RU2118147C1

RU2118147C1 - Device designed to facilitate walking and carrying loads

Info

Publication number: RU2118147C1
Application number: RU94024324/14A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Гералевич Жуков
Original assignee: Анатолий Гералевич Жуков
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1998-08-27
Also published as: RU94024324A

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: removal and crural members of leg splints pass along legs on their external side, and brachial and antebrachial members of arm splints pass along arms on their internal side. Man's pelvis is positioned in seat so that the latter takes most part of man's mass. Axillary rests are arranged in axillary cavities. They serve as shoulder girdle support, since they take up pressure of its weight. When serve as shoulder girdle support, since they take up pressure of its weight. When walking, man feels as if he were sitting in armchair, with his head on head rest, applying minimum efforts to walking. When training to walk, healthy man (trainer) is positioned in one of driving device sets, and patient being trained is placed in other driven set. Since splints are first set are coupled to splints of second set, movements of healthy man are impaired to patient through sets. Improvement of operational capabilities, reduction of efforts required for walking and carrying loads are provided due to relieving the weight of man and carried load by simultaneous execution by device of supporting functions for man's body in both immovable standing position and in position of walking and carrying loads. EFFECT: reduction of treatment and training time. 14 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам передвижения и устройствам, облегчающим перемещение грузов при помощи мускульной силы человека. The invention relates to medical equipment, namely to vehicles and devices that facilitate the movement of goods using the muscular strength of a person.

Известны активные экзоскелетоны, содержащие жесткий или полужесткий каркас в виде корсета по форме туловища человека и ног, причем ножные элементы соединяются с туловищем корсетом и между собой при помощи шарниров, нижние концы ножных элементов соединены также шарнирно с опорными элементами, имеющими форму подошв; на корсете и ножных элементах размещены элементы привода последних, например гидравлические [1]. Active exoskeletons are known that contain a rigid or semi-rigid frame in the form of a corset in the shape of the human body and legs, the foot elements being connected to the body with the corset and to each other by means of hinges, the lower ends of the foot elements are also hinged to supporting elements having the shape of the soles; on the corset and foot elements are placed the drive elements of the latter, for example hydraulic [1].

Недостатками известных устройств являются низкие эксплуатационные возможности по причине невысокой степени облегчения ходьбы ввиду того, что известное устройство не позволяет осуществить разгрузку веса человека, давление под действием которого воспринимается только опорными подошвенными элементами устройства, как и в естественном состоянии при ходьбе, что не может служить фактором облегчения, т. к. человек при этом воспринимает нагрузки стоя на своих ногах, а не сидя, а устройство выполняет только поддерживающие в горизонтальных направлениях функции. Кроме того, низкие функциональные возможности известных устройств не позволяют использовать их для переноса грузов и облегчения ходьбы при этом. При применении известных устройств для облучения ходьбе и восстановительной терапии утраченных или ослабленных функций перемещения недостатками являются длительные сроки лечения по причине низкой точности воспроизведения естественных движений человека, поскольку она определяется алгоритмом управления приводом устройств, который имеет очень приближенный характер в связи с большим упрощением. The disadvantages of the known devices are low operational capabilities due to the low degree of ease of walking due to the fact that the known device does not allow unloading a person’s weight, the pressure under which is perceived only by supporting plantar elements of the device, as well as in a natural state when walking, which cannot serve as a factor relief, because a person at the same time perceives the load standing on his feet, and not sitting, and the device only performs support in horizontal pressure ION function. In addition, the low functionality of the known devices does not allow them to be used to carry goods and facilitate walking at the same time. When using the known devices for irradiating walking and restorative therapy of lost or weakened moving functions, the disadvantages are long treatment periods due to the low accuracy of reproducing the natural movements of a person, because it is determined by the drive control algorithm of the devices, which is very approximate in connection with great simplification.

Известно устройство для ходьбы, содержащее две ножные шины, каждая из которых состоит из двух элементов - верхнего бедренного и нижнего - голенного, которые соединены шарнирно и имеют ограничитель, оба элемента каждой шины имеют крепления к ноге с внешней стороны, а нижний элемент обеих шин имеет опорный элемент; каркас, по обе стороны которого при помощи осей шарнирно закреплены верхние концы верхних бедренных элементов шин. Кроме того, устройство снабжено шестерней и рукояткой, установленными на общей оси, причем шестерня закреплена на каркасе, рукоятка установлена с возможностью перемещения относительно шестерни, а шины имеют зубчатый сектор, взаимодействующий с шестерней. Кроме того, рукоятка выполнена с продольным пазом, имеющим расширенный конец, причем паз взаимодействует с выступом шестерни [2]. A device for walking, containing two foot tires, each of which consists of two elements - the upper femoral and lower - the lower leg, which are pivotally connected and have a stopper, both elements of each tire are attached to the leg from the outside, and the lower element of both tires has supporting element; a carcass, on both sides of which the upper ends of the upper femoral tire elements are pivotally fixed with axes. In addition, the device is equipped with a gear and a handle mounted on a common axis, and the gear is mounted on the frame, the handle is mounted to move relative to the gear, and the tires have a gear sector interacting with the gear. In addition, the handle is made with a longitudinal groove having an expanded end, and the groove interacts with the protrusion of the gear [2].

