Тренажер для обучения ходьбе



Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе
Тренажер для обучения ходьбе

Владельцы патента RU 2560511:

Рахматуллин Ильдар Фарвазович (RU)
Кузеванов Сергей Андреевич (RU)
Сироткин Денис Валерьевич (RU)

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для восстановления утраченных по каким-либо причинам или неразвитых навыков ходьбы, то есть для реабилитации пациентов с нарушением двигательных функций. Тренажер для обучения ходьбе содержит несущую направляющую, подвижную по направляющей каретку с катками, с управляемым механизмом перемещения и шкивом, шнур для присоединения его свисающего со шкива конца к вертлюгу упряжи на теле пациента, механизм разгрузки веса последнего, соединенный с другим концом шнура, датчики параметров сеанса тренинга, управляющий компьютер с соответствующим программным обеспечением для анализа и оперативного управления сеансом, а также сеть передачи данных. Тренажер снабжен источником сжатого воздуха. Несущая направляющая выполнена в виде замкнутой кривой, например в виде окружности, на ней размещены три как минимум каретки. Механизм разгрузки веса выполнен в виде пневмоцилиндров по количеству кареток. Рабочая полость каждого пневмоцилиндра сообщена с источником сжатого воздуха пневмолинией. Поршень каждого из пневмоцилиндров соединен с другим концом соответствующего шнура. Рабочие полости всех пневмоцилиндров сообщены между собой. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности тренажера для обучения ходьбе, повысить мотивацию пациента и эффективность восстановления двигательных функций за счет приближения к реальным условиям навыков ходьбы и равновесия, а также навыков приседания, подпрыгивания и смены направления движения. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для обучения ходьбе и/или для облегчения восстановления утраченных по каким-либо причинам навыков ходьбы, то есть и для реабилитации пациентов с нарушением двигательных функций.

Уровень техники представлен целым рядом устройств (RU 2396934, А61Н 1/02, опубл. 20.08.2010; RU 2422123 С2, опубл. 27.06.2011; WO 2006/17926 A1, G09B 9/00, опубл. 23.02.2006; US 2002/0065173 A1, А61Н 3/00, опубл. 30.05.2002; US 2007/0004567 A1, A47D 13/04, опубл. 04.01.2007; US 2008/0287268 A1, A61h 3/00, опубл. 20.11.2008; SU 2126666 C1, А61Н 3/00, 27.02.1999.), в том числе и роботизированных, то есть с использованием управляющих программ, реализуемых посредством компьютеров (процессоров) и соответствующих исполнительных силовых механизмов и приспособлений, взаимодействующих с пациентом.

Основными узлами известных устройств являются пространственные конструкции (каркасы, рамы, стойки, станины и т.д.), обеспечивающие регулируемую компенсацию нагрузки на ноги (опорные конечности) от собственного веса пациента, содержащие, как правило, силовые механизмы и систему подвеса пациента по типу парашютной упряжи из ремней, пряжек (застежек) и регулировочных элементов для подгонки по фигуре. Наиболее прогрессивные из известных устройств содержат также ряд датчиков, измеряющих параметры для обеспечения автоматического или полуавтоматического управления и контроля тренингом, в том числе и с помощью компьютера и соответствующих программ.

Информационные сигналы этих датчиков позволяют вести выработку управляющих команд на исполнительные звенья силовых механизмов, учет, запись и архивирование параметров каждого сеанса тренинга.

Однако у всех известных устройств есть существенный недостаток - малая адаптивность к психофизиологическим особенностям пациентов-детей со сниженной способностью к проявлению волевых качеств и не имеющих четко осознанной нацеленности на положительный (требуемый) результат тренинга.

Одним из аналогов заявляемого технического решения является устройство по патенту США [US 2008/0287268 A1, A61H 3/00, публ. 20.11.2008], имеющее сходные существенные признаки, в частности несущую направляющую, каретку с катками, выполненными с возможностью двигаться по направляющей, привод для передвижения каретки, систему подвески с возможностью оказывать поддержку человеку и систему управления, которая выполнена с возможностью обнаруживать, с помощью датчика энкодера, движение человека по отношению к каретке и активировать механизм привода от обнаруженного движения человека.

