RU200733U1

RU200733U1 - DEVICE FOR RETAINING LOADS WITH UPPER LIMBS

Info

Publication number: RU200733U1
Application number: RU2020121535U
Authority: RU
Inventors: Сергей Федорович Яцун; Андрей Сергеевич Яцун; Дмитрий Вадимович Терехов
Original assignee: ООО "Экзомед"
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-11-09

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для удержания грузов верхними конечностями при выполнении работ на потолке и других отрицательных поверхностях и может быть использована в быту и на производстве, например, для облегчения ручного труда рабочего промышленного производства при работе с тяжелым инструментом в течение рабочей смены. Устройство для удержания грузов верхними конечностями, характеризующееся тем, что состоит из функционально соединенных между собой модуля крепления и модуля подъема груза, причем модуль крепления включает в себя каркас, присоединяемый с помощью поясного фиксатора к корпусу оператора, при этом модуль подъема груза включает в себя накопитель упругой энергии, содержащий корпус с упругим элементом и подвижный шток, причем нижний конец корпуса накопителя соединен шарнирно сферическим шарниром с каркасом, а верхний конец подвижного штока шарнирно соединен с ложементом для поддержки оператора, при этом корпус накопителя соединен шарнирно с приводом, кинематически связанным с нижним концом троса, а верхний конец троса шарнирно соединен с ложементом для поддержки руки оператора. Технический результат заключается в снижение нагрузки на человека - оператора. 3 ил.The utility model relates to devices for holding loads with the upper limbs when working on the ceiling and other negative surfaces and can be used in everyday life and at work, for example, to facilitate the manual labor of industrial workers when working with heavy tools during a work shift. A device for holding loads with the upper limbs, characterized in that it consists of a fastening module and a load lifting module, which are functionally interconnected, and the fastening module includes a frame attached with a belt clip to the operator's body, while the load lifting module includes a drive elastic energy, comprising a housing with an elastic element and a movable rod, the lower end of the storage housing being pivotally connected by a spherical hinge to the frame, and the upper end of the movable rod is hingedly connected to the cradle to support the operator, while the storage housing is hingedly connected to the drive kinematically connected to the lower the end of the cable, and the upper end of the cable is pivotally connected to the cradle to support the operator's hand. The technical result consists in reducing the load on the human operator. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для удержания грузов верхними конечностями при выполнении работ на потолке и других отрицательных поверхностях и может быть использована в быту и на производстве, например, для облегчения ручного труда рабочего промышленного производства при работе с тяжелым инструментом в течение рабочей смены.The utility model relates to devices for holding loads with the upper limbs when working on the ceiling and other negative surfaces and can be used in everyday life and at work, for example, to facilitate manual labor of industrial workers when working with heavy tools during a work shift.

Известно устройство для восстановления двигательных функций в верхних конечностях, содержащее опорные элементы, выполненные в виде манжет, с возможностью их закрепления на верхних конечностях, и фиксирующие элементы, выполненные в виде эластичных тяг с возможностью расположения на теле пациента спереди, сбоку и сзади, жестко связанных с соответствующими опорными элементами через регулятор натяжения, отличающееся тем, что дополнительно содержит в качестве опорного элемента жилет, манжеты выполнены в количестве двух пар с возможностью их закрепления вокруг плеча и предплечья с левой и правой сторон тела пациента, эластичные тяги разделены на пять групп, попарно для левой и правой частей тела пациента, первые три группы тяг, включающие передние, задние и латеральные тяги, закреплены на манжетах плеча и с помощью регуляторов натяжения зафиксированы замками крепления на контрлатеральных половинах жилета и в верхней части проймы жилета, а две другие группы тяг расположены между манжетами плеча и предплечья спереди и сзади (см. патент РФ № 2325895 от 10.06.2008).A device for restoring motor functions in the upper extremities is known, containing supporting elements made in the form of cuffs, with the possibility of fixing them on the upper extremities, and fixing elements made in the form of elastic rods, with the possibility of being located on the patient's body in front, side and back, rigidly connected with the corresponding supporting elements through the tension regulator, characterized in that it additionally contains a vest as a supporting element, the cuffs are made in the number of two pairs with the possibility of fixing them around the shoulder and forearm on the left and right sides of the patient's body, the elastic rods are divided into five groups, in pairs for the left and right parts of the patient's body, the first three groups of rods, including the front, rear and lateral rods, are fixed on the shoulder cuffs and, using tension regulators, are fixed with fastening locks on the contralateral halves of the vest and in the upper part of the vest armhole, and the other two groups of rods are located between the cuffs cha and forearms in front and behind (see. RF patent No. 2325895 dated 06/10/2008).

