Устройство для занятий людей с ограниченными возможностями на трехколесном беспедальном велосипеде Российский патент 2022 года по МПК A63B22/02 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения и реабилитации пациентов, страдающих патологиями, приводящими к частичному обездвижению, нарушению способности держать равновесие, для пациентов с мышечными атрофиями, контрактурами, сердечнососудистыми заболеваниями, полным или частичным отсутствием одной из нижних конечностей, ДЦП, спина бифида, а так же страдающих непропорциональным весом по отношению к росту, другими заболеваниями. Представленное устройство является средством для проведения занятий по адаптивной физической культуре с использованием трехколесного беспедального велосипеда, который в дальнейшем может быть именован и как 3-х колесный беговел. Один из вариантов используемых 3-х колесных беговелов описан в патенте №2712344, который позволяет людям, страдающим именно ДЦП в различных формах, не только укреплять здоровье и тренироваться, но и принимать участие в международных соревнованиях по пара легкой атлетике. А это и ЧЕ, ЧМ, а вскоре, и паралимпийские игры. Так же, вариант исполнения опор для переднего и задних колес устройства может позволить тренироваться людям с использованием трехколесных велосипедов различных марок, включая и для людей с ДЦП.

Для людей с ограниченными возможностями движение крайне важно, оно поддерживает тонус организма, дает возможность тренировать или восстанавливать работоспособность вестибулярного аппарата, помогает восстанавливать двигательные функции ног, укреплять костный скелет и мышцы. Улучшается кровоток, укрепляется мышечная система ног, живота и спины, улучшается дыхательная функция организма, наблюдается общее улучшение физического развития и жизнедеятельности человека.

Известен патент US 9517378. Однако возможность установки на данное устройство трехколесного беспедального велосипеда отсутствует. Известен патент US 6878101. Однако на него так же нет возможности установить трехколесный беговел. Да и при работе с его помощью можно использовать попеременно только правую или левую ногу.

Наиболее близка к предлагаемому техническому решению находится установка патент US 10603538. Однако и она обладает рядом существенных недостатков: работает ограниченная часть ног, голеностопная, и на очень малой амплитуде при использовании стула в качестве опоры пациента. Особенно такой тип нагрузки бесполезен для людей с ДЦП, которые не могут самостоятельно стоять на собственных ногах. Если над ней установить трехколесный беспедальный велосипед, то из-за отсутствия жесткого и надежного соединения взаимного соединения установки с 3-х колесным беспедальным велосипедом нельзя гарантировать безопасность ног пациента при работе. Не говоря уже о том, что заявленная в патенте длина полотна не позволит произвести полноценного движения ногой подобного тому, когда пациент перемещается по дороге на этом же трехколесном беспедальном велосипеде. А при увеличении длины полотна опять же возникнет проблема установки на устройство трехколесного беспедального велосипеда.

Решаемой технической проблемой являлась необходимость создания устройства для занятий на трехколесном беспедальном велосипеде обеспечивающим лечение и реабилитацию вестибулярного аппарата, опорно-двигательной системы людей с ДЦП, спина бифида, аутизм, укрепление костного скелета и мышц, другими нозологиями, а так же улучшение работы сердечно-сосудистой системы, дыхательных функций, жизнедеятельности организма путем создания активной нагрузки, проведения занятий по адаптивной физической культуре, при этом гарантирующего безопасность пользователям-пациентам, т.е. людям с ограниченными возможностями. Предлагаемое устройство может быть использовано как на свежем воздухе, так и в закрытых помещениях, что позволяет проведение занятий в круглогодичном режиме.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении максимального количества настроек под индивидуальные особенности пользователя при использовании устройства.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которых устройство для занятий на трехколесном беспедальном велосипеде людей с ограниченными возможностями содержащее раму, оснащенную опорными ножками, передним и задним валами оснащенными подшипниками и опорами, опорную пластину, беговое полотно, механизм натяжения бегового полотна, и в котором дополнительно содержатся стойки для установки и фиксации с устройством переднего и задних колес трехколесного беспедального велосипеда, при этом само устройство выполнено с возможностью установки на нем трехколесного беспедального велосипеда таким образом, что беговое полотно устройства располагаются под ногами пациента сидящего в седле беспедального трехколесного велосипеда, а сам пациент снабжен возможностью подойти к седлу трехколесного беспедального велосипеда между его задними колесами. В частных случаях своего выполнения или использования устройство может содержать раму снабженную механизмом вращения переднего вала, приводимого в действие от электроэнергии, стойки переднего и задних колес снабженные возможностью перемещения вдоль продольной оси устройства с дальнейшей фиксацией выбранного положения, стойки переднего и задних колес снабженные регулируемыми опорами, стойки задних колес снабженные возможностью перемещения независимо друг от друга, стойку переднего колеса снабженную возможностью фиксации вилки переднего колеса трехколесного беспедального велосипеда без установленного на нее самого колеса, стойки задних колес снабженные возможностью фиксации задней части рамы трехколесного беспедального велосипеда без смонтированных на него задних колес, стойки переднего и задних колес снабженные фиксаторами колес, раму снабженную регулятором сопротивления вращению переднего вала, раму дополнительно оснащенную ручками безопасного входа.

Причинно-следственная связь вышеперечисленных признаков с техническим результатом изобретения выражается в том, что предлагаемое устройство для занятий на трехколесном беспедальном велосипеде людей с ограниченными возможностями позволяет получить устройство которое:

- имеет большое количество регулировок позволяющих провести его настройку под индивидуальные особенности пациента.

- может быть использовано людьми имеющими ограниченные возможности различных нозологий.

- создает активную физическую нагрузку на организм человека.

- позволяет пациенту подойти (или быть подведенным) к устройству сзади и сесть в седло трехколесного беспедального велосипеда, а, соответственно, нет необходимости поднимать пациента, что особенно, в частности, важно для людей страдающих непропорциональным весом по отношению к росту или просто крупных.

- обеспечивает безопасный подъем на него и спуск с него пациента

- является простой в использовании, легко налаживаемой и технически обслуживаемой конструкцией

- не занимает много места для хранения.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг. 1, фиг. 2 представлен конструктив устройства.

на фиг. 3 представлен вариант исполнения регулятора сопротивления вращению переднего вала

на фиг. 4 представлен вариант исполнения стойки заднего колеса

на фиг. 5 представлен вид устройства сзади с прикрепленными телескопическими ручками безопасного входа

на фиг. 6 показан вариант исполнения стойки переднего колеса.

Устройство для занятий на трехколесном беспедальном велосипеде людей с ограниченными возможностями фиг. 1 и фиг. 2 содержит раму 4, на которую смонтированы передний вал 20 и задний вал 21 оснащенные подшипниками и опорами(на фиг. не показаны), регулятор сопротивления вращения переднего вала 22, опорная пластина 13 на которую опирается беговое полотно 5 натянутое между валами 20 и 21 посредством механизма натяжения (на фиг. не показан) и приводимое во вращение за счет мускульной силы ног пациента, опорные ножки 10 которые могут быть выполнены регулируемыми. К раме 4 крепится стандартным крепежом соединитель передней стойки и рамы 19, на второй конец которого прикреплена стандартным крепежом стойка переднего колеса 6, оснащенная опорой передней стойки 8, обладающей,в свою очередь, возможностью регулировки по высоте см. фиг.2. Справой и с левой сторон рамы 4 крепежом стойки 17 через отверстия крепежа стоек 18 к раме прикреплены стойки задних колес 7, оснащенные опорами задних стоек 9, которые, в свою очередь, выполнены регулируемыми. Перемещение стойки заднего колеса вдоль боковины рамы, с целью регулировки, может производиться за счет совмещения крепежа стойки 17 с одним из отверстий крепежа стойки 18. Эти отверстия могут иметь овальную форму. Контролировать взаимное положение правой и левой стоек 7 возможно за счет соединения их соединительной траверсой 15 фиг. 2 и крепежом траверсы 16. Опорные элементы стоек 14 могут быть выполнены в виде валов, оснащенных осями с подшипниками.(на фиг. не показаны). Для надежной фиксации переднего 2 и задних 3 колес трехколесного беспедального велосипеда 1 на устройстве, стойки переднего 6 и задних 7 колес могут быть оснащены фиксаторами колес, выполненными. к примеру, в виде ремней с липучками, (на фиг. не показаны)

Соединитель передней стойки и рамы 19 может быть выполнен телескопическим. На Фиг. не показано. Телескопичность передней стойки 19 и возможность перемещения стоек задних колес 7 вдоль продольной оси устройства позволяют подобрать наилучшее положение ног пациента сидящего в седле 12 трехколесного беспедального велосипеда 1, и находящегося над беговым полотном 5, по отношению к самому беговому полотну. Это обеспечит лучшую настройку положения трехколесного беспедального велосипеда на устройстве с учетом его размера и параметров пациента, что обеспечит его правильную и безопасную работу на устройстве.

На фиг. 3 показан регулятор сопротивления вращению переднего вала поз. 22, который служит для задания нагрузки на ноги пациента. Принцип его работы заключается в следующем. Вращая ручку регулятора 23, которая связана резьбовым соединением с гайкой 25 мы приближаем тормозной элемент 24 к переднему валу 20, вводим их в контакт, и, регулируя усилие прижатия тормозного элемента к валу 20 регулируем способность вала к вращению. Другими вариантами регулировки могут быть, например, ременные соединения с механизмом натяжения. Регулятор сопротивления вращению переднего вала поз.22 выполняет одновременно и роль тормоза для наиболее безопасного подъема пациента на беговое полотно устройства, для того, чтобы сесть в седло 12 трехколесного беспедального велосипеда 1. Причина, по которой такое решение может быть оптимальным, заключается в следующем.

На общеизвестных беговых дорожках изменение нагрузки для пользователя производится двумя способами: изменением угла наклона к горизонту опорной пластины и/или изменением скорости вращения валов, которые заставляют беговое полотно набегать на пользователя. В нашем случае, когда речь идет об установке на устройство трехколесного беспедального велосипеда, на седло которого сядет пациент, изменение угла наклона опорной пластины теряет смысл. А, если движение бегового полотна 5 происходит не за счет мускульной силы ног самого пациента, особенно применительно к людям с ДЦП, то в бо'льшем количестве случаев такой тип работы устройства не имеет смысла. Причина, по которой основной упор делается на привод в движения бегового полотна 5 за счет отталкивания ногами пациента вытекает из особенностей форм их заболеваний и может быть описан следующем образом: очень часто, особенно дети- пациенты страдающие, к примеру, ДЦП ленятся работать физически. И, если беговое полотно будет перемещаться за счет, к примеру, электромеханического привода, т.е.вращаться самостоятельно, пациенты с ДЦП бросят работу ногами и о их ноги, будут просто волочиться по самому беговому полотну. Именно по-этому, и механизм вращения переднего вала, приводимый в действие от электроэнергии на фигурах не показан, хотя ткие механизмы широко известны и имеют массу вариантов. Их использование, говоря об установке на устройство трехколесного беспедального велосипеда, в определенных случаях может быть рекомендованным. От этого смысл всей установки не изменится

На фиг. не показан и электронный пульт управления механизмом вращения переднего вала приводимый в действие от электроэнергии, а так же позволяющий задавать разные режимы работы.

На фиг. 4 Показан вариант исполнения стоек задних колес 7. Отверстия крепежные 26 позволяют зафиксировать стойки с рамой 4. Отверстия 28 могут служить для монтажа стандартных регулируемых опор например, винтовых (на фиг. не показаны). В пазы крепежные 32 устанавливаются, к примеру оси задних колес 27 фиг. 2, которые смонтированы в задней части трехколесного беспедального велосипеда и на которые одеваются сами задние колеса для его использования вне устройства. Фиксация производится стандартным крепежом (на фиг не показан), что гарантирует надежность установки велосипеда на устройстве.

