專(zhuān)利名稱(chēng)：輪椅訓(xùn)練平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及與輪椅有關(guān)的訓(xùn)練及康復(fù)平臺(tái)，特別是輪椅通過(guò)該訓(xùn)練平臺(tái)與一電腦系統(tǒng)連結(jié)，該訓(xùn)練平臺(tái)可分別感測(cè)該輪椅的二后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并將該轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向訊號(hào)傳輸予上述電腦系統(tǒng)，該電腦系統(tǒng)將上述轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向反應(yīng)于一虛擬互動(dòng)軟體/游戲，使輪椅與該虛擬互動(dòng)軟體/游戲產(chǎn)生互動(dòng)的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)。
背景技術(shù)：
輪椅系下半身行動(dòng)不便者非常重要的代步工具之一，但是大多數(shù)的輪椅使用者幾乎是在沒(méi)有充份心理準(zhǔn)備甚至是還不熟悉輪椅如何操作的情況下就已被迫要接受并使用輪椅，使用者有很大的心理負(fù)擔(dān)，不熟練的操作亦將使自己及他人陷于危險(xiǎn)之中。所以，大部份的康復(fù)師建議輪椅使用者應(yīng)有充分的練習(xí)，但是卻苦無(wú)適合的場(chǎng)地以及設(shè)備。舉例來(lái)說(shuō)，在室內(nèi)練習(xí)雖然可以熟悉平地前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等基本動(dòng)作，但是卻無(wú)法應(yīng)付戶(hù)外顛頗路面、上下坡或緊急危險(xiǎn)閃避等意外狀況，若讓使用者在還未充份熟悉輪椅操作之前就進(jìn)行戶(hù)外操作，無(wú)疑是十分危險(xiǎn)的。
除此之外，下半身行動(dòng)不便的患者往往因?yàn)榉N種不便而不愿意運(yùn)動(dòng)，其肌肉張力、心肺功能及體力都容易因此而加速衰退。為防止此一問(wèn)題，提供輪椅使用者一舒適、自然、方便、安全的運(yùn)動(dòng)環(huán)境是很重要的。此類(lèi)型運(yùn)動(dòng)環(huán)境，除可供一般輪椅使用者使用之外，更可以做為培訓(xùn)輪椅運(yùn)動(dòng)選手的設(shè)備之一。
新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一個(gè)訓(xùn)練平臺(tái)，該訓(xùn)練平臺(tái)可供一輪椅設(shè)于其上，該訓(xùn)練平臺(tái)可分別感測(cè)該輪椅的二后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并將該轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的方向訊號(hào)輸出。
本實(shí)用新型的另一目的在于將上述訓(xùn)練平臺(tái)所感測(cè)的輪椅二后輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的方向訊號(hào)傳輸予以一電腦系統(tǒng)，該電腦系統(tǒng)將上述轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向反應(yīng)于一虛擬互動(dòng)軟體/游戲，使輪椅與虛擬互動(dòng)軟體/游戲產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到訓(xùn)練輪椅使用者的目的。
本實(shí)用新型達(dá)成上述目的的技術(shù)方案，一種輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，該輪椅訓(xùn)練平臺(tái)與一電腦系統(tǒng)連結(jié)；其特征在于該訓(xùn)練平臺(tái)具有一臺(tái)面以及一可將上述輪椅導(dǎo)引至該臺(tái)面上的斜板；一用于將上述輪椅的前輪固定的前輪置定結(jié)構(gòu)，位于該訓(xùn)練平臺(tái)上；二組控制機(jī)構(gòu)，位于該訓(xùn)練平臺(tái)上與上述前輪置定結(jié)構(gòu)直線(xiàn)相對(duì)的位置，上述輪椅的二后輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地分別與一量測(cè)一后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前、往后轉(zhuǎn)動(dòng)方向的控制機(jī)構(gòu)連結(jié)，各控制機(jī)構(gòu)又與上述電腦系統(tǒng)連接。
