РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ПОРТАТИВНОГО ОРТЕЗА ДЛЯ ХОДЬБЫ И ПРИСЕДАНИЯ
МАШИНОВЕДЕНИЕ
Abstract
Предложены конструктивные решения для статического уравновешивания портативного ортеза–ассистента ходьбы и приседания. Ортезы – дублирующие механические и/или электромеханические устройства, предназначенные для реабилитации/поддержки функций опорно-двигательного аппарата человека. Схемы экзоскелетонов и ортезов, а также их разные конструктивные компоновки предполагали использование металлических пружин и/или противовесов для точного уравновешивания биомеханической системы; в них акцентировались задачи математического характера и рассматривались аспекты теории уравновешивания в целом. В работе предлагается минимизировать размеры ортезов путем выбора типов используемых эластичных элементов: пружин, резин, актуаторов, имеющих максимальную эффективность при минимальных размерах и массах, и уменьшения их количества при помощи их компоновок с переключателями и регуляторами направления и дозировки, что достигается применением фиксаторов и специальных роликов, либо кулачков для более точного уравновешивания. Произведен сравнительный численный анализ решений, выявлены их преимущества и недостатки. Несмотря на простоту конструкции предложенной схемы ортеза, из полученных результатов видно, что он может быть применен в случаях, когда пациенту обеспечивается частичная уравновешенность как при ходьбе, так и при приседании. Если акцентировать на полной уравновешенности при ходьбе, во всехслучаях имеет место частичная уравновешенность при приседании, и наоборот, при ходьбе создается несопоставимо большая уравновешивающая сила. При этом в случае при приседании неуравновешенность можно частично уменьшить отводом вперед и/или изменением положения центра масс Предложенная конструктивная схема ортеза для ходьбы и приседания человека, его возможностью фиксации в положение стоя, отличается рядом портативностью, регулируемостью, легкой дозируемостью и малогабаритностью сравнению со своими предшественниками, универсальностью, эргономичностью и пониженной себестоимостью.
