Протез бедра Советский патент 1984 года по МПК A61F1/08 

fi

сл to

N5

Изобретение относится к медицине, точнее к протезированию и протезостроению, и может также использоваться в роботах и атропоморфных механизмах.

Известен протез бедра, содержащий гот леностопный узел, гильзу голени с встроенным электроприводом голеностопного шарнира и пружинным аккумулятором, коленный шарнир, гильзу бедра, тазобедренный шарнир, при этом приводной механизм выполнен в виде ползушки, подпружиненной тяги и втулки, расположенных в гильзе бедра 1.

Недостатком протеза является несоответствие кинематических и динамических характеристик протеза норме, что требует выработки у инвалида нового стереотипа ходьбы, отличного от HOpMbi, и приводит к дополнительным энергозатратам на управление протезом.

Известен протез бедра, содержаш,ий искусственную стопу, трубку голени, двухшарнирный коленный узел, гильзу бедра с упором и смонтированный на корсете механизм тазобедренного шарнира 2.

Недостатки протеза заключаются в необходимости постоянной концентрации внимания со стороны инвалида при управлении протезом в процессе ходьбы, в маловариабельности ходьбы, в больших энергозатратах инвалида при пользовании протезом.

Наиболее близким к предлагаемому является протез бедра, содержащий последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени,- соединенную с ней с помощью коленного шарнира гильзу бедра, тазобедренный шарнир, элементы крепления с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель 3.

Недостатком известного устройства являются значительные энергозатраты инвалида в процессе ходьбы вследствие нерационального распределения моментов сил, действующих на тазобедренньгй шарнир, и нерационального использования потенциальной энергии сил тяжести сегментов тела человека.

Цель изобретения - расширение показаний использования протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижение энергозатрат инвалида при ходьбе благодаря рекуперации энергии и восполнению рассеянной энергии внешним источником энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в протезе бедра, содержащем последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени, соединенную с ней посредством коленного шарнира гильзу бедра.

тазобедренный шарнир, элементы крепления с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, вклк)чающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель, гидроцилиндр с порщнем корректирующего узла, пружинный аккумулятор и толкатель приводного механизма установлены подвиж0 но по оси гильзы бедра, образуя телескопическое звено, пружинный аккумулятор снабжен ползуном, в котором установлен толкатель, выполненный в виде двуплечего рычага, соединенного с кулачком, а ось тазобедренного шарнира установлена со смещением на передней части полукорсета и посредством шатуна шарнирно соединена с телескопическим звеном.

На чертеже представлена кинематическая схема протеза бедра.

0 Протез содержит последовательно соединенные голеностопный узел 1, гильзу 2 голени, коленный шарнир 3, гильзу 4 бедра с упором 5, тазобедренный шарнир 6, полукорсет 7 с элементами крепления. Протез включает также корректирующий узел 8 с системой 9 управления и приводной механизм 10. Корректирующий узел 8 содержит гидроцилиндр 11 с поршнем 12 и дроссель 13, а приводной механизм 10 включает кулачок 14, установленный на оси электро0 привода 15, пружинный аккумулятор 16, ползун 17, с которым щарнирно соединен толкатель 18, выполненный в виде двуплечего рычага, находящегося в контакте с кулачком 14. Гидроцилиндр И с поршнем 12 корректирующего узла 8, пружинный аккумулятор 16 и толкатель 18 приводного механизма 10 установлены подвижно по оси гильзы 4 бедра и образуют телескопическое звено. Ось тазобедренного щарнира 6 установлена со смещением на переднюю часть полукррсета7 и посредством щатуна 19 шарнирно соединена с телескопическим звеном и коленным шарниром 3.

Работа механизма протеза осуществляется -следующим образом.

Одновременно с началом фазы переднего толчка при ходьбе по сигналу систе мы 9 управления включается приводной

механизм 10, который вращает кулачок 14

по часовой стрелке и через толкатель 18

сжимае г пружинный аккумулятор 16.

0 Переход протеза из фазы переднего толчка в одноопорную фазу ходьбы (полная опора на протез) соверщается за счет работы мышц сохранившейся конечности, а также за счет действия потенциальных, сил,

участвующих в угловом перемещении и полукорсета относительно гильзы 4 бедра. Для этого дроссель 1.3 открывает канал, сообщая тем самым смежные полости гидро

ПРОТЕЗ БЕДРА, содержащий последовательно .соединенные голеностопный узел, гильзу голени, соединенную с ней посредством коленного шарнира гильзу бедра, тазобедренный шарнир, элементы крепления с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управления, состоящий из гидроцилиндра с поршнем и дросселя, приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумулятор и толкатель, отличающийся тем, что, с целью расширения показаний использования протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижения энергозатрат инвалида при ходьбе благодаря рекуперации энергии и восполнению рассеянной энергии внешним источником энергии, гидроцилиндр с поршнем корректирующего узла, пружинный аккумулятор и толкатель приводного механизма установлены подвижно по оси гильзы бедра, образуя телескопическое звено, пружинный аккумулятор снабжен ползуном, в котсфом установлен толкатель, выполненный в виде двуплече(Л го рычага, соединенного с кулачком, а ось .тазобедренного щарнира установлена со смещением на передней части полукорсета и посредством щатуна щарнирно соединена с телескопически.м звеном.