車椅子トレーナー

車椅子トレーナーまたは車椅子トレッドミルは、手動車椅子ユーザーが、歩行者がトレッドミルの上を歩いたり走ったりするのと同じように、または自転車トレーナー上で自転車に乗る人が自転車をこぐのと同じように、静止したまま直線（並進）移動をシミュレートできる装置です。車椅子の後輪は垂直または水平のローラーと接触しており、ローラーにはフライホイール、機械的抵抗またはブレーキ機構、モーター、およびさまざまな速度および力センサーが取り付けられている場合もあります。[ 1 ]フライホイールは、実際の車椅子の推進力に近づけるために、 特定の質量のユーザーに並進（直線）慣性と同等の回転慣性を提供するようなサイズにすることができます。

独立した接触ローラーを備えた車椅子トレーナーは、方向移動のシミュレーション（全方向トレッドミル）を可能にする。トレーナーには、回転式エンコーダ、加速度計、トルクセンサーを組み込んで、コンピュータのデータ収集システム（DAQ）とのインターフェースを可能にし、推進運動学の解析を可能にする。直交ロータリーエンコーダまたはホール効果センサーを実装すれば、十分な速度と方向の情報が得られ、ジョイスティックやゲーム機を使用するのと同様に、ビデオゲームとの仮想ナビゲーションインターフェースを実現できる。タイヤと接触ローラー間の転がり抵抗、車軸摩擦、車椅子の車輪とフライホイールの慣性特性を計算することで、静止時の推進力のダイナミクスを判定することができる。[ダイナミクス]

歴史

米国退役軍人省（VA）は、車椅子エアロビックフィットネストレーナー（WAFT）[ 2 ] [ 3 ]とゲームホイール[ 4 ]という2つの車椅子トレーナーデバイスの研究開発に数十年にわたる多額の投資を行ってきました。車椅子トレーナーの開発の歴史は、 1980年から2009年にかけて米国特許商標庁が発行した固定式車椅子トレーナー/トレッドミル/エルゴメーター/ダイナモメーター/シミュレータに関する10件の特許から要約することができます。[ 5 ]

米国特許番号発行日主な特徴
4,233,8441980年11月18日速度とトルクセンサーを使用してユーザーの質量を近似する可変慣性フライホイールを導入
4,911,4251990年3月27日WAFT（初期モデル）は独立して調整可能なホイール抵抗を実装しています
4,966,3621990年10月30日前進または後進の一方向ホイール回転を組み込んでいます
5,476,4291995年12月19日WAFT（後期モデル）は、アクティブな電気制御、DAQ、ビデオゲームインターフェースを備えた有酸素運動を導入しています。
5,643,1431997年7月1日2つのローラー上での位置決めを行う器具
5,649,8831997年7月22日3輪車椅子レースチェアの転がり抵抗を最小限に抑えます
5,704,8761998年1月6日自転車トレーナーの渦電流ブレーキ抵抗とアクティブコンピュータ制御インターフェースを実装します
5,709,6311998年1月20日横揺れを防止する横方向の車輪ガイドを実装する
6,113,5192000年9月5日臨床応用のために電気的に制御された抵抗とキャンバー調整を利用する
7,604,5722009年10月20日パッシブ可変慣性および抵抗、臨床DAQ、およびビデオゲームインターフェースを備えた水平ローラーを実装します。

発達

最後の特許は、Trekeaseという商標で商品化されており、Translational & Rotational Equivalent Kinetic Energy Aerobic Stationary Exertainmentの頭文字をとったもので、また、Trekkies （スタートレック のファン）の同音異義語としても機能するように設計されています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] VAによって開発された実験的なプロトタイプを含む、他の引用された特許は現在商業化されていません。ただし、特許番号4,966,362に設計が類似した単純な一方向ランプとローラーのシステムは、他の人によって販売されています。[ 9 ] （外部リンクも参照）。

アーケードゲームソフトウェアと臨床データ取得の使用は、退役軍人局のWAFTによって、有益な有酸素運動として静止状態の車椅子推進を促進する手段として初めて導入されました。臨床専門家の間では、現在、手動の車椅子推進に関連する心血管の健康上の利点と、手動の車椅子操作に起因する可能性のある長期反復使用障害に関して意見が一致していません。[エアロビクス]これらの議論は、車椅子の座席、[ 10 ]バックサポート、フレーム、ホイール、ハンドリムの設計を向上させる開発を促しました。革新的なレバースタイルのメカニズムは、手動の車椅子推進の全体的な効率、姿勢、および人間工学を改善する新しいレベルを追加します。[人間工学]フライホイールと抵抗を備えた車椅子トレーナーでレバー推進技術を使用すると、ボート漕ぎに似た運動を、それに伴う健康上の利点とリスクとともに行うことができます。[ 11 ] [ 12 ]

参考文献

  1. ^スタンフォード 2006 .
  2. ^ラングバイン＆フェール 1993 .
  3. ^ 「WAFT – 車椅子エアロビックフィットネストレーナー」 Janus Development . 2011年8月22日閲覧。
  4. ^オコナーら 2002 .
  5. ^米国特許商標庁が発行した特許：
  6. ^ 「車椅子利用者のための有酸素運動」サイエンス・デイリー、2008年9月15日。 2011年8月22日閲覧。
  7. ^デイリー・テキサン。
  8. ^ 「研究と理論」 Trekease . 2011年8月22日閲覧。
  9. ^クーパー 2006 .
  10. ^ Kotajarvi et al. 2004 .
  11. ^マクラリン 2005 .
  12. ^ 「ボート漕ぎのメリット」ワシントン州タコマ：Foss Rowing . 2011年8月23日閲覧。

引用

会議

ウェブページ

「テキサス大学オースティン校、体育館に車椅子対応の設備を増設」。デイリー・テキサン。2009年2月17日。 2011年8月22日閲覧– Media dis&dat経由。テキサス大学の学生新聞によるブログ記事。{{cite web}}: CS1 メンテナンス: 追記 (リンク)

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