Патенты автора Толстов Кирилл Михайлович (RU)
ПРИВОД ДЛЯ ЭКЗОСКЕЛЕТА // 2767138
Изобретение относится к медицине, а именно к приводам для экзоскелета. Привод содержит основание с зубчатым сектором, установленный на основании с возможностью поворота двуплечий рычаг, раму, шарико-винтовую передачу, электродвигатель, цапфу и рычаг с зубчатым сектором. Ось вращения двуплечего рычага совпадает с центром делительной окружности зубчатого сектора основания. Рама установлена на основании с возможностью поворота. Винт шарико-винтовой передачи установлен на раме с возможностью вращения. Электродвигатель установлен на раме и предназначен для сообщения вращения винту шарико-винтовой передачи. Цапфа шарнирно соединена с первым плечом двуплечего рычага и закреплена на гайке шарико-винтовой передачи. Рычаг с зубчатым сектором установлен на втором плече двуплечего рычага с возможностью поворота. Ось вращения рычага совпадает с центром делительной окружности его зубчатого сектора. Зубчатый сектор рычага предназначен для взаимодействия с зубчатым сектором основания. Достигается возможность получения на выходе сложного движения, аналогичного движению частей ног человека в коленном суставе. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к медицине. Грузовой пассивный экзоскелет с настройкой под антропометрические параметры пользователя содержит опорный тазовый элемент (100), опорный элемент спины (200), опору груди (300), опору живота (400), а также правую и левую опоры ноги. Опорный тазовый элемент включает раму, закрепленную на раме направляющую, правый (130R) и левый (130L) Г-образные рычаги, первым концом шарнирно установленные на раме, правую (140R) и левую (140L) стойки тазобедренного шарнира, имеющие на одном конце штырь, а вторым концом шарнирно закрепленные на втором конце соответственно правого и левого Г-образных рычагов, и закрепленные на раме первым концом правый (150R) и левый (150L) силовые рычаги. Опорный элемент спины включает спинку, предназначенную для взаимодействия со спиной человека, закрепленные на спинке правый и левый кронштейны с направляющими, предназначенными для перемещения по ним второго конца соответственно правого и левого силовых рычагов, и стержень, одним концом закрепленный на спинке и выполненный с возможностью перемещения вторым концом по направляющей опорного тазового элемента и с возможностью наклона относительно направления перемещения. Опора груди предназначена для размещения на груди человека и соединена со спинкой и кронштейнами опорного элемента спины. Опора живота предназначена для размещения на животе человека и соединена с опорным тазовым элементом с возможностью их относительного вертикального смещения и поворота в сагиттальной плоскости. Правая (500R) и левая (500L) опоры ноги включают каждая бедренное звено, предназначенное для закрепления на бедре человека, имеющее опору с расположенной в ней втулкой из упругого материала, в отверстие которой вставлен штырь соответствующей стойки тазобедренного сустава, голенное звено, коленный шарнир, соединяющий бедренное и голенное звенья, и предназначенный для размещения пяточной части подошвы обуви человека подкаблучник, шарнирно соединенный с голенным звеном с возможностью сгибания/разгибания и пронации/супинации стопы человека. Изобретение обеспечивает улучшение подвижности экзоскелета под нагрузкой и без нее. 14 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к способу оценки эффективности разгрузки пользователя при переносе и удержании грузов с помощью экзоскелета. Согласно способу, по крайней мере для одной ноги измеряют текущую силу вертикальной реакции на стопе выбранной ноги пользователя с грузом без экзоскелета и текущую силу вертикальной реакции на стопе выбранной ноги пользователя в экзоскелете с грузом при заранее заданном параметре измерений. Эффективность разгрузки для данной ноги вычисляют как отношение разности средней силы вертикальной реакции на стопе пользователя с грузом без экзоскелета по отношению к указанному заданному параметру измерений и средней силы вертикальной реакции на стопе пользователя с грузом в экзоскелете по отношению к указанному заданному параметру измерений к весу груза. Изобретение обеспечивает возможность оценки эффективности разгрузки пользователя при использовании пассивного экзоскелета. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
ГОЛЕНОСТОПНОЕ ЗВЕНО ОРТЕЗА ИЛИ ЭКЗОСКЕЛЕТА // 2687573
Изобретение относится к медицине. Голеностопное звено ортеза или экзоскелета, содержит базовый элемент, первый рычаг, первую стойку, вторую стойку и опору ступни. Первый рычаг установлен на базовом элементе с возможностью поворота. Первая стойка верхним концом шарнирно соединена с первым рычагом. Вторая стойка верхним концом шарнирно соединена с базовым элементом. Опора ступни соединена первой боковой стороной с нижним концом первой стойки и второй боковой стороной с нижним концом второй стойки при помощи шарниров, имеющих, по крайней мере, две степени свободы. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости и безопасности человека-оператора. 12 з.п. ф-лы; 17 ил.
