Устройство для шагового перемещения

Устройство для шагового перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: относится к медицинской кибернетике и может быть использовано для ускорения ходьбы и перенесения тяжести, при расширении области применения и функциональных возможностей , при повышении надежности функционирования за счет использования двух пар опорных стоек, седла, многозубчатой собачки храпового соединения и элементов крепления к обуви. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>ë А 63 В 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806422/12 (22) 27.12,89 (46) 15.05.93, Бюл, ¹ 18 (71) Институт кибернетики им, В,M.Ãëóøêîва (72) Е.А.Осадчий, Н.M.Oñàä÷àÿ. В.Ф.Волынец, Л.А,Волынец и Г.Т,Осадчая (56) Авторское свидетельство СССР

N 1665108, кл. А 63 В 25/10, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к области спорта и медицины.

Целью изобретения является повышение надежности работы и удобства пользования за счет дополнения конструкции двумя парами дополнительных несущих рычагов, шарнирно связанных между собой и жестко соединенными с основными подвижными парами, а собачки храповых узлов выполнены многозубчатыми.

На фиг.1 изображено устройство, закрепленное на теле человека, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг,3 — то же, вид сзади; на фиг.4 — элементы крепления раздвижных стоек; на фиг.5 — фронтальное изображение шарнирных соединений опорных стоек в коленном суставе; на фиг.10 — боковое иэображение шарнирных соединений опорных стоек в коленном суставе; на фиг.6 — элементы крепления седла к поясному ремню; на фиг.7 — планка жесткости с элементами крепления, вид сверху; . на фиг,9 — фронтальное изображение планки жесткости в голеностопной области; на фиг.8 — крепление паховой планки к.опорным стойкам; на фиг,11 — боковое изображе„„Я „„1814912 А1 (57) Сущность изобретения: относится к медицинской кибернетике и может быть использовано для ускорения ходьбы и перенесения тяжести, при расширении области применения и функциональных воэможностей, при повышении надежности функционирования за счет использования двух пар опорных стоек, седла, многозубчатой собачки храпового соединения и элементов крепления к обуви. 2 з,п. ф-лы, 12 ил. ние опорной платформы для обуви; на фиг..12 — элементы крепления подставки под каблук на опорной платформе, вид снизу.

Устройство для шагового перемещения содержит поясной ремень 1 с крючками (карабинами) 2 для крепления станкового рюкзака, паховые планки 3, к которым через

1 шарнир 4 крепятся опорные наружная 5 и

I внутренняя 6 верхние стойки, велосипедное,, ж седло 7, шарнирно закрепленное в передней части, со стойкой 6, а в задней части,ф, прикрепляемое к разъемным ремням 8 и ) через них — к.ремню 1, каждая из верхних д стоек 5; 6, е нижнеи части, на уРовне коленного сустава, имеет шарнирное соединение с парой нижних подвижных опорных стоек

9, 10, внутри шарнирного соединения име- ъ ется храповой механизм,состоящий из МНо гозубчатой выдвижной собачки 11, расположенной в верхней части стоек 9, 10 и сегмента зубчатого колеса 12, наклон зубьев которых направлен в сторону изгиба конечности в коленном суставе, зубья храпового механизма перемещаются в шарнире относительно оси 13 и могут выходить из зацепления s результате продольного пе-

