Патенты автора Письменная Елена Валентиновна (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Устройство содержит активный экзоскелет и несущую тележку. Экзоскелет включает в себя тазовое звено, спинку, правое звено бедра, левое звено бедра, правое звено голени, левое звено голени, правое звено стопы, левое звено стопы, правое звено плеча, левое звено плеча, правое звено предплечья, левое звено предплечья, правое звено кисти, левое звено кисти, правую контактную площадку, левую контактную площадку, электроприводы, систему управления, связанную с электроприводами, и первые соединительные элементы, расположенные на спинке. Несущая тележка выполнена в виде П-образной рамы на колесах, включающей в себя электромеханический манипулятор с траверсой, имеющей вторые соединительные элементы, предназначенные для взаимодействия с первыми соединительными элементами активного экзоскелета. Электромеханический манипулятор выполнен с возможностью фиксации активного экзоскелета в первом положении и с возможностью перемещения активного экзоскелета из первого положения на опорную поверхность во второе положение. Достигается возможность автоматизировать процесс реабилитации и исключить риск получения травм. 2 з.п. ф-лы, 8 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.
Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитологии, и может быть использовано при оценке степени реабилитации с использованием активного экзоскелета у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Для этого между ступнями пациента и опорами ступни активного экзоскелета размещают датчики, измеряющие давление или усилие, по крайней мере, в пяточной и плюснефаланговой части стопы. Осуществляют первую запись сигналов датчиков для каждой ноги при движении пациента в активном экзоскелете в течение заданного времени или заданного количества шагов в начале цикла реабилитации при заданном паттерне ходьбы. Осуществляют вторую запись сигналов датчиков при движении пациента в активном экзоскелете в течение заданного времени или заданного количества шагов в конце цикла реабилитации или через заданное количество сеансов реабилитации при заданном паттерне ходьбы. На основании записанных данных определяют первые и вторые временные характеристики локомоторного цикла и сравнивают эти характеристики между собой и с временными характеристиками, полученными для здорового человека на данном типе активного экзоскелета при заданном паттерне ходьбы. На основании записанных данных для каждой ноги определяют первую и вторую усредненные характеристики локомоторного цикла как функцию вертикальной составляющей опорной реакции по времени или функцию отношения вертикальной составляющей опорной реакции к весу пациента по времени на фазе опоры. Определяют первое и второе распределение давления под стопой в середине фазы опоры для каждой ноги. При этом в качестве индикаторов оценки принимают: изменение временных характеристик локомоторного цикла в сторону временных характеристик для здорового человека; увеличение амплитуды усредненного отношения вертикальной составляющей опорной реакции к весу пациента или усредненной вертикальной составляющей опорной реакции для обеих ног; выравнивание амплитуд усредненного отношения вертикальной составляющей опорной реакции к весу пациента или усредненной вертикальной составляющей опорной реакции обеих ног; выявление у вторых усредненных характеристик обеих ног трех выраженных экстремумов, соответствующих переднему толчку, заднему толчку и срединному минимуму; увеличение пятна контакта в латеральной и плюснефаланговой частях у второго распределения давления по сравнению с первым. Реабилитацию оценивают как удовлетворительную при наличии одного-двух индикаторов, как хорошую - при наличии трех-четырех индикаторов, как отличную - при наличии более четырех индикаторов. Способ обеспечивает эффективную реабилитацию за счет значительного улучшения динамических параметров ходьбы, а именно при сдвиге всех экстремальных значений влево по временной оси, повышении величины переднего и заднего толчков на обеих ногах, уменьшении времени опоры на костыли, что свидетельствует о высокой степени овладения экзоскелетом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.
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.
