Шагопед

союз советскихсоциАлистическиРЕСПУБЛИК 11 А 1 1814 25/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ брет ения - повышени перемещения ног пр ности позвоночника надежности функци во выполнено в вид ных опорных стоек валов 13 и барабана 3 ного на опорной сто лирования подвижно в виде пары колес зацеплением, кинем подвижной опорой 2 25 выполнена с воз нич. 1 з.п, ф-лы, 1 б и им. В,М,Глушко СССР988,медицинской использовано ести с испольрук, Цель изо,00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТГНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относится ккибернетике и может бытьдля ходьбы и перенесения тяжзованием усилия мышц ног и е усилий мышц рукдля и сохранении подвиж- , а также повышение онирования. Устройсте шарнирно соединен, б седла 7, ремней, 2 с тросом, закрепленйке 5, механизма регусти коленного сустава с храповым зубчатым атически связанным с 5, при этом одна стойка можностью перемещел.Изобретение относится к спорту и медицине,Целью изобретения является обеспечение воэможности использования усилий рукдля перемещения иог при сохранении подвижности позвоночника, а также повышение надежности функционирования.На фиг.1-3 изображена конструкция устройства, закрепленного на теле человека,вид спереди, сбоку и сзади соответственно;на фиг.4-6 - кинематическая схема устройства автоматического регулирования подвижности шарнирного соединения; нафиг.7-10 - храповой механизм; на фиг.11,12 - элементы крепления шагопеда; нафиг.13 и 14 - опорные стойки с креплениемв зоне шарниров коленного сустава; иафиг.15 и 16 - опорная платформа с элементами крепления к стойкам,Устройство содержит поясной ремень 1с корпусами редуктора 2 полусферическойзубчатой передачи, паховую планку 3 с шарнирами 4, наружные 5 и внутренние 6 верхние опорные стойки каркаса, велосипедноеседло 7 с раэьемными ремнями 8, внутренние 9 и наружные 10 широкие опорные стойки, храповой механизм шарнира верхних инижних стоек, состоящий из зубчатого колеса 11 с осевым отверстием многогранногопоперечного профиля 12 и вала 13, расположенного на выступе 14 корпуса нижнейопорной стойки на внутренней стороне 15которого расположены зубчатые колеса 16 сцилиндрическим осевым отверстием 17, механизм автоматического храпового зацепления, состоящий из цилиндрическойпружины 18; обжимной валик 19, тоннеля20, в корпусе шарнира, планки жесткости21, ремни 22, нижние концы 23 опорныхстоек содержат шарнир 24, подвижнаячасть опорной платформы 25 с шарниром26, тоннель 27 нижних опорных стоек, гибкие валы 28 с зубчатыми полусферическимишкивами 29, 30, 31 и барабаном 32 с тросом. 33, цилиндрические углубления 34 в подвижной части опорной платформы, в которых расположены стержни 35 с подставкойпод каблук 36, пружина 37 с,фиксатором,Работает устройство следующим образом.Тело человека подвешивается в тазобедренной области иа седле 7, прикреплен. ное шарнирами 4 в паховой области кверхним участкам стоек 6, а ремнями 8 - кремню 1, в зоне расположения шарнировстоек 5. Жесткость конструкции обеспечивают паховые планки 3, являющиеся связующим звеном шарниров 4 стоек 5, 6 ипланки жесткости 21, 27. Нижние конечности человека фиксируются неподвижно относительно опорных стоек 5, б, 9, 10 поддерживающими ремнями 22, количество которых на каждой конечности должно быть не менее 2. Кроме того, для фиксации верхней части опорных стоек 5, 6, в местах крепления ремней 8, используется поясной ремень 1, На поясном ремне 1, в зоне позвоночника, расположены редукторы 21 с полусферическими шкивами 31 с зубчатым "0 зацеплением Новикова, которые. вместе сгибкими валами 28 и аналогичными шкивами 30, 29 образуют механизм управления подвижностью опорных стоек усилием мышц рук. Неподвижность шарнирного со единения обеспечивается, с одной сторонывзаимодействием верхних и нижних выступов 14, 15 опорных стоек 5. 10 и 6, 9, а с другой - храповым зацеплением колес 11,. 16, за счет воздействия обжимной вилки 19 20 на конусную поверхность колеса 11; перемещаемой по тоннелю 20 корпуса шарнира .под действием усилия, передаваемого подвижной частью опорной платформы через шарниры 24 на стойки 9, 10, под действием 25 массы тела и груза. т.к, она опирается вповерхность дорожного покрытия.Таким образом; в статическом положении. масса тела человека поддерживается в тазобедренной и паховой областях на пря молинейных (адаптированных к боковойповерхности . ног) опорных стойках, представляющих собой выпрямленные вдоль осевой линии в шарнирном соединении двух пар стоек 5, 10, и 6, 9. При этом, 35 остаются ненагруженными из мышц толькомышцы спины и живота, которые свои усилия направляют на удержание туловища че- .ловека от опрокидывания относительно тазобедренных (паховых) 4 шарнирных сое динений. Если имеется дополнительнаяопора (костыли), то возможно освобождение и этих мышц, эа счет поддержания в вертикальном положении тела человека на уровне подмышечных впадин.45 Работа устройства в динамике отличается тем, что перемещение нижних конечностей человека обеспечивается путем перенесения центра тяжести на одну из ног (пару опорных стоек 5. 