18,14912 ремещения подвижной собачки 11 по тонне- стойки 9, 10 через тоннели 14 корпуса плалю 14 корпуса 15, которым шарнирно соеди- нок жесткости 16, 22 связаны с храповым нены стойки 9, 19 со стойками 5, 6 на уровне механизмом на уровне коленного сустава. коленного сустава, эти пары шарнирных со- На поясном ремне 1 к крючкам 2 могут креединений объединены в единый блок план- 5 питься нижние концы опорных стоек каркаками жесткости 16, расположенными выше са станкового рюкзака с грузом. и ниже шарнира, к которым со стороны Неподвижность шарнирного соединения мышц ноги крепятся поддерживающие обеспечивается храповым механизмом, в разъемные рамки 17, кроме того, в попереч- коленном суставе, который стопорится соной части коленный сустав защищается бачкой 11, являющейся одним из концов щитком сферической формы 18., который стоек 9, 10, перемещаемых под действием крепится к осям 13 стоек 5, 6, 9, 10, нижние масс тела и труза в сторону зацепления с концы выдвижных стоек 9, 10 шарнирами 19 зубчатым колесом 12. При этом, полная некрепятся i< подвижной части опорной плат- „подвижность этих шарнирных соединений формы 20, которая шарниром 21 связана с обеспечивается только в момент располонеподвижной частью,м<естко закрепляемой: жения опорных стоек 5, 9 и 6, 10 в лйнию, к подошве обуви, стойкй 9, 10, в нижней естественно, при условии перемещения части проходят в тоннелях икроножных пла- массы тела и груза вниз относительно стоек нок жесткости 22, которые со сторон ьгмышц 2р 9, 10, т.е; равйомерном распределении этих также ймеют разъемные ремни, подвижной масс на опорных платформах, При.этом, осчасти опорной платформы 20 для крейления вобождаются"мышцы ног от усилия по поддополнительных приспособлений; напри-: держанию: масс тела и груза, остаются мер, лыж, коньков, либо "кошек" для пере- нагруженными только мышцы голейостопа, мещения по вертикальной цилиндрической 25 удерживающие тело от опрокидывания атповерхности, а с тыльной стороны каблука, . носительно платформы 20 и шарнира 19. в теле платформы,"расположены цилиндри- Дополнительную устойчивость конструкции ческие углубления 24 в которых перемеща- придают пары опорных Стоек, расположенются стержни 25 с подставкой каблука 26; . ных с тыльйой стороны обеих"ног,.которые выдвигаемых пружиной 27. с фиксатором, 30 обеспечивают также требуемую жесткость механизм регулирования длины опорных фиксации неподвижности в коленном сустастоек 5, 6, 9, 10 содержит корпус 28 с отвер- ве, за счет двух пар храповь1х механизмов. стием 29, а в корпусе 28 расположен на Кроме тога, каждый из храповых механизрезьбовом соединении барашек 30, кото- мов усилен многозубчатостью Собачки 11, рый фиксируется в отверстии 31 разборных 35 Жесткое, велосипедное седло 7. повышает стоек, .:: удобство пользования", эа счет создания эфРабота устройства в статике следую- фекта "сидения". ВажнымуСловиемфункци щая. Тело человека подвешивается в тазо- онирования являетСя предварительная бедренной области на седле 7, которое подборкаразмеровопорныхстоек5;6,9,10 фиксируется ремнями 8 к поясному ремню 40 под антропологические "данные человека с

1, В свою очередь, седло 7 шарнирамй 4 помощью приспособления для регулироваопйрается на опорные стойки 6, а через па- ния размеров:опорнйх стоек. Требуемая жеховую планку 3 и шарнир 4 стойка 5 связана сткость соединения раздвижных стоек с поясным ремнем 1, Стойка 5 жестко при- обесйечивается фйксироваЙйем винта в откреплена к левому краю планки жесткости 45 верстии 29 корпуса 28 барашком 30. При- .

16, к правому краю которой, крепится стой- крепление дополнительйых . ка 6. Таким образом, втазобедренной обла- приспособлений в опорной платформе сти тело человека"удерживается, с одной . обеспечивается вставлением стержней с стороны, на стойках 6, прикрепляемых че- приспособлением в отверстия 23, пронизырез шарнир к поясному ремню 1, а с другой вающих тело платформы, — через паховую планку 3, шарнир 4, седло Работаустройствавдинамикеотлйчает7 и ремни 8 к тыльной стороне"того же пояс- ся тем, что перемещение. масс тела и груза ного ремйя 1. В коленном суставе конечно- на одну иэ йог, либо носки обеих ног, осво- сти человека фиксируются к планкам 55 бождаетстойки9,10,в результате поддейжесткости16,привязными ремнями17, голе- ствием массы йодвижйой части опорной ностоп ногификсируется кпланкамжесткб- платформы и стоек последние смещаются сти 22 привязными ремнями со" стороны вниз и тем самым собачка 11 отдаляется от икроножных мышц, Кроме того, голеностоп . зубчатого сегмента 12, что приводит к освочерез обувь фиксируется к опорной плат- бождению храпового зацепленйя в шарнйформе, в неподвижной ее части,"ч реэ шар- ре, расположенного на оси 13. Свободному нир 19 к опорной стойке 9 (10), Подвижные смещенйю подвйжных стоек 9, 10 относи1814912

