BRPI0619393A2 - prótese de dedos, bem como, prótese de mão - Google Patents

Abstract

PRóTESE DE DEDOS, BEM COMO, PRóTESE DE MãO. A presente invenção refere-se a uma prótese de dedos (10) com um elemento de base (20), que é executado para a absorção de forças e de momentos, e que pode ser equipado com um revestimento elástico para a obtenção de uma óptica natural. O elemento de base (20) é executado como um núcleo de forma estável que, em pontos que correspondem a pontos de partes macias em dedos naturais, apresenta recessos (30) que são preenchidos com um material de elastómero (40) com a formação de um contorno de dedos natural. Do mesmo modo, a invenção se refere a uma prótese de mão (1), com um chassi (2), no qual estão dispostas próteses de dedos (10).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRÓTESE DE DEDOS, BEM COMO, PRÓTESE DE MÃO".

A presente invenção refere-se a uma prótese de dedos com um elemento de base que é executado para a absorção de forças e momentos e que pode ser provido com um revestimento elástico para a obtenção de uma óptica natural. Além disso, a invenção refere-se a uma prótese de mão com um chassi e uma prótese de dedos disposta nele.

Do estado da técnica são conhecidas próteses de dedos e de mão, nas quais as próteses de dedos apresentam um núcleo metálico que pode ser constituído ou de uma só peça ou de vários componentes, que cor- respondem aos membros dos dedos, que são ligados articulados entre si. As próteses de dedos estão dispostas articuladas no chassi, e podem ser movimentadas através de atuadores, de tal modo que, pode ser reproduzido um movimento de agarrar. Um exemplo para uma montagem de uma só pe- ça está descrito na patente US 2004/0015240 A1.

Próteses de dedos mecânicas mais complexas prevêem uma dobra da prótese de dedo em, pelo menos, uma outra articulação ao aeao em adição ao giro em torno da articulação de base do dedo. Uma execução deste tipo está descrita, por exemplo, na patente US 2005/0021154 A1.

A fim de dar uma aparência mais natural possível à prótese de dedo e de mão, é emborcado um revestimento de borracha em forma de mão sobre a estrutura mecânica, que além de uma função de proteção para os componentes mecânicos prepara um estofamento e a aparência óptica aproximada de uma mão natural. Um revestimento deste tipo é dispendioso para fabricar, difícil para colocar sobre os componentes mecânicos, e possui somente uma correspondência sensível relativamente fraca com uma mão natural.

A tarefa da invenção em questão é disponibilizar uma prótese de dedo e uma prótese de mão que apresentem uma aparência natural a- perfeiçoada, que sejam de fabricação mais em conta e mais fáceis de usar.

De acordo com a invenção esta tarefa é solucionada com uma prótese de dedo com as características da reivindicação 1, bem como, com uma prótese de mão com as características da reivindicação 13. Execuções e aperfeiçoamentos vantajosos da invenção estão descritos nas reivindica- ções subordinadas.

A prótese de dedo de acordo com a invenção, com uma articu- lação de base, que é executada para a absorção de forças e de momentos, e que pode ser equipada com um revestimento elástico para a obtenção de uma óptica natural, prevê que a articulação de base seja executada como um núcleo de forma estável que, em pontos que correspondem a pontos de partes macias em dedos naturais, apresenta recessos que são preenchidos com um material de elastômero com a formação de um contorno do dedo natural. Com isto, além de um elemento de base ou núcleo duro, são prepa- radas áreas de alta elasticidade, por exemplo, na área das pontas dos de- dos ou das superfícies dos membros dos dedos voltadas para a superfície interna da mão, a fim de disponibilizar uma percepção táctil mais natural possível. No caso de próteses de dedos acionadas mecanicamente, com isto, é possível um agarramento aperfeiçoado, uma vez que o contato com os objetos agarrados ocorre, como em uma mão naturai, em áreas deformá- veis elasticamente, pelo que, ao lado de uma segurança de agarramento elevado também resulta um movimento de agarramento mais natural.