Недостатком данного устройства является то, что оно не имеет внешнего скелета и поэтому усилие от упругих элементов передается непосредственно на манжеты, плотно облегающие соответствующие участки тела (плечо и предплечье), что подвергает подлежащие ткани сдавлению, нарушая в них кровообращение при длительном ношении. Кроме того, данное расположение упругих элементов создает вектор сил, действующий вдоль оси конечности по направлению к плечевому суставу, подвергая его избыточной нагрузке.The disadvantage of this device is that it does not have an external skeleton and therefore the force from the elastic elements is transmitted directly to the cuffs that tightly fit the corresponding parts of the body (shoulder and forearm), which subjects the underlying tissues to compression, disrupting blood circulation in them during prolonged wear. In addition, this arrangement of elastic elements creates a vector of forces acting along the axis of the limb towards the shoulder joint, subjecting it to excessive stress.

Задача полезной модели - снижение нагрузки на человека - оператора.The task of the utility model is to reduce the load on a human operator.

Поставленная задача решается тем, что устройство для удержания грузов верхними конечностями состоит из функционально соединенных между собой модуля крепления и модуля подъема груза, причем модуль крепления включает в себя каркас, присоединяемый с помощью поясного фиксатора к корпусу оператора, при этом модуль подъема груза включает в себя накопитель упругой энергии, содержащий корпус с упругим элементом и подвижный шток, причем нижний конец корпуса накопителя соединен шарнирно сферическим шарниром с каркасом, а верхний конец подвижного штока шарнирно соединен с ложементом для поддержки оператора, при этом корпус накопителя соединен шарнирно с приводом, кинематически связанным с нижним концом троса, а верхний конец троса шарнирно соединен с ложементом для поддержки руки оператора.The problem is solved by the fact that the device for holding loads with the upper limbs consists of a fastening module and a load lifting module, which are functionally connected to each other, and the fastening module includes a frame attached using a belt clip to the operator's body, while the load lifting module includes an elastic energy storage device containing a housing with an elastic element and a movable rod, the lower end of the storage housing being pivotally connected by a spherical hinge to the frame, and the upper end of the movable rod pivotally connected to a cradle to support the operator, while the storage housing is pivotally connected to a drive kinematically connected to the lower end of the cable, and the upper end of the cable is pivotally connected to the cradle to support the operator's hand.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что оно состоит из функционально соединенных между собой модуля крепления и модуля подъема груза, причем модуль крепления включает в себя каркас, присоединяемый с помощью поясного фиксатора к корпусу оператора, при этом модуль подъема груза включает в себя накопитель упругой энергии, содержащий корпус с упругим элементом и подвижный шток, причем нижний конец корпуса накопителя соединен шарнирно сферическим шарниром с каркасом, а верхний конец подвижного штока шарнирно соединен с ложементом для поддержки оператора, при этом корпус накопителя соединен шарнирно с приводом, кинематически связанным с нижним концом троса, а верхний конец троса шарнирно соединен с ложементом для поддержки руки оператора.The claimed technical solution differs from the prototype in that it consists of a fastening module and a load lifting module, which are functionally interconnected, and the fastening module includes a frame attached with a belt clip to the operator's body, while the load lifting module includes an elastic storage energy, containing a housing with an elastic element and a movable rod, and the lower end of the storage housing is pivotally connected by a spherical hinge to the frame, and the upper end of the movable rod is pivotally connected to a cradle to support the operator, while the storage housing is hingedly connected to a drive kinematically connected to the lower end cable, and the upper end of the cable is pivotally connected to the cradle to support the operator's hand.

Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.Distinctive features in the claimed technical solution were not identified in the study of this and related areas of technology.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - снижение нагрузки на человека - оператора.The totality of the claimed features ensures the achievement of the utility model task - reducing the load on the human operator.

На фиг. 1 показан вид сбоку устройства, на фиг. 2 - шарнир крепления корпуса накопителя с каркасом, на фиг. 3 - схема крепления привода с тросом к корпусу накопителя.FIG. 1 shows a side view of the device, FIG. 2 - hinge for fastening the storage housing with the frame, FIG. 3 is a diagram of fastening the drive with a cable to the drive body.

