RU206503U1 - Passive exoskeleton for back and arm support - Google Patents
Passive exoskeleton for back and arm support Download PDFInfo
- Publication number
- RU206503U1 RU206503U1 RU2021109967U RU2021109967U RU206503U1 RU 206503 U1 RU206503 U1 RU 206503U1 RU 2021109967 U RU2021109967 U RU 2021109967U RU 2021109967 U RU2021109967 U RU 2021109967U RU 206503 U1 RU206503 U1 RU 206503U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- vest
- exoskeleton
- elastomers
- hip belt
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 2
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
- A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, облегчающим перемещение грузов и предназначенным для усиления физических возможностей человека, а также повышения безопасности при работе в условиях тяжелого физического труда. Сущность: пассивный экзоскелет содержит направляющие регулировочные стропы, тяги и эластомеры. Направляющие регулировочные стропы закреплены на набедренном поясе. Тяги шарнирно соединены с набедренным поясом с одной стороны и через коромысла с рычагами с другой стороны. Эластомеры соединены с коромыслами с одной стороны и с тягами с другой. Рычаги закреплены на подплечевых манжетах. Экзоскелет снабжен жилетом с поддерживающим элементом в области спины, включающим грудной пояс. Направляющие регулировочные стропы соединены с набедренным поясом через шарниры тяг, а их свободные концы закреплены на жилете, выполненном из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами. Поддерживающий элемент жилета выполнен в виде упругой пластины с U-образным изгибом, размещенной в области поясничного отдела спины. Подплечевые манжеты выполнены с демпфирующими вставками из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами. Эластомеры выполнены наборными с возможностью регулировки усилия поддержки на каждую руку. Технический результат - обеспечение одновременной поддержки рук с регулировкой усилия поддержки на каждую руку, плечевого пояса и разгрузки поясничной области спины человека при выполнении работ, что приводит к улучшению эксплуатационных свойств экзоскелета. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to devices that facilitate the movement of goods and are designed to enhance the physical capabilities of a person, as well as improve safety when working in conditions of heavy physical labor. Essence: passive exoskeleton contains guiding straps, rods and elastomers. The guide straps are attached to the hip belt. The rods are pivotally connected to the hip belt on one side and through rocker arms with levers on the other side. The elastomers are connected to the rocker arms on one side and the rods on the other. The levers are attached to the shoulder cuffs. The exoskeleton is equipped with a vest with a back support element including a chest belt. The guide adjusting slings are connected to the hip belt through the hinges of the rods, and their free ends are fixed on a vest made of a moisture-breathable material with hypoallergenic properties. The supporting element of the vest is made in the form of an elastic plate with a U-shaped bend, located in the lumbar region of the back. Shoulder cuffs are made with damping inserts made of moisture-breathable material with hypoallergenic properties. Elastomers are made type-setting with the ability to adjust the support force for each hand. EFFECT: provision of simultaneous hand support with adjustment of the support force on each arm, shoulder girdle and unloading of the lumbar region of the human back during work, which leads to an improvement in the operational properties of the exoskeleton. 3 C.p. f-ly, 3 dwg
Description
Полезная модель относится к устройствам, облегчающим перемещение грузов и предназначенным для усиления физических возможностей человека, а также повышения безопасности при работе в условиях тяжелого физического труда. Пассивный экзоскелет для поддержки спины и рук может быть использован в автомобильной и тяжелой промышленностях, в машиностроении, при выполнении складских и строительных работ, при оказании сервисных услуг и прочее. В частности, при удержании рук с ручным инструментом или предметами в поднятом состоянии продолжительное время, для уменьшения нагрузки на мышцы рук и плечевого пояса при работе с грузом, который необходимо поднимать выше пояса, а также для оказания профилактического воздействия на позвоночник человека.The utility model relates to devices that facilitate the movement of goods and are designed to enhance the physical capabilities of a person, as well as to improve safety when working in conditions of heavy physical labor. The passive exoskeleton to support the back and arms can be used in the automotive and heavy industries, in mechanical engineering, during warehouse and construction work, in the provision of services, etc. In particular, when holding hands with a hand tool or objects in a raised state for a long time, to reduce the load on the muscles of the arms and shoulder girdle when working with a load that must be lifted above the waist, as well as to provide a preventive effect on the human spine.