На Фиг. 5 показан вариант исполнения телескопических ручек безопасного входа 29, которые крепятся к раме 4 стандартным крепежом (на фиг не показан). Верхние элементы ручек могут перемещаться вверз и вниз, а так же вращаться вокруг собственной оси, как это показано стрелками на фиг., обеспечивая выбор наиболее удобного положения для пользователя с ОВЗ. Ручки могут быть быстросъемными. Могут быть попарно расположены в передней и задней частях рамы. Могут быть соединены между собой попарно по каждой из сторон. На фиг. не показаны из-за известности таких решений.

На Фиг. 6 показан вариант исполнения стойки переднего колеса. Соединитель передней стойки и рамы 19, соединяется с рамой 4 стандартным крепежом. В стойке переднего колеса 6 имеется ось для вилки переднего колеса 31, на которую устанавливается сама вилка переднего колеса 30. Она надежно фиксируется стандартным велосипедным крепежом (на фиг. не показан). Опора передней стойки 8 может быть регулируема по высоте, (на фиг. не показана). Такой вариант решения обеспечивает как выбор нужного положения трехколесного беспедального велосипеда на устройстве, исключение возможности поворотов руля 11, так и полную неподвижность его передней части, что является крайне важным при настройке всего оборудования до начала его использования пациентом с ОВЗ.

Практика показала, что в таком варианте остаются невостребованными фиксаторы задних колес на опорах 7. Устройство и без них гарантирует неподвижность трехколесного беспедального велосипеда 1. Это достигается за счет жесткости рамы самого беговела и веса пользователя, находящегося в седле 12.

В варианте использования элементов, показанных на фиг. 4 и фиг. 6, монолитность соединения устройства с трехколесным беспедальным велосипедом становится даже излишне большой. Проверено в работе.

Предложенное решение устройства для занятий на трехколесном беспедальном велосипеде людей с ограниченными возможностями занимает мало места для хранения, позволяет быстро производить монтаж и демонтаж беговела.

При использовании устройства рекомендуется прикрепить на руль 11 планшета/экрана для создания интерактивной среды во время занятий. Это всегда положительно сказывается на особых детях, что также проверено.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для занятий людей с ограниченными возможностями на трехколесном беспедальном велосипеде. Устройство содержит раму, оснащенную опорными ножками, передний и задний валы, оснащенные подшипниками и опорами, опорную пластину, беговое полотно, механизм натяжения бегового полотна, стойки для установки и фиксации с устройством переднего и задних колес трехколесного беспедального велосипеда. Устройство выполнено с возможностью установки на нем трехколесного беспедального велосипеда таким образом, что беговое полотно устройства располагается под ногами пациента, сидящего в седле беспедального трехколесного велосипеда. Пациент имеет возможность подойти к седлу трехколесного беспедального велосипеда между его задними колесами. Достигается улучшение персонализации устройства под особенности пользователя. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для занятий людей с ограниченными возможностями на трехколесном беспедальном велосипеде, содержащее раму, оснащенную опорными ножками, передний и задний валы, оснащенные подшипниками и опорами, опорную пластину, беговое полотно, механизм натяжения бегового полотна, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит стойки для установки и фиксации с устройством переднего и задних колес трехколесного беспедального велосипеда, при этом само устройство выполнено с возможностью установки на нем трехколесного беспедального велосипеда таким образом, что беговое полотно устройства располагается под ногами пациента, сидящего в седле беспедального трехколесного велосипеда, а сам пациент имеет возможность подойти к седлу трехколесного беспедального велосипеда между его задними колесами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рама снабжена механизмом вращения переднего вала, приводимым в действие от электроэнергии.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойки переднего и задних колес снабжены возможностью перемещения вдоль продольной оси устройства с дальнейшей фиксацией выбранного положения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойки переднего и задних колес снабжены регулируемыми опорами.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойки задних колес дополнительно снабжены возможностью перемещаться независимо друг от друга.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойка переднего колеса снабжена возможностью фиксации вилки переднего колеса трехколесного беспедального велосипеда без установленного на нее самого колеса.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойки задних колес снабжены возможностью фиксации задней части рамы трехколесного беспедального велосипеда без смонтированных на него задних колес.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойки переднего и задних колес снабжены фиксаторами колес.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рама снабжена регулятором сопротивления вращению переднего вала.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рама дополнительно оснащена телескопическими ручками безопасного входа.