本實(shí)用新型進(jìn)步效果本實(shí)用新型的訓(xùn)練平臺(tái)以其控制機(jī)構(gòu)使輪椅與電腦系統(tǒng)的虛擬互動(dòng)軟體或游戲連結(jié)，以虛擬互動(dòng)軟體或游戲取代現(xiàn)實(shí)的各種狀況，讓使用者在舒適、自然、方便、安全的環(huán)境下達(dá)到熟練輪椅操作、增進(jìn)肌力、心肺功能等目的，甚至可以此做為輪椅運(yùn)動(dòng)選手的特殊訓(xùn)練用途。在康復(fù)及訓(xùn)練過(guò)程中，使用者因該虛擬互動(dòng)軟體/游戲的多媒體效果而不感覺(jué)枯燥，增加許多趣味性。


圖1是本實(shí)用新型訓(xùn)練平臺(tái)與輪椅結(jié)合的外觀(guān)圖。
圖2是本實(shí)用新型訓(xùn)練平臺(tái)的外觀(guān)圖。
圖3是本實(shí)用新型訓(xùn)練平臺(tái)外觀(guān)并顯示該控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)樣態(tài)。
圖4是本實(shí)用新型控制機(jī)構(gòu)的部份立體外觀(guān)圖。
圖5是本實(shí)用新型帶有仰傾調(diào)移裝置的部份立體外觀(guān)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2，本實(shí)用新型輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，包含一訓(xùn)練平臺(tái)10，具有一臺(tái)面11以及一可將輪椅90導(dǎo)引至該臺(tái)面11上的斜板12；一前輪置定結(jié)構(gòu)20，設(shè)于該訓(xùn)練平臺(tái)10上，將上述輪椅90的前輪92固定；二組控制機(jī)構(gòu)30，設(shè)于該訓(xùn)練平臺(tái)10上，與上述前輪置定結(jié)構(gòu)20直線(xiàn)相對(duì)的位置，該輪椅90的二后輪96可轉(zhuǎn)動(dòng)地分別與二控制機(jī)構(gòu)30連結(jié)，輪椅使用者坐于輪椅90并操作后輪96轉(zhuǎn)動(dòng)，每一控制機(jī)構(gòu)30各別測(cè)量一后輪96的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并將轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向輸出至一電腦系統(tǒng)80；該電腦系統(tǒng)80將上述轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向反應(yīng)于一虛擬互動(dòng)軟體/游戲，使輪椅90與虛擬互動(dòng)軟體/游戲產(chǎn)生互動(dòng)，輪椅使用者配合該虛擬互動(dòng)軟體/游戲來(lái)操控輪椅。
關(guān)于上述前輪置定結(jié)構(gòu)20，如圖1、圖2，主要包含至少一可沿著訓(xùn)練平臺(tái)10的左、右兩側(cè)101、102而移動(dòng)及定位的軸22，該軸22上設(shè)二組可沿軸的方向移動(dòng)及定位的前輪固定器24，每一前輪固定器24可夾住該輪椅90的一個(gè)前輪92。該前輪固定器24更設(shè)一防止前輪92滾動(dòng)的制動(dòng)件26，圖式中該制動(dòng)件26是一類(lèi)似子母式粘扣帶的物件，可以繞附固定住前輪92，使前輪92不轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖2至圖4，每一控制機(jī)構(gòu)30包含二轉(zhuǎn)輪32、34，二輪的軸兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在一輪固定板36，該輪固定板36可沿著訓(xùn)練平臺(tái)10的左、右側(cè)101、102調(diào)移并且定位在預(yù)定位置；該二轉(zhuǎn)輪32、34支撐著上述輪椅90的一個(gè)后輪96；二相嚙合的齒輪37、38，其中一齒輪37與其中一轉(zhuǎn)輪32軸接；一剎車(chē)器40，軸接于上述另一齒輪38，并與上述電腦系統(tǒng)80電性連結(jié)，由該電腦系統(tǒng)80控制該剎車(chē)器40啟動(dòng)與否，以及應(yīng)施予該齒輪38多少的剎車(chē)力量。
一速度方向感測(cè)器42，感測(cè)其中一轉(zhuǎn)輪34的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及前轉(zhuǎn)或后轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并輸出轉(zhuǎn)速及方向感測(cè)訊號(hào)至上述的電腦系統(tǒng)80。
