Протез бедра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 4 А 61 Р 2/60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУт тех ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский инстинической механики АН УССР(57) Для снижения энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспеченияразгибания коленного узла в фазу опоры протез содержит приемную гильзу1 бедра и гильзу 2 голени, искусственую стопу 3 с голеностопным шарниром4, рекуператор 5, закрепленный нагильзе 2 голени и шарнирно соединенный через рычаг 6 с фиксатором 7 коленного узла 8, Передняя часть искусственной стопы 3 шарнирно соединена тягой 9 с рекуператором 5. 1 ил.1 131Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию,и может быть использовано приразработке шагающих антропоморфныхмеханизмов, роботов,Цель изобретения - снижение энергозатрат инвалида при ходьбе путемобеспечения разгибания коленного узла в Фазу опоры.На чертеже представлена схемапротеза бедра.Предлагаемый протез бедра содержит приемную гильзу 1 бедра и гильзу2 голени, искусственную стопу 3 с голеностопным шарниром 4, рекуператор5, закрепленный на гильзе голени 2 ишарнирно соединенный через рычаг 6с Фиксатором 7 коленного узла 8. Передняя часть искусственной стопы 3шарнирно соединена тягой 9 с рекуператором 5,Протез функционирует следующимобразом,В момент касания стопы 3 опорнойповерхности под действием силы тяжес"ти У (фиг.1) возникает сила реакцииК опорной поверхности, Эти силы совместно создают в коленном узле 8и голеностопном шарнире 4 изгибающиемоменты сил. Под их действием протезсгибается, межзвенные углы изменяются и моменты сил при этом совершаютработу.В начале фазы переднего толчкагильза 1 бедра через фиксатор 7 и рычаг 6, а также стопа 3 через тягу 9соединены с рекуператором 5Точкисоединения выбирают так, что рекуператор 5 противодействует указанным,изгибающим моментам сил, которыепреодолевают это противодействие,совершая при этом работу и превращают ее в потенциальную энергию упругого элемента рекуператора 5.Скснцентрированная Накопленнаяпотенциальная энергия рекуператорасоответствует сумме работ указанныхмоментов сил, произведенных в фазепереднего толчка.С началом следующей фазы, фазы переката, начинается расход энергиирекуператора 5, так как в этойфазегильза 1 бедра и стопа 3 перемещаются относительно гильзы 2 голени внаправлении, противоположном направлению перемещения в Фазе переднеготолчка, соответствующему накоплениюэнергии.9846 2 В первой части фазы переката, ког да стопа 3 стоит неподвижно на опор жести пересечет вертикаль, проходящую через голеностопный шарнир 4,начинается падение центра тяжеститела человека по дуге окружности,Для замедления этого движения используется ограничение вращения гильзы2 голени относительно стопы 3 эасчет тяги 9, длина которой подбирается. Предлагаемый протез бедра по сравнению с известными снижает утомляемость и повышает трудоспособность человека, что приводит к повышению . производительности труда. формула изобретения Протез бедра, содержащий гильзу бедра, коленный узел с фиксатором, гильзу голени и искусственную стопу, последовательно соединенные, и рекуператор, закрепленный на гильзе голени и шарнирно соединенный рычагом с фиксатором, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью снижения энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспечения разгибания коленного узла в фазу опоры, передняя часть стопы шарнирно соединена тягой с рекуператором. 50 55 ной поверхности, а гильза 2 голениповорачивается вокруг голеностопногошарнира 4 в направлении к носку стопы, уменьшается расстояние междуточками соединения тяги 9 со стопой3 и свободным концом рекуператора 5,что дает возможность сжатому перед 10 этим двумя силами упругому элементурекуператора 5, освободившись отвоздействия силы передаваемой тягой9 и перемещаясь вверх 1 распрямитьсогнутый в коленном узле 8 протез,На это расходуется, кроме того, кинетическая энергия центра тяжеститела человека, обеспечивающая движение в горизонтальном направлении тазобедренного сустава, что приводит 20 сначала к уменьшению плеча действиясилы тяжести Р и реакции К и, следовательно, к уменьшению величин изгибающих моментов этих сил а затемк перемене знака их, По этим причинам энергия рекуператора 5 в первойчасти фазы переката расходуется неполностью. После того, как центр тя