Протез нижней конечности

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„,122 5 6

< Н 4 А 61 F 2/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3711354/28-14 (22) 16.03.84 (46) 23.04.86. Бюл. ¹ 15 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Института технической механики АН УССР (72) А.А.Поддуев, А.Н.Панченко, И.Н.Добров и В.H.Ватагин (53) 6 .5.47 (088.8) (56) Патент Великобритании №- 1534181, кл. А 61 Г 1/08, 1976. (54)(57) ПРОТЕЗ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ, имеющий гильзу бедра с культеприемником, соединенную с гильзой голени через коленный шарнир с устройством запирания, расположенным в гильзе голени, а также стопу, шарнирно связанную с ги. ьзой голени, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью создания упругого подгибания в коленном узле в фазу опоры, устройство— запирания выполнено в виде рычажношарнирного параллелограмма, два противоположных плавающих звена которого расположены параллельно оси гильзы голени в стакане, установленном в ней с возможностью перемещения, причем два промежуточных звена параллелограмма соединены шарнирно с одним из плавающих звеньев, а с другим — через ролики, установленные в лунках плавающего звена, промежуточные звенья подпружинены относительно плавающего звена и шарнирно соединены звеном, параллельным плавающим звеньям и являющимся якорем электромагнита, закрепленного на плавающем звене параллелограмма с лунками, при этом якорь подпружинен относительно корпуса электромагнита, между стаканом и гильзой голени установлен упругий рекуператор энергии, а плавающее звено параллелограмма связано тягой с коленньм шарниром, электромагнит связан через тактильные датчики с генератором электрических импульсов.

1225566

50 зом.

В момент переднего толчка, когда инвалид начинает наступать на про—

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию.

Целью изобретения является создание упругого подгибания в коленном узле в фазу опоры путем использования рычажно †шарнирно параллелограмма, связанного с коленным шарниром и упругим рекуператором энергии и имеющим электромагнитное управление 10 перемещением своих звеньев сигналами датчиков, размещенных в стопе.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема протеза нижней конечности; на фиг. 2 — устройство запирания коленного шарнира, продольное сечение.

Протез нижней конечности содержит гильзу 1 бедра с культеприемником (не показан), соединенную с 20 гильзой 2 голени через коленный шарнир 3 с устройством запирания, расположенным в гильзе 2 голени, а также стопу 4, шарнирно связанную с гильзой 2 голени. 25

Устройство эапирания выполнено в виде рычажно-шарнирного параллелограмма, два противоположных плава— ющих звена 5 и б которого расположе— ны параллельно оси гильзы 2 голени в стакане 7, установленном в нем с возможностью перемещения. Два проме-жуточных звена 8 и 9 параллелограмма соединены шарнирно с одним плавающим звеном 5, а с другим звеном б через ролики 10 и 11, установленные

35 в лунках плавающего звена б, Промежуточные звенья 8 и 9 подпружинены

0 с помощью пружин 12 и 13 относительно плавающего звена 5 и шарнирно

4О соединены звеном, параллельным плавающ :м звеньям и являющимся якорем

14 электромагнита 15, закрепленного на плавающем звене б параллелограмма с лунками. Якорь 14 подпружинен

45 с помощью пружины 16 относительно корпуса электромагнита 15, который связан через тактильные датчики 17 и 18, размещенные в стопе 4, е генератором электрических импульсов (не показан). Между стаканом 7 и гильзой 2 голени установлен упругий рекуператор 19 энергии, а плавающее звено 5 параллелограмма связано тя— гой 20 с коленным шарниром 3.

Протез работает следующим обратез срабатывает тактильный датчик

18, установленный на пятке стопы. Он вызывает срабатывание электромагнита 15, якорь 14 начинает втягиваться в электромагнит, что вызывает сжатие пружины 16. Взаимное перемещение якоря 14 и электромагнита 15 вызывает перемещение плавающего звена б относительно промежуточных звеньев 8 и 9 и выкатывание роликов 10 и 11 из лунок плавающего звена 6, Это приводит к поперечному перемещению плавающего звена б и прижатию

его и плавающего звена 5 к стенкам стакана 7. Под действием веса и сил, возникающих при движении инвалида, тяга 20 стремится опуститься вниз, плавающее звено 5 посредством промежуточных звеньев 8 и 9 заклинивает плавающее звено 6 в стакане 7.

Заклинивание обеспечивается силами трения, возникающими между щеками плавающих звеньев 5 и 6 истаканом 7.

Этим обеспечивается подкосоустойчивость в фазу опоры. При дальнейшем движении происходит подгибание протеза в коленном шарнире, тяга 20 перемещается вниз (проскальзывание плавающих звеньев 5 и 6 отсутствует), совместно с ней перемещается и стакан ?, сжимая пружину упругого рекуператора 19 энергии. Подгибание осуществляется под действием суммарной силы от веса инвалида и динамических сил, возникающих при его движении. Под действием этих сил и про— исходит подгибание протеза в фазу переднего толчка. В фазу разгибания совершается перекат через ступню и выпрямление протеза с одновременной разряцкой рекуператора. В фазу заднего толчка нагрузка на протез пос— тепенно падает, срабатывает тактильный датчик 17, установленный на носке ступни, который дает команду на включение генератора электрических импульсов, от которого импульсы начинают поступать на электромагнит 15.

Импульсы, поступающие на электромагнит, вызывают вибрацию якоря 14, вибрация передается на промежу гочные звенья 8 и 9, уменьшая расклинивающие силы и силы трения между плавающими звеньями 5 и 6, а также между роликами 10 и 11 и плавающим звеном 6. Таким образом, в Фазу переноса, когда возникают силы, тянущие тягу 20 вверх, создаются условия для расклинивания устройства запира1225566 ния и свободного переноса гильзы 2 голени . никающих в процессе движения инвалида, надежное эапирание коленного шарнира в фазах опоры, переднего и заднего толчка при перекате, позволяет увеличить угол подгибания,т.е. улучшить качество ходьбы, уменьшая его асимметрию.

Фиг.2

Составитель Л. Соловьев

Редактор С.Патрушева Техред В.Кадар

Корректор М.Самборская

Заказ 2017/4 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ii3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подпис но е

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.Проектная,4

Протез обеспечивает уменьшение энергозатрат инвалида в результате уменьшения компенсаторных движений и использования инерционных сил возI

1а б

19

1б