Недостаткоами известного устройства являются низкие эксплуатационные возможности, а также невысокая степень облегчения ходьбы по причине того, что известное устройство воспринимает давление под действием веса человека лишь на опорные подошвенные элементы ног, что не создает дополнительной опоры для тела человека и не производит разгрузку его веса при ходьбе, т.к. человек воспринимает нагрузки стоя на своих ногах, а не сидя. Известное устройство не позволяет также осуществлять переноску грузов и облегчить при этом ходьбу, а также не может служить опорой в стоячем положении человека на одном месте. Кроме того, известное устройство обладает длительными сроками лечения и тренировок при восстановительной терапии и обучении ходьбе ввиду отсутствия какого-либо эталона при управлении движениями. The disadvantages of the known device are low operational capabilities, as well as a low degree of ease of walking due to the fact that the known device perceives pressure under the influence of a person’s weight only on supporting plantar elements of the legs, which does not create additional support for the human body and does not unload its weight when walking because a person perceives the load while standing on his feet, and not sitting. The known device also does not allow the carrying of goods and facilitate walking, and also cannot serve as a support in a standing position of a person in one place. In addition, the known device has long periods of treatment and training with rehabilitation therapy and learning to walk due to the absence of any standard in motion control.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей, снижение усилий, затрачиваемых при ходьбе и переносе тяжестей за счет разгрузки веса человека и переносимых грузов путем выполнения устройствами одновременно опорных функций для тела человека и его частей как в неподвижном стоячем положении, так и в процессе движения при ходьбе и при переноске грузов, а также сокращение сроков лечения и тренировок при восстановительной терапии и обучении ходьбе за счет воспроизведения обучаемым непосредственных движений обучающего без его моделирования. The aim of the invention is to improve operational capabilities, reducing the effort spent walking and carrying heavy loads by unloading a person’s weight and carried loads by performing devices simultaneously supporting functions for the human body and its parts both in a stationary standing position and in the process of movement when walking and when carrying goods, as well as reducing the time of treatment and training during rehabilitation therapy and learning to walk by reproducing the learner's immediate movements without modeling it.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для ходьбы, состоящем из комплекта, содержащего две ножные шины, каждая из которых состоит из двух элементов - верхнего бедренного и нижнего - голенного, которые соединены шарнирно и имеют ограничитель, оба элемента каждой шины имеют элементы крепления к ноге с внешней стороны, а нижний элемент обеих шин имеет опорный элемент; каркас, по обе стороны которого при помощи осей шарнирно закреплены верхние концы верхних бедренных элементов, образующие бедренные шарниры, в нем дополнительно нижняя часть каркаса выполнена в виде седла, а нижние и верхние элементы шин являются регулируемыми по длине. Кроме того, бедренный и голеностопный шарниры выполнены в виде карданных или шаровых узлов так, что плоскость дополнительного перемещения ножных шин является перпендикулярной плоскости вращения ножных шин вокруг осей бедренных шарниров, последние снабжены ограничителями так, что ножные шины могут поворачиваться внутрь лишь на небольшой угол; опорные элементы соединены с нижними концами нижних элементов ножных шин также шарнирно с ограничителями, позволяющими им покачиваться на небольшой угол в дополнительных плоскостях поворота ножных шин. Кроме того, в него дополнительно введены две ручные шины, каждая из которых состоит из двух элементов - верхнего плечевого и нижнего предплечевого, которые соединены между собой шарнирно и каждый из элементов имеет крепления к руке с внутренней ее стороны; верхние части каркаса по обе стороны соединены шарнирно при помощи осей с верхними концами верхних элементов ручных шин, а каркас имеет также спинную часть; дополнительно введены держатели для грузов, закрепленные на спинной части каркаса и на нижних концах нижних элементов ручных шин. Кроме того, шарнирные соединения верхних концов ручных шин с верхними частями каркаса могут быть также выполнены шаровыми или карданными. Кроме того, верхняя часть каркаса посередине со стороны спины имеет упор для головы с подголовником. Кроме того, шины выполнены частично или полностью в виде каркасов, облегчающих конечности, и имеют элементы подгонки по индивидуальным размерам, например, в виде шнуровки. This goal is achieved by the fact that in the known device for walking, consisting of a kit containing two foot tires, each of which consists of two elements - the upper femoral and lower - shin, which are pivotally connected and have a stopper, both elements of each tire have fastening elements to the leg from the outside, and the lower element of both tires has a support element; the carcass, on both sides of which the upper ends of the upper femoral elements that form the femoral hinges are pivotally fixed with axes, in which the lower part of the carcass is additionally made in the form of a saddle, and the lower and upper tire elements are adjustable in length. In addition, the femoral and ankle joints are made in the form of cardan or spherical nodes so that the plane for additional movement of the foot tires is perpendicular to the plane of rotation of the foot tires around the axis of the femoral joints, the latter are equipped with stops so that the foot tires can only rotate inward at a small angle; the support elements are connected to the lower ends of the lower elements of the foot tires also pivotally with stops, allowing them to swing at a small angle in additional planes of rotation of the foot tires. In addition, two hand tires are additionally introduced into it, each of which consists of two elements - the upper shoulder and lower pre-shoulder, which are pivotally connected to each other and each of the elements is attached to the arm from its inner side; the upper parts of the carcass on both sides are pivotally connected by axes to the upper ends of the upper elements of the hand tires, and the carcass also has a dorsal part; holders for cargo are additionally introduced, fixed on the back of the frame and on the lower ends of the lower elements of the hand tires. In addition, the swivel joints of the upper ends of the hand tires with the upper parts of the frame can also be made ball or cardan. In addition, the upper part of the frame in the middle from the back has a head rest with a head restraint. In addition, the tires are made partially or completely in the form of carcasses that facilitate limbs, and have elements of adjustment to individual sizes, for example, in the form of lacing.

