RU113653U1

RU113653U1 - ORTHOPEDIC APPARATUS FOR UNLOADING HUMAN LOWER EXTREMITIES

Info

Publication number: RU113653U1
Application number: RU2011137723/14U
Authority: RU
Inventors: Виктор Петрович Глазков; Борис Михайлович Кузьмиченко; Алексей Анатольевич Кулик; Леонид Петрович Непран
Original assignee: Виктор Петрович Глазков; Борис Михайлович Кузьмиченко; Алексей Анатольевич Кулик
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2012-02-27

Abstract

1. Ортопедический аппарат для разгрузки нижних конечностей человека, включающий шарнирно соединенные между собой верхнюю, среднюю и нижнюю части, при этом верхняя часть состоит из радиусной направляющей с передним упором, к которой закреплено седло и через перемычку тазобедренный шарнир, средняя часть состоит из двух стоек, внутренняя из которых вверху соединена подвижно с радиусной направляющей, а внизу - с коленным шарниром внутренней его частью, а наружная стойка соединена вверху с тазобедренным шарниром, а внизу с коленным шарниром наружной его частью, между собой стойки соединены перемычкой, нижняя часть состоит из U-образной стойки, снабженной V-образной манжетой для вытяжения, причем внутренняя и наружная части стойки соединены перемычкой, при этом U-образная соединена со средней частью коленным шарниром, причем средняя и нижняя части снабжены фиксирующими манжетками для прикрепления к голени и бедру, отличающийся тем, что ортопедический аппарат дополнительно снабжен электродвигателем, установленным на оси тазобедренного шарнира, механизмом передачи движения от электродвигателя к U-образной стойке, установленным на осях тазобедренного и коленного шарниров, и механизмом фиксации оси тазобедренного шарнира относительно седла с перемычкой, установленным на этой оси, при этом устройство дополнительно снабжено системой управления электродвигателем. ! 2. Ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм передачи движения от электродвигателя к U-образной стойке выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма. ! 3. Ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что система управления выполн 1. An orthopedic apparatus for unloading the lower limbs of a person, including the upper, middle and lower parts pivotally connected to each other, while the upper part consists of a radius guide with a front stop, to which a saddle is fixed and through a jumper a hip joint, the middle part consists of two struts , the inner of which at the top is connected movably with the radius guide, and at the bottom - with the knee joint by its inner part, and the outer stand is connected at the top with the hip joint, and at the bottom with the knee joint by its outer part, the stands are interconnected by a jumper, the lower part consists of U -shaped stand, equipped with a V-shaped cuff for traction, and the inner and outer parts of the stand are connected by a bridge, while the U-shaped is connected to the middle part by a knee joint, and the middle and lower parts are equipped with fixing cuffs for attachment to the lower leg and thigh, characterized in that that the orthopedic apparatus is additionally equipped with an electric motor a mechanism mounted on the axis of the hip joint, a mechanism for transferring motion from the electric motor to a U-shaped strut mounted on the axes of the hip and knee joints, and a mechanism for fixing the axis of the hip joint relative to the saddle with a jumper mounted on this axis, while the device is additionally equipped with a control system electric motor. ! 2. Orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the mechanism for transmitting motion from the electric motor to the U-shaped post is made in the form of a crank mechanism. ! 3. Orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the control system is made

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно, к протезостроению и ортопедии.The utility model relates to the field of medicine, namely to prosthetics and orthopedics.

