SU1319846A1 - Протез бедра - Google Patents

Abstract

Дл  снижени  энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспечени  разгибани  коленного узла в фазу опоры протез содержит приемную гильзу 1 бедра и гильзу 2 голени, искусственную стопу 3 с голеностопным шарниром 4, рекуператор 5, закрепленный на гильзе 2 голени и шарнирно соединенный через рычаг 6 с фиксатором 7 коленного узла 8. Передн   часть искусственной стопы 3 шарнирно соединена т гой 9 с рекуператором 5. 1 ил. / I I I I I I I I (Л СО QO ОО 4 С5 I I I I I I I I I

Description

11

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к протезированию , и может быть использовано при разработке шагающих антропоморфньпс механизмов, роботов.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспечени  разгибани  коленного узла в фазу опоры.

На чертеже представлена схема протеза бедра.

Предлагаемый протез бедра содержит приемную гильзу 1 бедра и гильзу 2 голени, искусственную стопу 3с голеностопным шарниром 4, рекуператор 5, закрепленный на гильзе голени 2 и шарнирно соединенный через рычаг 6 с фиксатором 7 коленного узла 8, Передн   часть искусственной стопы 3 шарнирно соединена т гой 9 с рекуператором 5,

Протез функционирует следующим образом,

В момент касани  стопы 3 опорной поверхности под действием силы т жести F (фиг,1) возникает сила реакции R опорной поверхности. Эти силы совместно создают в коленном узле 8 и голеностопном шарнире 4 изгибающие моменты сил. Под их действием протез сгибаетс , межзвенные углы измен ютс  и моменты сил при этом совершают работу,

В начале фазы переднего толчка

гильза 1 бедра через фиксатор 7 и ры- 35 счет т ги 9, длина которой подбираетчаг 6, а также стопа 3 через т гу 9 соединены с рекуператором 5, Точки соединени  выбирают так, что рекуператор 5 противодействует указаннымi изгибающим моментам сил, которые преодолевают это противодействие, соверша  при этом работу и превращают ее в потенциальную энергию упругого элемента рекуператора 5,

Сконцентрированна  йакопленна  потенциальна  энерги  рекуператора соответствует сумме работ указанных моментов сил, произведенных в фазе переднего толчка.

С началом следующей фазы, фазы пе- 50 ператор, закрепленный на гильзе голереката , начинаетс  расход энергии рекуператора 5, так как в этой..фазе гильза 1 бедра и стопа 3 перемещаютс  относительно гильзы 2 голени в направлении, противоположном направлению перемещени  в фазе переднего толчка, соответствующему накоплению энергии.

O

В первой части фазы переката, когда стопа 3 стоит неподвижно на опорной поверхности, а гильза 2 голени поворачиваетс  вокруг голеностопного шарнира 4 в направлении к носку стопы , уменьшаетс  рассто ние между точками соединени  т ги 9 со стопой 3 и свободным концом рекуператора 5, что дает возможность сжатому перед этим двум  силами упругому элементу рекуператора 5, освободившись от воздействи  силы передаваемой т гой 9 и перемеща сь вверх, распр мить согнутый в коленном узле 8 протез, На это-расходуетс , кроме того, кинетическа  энерги  центра т жести тела человека, обеспечивающа  движение в горизонтальном направлении та- зо едренного сустава, что приводит сначала к уменьшению плеча действи  силы т жести F и реакции R и, следовательно , к уменьшению величин изги- бaюшJIX моментов этик сил, а затем к перемене знака их. По этим причинам энерги  рекуператора 5 в первой части фазы переката расходуетс  неполностью . После того, как центр т жести пересечет вертикаль, проход щую через голеностопный шарнир 4, начинаетс  падение центра т жести тела человека по дуге окружности. Дл  замедлени  этого движени  используетс  ограничение вращени  гильзы 2 голени относительно стопы 3 за

0

5

0

с .

Предлагаемый протез бедра по сравнению с известными снижает утомл е- 40 мость и повьшаает трудоспособность человека, что приводит к повьш1ению производительности труда.

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Протез бедра, содержащий гильзу бедра, коленньй узел с фиксатором, гильзу голени и искусственную стопу, последовательно соединенные, и рекуни и шарнирно соединенный рычагом с фиксатором, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  энергозатрат инвалида при ходьбе путем 55 обеспечени  разгибани  коленного узла в фазу опоры, передн   часть стопы шарнирно соединена т гой с рекуператором .