該訓(xùn)練平臺(tái)10上設(shè)有兩組控制機(jī)構(gòu)30，以便分別對(duì)應(yīng)測(cè)量上述輪椅90的兩個(gè)后輪96。該二控制機(jī)構(gòu)30以齒輪組37、38及剎車(chē)器40相對(duì)的方式設(shè)置在訓(xùn)練平臺(tái)10上，并于齒輪37、38及剎車(chē)器40所在位置的訓(xùn)練平臺(tái)10上設(shè)一遮罩44。
輪椅90的前輪92被該前輪置定結(jié)構(gòu)20所限制，無(wú)法偏轉(zhuǎn)亦無(wú)法滾動(dòng)。當(dāng)后輪96轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該二轉(zhuǎn)輪32、34亦被驅(qū)轉(zhuǎn)，該速度及方向感測(cè)器42感測(cè)其中一轉(zhuǎn)輪34的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(亦即系順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))及轉(zhuǎn)動(dòng)速度，并向電腦系統(tǒng)80輸出方向及轉(zhuǎn)速訊號(hào)。該電腦系統(tǒng)80計(jì)算及分析該方向及轉(zhuǎn)速訊號(hào)，并反應(yīng)于附屬該電腦系統(tǒng)80的虛擬互動(dòng)軟體/游戲中，使互動(dòng)程式中代表輪椅的虛擬主角改變其速度以及前進(jìn)或后退。除了前進(jìn)、后退的方向之外，該電腦系統(tǒng)80亦可計(jì)算及分析二只速度及方向感測(cè)器42不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度或不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，通過(guò)兩者的速度差或不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可進(jìn)一步分析并計(jì)算出左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的角度，并將該結(jié)果反應(yīng)于虛擬互動(dòng)軟體/游戲中，使虛擬主角為左、右及不同角度的方向轉(zhuǎn)變。
該電腦系統(tǒng)80可進(jìn)一步依據(jù)虛擬互動(dòng)軟體/游戲(例如上坡、下坡、顛簸路面等情境)中的程式設(shè)定控制該剎車(chē)器40，該剎車(chē)器40透過(guò)齒輪組37、38提供該滾輪32、34一適當(dāng)阻力，進(jìn)一步改變上述輪椅的后輪96的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及速度。
如圖5，該控制機(jī)構(gòu)30更包含仰傾調(diào)移裝置46，其由若干設(shè)于控制機(jī)構(gòu)30及前輪定置結(jié)構(gòu)20下方可調(diào)整連桿長(zhǎng)度的裝置48所構(gòu)成；該裝置48可受電腦系統(tǒng)80控制而個(gè)別改變延伸長(zhǎng)度，通過(guò)不同位置不同長(zhǎng)度的連桿調(diào)整裝置48使控制機(jī)構(gòu)30產(chǎn)生高低的位置變化，進(jìn)而使輪椅90產(chǎn)生前、后、左、右傾斜的功能。
雖然本實(shí)用新型是以一個(gè)最佳實(shí)施例做說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能在不脫離本實(shí)用新型精神與范疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而已，非用以限制本實(shí)用新型的范圍。舉凡不違本實(shí)用新型精神所從事的種種修改或變化，俱屬本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍。
權(quán)利要求1.一種輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，該輪椅訓(xùn)練平臺(tái)與一電腦系統(tǒng)(80)連結(jié)；其特征在于該訓(xùn)練平臺(tái)(10)具有一臺(tái)面(11)以及一可將上述輪椅(90)導(dǎo)引至該臺(tái)面(11)上的斜板(12)；一用于將上述輪椅(90)的前輪(92)固定的前輪置定結(jié)構(gòu)(20)，位于該訓(xùn)練平臺(tái)(10)上；二組控制機(jī)構(gòu)(30)，位于該訓(xùn)練平臺(tái)(10)上與上述前輪置定結(jié)構(gòu)(20)直線(xiàn)相對(duì)的位置，上述輪椅(90)的