Um aperfeiçoamento da invenção prevê que, o elemento de ba- se seja executado como corpo oco, para formar toda a construção do dedo leve. De preferência, o elemento de base é constituído de um material sinté- tico, em particular, de um termoplástico ou de um material composto, a fim de reduzir ainda mais o peso da prótese de dedo, sem precisar levar em conta restrições com respeito à resistência. De modo alternativo, o elemento de base também pode ser construído de um material metálico, em particular, de metal leve ou de uma liga de metal. Do mesmo modo, também pode ser empregada uma combinação de material sintético e metal.

De preferência, o elemento de base e o material de elastômero são processados em conjunto em um processo de fundição por injeção de dois componentes, de tal modo que, a prótese de dedo já apresente o con- torno ou a forma final, e simultaneamente as propriedades funcionais da prótese de dedo disposta na prótese. Através de uma formação de cor cor- respondente é possível formar a prótese de dedo aproximada a um dedo natural, sendo que, na prótese de dedo, naqueles pontos que são flexíveis em um dedo natural, são executadas áreas correspondentemente macias. Isto simplifica e torna mais em conta o processo de fabricação de próteses de dedos.

Um aperfeiçoamento prevê que o elemento de base apresente uma estrutura interrompida, de tal modo que, o material de elastômero pos- sa se estender através do elemento de base. Neste caso, o elemento de base está completamente assentado no material de elastômero, pelo me- nos, parcialmente, pelo que no caso de uma seleção de material correspon- dente do material de elastômero, pode ser disponibilizada uma alta elastici- dade e um grande trajeto de deformação.

No elemento de base, bem como, de modo alternativo ou com- plementar, no material de elastômero podem ser formados canais ou áreas de recepção para cabos e sensores, por exemplo, a fim de obter um aco- plamento retroativo através da posição aos membros aos dedos individuais entre si e, com isto, obter a medida de dobramento do dedo.

No elemento de base pode ser formado um apoio para um eixo de articulação, para a fixação em um chassi de uma prótese, sendo que, esse apoio pode ser executado elástico. De preferência, o apoio permite um deslocamento perpendicular ao eixo de rotação, a fim de obter uma aparên- cia aproximada da mobilidade natural dos dedos. Através de um apoio "ma- cio" desse tipo da prótese de dedos, é possível uma capacidade de deslo- camento lateral e uma flexibilidade adicional da prótese de dedos, sendo que, um eixo de rotação rígido se encontra em uma recepção macia ou em um apoio macio. Com isso, adicionalmente é reduzida a impressão de uma mecânica rígida, não natural, técnica, e é obtida uma aparência natural do agarramento. A fim de poder absorver as cargas muito altas da prótese de dedos e do apoio, que podem ser de até 50 Nm, na área da articulação de base do dedo estão dispostas partes de inserção de metal para o reforço do apoio. Para possibilitar um acoplamento retroativo da força de agarra- mento aplicada está previsto que, na área da ponta do dedo esteja disposto um sensor, em particular, injetado, inserido ou colado no material de elas- tômero. O sensor pode ser executado como sensor de força de garra, sen- sor de temperatura, sensor de escorregamento ou sensor de aceleração.

A fim de obter uma outra aproximação de um dedo natural, so- bre o elemento de base e sobre o material de elastômero está disposto um revestimento de material sintético substituível em uma forma de pele, que é ajustado à cor e à estrutura de um dedo natural. Esse revestimento de mate- rial sintético pode ser executado muito fino, pelo qua ele pode ser fabricado com preço bem em conta. O revestimento de material sintético pode ser pu- xado bem facilmente sobre a prótese de dedos ou sobre a prótese de mão toda, e cobre, em particular, as áreas ligadas entre si articuladamente. No caso de um dano ou de sujeira irreversível do revestimento de material sin- tético, esse revestimento pode ser substituído facilmente também pelo usuá- rio da prótese como uma luva.

A prótese de mão de acordo com a invenção está equipada com um chassi e com, pelo menos, uma prótese de dedos como foi descrito aci- ma. A prótese de dedos está apoiada no chassi, de preferência, de modo articulado e/ou elástico, a fim de obter uma aparência natural, através de um apoio macio.

