Стопа экзоскелета

Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использована в устройствах, предназначенных для оказания помощи при ходьбе людям с ограниченными двигательными возможностями.
Известна стопа экзоскелета, выполненного с возможностью крепления к ногам пользователя экзоскелета и передвижения в сагиттальной плоскости, содержащая элемент для постановки башмака пользователя экзоскелета и башмак пользователя экзоскелета, а также смонтированные на этом элементе по меньшей мере один элемент для фиксации башмака пользователя экзоскелета и один или два элемента для соединения с голеностопным шарниром экзоскелета, отличающаяся тем, что элемент для постановки башмака пользователя экзоскелета снабжен дополнительной опорой, смонтированной в нем с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной подошвенной поверхности элемента для постановки башмака пользователя (см. патент РФ № 2644547 от 12.02.2018, БИ № 5).
Недостатком такого устройства является то, что оно предназначено для передвижения только в сагиттальной плоскости, что  существенно снижает его функциональные возможности.
Задача полезной модели – повышение функциональных возможностей устройства.
Поставленная задача достигается тем, что стопа экзоскелета, выполненного с возможностью крепления к ногам пользователя экзоскелета, содержит шарнирный узел,  через который стопа соединена с голенью, причем шарнирный узел содержит одну крестовину, соединенную подвижно с голенью, а две другие крестовины соединены подвижно с параллельным механизмом, выполненным в виде двух линейных приводов, жестко установленных на голени.
Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что стопа экзоскелета содержит шарнирный узел, через который стопа соединена с голенью, причем шарнирный узел содержит одну крестовину, соединенную подвижно с голенью, а две другие крестовины соединены подвижно с параллельным механизмом, выполненным в виде двух линейных приводов, жестко установленных на голени.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства.
На фиг.1 показана нога экзоскелета со ступней, на фиг.2 – шарнирный узел крепления стопы к голени экзоскелета, на фиг.3 – размещение стопы на экзоскелете.
Устройство включает в себя стопу 1, соединенную подвижно через шарнирный узел с голенью 2. Шарнирный узел содержит крестовину 3, соединяющую стопу 1 с голенью 2, а также крестовины 4 и 5, связанные подвижно с параллельным механизмом, выполненным в виде двух линейных приводов 6 и 7 (в качестве линейных приводов используются шариковинтовые передачи), жестко установленных на голени 2. Устройство закреплено на ногах экзоскелета 8 и 9.
Стопа экзоскелета используется следующим образом.
Для передвижения и поддержания опоры в процессе передвижения пользователь экзоскелета использует две моторизованные ноги экзоскелета 8 и 9, с помощью элементов крепления (на рисунке на показаны), присоединенных к бедрам и голеням ног пользователя и обеспечивающие возможность его перемещения в саггитальной и фронтальной плоскостях. При этом ручные опоры в виде костылей или других приспособлений не требуются. Во время каждого шага левая нога экзоскелета 8, и соответственно, левая нога пользователя в процессе передвижения экзоскелета находится в безопорном состоянии и выполняет движение вперед, в это время правая нога экзоскелета 9 находится в состоянии опоры. Затем нога, которая выполняла движение вперед фиксируется, и происходит движение другой ноги.
Для осуществления поворота вокруг своей оси в процессе движения пользователю не требуется применение физической силы верхнего плечевого пояса, т.к. поворот экзоскелета будет обусловлен движением приводов стопы 6 и 7. Синхронно со стопой экзоскелета 1 будет происходить поворот тазобедренного звена.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет пользователю экзоскелета осуществлять поворот относительно вертикальной оси без применения физической силы и дополнительной опоры на костыли или других приспособлений. Это подтверждает достижение заявленного технического результата и расширяет технические возможности экзоскелета в целом.