Известно вспомогательное устройство движения ("Walking assistance device" патент U.S. №7,416,538 MПK A61F 5/00, опубликован 26.08.2008), предназначенное для передачи вспомогательного усилия к суставам колена и бедра человека при его движении, содержащее: систему крепления устройства на теле пользователя, следящие электроприводы расположенные относительно коленных и тазобедренных суставов человека, нижние и верхние стойки устройства. Система крепления устройства на теле пользователя представляет собой подвесную систему, жестко фиксированную с помощью ремней в области поясницы и мышц живота пользователя. Система крепления содержит заднюю стойку, подкладку, ремни для поддержания прямых и косых мышц живота. Задняя стойка имеет форму буквы U, охватывающая тело человека в области крестца. В отверстия задней стойки установлены ремни для поддержания косых мышц живота, на конце которых располагается основание для крепления электроприводов относительно тазобедренных суставов. Нижние стойки содержат манжеты для фиксации устройства к большой берцовой кости. Электроприводы устройства, расположенные относительно тазобедренных и коленных суставов человека, шарнирно установлены на верхних и нижних концах верхних стоек соответственно. Электроприводы, расположенные относительно тазобедренных суставов человека, и верхние стойки закреплены на концах подвесной системы. Крепление электроприводов расположенных относительно коленных суставов человека к нижним стойкам устройства, осуществляется при помощи защелки. Регулирование соосности, расположения электроприводов относительно тазобедренных и коленных суставов человека, осуществляется изменением длины верхней стойки телескопическим способом.Known auxiliary movement device ("Walking assistance device" US patent No. 7,416,538 MPK A61F 5/00, published August 26, 2008), designed to transmit auxiliary force to the joints of the knee and hip of a person during his movement, comprising: a device mounting system on the user's body, servo drives located relative to the knee and hip joints of the person, lower and upper racks of the device. The mounting system of the device on the user's body is a suspension system, rigidly fixed with straps in the region of the lower back and muscles of the abdomen of the user. The fastening system contains a back rack, lining, belts to maintain the rectus and oblique muscles of the abdomen. The rear stance has the shape of the letter U, covering the human body in the sacral region. Straps are installed in the openings of the rear pillar to support the oblique muscles of the abdomen, at the end of which there is a base for fastening electric drives relative to the hip joints. The lower racks contain cuffs to secure the device to the tibia. The device’s electric drives, located relative to the human hip and knee joints, are pivotally mounted on the upper and lower ends of the upper racks, respectively. Electric drives located relative to the hip joints of a person, and the upper racks are fixed at the ends of the suspension system. Fastening of electric drives located relative to the knee joints of a person to the lower racks of the device is carried out using a latch. The alignment, the location of the electric drives relative to the hip and knee joints of a person is controlled by changing the length of the upper strut in a telescopic way.

Однако данное устройство имеет следующий существенный недостаток: отсутствует постоянная разгрузка тазобедренных суставов человека, и, как следствие, поврежденные суставы не восстанавливаются, так как в процессе работы устройства происходит отклонения оси тазобедренного шарнира относительно оси тазобедренного сустава человека за счет использования гибкой системы крепления устройства на теле пользователя, а именно, наличия в устройстве крепления ремней на которых закреплены верхние стойки в области тазобедренных суставов человека и манжетного крепления устройства в области большой берцовой кости.However, this device has the following significant drawback: there is no constant unloading of the human hip joints, and, as a result, damaged joints are not restored, since during the operation of the device, the axis of the hip joint relative to the axis of the human hip joint deviates due to the use of a flexible system for fixing the device to the body user, namely, the presence in the device of fastening of belts on which the upper posts are fixed in the area of the hip joints of a person and a cuff mount device in the tibia.