Основными недостатками аналога являются возможность осуществления поддержки только в заданной траектории движения, соответствующей конфигурации несущей направляющей.

За устройство-прототип заявляемого технического решения принято устройство по патенту США [US 2007004567, A1, A61H 3/00, опубл. 04.01.2007], содержащее максимальное количество сходных и/или тождественных заявляемому техническому решению существенных признаков с теми же свойствами (функциями) как отдельных узлов и элементов, так и устройства в целом, а именно: несущую конструкцию, выполненную в виде кран-балки с кареткой на ней и механизмом перемещения каретки, подъемный механизм с приводами для управления длиной исполнительного звена (шнура) и приводы для перемещения кран-балки, управляющий компьютер, датчики для измерения направления движения пациента по двум пространственным координатам, а также для контроля и недопущения падения пациента, поддерживаемого упряжью на его теле и выработки команд от управляющего компьютера к приводам для перемещения кран-балки и каретки, а также к приводам подъемного механизма для обеспечения подвижности поддержки пациента в упряжи в области тренировочной зоны.

Основными недостатками устройства-прототипа являются недостаточная эффективность динамической разгрузки веса, что определяется конструкцией подъемного механизма, а также то, что вертикально расположенный подвес для поддержки пациента замещает функцию удержания вертикального положение тела пациентом, тем самым отдаляя от реальных условий обучения навыку ходьбы и ограничивая развитие навыка равновесия. В дополнение к вышеотмеченному можно указать недостаточную функциональность во время сеанса (невозможность приседания, подпрыгивания, смены направления движения), что несомненно сказывается на стимуляции и мотивации пациента к реабилитационному процессу.

Требуемый технический результат предполагаемого изобретения (иначе - цель и задача его создания) заключается в расширении функциональных возможностей тренажера и повышении его потребительских свойств в целом, или, иначе, расширение функциональных возможностей при существенном повышение мотивации пациента и эффективности восстановления двигательных функций пациента.

Задача изобретения-устройства решена тем, что в тренажере для обучения ходьбе, содержащем несущую направляющую, подвижную, по направляющей, каретку с катками, с управляемым механизмом перемещения и шкивом, шнур для присоединения его свисающего со шкива конца к вертлюгу упряжи на теле пациента, механизм разгрузки веса последнего, соединенный с другим концом шнура, датчики параметров сеанса тренинга, управляющий компьютер с соответствующим программным обеспечением для анализа и оперативного управления сеансом, а также сеть передачи данных, он снабжен источником сжатого воздуха, несущая направляющая выполнена в виде замкнутой кривой, например в виде окружности, на ней размещены три как минимум, каретки, механизм разгрузки веса выполнен в виде пневмоцилиндров, по количеству кареток, рабочая полость каждого пневмоцилиндра сообщена с источником сжатого воздуха пневмолинией, поршень каждого из пневмоцилиндров соединен с другим концом соответствующего шнура, рабочие полости всех пневмоцилиндров сообщены между собой.

Дополнительными отличиями являются:

- пневмоцилиндр закреплен на каретке в радиальном, относительно направляющей, направлении;

- датчики параметров сеанса тренинга выполнены в виде энкодеров на катках и шкивах кареток;

- на пневмолинии между источником сжатого воздуха и пневмоцилиндрами установлен пневмораспределитель;

- на пневмолинии между пневмораспределитетем и рабочими полостями пневмоцилиндров установлен датчик давления;

- каждый пневмоцилиндр снабжен ресивером, полость которого сообщена с рабочей полостью пневмоцилиндра посредством отверстия в стенке последнего.

Необнаружение в общедоступных источниках информации, в том числе и в патентных, технических решений с той же (или эквивалентной) совокупностью существенных, в том числе отличительных, признаков и с теми же свойствами характеризует заявленное устройство как новое и промышленно применимое, что при несомненном достижении (обеспечении) требуемого технического результата позволяет утверждать о соответствии объекта критериям «изобретения».