Известен пассивный экзоскелет, включающий корсет, соединяющий грудную и поясничную опоры, опору для бедер, опорную пластину в области позвоночника, расположенную между грудной и поясничной опорами, нагрудные регулирующие стропы, эластомеры, соединенные с опорой для бедер, между эластомерами и нагрудными регулирующими стропами установлены стропы, один конец каждой из которых жестко закреплен с опорной пластиной, а другой конец через блок соединен с нагрудными регулирующими стропами, также установлены наплечные и нагрудные размерные регуляторы, а с внутренней стороны корсета в области опорной пластины установлены подушки из мягкого перфорированного материала, кроме того, опорная пластина выполнена перфорированной с U-образным изгибом в области поясничной опоры (см. пат. РФ №198841, А61Н 3/00, A61F 5/03).A passive exoskeleton is known, including a corset connecting the chest and lumbar supports, a support for the thighs, a support plate in the region of the spine located between the chest and lumbar supports, chest control straps, elastomers connected to the thigh support, straps are installed between the elastomers and the chest control straps , one end of each of which is rigidly fixed to the base plate, and the other end through the block is connected to the chest adjusting straps, shoulder and chest size adjusters are also installed, and cushions made of soft perforated material are installed on the inner side of the corset in the area of the base plate, in addition, the support plate is made perforated with a U-shaped bend in the area of the lumbar support (see RF Pat. No. 198841,
Недостатком данного экзоскелета является его невысокие эксплуатационные свойства в виду невозможности обеспечить одновременную разгрузку спины и поддержку рук при работе с поднятыми руками и/или при поднятии груза выше пояса.The disadvantage of this exoskeleton is its low operational properties in view of the impossibility of providing simultaneous unloading of the back and support of the hands when working with raised arms and / or when lifting the load above the waist.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство для поддержки рук, содержащее направляющие регулировочные стропы, закрепленные на набедренном поясе, тяги, шарнирно соединенные набедренным поясом с одной стороны и через коромысла с рычагами с другой стороны, эластомеры, соединенные с коромыслами с одной стороны и с тягами с другой, причем рычаги закреплены на подплечевых манжетах (см. заявка Германии DE 102017112436, А61Н 1/02, A61F 5/02).The closest analogue to the claimed utility model is a device for supporting arms, containing guide adjusting slings fixed on the hip belt, rods pivotally connected by a hip belt on one side and through rocker arms with levers on the other side, elastomers connected to the rocker arms on one side and with rods on the other, and the levers are fixed on the shoulder cuffs (see German application DE 102017112436,
Недостатком данного экзоскелета является его невысокие эксплуатационные свойства в виду невозможности обеспечить одновременную поддержку рук и разгрузку спины при работе с поднятыми руками и/или при поднятии груза выше пояса с регулировкой усилия поддержки на каждую руку. Кроме того, известный экзоскелет обусловлен недостаточным позиционированием на теле человека, что приводит к его перемещению по телу человека и, как следствие, ограничению движений рук в наивысшую точку при их поднятии вверх и в крайние точки при разведении рук в стороны.The disadvantage of this exoskeleton is its low operational properties due to the impossibility of providing simultaneous support for the arms and unloading the back when working with raised arms and / or when lifting a load above the waist with adjustable support force on each arm. In addition, the well-known exoskeleton is caused by insufficient positioning on the human body, which leads to its movement along the human body and, as a result, restricts the movements of the arms to the highest point when they are raised up and to extreme points when the arms are extended to the sides.
Техническая проблема известных технических устройств заключается в невысоких эксплуатационных свойствах, обусловленных невозможностью обеспечить одновременную поддержку рук с регулировкой усилия поддержки на каждую руку и разгрузку спины при работе с поднятыми руками и/или при поднятии груза выше пояса.The technical problem of the known technical devices consists in low operational properties due to the impossibility of providing simultaneous support of the hands with adjustment of the support force on each arm and unloading of the back when working with raised arms and / or when lifting the load above the waist.