Также известно вспомогательное устройство движения ("Walking assistance device" патент U.S. №2010/012/233, МПК А61Н 1/02, опубликованный ), предназначенное для разгрузки мышц нижних конечностей человека. Вспомогательное устройство движения включает в себя: седло; верхние и нижние стойки; шарниры расположенные относительно верхней части стойки бедра, коленных и голеностопных суставов; механизмы для передачи вращения от верхнего шарнира стойки бедра к коленным шарнирам; электропривода со следящей системой контроля. Верхние и нижние стойки соединены между собой при помощи коленного шарнира. Каждая верхняя стойка соединена с мотор-редуктором для развития вращения относительно коленного шарнира. При вращении коленного шарнира происходит вытягивание стойки, что приводит к подъему седла. Седло содержит дугообразные роликовые направляющие, в которых установлены ролики, ограничивающие перемещение верхних стоек. Ролики расположены между роликовыми направляющими и ползунками, закрепленными на верхнем шарнире стойки бедра. Управление устройством осуществляется ступней пользователя с помощью двух датчиков давления расположенных на ботинках.Also known is an auxiliary movement device ("Walking assistance device" patent U.S. No. 2010/012/233, IPC A61H 1/02, published), intended for unloading the muscles of the lower extremities of a person. The auxiliary movement device includes: a saddle; upper and lower racks; hinges located relative to the upper part of the thigh, knee and ankle joints; mechanisms for transmitting rotation from the upper hinge of the thigh to the knee joints; electric drive with tracking control system. The upper and lower racks are interconnected using a knee joint. Each upper strut is connected to the gear motor for the development of rotation relative to the knee joint. When the knee joint rotates, the rack extends, which leads to a saddle lift. The saddle contains arcuate roller guides, in which rollers are installed, restricting the movement of the upper racks. The rollers are located between the roller guides and the sliders mounted on the upper hinge of the thigh rack. The device is controlled by the user's foot using two pressure sensors located on the boots.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности обеспечения соосности оси верхнего шарнира стойки бедра с осью тазобедренного сустава, что создает нерегулируемую нагрузку на тазобедренный сустав пользователя.The disadvantage of this device is the inability to ensure alignment of the axis of the upper hinge of the thigh post with the axis of the hip joint, which creates an unregulated load on the user's hip joint.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является ортопедический аппарат разгрузки нижних конечностей человека (патент на полезную модель Р.Ф. №88541, кл. A61F 5/04, опубликованный 20.09.2009) - принят за прототип. Он предназначен для разгрузки тазобедренного и коленного суставов, а также для безоперативного лечения сломанных костей. Ортопедический аппарат разгрузки нижних конечностей человека включает в себя шарнирно соединенные между собой верхнею, нижнюю и среднею части. Верхняя часть состоит из радиусной направляющей с передним упором, к которой закреплено седло и через перемычку тазобедренный шарнир. Средняя часть состоит из двух стоек, внутренняя из которых вверху соединена подвижно с радиусной направляющей, а внизу с коленным шарниром внутренний его частью. Наружная часть соединена вверху с тазобедренным шарниром, а внизу с наружной частью коленного шарнира. Между собой стойки соединены перемычкой. Нижняя часть состоит из U-образной стойки, снабженной V-образной манжетой для вытяжения, причем внутренняя и наружная части стойки соединены перемычкой, при этом U-образная стойка соединена со средней частью коленным шарниром. Средняя и нижняя части снабжены фиксирующими манжетами для прикрепления к голени и бедру.Closest to the proposed utility model is the orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person (patent for utility model RF No. 88541, class A61F 5/04, published September 20, 2009) - adopted as a prototype. It is designed for unloading the hip and knee joints, as well as for the non-surgical treatment of broken bones. The orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person includes the upper, lower and middle parts pivotally connected to each other. The upper part consists of a radial guide with a front stop, to which a saddle is fixed and a hip joint through a jumper. The middle part consists of two uprights, the inner of which at the top is connected movably with the radius guide, and at the bottom with the knee hinge, its inner part. The outer part is connected at the top with the hip joint, and at the bottom with the outer part of the knee joint. Racks are interconnected by a jumper. The lower part consists of a U-shaped rack equipped with a V-shaped cuff for traction, with the inner and outer parts of the rack connected by a jumper, while the U-shaped rack is connected to the middle part by a knee hinge. The middle and lower parts are equipped with fixing cuffs for attachment to the lower leg and thigh.

Недостатком данного устройства является: отсутствие разгружающего эффекта относительно мышц нижних конечностей человека, вследствие отсутствия в устройстве электро- или пневмопривода;The disadvantage of this device is: the lack of an unloading effect relative to the muscles of the lower extremities of a person, due to the lack of an electric or pneumatic drive in the device;

Техническим эффектом ортопедического аппарата для разгрузки нижних конечностей человека является усиление мышечной силы нижних конечностей человека.The technical effect of the orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person is to increase the muscle strength of the lower extremities of a person.

