RU2745538C2

RU2745538C2 - Способ энергообеспечения экзоскелета

Info

Publication number: RU2745538C2
Application number: RU2019103520A
Authority: RU
Inventors: Игорь Аркадьевич Кудрявцев; Александр Игоревич Кудрявцев; Константин Сергеевич Клюжев; Виталий Федорович Перистый; Юрий Семенович Андрианов; Альберт Рашидович Насыбуллин
Original assignee: Акционерное общество "Волжский электромеханический завод"
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2021-03-26
Also published as: RU2019103520A3; RU2019103520A

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к способам энергообеспечения экзоскелета. При этом экзоскелет имеет функцию принудительного движения конечностей пользователя посредством электромеханических исполнительных механизмов с энергообеспечением от источника электропитания, размещенного на экзоскелете, сопровождаемом ассистентом. На экзоскелете размещен источник электропитания – аккумуляторная батарея. Аккумуляторная батарея имеет емкость, достаточную для поддержания в рабочем состоянии системы управления экзоскелета, для исполнения движений, необходимых для предотвращения критических ситуаций, для обеспечения эвакуации, для обеспечения всех действий, связанных с обеспечением безопасности пользователя, для выполнения рабочих движений в период времени до 0,5 часа. Подзарядка аккумуляторной батареи на экзоскелете осуществляется через кабель от аккумуляторной батареи, носимой ассистентом. Достигается увеличение радиуса действия и автономности экзоскелета. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к приспособлениям, помогающим ходьбе в заранее предопределенных режимах движения экзоскелета пользователей с нарушением функций опорно-двигательного аппарата.

Известен способ энергообеспечения экзоскелета (Пат. CN 108186295 A), в котором энергоснабжение экзоскелета осуществляется аккумуляторной батареей, размещенной на инвалидной коляске.

Недостатки известного способа заключаютя в ограниченных возможностях экзоскелета, обусловленнных постоянной связью экзоскелета с инвалидной коляской посредством кабеля, ограничивающего мобильность экзоскелета.

Известен способ энергообеспечения экзоскелета (Пат. RU 2620500) с функциями принудительного движения конечностей пользователя посредством электромеханических исполнительных механизмов с энергообеспечением от источника электропитания-аккумуляторной батареи, размещенной на экзоскелете, сопровождаемого ассистентом.

Недостатком известного способа являются ограниченные возможности, обусловленные относительной малой автономностью и малым радиусом действия вследствие ограниченной емкости аккумуляторной батареи, размещаемой на борту экзоскелета.

Технической задачей, на обеспечение которой направлено предложенное изобретение является расширение возможностей экзоскелета, в частости увеличение радиуса действия и автономности экзоскелета, а также повышение уровня безопаснсти пользователя экзоскелета.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что на экзоскелете размещен источник электропитания-аккумуляторная батарея с емкостью, достаточной для поддержания в рабочем состоянии системы управления экзоскелета, для исполнения движений, необходимых для предотвращения критических ситуаций, для обеспечения эвакуации, для обеспечения всех действий, связанных с обеспечением безопасности пользователя, для выполнения рабочих движений в период времени до 0,5 часа, при этом подзарядка аккумуляторной батареи на экзоскелете осуществляется через кабель от аккумуляторной батареи, носимой ассистентом. Аккумуляторная батарея на экзоскелете может быть сменной и подзаряжаться на ассистенте от находящейся на нем аккумуляторной батареи.

Способ энергообеспечения экзоскелета с функциями принудительного движения конечностей пользователя поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображен экзоскелет с пользователем и ассистентом; на фиг. 2 - экзоскелет с пользователем и ассистент, связанные кабелем подзарядки аккумуляторной батареи экзоскелета от аккумуляторной батареи, носимой ассистентом.

Экзоскелет 1 с функциями принудительного движения конечностей пользователя 2 содержит элементы 3, приводимые в движение электромеханическими исполнительными механизмами 4 с энергообеспечением от источника электропитания 5 с емкостью, достаточной для поддержания в рабочем состоянии системы управления экзоскелета, для исполнения движений, необходимых для предотвращения критических ситуаций, для обеспечения эвакуации, для обеспечения всех действий, связанных с обеспечением безопасности пользователя, для выполнения рабочих движений в период времени до 0,5 часа. При этом на ассистенте 6 размещена аккумуляторная батарея 7, которая через кабель 8 соединяется с аккумуляторной батареей 5 на экзоскелете 1, причем, аккумуляторная батарея 5 может быть сменной.

Во время реабилитационного сеанса принудительное движение конечностей пользователя 2, осуществляемое элементами 3, приводимыми в движение исполнительными механизмами 4 энергетически обеспечиваются аккумуляторной батареей 5, при этом, в случае разряда, аккумуляторная батарея 5 подзаряжается через подсоединяемый кабель 8, связывающий аккумуляторную батарею 7 на ассистенте 6 с аккумуляторной батареей 5 на экзоскелете 1. Кроме того, разряженная аккумуляторная батарея на экзоскелете 5 заменяются на сменную, заряженную аккумуляторную батарею, размещенную на ассистенте и подзаряженную от размещенной на нем аккумуляторной батареи 7.

Указанный способ позволяет обеспечивать длительное время электроэнергией экзоскелет при том, что на борту экзоскелета размещена аккумуляторная батарея относительно малой емкости. И, как следствие, в результате увеличивается время автономной работы экзоскелета, а также увеличивается радиус действия экзоскелета, связанного с исключением необходимости наличия привязанных к электросети зарядных станций на маршруте передвижения экзоскелета. Кроме того, с появлением возможности уменьшения емкости размещенной на экзоскелете аккумуляторной батареи без ухудшения параметров по автономности и радиуса действия экзоскелета, снижаются масса экзоскелета и центр тяжести в целом. А снижение массы и центра тяжести экзоскелета повышает его устойчивость и, как следствие, повышает уровень безопасности пользователя.

Claims

1. Способ энергообеспечения экзоскелета с функциями принудительного движения конечностей пользователя посредством электромеханических исполнительных механизмов с энергообеспечением от источника электропитания, размещенного на экзоскелете, сопровождаемого ассистентом, заключающийся в том, что на экзоскелете размещен источник электропитания - аккумуляторная батарея с емкостью, достаточной для поддержания в рабочем состоянии системы управления экзоскелета, для исполнения движений, необходимых для предотвращения критических ситуаций, для обеспечения эвакуации, для обеспечения всех действий, связанных с обеспечением безопасности пользователя, для выполнения рабочих движений в период времени до 0,5 часа, при этом подзарядка аккумуляторной батареи на экзоскелете осуществляется через кабель от аккумуляторной батареи, носимой ассистентом.

2. Способ энергообеспечения экзоскелета по п. 1, отличающийся тем, что разряженная аккумуляторная батарея на экзоскелете заменяется на сменную, заряженную аккумуляторную батарею, размещенную на ассистенте.

3. Способ энергообеспечения экзоскелета по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что подзарядка сменных аккумуляторных батарей осуществляется на ассистенте от размещенной на нем аккумуляторной батареи.