A seguir será esclarecido, em detalhes, um exemplo de execu- ção da invenção por meio das figuras anexadas. São mostrados:

Figura 1 uma prótese de mão;

Figura 2 uma prótese de dedos em vista parcial em corte;

Figura 3 uma prótese de dedos em vista parcial em corte de acordo com o plano de corte Ill da figura 2; bem como,

Figura 4 uma prótese de dedos em vista em corte transversal de acordo com o plano de corte IV da figura 2.

Na figura 1 é mostrada uma prótese de mão 1, com um chassi da mão 2 e próteses de dedos 10 dispostas articuladas nele. Sobre a próte- se de mão 1 toda é puxado um revestimento de material sintético 70 em uma forma de pele de um material elástico, na forma de luva. Pelo menos, três dedos, ou seja, o polegar, o dedo indicador e o dedo médio estão apoi- ados no chassi 2 de modo articulado e acionável, uma vez que com esses três dedos pode ser executada uma grande parte das funções de agarra- mento cotidianas.

Na figura 2 é mostrada a construção de uma prótese de mão 10, com um elemento de base 20, que já apresenta um contorno de base de um dedo natural. O elemento de base 20 é montado de um material de for- ma estável, em particular, de material sintético ou material composto, e a- presenta recessos 30 em áreas, que correspondem aos membros do dedo e à ponta do dedo. Esses recessos 30 estão dispostos naqueles pontos, nos quais existe tecido de parte macia nos dedos naturais. A estrutura do ele- mento de base 20, neste caso, é formada de tal modo que os recessos 30 não afetam a estabilidade mecânica, de tal modo que as forças que atuam sobre a prótese de dedos 10, além disso, podem ser absorvidas e transmiti- das seguramente. No exemplo em questão, os recessos 30 são executados perpendiculares a um piano de movimento da prótese de dedos 10.

Na figura 3 é mostrada a construção da prótese de dedos 10 em uma representação parcial em corte. O elemento de base 20 neste caso, se estende, em essência, através de todo o comprimento do dedo, sendo que, os recessos 30 são executados como aberturas, através das quais um ma- terial de elastômero 40 pode penetrar, de tal modo que em certas áreas o elemento de base 20 pode ser penetrado pelo material de elastômero 40. Na área da ponta do dedo 11 um recesso relativamente grande ou uma área relativamente grande está preenchida com o material de elastômero 40 cor- respondente à formação de um dedo natural. Na ponta do dedo está aco- modado um sensor da força de agarramento 12, a fim de dar um retorno a uma unidade de controle, para o controle das forças de agarramento a se- rem aplicadas. De modo alternativo ou complementar a um sensor da força de agarramento 12, podem ser dispostos um sensor de temperatura, um sensor de aceleração ou um sensor de escorregamento, que determina um movimento relativo entre a prótese de dedos e um objeto agarrado. O sen- sor de escorregamento pode trabalhar opticamente, sendo que, a disposição de sensores não está restrita à ponta do dedo, mas esses sensores podem ser fixados na prótese de dedos em toda parte no ponto apropriado.

Na prótese de dedos 10 está disposto um apoio 60, na área da articulação de base do dedo, que apresenta um eixo rígido em um apoio macio, a fim de possibilitar uma capacidade de deslocamento lateral per- pendicular ao eixo de rotação em torno da articulação de base do dedo. Uma capacidade de deslocamento desse tipo poupa os componentes e o apoio no caso de cargas, que podem surgir, por exemplo, no caso de um choque contra um objeto sólido. Ao lado de uma forma rígida e em peça u- nica da prótese de dedos 10, é possível equipar essa prótese com, pelo menos, uma outra articulação além da articulação de base do dedo.