Указанный технический эффект достигается тем, что ортопедический аппарат для разгрузки нижних конечностей человека, включающий шарнирно соединенные между собой верхнюю, среднюю и нижнюю части, при этом верхняя часть состоит из радиусной направляющей с передним упором, к которой закреплено седло и через перемычку тазобедренный шарнир, средняя часть состоит из двух стоек, внутренняя из которых верху соединена подвижно с радиусной направляющей, а внизу - с коленным шарниром внутренней его частью, а наружная стойка соединена в верху с тазобедренным шарниром, а внизу - с коленным шарниром наружной его частью, между собой стойки соединены перемычкой, нижняя часть состоит из U-образной стойки, снабженной V-образной манжетой для вытяжения, причем внутренняя и наружная части стойки соединены перемычкой, при этом U-образная соединена со средней частью коленным шарниром, причем средняя и нижняя части снабжены фиксирующими манжетками для прикрепления к голени и бедру, согласно полезной модели дополнительно снабжен электродвигателем, установленным на оси тазобедренного шарнира, механизмом передачи движения от электродвигателя к U-образной стойке, установленного на осях тазобедренного и коленного шарниров, и механизмом фиксации оси тазобедренного шарнира относительно седла с перемычкой, установленным на этой оси, при этом устройство дополнительно снабжено системой управления электродвигателем.The specified technical effect is achieved by the fact that the orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person, including the upper, middle and lower parts pivotally connected to each other, the upper part consisting of a radius guide with a front stop, to which the saddle is fixed and through the jumper the hip joint, middle the part consists of two racks, the inner of which is connected at the top movably with the radius guide, and at the bottom - with the knee joint of its internal part, and the outer rack is connected at the top with the tazob a single hinge, and at the bottom with a knee hinge with its outer part, the racks are connected by a jumper, the lower part consists of a U-shaped rack equipped with a V-shaped cuff for traction, and the inner and outer parts of the rack are connected by a jumper, while the U-shaped connected to the middle part with a knee hinge, the middle and lower parts being provided with fixing cuffs for attaching to the lower leg and thigh, according to a utility model, it is additionally equipped with an electric motor mounted on the axis of the hip hinge, fur the mechanism of the transmission of movement from the electric motor to the U-shaped strut mounted on the axes of the hip and knee joints, and the mechanism for fixing the axis of the hip joint relative to the saddle with a jumper installed on this axis, while the device is additionally equipped with an electric motor control system.

Указанный технический эффект достигается и в конкретном варианте исполнения ортопедического аппарата в случаи выполнения механизма передачи движения в виде кривошипно-шатунного механизма.The specified technical effect is achieved in a specific embodiment of the orthopedic apparatus in cases where the movement transmission mechanism is implemented in the form of a crank mechanism.

Дополнительный эффект регулирования момента вращения вала электродвигателя достигается в конкретном исполнении ортопедического аппарата в случае выполнения системы управления электродвигателя в виде контактных выключателей, размещенных на площадке, установленной на U-образной стойке и датчиков отклонения наружной стойки от вертикальной оси.An additional effect of regulating the torque of the electric motor shaft is achieved in a particular version of the orthopedic apparatus in the case of an electric motor control system in the form of contact switches located on a platform mounted on a U-shaped rack and sensors for the deviation of the outer rack from the vertical axis.

Тот же дополнительный технический эффект достигается и в конкретном варианте исполнении ортопедического аппарата в случаи выполнения системы управления электродвигателя в виде микроконтроллера, связанного с датчиками давления, размещенными на площадке, установленной на U-образной стойке.The same additional technical effect is also achieved in a particular embodiment of the orthopedic apparatus in cases where the motor control system is implemented as a microcontroller connected to pressure sensors located on a platform mounted on a U-shaped rack.

Основной технический эффект достигается и в конкретном варианте исполнения ортопедического аппарата в случаи выполнения системы управления электродвигателя в виде рычага с рукояткой смонтированного на наружной стойке и взаимодействующего с контактными выключателями установленными на тазобедренном шарнире.The main technical effect is also achieved in a specific embodiment of the orthopedic apparatus in cases where the electric motor control system is implemented in the form of a lever with a handle mounted on an external rack and interacting with contact switches mounted on a hip joint.

Дополнительный эффект регулирования соосности между шарнирами аппарата и суставами человека достигается в конкретном исполнении ортопедического аппарата в случаи, когда вращающиеся части механизма передачи движения от электродвигателя к U-образной стойке заключены в корпуса, установленные внутри наружной стойки.An additional effect of adjusting the alignment between the joints of the apparatus and the joints of a person is achieved in a particular version of the orthopedic apparatus in cases where the rotating parts of the mechanism for transmitting movement from the electric motor to the U-shaped strut are enclosed in housings installed inside the outer strut.