Изобретение относится к медицине. Грузовой экзоскелет содержит одну пару ножных опор с элементами крепления к ногам человека, одну пару опор стоп, тазовый узел с смонтированными на нем боковыми и задними тазовыми шарнирами, одну пару соединительных элементов и по одной паре бедренных и голенных звеньев. Пара ножных опор включает по одной паре коленных и голеностопных шарнирных сочленений. Один конец каждого из соединительных элементов соединен с боковым тазовым шарниром. Бедренные и голенные звенья выполнены в виде пространственных оболочек, соединенных между собой посредством соответствующих коленных шарнирных сочленений. Голенные звенья через соответствующие голеностопные шарнирные сочленения связаны свободными концами с опорами стоп. Ось поворота голеностопных шарнирных сочленений в сагиттальной плоскости совпадает с осью поворота стопы человека в сагиттальной плоскости. Также грузовой экзоскелет содержит одну пару бедренных шарниров - первых кинематических пар, первые элементы которых - дуговые направляющие в форме дуг соосных окружностей - выполнены в корпусе бедренных шарниров, смонтированном на соответствующем бедренном звене. Второй элемент выполнен с возможностью перемещения по указанной дуговой направляющей и соединен с другим концом вышеуказанного соединительного элемента с возможностью настройки под антропометрические параметры пользователя взаимного расположения соединительного элемента и ползуна - второго элемента первой кинематической пары - бедренного шарнира в сагиттальной плоскости по вертикали и горизонтали с их последующей фиксацией, настройки под антропометрические параметры оператора взаимного расположения соединительного элемента и ползуна - второго элемента первой кинематической пары - бедренного шарнира в сагиттальной плоскости по вертикали и горизонтали с их последующей фиксацией. Бедренные шарниры обеспечивают возможность относительного поворота тазового узла и бедренных звеньев в горизонтальной плоскости относительно вертикальных осей, проходящих через вертикальные оси бедер человека в месте их размещения. Оси вращения соответствующих задних, боковых и бедренных шарниров перпендикулярны друг другу. В грузовой экзоскелет введены шасси с элементами крепления к талии человека, спинно-грудной узел с элементами крепления к плечам человека. Тазовый узел выполнен из левой и правой частей, каждая из которых через соответствующий тазовый задний шарнир шарнирно соединена с шасси с возможностью поворота относительно шасси во фронтальной плоскости. Бедренные шарниры выполнены с возможностью восприятия вертикальной и радиальной относительно вертикальной оси бедра нагрузок, а также моментов во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Оси вращения соответствующих задних, боковых и бедренных шарниров пересекаются в одной точке, совпадающей с центром вращения соответствующего тазобедренного сустава человека. Спинно-грудной узел соединен с шасси и выполнен в виде жесткой конструкции, размещенной вокруг торса человека и обеспечивающей неизменным расстояние между передней и задней частями спинно-грудного узла под нагрузкой и с возможностью регулирования ее ширины, толщины, высоты и угла наклона передней части, возможностью обеспечения ее прилегания к верхней части груди, спины и боков человека и возможностью перемещения относительно шасси по криволинейной траектории в сагиттальной плоскости, проходящей через позвоночник человека в соответствии с его изгибом. Каждое коленное шарнирное сочленение экзоскелета выполнено обеспечивающим запирание этого шарнирного сочленения в положении ноги человека, близком к выпрямленному состоянию, и с возможностью обеспечения требуемого угла замыкания колена человека. Ось поворота голеностопных шарнирных сочленений во фронтальной плоскости совпадает с осью поворота стопы человека во фронтальной плоскости. Экзоскелет выполнен с возможностью регулирования величины обхвата нижней и верхней частей и длины бедер, величины обхвата нижней и верхней частей и длины голеней и величины обхвата пяточной части и высоты стопы человека. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности экзоскелета, а также повышение безопасности пользователя. 22 з.п. ф-лы, 17 ил.
