SU1074522A1

SU1074522A1 - Hip prosthesi

Info

Publication number: SU1074522A1
Application number: SU823468399A
Authority: SU
Inventors: Евгений Владимирович Коновалов; Евгений Васильевич Рыбка; Александр Николаевич Ситенко; Леонид Павлович Пасичнык
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-02-23

Abstract

ПРОТЕЗ БЕДРА, содержащий последовательно .соединенные голеностопный узел, гильзу голени, соединенную с ней посредством коленного шарнира гильзу бедра , тазобедренный шарнир, элементы креплени с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управлени , состо щий из гидроцилиндра с поршнем и дроссел , приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода , пружинный аккумул тор и толкатель , отличающийс тем, что, с целью расширени показаний использовани протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижени энергозатрат инвалида при ходьбе благодар рекуперации энергии и восполнению рассе нной энергии внешним источником энергии, гидроцилиндр с поршнем корректирующего узла, пружинный аккумул тор и толкатель приводного механизма установлены подвижно по оси гильзы бедра, образу телескопическое звено, пружинный аккумул тор снабжен ползуном, в котсфом установлен толкатель, выполненный в виде двуплече (Л го рычага, соединенного с кулачком, а ось .тазобедренного щарнира установлена со смещением на передней части полукорсета и посредством щатуна щарнирно соединена с телескопически.м звеном.The thigh prosthesis containing a series of connected ankle unit, a shank sleeve, a thigh sleeve that is connected to it through the knee hinge, a hip hinge, fastening elements with a semi-corset, and a correction unit with a control system consisting of a hydraulic cylinder with a piston and throttles, a drive mechanism, including a cam mounted on the axis of the electric drive, a spring battery and a pusher, characterized in that, in order to expand the indications of the use of the prosthesis when working from an external source of energy and without it, as well as reducing the energy consumption of a disabled person while walking through energy recovery and replenishment of dissipated energy with an external energy source, a hydraulic cylinder with a piston of the corrective assembly, a spring accumulator and a pusher of the drive mechanism are movably along the axis of the thigh sleeve, forming a telescopic link, spring battery the torus is equipped with a slider, in which a pusher is installed, made in the form of a two-arm (L of the lever connected to the cam, and the axis of the isotropic hinge is set with an offset to the front polukorseta portion and means coupled to schatuna scharnirno teleskopicheski.m link.

Description

fifi

сл tosl to

N5N5

Изобретение относитс к медицине, точнее к протезированию и протезостроению, и может также использоватьс в роботах и атропоморфных механизмах.The invention relates to medicine, more specifically to prosthetics and prosthesis, and can also be used in robots and atropomorphic mechanisms.

Известен протез бедра, содержащий гот леностопный узел, гильзу голени с встроенным электроприводом голеностопного шарнира и пружинным аккумул тором, коленный шарнир, гильзу бедра, тазобедренный шарнир, при этом приводной механизм выполнен в виде ползушки, подпружиненной т ги и втулки, расположенных в гильзе бедра 1.The hip prosthesis is known, which contains a hoth lexontal unit, a shank sleeve with an integrated ankle joint electric drive and a spring accumulator, a knee hinge, a hip sleeve, a hip hinge, while the drive mechanism is designed in the form of a slider, spring-loaded stem and sleeve in the hip sleeve. .

Недостатком протеза вл етс несоответствие кинематических и динамических характеристик протеза норме, что требует выработки у инвалида нового стереотипа ходьбы, отличного от HOpMbi, и приводит к дополнительным энергозатратам на управление протезом.The disadvantage of the prosthesis is the inconsistency of the kinematic and dynamic characteristics of the prosthesis to the norm, which requires the development of a new walking stereotype from a disabled person, other than HOpMbi, and leads to additional energy costs for controlling the prosthesis.

Известен протез бедра, содержаш,ий искусственную стопу, трубку голени, двухшарнирный коленный узел, гильзу бедра с упором и смонтированный на корсете механизм тазобедренного шарнира 2.The hip prosthesis is known, containing an artificial foot, ankle tube, a double-hinged knee joint, a thigh sleeve with an emphasis, and a hip joint mechanism 2 mounted on a corset.