Усиление мышечной силы нижних конечностей человека осуществляется электродвигателем, формирующим усилительный момент, прикладываемый к оси тазобедренного шарнира, наружной стойке. Момент, формируемый электродвигателем, прикладывается к U-образной стойке через механизм передачи движения. Управление работой электродвигателя осуществляется системой управления.Strengthening the muscle strength of the lower extremities of a person is carried out by an electric motor, forming an amplifying moment applied to the axis of the hip joint, the outer strut. The moment formed by the electric motor is applied to the U-shaped rack through the motion transmission mechanism. The operation of the electric motor is controlled by a control system.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами: на Фиг.1 - представлен общий вид (вид слева) ортопедического аппарата для разгрузки нижних конечностей человека, на Фиг.2 - представлен общий вид (вид спереди) ортопедического аппарата для разгрузки нижних конечностей человека, на Фиг.3 - представлен разрез А-А общего вида на фиг 1 ортопедического аппарата для разгрузки нижних конечностей человека.The proposed utility model is illustrated by drawings: in Fig. 1 is a general view (left view) of an orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person; Fig. 2 is a general view (front view) of an orthopedic apparatus for unloading the lower limbs of a person, in Fig. 3 - presents a section aa of the General view in Fig. 1 of an orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person.

Электродвигатель 7 закреплен через фланец крепления 28 на наружной стойке 12 в области тазобедренного шарнира 5 и прикладывает вспомогательный момент вращения относительно оси 29 тазобедренного шарнира 5 и наружной стойки 12.The electric motor 7 is fixed through the mounting flange 28 on the outer rack 12 in the area of the hip joint 5 and applies an auxiliary torque relative to the axis 29 of the hip joint 5 and the outer strut 12.

Для осуществления подъема наружной стойки 12 относительно корпуса пользователя введен механизм фиксации 4, седла 23 с тазобедренной перемычкой 24 относительно оси 29 тазобедренного шарнира 5. Механизм фиксации 4, содержит кронштейн 30, закрепленный на оси 29 тазобедренного шарнира 5 и диск 31 закрепленный на тазобедренной перемычке 24, на кронштейне 30 механизма фиксации параллельно диску 31 закреплены фиксирующие элементы 32.For lifting the outer strut 12 relative to the user’s body, a locking mechanism 4 is introduced, seats 23 with a hip jumper 24 relative to the axis 29 of the hip joint 5. The locking mechanism 4 contains a bracket 30 mounted on the axis 29 of the hip joint 5 and the disk 31 mounted on the hip jumper 24 , on the bracket 30 of the fixing mechanism parallel to the disk 31, the fixing elements 32 are fixed.

Отклонение голени пользователя от начального положения под воздействием момента вращения электродвигателя 7 осуществляется через механизм передачи движения, содержащий кривошип 9, закрепленный на оси 29 тазобедренного шарнира 5, кривошип 10, закрепленный на оси 33 коленного шарнира 6, шатун 11. Кривошип 9 установлен в верхнем корпусе 16, который закреплен внутри наружной стойки 12. Кривошип 10 установлен в корпусе 17, который закреплен внутри наружной стойки 12 и в верхней части U-образной стойки 8. Механизм передачи движения от электродвигателя 7 к U-образной стойке 8 может быть выполнен в виде зубчато ременной передачи или в виде тросовой передачи.The tibia of the user from the initial position under the influence of the rotational moment of the electric motor 7 is carried out through a motion transmission mechanism comprising a crank 9 mounted on an axis 29 of the hip joint 5, a crank 10 mounted on an axis 33 of the knee joint 6, a connecting rod 11. The crank 9 is installed in the upper case 16, which is fixed inside the outer rack 12. The crank 10 is installed in the housing 17, which is fixed inside the outer rack 12 and in the upper part of the U-shaped rack 8. The mechanism for transmitting movement from the electric motor 7 to U- shaped rack 8 can be made in the form of a toothed belt drive or in the form of a cable transmission.