Конструктивное исполнение устройства поясняется графическими материалами, где: на фигуре 1 и 2 приведен общий вид; на фигуре 3 приведена блок-схема устройства; на фигуре 4 приведена блок-схема механизма перемещения каретки, механизма разгрузки веса тела и датчиков параметров сеанса тренинга; на фигуре 5 приведен вид тренажера сверху; на фигуре 6 приведено изменение положений кареток тренажера на направляющей при перемещении пациента из точки «К» в точку «М»; на фигуре 7 приведена каретка; на фигуре 8 приведены элементы тренажера в сборе.

Заявленный тренажер для обучения ходьбе содержит (см. фиг.1-8) несущую направляющую 1, крепящуюся, например, к потолку. На ней размещены подвижные каретки 2.1, 2.2 и 2.3 с катками 3 для опоры на направляющую, управляемыми механизмами 4 перемещения каждой из них и шкивами 5. На каждом из шкивов каждой из кареток расположен шнур 6, свисающий со шкива, конец каждого шнура предназначен для соединения, например, с карабином (не показан) вертлюга 7 упряжи 9 на теле пациента. К механизму 8 разгрузки веса пациента присоединены другие концы каждого из шнуров. Тренажер снабжен также датчиками 10 параметров сеанса тренинга, содержит управляющий компьютер 11 с соответствующим программным обеспечением для анализа и оперативного управления сеансом, сеть 12 передачи данных и источник 13 сжатого воздуха. Механизм 8 разгрузки веса пациента выполнен в виде пневмоцилиндров 14.1, 14.2 и 14.3 по количеству кареток 2, рабочая полость 15 каждого пневмоцилиндра сообщена с источником 13 сжатого воздуха пневмолинией 16, а поршень 17 каждого из пневмоцилиндров 14.1, 14.2 и 14.3 соединен с другим концом 9 соотвествующего ему шнура 6. При несущей направляющей в форме окружности (что является предпочтительным вариантом) каждый из пневмоцилиндров ориентирован в радиальном, относительно направляющей, положении, как это изображено на фиг.5. Датчики 10 параметров сеанса тренинга содержат энкодеры 18 катков 3 и энкодеры 19 шкивов 5 кареток 2. Рабочие полости 15 пневмоцилиндров 14 механизма 8 разгрузки веса пациента сообщены между собой единой пневмолинией 16 от источника 13 сжатого воздуха и на ней установлены пневмораспределитель 20 и датчик 21 давления для контроля и управления степенью разгрузки веса пациента. Каждый из пневмоцилиндров 14 снабжен ресивером 22 в виде защитного кожуха этого цилиндра, как это изображено на фигуре 8, при этом полость 23 ресивера сообщена с рабочей полостью 15 пневмоцилиндра отверстием 24 в стенке последнего. Следует отметить, что на фигуре 5 позицией 25 обозначена точка дополнительного шарнирного крепления-подвеса, пневмоцилиндров 14 к потолку, например, в случае их значительного линейного размера. На фигуре 6 изображена ситуация, когда пациент из точки «К», переместится в точку «М» и каретки 2 займут положения 2.1', 2.2' и 2.3'. Механизм 4 перемещения каждой из кареток 2 (см. фигуры 7 и 8) содержит электродвигатель 26 с контроллером 27, обеспечивающие посредством управления с компьютера (по сигналам энкодеров 18 и 19) оптимальное позиционирование каретки 2 на направляющей 1 и, соответственно, взаимное расположение кареток относительно друг друга.

