Trainer in sedia a rotelle - Wheelchair trainer
Un trainer per sedia a rotelle o tapis roulant per sedia a rotelle è un apparato che consente a un utente su sedia a rotelle manuale di simulare un viaggio lineare (traslatorio) rimanendo fermo in un modo simile a una persona che deambula che cammina o corre su un tapis roulant o un ciclista che pedala una bicicletta su un rullo da bicicletta . Le ruote posteriori della carrozzina sono poste a contatto con rulli verticali o orizzontali che possono anche essere fissati a volani , resistenze meccaniche o meccanismi di frenatura, motori e vari sensori di velocità e forza. I volani possono essere dimensionati per fornire a un utente di una certa massa un'inerzia rotazionale equivalente alla loro inerzia traslazionale (lineare) al fine di approssimare in modo più realistico la propulsione effettiva della sedia a rotelle.
I trainer su sedia a rotelle con rulli di contatto indipendenti consentono una corsa direzionale simulata ( tapis roulant omnidirezionale ). I formatori possono anche incorporare encoder rotativi , accelerometri e sensori di coppia per consentire l'interfaccia con i sistemi di acquisizione dati del computer (DAQ) per l'analisi della cinematica di propulsione . È possibile implementare un encoder rotativo in quadratura o un sensore a effetto hall per fornire informazioni sufficienti sulla velocità e sulla direzione per abilitare l'interfaccia di navigazione virtuale con i videogiochi in modo simile all'utilizzo di un joystick o di una console di gioco . Il calcolo della resistenza al rotolamento tra il pneumatico e l'interfaccia del rullo di contatto, l' attrito dell'asse e le caratteristiche inerziali delle ruote e dei volani della sedia a rotelle può essere utilizzato per determinare la dinamica di propulsione stazionaria . [dinamica]
Storia
Il Dipartimento per gli affari dei veterani (VA) degli Stati Uniti ha investito in modo sostanziale in decenni di ricerca e sviluppo per due dispositivi di addestramento per sedie a rotelle: il Trainer per fitness aerobico in sedia a rotelle (WAFT) e GameWheels. La storia dello sviluppo di trainer per carrozzina può essere riassunta dai 10 brevetti rilasciati dall'Ufficio brevetti e marchi degli Stati Uniti per trainer per carrozzine fissi / tapis roulant / ergometri / dinamometri / simulatori rilasciati dal 1980 al 2009.
Numero di brevetto USA | Data di rilascio | Caratteristiche principali |
---|---|---|
4.233.844 | 18 novembre 1980 | introduce volani inerziali variabili per approssimare la massa dell'utente con sensori di velocità e coppia |
4,911,425 | 27 marzo 1990 | WAFT (primo modello) implementa la resistenza della ruota regolabile in modo indipendente |
4.966.362 | 30 ottobre 1990 | incorpora la rotazione unidirezionale in avanti o indietro |
5.476.429 | 19 dicembre 1995 | WAFT (modello successivo) introduce l'esercizio cardio con controlli elettrici attivi, DAQ e interfaccia per videogiochi |
5.643.143 | 1 luglio 1997 | implementa il posizionamento su due rulli |
5.649.883 | 22 luglio 1997 | riduce al minimo la resistenza al rotolamento per 3 sedie da corsa su sedia a rotelle |
5.704.876 | 6 gennaio 1998 | implementa la resistenza alla frenata a correnti parassite del trainer per biciclette e l'interfaccia di controllo del computer attivo |
5.709.631 | 20 gennaio 1998 | implementa guide laterali delle ruote per evitare oscillazioni laterali |
6.113.519 | 5 settembre 2000 | utilizza la resistenza controllata elettricamente e la regolazione della campanatura per applicazioni cliniche |
7.604.572 | 20 ottobre 2009 | implementa rulli orizzontali con inerzia e resistenza variabile passiva, DAQ clinico e interfaccia per videogiochi |
Sviluppo
L'ultimo brevetto viene commercializzato con il marchio Trekease, progettato per servire come acronimo di Translational & Rotational Equivalent Kinetic Energy Aerobic Stationary Exertainment e come omonimo per Trekkies - fan di Star Trek . Nessuno degli altri brevetti citati, compresi i prototipi sperimentali sviluppati dalla VA, è attualmente in commercio; tuttavia, semplici rampe unidirezionali e sistemi a rulli simili nel design al brevetto n. 4,966,362 vengono commercializzati da altri. (Vedi anche Collegamenti esterni ).
Il software di gioco arcade e l'uso dell'acquisizione dei dati clinici sono stati introdotti per la prima volta dal WAFT dell'amministrazione dei veterani come mezzo per promuovere la propulsione stazionaria della sedia a rotelle come esercizio aerobico benefico . I professionisti clinici non sono attualmente d'accordo riguardo ai benefici per la salute cardiovascolare associati alla propulsione manuale della sedia a rotelle e alle possibili lesioni da uso ripetitivo a lungo termine attribuite al funzionamento manuale della sedia a rotelle. [aerobica] Questi dibattiti hanno incoraggiato gli sviluppi per migliorare la disposizione dei sedili delle sedie a rotelle, dello schienale, del telaio, delle ruote e dei bordi delle mani. Gli innovativi meccanismi a leva aggiungono un nuovo livello per migliorare l'efficienza complessiva, la postura e l'ergonomia della propulsione manuale della sedia a rotelle. [ergonomia] L' utilizzo di tecnologie di propulsione a leva su un trainer per sedia a rotelle dotato di volano e resistenza consente di intraprendere un'attività simile al canottaggio con tutti i suoi rischi e benefici per la salute associati.
Riferimenti
Dinamica:
Aerobica:
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Ergonomia:
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Citazioni
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Conferenze
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pagine web
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link esterno
- Sistema di rulli trainer per carrozzina progettato e prodotto nel Regno Unito
- Tipico trainer per carrozzina con rampa e rullo realizzato negli Stati Uniti con resistenza all'attrito e senza direzionalità
- Rampa e rullo trainer a basso profilo di fabbricazione britannica con resistenza all'attrito e senza direzionalità
- Trainer / ergometro per sedia a rotelle di ricerca francese motorizzato di fascia alta con direzionalità e regolazione del camber