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что пассивный экзоскелет содержит направляющие регулировочные стропы, тяги и эластомеры. Направляющие регулировочные стропы закреплены на набедренном поясе. Тяги шарнирно соединены с набедренным поясом с одной стороны и через коромысла с рычагами с другой стороны. Эластомеры соединены с коромыслами с одной стороны и с тягами с другой. Рычаги закреплены на подплечевых манжетах. Экзоскелет снабжен жилетом с поддерживающим элементом в области спины, включающим грудной пояс. Направляющие регулировочные стропы соединены с набедренным поясом через шарниры тяг, а их свободные концы закреплены на жилете, выполненном из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами. Поддерживающий элемент жилета выполнен в виде упругой пластины с U-образным изгибом, размещенной в области поясничного отдела спины. Подплечевые манжеты выполнены с демпфирующими вставками из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами. Эластомеры выполнены наборными с возможностью регулировки усилия поддержки на каждую руку.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the passive exoskeleton contains guide adjusting straps, rods and elastomers. The guide straps are attached to the hip belt. The rods are pivotally connected to the hip belt on one side and through rocker arms with levers on the other side. The elastomers are connected to the rocker arms on one side and the rods on the other. The levers are attached to the shoulder cuffs. The exoskeleton is equipped with a vest with a back support element including a chest belt. The guide adjusting slings are connected to the hip belt through the hinges of the rods, and their free ends are fixed on a vest made of moisture-breathable material with hypoallergenic properties. The supporting element of the vest is made in the form of an elastic plate with a U-shaped bend, located in the lumbar region of the back. Shoulder cuffs are made with damping inserts made of moisture-breathable material with hypoallergenic properties. Elastomers are made type-setting with the ability to adjust the support force for each hand.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении одновременной поддержки рук с регулировкой усилия поддержки на каждую руку, плечевого пояса и разгрузки поясничной области спины человека при выполнении работ, связанных с удержанием рук выше груди с/без груза продолжительное время и/или поднятием/опусканием груза (с поднятием его выше груди) в рамках его трудовых обязанностей, что приводит к улучшению эксплуатационных свойств экзоскелета.The technical result achieved by the claimed utility model is to provide simultaneous support of the arms with adjustment of the support force on each arm, shoulder girdle and unloading of the lumbar region of the human back when performing work related to holding hands above the chest with / without load for a long time and / or lifting / lowering the load (raising it above the chest) as part of his job, which leads to an improvement in the operational properties of the exoskeleton.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 схематично изображен пассивный экзоскелет, вид сзади;in fig. 1 schematically shows a passive exoskeleton, rear view;
на фиг. 2 - вид сбоку;in fig. 2 is a side view;
на фиг. 3 - вид спереди.in fig. 3 is a front view.
Пассивный экзоскелет для поддержки рук и спины содержит направляющие регулировочные стропы 1, тяги 2 и эластомеры 3. Направляющие регулировочные стропы 1 закреплены на набедренном поясе 4. Тяги 2 направлены в сторону плеч, шарнирно соединены с набедренным поясом 4 с одной стороны и через коромысла 5 с рычагами 6 с другой стороны. Эластомеры 3 соединены с коромыслами 5 с одной стороны и с тягами 2 с другой. Рычаги 6 закреплены на подплечевых манжетах 7 посредством подшипников (на фиг. не показаны). Экзоскелет снабжен жилетом 8 с упругой пластиной 9 в поясничной области спины, включающим грудной пояс 10. Направляющие регулировочные стропы 1 соединены с набедренным поясом 4 через шарниры 11 тяг 2, а их свободные концы закреплены в грудном отделе на жилете 8, выполненном из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами, посредством застежки 12. Набедренный пояс 4 снабжен брюшной подушкой 13 и выполнен с возможностью регулировки объема посредством застежек 14. Упругая пластина 9 в области поясничного отдела спины выполнена с U-образным изгибом (на фиг. не показан). Подплечевые манжеты 7 выполнены с возможностью регулировки объема руки посредством регулировочных строп (на фиг. не показаны) и с демпфирующими вставками (на фиг. не показаны) из влаговоздухопроницаемого материала с гипоаллергенными свойствами. Эластомеры 3 выполнены наборными с возможностью регулировки усилия поддержки на каждую руку от 2 до 8 кг. Такое конструктивное выполнение заявляемой полезной модели позволяет одновременно обеспечить поддержку рук с регулировкой усилия поддержки на каждую руку, плечевого пояса и разгрузку поясничной области спины человека при выполнении работ, связанных с удержанием рук выше груди продолжительное время с грузом или без и/или поднятием/опусканием груза (с поднятием его выше груди).The passive exoskeleton for supporting the arms and back contains
Пассивный экзоскелет для поддержки рук и спины работает следующим образом.The passive exoskeleton to support the arms and back works as follows.
