Протез бедра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ7лов, Е. В. Рыбк . П. Пасичныкнаучно-исслед зирования, про и восстановлен идов а,вательс- зострое- трудоССС1. свидетельство 1 Р 1/08, 198 А4215441, 979.идетельство ССС 6316/13, кл. А 6(54) (57) ПР последователь ный узел, гил посредством к ра, тазобедре ления с полуОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Авторское806024, кл. А 62. Патент СШкл. А 61 Е 1/08, 13. Авторское свпо заявке33912.02.82. ОТЕЗ БЕДРА, содержащий о .соединенные голеностопзу голени, соединенную с ней , ленного шарнира гильзу бедный шарнир, элементы крепорсетом, а также корректи,ЯО 1074522 рующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель, отличающийся тем, что, с целью расширения показаний использования протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижения энергозатрат инвалида при ходьбе благодаря рекуперации энергии и восполнению рассеянной энергии внешним источником энергии, гидроциляндр с поршнем корректирующего узла, пружинный аккумулятор и толкатель приводного механизма установлены подвижно по оси гильзы бедра, образуя телескопическое звено, пружинный аккумулятор снабжен ползуном, в котором установлен Я толкатель, выполненный в виде двуплечего рычага, соединенного с кулачком, а ось Ц) тазобедренного шарнира установлена со ва смещением на передней части полукорсета %еи посредством шатуна шарнирно соединена с телескопическим звеном.Изобретение относится к медицине, точнее к протезированию и протезостроению, и может также использоваться в роботах и атропоморфных механизмах.Известен протез бедра, содержащий голеностопный узел, гильзу голени с встроенным электроприводом голеностопного шарнира и пружинным аккумулятором, коленный шарнир, гильзу бедра, тазобедренный шарнир, при этом приводной механизм выполнен в виде ползушки, подпружиненной тяги и втулки, расположенных в гильзе бедра 1.Недостатком протеза является несоответствие кинематических и динамических характеристик протеза норме, что требует выработки у инвалида нового стереотипа ходьбы, отличного от нормы, и приводит к дополнительным энергозатратам на управление протезом.Известен протез бедра, содержащий искусственную стопу, трубку голени, двух- шарнирный коленный узел, гильзу бедра с упором и смонтированный на корсете механизм тазобедренного шарнира 2.Недостатки протеза заключаются в необходимости постоянной концентрации внимания со стороны инвалида при управлении протезом в процессе ходьбы, в маловариабельности ходьбы, в больших энер гозатратах инвалида при пользовании протезом.Наиболее близким к предлагаемому является протез бедра, содержащий последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени; соединенную с ней с помощью коленного шарнира гильзу бедра, тазобедренный шарнир, элементы крепления с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель 3,Недостатком известного устройства являются значительные энергозатраты инвалида в процессе ходьбы вследствие нерационального распределения моментов сил, действующих на тазобедренный шарнир, и нерационального использования потенциальной энергии сил тяжести сегментов тела человека.Цель изобретения - расширение показаний использования протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижение энергозатрат инвалида при ходьбе благодаря рекуперации энергии и восполнению рассеянной энергии внешним источником энергии.Поставленная цель достигается тем, что в протезе бедра, содержащем последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени, соединенную с ней посредством коленного шарнира гильзу бедра, тазобедренный шарнир, элементы крепления с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель, гидро- цилиндр с поршнем корректирующего узла, пружинный аккумулятор и толкатель приводного механизма установлены подвижно по оси гильзы бедра, образуя телеско 5 10 пическое звено, пружинный аккумулятор снабжен ползуном, в котором установлен толкатель, выполненный в виде двуплечего рычага, соединенного с кулачком, а ось тазобедренного шарнира установлена со смещением на передней части полукорсета и посредством шатуна шарнирно соединена с телескопическим звеном.На чертеже представлена кинематическая схема протеза бедра.Протез содержит последовательно сое 15 20 50 55 Переход протеза из фазы переднего толчка в одноопорную фазу ходьбы (полная опора на протез) совершается за счет работы мышц сохранившейся конечности, а также за счет действия потенциальных сил, участвующих в угловом перемещении и полу- корсета относительно гильзы 4 бедра. Для этого дроссель 13 открывает канал, сообщая тем самым смежные полости гидродиненные голеностопный узел 1, гильзу 2 голени, коленный шарнир 3, гильзу 4 бедра с упором 5, тазобедренный шарнир 6, полукорсет 7 с элементами крепления. Протез включает также корректирующий узел 8 с системой 9 управления и приводной механизм 10, Корректирующий узел 8 содержит гидроцилиндр 11 с поршнем 12 и дроссель 13, а приводной механизм 10. включает кулачок 14, установленный на оси электро- привода 15, пружинный аккумулятор 16, ползун 17, с которым шарнирно соединен толкатель 18, выполненный в виде двуплечего рычага, находящегося в контакте с кулачком 14. Гидроцилиндр 1 с поршнем 12 корректирующего узла 8, пружинный аккуз 5 мулятор 16 и толкатель 18 приводного механизма 10 установлены подвижно по оси гильзы 4 бедра и образуют телескопическое звено. Ось тазобедренного шарнира 6 установлена со смещением на переднюю часть полукорсета 7 и посредством шатуна 19 шарнирно соединена с телескопическим звеном и коленным шарниром 3.Работа механизмапротеза осуществляется следующим образом.Одновременно с началом фазы переднего толчка при ходьбе по сигналу систе мы 9 управления включается приводноймеханизм 10, который вращает кулачок 14 по часовой стрелке и через толкатель 18 сжимает пружинный аккумулятор 16.1074522 15 70 Никитин Составитель С.Техред И. ВереТираж 688 И Государственного делам Изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г. Ужго Редактор О Заказ 177/5 ковецкая ВНИИП по 113035,филиал ППцилиндра 11, полукорсет 7 вращается относительно тазобедренного шарнира 6 по часовой стрелке, При этом поршень 12 из крайнего нижнего положения перемещается вверх. Параметры движения поршня и протеза в целом регулируются дросселем 13 по командам системы 9 управления. В одноопорную фазу ходьбы наряду со сгибанием гильзы 4 бедра по отношению к полукорсету 7 продолжается зарядка пружинного аккумулятора 16. В случае ускоренного сгибания гильзы 4 бедра упор 5 воздействует на ползун 17, в результате чего заряжается пружинный аккумулятор 16. В фазу заднего толчка поршень 12 достигает крайнего верхнего положения, а в пружинном аккумуляторе 16 к этому моменту накоплен запас потенциальной энергии, достаточный для последующего переноса протеза. По команде системы 9 управления кулачок 14 дополнительно поворачивается и посредством толкателя 18 и ползуна 1 освобождает пружинный аккумулятор 16 от зацепления.В фазу переноса усилие от пружинногоаккумулятора 16 передается на гидроцилиндр 1 и накопленная энергия реализуется на приведение в движение протеза. Кинематические параметры перемещения протеза относительно тазобедренного шарнира 6 регулируются дросселем 13. К концу фазы переноса механизм протеза оказывает О ся в исходном положении и готов к выполнению следующего цикла двойного шага.Пружинный аккумулятор 16 в этотмомент разряжен, а поршень 12 гидроцилиндра 11 вновь, находится в крайнем нижнем положении.Таким образом, предлагаемый протезза счет рационального использования потенциальной энергии сил тяжести сегментов тела человека позволяет снизить энергозатраты инвалида при ходьбе, а конструктивное решение его расширяет показания использования протеза при работе от внешнего источника энергии и без него. Корректор И. МускаПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4