Кроме того, в него дополнительно введен кузов, соединенные с ним одними концами две ручки, две шины и два опорных элемента, причем другими концами ручки соединены с осями бедренных шарниров с возможностью поворота вокруг этих осей; верхние концы шин соединены шарнирно с кузовом, а нижние концы шин соединены шарнирно с опорными элементами; правая шина кузова соединена механическими кинематическими связями, например тягами, по меньшей мере одной, с правой шиной комплекта, а левая шина кузова - с левой шиной комплекта, соединения их выполнены шарнирными. Кроме того, шарнирные соединения тяг совмещены с шарнирами шин кузова и комплекта с возможностью свободного поворота вокруг осей этих шарниров. Кроме того, шарнирные соединения шин кузова с кузовом и шин с опорными элементами выполнены шаровыми или карданными и имеют ограничители перемещения. Кроме того, шины кузова состоят из двух элементов каждая - верхнего и нижнего, которые соединены между собой шарнирно с ограничителем разгибания. Кроме того, кузов расположен спереди либо сзади комплекта. Кроме того, в него введены дополнительные комплекты, по меньшей мере один; причем шины первого комплекта соединены кинематическими механическими передачами с шинами второго дополнительного комплекта, шины которого в свою очередь соединены аналогичными передачами с шинами третьего дополнительного комплекта и т.д., при этом шины первого комплекта являются ведущими, а остальных комплектов - ведомыми. Кроме того, кинематическими механическими передачами соединены между собой по крайней мере одноименные ножные шины различных комплектов. Кроме того, кинематические механические передачи выполнены в виде жестких тяг, каждая из которых соединена шарнирно одним концом с шиной одного комплекта, а другим концом - шарнирно с одноименной шиной другого комплекта, причем шарниры совмещены с шарнирами шин с возможностью свободного поворота тяг вокруг осей этих шарниров. Кроме того, ведущий комплект может размещаться в любом месте цепи соединенных друг с другом комплектов. Кроме того, в него введены дополнительные комплекты, по меньшей мере один; в каждом шарнире первого комплекта размещены датчики перемещений, а на элементах шин или в их шарнирах дополнительных комплектов размешены системы их привода, например, гидравлического, электрического и т. д. ; дополнительные комплекты являются автономными и приводы их управляются сигналами с датчиков перемещений первого комплекта по гидрошлангам, приводам или радиоканалу. In addition, a body is additionally introduced into it, two handles connected to it by one ends, two tires and two supporting elements, with the other ends of the handle connected to the axes of the femoral hinges with the possibility of rotation around these axes; the upper ends of the tires are pivotally connected to the body, and the lower ends of the tires are pivotally connected to the supporting elements; the right tire of the body is connected by mechanical kinematic connections, for example, rods of at least one, to the right tire of the kit, and the left tire of the body is connected to the left tire of the kit, their joints are hinged. In addition, the articulated joints of the rods are combined with the hinges of the tires of the body and the kit with the possibility of free rotation around the axes of these hinges. In addition, the swivel joints of the tires of the body with the body and tires with supporting elements are made of ball or cardan and have movement limiters. In addition, the body tires consist of two elements each - upper and lower, which are interconnected pivotally with an extension limiter. In addition, the body is located in front or behind the kit. In addition, additional sets of at least one; moreover, the tires of the first set are connected by kinematic mechanical gears with the tires of the second additional set, the tires of which are in turn connected by similar gears with the tires of the third additional set, etc., while the tires of the first set are leading, and the remaining sets are driven. In addition, at least the same foot tires of various sets are interconnected by kinematic mechanical gears. In addition, kinematic mechanical gears are made in the form of rigid rods, each of which is pivotally connected at one end to the tire of one set, and the other end is pivotally connected to the same tire of the other set, and the hinges are combined with the hinges of the tires with the possibility of free rotation of the rods around the axes of these hinges . In addition, the lead set can be placed anywhere in the chain of sets connected to each other. In addition, additional sets of at least one; displacement sensors are placed in each hinge of the first set, and their drive systems, for example, hydraulic, electric, etc., are placed on busbar elements or in their hinges of additional sets; additional sets are autonomous and their drives are controlled by signals from displacement sensors of the first set on hydraulic hoses, drives or a radio channel.