При возникновении нагрузки на руки человека происходит приложение вертикально направленной силы в плечевую область руки за счет использования коромысел 5. С одной стороны коромысла 5 соединены с рычагами 6, закрепленными в плечевой зоне человека на подплечевых манжетах 7 посредством подшипников. С другой стороны коромысла 5 закреплены с тягами 2 и эластомерами 3, которые с другой стороны соединены с тягами 2. Коромысла 5 расположены в лопаточной зоне человека посредством тяг 2, направленных в сторону плеч и соединенных с набедренным поясом 4 экзоскелета посредством шарниров 11, обеспечивающих свободу перемещения тяг 2 для комфортного движения экзоскелета. Эластомеры 3 находятся в предварительно напряженном (натянутом) состоянии, что позволяет обеспечить подъемную силу рукам через коромысла 5. При опускании руки происходит изменение приложения точки возвращающей силы, обеспечивающее уменьшение подъемной силы на плечевую зону человека, что позволяет комфортно работать с опущенной вниз рукой. Усилие на коромысло 5 можно регулировать за счет эластомеров 3, выполненных наборными с возможностью регулировки усилия поддержки на каждую руку. Набор из нескольких эластомеров может обеспечить регулировку усилий от 2 до 4 кг каждый, тем самым можно выполнить составной эластомер 3 с усилием от 2 до 8 и более кг на каждую руку. Жилет 8 служит внешней усиливающей конструкцией для естественного мышечного каркаса человека. Он позволяет эффективно закрепить экзоскелет на теле человека, обеспечивая при этом свободу движению рук. При работе с поднятыми руками, нагруженными инструментом, давление, создающее изгибающий момент на позвоночник человека, компенсируется за счет упругой пластины 9 с U-образным изгибом в области поясницы, тем самым повышая безопасность работы человека.When a load on a person's hands occurs, a vertically directed force is applied to the shoulder area of the arm due to the use of
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эксплуатационные свойства пассивного экзоскелета за счет одновременного обеспечения поддержки рук с регулировкой усилия поддержки на каждую руку и разгрузки спины при работе с поднятыми руками и/или при поднятии груза выше пояса.Thus, the claimed utility model makes it possible to increase the operational properties of a passive exoskeleton by simultaneously providing support for the arms with adjusting the support force on each arm and unloading the back when working with raised arms and / or when lifting the load above the waist.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109967U RU206503U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Passive exoskeleton for back and arm support |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109967U RU206503U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Passive exoskeleton for back and arm support |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206503U1 true RU206503U1 (en) | 2021-09-14 |
Family
ID=77746167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109967U RU206503U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Passive exoskeleton for back and arm support |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206503U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217935U1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-04-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзо Солюшенс" | Passive exoskeleton |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014093408A2 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | Levitate Technologies, Inc. | Adaptive arm support systems and methods for use |
US20190240102A1 (en) * | 2016-10-21 | 2019-08-08 | Skel-Ex Holding B.V. | Force-Balancing Support, Mechanical Apparatus and Wearable Support Device |
WO2020131630A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | U.s. Bionics Inc. | Human interface device for exoskeleton apparatus |
WO2020169674A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Device for supporting at least one arm of a user, and headrest |
RU202453U1 (en) * | 2020-06-11 | 2021-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Экзомед" | Passive exoskeleton of the upper limbs |
-
2021
- 2021-04-09 RU RU2021109967U patent/RU206503U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014093408A2 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | Levitate Technologies, Inc. | Adaptive arm support systems and methods for use |
US20190240102A1 (en) * | 2016-10-21 | 2019-08-08 | Skel-Ex Holding B.V. | Force-Balancing Support, Mechanical Apparatus and Wearable Support Device |
WO2020131630A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | U.s. Bionics Inc. | Human interface device for exoskeleton apparatus |
WO2020169674A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | Ottobock Se & Co. Kgaa | Device for supporting at least one arm of a user, and headrest |
RU202453U1 (en) * | 2020-06-11 | 2021-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Экзомед" | Passive exoskeleton of the upper limbs |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217935U1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-04-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экзо Солюшенс" | Passive exoskeleton |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111148606B (en) | Body engaging device | |
CN107835675B (en) | Method and apparatus for a human arm supporting exoskeleton | |
US3548817A (en) | Orthopedic traction belt | |
US4531514A (en) | Orthopedic traction apparatus | |
JP2007519428A (en) | Chair-mounted back support system | |
CN105050774A (en) | Adaptive arm support systems and methods for use | |
US3570011A (en) | Back support | |
US20200170822A1 (en) | Posture and Lifting Orthotic | |
RU206503U1 (en) | Passive exoskeleton for back and arm support | |
CA3105645C (en) | Back support belt | |
US20070093367A1 (en) | Back treatment with slant table and user adjustments | |
CN212118908U (en) | Body stretching training equipment | |
CN219325243U (en) | Upper limb exoskeleton booster | |
CN219071086U (en) | Surgical position fixing equipment | |
RU202567U1 (en) | Modular exoskeleton | |
US4553551A (en) | Lifting belt | |
RU217935U1 (en) | Passive exoskeleton | |
CN209474145U (en) | A kind of human decompression's device and decompression seat | |
CN209155016U (en) | A kind of orthopaedics arthrodesis supplemental training device | |
RU218890U1 (en) | Passive exoskeleton | |
CN215900273U (en) | Supplementary device of raising of upper limbs postoperative | |
RU2805805C1 (en) | Flexible exospine for rehabilitation | |
SE511527C2 (en) | Device for applying traction to the ball column | |
RU208086U1 (en) | Controlled exoskeleton back module | |
RU2793174C1 (en) | Industrial exoskeleton for upper and lower limbs |