СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОРТЕЗОМ ИЛИ ПРОТЕЗОМ СУСТАВА НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

1. Способ управления ортезом или протезом сустава нижней конечности, содержащим создающее сопротивление приспособление, которое снабжено, по меньшей мере, одним исполнительным механизмом, с помощью которого изменяется сопротивление сгибанию и/или сопротивление разгибанию в зависимости от данных датчиков, причем во время использования сустава с помощью датчиков обеспечивается информация состояния, отличающийся тем, что определяют данные датчиков, по меньшей мере, одного приспособления для измерения по меньшей мере
- двух моментов, или
- одного момента и одной силы, или
- двух моментов и одной силы, или
- двух сил и одного момента,
и данные датчиков, по меньшей мере, двух определяемых величин связывают друг с другом с помощью математической операции и вычисляют за счет этого, по меньшей мере, одну вспомогательную переменную, которую используют в качестве основы для управления сопротивлением сгибанию и/или сопротивлением разгибанию.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что данные датчиков складывают, умножают друг с другом, вычитают друг из друга и/или делят друг на друга.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной переменной определяют расстояние вектора силы до оси на высоте отсчета, момент в сечении на высоте отсчета или силу в сечении.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной переменной вычисляют расстояние вектора силы реакции грунта от приспособления для измерения момента посредством деления момента на силу.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что расстояние вектора силы до оси сустава вычисляют посредством деления момента сустава на осевую силу.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве приспособления для измерения момента применяют датчик момента лодыжки и/или датчик момента колена.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной переменной определяют расстояние вектора силы до оси соединительной части сустава в положении отсчета посредством связи данных, по меньшей мере, одного приспособления для измерения двух моментов и одной силы.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной переменной определяют момент в сечении на высоте отсчета посредством взвешенного сложения значений приспособлений для измерения двух моментов, в частности, датчика момента лодыжки и датчика момента колена.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной переменной определяют действующую на нижнюю соединительную часть поперечную силу по частному разницы двух моментов и расстояния между обоими приспособлениями для определения моментов.
10. Способ по любому из п.п.1-9, отличающийся тем, что при достижении или превышении заданного значения для вспомогательной переменной переключают создающее сопротивление приспособление в состояние маховой фазы.
11. Способ по любому из п.п.1-9, отличающийся тем, что сопротивление сгибанию уменьшают при уменьшающемся значении вспомогательной переменной.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что на ортезе или протезе располагают датчики для определения угла колена, угловой скорости колена, положения бедра, положения голени, изменения этих положений и/или ускорения ортеза или протеза, и их данные используют для управления сопротивлением.
13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что измерение данных и вычисление, а также изменение сопротивления осуществляют в реальном времени.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что изменение сопротивления выполняют непрерывно.
15. Способ по любому из п.п.1-8 или 14, отличающийся тем, что при определяемом увеличении вспомогательной переменной повышают сопротивление вплоть до блокирования сустава.
16. Способ по любому из п.п.1-4, отличающийся тем, что при определяемом уменьшении силы реакции грунта в ортезе или протезе уменьшают сопротивление, а при увеличивающейся силе реакции грунта повышают сопротивление вплоть до блокирования сустава.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что блокирование снимают, когда изменяется вспомогательная переменная.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что сопротивление после повышения уменьшают на основе измеряемого положения ортеза или протеза в пространстве или за счет измеряемого изменения положения вектора силы относительно ортеза или протеза.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что предусмотрен датчик температуры, и сопротивление изменяют в зависимости от по меньшей мере одного измеренного сигнала температуры.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что во время фазы стояния повышают сопротивление при увеличивающейся температуре.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что во время маховой фазы уменьшают сопротивление сгибанию при увеличивающейся температуре.
22. Способ по любому из п.п.19-21, отличающийся тем, что сопротивление изменяют при достижении или превышении порогового значения температуры.
23. Способ по любому из п.п.19-21, отличающийся тем, что сопротивление изменяют непрерывно при изменении температуры.
24. Способ по п.19, отличающийся тем, что вызванное температурой изменение сопротивления накладывают на функциональное изменение сопротивления.