Тренажер для обучения ходьбе работает следующим образом. Исходное состояние тренажера предполагает, что пациент находится практически в центре зоны тренинга, см. точку «О» на фигуре 6, каретки расположены на несущей направляющей равноудаленно друг от друга, то есть распределены по окружности через 120°. Концы шнуров, свисающие со шкивов, крепят на вертлюге упряжи пациента и медленной подачей сжатого воздуха из источника, например компрессора, в рабочие полости пневмоцилиндров, разгружают и поддерживают во время сеанса вес тела пациента на заданную величину, которая высчитывается управляющим компьютером по сигналу с датчика давления. Подача воздуха при этом регулируется управляемым пневмораспределителем и программой управляющего компьютера. Учитывая, что рабочие полости всех пневмоцилиндров сообщены между собой, давление во всех пневмоцилиндрах одинаково, и одинаковы тянущие усилия тросов независимо от перемещения пациента по зоне тренинга по горизонтали. При этом в пневмоцилиндрах, снабженных ресиверами, при изменении положения поршней, незначительно изменяется давление в системе, и соответственно степень разгрузки веса пациента. Этим достигается эффективная динамическая разгрузка веса, в широком диапазоне возможных передвижений пациента по горизонтали и вертикали. Далее пациенту предлагается (в той или иной форме) перемещаться по манежу в соответствии с методикой тренинга, при этом ребенку, например, могут быть предложены какие-либо стимулирующие (повышающие мотивацию) меры и средства игрового характера (игровой направленности). Управляющий компьютер по показаниям энкодеров 18, расположенных на шкивах, при известном положении кареток, отслеживает местоположение и передвижение пациента по зоне тренинга и управляет перемещением кареток таким образом, чтобы компенсировать горизонтальные силы, действующие на пациента. Позиционирование кареток контролируется по показанием энкодеров 19 катков. Трехточечный подвес вместе с вышеуказанными механизмом разгрузки веса и механизмом перемещения кареток приводит к компенсации горизонтальных сил, образующихся из-за того, что тросы подвеса находятся под углом к вертикали. Причем компенсация горизонтальных сил сохраняется при любых передвижениях пациента по зоне тренинга. Предлагаемый тренажер позволяет сделать процесс реабилитации динамичным и интересным, создав игровую зону достаточной площади и возможность свободного передвижения в этой площади, как по горизонтали в любом выбранном направлении, а также позволяет совершать прыжки и подъемы по элементам игровой зоны. Тренажер формирует навык удержания равновесия в вертикальном положении тела и ходьбы в условиях, максимально приближенным к реальным, обеспечивает высокую степень безопасности процесса тренировки. Тренажер не замещает полностью функцию самостоятельного удержания равновесия и требует от пациента активного участия в этом процессе, при этом степень участия находится в обратной зависимости от степени разгрузки веса пациента (чем больше разгрузка веса, тем проще удерживать равновесие).

Заявленный объект, как изобретение, обеспечивает достижение декларированного технического результата, в том числе проведение лечебного сеанса в диапазоне от полной до частичной динамической разгрузки веса пациента, обеспечивая передвижение пациента с сохранением динамической разгрузки веса по всему объему игровой зоны, в связи с чем подлежит защите соответствующим охранным документом (патентом) РФ.

1. Тренажер для обучения ходьбе, содержащий несущую направляющую, подвижную по направляющей каретку с катками, с управляемым механизмом перемещения и шкивом, шнур для присоединения его свисающего со шкива конца к вертлюгу упряжи на теле пациента, механизм разгрузки веса последнего, соединенный с другим концом шнура, датчики параметров сеанса тренинга, управляющий компьютер с соответствующим программным обеспечением для анализа и оперативного управления сеансом, а также сеть передачи данных, отличающийся тем, что он снабжен источником сжатого воздуха, несущая направляющая выполнена в виде замкнутой кривой, например в виде окружности, на ней размещены три как минимум каретки, механизм разгрузки веса выполнен в виде пневмоцилиндров по количеству кареток, рабочая полость каждого пневмоцилиндра сообщена с источником сжатого воздуха пневмолинией, поршень каждого из пневмоцилиндров соединен с другим концом соответствующего шнура, рабочие полости всех пневмоцилиндров сообщены между собой.

2. Тренажер для обучения ходьбе по п. 1, отличающийся тем, что пневмоцилиндр закреплен на каретке в радиальном, относительно направляющей, направлении.

