公开(公告)号：US08025607B2

公开(公告)日：2011-09-27

申请号：US12883814

申请日：2010-09-16

申请人： Richard Ranky ,  Mark Sivak ,  Jeffrey Lewis ,  Judith Deutsch ,  Brian Weinberg ,  Constantinos Mavroidis

发明人： Richard Ranky ,  Mark Sivak ,  Jeffrey Lewis ,  Judith Deutsch ,  Brian Weinberg ,  Constantinos Mavroidis

IPC分类号： A63B71/00 ,  A63B22/06 ,  A63B69/16

CPC分类号： A63B24/0062 ,  A63B22/0605 ,  A63B23/16 ,  A63B71/0622 ,  A63B2071/0644 ,  A63B2071/0652 ,  A63B2071/0655 ,  A63B2071/0691 ,  A63B2220/17 ,  A63B2220/30 ,  A63B2220/34 ,  A63B2220/51 ,  A63B2220/56 ,  A63B2220/58 ,  A63B2220/78 ,  A63B2230/06 ,  B33Y80/00

摘要： A mechatronic exercise system, e.g., for rehabilitation, having instrumented handle and pedal systems and, preferably, an interactive virtual environment is disclosed. Alternatively, the instrumented handle and pedal systems are part of a virtual reality augmenting kit that can convert most types of exercise equipment, such as a stationary or exercise bicycle, ergometer, rowing machine or the like, into full virtual reality (VR) smart systems. In another embodiment, the instrumented handle and pedal systems can each be used separately with other types of devices. In a preferred embodiment, components embedded with sensors are implemented, e.g., on a stationary, exercise bicycle to monitor physiological and biomechanical parameters of the user. Signal data from the sensing components is used to immerse the user in a VR simulation so as to provide the user with visual, auditory, and haptic feedback to the user's performance.

摘要翻译： 公开了一种机电一体化运动系统，例如用于康复，具有装置的手柄和踏板系统，并且优选地，交互式虚拟环境。 或者，仪表化的手柄和踏板系统是虚拟现实增强套件的一部分，其可以将大多数类型的运动设备（诸如静止式或运动型自行车，测力计，划船机等）转换成完全虚拟现实（VR）智能系统 。 在另一个实施例中，装配的手柄和踏板系统可以分别与其它类型的装置一起使用。 在优选实施例中，嵌入传感器的组件例如在静止的运动自行车上实现，以监测用户的生理和生物力学参数。 来自感测组件的信号数据用于将用户浸入VR模拟中，以向用户提供对用户的性能的视觉，听觉和触觉反馈。

公开(公告)号：US20110082009A1

公开(公告)日：2011-04-07

申请号：US12883814

申请日：2010-09-16

申请人： Richard Ranky ,  Mark Sivak ,  Jeffrey Lewis ,  Judith Deutsch ,  Brian Weinberg ,  Constantinos Mavroidis

发明人： Richard Ranky ,  Mark Sivak ,  Jeffrey Lewis ,  Judith Deutsch ,  Brian Weinberg ,  Constantinos Mavroidis

IPC分类号： A63B71/00

CPC分类号： A63B24/0062 ,  A63B22/0605 ,  A63B23/16 ,  A63B71/0622 ,  A63B2071/0644 ,  A63B2071/0652 ,  A63B2071/0655 ,  A63B2071/0691 ,  A63B2220/17 ,  A63B2220/30 ,  A63B2220/34 ,  A63B2220/51 ,  A63B2220/56 ,  A63B2220/58 ,  A63B2220/78 ,  A63B2230/06 ,  B33Y80/00

摘要： A mechatronic exercise system, e.g., for rehabilitation, having instrumented handle and pedal systems and, preferably, an interactive virtual environment is disclosed. Alternatively, the instrumented handle and pedal systems are part of a virtual reality augmenting kit that can convert most types of exercise equipment, such as a stationary or exercise bicycle, ergometer, rowing machine or the like, into full virtual reality (VR) smart systems. In another embodiment, the instrumented handle and pedal systems can each be used separately with other types of devices. In a preferred embodiment, components embedded with sensors are implemented, e.g., on a stationary, exercise bicycle to monitor physiological and biomechanical parameters of the user. Signal data from the sensing components is used to immerse the user in a VR simulation so as to provide the user with visual, auditory, and haptic feedback to the user's performance.

