МЕХАТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С НАРУШЕНИЕМ ФУНКЦИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам для восстановления функциональной активности нижних конечностей.
Нарушение функциональной активности нижних конечностях и ограничение подвижности в суставах является существенным недостатком в жизнедеятельности человека и не позволяет выполнять все необходимые жизненные потребности человека.
Наиболее близким заявляемому устройству по совокупности признаков является аппарат реабилитационный для функциональной терапии ступни, содержащий упор для голени с застежкой, опорную платформу с застежкой и два цилиндра, верхний конец каждого цилиндра прикреплен к упору для голени, отличающийся тем, что дополнительно содержит вспомогательную платформу, соединенную посредством шарнира с опорной платформой, опорная платформа жестко соединена с упором для голени, а нижние концы цилиндров соединены со вспомогательной платформой, при этом один цилиндр является гидравлическим, а другой - пневматическим, причем гидравлический и пневматический цилиндры содержат средства регулировки, концы цилиндров соединены со вспомогательной платформой и упором для голени посредством шарниров, также дополнительно имеется застежка нижней части голени (патент на полезную модель № 170762 от 05.05.2017, бюл. № 13).
Недостатком известного технического решения является выполнение движения только в одной плоскости, что значительно сужает сферу применения данного устройства и существенно сужает область функционирования.
Задача полезной модели – расширение области функционирования.
Поставленная задача достигается тем, что мехатронное устройство дляреабилитациипациентов с нарушением функций нижних конечностей, содержащее опорную и вспомогательную платформы с элементами крепления голени, содержит привод, выполненный в виде трех приводов поступательного движения, нижние концы которых шарнирно закреплены на опорной платформе, а верхние концы шарнирно присоединены к элементу крепления голени, устройство дополнительно содержит привод вращательного движения, установленный неподвижно на опорной платформе и кинематически связанный с вспомогательной платформой, при этом ось вращения вспомогательной платформы должна совпадать с осью вращения голеностопного сустава в сагиттальной, фронтальной плоскостях и относительно продольной оси голени, причем мгновенная ось вращения вспомогательной платформы проходит через заданную точку, определяемую физиологическими особенностями голеностопного сустава.
Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что содержит привод, выполненный в виде трех приводов поступательного движения, нижние концы которых шарнирно закреплены на опорной платформе, а верхние концы шарнирно присоединены к элементу крепления голени, устройство дополнительно содержит привод вращательного движения, установленный неподвижно на опорной платформе и кинематически связанный с вспомогательной платформой, при этом ось вращения вспомогательной платформы должна совпадать с осью вращения голеностопного сустава в сагиттальной, фронтальной плоскостях и относительно продольной оси голени, причем мгновенная ось вращения вспомогательной платформы проходит через заданную точку, определяемую физиологическими особенностями голеностопного сустава.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение области функционирования.
На фиг. показана схема устройства.
1
2
3
1
2
3
Нога человека 1 фиксируется с помощью манжет 2 и 3. Устройство включает в себя привод, состоящий из трех независимых линейных приводов 4, 5 и 6, нижние концы которых шарнирно соединены с опорной платформой 7(точки А, А, А), а верхние концы (точки В, В, В) шарнирно соединены с манжетой 3. На опорной платформе 7 установлен привод вращательного движения 8, кинематически связанный со вспомогательной платформой 9. Приводы электрически связаны с системой управления (на фигуре система управления не показана).
Линейные приводы 4, 5 и 6 на базе коллекторного двигателя постоянного тока обеспечивают две вращательные степени свободы и одну линейную для индивидуальной настройки устройства, а привод вращательного движения 8 обеспечивает вращение стопы вокруг вертикальной оси. Оси вращения платформ должны совпадать с осью вращения голеностопного сустава в сагиттальной, фронтальной плоскостях и относительно продольной оси голени.
Такое расположение приводов позволит обеспечить в любой момент времени мгновенная ось вращения мобильной платформы проходила через заданную точку О, определяемую физиологическими особенностями голеностопного сустава (точка контакта вилки берцовых и таранной костей).
Устройство работает следующим образом. Нога 1  пациента фиксируется с помощью манжет 2 и 3 в необходимом положении, таким образом, чтобы ось вращения голеностопного сустава совпадала с осью вращения платформы 9. Затем от системы управления подаются управляющие сигналы на приводы 4, 5, 6 и 8 для согласованного изменения положения суставов пациента по заданной траектории. При этом осуществляется принудительное сгибание суставов, по заранее установленной программе, без участия человека.
Применение данного устройства позволит сократить сроки реабилитации, обеспечить полное восстановление подвижности сустава. Его можно также использовать для предотвращения спаечных процессов сустава, профилактики тугоподвижности в суставе, улучшения циркуляции лимфы и крови, профилактики тромбоза и эмболии.
Кроме того, устройство может применяться при создании тренировочных стендов, для спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта.