SU848023A1

SU848023A1 - Artificial foot

Info

Publication number: SU848023A1
Application number: SU792831287A
Authority: SU
Inventors: Яков Савельевич Якобсон; Анатолий Прохорович Кужекин; Олег Игоревич Бирюков; Гавриил Артемьевич Дегтярев; Виктор Васильевич Ермаков; Николай Иванович Кованов
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1981-07-23

Description

1one

Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей.The invention relates to medical technology, namely to lower limb prostheses.

Известна искусственна стопа, котора содержит щиколотку, передний и задний 1мортизаторы, каркас, составленный из переднего и п точного отделов, соединенных между собой упругими элементами, плюснефаланговый шарнир и элементы .креплени ,The known artificial foot, which contains the ankle, anterior and posterior shock absorbers, a skeleton composed of the anterior and the right sections, interconnected by elastic elements, the metatarsophalangeal hinge and the fastening elements,

Однако в известной стопе отсутствует подошвенное сгибание переднего отдела стопы в фазу заднего толчка, что не позвол ет нормализовать указанную важнейшую фазу шага. Стопа предусмотрена только дл обычных протезов и не может быть использована в моторизованных протезах. Кроме того, отсутствие в стопе Шопаровского шарнира дополнительно снижает эффект заднего толчка. Указанные недостатки привод т к значительному затрачиваниюэнергии при ходьбе.However, in the known foot there is no plantar flexion of the forefoot in the posterior jerk phase, which does not allow for the normalization of the indicated major phase of the step. The stop is provided only for conventional prostheses and cannot be used in motorized prostheses. In addition, the absence in the foot of the Shooparovsky hinge additionally reduces the effect of the back thrust. These drawbacks lead to a significant expenditure of energy when walking.

Цель изобретени - уменьшение энергозатрат, а также нормализации походки инвалида и обеспечение возможности установки стопы на протезе с внешним источником энергии.The purpose of the invention is to reduce energy consumption, as well as normalize the gait of a disabled person and to enable the installation of the foot on the prosthesis with an external energy source.

Поставленна цель достигаетс тем, что в искусственной стопе, содержащей щиколотку, плюснефаланговый шарнир, п точный отдел, передний отдел, амортизатор, элементы креп- леми , на щиколотке установлен .шарнир , ось которого совпадает с физиологической осью Шопаровского сустава, на оси шарнира,расположен двуплечий рычаг, одно плечо которого св зано с плюснефаланговым шарниром, а под другим плечом в п точном отделе стопы расположена цилиндрическа пружина .The goal is achieved by the fact that in an artificial foot containing an ankle, metatarsophalangeal joint, exact section, anterior section, shock absorber, fasteners, an anchor is mounted on the ankle, which coincides with the physiological axis of the Shoparovsky joint, on the hinge axis a double-shouldered lever, one shoulder of which is associated with the metatarsophalangeal hinge, and a cylindrical spring in the right part of the foot under the other shoulder.

Кроме того, плечо двуплечего рычага , расположенное в п точном отделе, св зано посредством пружинным аккумул тором энергии протеза.In addition, the shoulder of the two shoulders, located in the heel, is connected by means of a spring accumulator of prosthetic energy.

На чертеже изображена искусственна стопа, продольныйразрез.The drawing shows an artificial foot, longitudinal section.

Искусственна стопа содержит щиколотку 1, п точный отдел 2, включающий каркас 3 п точного отдела и центральный амортизатор 4, передний отдел 5/ включающий двуплечий рычаг 6, . заднее Г1лечо которого выполнено в форме рамки, плюснефаланговый шарнир 7, носок 8 и буфер 9 носка, шарнир 10, ось которого совпадает с физиологической осью Шопаровского сустава, буферную пружину 11, пружину 12 раст жени , т гу 13, механизм 14 установки стопы на различную высоту каблука, облицовку стопы 15.The artificial foot contains an ankle 1, an exact section 2, including a skeleton 3 and an exact section and a central shock absorber 4, anterior section 5 / including a double-arm lever 6,. the back G1 of the arm is made in the form of a frame, the metatarsophalangeal hinge 7, the toe 8 and the buffer 9 of the sock, the hinge 10 whose axis coincides with the physiological axis of the Shoparovsky joint, the buffer spring 11, the spring 12 stretching, tu 13, the mechanism 14 for installing the foot on heel height, facing of foot 15.

Двуплечий рычаг 6 расположен на оси шарнира 10, одно плечо рычага св зано с плюснефаланговым шарниром 7, а под другим плечом в п точном отделе расположена цилиндрическа пружина. Кроме того, плечо двуплечего рычага б, расположенное в п точном отделе, св зано посредством т ги 13 с пружиной 16 пружинного аккумул тора энергии протеза. A double-arm lever 6 is located on the axis of the hinge 10, one lever arm is connected with the metatarsophalangeal hinge 7, and a cylindrical spring is located under the other shoulder in the right section. In addition, the shoulder of the two shoulders arm b, located in the heel section, is connected by means of a pull 13 with a spring 16 of a spring-loaded energy accumulator of the prosthesis.

Стопа функционирует следующим образом .The foot functions as follows.

В начале опорного периода шага наступлении на п тку п точный отдел 2 амортизирует так называемый передний толчок посредством центрального амортизатора 4 и обеспечивает плавный переход к опоре на всю стопу . Наличие шарнира 10, центрального амортизатора 4 и буферной пружины 11 способствует улучшению амортизации вертикальной нагрузки при одновременной опоре на п точное и переднее звень стопы.At the beginning of the pitch reference period, the advancing on the heel of the precision section 2 damps the so-called forward thrust by means of the central shock absorber 4 and ensures a smooth transition to support on the entire foot. The presence of the hinge 10, the central shock absorber 4 and the buffer spring 11 helps to improve the damping of the vertical load while simultaneously supporting the front and front links.

В процессе переката на всей стопе лини нагрузки перемещаетс вперед, что сопровождаетс увеличением упругой деформации буферной пружины 11 и соответственно увеличением накопл емой в ней потенциальной энергии за счет работы в ней силы т жести. Указанна энерги в фазе заднего толчка с помощью двуплечего рычага 6 и т ги 13 суммируетс с потенциальной энергией пружины 16 аккумул тора, накопленной за счет работы привода моторизованного протеза. Выделение суммарной энергии происходит во врем резкого подошвенного сгибани сто-пы при отталкивании протезированной конечности от опоры. После отрыва стопы от опоры пружина 12 раст жени возвращает стопу в исходное (среднее) положение, что способствует переносу протеза над опорой.In the process of rolling over, the entire load of the load line moves forward, which is accompanied by an increase in the elastic deformation of the buffer spring 11 and, accordingly, an increase in the potential energy accumulated in it due to the work of gravity in it. This energy in the phase of the rear impulse with the help of a two-armed lever 6 and a pull 13 is summed with the potential energy of the accumulator spring 16 accumulated due to the operation of the drive of the motorized prosthesis. The release of the total energy occurs during the sharp plantar flexion of the table when the prosthetic limb is pushed away from the support. After the foot is separated from the support, the stretch spring 12 returns the foot to its original (middle) position, which facilitates the transfer of the prosthesis over the support.

Эффективность искусственной стопы состоит в том, что она позвол ет полностью использовать дл нормализации заднего толчка потенциальную энергию, накопленную как в пружине аккумул тора за счет работы привода , так и в буферной пружине за счет переката, без потери части энергии на упругую деформацию п точного отдела стопы,The efficiency of the artificial foot is that it allows to fully use the potential energy accumulated both in the accumulator spring due to the drive operation and in the buffer spring due to rolling, for normalizing the rear push, without losing some of the energy for the elastic deformation. feet,

f Таким образом, конструкци искусственной стопы обеспечивает снижение энергозатрат инвалида при ходьбе и нормализацию его походки. Кроме того, конструкци позвол ет устанавQ ливать стопу на протезе с внешним источником энергии.f Thus, the design of an artificial foot provides a reduction in the energy consumption of a disabled person while walking and normalizing his gait. In addition, the design allows the foot to be mounted on the prosthesis with an external source of energy.

Стопа предназначена дл применени в моторизованных протезах как в режиме включенного привода, так и в режиме отключенного привода, кроме того, может быть использованаThe stop is designed for use in motorized prostheses in both the drive-on mode and the drive-off mode; in addition, it can be used

и в обычных протезах нихсних конечностей .and in conventional limb prostheses.

Claims

1. Artificial foot, containing ankle, metatarsophalangeal hinge, right section, front section,

shock absorber, fastening elements, characterized in that, in order to reduce energy consumption during walking due to the accumulation of potential energy, as well as normalize

the gait of a disabled person, a hinge mounted ankle, the axis of which coincides with the physiological axis of the Shoparovo joint, a double-arm lever located on the hinge axis, one shoulder connected to the metatarsophalangeal hinge, and a cylindrical spring located in the right foot under the other shoulder.

2. The stop according to claim 1, characterized in that, in order to be able to mount the foot on the prosthesis with an external energy source, the shoulder of the two shoulders lever, located in the right section, is connected by means of a pull to the spring accumulator of the prosthesis.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate 628910, cl. A 61 F 1/08, 1977.