摘要翻译： 公开了一种机电一体化运动系统，例如用于康复，具有装置的手柄和踏板系统，并且优选地，交互式虚拟环境。 或者，仪表化的手柄和踏板系统是虚拟现实增强套件的一部分，其可以将大多数类型的运动设备（诸如静止式或运动型自行车，测力计，划船机等）转换成完全虚拟现实（VR）智能系统 。 在另一个实施例中，装配的手柄和踏板系统可以分别与其它类型的装置一起使用。 在优选实施例中，嵌入传感器的组件例如在静止的运动自行车上实现，以监测用户的生理和生物力学参数。 来自感测组件的信号数据用于将用户浸入VR模拟中，以向用户提供对用户的性能的视觉，听觉和触觉反馈。

公开(公告)号：US09403056B2

公开(公告)日：2016-08-02

申请号：US13257492

申请日：2010-03-22

申请人： Brian Weinberg ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Mark Sivak ,  Constantinos Mavroidis ,  Anat Mirelman ,  Lucas Daniel Johnson ,  Nicholas J. Pappas ,  Kyle Thomas Hackmeister ,  Daniel T. Lau

发明人： Brian Weinberg ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Mark Sivak ,  Constantinos Mavroidis ,  Anat Mirelman ,  Lucas Daniel Johnson ,  Nicholas J. Pappas ,  Kyle Thomas Hackmeister ,  Daniel T. Lau

IPC分类号： A61H1/02 ,  A63B23/14 ,  A63B23/16 ,  A63B21/008 ,  A63B71/06 ,  A63B21/00 ,  A63B22/00 ,  A63B24/00

CPC分类号： A63B23/14 ,  A61H1/0285 ,  A61H1/0288 ,  A61H2201/12 ,  A61H2201/1635 ,  A61H2201/1664 ,  A61H2201/1671 ,  A61H2201/1676 ,  A61H2201/5002 ,  A61H2201/5007 ,  A61H2201/5058 ,  A63B21/00178 ,  A63B21/00181 ,  A63B21/008 ,  A63B21/00845 ,  A63B21/4035 ,  A63B21/4045 ,  A63B21/4049 ,  A63B23/16 ,  A63B24/0087 ,  A63B71/0622 ,  A63B2022/0094 ,  A63B2024/0096 ,  A63B2071/0638

摘要： A rehabilitation system that combines robotics and interactive gaming to facilitate performance of task-specific, repetitive, upper extremity/hand motor tasks, to enable individuals undergoing rehabilitation to improve the performance of coordinated movements of the forearm and hand is disclosed. More specifically, the rehabilitation system includes a two degree-of-freedom (DOF) robotic, upper limb rehabilitation system and interactive gaming hardware that is coupled to a computer, to provide a virtual reality-like environment.

摘要翻译： 公开了一种将机器人和互动式游戏结合起来的康复系统，以促进特定任务，重复性，上肢/手动运动任务的执行，使得正在接受康复的人能够改善前臂和手的协调运动的性能。 更具体地，康复系统包括耦合到计算机的两自由度（DOF）机器人，上肢康复系统和交互式游戏硬件，以提供类似虚拟现实的环境。

公开(公告)号：US20120109025A1

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：US13257492

申请日：2010-03-22

申请人： Brian Weinberg ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Mark Sivak ,  Constantinos Mavroidis ,  Anat Mirelman ,  Lucas Daniel Johnson ,  Nicholas J. Pappas ,  Kyle Thomas Hackmeister ,  Daniel T. Lau

发明人： Brian Weinberg ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Mark Sivak ,  Constantinos Mavroidis ,  Anat Mirelman ,  Lucas Daniel Johnson ,  Nicholas J. Pappas ,  Kyle Thomas Hackmeister ,  Daniel T. Lau

