Patent RU-2665116-C1 (RU)
Title: Грузовой экзоскелет с настройкой под антропометрические параметры пользователя
Inventor: GOLITSYN VLADIMIR MIKHAJLOVICH
IPC: A61H3/00
Filed: 2017-04-25
Granted: 2018-08-28
Abstract: Изобретение относится к медицине. Грузовой экзоскелет содержит одну пару ножных опор с элементами крепления к ногам человека, одну пару опор стоп, тазовый узел с смонтированными на нем боковыми и задними тазовыми шарнирами, одну пару соединительных элементов и по одной паре бедренных и голенных звеньев. Пара ножных опор включает по одной паре коленных и голеностопных шарнирных сочленений. Один конец каждого из соединительных элементов соединен с боковым тазовым шарниром. Бедренные и голенные звенья выполнены в виде пространственных оболочек, соединенных между собой посредством соответствующих коленных шарнирных сочленений. Голенные звенья через соответствующие голеностопные шарнирные сочленения связаны свободными концами с опорами стоп. Ось поворота голеностопных шарнирных сочленений в сагиттальной плоскости совпадает с осью поворота стопы человека в сагиттальной плоскости. Также грузовой экзоскелет содержит одну пару бедренных шарниров - первых кинематических пар, первые элементы которых - дуговые направляющие в форме дуг соосных окружностей - выполнены в корпусе бедренных шарниров, смонтированном на соответствующем бедренном звене. Второй элемент выполнен с возможностью перемещения по указанной дуговой направляющей и соединен с другим концом вышеуказанного соединительного элемента с возможностью настройки под антропометрические параметры пользователя взаимного расположения соединительного элемента и ползуна - второго элемента первой кинематической пары - бедренного шарнира в сагиттальной плоскости по вертикали и горизонтали с их последующей фиксацией, настройки под антропометрические параметры оператора взаимного расположения соединительного элемента и ползуна - второго элемента первой кинематической пары - бедренного шарнира в сагиттальной плоскости по вертикали и горизонтали с их последующей фиксацией. Бедренные шарниры обеспечивают возможность относительного поворота тазового узла и бедренных звеньев в горизонтальной плоскости относительно вертикальных осей, проходящих через вертикальные оси бедер человека в месте их размещения. Оси вращения соответствующих задних, боковых и бедренных шарниров перпендикулярны друг другу. В грузовой экзоскелет введены шасси с элементами крепления к талии человека, спинно-грудной узел с элементами крепления к плечам человека. Тазовый узел выполнен из левой и правой частей, каждая из которых через соответствующий тазовый задний шарнир шарнирно соединена с шасси с возможностью поворота относительно шасси во фронтальной плоскости. Бедренные шарниры выполнены с возможностью восприятия вертикальной и радиальной относительно вертикальной оси бедра нагрузок, а также моментов во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Оси вращения соответствующих задних, боковых и бедренных шарниров пересекаются в одной точке, совпадающей с центром вращения соответствующего тазобедренного сустава человека. Спинно-грудной узел соединен с шасси и выполнен в виде жесткой конструкции, размещенной вокруг торса человека и обеспечивающей неизменным расстояние между передней и задней частями спинно-грудного узла под нагрузкой и с возможностью регулирования ее ширины, толщины, высоты и угла наклона передней части, возможностью обеспечения ее прилегания к верхней части груди, спины и боков человека и возможностью перемещения относительно шасси по криволинейной траектории в сагиттальной плоскости, проходящей через позвоночник человека в соответствии с его изгибом. Каждое коленное шарнирное сочленение экзоскелета выполнено обеспечивающим запирание этого шарнирного сочленения в положении ноги человека, близком к выпрямленному состоянию, и с возможностью обеспечения требуемого угла замыкания колена человека. Ось поворота голеностопных шарнирных сочленений во фронтальной плоскости совпадает с осью поворота стопы человека во фронтальной плоскости. Экзоскелет выполнен с возможностью регулирования величины обхвата нижней и верхней частей и длины бедер, величины обхвата нижней и верхней частей и длины голеней и величины обхвата пяточной части и высоты стопы человека. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности экзоскелета, а также повышение безопасности пользователя. 22 з.п. ф-лы, 17 ил.