3. Тренажер для обучения ходьбе по п. 1, отличающийся тем, что датчики параметров сеанса тренинга выполнены в виде энкодеров на катках и шкивах кареток.

4. Тренажер для обучения ходьбе по п. 1, отличающийся тем, что на пневмолинии между источником сжатого воздуха и пневмоцилиндрами установлен пневмораспределитель.

5. Тренажер для обучения ходьбе по п. 1, отличающийся тем, что на пневмолинии между пневмораспределителем и рабочими полостями пневмоцилиндров установлен датчик давления.

6. Тренажер для обучения ходьбе по п. 1, отличающийся тем, что каждый пневмоцилиндр снабжен ресивером, полость которого сообщена с рабочей полостью пневмоцилиндра посредством отверстия в стенке последнего.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине. Тазобедренный сустав экзоскелета содержит поясничный ремень для крепления тазобедренного сустава к поясу человека, прикрепленный к поясничной пластине, с которой соединен кронштейн, имеющей форму лодочки, скрепленный болтами с вилкой.
Изобретение относится к медицине, неврологии, реабилитации и может быть использовано для коррекции нарушений позы и ходьбы у больных ДЦП. Проводят пневмомеханическую стимуляцию опорных зон стоп правой и левой ног, которую осуществляют механическим давлением в импульсном режиме на пяточную и плюсневую опорные зоны.

Изобретение относится к медицине. Коленный шарнир экзоскелетона содержит роликовую обгонную муфту 1 с поводковой вилкой 2, электродвигатель 10, нормально замкнутый управляемый выключатель 12, выключатель 13, установленный на валу 7 голенного звена 8 датчик момента 29, управляемый переключатель 14, резистор 15, первый 22, второй 23, третий 28 и четвертый 31 пороговые элементы, датчик 24 угла относительного поворота бедренного 5 и голенного 8 звеньев экзоскелетона, элемент «И» 30, задатчик 26 требуемого угла фиксации коленного шарнира, элемент сравнения 27.
Изобретение относится к лечебно-восстановительной медицине, неврологии. Выполняют вестибулокоррегирующие упражнения с нагрузкой на координаторные структуры пациента за счет дозированного выведения центра тяжести пациента за пределы площади опоры с удержанием предмета с сохранением при этом равновесия.

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть использовано для осуществления ходьбы и реабилитации инвалида с нарушенным опорно-двигательным аппаратом.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для реабилитации инвалидов и в быту. .

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к реабилитационной и спортивной технике, и может быть использовано для создания вариативных (от облегченных до нагрузочных) условий при реабилитации после черепно-мозговых и спинно-мозговых травм человека, после различных заболеваний опорно-двигательного аппарата или детского церебрального паралича.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, неврологии. .

Изобретение относится к медицине, а именно к способам и устройствам обучения ходьбе и движениям пациентов с психоневрологическими нарушениями и заболеваниями опорно-двигательного аппарата.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для лечения и реабилитации пациентов с осложненной травмой позвоночника. .

