Пристрій для ходьби

Пристрій для ходьби, що містить каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язану одним кінцем з каркасом і розташовану між ногами користувача одну пару важелів, що складає з тазостегнового і гомілковостопного важелів, з'єднаних між собою за допомогою шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, а іншим - з опорною платформою для взуття, механізм фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, кінематично зв'язаний з рухливою платформою, при цьому гомілковостопний важіль виконаний з можливістю осьового пе Винахід відноситься до медичної техніки, а саме, до травматологи й ортопедії Відомий пристрій для ходьби /АС СРСР N975012 МКЛА6Ш 3/00 від 1981р/, що містить каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язані з каркасом за допомогою осі тазостегнові і гомілковостопні важелі, споряджені елементами кріплення до ноги На вільних кінцях гомілковостопних важелів встановлені опорні платформи для взуття Воно також споряджено зубчатим колесом і рукояткою, установленими на загальній осі, причому, зубчате колесо укріплене на каркасі, рукоятка встановлена з можливістю переміщення щодо зубчатого колеса, а важелі виконані у вигляді двох шарнірно зв'язаних ланок, споряджені обмежником і мають зубчатий сектор, взаємодіючий із зубчатим колесом Співпадаючими з пропонованим пристроєм ознаками є каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язана з каркасом одна пара тазостегнового і гомілковостопного важелів, постачених елементами кріплення до ноги, і опорна платформа для взуття, установлена на вільному КІНЦІ гомілковостопного важеля Важелі також виконані у виді двох шарнірно зв'язаних ланок реміщення, який відрізняється тим, що механізм фіксації шарнірного вузла, із храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, містить собачку з циліндричною ніжкою зі штифтом і пружиною, собачка виконана з можливістю осьового переміщення щодо корпуса шарнірного вузла, що з'єднує важелі, і гомілковостопного важеля, а на й бічній поверхні виконане поглиблення, взаємодіюче з зубом, розташованим на короткому КІНЦІ важеля з віссю в корпусі шарнірного вузла, що з'єднує важелі, і шарнірно з'єднаного зі штовхачем колодок гальма, взаємодіючих з поверхнею гальмового барабана зубчастого колеса, а на довгому КІНЦІ важеля розташована рукоятка з засобом фіксації положень важеля, при цьому опорна платформа для взуття виконана загальною і шарнірно з'єднана з гомілковостопним важелем Даний пристрій не забезпечує пересування і підтримка маси тіла інваліда з паралізованими нижніми кінцівками із за відсутності храпового механізму і засобів керування їм Відомо також пристрій для крокового переміщення /АС СРСР N1669108 М кл А63В 25/10 від 1989р /, що містить каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язані з каркасом дві парі важелів, кожна з який складається їхній з'єднаних між собою за допомогою шарнірних вузлів тазостегнового і гомілковостопного важелів з елементами кріплення до ніг, і шарнірно зв'язані з вільними кінцями гомілковостопних важелів опорні платформи для взуття Кожний із шарнірних вузлів, що з'єднує важелі, споряджені храповим зубчатим зачепленням у вигляді сегмента з похилими зубами і взаємодіючої з ними собачкою і засобом керування собачкою Співпадаючими з пропонованим пристроєм ознаками є каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язана з каркасом одна пара з'єднаних між собою за допомогою шарнірного вузла тазостегнового і гомілковостопного важелів з елементами кріплення до ніг і шарнірно зв'язана з вільним кінцем гомілковостопного важеля опорна CM CM 1522 платформа для взуття, шарнірний вузол, що з'єднує важелі, із храповим зубчатим зачепленням у виді сегмента з похилими зубами, взаємодіюча з їм собачка і засіб керування собачкою Пристрій забезпечує підтримка маси тіла, Але не забезпечує пересування інваліда з паралізованими нижніми кінцівками у зв'язку з відсутністю кінематично» схеми передачі зусиль м'язів рук на важелі Найбільш близьким по технічній сутності до пропонованого технічного рішення є шагопед /МЮІА63В 25/10, заявка СРСР