25. Способ по п.19, отличающийся тем, что при достижении или превышении порогового значения температуры выдается предупреждающий сигнал.
26. Способ по п.19, отличающийся тем, что измеряют температуру создающего сопротивление приспособления и используют в качестве основы для управления.
27. Способ по любому из п.п.19-21, 24-26, отличающийся тем, что предусмотрено регулировочное приспособление, с помощью которого изменяют степень изменения сопротивления.
28. Способ по п.1, отличающийся тем, что создают универсальную характеристику из сопротивления сгибанию, рычага колена и угла колена, и управление сопротивлением выполняют на основе универсальной характеристики.
29. Способ по п.п.1 или 28, отличающийся тем, что в случае неисправности приспособлений для измерения моментов, сил и/или углов сустава используют альтернативные алгоритмы управления на основе остальных приспособлений для изменения сопротивления разгибанию и/или сопротивления сгибанию.
30. Способ по любому из п.п.1, 4 или 7, отличающийся тем, что определяют расстояние вектора силы реакции грунта до одной части сустава и уменьшают сопротивление, когда превышается пороговое значение расстояния.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что сопротивление уменьшают в фазе стояния, если угол колена составляет меньше 5°.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что сопротивление уменьшают в фазе стояния, если определяют увеличивающийся относительно вертикали угол инерции голенной части.
33. Способ по п.30, отличающийся тем, что уменьшают сопротивление, если движение голенной части относительно бедренной части не является сгибающим.
34. Способ по п.30, отличающийся тем, что сопротивление уменьшают, если имеется распрямляющий момент колена.
35. Способ по любому из п.п.31-34, отличающийся тем, что сопротивление после уменьшения снова увеличивают до значения в фазе стояния, если в течение заданного времени после уменьшения сопротивления не достигается пороговое значение для угла инерции одного компонента сустава, для угловой скорости инерции, для силы реакции грунта, для момента сустава, для угла сустава или для расстояния вектора силы до одного компонента сустава.
36. Способ по любому из п.п.31-34, отличающийся тем, что сопротивление после уменьшения снова повышают до значения фазы стояния, если после уменьшения сопротивления и достижения после уменьшения порогового значения для угла инерции одного компонента сустава, угловой скорости инерции, силы реакции грунта, момента сустава, угла сустава или расстояния вектора силы до компонента сустава в течение заданного времени не достигается другое пороговое значение для угла инерции, угловой скорости инерции, для силы реакции грунта, для момента сустава, для угла сустава или для расстояния вектора силы до одного компонента сустава.
37. Способ по любому из п.п.31-34, отличающийся тем, что сопротивление остается уменьшенным, если обнаруживают увеличение угла сустава.
38. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют точку приложения силы на ступне, и сопротивление повышают или не уменьшают, если точка приложения силы перемещается в направлении пятки.
39. Способ по любому из п.п.1, 32, 33 или 38, отличающийся тем, что сопротивление сгибанию в фазе стояния повышают или не уменьшают, если определяют уменьшающийся в направлении вертикали угол инерции голенной части и одновременно нагруженную плюсну.
40. Способ по п.39, отличающийся тем, что сопротивление повышают или не уменьшают, если угловая скорость инерции одной части сустава становится ниже порогового значения.
41. Способ по п.39, отличающийся тем, что определяют ход изменения нагрузки на плюсну, и сопротивление повышают или не уменьшают, если при уменьшающемся угле инерции голенной части уменьшается нагрузка на плюсну.
42. Способ по п.п.31 или 34, отличающийся тем, что измеряют момент колена, и сопротивление повышают или не уменьшают, если определяют действующий в направлении сгибания момент колена.
43. Способ по п.п.32 или 33, отличающийся тем, что угол инерции голенной части определяют либо непосредственно, либо из угла инерции другой соединительной части и угла сустава.
44. Способ по п.43, отличающийся тем, что изменение угла инерции сустава определяют непосредственно с помощью гироскопа или по разнице между сигналом угла инерции части сустава или сигналом инерции одной соединительной части и угла сустава.