具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心及其使用方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心及其使用方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張享有2013年3月25日提交的名稱(chēng)為“用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)員的具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/804785,2013年3月25日提交的名稱(chēng)為“用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)員的具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心(具有補(bǔ)充的附圖)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/804809、2013年4月6日提交的發(fā)明名稱(chēng)為“用于工業(yè)運(yùn)動(dòng)員的具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心及其手部效應(yīng)器裝置”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/809342,2013年6月20日提交的發(fā)明名稱(chēng)為“用于醫(yī)療醫(yī)用的具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心及其手部效應(yīng)器裝置”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/837278的優(yōu)先權(quán)，其中每個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明優(yōu)選地涉及一種用于適當(dāng)?shù)奶嵘?或醫(yī)療應(yīng)用(尤其是，醫(yī)療提升應(yīng)用)的、具有感覺(jué)反饋的自激式提升背心或“LV(SF)”，其中，所述感覺(jué)反饋由至少一個(gè)“感覺(jué)反饋裝置”(“SF裝置”)所賦予。
【背景技術(shù)】
[0004]根據(jù)美國(guó)職業(yè)健康與安全(“0SHA”)技術(shù)手冊(cè)，“背部病癥可能由于重復(fù)性活動(dòng)所帶來(lái)的微傷而隨時(shí)間逐步發(fā)展而成，或者可能是單個(gè)外傷事件的結(jié)果……嚴(yán)重的背部損傷可能是不當(dāng)?shù)奶嵘夹g(shù)和/或?qū)τ诒巢縼?lái)說(shuō)太重而難以支撐的提升負(fù)載的直接后果。”參見(jiàn)0SHA技術(shù)手冊(cè)第VII部分第I章節(jié)，“背部病癥和損傷”，從0SHA網(wǎng)站可以公開(kāi)地獲得。如0SHA手冊(cè)繼續(xù)提到的，“盡管背部損傷并不導(dǎo)致工作相關(guān)的死亡，但它們是人們?cè)谄涔ぷ髂晗迌?nèi)喪失工作能力的主要原因之一，并且每年使超過(guò)600，000位雇員受折磨，其中根據(jù)N10SH在1991年年度花費(fèi)約500億美元……[并且]背部損傷和病癥在勞動(dòng)力上的出現(xiàn)頻率和經(jīng)濟(jì)影響預(yù)期隨著勞動(dòng)力平均年齡的增加而在下幾個(gè)十年增加，并且醫(yī)療成本上升。”
[0005]考慮到與提升相關(guān)的背部損傷的巨大健康和經(jīng)濟(jì)后果，已經(jīng)研制出目的是為了更好的提升安全性的大量裝置。例如，參見(jiàn)美國(guó)分類(lèi)中類(lèi)/子類(lèi)為602/19內(nèi)的這些裝置的許多示例。然而，在1994年，國(guó)家職業(yè)健康與安全研究所(“N10SH”)的“背帶工作組”評(píng)審了商業(yè)上可獲得的提升帶，斷定這些“背帶不能減輕由于重復(fù)提升、推、拉、扭轉(zhuǎn)或彎曲對(duì)工人造成的危害”，并且鑒于“沒(méi)有充分的數(shù)據(jù)表明典型的工業(yè)背帶在手工提升過(guò)程中顯著減少軀干的生物力學(xué)負(fù)載”，此工作組得出結(jié)論1)不推薦背帶用于防止損傷；以及2)背帶不是個(gè)人保護(hù)裝置(“PPE”)。參見(jiàn)N10SH出版物94-122，從疾病控制中心(CDC)的網(wǎng)站可公開(kāi)地獲得。還參見(jiàn)N10SH的這些結(jié)果的1996年總結(jié)，N10SH出版物94-127，1996年10月，從⑶C的網(wǎng)站可公開(kāi)地獲得。