N4775458/14 від 27 12 89р , по якій прийняте позитивне рішення від 26 01 90р /, що містить каркас з елементами кріплення до тулуба, шарнірно зв'язану одним кінцем з каркасом і розташовану між ногами користувача одну пару важелів, що складає з тазостегнового і гомілковостопного важелів, з'єднаних між собою за допомогою шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, а іншим - з опорною платформою для взуття, механізм фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, кинематически зв'язаний з рухливою платформою, при цьому гомілковостопний важіль виконаний з можливістю осьового переміщення Пристрій забезпечує підтримка користувача, але конструктивно громіздкий за рахунок наявності складного механізму передачі зусиль м'язів рук на опорні важелі, і вимагає постійного використання м'язових сил рук для підтримки і переміщення маси тіла Це у свою чергу не дозволяє використовувати м'язову силу рук для виконання інших функцій /наприклад, перенос вантажу/ одночасно з підтримкою маси тіла і пересуванням Крім того, він функціонально обмежений через відсутність засобів розблокування храпового механізму шарнірного вузла, що з'єднує важелі, що вимагає додаткової зовнішньої опори при переході в сидяче положення В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою шляхом того, що механізм фіксації шарнірного вузла, із храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, містить собачку з циліндричною ніжкою зі штифтом і пружиною, собачка виконана з можливістю осьового переміщення щодо корпуса шарнірного вузла, що з'єднує важелі, і гомілковостопного важеля, а на ґі бічній поверхні виконане поглиблення, взаємодіюче з зубом, розташованим на короткому КІНЦІ важеля з віссю в корпусі шарнірного вузла, що з'єднує важелі, і шарнірно з'єднаного зі штовхальником колодок гальма, взаємодіючих з поверхнею гальмового барабана зубчастого колеса, а на довгому КІНЦІ важеля розташована рукоятка з засобом фіксації положень важеля, при цьому опорна платформа для взуття виконана загальної і шарнірно з'єднана з гомілковостопним важелем Сукупність перерахованих вище ознак пропонованого пристрою для ходьби дозволяє усунути заклинювання механізму фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, підвищити надійність його функціонування за рахунок зняття динамічних навантажень із зубів собачки Це дозволяє користувачу, при переході в сидяче положення, забезпечити функціонування пристрою при наявності однієї парі опорних важелів і загальної платформи для взуття У результаті, при стоячому положенні, пристрій дозволяє використовувати руки користувача для виконання функцій не зв'язаних з його підтримкою і переміщенням, за рахунок створення твердої опорної конструкції з опорою на милиці й опорну платформу для взуття Таким чином, уведення додаткових конструктивних елементів і їхня взаємодія розширює функціональні можливості пристрою Сутність винаходу пояснюється кресленнями На фіг 1 зображений пристрій, закріплене на ТІЛІ користувача, вид попереду На фіг 2 - вид збоку На фіг 3 - вид позаду На фіг 4 - кінематична модель механізму фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі На фіг 5 - механізм фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, що з'єднує важелі, у зборі На фіг 6 - опорна платформа для взуття, вид зверху На фіг 7 - опорне сідло, з елементами кріплення до тазостегнового важеля Пристрій /фіг 1/ містить гомілковостопний важіль 1, тазостегновий важіль 2, розташовані між ногами користувача, каркас з елементами кріплення до тулуба й елементи кріплення до ніг, що складаються з опорного сідла 3 з тазостегновим шарніром /сферичним підшипником 4 /фіг 7/, тазостегнових ЩИТКІВ 5, ГОМІЛКОВОСТОПНИХ ЩИТКІВ 6, кріпильних ременів 7, трикутної рамки 8, підтяжок 9, поясного ременя 10, опорної планки /підтримуючого ременя/ хребта 11 /фіг 2/, милицьків 12 із шарнірами 13, милиці 14 з кистьовою рукояткою 15 Пристрій містить також опорну платформу для взуття 16, рухливу платформу 17, Т" подібну тягу 18, шарнірне з'єднання 19 гомілковостопного важеля з опорною платформою /фіг 6/, регулювальні отвори вільного ходу керуючої платформи 20 /фіг 5/, механізм фіксаци колінного шарніра з храповим зубчатим зачепленням /фіг 5/, що містить зубчатий сегмент із похилими зубами 21, вісь 22, собачку 23 з циліндричною ніжкою і штифтом 24, циліндричну пружину стиску 25, пластину /повзун/ 26, поворотну прямокутну пружину стиску 27, рукоятку 28 /фіг 4/, кнопку 29, дугоподібну рейку ЗО із западинами, пружину 31, гальмову колодку 32, гальмовий барабан 33, важіль стопорного механізму 34, металева підстава сідла 35 /фіг 7/, покриття, що амортизує 36 Робота пристрою наступна Тіло користувача підвішується в тазостегновій області на СІДЛІ 3 і/чи/ у пахвовій області - на опорних елементах /милицьках/ 12 Для зручності застосування металева підстава сідла 35 має покриття, що амортизує, 36 При цьому, милицьки 12 через планку 11упираються в сідло 31 через нього в тазостегновий шарнір 4, на якому кріпляться важелі 1,2 Сідло від випадання в паховій області утримується підтяжками 9, через рамку 8 шарнірно закріплену в передній частині підстави сідла 35 Нижні КІНЦІВКИ кріпляться до важелів 1,2 щитками 5,6 і утримуються від випадання ременями 7 В області колін 1S22 ного суглоба, важелі 1,2 утворять шарнірне з'єднання на осі 22 Програмувальна рухливість шарнірного з'єднання на рівні колінних суглобів забезпечується механізмом фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням Під дією маси тіла підошва взуття впливає на рухливу платформу 17, шарнірно з'єднану з опорною платформою 16 на рівні носка взуття У свою чергу, опорна платформа 16 упирається в дорожнє покриття і через шарнір 19 зв'язана з важелем 1 У результаті відбувається взаємне зближення платформ 16,17 і ВІДПОВІДНО платформа 17 через тягу 18, "Г" образний кінець якої пропущений в отвір 20 кришки корпуса механізму фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, приводити до взаємного зближення важелів 1,2 При цьому, собачка 23 утримується у висунутому положенні пружиною 25, розташованої в поглибленні вилки повзуна 26 важеля, що прикріплюється до верхнього кінця, 1, що дозволяє їй переміщатися в порожнині корпуса механізму фіксації шарнірного вузла з храповим зубчатим зачепленням, її переміщення відбувається доти, поки повзун 26 не упреться виступами вилки в стінку внутрішньої порожнини корпуса механізму фіксації шарнірного вузла ВІДПОВІДНО, собачка 23 взаємодіє з зубцюватим сегментом 21, при цьому виникає храпове зачеплення Вертикальне положення користувач здобуває з використанням мускульної сили рук, спираючи на милиці 14 через милицьки 12 і рукоятки 15 При цьому, милиці 14 можуть бути автономними, тобто типовими У цьому випадку, сідло 3 кріпиться до тулуба на підтяжках 9 які додатково фіксуються ременем 10 У випадку використання планки 11, остання має "Т" подібну форму із шарнірами 13 і через короткі кінці, кріпиться до милицьків 12 Використання планки 11 дозволяє користувачу при досягненні вертикального положення використовувати зовнішню опору, тому що милиці 14 залишаються складовою частиною конструкції пристрою При кожнім з розглянутих варіантів довільного підгинання нижніх КІНЦІВОК не відбувається, тому що механізм фіксації шарнірного вузла дозволяє розправляти КІНЦІВКИ, у т ч і під навантаженням, Але блокує їхнє згинання Надійність храпового зачеплення в механізмі фіксації шарнірного вузла досягається вільним ходом собачки 23 щодо повзуна 26, а храповий ефект забезпечується пружиною 25 Крім того, храповий сегмент 21 взаємодіє з віссю 22 через підшипник Передбачається, що нижні КІНЦІВКИ користувача під дію гравітаційної складової розправляються в колінному суглобі, у випадку прийняття ними вертикального положення При цьому, наявність незначної м'язової контрактури не є обмеженням застосування пристрою, тому що висота милиць 14 регулюється під максимально можливе розправлення нижніх КІНЦІВОК користувача Для запобігання заклинювання собачки в сегменті на нього додатково впливає пружина 27, що відсуває важіль 1 разом з повзуном 26, а через штифт 24 і собачку 23, від зубів сегмента Таким чином, у статичному положенні маса користувача підтримується в тазостегновій і пахвовій зонах на