgestattet ist, sodass über eine insbesondere drahtlose Übertragungsstrecke (10', 10'') die Position und/oder die Orientierung des Erfassungsmittels (18, 18') an ein Basisgerät (3) übermittelbar ist.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one manually leading, stand-alone or by means of a plug or coupling means ( 17 ) on a receiving means ( 6 ) for a body part to be trained attachable detection means ( 18 . 18 ' ), which is provided with a sensor system for determining the position and / or the orientation of the detection means ( 18 . 18 ' ), so that via a particular wireless transmission link ( 10 ' . 10 '' ) the position and / or orientation of the detection means ( 18 . 18 ' ) to a base unit ( 3 ) is transferable. Modulares Trainingssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine händisch zu führende oder an einem Aufnahmemittel (6) anbringbare Erfassungsmittel (18, 18') mit zumindest einem Vibrations- und/oder Druckmittel ausgestattet ist, sodass die vom Basisgerät (3) an das Erfassungsmittel (18, 18') über eine insbesondere drahtlose Übertragungsstrecke (10', 10'') übermittelten Informationen auf haptischem Weg an einen Benutzer des Erfassungsmittels (18, 18'), beispielsweise an einen Patienten (2), ausgebbar sind.Modular training system according to claim 10, characterized in that the at least one by hand or on a receiving means ( 6 ) attachable detection means ( 18 . 18 ' ) is equipped with at least one vibration and / or pressure means, so that from the base unit ( 3 ) to the detection means ( 18 . 18 ' ) via a particular wireless transmission link ( 10 ' . 10 '' ) transmitted haptic information to a user of the detection means ( 18 . 18 ' ), for example to a patient ( 2 ), are dispensable. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zu trainierenden Körperteil bzw. am Aufnahmemittel (6) für den zu trainierenden Körperteil wenigstens ein passives Markierungsmittel (19) befestigt ist und das Basisgerät (3) mit einer Videokamera (11) verbunden ist und die Datenverarbeitungsvorrichtung (4) im Basisgerät (3) derart ausgebildet ist, dass Bewegungen und/oder Orientierungen des zu trainierenden Körperteils anhand der Analyse der Position des wenigstens einen passiven Markierungsmittels (19) detektierbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that on the body part to be trained or on the receiving means ( 6 ) for the body part to be trained at least one passive marking agent ( 19 ) and the base unit ( 3 ) with a video camera ( 11 ) and the data processing device ( 4 ) in the base unit ( 3 ) is designed such that movements and / or orientations of the body part to be trained based on the analysis of the position of the at least one passive marking means ( 19 ) are detectable. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in zumindest einem der Aufnahmemittel (6, 6') zumindest ein muskelartiger Aktor (20, 20') aus schlauchförmigem, flexiblem Material ausgebildet ist, welcher durch Einleiten von Luft kontrahiert, und dass zwei gegeneinander bewegliche, insbesondere über ein Gelenk (21) verbundene, Teile des Aufnahmemittels (6') jeweils mit einem Ende (22, 22', 23, 23') des muskelartigen Aktors (20, 20') in Verbindung stehen, sodass das Aufnahmemittel (6') mittels Luftzufuhr bewegbar ist.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that on or in at least one of the receiving means ( 6 . 6 ' ) at least one muscle-like actuator ( 20 . 20 ' ) is formed of tubular, flexible material which contracts by introducing air, and that two mutually movable, in particular via a joint ( 21 ), parts of the receiving means ( 6 ' ) each with one end ( 22 . 22 ' . 23 . 23 ' ) of the muscle-like actuator ( 20 . 20 ' ) so that the receiving means ( 6 ' ) is movable by means of air supply. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein beweglicher Teil eines Aufnahmemittels (6) oder das gesamte Aufnahmemittel (6) eines zu trainierenden Körperteils über ein Schnellkupplungsmittel (24) mit dem frei beweglichen Ende (25) des Knickarms (26) eines Gelenkroboters (27) verbindbar ist, sodass mittels entsprechender Steuerung des Knickarms (26) die Bewegungen des im Aufnahmemittel (6) befindlichen zu trainierenden Körperteils teilweise unterstütztbar oder aktiv durchführbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one movable part of a receiving means ( 6 ) or the entire recording medium ( 6 ) of a body part to be trained via a quick coupling means ( 24 ) with the freely movable end ( 25 ) of the articulated arm ( 26 ) of an articulated robot ( 27 ) is connectable, so that by means of appropriate control of the articulated arm ( 26 ) the movements of the receiving means ( 6 ) to be trained body part are partially supported or actively carried out. Modulares Trainingssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickarme (26, 26') mehrere Gelenksroboter (27, 27') an deren freien Enden (25, 25') über Schnellkupplungen (24, 24') mit gegeneinander bewegbaren Teilen eines Aufnahmemittels (6) verbindbar sind, sodass mittels entsprechender Steuerung der Knickarme (26, 26') die Bewegungen des im Aufnahmemittel (6) befindlichen zu trainierenden Körperteils teilweise unterstütztbar oder aktiv durchführbar sind.Modular training system according to claim 14, characterized in that the articulated arms ( 26 . 