АППАРАТ ПОМОЩИ ПРИ ХОДЬБЕ С СИСТЕМОЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛАТЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШАГА В СРЕДЕ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ // 2636419
Аппарат относится к относится к медицинской технике, а именно к аппаратам помощи при ходьбе людей с ограниченными двигательными возможностями. Аппарат содержит левую и правую ручные опоры, снабженные инклинометрами и тактильными датчиками, смонтированными на опорных концах опор, и экзоскелет нижних конечностей, содержащий тазовое звено, левую и правую ножные опоры, каждая из которых содержит бедренное звено, голенное звено и нижнее звено в виде стопы, тазобедренные, коленные и голеностопные шарнирные соединения, элементы крепления к частям тела пользователя, установленные на каждом из звеньев, по одному датчику угла поворота и одному датчику угловой скорости каждого из шарнирных соединений, датчик угла наклона торса, стереокамеру, смонтированную на экзоскелете и выполненную с возможностью формирования матрицы данных о дальности до объектов в поле зрения стереокамеры, датчик силы реакции стопы каждой ножной опоры в вертикальном направлении, систему питания и блок управления аппаратом с пультом задания режимов работы, систему питания. При этом дополнительно первая и вторая линейки светоизлучающих маркерных элементов с заранее заданными и несовпадающими цветами излучения и заранее заданными расстояниями до опорных концов ручных опор, смонтированы на левой и правой ручных опорах. Каждый из голеностопных шарнирных соединений выполнен с возможностью вращения стопы вокруг трех осей координат. Датчики силы реакции стопы каждой ножной опоры выполнены с возможностью измерения силы реакции стопы каждой ножной опоры дополнительно в продольном направлении. Стереокамера выполнена с возможностью формирования матрицы данных о цвете элементов изображения объектов в поле зрения стереокамеры, которая смонтирована на экзоскелете с возможностью обеспечения попадания в поле зрения стереокамеры части ручной опоры с размещенными на ней маркерными элементами. Блок управления аппаратом выполнен с возможностью формирования данных о желаемых геометрических параметрах шага - желаемой длине шага и желаемой высоте подъема пятки экзоскелета, и формирования сигналов управления для выполнения движения с учетом масс-инерционных характеристик бедер и голеней нижних конечностей и торса тела пользователя и всех звеньев экзоскелета. Использование изобретения позволяет обеспечить возможность самостоятельного передвижения человека по горизонтальной и наклонной опорной поверхности, а также вверх и вниз по лестничным маршам с заранее неизвестными высотой и глубиной ступеней и переход через препятствия с заранее неизвестными высотой и протяженностью. 15 з.п. ф-лы, 9 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.
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам задания желаемых траекторий движения экзоскелета и способам управления устройствами в заранее определенных режимах. Способ задания желаемых траекторий движения экзоскелета для передвижения пользователя с нарушением функций опорно-двигательного аппарата, устройство содействия ходьбе этого пользователя и способ управления этим устройством обеспечивают возможность ходьбы в заранее определенных режимах движения пользователей с ограниченной подвижностью или полной неподвижностью нижних конечностей при нормальном функционировании верхних конечностей и верхней части корпуса. Изобретения обеспечивают возможность передвижения пользователей с паттерном ходьбы, близким к паттерну ходьбы человека без нарушения функций опорно-двигательного аппарата, при этом предоставляя пользователю с пульта управления самостоятельно изменять режим движения и такие параметры ходьбы, как длина шага, высота подъема ноги и темп ходьбы. Устройство содержит носимую пользователем часть, включающую моторизованный экзоскелет нижних конечностей, оснащенный устройством управления, реализованным в бортовом контроллере экзоскелета, и не носимую часть, включающую внешний компьютер ассистента-специалиста и систему определения параметров желаемых траекторий движения экзоскелета в декартовой системе координат. При этом управляющие сигналы на приводы экзоскелета формируются с учетом масс-инерционных характеристик сегментов тела пользователя и элементов экзоскелета и требований к качеству управления. Использование изобретений позволяет расширить функциональные возможности управления экзоскелетом. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к робототехнике
Изобретение относится к робототехнике
МОБИЛЬНЫЙ РОБОТ // 2446937
Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в качестве мобильного робота и самодвижущейся транспортной тележки для использования в цехах промышленных предприятий
ТРАНСПОРТНЫЙ РОБОТ // 2424891
Изобретение относится к робототехнике, в частности транспортным роботам, и может быть использовано в качестве мобильного робота или самодвижущейся транспортной тележки