В нижней части U-образной стойки 8 под стопой пользователя расположена площадка 15 с двумя контактными выключателями 13, 14. Контактные выключатели 13, 14, расположенные на площадке 15, предназначены для реверсивного управления электродвигателем 7. Положение площадки 15 по высоте регулируется с помощью винтов. Угловое положение наружной стойки 12 предопределяется датчиками положения по углу с возможностью регулирования угла положения датчиков.In the lower part of the U-shaped rack 8, under the user's foot, there is a platform 15 with two contact switches 13, 14. Contact switches 13, 14 located on the platform 15 are designed for reversible control of the electric motor 7. The position of the platform 15 is height-adjustable using screws. The angular position of the outer rack 12 is predetermined by the position sensors in the angle with the possibility of adjusting the angle of the position of the sensors.

Система управления электродвигателем 7 может быть представлена в виде микроконтроллера (например: серии PIC или серии Atmel), связанного сThe motor control system 7 can be represented as a microcontroller (for example: PIC series or Atmel series) associated with

Ортопедический аппарат для разгрузки нижних конечностей человека включает: верхнюю часть 1, среднюю часть 2 и нижнюю часть 3; механизм фиксации 4; тазобедренный шарнир 5 и коленный шарнир 6; электродвигатель 7, механизм передачи движения от электродвигателя 7 к U-образной стойке 8, представленный в виде кривошипно-шатунного механизма, содержащего: кривошипы 9 и 10, шатун 11; систему управления (отдельной позицией не показанную), представленную в виде датчиков положения по углу (отдельной позицией не показаны) наружной стойки 12, двух контактными выключателей 13, 14 расположенных на площадке 15; верхний корпус 16; нижний корпус 17; манжеты крепления устройства к телу пользователя: фиксирующая манжета бедра 18, фиксирующая манжета голени 19, V-образная манжета 20.Orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person includes: upper part 1, middle part 2 and lower part 3; locking mechanism 4; hip joint 5 and knee joint 6; an electric motor 7, a mechanism for transmitting movement from an electric motor 7 to a U-shaped rack 8, presented in the form of a crank mechanism, comprising: cranks 9 and 10, connecting rod 11; a control system (not shown in a separate position), presented in the form of angle position sensors (not shown in a separate position) of the outer rack 12, two contact switches 13, 14 located on the platform 15; upper case 16; lower case 17; cuffs for attaching the device to the body of the user: a retaining cuff of the thigh 18, a retaining cuff of the lower leg 19, a V-shaped cuff 20.

Верхняя часть 1 включает в себя: радиусную направляющею 21 с радиусным упором 22; седло 23; тазобедренный шарнир 5; тазобедренную перемычку 24.The upper part 1 includes: a radius guide 21 with a radius stop 22; saddle 23; hip joint 5; Hip jumper 24.

Средняя часть 2 содержит: внутреннею 25 и наружною стойки 12, коленный шарнир 6; перемычку бедра 26.The middle part 2 contains: inner 25 and outer strut 12, knee hinge 6; hip jumper 26.

Нижняя часть 3 состоит из U-образной стойки 8; V-образной манжеты 20; перемычки голени 27.The lower part 3 consists of a U-shaped rack 8; V-shaped cuffs 20; lintel shanks 27.

Радиусная направляющая 21 соединена с тазобедренным шарниром 5 через тазобедренную перемычку 26. Седло 23 закреплено на радиусной направляющей 21.The radius guide 21 is connected to the hip joint 5 through the hip jumper 26. The saddle 23 is mounted on the radius guide 21.

Наружная стойка 12 вверху соединена подвижно с радиусной направляющей 21, а внизу с коленным шарниром 6 внутренней его частью. Наружная стойка 12 соединена вверху с тазобедренным шарниром 5, а внизу с коленным шарниром 6 наружной его частью. Между собой стойки соединены перемычкой бедра 26.The outer rack 12 at the top is connected movably with the radius guide 21, and at the bottom with the knee joint 6 of its inner part. The outer post 12 is connected at the top with the hip joint 5, and at the bottom with the knee joint 6 of its outer part. Between each other, the racks are connected by a jumper of the hip 26.

U-образная стойка 8 соединена со средней частью 2 коленным шарниром 6. Наружная и внутренняя части U-образной стойки 8 соединены перемычкой голени 27.U-shaped rack 8 is connected to the middle part 2 by a knee hinge 6. The outer and inner parts of the U-shaped rack 8 are connected by a bridge of the lower leg 27.