IPC分类号： A61H1/02

CPC分类号： A63B23/14 ,  A61H1/0285 ,  A61H1/0288 ,  A61H2201/12 ,  A61H2201/1635 ,  A61H2201/1664 ,  A61H2201/1671 ,  A61H2201/1676 ,  A61H2201/5002 ,  A61H2201/5007 ,  A61H2201/5058 ,  A63B21/00178 ,  A63B21/00181 ,  A63B21/008 ,  A63B21/00845 ,  A63B21/4035 ,  A63B21/4045 ,  A63B21/4049 ,  A63B23/16 ,  A63B24/0087 ,  A63B71/0622 ,  A63B2022/0094 ,  A63B2024/0096 ,  A63B2071/0638

摘要： A rehabilitation system that combines robotics and interactive gaming to facilitate performance of task-specific, repetitive, upper extremity/hand motor tasks, to enable individuals undergoing rehabilitation to improve the performance of coordinated movements of the forearm and hand is disclosed. More specifically, the rehabilitation system includes a two degree-of-freedom (DOF) robotic, upper limb rehabilitation system and interactive gaming hardware that is coupled to a computer, to provide a virtual reality-like environment.

摘要翻译： 公开了一种将机器人和互动式游戏结合起来的康复系统，以促进特定任务，重复性，上肢/手动运动任务的执行，使得正在接受康复的人能够改善前臂和手的协调运动的性能。 更具体地，康复系统包括耦合到计算机的两自由度（DOF）机器人，上肢康复系统和交互式游戏硬件，以提供类似虚拟现实的环境。

公开(公告)号：US20120157263A1

公开(公告)日：2012-06-21

申请号：US13145436

申请日：2010-01-20

申请人： Mark Sivak ,  Maureen K. Holden ,  Constantinos Mavroidis ,  Avi Bajpai ,  Caitlyn Bintz ,  Jason Chrisos ,  Andrew Clark ,  Drew Lentz

发明人： Mark Sivak ,  Maureen K. Holden ,  Constantinos Mavroidis ,  Avi Bajpai ,  Caitlyn Bintz ,  Jason Chrisos ,  Andrew Clark ,  Drew Lentz

IPC分类号： A63B24/00

CPC分类号： G06F3/011 ,  A61B5/0022 ,  A61B5/1114 ,  A61B5/6806 ,  A61B5/7475 ,  A61B2505/09 ,  A63B23/08 ,  A63B23/16 ,  A63B2022/0094 ,  A63B2024/0096 ,  A63B2071/0638 ,  A63B2071/0655 ,  A63B2220/10 ,  A63B2220/16 ,  A63B2220/40 ,  A63B2220/51 ,  A63B2220/805 ,  A63B2220/89 ,  A63B2225/20 ,  A63B2225/50 ,  A63B2225/54 ,  A63F13/212 ,  A63F2300/1012 ,  A63F2300/105 ,  G06F3/014 ,  G06F19/3481 ,  G09B19/003 ,  G16H40/63

摘要： A low-cost, virtual environment, rehabilitation system and a glove input device for patients suffering from stroke or other neurological impairments for independent, in-home use, to improve upper extremity motor function, including hand and finger control. The system includes a low-cost input device for tracking arm, hand, and finger movement; an open source gaming engine; and a processing device. The system is controllable to provide four types of multiple patient/user interactions: competition, cooperation, counter-operative, and mixed.

摘要翻译： 用于独立家庭使用的患有卒中或其他神经障碍的患者的低成本，虚拟环境，康复系统和手套输入装置，以改善上肢运动功能，包括手和手指控制。 该系统包括用于跟踪手臂，手和手指运动的低成本输入装置; 开源游戏引擎; 和处理装置。 该系统是可控的，以提供四种类型的多个患者/用户交互：竞争，合作，对抗和混合。

公开(公告)号：US20110256983A1

公开(公告)日：2011-10-20

申请号：US12960837

申请日：2010-12-06

申请人： Joseph Malack ,  Rebecca Bularzik ,  Nathan Willard ,  Timothy Deso ,  Constantinos Mavroidis ,  Maureen K. Holden ,  Maciej Pietrusinski ,  Ye Ding ,  Brian Weinberg

发明人： Joseph Malack ,  Rebecca Bularzik ,  Nathan Willard ,  Timothy Deso ,  Constantinos Mavroidis ,  Maureen K. Holden ,  Maciej Pietrusinski ,  Ye Ding ,  Brian Weinberg