ТАЗОБЕДРЕННЫЙ УЗЕЛ ЭКЗОСКЕЛЕТА ИЛИ ОРТЕЗА // 2655189
Изобретение относится к медицине. Тазобедренный узел экзоскелета или ортеза содержит Г-образный рычаг, предназначенный для шарнирной установки первым концом на тазовом элементе экзоскелета или ортеза, первый опорный элемент, шарнирно закрепленный первым концом на втором конце Г-образного рычага и имеющий на втором конце первый соединительный элемент, второй опорный элемент, предназначенный для установки на бедренном звене экзоскелета или ортеза и имеющий второй соединительный элемент. Первый и второй соединительные элементы образуют подвижное соединение, обеспечивающее относительное вращение первого и второго опорных элементов с тремя степенями свободы. Изобретение обеспечивает увеличение подвижности, упрощение конструкции и уменьшение массы тазобедренного узла пассивного экзоскелета. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
НАКАБЛУЧНИК БАШМАКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ЭКЗОСКЕЛЕТА // 2649427
Изобретение относится к медицинской технике и может применяться в качестве накаблучника ножных опор экзоскелета, выполненного с возможностью крепления к ногам пользователя экзоскелета и с возможностью передвижения в сагиттальной плоскости и предназначенного для оказания помощи при ходьбе людям с ограниченными двигательными возможностями, не имеющим возможности к самостоятельному передвижению, с ограниченной подвижностью или полной неподвижностью нижних конечностей при нормальном функционировании верхних конечностей и верхней части корпуса. Накаблучник башмака пользователя экзоскелета содержит корпус накаблучника, внутренняя поверхность которого выполнена в форме поверхности ответной внешней поверхности пяточной части башмака пользователя и по меньшей мере один элемент крепления корпуса накаблучника к башмаку пользователя. Корпус накаблучника снабжен дополнительной опорой, смонтированной в корпусе накаблучника с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной подошвенной поверхности корпуса накаблучника. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении величины силы трения, обусловленного взаимодействием подошвенной поверхности корпуса накаблучника с опорной поверхностью при повороте опорной ноги за счет мускульной силы нормально функционирующих верхних конечностей и верхней части корпуса пользователя и уменьшения его мускульных усилий. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
СТОПА ЭКЗОСКЕЛЕТА // 2644547
Изобретение относится к медицине. Стопа экзоскелета, выполненного с возможностью крепления к ногам пользователя экзоскелета и передвижения в сагиттальной плоскости, содержит элемент для постановки башмака пользователя экзоскелета и башмак пользователя экзоскелета. На элементе для постановки башмака смонтированы, по меньшей мере, один элемент для фиксации башмака пользователя экзоскелета и один или два элемента для соединения с голеностопным шарниром экзоскелета. Элемент для постановки башмака пользователя экзоскелета снабжен дополнительной опорой, смонтированной в нем с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной подошвенной поверхности элемента для постановки башмака пользователя. Изобретение обеспечивает возможность осуществлять малозатратный с точки зрения расхода мышечной энергии поворот ноги пользователя экзоскелета относительно оси перпендикулярной опорной поверхности без отрыва ножной опоры экзоскелета от опорной поверхности. 1 н.п. ф-лы; 4 ил.
ГОЛЕННОЕ ЗВЕНО ОРТЕЗА ИЛИ ЭКЗОСКЕЛЕТА // 2635760
Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека и может быть использовано в медицине, в частности травматологии и ортопедии, а также туризме, спорте, спасательном и армейском оборудовании за счет применения в различных конструкциях ортезов нижних конечностей и экзоскелетов как активных, так и пассивных. Голенное звено ортеза или экзоскелета содержит опорный элемент, первый рычаг, второй рычаг, первую стойку, вторую стойку и опору ступни. Опорный элемент предназначен для соединения с голенью ноги человека-носителя. Первый рычаг установлен на опорном элементе с возможностью поворота. Второй рычаг имеет два плеча и установлен на опорном элементе с возможностью поворота. Первая стойка верхним концом шарнирно соединена с первым рычагом и первым плечом второго рычага. Вторая стойка верхним концом шарнирно соединена со вторым плечом второго рычага. Опора ступни соединена первой боковой стороной с нижним концом первой стойки и второй боковой стороной с нижним концом второй стойки при помощи шарниров, имеющих, по крайней мере, две степени свободы. Технический результат изобретения заключается в расширении арсенала технических средств голенных звеньев для ортезов и экзоскелетов за счет увеличения нагрузочной способности и устойчивости оператора, кроме того, техническим результатом также является повышение безопасности человека-оператора за счет обеспечения движения вокруг осей, проходящих через центр голеностопного сустава оператора. 11 з.п. ф-лы, 17 ил.