датчиками давления, расположенными на площадке 15, установленной на U-образной стойке 8. При этом система управления электродвигателем 7 может быть представлена в виде рукоятки с рычагом, смонтированной на наружной стойке 12, взаимодействующей с двумя контактными выключателями, установленными на тазобедренном шарнире 5.pressure sensors located on the platform 15 mounted on a U-shaped rack 8. In this case, the control system of the electric motor 7 can be represented in the form of a handle with a lever mounted on the external rack 12, interacting with two contact switches mounted on the hip joint 5.

Коррекция соосности тазобедренного и коленного шарниров относительно тазобедренного и коленного суставов человека осуществляется изменением высоты крепления верхнего корпуса 16 к наружной стойке 12, высоты крепления нижнего корпуса 17 к наружной стойке 12 и U-образной стойке 8, изменением высоты крепления радиусной направляющей 21 и U-образной стойки 8 к внутренней стойке 25.Correction of the coaxiality of the hip and knee joints relative to the hip and knee joints of a person is carried out by changing the height of the upper body 16 to the outer rack 12, the height of the lower body 17 to the outer rack 12 and the U-shaped rack 8, changing the mounting height of the radius guide 21 and U-shaped racks 8 to the inner rack 25.

Устройство крепится к телу пользователя с помощью фиксирующей манжеты бедра 18, фиксирующей манжеты голени 19, V-образной манжеты 20.The device is attached to the body of the user with the help of a locking cuff of the thigh 18, fixing the cuff of the lower leg 19, a V-shaped cuff 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Пользователь располагается на седле 23 устройства и стопой над площадкой 15 и закрепляет устройство на своем теле с помощью фиксирующей манжеты бедра 18, фиксирующей манжеты голени 19, V-образной манжеты 20. Выставляет ориентацию датчиков положения угла наружной стойки 12. Осуществляет фиксацию оси 29 тазобедренного шарнира 5 устройства относительно седла 23 и перемычки 24 при помощи механизма фиксации 4. Включает электродвигатель 7 аппарата нажатием носком стопы на контактный выключатель 13.The user is located on the saddle 23 of the device and the foot above the platform 15 and fixes the device on his body with the help of the cuff of the thigh 18, the cuff of the lower leg 19, the V-shaped cuff 20. Exposes the orientation of the angle sensors of the outer rack 12. Carries out the fixation of the axis 29 of the hip joint 5 of the device relative to the seat 23 and jumper 24 using the locking mechanism 4. Turns on the motor 7 of the device by pressing the toe of the foot on the contact switch 13.

Электродвигатель 7 формирует вспомогательный момент вращения, прикладываемый к оси 29 тазобедренного шарнира 5 устройства и наружной стойке 12, осуществляя подъем бедра пользователя. Одновременно с подъемом бедра пользователя осуществляется отклонение его голени от начального вертикального положения в результате прикладываемого момента вращения электродвигателя 7 к U-образной стойке 8, с помощью механизма передачи движения, в качестве которого может быть использован кривошипно-шатунный механизм. Электродвигатель 7 передает момент вращения на кривошип 9, с которого момент вращения передается на кривошип 10 и ось 33 коленного шарнира 6 через шатун 11. Кривошипы 9 и 10 вращаются внутри корпусов 16 и 17 соответственно.The electric motor 7 generates an auxiliary moment of rotation applied to the axis 29 of the device hinge 5 and the outer strut 12, lifting the user's thigh. Simultaneously with the lifting of the user's thigh, the tibia is deflected from the initial vertical position as a result of the applied moment of rotation of the electric motor 7 to the U-shaped strut 8, using the motion transmission mechanism, which can be used as a crank mechanism. The electric motor 7 transfers the torque to the crank 9, from which the torque is transmitted to the crank 10 and the axis 33 of the knee joint 6 through the connecting rod 11. The cranks 9 and 10 rotate inside the housings 16 and 17, respectively.

При отклонении наружной стойки 12 на заданный угол осуществляется электрическое замыкание датчиков отклонения наружной стойки 12 от вертикальной оси, в результате, которого электродвигатель 7 останавливается.When the outer pillar 12 is deflected by a predetermined angle, the sensors for deflecting the outer pillar 12 from the vertical axis are electrically shorted, as a result of which the electric motor 7 stops.