твердому каркасі, утвореному важелями 1,2 і милицями 14 При цьому, за допомо гою ВІДПОВІДНИХ груп м'язів верхньої половини тулуба, що спирається масу можна перерозподіляти по опорних зонах каркаса, забезпечуючи стійкий стан користувача, як у стоячому положенні, так і при переміщенні Робота пристрою в динаміку відрізняється тим, що переміщення нижніх КІНЦІВОК користувача забезпечується перенесенням центра ваг на милиці 14 і звільнення за рахунок цього зубцюватого зачеплення механізму фіксації колінного шарніра При цьому, собачка 23 під дією мас важелів 1,2, щитків 6, платформи 16 і зусилля пружини 27 віддаляються від зубцюватого сегменти з похилими зубами 21, переміщаючись в порожнині корпусу механізму фіксації колінного шарніра Від випадання з порожнині корпусу повзун 26 та собачка 23 утримується штифтом 24, а випадання самого повзуна, із внутрішньої порожнини корпуса механізму фіксації колінного шарніра, запобігається наявністю упорної стінки в цій порожнині з боку нижніх плечей вилки повзуна У результаті видалення собачки 23 від зубцюватого сегмента 21 розблокується рухливість шарнірного з'єднання, розташованого на рівні колінних суглобів, тобто можуть взаємно переміщатися важелі 1,2 розташовані на осі 22 ВІДПОВІДНО, КІНЦІВКИ здобувають у колінних шарнірах необхідну рухливість і довільно згинаються під дією маятникового руху верхньої половини тулуба відносно милицьків 12, тобто ноги за допомогою м'язів тулуби можуть бути викинуті вперед для здійснення його ЛІНІЙНОГО переміщення При цьому, опорні платформи 16 упираються в дорожнє покриття, а при подальшому перенесенні центра ваг на викинуті вперед ноги, що під дією гравітаційних сил розправляються в колінних шарнірах, відбувається вплив маси тіла, важеля 2, на рухливу платформу 17 Провертаючи в шарнірних з'єднаннях, розташованих у зоні носків взуття, рухлива платформа 17 через тягу 18, кришку корпуса механізму фіксації колінного шарніра приводять храпове зачеплення собачки 23 і сегмента 21 у стан зачеплення, забезпечуючи тім самим твердість опорного каркаса Надалі робота пристрою не відрізняється від приведеної При виникненні необхідності перевести користувача в сидяче положення, він за допомогою мускульної сили рук підтягується за зовнішню опору, напр , поперечку, розвантажує шарнірне з'єднання колінного шарніра до моменту придбання їм повної рухливості, а потім сідає При цьому, попередньо ноги користувача, повинні бути викинуті вперед якнайдалі, тобто знаходитися під максимальним кутом до тулуба У результаті, стає можливим посадка користувача з выпрямленными ногами Для того, щоб здійснити посадку наближену до природної, використовується засіб розблокування шляхом виведення собачки 23 із зачеплення із сегментом 21 Для цього, за допомогою пальців однієї з кистей рук кнопка 29 підтягується до рукоятки 28, у результаті виходить із зачеплення фіксатор на рейці ЗО і важіль 34 знаходить рухливість Під дією пружини 31 і м'язової сили руки важіль 34 провертається на шарнірі При цьому, коротке плечі важеля 34 зі стопорним зубом входить в зачеплення з поглибленням, розташованим на бічній поверхні со 1522 бачки 23 і одночасно штовхальник розташований на довгому плечі важеля 34 впливає на колодку 32, що вступає у взаємодію з барабаном 33, що представляє собою циліндричний виступ на бічній поверхні сегмента 21 Подалі переміщення важеля 34 приводити до звільнення собачки 23 від зачеплення з зубами сегмента 21, тому що собачка 23 має вільний хід щодо повзуна 26 У результаті в користувача з'являється можливість стоячого відпочинку, ходьби на милицях, Фіг. 1 перехід зі стоячого положення в сидяче і навпаки Первісне навчання користувача застосуванню пристрою повинно виконуватись або інструкторами, або за допомогою повіддя закріпленого на монорейці - самостійно Таким чином, що пристрій заявляється має підвищену надійність, простотою конструкції і дозволяє переміщатися і відпочивати в стоячому положенні інвалідам з паралізованими нижніми кінцівками Фіг. 2 ££ U (И ZSSV 11 Фіг. 5 1522 12 Фіг. 6 13 1522 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044) 216 - 32 - 71 14