Недостатки протеза заключаютс в необходимости посто нной концентрации внимани со стороны инвалида при управлении протезом в процессе ходьбы, в маловариабельности ходьбы, в больших энергозатратах инвалида при пользовании протезом .The disadvantages of the prosthesis are the need for constant concentration of attention from the handicapped person in the management of the prosthesis in the process of walking, in the low variability of walking, and in the large energy expenditure of the disabled person when using the prosthesis.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс протез бедра, содержащий последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени,- соединенную с ней с помощью коленного шарнира гильзу бедра, тазобедренный шарнир, элементы креплени с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управлени , состо щий из гидроцилиндра с поршнем и дроссел , приводной механизм, включающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумул тор и толкатель 3.Closest to the present invention is a hip prosthesis containing a series-connected ankle unit, a shank sleeve, a hip sleeve connected to it with the help of a knee hinge, a hip joint, fastening elements with a semi-neck, and a correction unit with a control system consisting of a hydraulic cylinder a piston and a throttle, a drive mechanism comprising a cam mounted on the axis of the electric drive, a spring accumulator and a pusher 3.

Недостатком известного устройства вл ютс значительные энергозатраты инвалида в процессе ходьбы вследствие нерационального распределени моментов сил, действующих на тазобедренньгй шарнир, и нерационального использовани потенциальной энергии сил т жести сегментов тела человека.A disadvantage of the known device is the considerable energy consumption of a disabled person in the process of walking due to the irrational distribution of the torques acting on the hip joint and the irrational use of the potential energy of gravity of the segments of the human body.

Цель изобретени - расширение показаний использовани протеза при работе от внешнего источника энергии и без него, а также снижение энергозатрат инвалида при ходьбе благодар рекуперации энергии и восполнению рассе нной энергии внешним источником энергии.The purpose of the invention is to expand the indications of using the prosthesis when working from an external energy source and without it, as well as reducing the energy consumption of a disabled person when walking due to energy recovery and replenishing the scattered energy with an external energy source.

Поставленна цель достигаетс тем, что в протезе бедра, содержащем последовательно соединенные голеностопный узел, гильзу голени, соединенную с ней посредством коленного шарнира гильзу бедра.The goal is achieved by the fact that in a hip prosthesis containing a series-connected ankle, a shank sleeve connected to it by means of a knee hinge is a hip sleeve.

тазобедренный шарнир, элементы креплени с полукорсетом, а также корректирующий узел с системой управлени , состо щий из гидроцилиндра с поршнем и дроссел , приводной механизм, вклк)чающий кулачок, установленный на оси электропривода, пружинный аккумул тор и толкатель, гидроцилиндр с порщнем корректирующего узла, пружинный аккумул тор и толкатель приводного механизма установлены подвиж0 но по оси гильзы бедра, образу телескопическое звено, пружинный аккумул тор снабжен ползуном, в котором установлен толкатель, выполненный в виде двуплечего рычага, соединенного с кулачком, а ось тазобедренного шарнира установлена со смещением на передней части полукорсета и посредством шатуна шарнирно соединена с телескопическим звеном.hip joint, fastening elements with a semi-corset, as well as a corrective assembly with a control system consisting of a hydraulic cylinder with a piston and a throttle, a drive mechanism, including a cam mounted on the axis of the electric drive, a spring battery and a pusher, a hydraulic cylinder with a corrective assembly, the spring accumulator and the pusher of the drive mechanism are set movably along the thigh sleeve axis to form a telescopic link; the spring accumulator is provided with a slider in which the pusher is installed, made in the form of vuplechego lever connected to the cam, and the hip joint axis offset set on the front of polukorseta and via a connecting rod pivotally connected to the telescopic link.

На чертеже представлена кинематическа схема протеза бедра.The drawing shows a kinematic diagram of the hip prosthesis.

