ТРЕНАЖЕР ДЛЯ РУК Российский патент 1999 года по МПК A63B23/12 A63B21/00 

Изобретение относится к области спортивной медицины и может быть использовано для тренировки спортсменов, занимающихся армрестлингом. и позволяющее проводить эргометрию, телеметрию и программирование нагрузок для организации мониторинга тренировок. Благодаря конструктивным решениям изобретение может быть использовано также для тренировки инвалидов-колясочников. С его помощью можно проводить реабилитацию больных после травм руки, создавая дозированные нагрузки.

Известен программируемый тренажер, содержащий по крайней мере один нагрузочный элемент, который может перемещаться в заданных пределах в прямом и обратном направлениях, создавая сопротивление движению в соответствии с величиной приложенного к нему крутящего момента. Крутящий момент в тренажере создается с помощью электромеханического привода в течение всего времени работы тренажера. Момент, создаваемый приводом, подается к нагрузочному элементу через вариатор, в состав которого входит регулируемая муфта, воспринимающая момент на выходе привода и меняющая величину момента на нагрузочном элементе при его движении в любую сторону. Тренажер также содержит датчик, воспринимающий местоположение нагрузочного элемента и направление его движения в заданном диапазоне (США патент 4726582 от 1988 г., НКИ 272-129).

Известно также устройство для упражнения конечностей, в частности ног, содержащее раму, передвигающийся по штанге захват для голеностопного сустава и нагружатель, выполненный в виде электроуправляемого магнитно-дисперсионного тормоза. Нога тренирующегося располагается таким образом, что ось коленного сустава совпадает с осью нагружателя-тормоза. В процессе выполнения упражнения тренирующийся встречает сопротивление магнитно-дисперсионного тормоза, передаваемое через штангу на захват. Величина нагрузки может регулироваться подаваемым на нагружатель-тормоз током и считываться с пульта управления, установленного на раме (США патент 4776587 от 1988 г., НКИ 272-129).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленной конструкции, является многофункциональный тренажер, включающий раму с боковыми элементами, электромагнитный нагружатель, установленный на подвижной каретке с возможностью поворота вокруг шарнира. Захваты крепятся посредством рычагов на оси электромагнитного нагружателя при помощи вала. Электромагнитные нагружатели могут переставляться на раме. Усилие нагружения регулируется при помощи датчиков и регистрируется на пульте управления (ЕПВ заявка 0183635 от 1984 г., МКИ A 63 B 21/00).

Недостатком всех перечисленных аналогов, включая прототип, является то, что они не предусматривают возможность проводить тренировки армрестлинга, в том числе тренировки в этом виде спорта инвалидов-колясочников.

Задачей предлагаемого изобретения является создание тренажера-имитатора нагрузок, возникающих при армрестлинге. Эта задача решается тем, что тренажер для рук включает раму, нагружатель в виде электроуправляемого магнитно-дисперсионного тормоза с валом и рабочий рычаг с рукоятью. На раме смонтирована соосно с валом нагружателя горизонтальная подставка с упором для руки, поверхность которого расположена в одной плоскости с осью вала. На оси вала жестко закреплена вилка с установленным на ней на шарнире с возможностью поворота в плоскости вилки рабочим рычагом. Подставка с упором для руки смонтирована на раме с возможностью перестановки и фиксации вдоль оси вала нагружателя. Нагружатель снабжен сигнализатором крайнего горизонтального положения рукояти рабочего рычага. Рукоять рабочего рычага выполнена в виде трубки, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль рукояти. Горизонтальная подставка с упором смонтирована на раме на консоли. Кроме того, на раме смонтирован пульт управления.

Сопоставительный анализ заявленной конструкции тренажера с прототипом показывает, что она отличается тем, что на раме смонтирована соосно с валом нагружателя горизонтальная подставка с упором для руки, поверхность которого расположена в одной плоскости с осью вала, причем на оси вала жестко закреплена вилка с установленным на ней на шарнире с возможностью поворота в плоскости вилки рабочим рычагом. Электроуправляемый тормоз выполнен магнитно-дисперсионным. Подставка с упором для руки может быть смонтирована на раме с возможностью перестановки и фиксации вдоль оси вала нагружателя. Нагружатель может быть снабжен сигнализатором крайнего горизонтального положения рукояти рабочего рычага. Рукоять рабочего рычага может быть выполнена в виде трубки, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль рукояти. Горизонтальная подставка с упором может быть смонтирована на раме на консоли. На раме может быть смонтирован пульт управления.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в заявленном изобретении.