[0006]鑒于與提升相關(guān)的背部損傷的上述健康和經(jīng)濟(jì)后果以及缺乏用于防止這些損傷的合適裝置，非常需要研制更好的提升輔助裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的若干方面涉及醫(yī)療提升裝置和方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種支撐裝置。所述支撐裝置包括被配置成由使用者穿戴的衣物和至少一個(gè)感覺(jué)反饋元件。所述感覺(jué)反饋元件聯(lián)接至所述衣物。所述至少一個(gè)感覺(jué)反饋元件被配置成為使用者提供感覺(jué)反饋。所述感覺(jué)反饋被配置成在由使用者進(jìn)行的提升操作中促使使用者采用適當(dāng)?shù)淖藙?shì)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)了一種提升背心。所述提升背心包括負(fù)載傳遞元件、姿勢(shì)順應(yīng)元件、聯(lián)接裝置及至少一個(gè)感覺(jué)反饋元件。所述負(fù)載傳遞元件被配置成將負(fù)載的重量從負(fù)載位置傳遞至使用者肩部上的點(diǎn)并向下傳遞至使用者的下部軀干。所述姿勢(shì)順應(yīng)元件被配置成被動(dòng)地或主動(dòng)地強(qiáng)迫采用適當(dāng)?shù)谋巢孔藙?shì)。所述聯(lián)接裝置被配置成將所述負(fù)載傳遞元件連接至所述姿勢(shì)順應(yīng)元件。所述至少一個(gè)感覺(jué)反饋元件被配置成為使用者提供感覺(jué)反饋。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，公開(kāi)了一種產(chǎn)生合適的個(gè)體提升姿勢(shì)的方法。所述方法包括使個(gè)體在穿戴有上述支撐裝置或上述提升背心時(shí)執(zhí)行提升操作。
【附圖說(shuō)明】
[0011]當(dāng)結(jié)合附圖一起閱讀時(shí)，從下面的詳細(xì)描述中本發(fā)明可被最好地理解，其中類(lèi)似的元件具有相同的附圖標(biāo)記。當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)類(lèi)似的元件時(shí)，單個(gè)附圖標(biāo)記可被分配給所述的多個(gè)類(lèi)似的元件，其中以小寫(xiě)字母標(biāo)記指示特定的元件。當(dāng)指的是所述元件全體或非特定的一個(gè)或多個(gè)所述元件時(shí)，小寫(xiě)字母標(biāo)記可被去掉。根據(jù)普遍的做法，附圖的各特征沒(méi)有按照比例繪制，除非另有說(shuō)明。相反，為了清楚起見(jiàn)，各特征的尺寸可被放大或縮小。附圖中包括如下的圖:
[0012]圖1提供了非人體工學(xué)提升的示意性示例，即，通過(guò)保持腿部筆直/固定并在弓起背部的情況下彎曲腰部而進(jìn)行提升。
[0013]圖2提供了人體工學(xué)提升的示意性示例，其包括使重物盡可能靠近身體、保持軀干相對(duì)直立以維持脊柱的自然彎曲，并使用腿部肌肉來(lái)進(jìn)行提升，例如通過(guò)從下蹲位置變成站立位置。
[0014]圖3提供了本發(fā)明的一實(shí)施例的概括化示意性示例，其中“負(fù)載傳遞裝置”LTM(例如繩索/條帶S1和S2)將負(fù)載從提升點(diǎn)傳遞至肩部上并向下傳遞到“腰帶”W，在腰帶處重量隨后通過(guò)“聯(lián)接裝置” C傳遞至“姿勢(shì)順應(yīng)裝置” PCM，該姿勢(shì)順應(yīng)裝置隨著負(fù)載的增加而愈加接合，從而確保脊柱的無(wú)負(fù)載曲線的適當(dāng)提升姿勢(shì)，并防止弓背/迫使不弓背。
[0015]圖4-6提供了在申請(qǐng)人的早期系列專(zhuān)利申請(qǐng)中首次公開(kāi)的發(fā)明的特定實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。在圖4的實(shí)施例中，例如，有單個(gè)聯(lián)接裝置C，所述聯(lián)接裝置C在滑塊SL的豎直通道中行進(jìn)，其中聯(lián)接裝置C在滑塊SL的通道中的豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致在負(fù)載傳遞裝置LTM上增加的重量通過(guò)PCM的張緊而與愈加強(qiáng)迫的姿勢(shì)順應(yīng)性聯(lián)接。
[0016]圖7提供了本發(fā)明的LV(SF)裝置的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)注意，此優(yōu)選實(shí)施例中背部繩索的特定交叉。