二后輪(96)可轉(zhuǎn)動(dòng)地分別與一量測(cè)一后輪(96)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前、往后轉(zhuǎn)動(dòng)方向的控制機(jī)構(gòu)(30)連結(jié)，各控制機(jī)構(gòu)(30)又與上述電腦系統(tǒng)(80)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該前輪置定結(jié)構(gòu)(20)包含可沿著上述訓(xùn)練平臺(tái)(10)的左、右側(cè)(101)(102)調(diào)移及定位的一個(gè)或多個(gè)軸(22)，其上具有二組可沿該軸移動(dòng)及定位，并用于固定上述輪椅(90)的前輪(92)的前輪固定器(24)。
3.如權(quán)利要求2所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該前輪固定器(24)還具有一限制上述輪椅(90)的前輪(92)滾動(dòng)的制動(dòng)件(26)。
4.如權(quán)利要求1所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該每一控制機(jī)構(gòu)(30)包含二個(gè)或多個(gè)被上述輪椅(90)的一個(gè)后輪(96)所驅(qū)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪(32)(34)，以及量測(cè)其中一轉(zhuǎn)輪(34)的轉(zhuǎn)速并感測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)方向的速度及方向感測(cè)器(42)。
5.如權(quán)利要求4所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該每一控制機(jī)構(gòu)(30)還包括一控制該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，由上述電腦系統(tǒng)(80)所控制其啟動(dòng)、關(guān)閉以及施予該轉(zhuǎn)輪(34)的阻力的剎車(chē)器(40)。
6.如權(quán)利要求5所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該控制機(jī)構(gòu)(30)還包括二相嚙合的齒輪(37)(38)，其中一齒輪(37)與上述其中一個(gè)轉(zhuǎn)輪(32)軸接觸，另一齒輪(38)與上述剎車(chē)器(40)相軸接。
7.如權(quán)利要求6所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該二控制機(jī)構(gòu)(30)以上述齒輪(37)(38)及剎車(chē)器(40)相對(duì)的形式位于上述訓(xùn)練平臺(tái)(10)上，該訓(xùn)練平臺(tái)(10)并具有一遮蔽該該齒輪(37)(38)及該剎車(chē)器(40)的遮罩(44)。
8.如權(quán)利要求1所述的輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其特征在于該控制機(jī)構(gòu)(30)還包括由上述電腦系統(tǒng)(80)所控制，使上述輪椅(90)產(chǎn)生傾斜動(dòng)作的仰傾調(diào)移裝置(46)。
專(zhuān)利摘要一種輪椅訓(xùn)練平臺(tái)，其通過(guò)該訓(xùn)練平臺(tái)與一電腦系統(tǒng)連結(jié)，該訓(xùn)練平臺(tái)可分別感測(cè)該輪椅的二后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及往前或往后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并將該轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向訊號(hào)傳輸?shù)缴鲜鲭娔X系統(tǒng)，該電腦系統(tǒng)將上述轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向反應(yīng)于一虛擬互動(dòng)軟體/游戲，使輪椅與該虛擬互動(dòng)軟體/游戲產(chǎn)生互動(dòng)。
文檔編號(hào)G09B19/24GK2824180SQ20052000209
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月6日
發(fā)明者吳宏生, 陳中杰, 陳維隆 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人自行車(chē)暨健康科技工業(yè)研究發(fā)展中心