Устройство для облегчения перетаскивания грузов

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для облегчения транспортировки и переноса грузов для совместного применения с биомеханическими антропоморфными средствами (пассивными экзоскелетами), и может быть использована в быту и на производстве, например, для облегчения ручного труда рабочего промышленного производства при многократном перемещении и перетаскивании грузов весом 50 - 100 кг и более в течение рабочей смены.
Известен грузовой экзоскелет, содержащий каркас с элементами крепления к туловищу, две пары тазобедренных и голеностопных рычагов, выполненных в виде пространственных оболочек, соединенных между собой посредством коленных шарниров и шарнирно связанных свободными концами с каркасом и через вилку голеностопа с опорами стоп, вставленных в интегрированную обувь, отличающийся тем, что каркас состоит из плечевого блока в виде комбинации X-образно соединенных пластин, Г-образно изогнутых на концах, и соединенного с ним спинным карданным узлом через две опорные площадки поясничного блока, состоящего из пояса-коромысла, изогнутого по форме поясничной области тела человека, где в верхней серединной точке коромысла крепится опорная площадка спинного кардана, а концы коромысла с элементами крепления колец карданов опущены и находятся на уровне тазобедренных суставов, при этом соединение пространственных оболочек тазобедренных рычагов с каркасом осуществляется посредством кольцевых карданов с двумя степенями свободы поворота тазобедренных рычагов, основания которых через угловые консоли связаны с площадками скольжения, установленными на пространственных оболочках тазобедренных рычагов, с возможностью перемещения консоли по дуговым направляющим площадок при изменении угла между каркасом и пространственными оболочками тазобедренных рычагов, при этом соединение опорных площадок с вилкой голеностопа выполнено разъемным (см. патент РФ №2563209 от 20.09.2015, бюл. № 26).
Недостатком данного устройства является отсутствие системы крепления грузов к каркасу, что позволяет крепить груз только на рычагах плечевого блока с использованием средств аналогичных ранцам и рюкзакам. Также нельзя производить крепление грузов неправильной формы, объем которых превышает объем рюкзака или ранца. Все эти недостатки существенно сужают область функционирования данного устройства.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для переноски грузов, содержащее систему размещения грузов, отличающееся тем, что оно содержит каркас с элементами крепления к туловищу, причем система размещения грузов выполнена в виде двух тросов, расположенных внутри направляющих, при этом свободные нижние концы тросов содержат элементы крепления грузов, а верхние концы тросов намотаны на барабан, установленный на каркасе и кинематически связанный с приводом вращательного движения (см. патент РФ на полезную модель № 197313 от 21.04.2020, бюл. №12).
Недостатком данного устройства является то, что его можно использовать только при переноске грузов весом до 50 кг, но нельзя использовать при перетаскивании грузов весом до 100 кг (например железнодорожных шпал), т. к. при этом возникают значительные нагрузки на корпус, приводящие к повышению усталости оператора, что существенно сужает область функционирования данного устройства.
Задача полезной модели – расширение область функционирования.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что оно дополнительно содержит две штанги, причем верхние концы штанг установлены подвижно с помощью шарниров на каркасе, а нижние концы штанг выполнены с упорами в опорную поверхность.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение область функционирования.
На фигуре показан общий вид устройства
Устройство включает в себя каркас 1 с элементами крепления к туловищу. На каркасе 1 неподвижно установлен корпус привода вращательного движения 2. К каркасу 1 шарнирно прикреплены верхние концы штанг 3, а нижние концы содержат упоры 4 для опирания в опорную поверхность. Привод 2 состоит из двигателя и барабана (на фигуре не показаны), на барабан намотаны тросы 5, на нижних свободных концах которых установлены крючки 6 для закрепления грузов. Кроме этого, привод 2 электрически связан с источником питания и датчиками натяжения тросов, которые необходимы для предотвращения прослабления намотки тросов 5 на барабан (на схеме источник питания и датчики не показаны), установленными внутри корпуса 2.
Устройство работает следующим образом.  Каркас 1 устанавливается и закрепляется на туловище человека-оператора. Оператор вручную приводит в движение тросы 5, при этом нижние концы этих тросов начинают опускаться, достигая определенной высоты. Оператор закрепляет концы тросов с помощью крючков 6 на грузе 7. Одновременно с этим, оператор устанавливает штанги 3 в рабочее положение, при котором нижние концы штанг упираются упорами 4 в опорную поверхность. Затем оператор включает привод, при этом тросы 5 начинают наматываться на барабан, установленный в корпусе 2 и совершают перемещение груза 7.
Использование предлагаемого устройства позволит значительно снизить усилия, затрачиваемые на перетаскивание грузов по поверхности, а также существенно повысить производительность труда человека-оператора.