26 ' ) several joint robots ( 27 . 27 ' ) at the free ends ( 25 . 25 ' ) via quick couplings ( 24 . 24 ' ) with mutually movable parts of a receiving means ( 6 ) are connectable, so that by means of appropriate control of the articulated arms ( 26 . 26 ' ) the movements of the receiving means ( 6 ) to be trained body part are partially supported or actively carried out. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktor (28, 28', 28'', 28''') mit einem Seilzug (29, 29', 29'', 29''') verbunden ist und der Seilzug (29, 29', 29'', 29''') mittels einer verwechslungssicheren, farbkodierten Schnellkupplung (30, 30', 30'', 30''') mit dem Aufnahmemittel (6') verbunden ist, sodass Verbindungen zwischen Aktoren (28, 28', 28'', 28''') und Aufnahmemittel (6') flexibel, sicher und auf einfache Art und Weise herstellbar und lösbar sind.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 28 . 28 ' . 28 '' . 28 ''' ) with a cable ( 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' ) and the cable ( 29 . 29 ' . 29 '' . 29 ''' ) by means of a mix-proof, color-coded quick coupling ( 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' ) with the receiving means ( 6 ' ), so that connections between actuators ( 28 . 28 ' . 28 '' . 28 ''' ) and recording means ( 6 ' ) are flexible, safe and easy to manufacture and solvable. Modulares Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (7, 7') an bzw. in einem Aufnahmemittel (6, 6') ausgebildet ist und zur Trainingsüberwachung an ein Basisgerät (3) über definierte Schnittstellen (9, 9'), Übertragungsstrecken (10, 10') und Datenprotokolle Messwerte zu einem der folgenden Messgrößen des Aufnahmemittels (6, 6') oder des Patienten (2) bzw. dessen zu trainierendes Körperteil bereitstellt: Position, Lage bzw. Orientierung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Druck, Kraft bzw. Muskelspannung, Pulsfrequenz, Blutdruck, Sauerstoffsättigung im Blut, Hautwiderstand, Hauttemperatur, Körpertemperatur oder Atemfrequenz oder dass zumindest ein Sensor (7, 7') an bzw. in einem Aufnahmemittel (6, 6') ausgebildet ist, welcher mit einer visuellen Erfassungsvorrichtung, einer akustischen Erfassungsvorrichtung oder mit einem Dehnmessstreifen ausgestattet ist.Modular training system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor ( 7 . 7 ' ) on or in a receiving means ( 6 . 6 ' ) and for training monitoring to a base unit ( 3 ) via defined interfaces ( 9 . 9 ' ), Transmission links ( 10 . 10 ' ) and data protocols measured values for one of the following measured quantities of the recording medium ( 6 . 6 ' ) or the patient ( 2 or its body part to be trained: position, position or orientation, speed, acceleration, pressure, force or muscle tension, pulse rate, blood pressure, blood oxygen saturation, skin resistance, skin temperature, body temperature or respiratory rate or at least one sensor ( 7 . 7 ' ) on or in a receiving means ( 6 . 6 ' ) is provided, which is equipped with a visual detection device, an acoustic detection device or with a strain gauge. Modulares Trainingssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (31), insbesondere ein Sensor (31) zur Bewegungsüberwachung, mit einem Aufnahmemittel (32) am Körper oder am zu trainierenden Körperteil des Patienten (2) abseits der eigentlichen Trainingseinheiten angebracht ist und mit einer Datenaufzeichnungsvorrichtung ausgestattet ist, sodass eine Aktivitätsüberwachung und -aufzeichnung des Patienten (2) unabhängig vom Basisgerät (3) durchführbar ist, wobei die aufgezeichneten Aktivitätsdaten später an das Basisgerät (3) übermittelbar sind und so die Trainingsauswirkungen auf den physiologischen Zustand des Patienten (2) umfassend erfassbar sind und das Trainingsprogramm bzw. das Trainingspensum an die so eruierten Werte anpassbar ist. Modular training system according to claim 17, characterized in that at least one sensor ( 31 ), in particular a sensor ( 31 ) for motion monitoring, with a recording means ( 32 ) on the body or on the body part of the patient to be trained ( 2 ) is located away from the actual training units and is equipped with a data recording device so that activity monitoring and recording of the patient ( 2 ) independent of the base unit ( 3 ), the recorded activity data being sent to the base unit later ( 3 ) and thus the training effects on the physiological condition of the patient ( 2 ) are comprehensively detectable and the training program or the training workload can be adapted to the values thus determined.
DE102011052835A 2010-08-23 2011-08-19 Modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients Withdrawn DE102011052835A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0140010A AT510363A2 (en) 2010-08-23 2010-08-23 MODULAR TRAINING SYSTEM FOR THE REHABILITATION OF PHYSIOLOGICALLY INFLUENCED PATIENTS
ATAT,A1400/2010 2010-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011052835A1 true DE102011052835A1 (en) 2012-03-29