Сравнение заявленного тренажера с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что монтаж подставки с упором для руки соосно с валом нагружателя, расположение поверхности этой подставки в одной плоскости с осью вала нагружателя, а также установка рабочего органа на шарнире на вилке, смонтированной на валу нагружателя, позволяет полностью имитировать нагрузки армрестлинга, причем применение в качестве нагружателя магнитно-дисперсионного тормоза дает возможность не только изменять величину нагрузки, но и проводить телеметрию и программирование процесса тренировки. А перестановка подставки с упором для руки вдоль оси нагружателя по раме, возможность изменения наклона рабочего рычага относительно горизонта и выполнение рукояти рабочего рычага в виде трубки, перемещаемой по рычагу, позволяют приспосабливать тренажер к особенностям строения организма тренирующегося. Кроме того, консольное расположение на раме горизонтальной площадки с упором дает возможность работать с тренажером инвалидам-колясочникам.

Это сравнение указывает на возможность решения поставленной задачи и достижения нового технического эффекта от применения предложенного тренажера.

Изобретение поясняется примером его выполнения. На чертежах изображено:
на фиг. 1 - общий вид тренажера, вид сбоку;
на фиг. 2 - то же, вид сверху;
на фиг. 3 - нагружатель с рабочим рычагом, вид с торца.

На раме 1 установлен магнитно-дисперсионный тормоз-нагружатель 2, на валу 3 которого жестко закреплена вилка 4. На раме на консоли 5 смонтирована также горизонтальная подставка 6 с упором 7 для локтя руки тренирующегося. Поверхность 8 упора расположена в одной плоскости с осью 9 вала тормоза-нагружателя 2, а сама подставка установлена соосно с этим валом и имеет возможность перемещаться по раме вдоль паза 10 и фиксироваться в этом пазу на раме при помощи зажима 11. В вилке 4 на оси 12 смонтирован рабочий рычаг 13, на свободном конце которого установлена рукоять 14, выполненная в виде трубки, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль рукояти. На раме смонтированы также пульт управления 15 и выключатель-сигнализатор 16 крайнего горизонтального положения рукояти рабочего рычага 13. При тренировке тренирующийся держится за одну из стационарных рукоятей 17.

Тренирующийся устанавливает локоть руки на подставку 7 и кистью этой руки берется за рукоять 14 рабочего рычага 13. Второй рукой тренирующийся держится за одну из стационарных рукоятей 17. Благодаря тому, что рабочий рычаг 13 может менять угол наклона к горизонту, а рукоять 14 передвигается вдоль рабочего рычага 13 тренирующийся может по своему усмотрению оптимально устанавливать руку на тренажере. Этому же способствует перестановка подставки 6 на консоли 5. Усилие нагружения и его режим задаются на пульте 15 и зависят от величины тока, подаваемого на тормоз-нагружатель 2. При достижении рукоятью 14 крайнего горизонтального положения (положения, соответствующего "победе" в реальном армрестлинге) срабатывает выключатель-сигнализатор 16 и загорается на пульте управления соответствующий сигнал и/или отключается подача электроэнергии на тормоз-нагружатель 2.

Консольное расположение горизонтальной подставки 6 позволяет подъезжать к тренажеру и пользоваться им инвалидам-колясочникам.

Назначение: для имитации нагрузки при тренировке армрестлинга. Сущность: тренажер для рук включает раму, нагружатель в виде электроуправляемого магнитно-дисперсионного тормоза с валом и рабочий рычаг с рукоятью. На раме смонтирована соосно с валом нагружателя горизонтальная подставка с упором для руки, поверхность которого расположена в одной плоскости с осью вала. На оси вала жестко закреплена вилка с установленным на ней на шарнире с возможностью поворота в плоскости вилки рабочим рычагом. Подставка с упором для руки смонтирована на раме с возможностью перестановки и фиксации вдоль оси вала нагружателя. Нагружатель снабжен сигнализатором крайнего горизонтального положения рукояти рабочего рычага. Рукоять рабочего рычага выполнена в виде трубки, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль рукояти. Горизонтальная подставка с упором смонтирована на раме на консоли. На раме смонтирован пульт управления. Использование данного изобретения обеспечивает создание нагрузок, возникающих при армрестлинге. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Тренажер для рук, включающий раму, нагружатель в виде электроуправляемого тормоза с валом и рабочий рычаг с рукоятью, отличающийся тем, что на раме смонтирована соосно с валом нагружателя горизонтальная подставка с упором для руки, поверхность которого расположена в одной плоскости с осью вала, причем на оси вала жестко закреплена вилка с установленным на ней на шарнире с возможностью поворота в плоскости вилки рабочим рычагом, а электроуправляемый тормоз выполнен магнитно-дисперсионным. 2. Тренажер для рук по п.1, отличающийся тем, что подставка с упором для руки смонтирована на раме с возможностью перестановки и фиксации вдоль оси вала нагружателя. 3. Тренажер для рук по п.1, отличающийся тем, что нагружатель снабжен сигнализатором крайнего горизонтального положения рукоятки рабочего рычага. 4. Тренажер для рук по п.1, отличающийся тем, что рукоять рабочего рычага выполнена в виде трубки, установленной с возможностью свободного перемещения вдоль рукоятки. 5. Тренажер для рук по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная подставка с упором смонтирована на раме на консоли. 6. Тренажер для рук по п.1, отличающийся тем, что на раме смонтирован пульт управления.