Инвалидная коляска - Wheelchair trainer

А Инвалидная коляска или беговая дорожка для инвалидных колясок - это устройство, которое позволяет инвалидная коляска пользователь может моделировать линейное (поступательное) путешествие, оставаясь при этом неподвижным, подобно амбулаторному человеку, идущему или бегающему по беговая дорожка или велосипедист, крутящий педаль на велосипеде по велотренажер. Колеса задней инвалидной коляски соприкасаются с вертикальными или горизонтальными роликами, которые также могут быть прикреплены к маховики, механическое сопротивление или тормозные механизмы, двигатели и различные датчики скорости и силы.^[1] Маховики могут иметь размер, позволяющий пользователю с определенной массой вращаться. инерция эквивалент их поступательной (линейной) инерции, чтобы более реалистично приблизить реальную тягу кресла-коляски.

Тренажеры для инвалидных колясок, имеющие независимые контактные ролики, позволяют моделировать направленное движение (всенаправленная беговая дорожка ). Тренеры также могут включать поворотные энкодеры, акселерометры и датчики крутящего момента включить интерфейс с компьютером получение данных системы (DAQ) для анализа движителей кинематика. Квадратурный энкодер или датчик холла может быть реализован для предоставления достаточной информации о скорости и направлении для включения интерфейса виртуальной навигации с видеоигры аналогично использованию джойстик или же игровая консоль. Расчет сопротивление качению между шиной и контактным роликом, трение оси, а инерционные характеристики колес и маховиков инвалидных колясок могут быть использованы при определении стационарной тяги. динамика.^{[динамика]}

История

В Департамент США по делам ветеранов (VA) вложила значительные средства в многолетние исследования и разработки двух тренажеров для инвалидных колясок: тренера по аэробному фитнесу для инвалидных колясок (WAFT),^[2][3] и GameWheels.^[4] Историю разработки тренажеров для инвалидных колясок можно обобщить на основе 10 патентов, выданных Ведомство США по патентам и товарным знакам для стационарных тренажеров для инвалидных колясок / беговых дорожек /эргометры /динамометр /тренажеры Выпускался с 1980 по 2009 год.^[5]

Номер патента США	Дата выпуска	Ключевая особенность
4,233,844	18 ноября 1980 г.	представляет регулируемые инерционные маховики для приблизительного определения массы пользователя с помощью датчиков скорости и крутящего момента
4,911,425	27 марта 1990 г.	WAFT (ранняя модель) реализует независимую регулировку сопротивления колес
4,966,362	30 октября 1990 г.	включает прямое или обратное однонаправленное вращение колеса
5,476,429	19 декабря 1995 г.	WAFT (более поздняя модель) представляет кардиоупражнения с активными электрическими элементами управления, DAQ и видеоигровым интерфейсом.
5,643,143	1 июля 1997 г.	позиционирование орудия на двух роликах
5,649,883	22 июля 1997 г.	минимизирует сопротивление качению для кресел-колясок с 3 колесами
5,704,876	6 января 1998 г.	Реализует велотренажер сопротивление вихретоковому торможению и интерфейс активного компьютерного управления
5,709,631	20 января 1998 г.	Применяет боковые направляющие колес для предотвращения бокового раскачивания
6,113,519	5 сентября 2000 г.	использует электрически контролируемое сопротивление и регулировку развала для клинических применений
7,604,572	20 октября 2009 г.	реализует горизонтальные ролики с пассивной переменной инерцией и сопротивлением, клинический DAQ и интерфейс видеоигр

Разработка

Последний патент коммерциализируется под торговой маркой Trekease и предназначен для использования в качестве акронима для аэробных стационарных упражнений, эквивалентных трансляционной и вращательной кинетической энергии, и в качестве омонима для Trekkies - любители Звездный путь.^[6][7][8] Ни один из других процитированных патентов, включая экспериментальные прототипы, разработанные VA, в настоящее время не коммерциализируется; однако простые однонаправленные рампы и роликовые системы, аналогичные по конструкции патенту №4,966,362, продаются другими компаниями.^[9] (Смотрите также внешняя ссылка ).

Аркадная игра Программное обеспечение и использование сбора клинических данных были впервые введены WAFT Администрации ветеранов как средство продвижения стационарных двигателей инвалидных колясок в качестве полезного упражнение аэробики. Клинические специалисты в настоящее время не пришли к единому мнению относительно пользы для здоровья сердечно-сосудистой системы, связанной с ручным перемещением кресла-коляски, и возможных долговременных травм от многократного использования, связанных с ручным управлением креслом-коляской.^{[аэробика]} Эти дебаты стимулировали разработки по улучшению сидения для инвалидных колясок,^[10] задняя опора, рама, колесо и конструкции обода для рук. Инновационные рычажные механизмы обеспечивают новый уровень повышения общей эффективности, осанки и эргономики ручного привода кресла-коляски.^{[эргономика]} Использование рычажных двигательных технологий на тренажере для инвалидных колясок, оснащенном маховиком и сопротивлением, позволяет заниматься деятельностью, аналогичной гребля со всеми связанными с ним преимуществами и рисками для здоровья.^[11][12]