На фиг. 1 - 3 изображена схема устройства для облегчения ходьбы и переноски грузов виды спереди, сбоку и сзади соответственно, так как оно расположено на человеке в рабочем положении; на фиг. 4 и 5 изображены сечения устройства; на фиг. 6 схематически изображено устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов, расположенное на человеке в процессе шагания; на фиг. 7 - звено цепи, состоящее из двух комплектов устройства, один из которых является ведущим; на фиг. 8, 9 - вариант устройства с грузовым кузовом, расположенным перед ведущим комплектом по ходу движения; на фиг. 10 - вариант устройства с грузовым кузовом, расположенным за ведущим комплектом по ходу движения. In FIG. 1 - 3 shows a diagram of a device for facilitating walking and carrying goods, front, side and rear views, respectively, since it is located on a person in a working position; in FIG. 4 and 5 are sectional views of the device; in FIG. 6 schematically shows a device for facilitating walking and carrying goods located on a person while walking; in FIG. 7 - chain link, consisting of two sets of devices, one of which is the lead; in FIG. 8, 9 - a variant of the device with a cargo body located in front of the leading set in the direction of travel; in FIG. 10 is an embodiment of a device with a cargo body located behind the driving kit in the direction of travel.

Устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов (фиг. 1 - 3) содержит левую 1 и правую 2 ножные шины, каждая из которых состоит из двух элементов - верхнего бедренного 3 и нижнего голенного 4, каждый элемент 3 и 4 обеих шин имеет по меньшей мере один элемент крепления 5 к ноге, например, в виде ремня с застежкой; длина каждого из элементов 3 и 4 может изменяться при помощи регуляторов длины цепи 6 с целью оптимальной подгонки по индивидуальным антропометрическим показателям; элементы 3 и 4 каждой из шин 1 и 2 соединены между собой концами коленным шарнирным соединением 7, а нижние концы элементов 4 соединены также шарнирно с опорными элементами 8; каркас 17 устройства содержит седло 9; устройство содержит также левую 10 и правую 11 ручные шины, каждая из которых состоит из плечевого 12 и предплечевого 13 элементов, каждый из которых также содержит элементы крепления 5 к рукам и регулятор длины 6, и соединены между собой концами шарнирно; каркас 17 устройства содержит также два подмышечных упора 14 и головной упор 15, спинную часть 16, при этом каркас 17 может быть выполнен полностью жестким либо частично жестким с мягкими тканевыми элементами и имеет элементы крепления 5 к телу человека; коленные шарниры 7 имеют ограничители 18 разгибания, а ножные шины 1 и 2 соединены верхними концами с каркасом 17 при помощи шаровых или карданных шарниров 19, также имеющих ограничители перемещения во фронтальной плоскости; шарниры 20 соединения нижних концов шин 4 с опорными элементами 8 также являются шаровыми или карданными и аналогичны шарнирам 19; нижние концы элементов 13 ручных шин имеют держатели 21 для грузов, например, в виде крючков; на спинной части каркаса расположены держатели 22 для грузов, переносимых на спине. A device for facilitating walking and carrying loads (Figs. 1-3) contains left 1 and right 2 foot tires, each of which consists of two elements - the upper femoral 3 and lower lower 4, each element 3 and 4 of both tires has at least one fastening element 5 to the leg, for example, in the form of a belt with a fastener; the length of each of the elements 3 and 4 can be changed using the regulators of the length of the chain 6 in order to optimally fit according to individual anthropometric indicators; the elements 3 and 4 of each of the tires 1 and 2 are interconnected by the ends by a knee joint 7, and the lower ends of the elements 4 are also hinged to the supporting elements 8; the frame 17 of the device contains a saddle 9; the device also contains left 10 and right 11 hand tires, each of which consists of shoulder 12 and pre-shoulder 13 elements, each of which also contains fastening elements 5 to the arms and a length adjuster 6, and are interconnected by ends pivotally; the frame 17 of the device also contains two axillary stops 14 and a head stop 15, the back 16, while the frame 17 can be made completely rigid or partially rigid with soft tissue elements and has fastening elements 5 to the human body; the knee joints 7 have extension stops 18, and the foot tires 1 and 2 are connected by their upper ends to the frame 17 by means of ball or cardan joints 19, also having movement limiters in the frontal plane; the hinges 20 for connecting the lower ends of the tires 4 with the supporting elements 8 are also ball or cardan and are similar to the hinges 19; the lower ends of the hand tire elements 13 have holders 21 for loads, for example in the form of hooks; on the back of the frame are holders 22 for goods carried on the back.

Устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов (фиг. 7) может содержать несколько комплектов, например, два 23 и 24, соединенных в цепочку, один из которых (любой) может быть ведущим; одноименные шарниры комплектов 23 и 24 связаны механическими кинематическими связями, например тягами 25, причем концы 26 и 27 каждой тяги 25 имеют возможность поворота вокруг оси соответствующего шарнира комплектов 23 и 24. A device for facilitating walking and carrying loads (Fig. 7) may contain several sets, for example, two 23 and 24 connected in a chain, one of which (any) can be leading; the hinges of the same sets 23 and 24 are connected by mechanical kinematic bonds, for example, rods 25, and the ends 26 and 27 of each rod 25 can rotate around the axis of the corresponding hinge of the sets 23 and 24.

Устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов (фиг. 8) содержит ведущий комплект 23 и кузов или грузовую платформу 28, соединенную двумя ручками 29 с комплектом 23 так, что одни концы ручек 29 соединены с кузовом 28, а другие концы с осями бедренных шарниров 19 комплекта 23 с возможностью свободного поворота вокруг их осей; две дополнительные шины 30 и 31 кузова 28, каждая из которых может состоять из одного элемента или двух элементов 32 и 33, шарнирно соединенных между собой; нижние концы шин 30 и 31 шарнирно соединены с опорными элементами 34, а верхние их концы с помощью шарниров 35 соединены с нижней частью кузова 28; шарниры шин 30 и 31 аналогичны одноименным шарнирам комплекта 23. A device for facilitating walking and carrying loads (Fig. 8) contains a driving kit 23 and a body or a loading platform 28 connected by two handles 29 to a set 23 so that one ends of the handles 29 are connected to the body 28 and the other ends to the axles of the femoral hinges 19 kit 23 with the possibility of free rotation around their axes; two additional tires 30 and 31 of the body 28, each of which may consist of one element or two elements 32 and 33, pivotally connected to each other; the lower ends of the tires 30 and 31 are pivotally connected to the supporting elements 34, and their upper ends by means of hinges 35 are connected to the lower part of the body 28; the joints of the tires 30 and 31 are similar to the joints of the same name of the set 23.

Устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов (фиг. 1) используют следующим образом. A device to facilitate walking and carrying goods (Fig. 1) is used as follows.

Человек размещается в устройстве таким образом, чтобы элементы ножных шин 1 и 2 - бедренные 3 и голенные 4 проходили вдоль ног с внешней их стороны в случае выполнения ножных шин в виде одинарных или сдвоенных трубок круглого, прямоугольного сечения (фиг. 1) и т.д. При этом элементы 3 и 4 шин 1 и 2 закрепляются на ногах при помощи элементов 5 крепления, которые могут быть выполнены в виде охватывающих соответствующую часть ноги ремней или лент. Элементы 3 и 4 ножных шин 1 и 2 подгоняются по длине регуляторами длины 6 так, чтобы коленные шарнирные соединения 7 ножных шин 1 и 2 приходились против коленного сустава человека, а опорные элементы 8 приходились под подошвы. Таз человека размещается в седле 9 так, чтобы оно воспринимало большую часть веса человека. Ручные шины 10, 11 закрепляются аналогичным образом, размещаясь вдоль рук с внутренней их стороны так, что плечевые их элементы 12 закрепляются на плечевых частях рук, а предплечевые элементы 13 - на предплечьях. При этом подмышечные упоры 14 располагаются в подмышечных впадинах и служат опорой плечевого пояса, воспринимая давления его веса. При таком положении всего устройства головной упор 15 располагается так, что приходится под затылочную часть головы и служит для нее опорой, а спинная часть 16 каркаса 17 служит опорой для спины. Таким образом, в положении стоя давление под действием веса человека воспринимается не только подошвенными опорными элементами 8, как в известных устройствах, что не отличается от естественного и не облегчает стояния, но также и другими элементами устройства - седлом 9, подмышечными упорами 14, головными упором 15 и спинной частью 16. Эти элементы устройства также воспринимают давление тела человека и передают его через ножные шины 1 и 2 и опорные элементы 8 на землю, в результате чего устройство образует жесткую конструкцию, в которой человек может сесть в седло 9 и опереться спиной на спинную часть 16, подмышечные 14 и головной упоры 15, что позволяет расслабиться так, как если бы он сидел в кресле, и даже более. При этом ограничители 18 коленных шарнирных соединений 7 не дают ножным шинам согнуться в обратном направлении, поэтому на них можно опереться, либо, используя естественное ограничение разгибания коленного сустава человека. При ходьбе ножные шины 1 и 2 поочередно отрываются от земли так, что большую часть цикла шага давление веса тела человека передается через одну шину 1 или 2, которая в данный момент является опорой, поворачивается на угол α (фиг. 6) в