[0017]圖8提供了圖7的優(yōu)選的LV(SF)，其中增加的箭頭指示了在右手伸展時(shí)在右手處開(kāi)始的繩索運(yùn)動(dòng)方向。應(yīng)注意的是，盡管右手緊接上方的箭頭似乎表明運(yùn)動(dòng)僅僅是向下，但實(shí)際上該運(yùn)動(dòng)是向下和向前的。還要注意的是，盡管在該圖中沒(méi)有示出，但在左手伸展時(shí)在左手處開(kāi)始的繩索運(yùn)動(dòng)將是類(lèi)似的。
[0018]圖9提供了圖7-8的優(yōu)選的LV(SF)，具有標(biāo)記的包括本發(fā)明的此優(yōu)選實(shí)施例的各部件。應(yīng)注意的是，此實(shí)施例的“手部效應(yīng)器”部分優(yōu)選包括多個(gè)繩端(參見(jiàn)圖28-33和下文)；參見(jiàn)對(duì)在本優(yōu)選實(shí)施例中示出的LV(SF)元件的各種設(shè)想到的變型的進(jìn)一步描述。還應(yīng)注意的是，標(biāo)記“肩部繩索”、“中心繩索”、“腰部繩索”和“背部繩索”通常用于表示一條連續(xù)繩索的不同區(qū)域，如圖8中所示，優(yōu)選地從手部上升，越過(guò)肩部，沿著LV(SF)的背部中心軸線下降，跨過(guò)腰的一部分，然后跨過(guò)背部到達(dá)在肩墊處的終止接頭。注意的是，通常對(duì)稱(chēng)地設(shè)置兩條這種繩索，但是可使用其它的構(gòu)造。
[0019]圖10-12提供了本發(fā)明的LV(SF)的替代實(shí)施例的視圖。在此實(shí)施例中背部繩索為“變型1”( “VAR1”)的構(gòu)造，也就是，從在每個(gè)肩墊中的繩索連接點(diǎn)(參見(jiàn)圖10)水平環(huán)繞軀干并連接至背部板內(nèi)的中心繩索導(dǎo)引件。
[0020]圖13-15提供了在圖7-9中已經(jīng)示出的優(yōu)選LV(SF)的附加視圖。應(yīng)注意的是，在這些圖中兩條背部繩索的交叉點(diǎn)是示意的，沒(méi)有詳細(xì)示出所述繩索在此點(diǎn)處沒(méi)有熔合，而是彼此交叉。這一說(shuō)明適用于示出了本發(fā)明的該優(yōu)選LV(SF)的其它附圖。
[0021]圖16-17提供了本發(fā)明的LV(SF)的另一替代實(shí)施例的視圖。在此實(shí)施例中背部繩索為“變型2”( “VAR2”)的構(gòu)造，也就是，從每個(gè)肩墊中的繩索連接點(diǎn)(參見(jiàn)圖10)向下環(huán)繞軀干并連接至腰部繩索導(dǎo)引件，并從此處到達(dá)背部板上的中心繩索導(dǎo)引件。應(yīng)注意的是，圖16-17僅示出了右背部繩索VAR2，而左背部繩索(沒(méi)有示出)對(duì)稱(chēng)地布置。
[0022]圖18-19提供了本發(fā)明的優(yōu)選LV(SF)的視圖，尤其是該實(shí)施例的背部板組件(背部板+上/下支塊+上部/中心/下部繩索導(dǎo)引件)的視圖。圖18提供了具有示出的軟背心的視圖；圖19示出了相同的視圖，但為了視圖清楚而移除了所述軟背心。應(yīng)注意的是，為了清楚起見(jiàn)，圖19示出右腰部繩索導(dǎo)引件實(shí)際上連接至所述軟背心。還應(yīng)注意的是，盡管在該附圖和其它附圖中背部板示為在其中間部分是薄的，但這不是背部板的唯一設(shè)想到的形式，且顯然不是對(duì)背部板構(gòu)造的限制(參見(jiàn)，例如圖24的替代構(gòu)造)。
[0023]圖20提供了本發(fā)明的優(yōu)選LV(SF)的視圖，其中增加的窄箭頭示出了繩索運(yùn)動(dòng)的方向，寬箭頭示出了背部板組件向著脊柱產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生感覺(jué)反饋(SF)。
[0024]圖21提供了為了視圖清楚而移除軟背心的背部板組件的側(cè)視圖。在此圖中的箭頭再一次示出了由于手/繩索伸展而導(dǎo)致的背部板的運(yùn)動(dòng)。該圖還示出了背部板自身內(nèi)的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)；應(yīng)注意的是，這僅是這種樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的一種構(gòu)造，并不旨在限制這些樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。如對(duì)于圖20 一樣，圖21示出了感覺(jué)反饋裝置(背部板組件)的動(dòng)作，以為使用者產(chǎn)生感覺(jué)反饋。
[0025]圖22提供了本發(fā)明的優(yōu)選的背部板組件，其中箭頭指示了相對(duì)于背部板