Рекомендации

1. Стэнфорд 2006.
2. Лангбейн и Фер 1993.
3. "WAFT - Инвалидный тренер по аэробике и фитнесу". Янус Девелопмент. Получено 22 августа, 2011.
4. О'Коннор и др. 2002 г..
5. Патенты, выданные Ведомство США по патентам и товарным знакам:
   • 4,233,844
   • 4,911,425
   • 4,966,362
   • 5,476,429
   • 5,643,143
   • 5,649,883
   • 5,704,876
   • 5,709,631
   • 6,113,519
   • 7,604,572
6. «Аэробные упражнения для инвалидов-колясочников». Science Daily. 15 сентября 2008 г.. Получено 22 августа, 2011.
7. The Daily Texan.
8. «Исследования и теория». Trekease. Получено 22 августа, 2011.
9. Купер 2006.
10. Kotajarvi et al. 2004 г..
11. МакЛорин 2005.
12. «Преимущества гребли». Такома, Вашингтон: Фосс Гребля. Получено 23 августа, 2011.

Динамика: Kwarciak et al. 2009 г.. Koontz et al. 2007 г.. Gil-Agudo et al. 2010 г.. Сасаки и др. 2008 г.. Купер и др. 1997 г.. Lemaire et al. 1991 г.. Аэробика: Cerny et al. 1980 г.. Бикман, Миллер-Портер и Шонебергер, 1999 г.. Шивайоги Hiremath Keyser et al. 2003 г.. Морроу и др. 2009 г.. Кейзер, Роджерс и Раш 2001. Купер, Бонинджер и Робертсон, 1998 г..

Эргономика: «Глобальные исследования, инновации и технологии». GRIT. Получено 16 октября 2014. Колесная мобильность 1999. Requejo et al. 2008 г.. МакЛорин 2005. "О Wijit". Инновации Здоровье. Получено 17 октября 2014. "Поворотный двухрычажный привод". RIO Мобильность. Получено 17 октября 2014.