карданном или шаровом шарнире 19 - на небольшой угол вокруг оси, совпадающей с направлением движения так, что шина подгибается внутрь, а опорный элемент 8 также поворачивается на тот же угол в шарнире 2,0 и устанавливается так, что приходится приблизительно на проекции центра тяжести человека на земле (фиг. 6). Таким образом, давление веса тела человека передается с седла 9, подмышечных 14 и головного 15 упоров и спинной части 16 через контактирующую в данный момент с землей шину 1 или 2 и ее опорный элемент 8 на землю. Таким образом, во время ходьбы человек также может продолжать сидеть как бы в кресле, прилагая к ходьбе минимум усилий, направленных в основном на поворот шин 1 и 2 преимущественно в бедренных шарнирах 19 при шагании. A person is placed in the device in such a way that the elements of the foot tires 1 and 2 - femoral 3 and lower legs 4 extend along the legs from the outside if the foot tires are made in the form of single or double tubes of round, rectangular cross-section (Fig. 1), etc. d. In this case, the elements 3 and 4 of the tires 1 and 2 are fixed on the legs using the fastening elements 5, which can be made in the form of belts or tapes covering the corresponding part of the leg. Elements 3 and 4 of the foot rails 1 and 2 are adjusted along the length with length 6 adjusters so that the knee joints 7 of the foot rails 1 and 2 fall against the human knee joint, and the supporting elements 8 fall under the soles. The human pelvis is located in the saddle 9 so that it perceives most of the weight of the person. Hand tires 10, 11 are fixed in a similar manner, being placed along the hands on their inner side so that their shoulder elements 12 are fixed on the shoulder parts of the hands, and the pre-shoulder elements 13 on the forearms. In this case, axillary stops 14 are located in the armpits and serve as a support for the shoulder girdle, perceiving the pressure of its weight. With this position of the entire device, the head stop 15 is located so that it falls under the occipital part of the head and serves as a support for it, and the dorsal part 16 of the frame 17 serves as a support for the back. Thus, in a standing position, pressure under the influence of a person’s weight is perceived not only by the plantar supporting elements 8, as in the known devices, which does not differ from the natural and does not facilitate standing, but also by other elements of the device - the saddle 9, axillary stops 14, head rest 15 and the back 16. These elements of the device also perceive the pressure of the human body and transmit it through the foot tires 1 and 2 and the supporting elements 8 to the ground, as a result of which the device forms a rigid structure in which the person can Jet into the saddle 9 and lean back on the dorsal part of the 16, 14 and axillary head 15 stops, allowing you to relax as if he were sitting in a chair, or even more. At the same time, the limiters 18 of the knee joints 7 do not allow the foot tires to bend in the opposite direction, therefore, they can be relied on, either using the natural limitation of the extension of the human knee joint. When walking, foot tires 1 and 2 alternately take off from the ground so that most of the step cycle, the pressure of the person’s body weight is transmitted through one tire 1 or 2, which is currently the support, rotates through angle α (Fig. 6) in a cardan or ball hinge 19 - at a small angle around an axis coinciding with the direction of movement so that the tire bends inward, and the support element 8 also rotates the same angle in the hinge 2.0 and is installed so that it falls approximately on the projection of the person’s center of gravity on the ground ( Fig. 6). Thus, the pressure of a person’s body weight is transmitted from the saddle 9, axillary 14 and head 15 of the stops and the dorsal part 16 through a tire 1 or 2 in contact with the earth and its supporting element 8 to the ground. Thus, while walking, a person can also continue to sit as if in a chair, applying a minimum of effort to walking, aimed mainly at turning the tires 1 and 2 mainly in the hip joints 19 when walking.

