Устройство для коррекции движений человека при ходьбе

 

I II 585850

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.02.76 (21) 2326513/28-13 (51) М. Кл."- А 61N 1/36 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 12.01.78 (53) УДК 615.471(088.8) по делам изобретений и откс !тий (72) Авторы изобретения

Э. И. Борисов, А. С. Витензон, В, Г. Зарезанков и Л. А. Савельев (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ДВИЖЕНИЙ

ЧЕЛОВЕКА ПРИ ХОДЬБЕ

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для коррекции движений при ходьбе больных различной этиологии, а также для восстановления функций опорно-двигательного аппарата человека.

Известно устройство для коррекции движений человека при ходьбе, содержащее последовательно соединенные датчик информации о фазах шага, спусковое устройство, одновибратор, соединенный с управляющим входом первого ключа, генератор, повышающий преобразователь напряжения, выход которого через второй ключ, управляющий вход которого через инвертор соединен с выходом генератора, подключен к электродам, и источник питания (1).

Однако известное устройство имеет достаточно большие вес и габариты, что затрудняет использование его больными.

Целью изобретения является уменьшение габаритов, веса и потребляемой мощности устройства.

Это достигается тем, что повышающий преобразователь напряжения выполнен в виде двух диодно-емкостных умножителей и симметричного мультивибратора HB восьми транзисторах, каждое плечо которого содержит два транзистора разного типа проводимости, соединенные между собой эмиттерами и подсоединенные к входу диодно-емкостного умножителя, два транзистора другого типа проводимости, соединенные между собой коллекторами и подсоединенные к одной базе транзистора другого типа проводимости и через RC5 цепь — к базе транзистора другого плеча того же типа проводимости, причем осгавшиеся базы транзисторов разных плеч мультивибратора соединены между собой через конденсатор, а эмиттеры основных транзисторов соединены

10 с шиной питания повышающего преобразователя напряжения, причем контакты первого ключа подсоединены между общей клеммой источника питания и шиной питания гснератора и повышающего преобразователя

15 напряжения.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для коррекции движений человека при ходьбе.

Устройство содержит последовательно сое20 диненные датчик 1 информации о фазах шага, например датчик угла в коленном суставе, спусковое устройство 2, одновибратор 3, соединенный с управляющим входом ключа 4, генсратор 5, повеяшающий преобразователь 6

25 напряжения, выход которого через ключ 7, управлшощий вход которого через инвертор 8 соединен с выходом генератора 5, подключен к электродам 9. Преобразователь 6 выполнен в виде двух диодно-емкостных умножителей

30 10 и симметричного мультивибратора 11 на

585850

Зо

05 восьми транзисторах, каждое плечо которого содержит два транзистора 12, 13 и 14, 15 разного типа проводимости, соединенные между собой эмиттерами и подсоединенные к входу диодно-емкостного умножителя 10, два транзистора 16, 17 и 18, 19 другого типа проводимости, соединенные между собой коллекторами и подсоединенные к базе транзисторов 12, 13 и 14, 15 и через RC-цепь 20 и 21 — к базе транзистора 16 и 18, а базы транзисторов 15, 17 и 13, 19 соединены между собой через конденсаторы 22 и 23, эмиттеры транзисторов 17 и 19 соединены с шиной питания преобразователя 6 напряжения, контакты ключа 4 подсоединены между общей клеммой источника питания и шиной питания генератора 5 и преобразователя 6 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При достижении измеряемым параметром (например, величиной коленного угла в случае коррекции движения в коленном суставе при ходьбе больных) заданной величины срабатывает спусковое устройство 2, например триггер Шмитта (транзисторы 24 и 25), осуществляющее сравнение величины измеряемого параметра с заданной. С выхода спускового устройства 2 сигнал поступает на вход одновибратора 3 (транзисторы 26 и 27), предназначенного для задания длительности серии стимулирующих импульсов с помощью ключа 4, подключающего на время подачи стимулирующих импульсов на пациента питание к генератору 5 импульсов (транзисторы

28 и 29) и мультивибратор 11 (транзисторы

12 — 19) .

Генератор 5 импульсов, задающий частоту стимулирующих импульсов, управляет работой одновибратора 30 (транзисторы 31 и 32), определяющего длительность стимулирующих импульсов. Выходные импульсы одновибратора 30 через инвертор 8 поступают на второй ключ 7 (транзисторы 33 и 34). Длительность этих импульсов определяет продолжительность поступления электрической энергии на электроды 9.

При работе одновибратора 3 через ключ 4 подается питание на симметричный мультивибратор 11. Пусть вначале открывается и насыщается транзистор 17. Отрицательный скачок коллекторного напряжения через конденсатор 22 передается на базу транзистора 19 и запирает его. Отрицательное напряжение от минусовой шины питания через открытый и насыщенный транзистор 17 и цепочку 21 подается на базу транзистора 18 и открывает его; напряжение на коллекторе этого транзистора, близкое к величине напряжения питания, определяет закрытое состояние транзистора 16. Потенциал на базе закрытого транзистора 19 уменьшается с постоянной времени, определяемой конденсатором 22 и резистором 35, до момента, когда потенциал базы транзистора 19 достигнет нулевого значения, При этом транзистор 19 открывается и чроисходит обратное опрокидывание схемы.

Одновременно с открытием транзисторов 17 и 19 открываются транзисторы 13 и 14; открытому состоянию транзисторов 16 и 19 соответствуют открытые состояния транзисторов 12 и 13.

С эмиттеров транзисторов 12, 13 и 14, 15 импульсы поступают на симметричный диодноемкостный умножитель 10, напряжение с выхода которого, сглаженное накопительным конденсатором 36, через ключ 7 поступает на электроды 9. Величина этого напряжения определяет амплитуду стимулирующих импульсов. Для переключения в автоматический режим работы устройство содержит переключатель 37, подключающий генератор 38, задающий движение без коррекции.

Благодаря наличию ключа 4, питание схемы, подключенной к его выходу, осуществляется лишь в течение времени работы формирователя длительности серий стимулирующих импульсов, что обуславливает экономичность устройства.

Выполнение преобразователя напряжения в виде умножителя, состоящего из двух диодно-емкостных умножителей, соединенных с плечами симметричного мультивибратора с динамической нагрузкой, снижает габариты и вес устройства, что облегчает пользование устройством больными, особенно детьми, при длительной ходьбе, а также улучшает его внешний вид.

Вес электронного узла предлагаемого устройства составляет 230 г, а габариты 25Х70Х ;120 мм, Формула изобретения

Устройство для коррекции движений человека при ходьбе, содержащее последовательно соединенные датчик информации о фазах шага, спусковое устройство, одновибратор, соединенный с управляющим входом первого ключа, генератор, повышающий преобразователь напряжения, выход которого через второй ключ, управляющий вход которого через инвертор соединен с выходом генератора, подключен к электродам, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, веса и потребляемой мощности, повышающий преобразователь напряжения выполнен в виде двух, диодно-емкостных умножителей и симметричного мультивибратора на восьми транзисторах, каждое плечо которого содержит два транзистора разного типа проводимости, соединенные между собой эмиттерами и подсоединенные к входу диодно-емкостного умножителя, два транзистора другого типа проводимости, соединенные между собой коллекторами и подсоединенные к одной базе транзистора другого типа проводимости и через RC-цепь — к базе транзистора другого плеча того же типа проводимости, причем оставшиеся базы транзисторов разных плеч мультивибратора соединены между собой через конденсатор, а эмитте585850

Составитель В. Остапчук

Редактор М. Дмитриева Техред А. Камышиикова Корректор Л. Орлова

Заказ 2777(18 Изд. 7за 1017 Тираж 693 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2 ры основных транзисторов соединены с шиной питания повышающего преобразователя напряжения, причем контакты первого ключа подсоединены между общей клеммой источника питания и шиной генератора и повышающего преобразователя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка № 2322716/13, кл. А 611 1 1/36, 5 13.02.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.