10

20

ЗО

40

55 тельно неподвижного корпуса 15, способствуют шарнирные соединения 19, 21. В результате освобождения храпового механизма, нога обретает полную подвижность в коленном суставе и может выдвигаться вперед, либо осуществляется естественный изгиб в коленном суставе при приседании. При вынесении ноги вперед делается шаг, переносится центр тяжести на выдвигаемую вперед опорную ногу. При этом, масса тела перемещается вниз вместе с опорными стойками 5, 6 этой ноги до момента упора собачки 11 в сегмент колеса 12, т.е. до осуществления зубчатого храпового зацепления. Если движение осуществляется по горизонтальной поверхности, то вынесенная вперед нога в момент опоры, практически не сгибается в коленном суставе, работают в основном тазобедренный и голеностопный суставы. В данном случае. значительную часть времени подвижность коленного сустава может быть заблокирована. Если же движение осуществляется по пересеченной местности, например по лестнице, то в момент перенесения центра тя- 25 жести на подвижную часть опоркой платформы, коленный сустав находится в смещенном состоянии. т.е. нога согнута.

При этом, фиксация храпового механизма не приводит к полной неподвижности коленного сустава, т.к. сохраняется возможность полного расправления ноги, за счет проскакивания зубьев сегмента 12 относительно собачки И . Естественно, обратное движение в шарнирах блокируется за счет наклона зубьев. Эффект экономии мыШечных усилий обеспечивается за счет возможного смещения нагрузок на мышцы ног в сторону статических, когда на любом этапе движения (сгибания,разгибания) ноги, возможен режим ее активного отдыха, когда можно расслабить мышцы, удерживающие массу тела. Собственно, этот эффект присутствует и при подъеме тяжести с положения полного приседа, т.к. возможен отдых на любом этапе движения, Аналогично, эффект снятия мышечной нагрузки, хотя и в меньшей степени, присутствует в других режимах движения: ходьбе, беге и т.п, Дополнительная безопасность от травматизма, при падении, достигается за счет наличия защитного колпака 18, планок 16, 22 и дополнительных стоек 6, 9. С целью повышения надежности функционирования, в случае заклинивания либо поломки храпового механизма, используется механизм раэблокировки. Для этого, носком.неопор\ ной ноги задвигается подставка под каблук

26 опорной ноги. Предварительно, необходимо разгрузить опорную платформу опорной ноги. Для чего следует перенести центр тяжести на носок, B результате подошва обуви отдаляется от опорной платформы и подставка 26 перемещается под каблук, При этом, стержни 25 утапливаются в углублении 24, сжимая пружины 27. Фиксация подставки осуществляется перенесением тяжести на опорную ногу и наличием стопорного механизма, Если. возникает необходимость включения храповых механизмов ноги, то осуществляется более энергичный наклон тела относительно носка опорной ноги. При этом каблук приподнимается и освобождает подставку 26, которая под действием усилия пружин 27 отдаляется от опорной платформы. Наличие планок жесткости 16,22 позволяет снизить, при необходимости, количество поддержи- . вающих ремней 17 до одного на каждую стойку, т,к. обеспечивается надежная фиксация конечностей при ходьбе..

Формула изобретения

1. Устройство для шагового перемещения, содержащее пары несущих рычагов, со-. единенные между собой посредством шарнирных узаов, и храповые узлы. имеющие сегменты с наклонными зубьями, взаимодействующую с ними собачку и средства управления собачкой. установленные. на каждом из несущих рычагов средства креп- ления к ногам и шарнирно связанные с несущими рычагами опорные платформы, о тл ичающееся тем,что,сцельюповышения надежности в работе и удобства в пользовании, оно снабжено двумя дополнительными парами несущих рычагов. шарнирно связанными между собой и жестко соединенными с основными по-движными парами. а собачки храповых узлов выполнены многозубчатыми.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, шарниры смежных пар рычагов снабжены защитными щитками.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что храповые узлы снабжены средствами аварийного отключения, выполненными в виде подпружиненных элементов, установленных с возможностью ограниченного перемещения в опорной платформе для взаимодействия с каблуком обуви.

9 г1 з зо

Фиг. 9

1814912

1814912

4иг 11. 79

Составитель Е. Осадчий

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е,Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1600 . Тираж " . Подписное

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5