В случае переноски грузов то, что обычно переносится в руках, может быть закреплено в держателях 21 для грузов, расположенных на нижних концах нижних элементов 13 ручных шин 10 и 11. Кроме того, грузы большего веса могут быть размещены на спинной части 16 каркаса и закреплены спинными держателями 22. При этом вес груза суммируется с весом человека и давление от него воспринимается теми же частями каркаса устройства, что и от человека при стоянии и ходьбе, в результате чего практически не требуется затрат усилий на поддержание грузов. In the case of carrying goods, what is usually carried in the hands can be secured in cargo holders 21 located at the lower ends of the lower elements 13 of the hand tires 10 and 11. In addition, larger loads can be placed on the back of the carcass 16 and secured with back holders 22. Moreover, the weight of the load is summed with the weight of the person and the pressure from him is perceived by the same parts of the frame of the device as from the person when standing and walking, as a result of which efforts to maintain the loads are practically not required.

При обучении ходьбе, например, с целью сокращения сроков восстановительной терапии при реабилитации, в одном из комплектов 23 устройства, являющимся ведущим (фиг. 7), размещается здоровый человек - обучающий, а в другом, ведомом 24 размещается обучаемый пациент. Поскольку оба комплекта 23 и 24 связаны механическими кинематическими связями 25, например, в виде тяг (фиг. 7) движения ножных 1 и 2 и (в случае соединения) ручных шин 10 и 11 ведущего комплекта 23, в точности соответствующие движениям здорового человека передаются через тяги механических связей 25 на соответствующие им элементы шин 1, 2, 10, 11 ведомого комплекта 24, которые в свою очередь повторяют движения элементов соответствующих шин ведущего комплекта 23 и навязывают соответствующие движения конечностям и корпусу обучаемого человека. При этих движениях тяги 25 свободно поворачиваются в шарнирных креплениях 26 к элементам шин ведущего 23 и ведомого комплектов 24. Для повышения жесткости системы ведущий 23 и ведомый 24 комплекты могут быть связаны также "неподвижными" тягами 25, соединяющими бедренные шарниры 19 комплектов 23 и 24 (фиг. 7). Тяги 25 могут быть выполнены из прозрачного материала. When learning to walk, for example, in order to reduce the time of rehabilitation therapy during rehabilitation, in one of the sets 23 of the device, which is the leader (Fig. 7), a healthy person is placed - a training person, and in another, guided 24 - a trained patient is placed. Since both sets 23 and 24 are connected by mechanical kinematic connections 25, for example, in the form of rods (Fig. 7), the movements of the foot 1 and 2 and (if connected) the hand tires 10 and 11 of the driving set 23, exactly corresponding to the movements of a healthy person are transmitted through traction of mechanical connections 25 to the corresponding elements of the tires 1, 2, 10, 11 of the driven set 24, which in turn repeat the movements of the elements of the corresponding tires of the leading set 23 and impose the corresponding movements on the limbs and the body of the person being trained. With these movements, the rods 25 freely rotate in hinge fastenings 26 to the elements of the tires of the leading 23 and the driven sets 24. To increase the rigidity of the system, the leading 23 and driven 24 sets can also be connected by “fixed” rods 25 connecting the femoral joints 19 of sets 23 and 24 ( Fig. 7). Rods 25 may be made of a transparent material.

В случае применения устройства с грузовым кузовом 28 или платформой (фиг. 8 - 10) толкающее или тянущее (фиг. 10) усилие прикладывается к кузову 28 при помощи ручек 29, связывающих оси бедренных шарниров 19 ведущего комплекта 23 с грузовыми кузовом 28. При шагании человека, на котором размещен ведущий комплект 23, ножные шины 1 и 2 его совершают соответствующие движения, усилия которых передаются с помощью тяг 25, свободно поворачивающихся в шарнирах 26 и 27 на шины 30 и 31 кузова. В результате этого шины 30 и 31 кузова 28 совершают движения, подобные движениям шин 1 и 2 комплекта 23 и соответственно подобные движениям шагающего в комплекте 23 человека, если шины 30 и 31 состоят каждая из одного элемента (фиг. 8, 10) или точно копируют движения комплекта 23, если состоят, как и шины 1 и 2 комплекта 23, каждая из двух элементов - верхнего 32 и нижнего 33. При этом кузов 28 перемещается, опираясь на опорные элементы 34 и сохраняя равновесие за счет жестких связей ручек 29 с бедренными шарнирами 19 комплекта 23, а также за счет поворота шин 30 и 31 в карданных или шаровых шарнирах 35 и 36, соединяющих их с кузовом 29 и опорными элементами 34, соответственно. In the case of using a device with a cargo body 28 or a platform (Figs. 8-10), a pushing or pulling force (Fig. 10) is applied to the body 28 with the help of handles 29 connecting the axis of the femoral hinges 19 of the driving set 23 with the cargo body 28. When stepping the person on whom the driving set 23 is located, the foot tires 1 and 2 make corresponding movements, the forces of which are transmitted by means of the rods 25 freely turning in hinges 26 and 27 to the tires 30 and 31 of the body. As a result of this, the tires 30 and 31 of the body 28 make movements similar to the movements of the tires 1 and 2 of the set 23 and accordingly similar to the movements of the walking person in the set 23, if the tires 30 and 31 consist of each of one element (Fig. 8, 10) or precisely copy the movement of the set 23, if they consist, as well as the tires 1 and 2 of the set 23, each of two elements - the upper 32 and the lower 33. In this case, the body 28 moves, relying on the supporting elements 34 and maintaining balance due to the rigid connections of the handles 29 with the femoral hinges 19 sets 23, and also due to the rotation of tires 30 and 31 in ka data or ball joints 35 and 36 connecting them to the body 29 and the supporting elements 34, respectively.

В случае выполнения устройства с автоматическими ведомыми комплектами 24, по меньшей мере одним, каждый из которых имеет автономную силовую установку, например, электромеханического или гидравлического типа с ведущего комплекта 23, в котором размещается человек, на ножные шины ведомых комплектов 24 передаются не непосредственные усилия от ножных шин 1 и 2 ведущего комплекта 23, как в случае соединения их жесткими тягами 25, а лишь информация об этих усилиях и перемещениях шин 1, 2 ведущего комплекта 23. Это может осуществляться передачей сигналов (например, электрических или гидравлических) с датчиков, установленных в шарнирах ножных шин 1, 2 ведущего комплекта 23. Сама передача может производиться в этом случае, например, по гидрошлангам, проводам или радиоканалу. На ведомых комплектах 24 могут быть установлены кузовы или грузовые платформы или держатели, облегчающие переноску грузов. In the case of a device with automatic driven sets 24, at least one, each of which has an autonomous power plant, for example, of an electromechanical or hydraulic type from a driving set 23 in which a person is placed, not direct forces are transmitted from the foot tires of the driven sets 24 foot tires 1 and 2 of the driving set 23, as in the case of connecting them with rigid rods 25, but only information about these forces and movements of the tires 1, 2 of the driving set 23. This can be accomplished by transmitting signals (for example, electric or hydraulic) from sensors installed in the hinges of the foot rails 1, 2 of the driving set 23. The transmission itself can be performed in this case, for example, via hydraulic hoses, wires or a radio channel. On the slave kits 24, bodies or cargo platforms or holders may be mounted to facilitate the transport of goods.