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека и может быть использовано в туризме, спорте, при проведении спасательных и армейских операций, и направлено на увеличение коэффициента отношения массы переносимого груза к собственной массе экзоскелета при улучшенной эргономичности конструкции. Грузовой экзоскелет содержит каркас с элементами крепления к туловищу, две пары тазобедренных и голеностопных рычагов. Каркас состоит из плечевого блока в виде комбинации X-образно соединенных пластин, Г-образно изогнутых на концах, и соединенного с ним спинным карданным узлом через две опорные площадки поясничного блока, состоящего из пояса-коромысла, изогнутого по форме поясничной области тела человека, где в верхней серединной точке коромысла крепится опорная площадка спинного кардана, а концы коромысла с элементами крепления колец карданов опущены и находятся на уровне тазобедренных суставов. Соединение пространственных оболочек тазобедренных рычагов с каркасом осуществляется посредством кольцевых карданов с двумя степенями свободы поворота тазобедренных рычагов, основания которых через угловые консоли связаны с площадками скольжения, установленными на пространственных оболочках тазобедренных рычагов, с возможностью перемещения консоли по дуговым направляющим площадок при изменении угла между каркасом и пространственными оболочками тазобедренных рычагов, при этом соединение опорных площадок с вилкой голеностопа выполнено разъемным. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для улучшения способности ходить. Терапевтический тренажер содержит ограничивающее крепление для тела, верхнюю дугу, нижнюю дугу, по меньшей мере один опорный стержень и несколько роликов. Количество роликов для компенсации воздействующего на вертикальную ось крутящего момента составляет по меньшей мере четыре. Из четырех роликов, по меньшей мере один, а предпочтительно два ролика выполнены в виде приводных роликов. По меньшей мере один опорный стержень соединен через эластичную нижнюю часть с нижней дугой. Тренажер обеспечивает возможность простого обучения способности снова ходить или улучшения способности ходить. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к экзоскелетам, и может быть использовано для осуществления ходьбы и реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата, а также в качестве универсальной транспортной платформы. Экзоскелет, состоящий из силового каркаса, который включает в себя опорную раму с шарнирами, в которых закреплены опорные стойки, в свою очередь, состоящие из тазобедренных, коленных и голеностопных звеньев, системы управления и электропневматической системы. Электропневматическая система содержит десять пневмомускулов, два неполноповоротных пневмодвигателя, пять пропорциональных пневмораспределителей, восемь двухлинейных двухпозиционных пневмораспределителей, три трехлинейных двухпозиционных пневмораспределителя, восемь управляемых обратных клапанов, два клапана быстрого выхлопа, два обратных клапана, два дросселя, регулятор давления, блок подготовки воздуха, пневмоаккумулятор, компрессор, электроаккумулятор. Система управления состоит из комбинированной микроэлектромеханической системы, включающей акселерометр, инклинометр, гироскоп, датчики давления и угла поворота, контроллера, при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой пневмомускулы пневматически связаны с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым двухлинейными двухпозиционными пневмораспределителями через первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой управляемые обратные клапаны соответственно, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой двухлинейные двухпозиционные распределители пневматически связаны с первым, вторым, третьим и четвертым пропорциональными пневмораспределителями соответственно, девятый и десятый пневмомускулы пневматически связаны с первым и вторым клапанами быстрого выхлопа через первый и второй дроссели, а также со вторым и третьим трехлинейными пневмораспределителями через первый и второй обратные клапаны, концы пневмомускулов шарнирно соединены с тазобедренными и коленными звеньями силового каркаса, первый и второй неполноповоротные пневмодвигатели пневматически соединены с пятым пропорциональным пневмораспределителем, первый, второй, третий, четвертый и пятый пропорциональные пневмораспределители пневматически связаны с первым трехлинейным двухпозиционным пневмораспределителем, второй и третий трехлинейные двухпозиционные пневмораспределители пневматически связаны с регулятором давления, который, в свою очередь, пневматически связан с первым трехлинейным двухпозиционным пневмораспределителем, первый трехлинейный двухпозиционный пневмораспределитель пневматически связан через блок подготовки воздуха с пневмоаккумулятором и компрессором, шесть датчиков давления и шесть датчиков угла поворота электрически связаны с контроллером, который, в свою очередь, электрически связан с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым пропорциональными пневмораспределителями, первым, вторым и третьим трехлинейными двухпозиционными пневмораспределителями, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым двухлинейными двухпозиционными распределителями. Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационные характеристики, в том числе оптимальность распределения нагрузки за счет пропорционального управления, стабильной скорости и плавности хода, обеспеченной применением «мягких» бескаркасных пневмодвигателей. 3 ил.

Изобретение относится к медицине. Экзоскелет содержит одетый на человека корсет, траверсу, вмонтированную в него, закрепленную на тазобедренной части, опирающуюся своими концами на составленные из звеньев опорные стойки, башмаки, связанные со стойками, шарниры и упорные подшипники, размещенные на траверсе и башмаках, в которых вращаются цапфы кривошипов, установленных на концах стоек, ведущий вал, вращающийся в установленном на траверсе шарнире, механизм синхронного поворота кривошипов, соединенный посредством рычагов с мышцами человека, являющимися приводом, и дополнительный привод с блоком питания. На верхних и нижних звеньях стоек размещены шарниры и упорные подшипники, в них вращаются шейки кривошипов. Шейки кривошипов между собой соединены гибкими валами. Звенья стоек соединены посредством шарниров, снабженных механизмами поворота, которые соединены гибкими валами с помощью пульта управления с мышцами и дополнительным приводом. Траверса с башмаками связана упругими муфтами и демпферами. Изобретение обеспечивает возможность снижения нагрузки на суставы и увеличения силы и выносливости, а при нарушении опорно-двигательного аппарата и при отсутствии ног ходить, садиться и вставать. 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, экзоскелетонов и медицинской техники. Оно может быть использовано в системах защиты от крутильных колебаний в различных механизмах. Упругий шарнир с заданной силовой характеристикой включает в себя наружный корпус с направляющими (5) заданной формы и подвижный относительно него вал, связанный с корпусом посредством упругих элементов (4), которые контактируют с направляющими (5), причем форма направляющих такова, что реакции, возникающие при контакте упругих элементов (4) с направляющими (5), создают заданный восстанавливающий момент. Технический результат: создание упругого шарнира, создающего заданный восстанавливающий момент сил. 4 ил., 1 табл.

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 области медицинской техники, в частности к аппаратам помощи при ходьбе пользователю с нарушением опорно-двигательных функций, не имеющему возможности к самостоятельному передвижению, с ограниченной подвижностью или полной неподвижностью нижних конечностей при нормальном функционировании верхних конечностей и верхней части корпуса. Аппарат обеспечивает возможность самостоятельного передвижения человека по ровной и неровной горизонтальной и наклонной опорной поверхности, а также по лестничным маршам и переход через препятствия. Аппарат помощи при ходьбе содержит левую и правую ручные опоры и экзоскелет нижних конечностей. Экзоскелет содержит тазовое звено, левую и правую ножные опоры, каждая из которых, в свою очередь, содержит бедренное звено, голенное звено и нижнее звено в виде стопы, и тазобедренные, коленные и голеностопные шарнирные соединения, предназначенные для соединения между собой соответствующих смежных звеньев аппарата. При этом тазобедренные и коленные шарнирные соединения обеспечивают возможность вращения соответствующих звеньев в сагиттальной плоскости, а каждое из голеностопных шарнирных соединений выполнено с возможностью вращения стопы вокруг трех осей координат. Аппарат также содержит: элементы крепления к частям тела пользователя, установленные на каждом из звеньев; датчики угла поворота каждого из шарнирных соединений, обеспечивающие информацию об относительных поворотах звеньев аппарата; датчики угла наклона торса; датчики силы реакции стопы каждой ножной опоры в вертикальном и продольном направлениях; блок управления аппаратом с пультом задания режимов работы; и систему питания. Датчик угла наклона торса обеспечивает информацию о наклоне торса пользователя относительно вертикальной оси, посредством измерения угла наклона в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Блок управления аппаратом с пультом задания режимов работы предназначен для сбора измеренных сигналов со всех упомянутых выше датчиков и формирования сигналов управления для выполнения движения, выбранного пользователем из набора заранее предопределенных действий с пульта задания режимов работы аппарата. При этом блок управления аппаратом выполнен с возможностью сбора измеренных сигналов и формирования сигналов управления для выполнения движения на основе полученных данных с датчиков об угле наклона торса во фронтальной плоскости и силе реакции стопы каждой ножной опоры в продольном направлении, а также формирования сигналов управления для выполнения движения с учетом масс-инерционных характеристик бедер и голеней нижних конечностей и торса тела пользователя и всех звеньев экзоскелета. Изобретение обеспечивает повышение безопасности пользователя, расширение функциональных возможностей аппарата и улучшение эргономических характеристик аппарата. 41 з.п. ф-лы, 49 ил.