Устройство состоит из каркаса 1, который закрепляется на поясе оператора посредством поясного фиксатора 2. На каркасе 1 с помощью сферического шарнира подвижно установлены накопители упругой энергии, включающие в себя корпус 3 и подвижный шток 4. Шток 4 шарнирно соединен с ложементом 5 для поддержки руки оператора. В свою очередь ложемент 5 соединен с корпусом 3 посредством троса 6. Корпус 7 сферического шарнира закреплен неподвижно на каркасе 1, а палец 8 шаровой частью установлен в корпусе 7 с возможностью поворота вокруг своей оси, а цилиндрическим концом жестко соединен с корпусом накопителя 3. Сферический шарнир позволяет осуществлять повороты корпуса 3 накопителя вокруг трех осей, т.е. имеет три степени свободы. Корпус накопителя 3 соединен шарнирно с приводом 9, кинематически связанным с нижним концом троса 6, а верхний конец троса 6 шарнирно соединен с ложементом 5 для поддержки руки оператора.The device consists of a frame 1, which is fixed on the operator's belt by means of a belt clip 2. On the frame 1, elastic energy accumulators are movably mounted using a spherical hinge, including a body 3 and a movable rod 4. The rod 4 is hingedly connected to a lodgment 5 to support the operator's hand ... In turn, the lodgement 5 is connected to the body 3 by means of a cable 6. The body 7 of the spherical hinge is fixed motionlessly on the frame 1, and the pin 8 is mounted in the ball part in the body 7 for rotation around its axis, and the cylindrical end is rigidly connected to the body of the drive 3. Spherical the hinge allows the drive body 3 to be rotated around three axes, i.e. has three degrees of freedom. The storage body 3 is pivotally connected to a drive 9, kinematically connected to the lower end of the cable 6, and the upper end of the cable 6 is pivotally connected to the cradle 5 to support the operator's hand.

Устройство работает следующим образом. Каркас 1 закрепляется на поясе оператора с помощью поясного фиксатора 2. Руки оператора закрепляются на ложементах 5. Затем оператор включает привод 9, позволяющий изменять длину троса 6 в зависимости от антропометрических параметров оператора. При подъеме руки оператора одновременно включается накопитель упругой энергии, при этом шток 4 выдвигается за счет потенциальных сил упругости, возникающих в накопителе (в качестве упругих элементов в накопителе могут быть использованы пружины, газлифты и т.п.).The device works as follows. The frame 1 is fixed on the operator's belt using a belt clip 2. The operator's hands are fixed on the cradle 5. Then the operator turns on the drive 9, which allows changing the length of the cable 6 depending on the anthropometric parameters of the operator. When the operator's hand is raised, the elastic energy storage device is simultaneously turned on, while the rod 4 is extended due to the potential elastic forces arising in the storage device (springs, gas lifts, etc. can be used as elastic elements in the storage device).

Использование накопителя упругой энергии объясняется следующим образом. При нахождении механизма в свободном положении шток 4 находится в выдвинутом положении. При приложении внешней нагрузки (подъем груза и т.п.), шток 4 опускается вниз, упругий элемент в корпусе 3 сжимается, восстанавливающая сила увеличивается, что приводит к перемещению штока 4 вверх, попутно поднимая ложемент 5 вместе с рукой оператора. Таким образом, работа оператора с грузом происходит не только за счет работы мышц руки, но и дополнительно за счет сил, создаваемых при отдаче потенциальной энергии накопителем.The use of an elastic energy storage device is explained as follows. When the mechanism is in the free position, the rod 4 is in the extended position. When an external load is applied (lifting a load, etc.), the rod 4 goes down, the elastic element in the body 3 is compressed, the restoring force increases, which leads to the movement of the rod 4 upward, simultaneously lifting the cradle 5 together with the operator's hand. Thus, the work of the operator with the load occurs not only due to the work of the muscles of the hand, but also additionally due to the forces created by the release of potential energy by the storage device.

Применение предлагаемого устройства позволит значительно снизить нагрузку на человека-оператора и усилить его физические возможности при работе оператора с тяжелыми грузами, а также увеличить его работоспособность.The use of the proposed device will significantly reduce the load on the human operator and enhance his physical capabilities when the operator is working with heavy loads, as well as increase his efficiency.

Claims

A device for holding loads by the upper limbs, characterized in that it consists of a fastening module and a load lifting module, which are functionally interconnected, and the fastening module includes a frame attached with a belt clip to the operator's body, while the load lifting module includes a drive elastic energy, comprising a housing with an elastic element and a movable rod, the lower end of the storage housing being pivotally connected by a spherical hinge to the frame, and the upper end of the movable rod is hingedly connected to a cradle to support the operator, while the storage housing is hingedly connected to a drive kinematically connected to the lower the end of the cable, and the upper end of the cable is pivotally connected to the cradle to support the operator's hand.