10 и 6, 9) и освобож дении, за счет этого, подвижной части опорной платформы в шарнирах 24, расположенных на стойках 9, 10 другой конечности, т,к. на иее ие воздействуют массы тела и груза. Освобожденная подвижная 55 часть опорной платформы через шарниры24, под действуем пружин 18, воздействующих через конусную поверхность колеса 11, вилку 19, перемещаемую вдоль тоннеля 20, стойки 9, 10 передвигают их по тоннелям 20 планок жесткости 21, 27, Тем самым, подвижная часть платформы отходит от подошвы обуви и освобождает храповое зацепление колес 11, 16. В результате 13 стойки 5, 10, и 6, 9. Таким образом, конечность человека приобретает в коленном суставе требуемую подвижность. В данном случае, под действием усилия мышц руки(от вводящейся назад) происходит преобразование поступательного движения конечности колесами (шкивами) 29, 30, 31 передается на относительно туловища человека, проворачиваясь в шарнирах 4. Под действием гравитационной составляющей и своей массы нижние опорные стойки будут стремиться 25 человека наклоняется вперед, центр тяжести смещается на выдвинутую конечность, которая под действием усилий мышц ног,шарнира 13, выпрямляется, что характерно для последующей фазы шагового перемещения. При этом, масса тела человека по прежнему поддерживается стойками 5, 10, и 6, 9 опорной ноги, т,к. продолжается фиксация неподвижности шарнирного соединения стоек 5, 10 и 6, 9 опорной конечности. При дальнейшем перенесении центра тяжести на выдвигаемую ногу и наличии твердой поверхности (дорожного покрытия) под опорной платформой происходит перемещение подвижной части опорной платформы, а значит и шарниров 24. расположенных на стойках 9, 10 к поверхности подошвы обуви и соответственно фиксируется шарнирное соединение со смежными стойками 5,6 на опорной ноге, Дальнейшее обратное перемещение руки в плечевом суставе освобождает натяжение троса на барабан 32, позволяя, тем самым, с помощью мышц но; ги либо туловища распрямить стойки и поменять опорную ногу. В дальнейшем работаустройства не отличается от приведенной. 55 массы тела и груза. В данном случае, шарнирные соединения опорной ноги стопорятся от перемещения в сторону дальнейшего освобождаются шарнирные соединения, сгибания, взаимного смещения стоек 5, 10 и расположенные в области коленного суста 6, 9, храповым механизмом, т.е, зацепленива, т.е. могут взаимно перемещаться на оси ем колес 11, 16. За счет наклона зубьев этихколес остается возможность свободного.расправления в коленном суставе(в сторону совпадения продольных осей стоек 5, 10 и 6, 9), Это расправление может происходить как за счет усилия мышц рук, так и за счет усилия мышц ног, но все равно в последнем через вал 28 во вращательное, которое че- случае, экономия мышечных усилий увелирез редуктор 2 со сферическими зубчатымичивается при использовании дополнитель 15 ных опорных устройств костылей, поручней барабан 32, В результате наматывается и т,п,). Тем самым усилия мышц опорной трос 33 и стойки 5, 6 перемещаются вверх ноги частично освобождаются от поддержания массы тела и груза, но используется для усиления инерционности движения конеч 20 настей. Для быстродействия блокированияхрапового механизма, например, в случае сохранить вертикальное положение, сво- его заклинивания или поломки, используетбодно поворачиваясь в шарнире 13, В дан- ся подставка под каблук 36, Для этого, кабном случае, под действием усилия мышц рук лук неопорной ноги должен быть приподнят происходит естественное движение подь- относительно подвижной части опорной ема, сгибания нижней конечности, что ха-платформы 25. В результате, подставка 36, рактерно при выполнении первой фазы путем упора ее в препятствие, утапливается шагового движения. Одновременно, тело (перемещается) под каблук неопорной ноги.При этом, стержни 35 сжимают пружину 3730 и при обратном. движении каблука относительно платформы происходит заклинивалибо инерции движения стоек 9, 10, вокруг ние подставки 36 между платформой иподошвой обуви. Тем самым стойки 9, 10 смещаются вниз и выводят из зацепления35 храповой механизм. Для обратного включения - достаточно более энергичное подвижной части платформы относительно носка обуви, т,е, освобождение подставки 36 отудержания ее платформой.40 Формула изобретения1, Шагопед, содержащий опорнь 1 е стойки, шарнирно соединенные одним концом с опорой для туловища, а другим - с подошвой для обуви, поясной и поддерживаю 45 щие ремни, опорную платформу, механизмфиксации коленного сустава с храповымзубчатым зацеплением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности использования усилий мышц рук для50 перемещения ног при сохраненной подвижности позвоночника, а также повышения надежности функционирования, в него введены кинематически связанные между собой полусферические зубчатые колеса, валы и барабан с тросом, закрепленным к опорной стойке. а механизм регулирования подвижности коленного сустава, выполнен в виде пары колес с храповым зубчатым зацеплением, кинематически связанным с суставЕ в мамент восприятия конечностьЮ подаижнои опорои, при этом одна стоикавыполнена с возможностью перемещения и связана с опорной платформой,2, Шагопед по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в подвижной части опорной плат 78 формы установлены подставка для каблука,выполненная с возможностью перемещения при помощи пружинных стержней,Составитель В. БагановТехред М.Моргентал Корректор Е, Пап п Редак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 1600 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5