Family

ID=45724159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011052835A Withdrawn DE102011052835A1 (en) 2010-08-23 2011-08-19 Modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT510363A2 (en)
CH (1) CH703610B1 (en)
DE (1) DE102011052835A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015000919B4 (en) * 2015-01-26 2025-02-27 Kuka Deutschland Gmbh Robot-assisted training system
CN113470781B (en) * 2021-07-23 2025-03-21 浙江大学医学院附属邵逸夫医院 An ankle pump exercise supervision and monitoring instrument based on the Internet of Things
CN115463000A (en) * 2022-08-11 2022-12-13 北京机械设备研究所 An upper limb intelligent rehabilitation training device and rehabilitation training system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69201654T2 (en) 1991-01-22 1995-07-13 Sofamor Exercise device for passive movement.
US20060106326A1 (en) 2004-10-27 2006-05-18 Massachusetts Institute Of Technology Wrist and upper extremity motion
WO2008124025A1 (en) 2007-04-06 2008-10-16 University Of Delaware Powered orthosis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69201654T2 (en) 1991-01-22 1995-07-13 Sofamor Exercise device for passive movement.
US20060106326A1 (en) 2004-10-27 2006-05-18 Massachusetts Institute Of Technology Wrist and upper extremity motion
WO2008124025A1 (en) 2007-04-06 2008-10-16 University Of Delaware Powered orthosis

Also Published As

Publication number Publication date
AT510363A2 (en) 2012-03-15
CH703610B1 (en) 2015-07-15
CH703610A2 (en) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3475033B1 (en) Exoskeleton and master
WO2016120110A1 (en) Telesurgical system with intrinsic haptic feedback by dynamic characteristic line adaptation for gripping force and end effector coordinates
EP3812104B1 (en) Exoskeleton system, control device and method
DE102015000919B4 (en) Robot-assisted training system
EP1827349A1 (en) System and method for a cooperative arm therapy and corresponding rotation module
DE102013223603A1 (en) robot arm
WO2020084171A1 (en) Robot
WO2015144705A1 (en) Device for supporting gripping functions of a hand and for exercising gripping functions
EP2616033B1 (en) Patella gripper and device for moving a patella comprising such a patella gripper
DE102011052835A1 (en) Modular training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients
WO2021004680A1 (en) Portable device and method for mobilizing a person suffering from a neurological gait dysfunction as a result of impaired proprioception, and carrying aid for such a device
EP3979954B1 (en) Method for operating an orthopedic device and corresponding device
WO2018091037A1 (en) System and method for reducing forces acting on a spinal column
DE102008036714B4 (en) Methods for visualizing multi-channel signals
DE102020102351B4 (en) Method for controlling and regulating a device comprising a movement module in its interaction with a person, as well as a device controlled in this way
DE102013007131A1 (en) Device for training and / or analyzing the musculoskeletal system of a user
DE102015016643A1 (en) Controllable facet elements
DE102021133616A1 (en) Method for controlling a prosthetic and/or orthotic system and such a system
AT522226B1 (en) External power-operated movement unit
EP4216879A1 (en) Method for configuring a controller and orthopedic device, and computer program product
EP4138740B1 (en) Method for transmitting data
DE102023107586B3 (en) Device and system for digital monitoring and support of movement sequences
DE102017211266A1 (en) Method for remote transmission of a hand and / or finger movement
DE102021210244A1 (en) Modular system that can be used for scoliosis therapy
WO2024200366A1 (en) Method for digitally controlling movement sequences

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination