Протез бедра с внешним источником энергии

Протез бедра с внешним источником энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - усиление заднего толчка протеза в процессе ходьбы. Нротез содержит искусственную стопу 1, соединенную через голеностопный шарнир 2 с гильзой голени 3, которая через коленный шарнир 4 сочленена с гильзой бедра 5. На гильзе голени установлен механический аккумулятор в виде расположенного на валу электродвигателя 6, маховика 7, соединенного с устройством периодического сброса энергии, выполненного в виде фрикционной муфты, состоящей из внутренней 8 и наружной 9 конусных полумуфт. Полумуфта 8 установлена в подшипниках 10, подпружиненных пружиной 1 1 в корпусе 12. Устройство управления электродвигателе.м 6 содержит микропереключатель 18, соединенный с одновибратором, усилителем и первым исполнительным реле. Датчики крайнего положения искусственной стопы 1 и рычага 16 выполнены в виде микропереключателей соответственно 18, 19. 2 ил. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 А61 F2 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4099104/28-14 (22) !4.05.86 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения (72) М. Б. Соснов (53) 617.58.089.28 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 835441, кл. А 61 F 2/60, 1981. (54) ПРОТЕЗ БЕДРА С ВНЕШНИМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения — усиление заднего толчка протеза в процессе ходьбы. Протез содержит искусственную стопу 1, соединенную через голеностопный шарнир 2 с

ÄÄSUÄÄ 1389770 А 4 гильзой голени 3, которая через коленный шарнир 4 сочленена с гильзой бедра 5. На гильзе голени установлен механический аккумулятор в виде расположенного на валу электродвигателя 6, маховика 7, соединенного с устройством периодического сброса энергии, выполненного в виде фрикционной муфты, состоящей из внутренней 8 и наружной 9 конусных полумуфт. Полумуфта 8 установлена в подшипниках 10, подпружиненных пружиной 11 в корпусе 12. Устройство управления электродвигателем 6 содержит микропереключатель 18, соединенный с одновибратором, усилителем и первым исполнительным реле. Äатчики крайнего положения искусственной стопы 1 и рычага 16 выполнены в виде микропереключателей соответственно 18, 19. 2 ил.

1389770

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

Целью изобретения является усиление заднего толчка протеза в процессе ходьбы.

На фиг. 1 схематично изображен протез бедра с внешним источником энергии; на фиг. 2 — структурная схема устройства управления протезом бедра.

Протез бедра с внешним источником энергии содержит искусственную стопу 1, соединенную через голеностопный шарнир 2 с гильзой голени 3, которая через коленный шарнир 4 сочленена с гильзой бедра 5, на гильзе голени установлен механический аккумулятор в виде расположенного на валу электродвигателя 6, маховика 7, соединенного с устройством периодического сброса энергии, выполненного в виде фрикционной муфты, которая состоит из внутренней 8 и наружной 9 конусных полумуфт. Причем внутренняя полумуфта 8 установлена в подшипниках 10, подпружиненных пружиной 1! в корпусе 12, закрепленном в гильзе голени 3.

Полумуфта 8 соединена с приводом, выполненным в виде коаксиально расположенных цилиндров, которые набраны из последовательно соединенных единичных цилиндров, каждый из которых состоит из соединенных гибкими нитями 13 колец 14. Через упорный подшипник 15, установленный в месте соединения колец внутренних и наружных цилиндров, проходит стержень, шарнирно связанный с рычагом 16, который через гибкую тягу 17 соединен с задним отделом стопы l.

Датчики крайнего положения искусственной стопы 1 и рычага 16 выполнены в виде микропереключателей 18 и 19 соответственно

Устройство управления электродвигателем 6 содержит микропереключатель 18, последовательно соединенный с одновибратором 20, обеспечивающим временную задержку т, усилителем 21 и первым исполнительным реле 22, а также микропереключатель 19, последовательно соединенный с Dтриггером 23, работающим в счетном режиме усилителем 24 и вторым исполнительным реле 25. Исполнительное реле 22 имеет одну нормально замкнутую группу контактов, а исполнительное реле 25 — две группы нормально замкнутых и разомкнутых контактов, обеспечивающих реверсивное подключение электродвигателя 6.

Протез работает следующим образом.

При ходьбе инвалида непосредственно перед резким подошвенным сгибанием искусственной стопы 1 она во время переката занимает свое крайнее положение относительно гильзы голени 3, нажимает на микропереключатель 18, включается одновибратор 20 и через усилитель 21 подается команда на исполнительное реле 22, которое размыкает контактную группу на время т, задаваемое одновибратором 20, приводной электродвигатель 6 от источника питания (фиг. 2) для того, чтобы исключить бросок тока электродвигателя в последующий момент сброса механической энергии маховика 7, при этом натягивается гибкая тяга 17, которая поворачивает рычаг 16, коаксиально расположенные цилиндры перемещаются вниз, пружина ll сжимается и внутренняя полумуфта 8 входит во взаимодействие с наружной 9, а внутреннему цилиндру привода передается вра щательное движение от маховика 7. Так как внутренний цилиндр одним концом соединен с наружным, то оба, закручиваясь, сокращаются по длине, передавая движение через упорный подшипник 15, рычаг )6 и гибкую тягу 17 искусственной стопе 1. Происходит сброс механической энергии маховика 7, запасенной для выполнения заднего толчка, и его скорость вращения падает до нуля, а затем под действием упругости закрученных волокон 13, которые начинают раскручиваться, махо20 вик 7 также начинает набирать скорость в обратном направлении.

B момент окончания заднего толчка рычаг 16 занимает свое крайнее положение и нажимает на микропереключатель 19, Dтриггер 23, работающий в счетном режиме, переключается и через усилитель 24 команда подается на исполнительное реле 25, которое путем переключения групп контактов изменяет начальную полярность подключения электродвигателя 6 на противоположную, 30 тем самым уже начавший обратное вращение маховик 7 разгоняется до скорости холостого хода электродвигателя 6. Так как одновибратор 20 уже отработал задержку т, и электродвигатель 6 снова подключен к источнику питания, величина начального тока

35 разгона электродвигателя 6 меньше, чем в случае разгона маховика 7 от нулевой скорости, что снижает энергопотребление привода. По мере разгона маховика 7 в обратном направлении гибкие нити 13 цилиндров окончательно раскручиваются, пружина !1 разжимается и внутренняя полумуфта 8 выходит из взаимодействия с наружной полумуфтой 9, что обеспечивает беспрепятственное вращение маховика 7 и накопление кинетической энергии, необходимой для осу45 ществления заднего толчка в следующем цикле.

Формула изобретения

Протез бедра с внешним источником

50 энергии, содержащий искусственную стопу, соединенную голеностопным шарниром с гильзой голени, которая через коленный шарнир сочленена с гильзой бедра, на гильзе голени установлен привод с электродвигателем и механическим аккумулятором, свя занным через устройство периодического сброса энергии с искусственной стопой, отличающийся тем, что, с целью усиления заднего толчка протеза в процессе ходьбы, 1389770

Составитель С. Никитин

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 1595/4 Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 механический аккумулятор выполнен в виде установленного на валу электродвигателя маховика, устройство периодического сброса энергии выполнено в виде фрикционной муфты с упругоразобшенными полумуфтами, причем одна полумуфта соединена с валом электродвигателя, а другая — с приводом с возможностью осевого перемешения, при этом привод выполнен в виде коаксиально расположенных наборов цилиндров, состоящих из колец, соединенных гибкими нитями, причем один конец внутренних цилиндров соединен через фрикционную муфту с валом электродвигателя, а другой — с концом наружных цилиндров и через рычаг и гибкую тягу с задним отделом искусственной стопы, противоположный конец наружных цилиндров закреплен в гильзе голени.