Na figura 4, na representação em corte transversal pode ser reconhecido que, o elemento de base 20 é executado como um corpo oco, cuja parede está provida de recessos 30 em forma de aberturas, que são preenchidas com o material de elastômero 40. Dentro do elemento de base 20 pode ser executado um canai 50, que pode receber acionamentos, cabos ou sensores. De modo alternativo, o espaço oco pode ser preenchido com o material de elastômero 40, como está representado na figura 3, na área da ponta do dedo. O elemento de base 20 é processado, de forma vantajosa, em um processo de fundição por injeção de 2 componentes, junto com o material de elastômero 40, de tal modo que o contorno da prótese de dedos existe completo após o término do processo de fundição por injeção. Pode ser dispensada a produção dispendiosa de um revestimento de material sin- tético que forma o contorno.

Tanto através de uma única prótese de dedos 10, como tam- bém através de toda a prótese de mão 1 pode ser puxado um revestimento de material sintético, que pode ser executado com parede muito fina, a fim de possibilitar uma estruturação da pele e uma forma de cor natural da pró- tese de dedos 10.

Através da prótese de dedos 10, a prótese é dura e macia nos pontos certos, e ao mesmo tempo, a prótese de dedos 10 pode ser fabrica- da de forma muito fácil e simples, e tem, devido à moldagem do material de elastômero 40 na estrutura do elemento de base 20 que transmite força, uma função, uma percepção táctil e óptica aproximada das formas de apa- rência naturais. A não ser que todas as próteses de dedos 10 sejam aciona- das por uma prótese de mão 1, os dedos não acionados podem ser execu- tados completamente de um elastômetro, uma vez que esses dedos, em geral, não precisam trasmitir nenhuma força.

Claims (15)

1. Prótese de dedos com um elemento de base, que é executa- do para a absorção de forças e de momentos, e que pode ser equipado com um revestimento elástico para a obtenção de uma óptica natural, caracteri- zada pelo fato de que, o elemento de base (20) é executado como um nú- cleo de forma estável que, em pontos que correspondem a pontos de partes macias em dedos naturais, apresenta recessos (30) que são preenchidos com um material de elastômero (40) com a formação de um contorno de dedos natural.

2. Prótese de dedos de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zada pelo fato de que o elemento de base (20) é executado como corpo o- co.

3. Prótese de dedos de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca- racterizada pelo fato de que o elemento de base (20) é construído de um material sintético, em particular, de um termoplástico ou de um material composto, ou de metal, em particular, de metal leve.

4. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações an- teriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de base (20) e o material de elastômero (40) são processados em conjunto em um processo de fundi- ção por injeção de dois componentes.

5. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações an- teriores, caracterizada pelo fato de que, o elemento de base (20) apresenta uma estrutura interrompida.

6. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações an- teriores, caracterizada pelo fato de que no elemento de base (20) e/ou no material de elastômero (40) são formados canais (50) e recessos para ca- bos e sensores.

7. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações an- teriores, caracterizada pelo fato de que no elemento de base (20) é formado um apoio (60) para um eixo de articulação.

8. Prótese de dedos de acordo com a reivindicação 7, caracteri- zada pelo fato de que o apoio (60) é executado elástico.

9. Prótese de dedos de acordo com a reivindicação 7 ou 8, ca- racterizada pelo fato de que na área da articulação de base do dedo estão dispostas partes de inserção de metal para o reforço do apoio (60).

10. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que na prótese de dedos (10), em par- ticular, na área da ponta do dedo (11) está disposto um sensor (12).

11. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que sobre o elemento de base (20) e sobre o material de elastômero (40) está disposto um revestimento de mate- rial sintético (70) substituível em uma forma de pele.

12. Prótese de dedos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de què o material de elastômero (40) é aplicado no lado externo do elemento de base (20), e envolve este, pelo menos, parcialmente.

13. Prótese de mão (1) com um chassi (2) e, pelo menos, uma prótese de dedos (10) como definida em uma das reivindicações anteriores.

14. Prótese de mão de acordo com a reivindicação 13, caracte- rizada pelo fato de que pelo menos, uma prótese de dedos (10) está apoia- da no chassi (2) de modo articulado e/ou elástico.

15. Prótese de mão de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que acima do chassi (2) e da prótese de dedos (10) está disposto um revestimento de material sintético (70) substituível em uma forma de pele.