Предлагаемое устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов по сравнению с известными, в том числе с прототипом, обладает следующими преимуществами:
- значительно большими эксплуатационными возможностями за счет введения дополнительных комплексов, соединенных предложенным образом, позволяющих разгружать вес человека и переносимых грузов и снижать усилия, затрачиваемые на сопротивление этому весу при неподвижном положении, а также в динамике при ходьбе;
- значительно более короткими сроками лечения и тренировок при восстановлении терапии и обучении ходьбе за счет воспроизведения обучаемым непосредственных движений обучающего без его моделирования;
- значительно более высокой точностью передачи движений обучаемому при восстановительной терапии и обучении ходьбе за счет непосредственных связей с ведущим комплектом.The proposed device to facilitate walking and carrying goods in comparison with the known, including the prototype, has the following advantages:
- significantly greater operational capabilities due to the introduction of additional complexes connected in the proposed manner, which allow unloading the weight of a person and carried loads and reduce the effort spent on resisting this weight when stationary, as well as in dynamics when walking;
- significantly shorter periods of treatment and training when restoring therapy and learning to walk by reproducing the learner’s immediate movements of the trainer without modeling it;
- significantly higher accuracy of transmission of movements to the student during rehabilitation therapy and learning to walk due to direct connections with the leading set.

Claims

\ \ \ 1 1. Device for facilitating walking and carrying loads, consisting of a kit containing two foot tires, each of which consists of two elements - the upper femoral and lower - shin, which are hinged and have a stop, both elements of each tire have fastening elements to the leg from the outside, and the lower element of both tires has a support element, a carcass, on both sides of which the upper ends of the upper femoral elements of the tires are pivotally fixed, forming femoral joints, characterized in that in The lower part of the carcass is made in the form of a saddle, and the lower and upper elements of the tires are adjustable in length. \\\ 2 2. The device according to claim 1, characterized in that the femoral and ankle joints are made in the form of cardan or spherical nodes so that the plane of additional movement of the foot tires is perpendicular to the plane of rotation of the foot tires around the axes of the femoral joints, the latter are equipped with stops so that the foot tires can only be turned inward at a small angle, the support elements are connected to the lower ends of the lower elements of the foot tires also pivotally with stops that allow them to sway a small angle in addition on the planes of rotation of the foot tires. \\\ 2 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that two manual tires are inserted into it, each of which consists of two elements - the upper shoulder and lower pre-shoulder, which are pivotally connected to each other and each of the elements has fasteners to the arm from its inner side, the upper parts of the carcass on both sides are pivotally connected by axles to the upper ends of the upper elements of the hand tires, and the carcass also has a back part, additional cargo holders are mounted on the back of the carcass and at the lower ends of the lower ementov hand tires. \\\ 2 4. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the swivel joints of the upper ends of the manual tires with the upper parts of the frame can also be made ball or cardan. \\\ 2 5. The device according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that the upper part of the frame in the middle from the back has an emphasis on the head with a head restraint. \\\ 2 6. The device according to claims 1 to 5, characterized in that the tires are made partially or completely in the form of corsets, fitting the limbs, and have fit elements in individual sizes, for example, in the form of lacing. \\\ 2 7. The device according to claims 1 to 6, characterized in that a body is introduced into it, two handles connected to it by one end, two tires and two supporting elements, with the other ends of the handle connected to the axis of the femoral hinges with the possibility of rotation around these axes, the upper ends of the tires are pivotally connected to the body, and the lower ends of the tires are pivotally connected to supporting elements, the right tire of the body is connected by mechanical kinematic connections, for example, by rods of at least one to the right tire of the kit, and the left tire of the body is connected left tire kit soy İnönü made them articulated. \\\ 2 8. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the articulated joints of the rods are combined with the hinges of the tires of the body and the kit with the possibility of free rotation around the axes of these hinges. \\\ 2 9. The device according to claims 1 to 6, characterized in that the articulated joints of the body tires with the body and the tires with supporting elements are made of ball or cardan and have travel limiters. \\\ 2 10. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the body tires consist of two elements each - upper and lower, which are interconnected pivotally with extension stops. \\\ 2 11. The device according to claims 1 to 8, characterized in that the body is located in front or behind the kit. \ \ \ 2 12. The device according to claims 1 to 6, characterized in that additional sets of at least one are introduced into it, the tires of each set being connected together in series by kinematic mechanical transmissions. \\\ 2 13. The device according to p. 12, characterized in that at least the same foot tires of various sets are interconnected by kinematic mechanical gears. \\\ 2 14. The device according to paragraphs 12 and 13, characterized in that the kinematic mechanical gears are made in the form of rigid rods, each of which is pivotally connected at one end to a tire of one set, and the other end is pivotally connected to the same name tire of another set, moreover, the hinges are combined with the hinges of the tires with the possibility of free rotation of the rods around the axes of these hinges.