Группа изобретений относится к медицине, неврологии, касается устройств и способов лечения пациентов с нарушением функций нижних конечностей в результате неврологических расстройств: острого нарушения мозгового кровообращения, ишемического, геморрагического инсульта, травмы, гипоксии мозга, церебрального паралича, болезни Паркинсона, рассеянного склероза, повреждения спинного мозга, болезни Шарко-Мари-Тута, синдрома Гийена-Барре, полиомиелита. Способы включают следующие этапы. Прикрепляют устройство к стопе пациента, где устройство содержит средства прикрепления к стопе, опорный элемент, функционально прикрепленный к средствам прикрепления, выполненные с возможностью перемещения передний и задний выступы, которые также выполнены с возможностью взаимодействия с землей. Выступы имеют в любых комбинациях: выпуклость А с основным диаметром 70-100 мм и высоту, представляющую собой перпендикулярную линию, соединяющую верхнюю точку и основание, составляющую 10-13 мм, выпуклость В с основным диаметром 70-100 мм и высоту, представляющую собой перпендикулярную линию, соединяющую верхнюю точку и основание, составляющую 14-16 мм, выпуклость С с основным диаметром 70-100 мм и высоту, представляющую собой перпендикулярную линию, соединяющую верхнюю точку и основание, составляющую 16-18 мм, выпуклость D с основным диаметром 70-100 мм и высоту, представляющую собой перпендикулярную линию, соединяющую верхнюю точку и основание, составляющую 19-22 мм. Калибруют выступы с обеспечением сбалансированного положения, которое включает положение, в котором устройство обеспечивает сниженную инверсию, сниженную эверсию или как сниженную инверсию, так и сниженную эверсию стопы пациента в ходе опорных фаз. Прикрепляют выступы к опорному элементу, осуществляя лечение пациента, страдающего от неврологического расстройства, с обеспечением пациенту возможности ходить. Калибровка включает регулирование упругости переднего, заднего или обоих выступов, их жесткости, эластичности, в любой комбинации, балансировку в момент подъема на носки, высоты одного или обоих выступов, выпуклости, веса или любой их комбинации. Сбалансированное положение может включать положение, в котором устройство придает стопе пациента сниженный вальгусный, варусный, дорсальный или плантарный момент в области лодыжки. Выступы могут быть закреплены на опорном элементе с возможностью перемещения и иметь поперечное сечение конической формы: в виде круглой, эллиптической, параболической или гиперболической форм. При этом улучшение неврологического управления у пациента включает улучшение таких показателей походки пациента, как: скорость, длина шага, опора на одну конечность, стабильность, или комбинация этих показателей. Изобретения обеспечивают улучшение, восстановление неврологического управления у пациента с вышеперечисленными нарушениями. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 13 ил., 5 табл., 5 пр.

Изобретение относится к медицине. Тренажер для формирования и совершенствования навыков ходьбы включает основание, пружинные устройства и платформы, выполненные в форме отпечатков следов с противоскользящим покрытием. Основание выполнено в виде щита, в котором выбраны цилиндрические углубления-ниши, расположенные вперемежку по левой и правой стороне щита с имитацией постановки подошвенной поверхности стоп при ходьбе. Продольное расстояние между углублениями соответствует длине шага. Каждое пружинное устройство выполнено из пружины, один конец которой впрессован в верхнюю внутреннюю муфту, а другой - в нижнюю внутреннюю муфту. Нижняя внутренняя муфта установлена в углубление-нишу и прикреплена к щиту. Каждая пружина выполнена с максимальной силой сжатия не менее 1500 Н и не более 1800 Н. Платформы выполнены с прикрепленными к тыльной поверхности наружными муфтами, имеющими возможность поворота и фиксации винтами относительно верхних внутренних муфт пружинного устройства. Упругость пружин дает возможность изменения наклона опорной поверхности платформ не менее 2°, не более 7°. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы тренажера за счет формирования навыков ходьбы в условиях, приближенных к естественным. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

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.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-08-20 2015-08-19T17:24:39
Наверх