Устройство для нормализации движений звеньев протеза бедра

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Цель изобретения - уменьшение энерготрат инвалида и асимметрии его походки путем регулирования динамических характеристик звеньев протеза. Устройство содержит гильзу 1 бедра, перемещающуюся относительно гильзы 2 голени при сгибании протеза в коленном механизме 8 в фазе переноса. При этом постоянный магнит 4 движется относительно гильзы голени 2, а следовательно, и относительно намотанной на нее токопроводящей обмотки 9. Движение магнита 4 в проксимальном направлении обеспечивает нормализацию инерционных характеристик протеза бедра и одновременно это же движение магнита 4 относительно обмотки 9, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, наводит в ней индуцированное напряжение. Подключение к концам обмотки с помощью ключей 12 комбинации резисторов 11 вызовет в обмотке 9 протекание тока, определяемого подключенными резисторами 11. Протекание тока в обмотке 9 создаст в ней собственное магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита 4, обеспечит силовое взаимодействие между гильзой голени 2 и гильзой бедра 1. Регулируя с помощью резисторов 11 и ключей 12 величину протекающего в обмотке 9 тока, можно производить тонкую подстройку динамических параметров протеза в процессе шага. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 F 2/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHP 14RM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280884/28-14 (22) 08.07.87 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро И нститута технической механики АН УССР (72) А. А. Поддуев, А. Н. Панченко и И. Н. Добров (53) 617.581 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 541310, кл. А 61 F 2/62, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ ЗВЕНЬЕВ ПРОТЕЗА

БЕДРА (57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Цель изобретения — умень-. шение энергозатрат инвалида и асимметрии его походки путем регулирования динамических характеристик звеньев протеза. Устройство содержит гильзу 1 бедра, перемещающуюся относительно гильзы 2 голени при сгибании протеза в коленном механизме 8 в фазе переноса, при этом постоян„„gIJ„„ 3560189 ный магнит 4 движется относительно гильзы голени 2, а следовательно, и относительно намотанной на нее токопроводящей обмотки 9. Движение магнита 4 в прокси-мальном направлении обеспечивает нормализацию инерционных характеристик протеза бедра и одновременно это же движение магнита 4 относительно обмотки 9, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, наводит в ней индуцированное напряжение.

Подключение к концам обмотки с помощью ключей 12 комбинации резисторов 11 вызовет в обмотке 9 протекание тока, определяемого подключенными резисторами 11.

Протекание тока в обмотке 9 создает в ней собственное магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита 4, обеспечит силовое взаимодействие между гильзой голени 2 и гильзой бедра 1. Регулируя с помощью резисторов 11 и ключей 12 величину п ротека ющего в обмотке 9 тока, можно производить тонкую подстройку динамических параметров протеза в процессе шага. 3 ил.

1560189

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей.

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат инвалида и асимметрии его проходки путем регулирования динамических характеристик движения звеньев протеза.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — то же в фазе переноса; на фиг. 3 — электрическая схема набора резисторов.

Устройство для нормализации движения звеньев протеза бедра содержит гильзу 1 бедра, гильзу 2 голени, шток 3, соединенный с постоянным магнитом 4, шатун 5 с осью 6, которая размещена в пазу гильзы 1 бедра. Шатун 5 соединен со штоком 3 посредством оси 7. В состав протеза бедра входит также коленный механизм 8. На гильзе 2 голени в зоне движения постоянного магнита 4 помещена токопроводящая обмотка 9, концы которой соединены с набо-. ром 10 параллельно соединенных резисторов ll. Резисторы 11 (фиг. 3) соединены с одними концами вместе и подсоединены к одному концу обмотки 9. Вторые концы резисторов 11 соединены через соответствующие ключи 12 со вторым концом обмотки 9.

С помощью ключей 12 резисторы 11 могут включаться параллельно с обмоткой 9 в любом сочетании, меняя степень ее шунтирования, а следовательно, и уровень протекающего через обмотку 9 электрического тока, возбуждаемого в ней при движении магнита 4. Благодаря этому меняется и степень силового взаимодействия между гильзой 2 голени и гильзой 1 бедра.

Устройство работает следующим образом.

При движении гильзы голени 2 относительно гильзы бедра 1, например при сгибании протеза в коленном механизме 8 в фазе переноса, происходит движение постоянного магнита 4 относительно гильзы 2 голени, а следовательно, и относительно токопроводящей обмотки 9. Это движение магнита 4 обусловлено его связью с гильзой 2.бедра через ось 6, шатун 5, ось 7 и шток 3.

Движение магнита 4 в проксимальном направлении аналогично движению балансировочного груза в прототипе и обеспечивает нормализацию инерционных характеристик протеза бедра.

Одновременно, движение магнита 4 относительно обмотки 9, согласно закона элект5

10, мотке 9 тока, можно производить тонкую

Формула изобретения

45 ромагнитной индукции Фарадея, наводит в ней индуцированное напряжение. Подключение к концам обмотки с помощью ключей 12 определенной комбинации резисторов 11 вызывает в обмотке 9 протекание тока, определяемого подключенными резисторами 11. Протекание тока в обмотке 9 создает в ней собственное магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита 4, создает силовое взаимодействие между гильзой 2 голени и гильзой 1 бедра. Регулируя с помощью резисторов 11 и ключей 12 величину протекающего в обподстройку динамических параметров протезаа в п ро цессе шага (т. е. частоту колебаний, фазовый сдвиг и степень демпфирования) .

Устройство для нормализации звеньев протеза бедра имеет следующие преимущества: подстройка параметров колебаний в процессе переноса, обеспечение плавного торможения в конце фазы переноса, повышение антропоморфности и уменьшение энергозатрат инвалида.

Энергозатраты инвалида и асимметрия походки при ходьбе на протезе с предлагаемым устройством уменьшаются благодаря возможности автоматической подстройки частоты относительных колебаний звеньев бедра и голени в резонанс с темпом движения.

Устройство для нормализации движений звеньев протеза бедра, содержащее гильзу бедра с коленным шарниром, балансировочный груз, установленный в гильзе голени, шток, соединенный с балансировочным грузом, и шатун с осью, размещенной в пазу гильзы бедра с возможностью ее фиксации с различным эксцентриситетом относительно коленного шарнира, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат инвалида и асимметрии его походки путем регулирования динамических характеристик звеньев протеза, в нем балансировочный груз выполнен в виде постоянного магнита, а на гильзе голени в зоне движения магнита помещена токопроводящая обмотка, концы которой соединены с набором параллельно соединенных резисторов.

1560189

Составитель А. Новиков

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор С. Шевкун .

Заказ 933 Тираж 482 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О1