Цитаты

• Бикман, Клэр Э .; Миллер-Портер, Лесли; Шонебергер, Марион (1999). «Энергозатраты на движение в стандартных и сверхлегких инвалидных колясках у людей с травмами спинного мозга». Phys. Ther. 79: 146–158. Получено 15 октября, 2014.
• Черни, Кей; Уотерс, Роберт; Хислоп, Хелен; Перри, Жаклен (1980). «Прогулка и Энергетика инвалидных колясок у людей с параплегией». Phys. Ther. 60 (9): 1133–1139. Дои:10.1093 / ptj / 60.9.1133. Получено 15 октября, 2014.
• Купер, Рори А .; Boninger, Michael L .; Робертсон, Рик Н. (февраль 1998 г.). «Тяжелые руки: повторяющееся растяжение у пользователей инвалидных колясок с ручным управлением» (PDF). Отчеты TeamRehab: 36–36, 38. Получено 16 октября 2014 - через wheelchairnet.org.
• Купер, Рори (30 мая 2006 г.). Разработка и дизайн нового оборудования для упражнений: GameCycle и GameWheels (PDF). Rectech конференция. Получено 23 августа, 2011.
• Купер, Рори А .; Робертсон, Рик Н .; VanSickle, Дэвид П .; Boninger, Michael L .; Шимада, Шон Д. (1997). «Методы определения трехмерных сил и моментов толкателя кресла-коляски: техническое примечание» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 34 (2): 162–170. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Gil-Agudo, A .; Del Ama-Espinosa, A .; Pérez-Rizo, E .; Pérez-Nombela, S .; Креспо-Руис, Б. (2010). «Кинетика плечевого сустава при движении кресла-коляски на беговой дорожке на двух разных скоростях у пациентов с травмой спинного мозга». Спинной мозг. 48 (4): 290–296. Дои:10.1038 / sc.2009.126. ISSN  1362-4393. PMID  19773798.
• Keyser, Randall E .; Раш, Элизабет К .; Финли, Маргарет; Роджерс, Мэри М. (2003). «Повышение выносливости верхней части тела после 12-недельной программы домашних упражнений для инвалидов-колясочников» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 40 (6): 501–510. Дои:10.1682 / JRRD.2003.11.0501. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Keyser, Randall E .; Роджерс, Мэри М .; Раш, Элизабет Р. (2001). «Надежность кардиореспираторных измерений при эргометрии инвалидной коляски». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 38 (4). ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Кунц, Алисия М .; Ян, Юшэн; Прайс, Роберт; Толерико, Мишель Л .; DiGiovine, Carmen P .; Систо, Сью Энн; Купер, Рори А .; Бонингер, Майкл Л. (2007). «Многопозиционное сравнение кинетики движения кресла-коляски у лиц с параплегией». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 44 (3): 449–458. Дои:10.1682 / JRRD.2006.05.0048. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Котаярви, Брайан Р .; Сабик, Мишель Б.; Ан, Кай-Нан; Чжао, Кристин Д .; Kaufman, Kenton R .; Басфорд, Джеффри Р. (2004). «Влияние положения сиденья на биомеханику движения кресла-коляски» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 41 (3B): 403–414. Дои:10.1682 / JRRD.2003.01.0008. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Кварчак, Эндрю М .; Яроси, Мэтью; Рамануджам, Арвинд; Дайсон-Хадсон, Тревор А .; Систо, Сью Энн (2009). «Оценка сопротивления качению шин для инвалидных колясок с помощью динамометрических испытаний на выбеге» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 46 (7): 931–938. Дои:10.1682 / JRRD.2008.10.0137. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Лангбейн, У. Эдвин; Фер, Линда (1993). «Исследовательское устройство для опытного образца: хронология» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 30 (4): 436–442. ISSN  0748-7711. Получено 22 августа, 2011.
• Lemaire, Edward D .; Ламонтань, Марио; Барклай, Хью У .; Джон, Томас; Мартель, Гай (1991). «Методика определения центра тяжести и сопротивления качению инвалидных колясок с откидным сиденьем» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 28 (3): 51–58. Дои:10.1682 / JRRD.1991.07.0051. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Маклаурин, Колин А. (2005). «Текущие направления исследований в области инвалидных колясок» (PDF). Журнал исследований и разработок в области реабилитации. Клиническое приложение № 2: 88–99. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• Морроу, Мелисса М. Б.; Херд, Венди Дж .; Kaufman, Kenton R .; Ан, Кай-Нан (2009). «Выражение кинетики суставов верхних конечностей при движении кресла-коляски». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 46 (7): 939–944. Дои:10.1682 / JRRD.2008.12.0165. ISSN  0748-7711. Получено 23 августа, 2011.
• О'Коннор, Томас; Фитцджеральд, Ширли Дж .; Купер, Рори А .; Thorman, Tricia A .; Бонингер, Майкл Л. (2002). «Кинетический и физиологический анализ системы GameWheels». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 39 (6): 627–634. ISSN  0748-7711. Получено 22 августа, 2011.
• Requejo, P. S .; Lee, S.E .; Mulroy, S.J .; Haubert, L.L .; Bontrager, E.L .; Gronley, J. K .; Перри, Дж. (2008). «Потребность в мышцах плеча во время движения с помощью рычага и толкателя в инвалидной коляске у людей с травмой спинного мозга». Журнал медицины спинного мозга. 31 (5): 568–77. Дои:10.1080/10790268.2008.11754604. ЧВК  2607130. PMID  19086715.
• Сасаки, Макото; Кимура, Такуми; Мацуо, Киёми; Обината, Горо; Ивами, Такехиро; Мияваки, Кадзуто; Кигучи, Кадзуо (2008). «Симулятор оптимальной конструкции инвалидной коляски». J Робот Мехатрон. 20 (6): 854–862. ISSN  0915-3934. Получено 22 августа, 2011, предварительный просмотр: первые две страницы.
• Стэнфорд, Кристофер (30 мая 2006 г.). Текущие стратегии дизайна инвалидных колясок (PDF). Rectech конференция. Получено 23 августа, 2011.

Конференции

• Презентации конференции. RERC Rectech Состояние научной конференции по физическим упражнениям и рекреационным технологиям для людей с ограниченными возможностями. Денвер, Колорадо. 30 мая 2006 г.. Получено 23 августа, 2011.
• Подготовка к обсуждению: Ручное движение инвалидной коляски (PDF). Форум заинтересованных сторон: мобильность на колесах. Питтсбург, Пенсильвания: Центр исследований в области реабилитации и инженерии по передаче технологий. 26 мая 1999 г.. Получено 17 октября, 2014 - через wheelchairnet.org.

веб-страница

«Техасский университет в Остине добавляет оборудование для инвалидных колясок в тренажерный зал». The Daily Texan. Получено 22 августа, 2011 - через Media dis & dat. Запись в блоге, опубликованная студенческой газетой Техасского университета.

внешняя ссылка

• Роликовая система тренажера для инвалидных колясок разработана и произведена в Великобритании.
• Типичный тренажер для инвалидных колясок с рампой и роликами, изготовленный в США, с сопротивлением трению и без направления
• Британский низкопрофильный роликовый тренажер с противоскользящим покрытием и устойчивостью к трению.
• Французский исследовательский моторизованный тренажер / эргометр для инвалидных колясок с регулировкой направления и развала колес.