IPC分类号： A63B24/00

CPC分类号： A61H1/0262 ,  A61B5/1036 ,  A61B5/1114 ,  A61B5/1121 ,  A61B5/1127 ,  A61H1/0266 ,  A61H2201/1215 ,  A61H2201/1261 ,  A61H2201/1642 ,  A61H2201/1652 ,  A61H2201/1659 ,  A61H2201/1676 ,  A61H2201/5007 ,  A61H2201/5061 ,  A61H2201/5084 ,  A61H2203/0406 ,  A61H2203/0431 ,  A63B21/00178 ,  A63B21/00181 ,  A63B21/0023 ,  A63B21/0056 ,  A63B21/0058 ,  A63B21/4015 ,  A63B23/03508 ,  A63B23/03541 ,  A63B23/0405 ,  A63B23/08 ,  A63B24/0059 ,  A63B24/0062 ,  A63B24/0087 ,  A63B26/003 ,  A63B69/0064 ,  A63B71/0622 ,  A63B2022/0092 ,  A63B2022/0094 ,  A63B2024/0096 ,  A63B2071/0636 ,  A63B2071/0647 ,  A63B2071/0655 ,  A63B2208/0204 ,  A63B2208/0233 ,  A63B2220/40 ,  A63B2220/51 ,  A63B2220/54 ,  A63B2220/89

摘要： A rehabilitation system that combines robotics and interactive gaming to facilitate performance of task-specific, repetitive exercise to enable individuals undergoing rehabilitation to improve the performance of coordinated movements of the ankle, and to practice balance activities, is disclosed. More specifically, the rehabilitation system includes at least one two degree-of-freedom robotic, haptic interface for a mammalian foot and interactive gaming hardware that is coupled to a controller, to provide a virtual reality-like environment.

摘要翻译： 公开了一种康复系统，其结合机器人和互动式游戏，以促进执行特定于任务的重复练习，使得正在进行康复的人能够改善脚踝协调运动的表现以及练习平衡活动。 更具体地，康复系统包括至少一个用于哺乳动物足部的两个自由度的机器人，触觉接口和耦合到控制器的交互式游戏硬件，以提供类似虚拟现实的环境。

公开(公告)号：US20080097269A1

公开(公告)日：2008-04-24

申请号：US11667402

申请日：2005-11-09

申请人： Brian Weinberg ,  Jason Nikitczuk ,  Constantinos Mavroidis

发明人： Brian Weinberg ,  Jason Nikitczuk ,  Constantinos Mavroidis

IPC分类号： A61F5/01 ,  A61F2/74 ,  F16F9/53

CPC分类号： A61F2/68 ,  A61F5/0125 ,  A61F2002/5004 ,  A61F2002/6818 ,  F16D57/002 ,  F16F9/532

摘要： Electro-rheological fluid brake or actuator devices provide controllable resistance with or without inclusion of active torque output in either direction of rotation under manual or computer control. The brake and actuator devices are suitable for use in an orthotic device for a joint, such as the knee or elbow.

摘要翻译： 电流变流体制动器或致动器装置在手动或计算机控制下，通过或不包括主动转矩输出在任一方向上提供可控电阻。 制动器和致动器装置适用于用于关节的矫正装置，例如膝盖或肘部。

公开(公告)号：US20100041529A1

公开(公告)日：2010-02-18

申请号：US12475821

申请日：2009-06-01

申请人： Brian Weinberg ,  Azadeh Khanicheh ,  Constantinos Mavroidis ,  James Shannon ,  Don Consolini ,  George Galanis

发明人： Brian Weinberg ,  Azadeh Khanicheh ,  Constantinos Mavroidis ,  James Shannon ,  Don Consolini ,  George Galanis

IPC分类号： A63B21/00

CPC分类号： A61H1/0285

摘要： A variable resistance hand rehabilitation device and corresponding system. Improvements over the prior art include: a new damping system or damper design, to reduce friction and increase maximum force output; a dynometer feature that enables converting the dynamic device to a static grip force measuring device; a closed-loop controller; and a new graphic user interface for the medical practitioner and new virtual reality game software that allow accurate and smooth operation of the device and increased patient motivation.