Пользователь осуществляет перемещение здоровой ногой. Включает реверсивное вращение электродвигателя 7 нажатием пяткой стопы на контактный выключатель 14.The user moves with a healthy foot. Turns on the reverse rotation of the electric motor 7 by pressing the heel of the foot on the contact switch 14.

В случае исполнения системы управления, в виде:In case of execution of the control system, in the form of:

1. микроконтроллера (например: серии PIC или серии Atmel) связанного с датчиками давления, расположенными на площадке 15, установленной на U-образной стойке 8;1. a microcontroller (for example: PIC series or Atmel series) connected to pressure sensors located on a platform 15 installed on a U-shaped rack 8;

2. рукоятки с рычагом, смонтированной на наружной стойке 12 взаимодействующей с двумя контактными выключателями, установленными на тазобедренном шарнире 5, осуществляется запуск, остановка и реверсивное управление электродвигателем 7.2. handles with a lever mounted on the outer rack 12 interacting with two contact switches mounted on the hip joint 5, start, stop and reverse control of the electric motor 7.

Электродвигатель 7 прикладывает обратный момент вращения к оси 29 тазобедренного шарнира 5 устройства, наружной стойкие 12 и к U-образной стойки 8, осуществляя подъем корпуса пользователя и возвращая бедро и голень в начальное положение.The electric motor 7 applies a reverse moment of rotation to the axis 29 of the device hinge 5, the outer stable 12 and to the U-shaped rack 8, lifting the user’s body and returning the thigh and lower leg to the initial position.

Для наклона корпуса пользователя и движения без электродвигателя 7 пользователь отключает механизм фиксации 4, оси 29 тазобедренного шарнира 5 с седлом 23 и тазобедренной перемычкой 24.To tilt the user’s body and move without the electric motor 7, the user disables the locking mechanism 4, axis 29 of the hip joint 5 with the seat 23 and the hip bridge 24.

Благодаря использованию в ортопедическом аппарате электродвигателя, механизма фиксации седла с тазобедренной перемычкой относительно оси тазобедренного шарнира, механизма передачи движения от электродвигателя к U-образной стойке и системы управления электродвигателем осуществляется усиление мышечной силы нижних конечностей человека.Due to the use of an electric motor in the orthopedic apparatus, a mechanism for fixing the saddle with a hip bridge relative to the axis of the hip joint, a mechanism for transmitting movement from the electric motor to the U-shaped rack and the electric motor control system, the muscle strength of the lower extremities of the person is strengthened.

Claims

1. Orthopedic apparatus for unloading the lower extremities of a person, including the upper, middle and lower parts pivotally connected to each other, the upper part consisting of a radius guide with a front stop, to which the saddle is fixed and a hip joint through the jumper, the middle part consists of two racks , the inner of which at the top is connected movably with the radius guide, and at the bottom with the knee joint of its internal part, and the outer strut is connected at the top with the hip joint, and at the bottom with the knee joint its outer part, the posts are interconnected by a jumper, the lower part consists of a U-shaped rack equipped with a V-shaped cuff for traction, the inner and outer parts of the rack are connected by a jumper, while the U-shaped is connected to the middle part by a knee hinge, with the middle and the lower parts are provided with fixing cuffs for attaching to the lower leg and thigh, characterized in that the orthopedic apparatus is additionally equipped with an electric motor mounted on the axis of the hip joint, a mechanism for transmitting movement from electric motor to a U-shaped rack mounted on the axes of the hip and knee joints, and a mechanism for fixing the axis of the hip joint relative to the saddle with a jumper installed on this axis, while the device is additionally equipped with a motor control system.

2. The orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the mechanism for transmitting movement from the electric motor to the U-shaped rack is made in the form of a crank mechanism.

3. The orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the control system is made up of contact switches located on a platform mounted on a U-shaped rack, and sensors for the deviation of the external rack from a vertical position.

4. The orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the control system is made in the form of a microcontroller associated with pressure sensors placed on a platform mounted on a U-shaped rack.

5. The orthopedic apparatus according to claim 1, characterized in that the control system is made up of a lever with a handle mounted on an external rack and interacting with limit switches mounted on a hip joint.

6. Orthopedic apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the rotating parts of the mechanism for transmitting movement from the electric motor to the U-shaped rack are enclosed in housings installed inside the outer rack.