0 Протез содержит последовательно соединенные голеностопный узел 1, гильзу 2 голени, коленный шарнир 3, гильзу 4 бедра с упором 5, тазобедренный шарнир 6, полукорсет 7 с элементами креплени . Протез включает также корректирующий узел 8 с системой 9 управлени и приводной механизм 10. Корректирующий узел 8 содержит гидроцилиндр 11 с поршнем 12 и дроссель 13, а приводной механизм 10 включает кулачок 14, установленный на оси электро0 привода 15, пружинный аккумул тор 16, ползун 17, с которым щарнирно соединен толкатель 18, выполненный в виде двуплечего рычага, наход щегос в контакте с кулачком 14. Гидроцилиндр И с поршнем 12 корректирующего узла 8, пружинный аккумул тор 16 и толкатель 18 приводного механизма 10 установлены подвижно по оси гильзы 4 бедра и образуют телескопическое звено. Ось тазобедренного щарнира 6 установлена со смещением на переднюю часть полукррсета7 и посредством щатуна 19 шарнирно соединена с телескопическим звеном и коленным шарниром 3.0 The prosthesis contains successively connected ankle unit 1, sleeve 2 shin, knee joint 3, sleeve 4 thighs with an emphasis 5, hip joint 6, half corset 7 with fasteners. The prosthesis also includes a correction unit 8 with a control system 9 and a drive mechanism 10. The correction unit 8 contains a hydraulic cylinder 11 with a piston 12 and a throttle 13, and the drive mechanism 10 includes a cam 14 mounted on the axis of an electric drive 15, a spring accumulator 16, a slider 17 which is pivotally connected to the pusher 18, made in the form of a two-arm lever, which is in contact with the cam 14. The hydraulic cylinder And the piston 12 of the corrective assembly 8, the spring battery 16 and the pusher 18 of the drive mechanism 10 are set movably along the axis of the shaft Threat 4 thigh and form a telescopic link. The axis of the hip joint 6 is set offset to the front of the semi-arrset7 and through the tongue 19 is pivotally connected to the telescopic link and the knee joint 3.

Работа механизма протеза осуществл етс -следующим образом.The operation of the prosthesis mechanism is carried out as follows.

Одновременно с началом фазы переднего толчка при ходьбе по сигналу систе мы 9 управлени включаетс приводнойSimultaneously with the beginning of the front push phase, the drive

механизм 10, который вращает кулачок 14mechanism 10 that rotates cam 14

по часовой стрелке и через толкатель 18clockwise and pusher 18

сжимае г пружинный аккумул тор 16.compressing the spring battery 16.

0 Переход протеза из фазы переднего толчка в одноопорную фазу ходьбы (полна опора на протез) соверщаетс за счет работы мышц сохранившейс конечности, а также за счет действи потенциальных, сил,0 The transition of the prosthesis from the front push phase to the single-support walking phase (full of support to the prosthesis) is accomplished due to the work of the muscles of the remaining limb, as well as due to the action of potential forces

участвующих в угловом перемещении и полукорсета относительно гильзы 4 бедра. Дл этого дроссель 1.3 открывает канал, сообща тем самым смежные полости гидроinvolved in the angular displacement and the semi-corset relative to the sleeve 4 thigh. For this, choke 1.3 opens the channel, together with it the adjacent hydro cavities

Claims

A HIPS prosthesis, containing an ankle assembly connected in series, a shin sleeve connected to it by a knee joint, a thigh sleeve, a hip joint, fastening elements with a half-corset, and also a corrective assembly with a control system consisting of a hydraulic cylinder with a piston and a throttle. a drive mechanism including a cam mounted on the axis of the electric drive, a spring battery and a pusher, characterized in that, in order to expand the indications of the use of the prosthesis when working from and without an external energy source, as well as reduce the energy consumption of a disabled person when walking due to energy recovery and replenishment ' dissipated energy by an external energy source, a hydraulic cylinder with a piston of a correction unit, a spring accumulator and a pusher of the drive mechanism are mounted movably along the axis of the thigh sleeve, forming a telescope the link, the spring battery _Λ is equipped with a slider in which a pusher is installed, made in the form of a two-shouldered lever connected to the cam, and the axis of the hip joint is mounted with an offset on the front of the half-corset and pivotally connected to the telescopic link by means of a connecting rod.

SU „„ 1074522>