摘要翻译： 可变电阻手康复装置及相应系统。 现有技术的改进包括：新的阻尼系统或阻尼器设计，以减少摩擦并增加最大的力输出; 一种能够将动态装置转换成静态夹紧力测量装置的计时器功能; 闭环控制器; 以及用于医生和新的虚拟现实游戏软件的新的图形用户界面，其允许设备的准确和平稳的操作以及增加的患者动机。

公开(公告)号：US20140213951A1

公开(公告)日：2014-07-31

申请号：US14129206

申请日：2012-06-25

申请人： Maciej Pietrusisnki ,  Constantinos Mavroidis ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Iahn Cajigas ,  Brian Weinberg

发明人： Maciej Pietrusisnki ,  Constantinos Mavroidis ,  Paolo Bonato ,  Ozer Unluhisarcikli ,  Iahn Cajigas ,  Brian Weinberg

IPC分类号： A61F5/01

CPC分类号： A61F5/0102 ,  A61H1/024 ,  A61H1/0244 ,  A61H3/00 ,  A61H3/008 ,  A61H2201/0176 ,  A61H2201/163 ,  A61H2201/1642 ,  A61H2201/165 ,  A61H2201/5002 ,  A61H2201/5061 ,  A61H2201/5069 ,  A61H2230/625 ,  A63B22/02 ,  A63B22/0235

摘要： A robotic gait rehabilitation (RGR) training system is provided to address secondary gait deviations such as hip-hiking. An actuation assembly follows the natural motions of a user's pelvis, while applying corrective moments to pelvic obliquity. A human-robot interface (HRI), in the form of a lower body exoskeleton, is provided to improve the transfer of corrective moments to the pelvis. The system includes an impedance control system incorporating backdrivability that is able to modulate the forces applied onto the body depending on the patient's efforts. Various protocols for use of the system are provided.

摘要翻译： 提供了一种机器人步态康复（RGR）训练系统来解决次要步态偏差，如臀部远足。 致动组件遵循用户骨盆的自然运动，同时将矫正时刻应用于骨盆倾斜。 提供了一种以人体外骨骼形式形成的人机界面（HRI），以改善矫正力矩到骨盆的传递。 该系统包括阻抗控制系统，其包含能够根据患者的努力调制施加在身体上的力的反向驱动性。 提供了用于该系统的各种协议。

公开(公告)号：US20130226048A1

公开(公告)日：2013-08-29

申请号：US13631322

申请日：2012-09-28

申请人： Ozer Unluhisarcikli ,  Constantinos Mavroidis ,  Paolo Bonato ,  Maciej Pietrusisnki ,  Brian Weinberg

发明人： Ozer Unluhisarcikli ,  Constantinos Mavroidis ,  Paolo Bonato ,  Maciej Pietrusisnki ,  Brian Weinberg

IPC分类号： A61H1/00

CPC分类号： A61F2/70 ,  A61F5/01 ,  A61F2002/704 ,  A61H1/00 ,  A61H1/024 ,  A61H1/0244 ,  A61H3/00 ,  A61H2201/1215 ,  A61H2201/165 ,  A61H2201/5007 ,  A61H2201/5061 ,  A61H2201/5069

摘要： The Active Knee Rehabilitation Orthotic System (ANdROS) is a wearable and portable assistive tool for gait rehabilitation and monitoring of people with motor control deficits due to a neurological ailment, such as stroke. ANdROS reinforces a desired gait pattern by continually applying a corrective torque around the knee joint, commanded by a impedance controller. A sensorized yet unactuated brace worn on the unimpaired leg is used to synchronize the playback of the desired trajectory based on the user's intent. The device is mechanically grounded through two ankle foot orthoses (AFOs) rigidly attached to the main structure, which helps reduce the weight perceived by the user.

摘要翻译： 活动膝关节康复矫形系统（ANdROS）是一种可穿戴便携式的辅助工具，用于由于神经系统疾病（如中风）引起运动障碍的患者的步态恢复和监测。 ANdROS通过连续施加围绕膝关节的矫正扭矩来加强期望的步态模式，由阻抗控制器指令。 佩戴在未受损腿上的传感器未激活的支架用于根据用户的意图同步所需轨迹的回放。 该装置通过刚性连接到主结构的两个踝足矫形器（AFO）机械地接地，这有助于减轻用户感觉到的重量。