DE2607499B2 - Antriebsvorrichtung für die Finger einer künstlichen Hand - Google Patents

Antriebsvorrichtung für die Finger einer künstlichen Hand

Info

Publication number
DE2607499B2
DE2607499B2 DE2607499A DE2607499A DE2607499B2 DE 2607499 B2 DE2607499 B2 DE 2607499B2 DE 2607499 A DE2607499 A DE 2607499A DE 2607499 A DE2607499 A DE 2607499A DE 2607499 B2 DE2607499 B2 DE 2607499B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive device
screw
gear
fingers
change gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2607499A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2607499A1 (de
DE2607499C3 (de
Inventor
Juergen J. Dipl.-Phys. 8011 Brunnthal Hildebrandt
Hartmut Ing.(Grad.) 8153 Weyarn Keller
Klaus-Peter Ing.(Grad.) 8152 Feldkirchen Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hildebrandt Juergen J Dipl-Phys Dr 8000 Mue
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE2607499A priority Critical patent/DE2607499C3/de
Priority to AT28777A priority patent/AT360639B/de
Priority to US05/767,678 priority patent/US4114464A/en
Priority to GB6121/77A priority patent/GB1510298A/en
Priority to IT20562/77A priority patent/IT1076981B/it
Publication of DE2607499A1 publication Critical patent/DE2607499A1/de
Publication of DE2607499B2 publication Critical patent/DE2607499B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2607499C3 publication Critical patent/DE2607499C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/588—Hands having holding devices shaped differently from human fingers, e.g. claws, hooks, tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B25J15/0213—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers actuated by gears
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/586—Fingers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2/72—Bioelectric control, e.g. myoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30518—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts
    • A61F2002/30523—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts by means of meshing gear teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30518—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts
    • A61F2002/30523—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts by means of meshing gear teeth
    • A61F2002/30525—Worm gears
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2002/5001—Cosmetic coverings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/586—Fingers
    • A61F2002/587—Thumbs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18792—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including worm

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung für die Finger einer künstlichen Hand, bei der ein beweglicher Daumen und mindestens ein dazu gegenläufig bewegter Finger mit Hilfe eines selbstsperrenden Getriebes motorisch angetrieben sind.
Hand- und Armprothesen mit mechanisch beweglichen Fingern sollen ihrem Träger ermöglichen, vielfältige Greiffunklionen im täglichen Leben mit geringem Zeitaufwand zu verrichten, sie sollen ferner in ihrem Aussehen natürlichen Gliedmaßen ähnlich sein.
Antrieb für die beweglichen Finger und den Daumen erforderlich, der sowohl in seiner Geschwindigkeit als auch hinsichtlich der von ihm auf die Finger ausgeübten Greifkraft den fortlaufend wechselnden Erfordernissen weitgehend anpaßbar ist und der in der Greifstellung arretierbar ist
Zur Erfüllung der genannten Erfordernisse sind bereits pneumatische Antriebssysteme bekannt, deren Energieversorgung aus Hochdruckflaschen oder Druckluftleitungen erfolgt bzw. aus kleineren Druckgaspatronen, die an ersteren aufladbar sind (DE-OS 24 33 710). Sie erfordern somit eine Energieversorgung, die vom Versehrten nicht oder nur sehr zeitraubend und ortsgebunden durchführbar ist, wodurch der Anwendungsbereich derartiger Einrichtungen erheblich eingeschränkt ist Bei anderen bekannten Antriebseinrichtungen (DE-OS 24 26 711) wird von einem Elektromotor Gebrauch gemacht, der über Seilzüge die Finger antreibt, wobei zusätzliche Sperreinrichtungen erforderiich sind, um die Finger in der Greifstellung zu arretieren. Wie die erstgenannten Antriebseinrichtungen, sind auch derartige Antriebe von relativ komplizierter Bauart und daher störanfällig, wodurch der Gebrauchswert der Einrichtungen erheblich gemindert ist.
Aus der DD-PS 52 197 ist ferner eine Unterarmprothese bekannt, bei der die Bewegung der Finger und des Daumens mitteis eines selbstsperrenden motorisch angetriebenen Schraubengewindes erfolgt. Zur Kraft-
j(i übertragung von einer Schraubenspindel auf die Finger ist dabei eine auf der Schraubenspindel translatorisch bewegte Schraubenmutter mit einem daran angelenkten Hebelpaar erforderlich, an das ein Schubstangenpaar angelenkt ist. welches mit weiteren relativ kurzen dazu
η angelenkten Hebelarmen eine Drehbewegung der Finger und des Daumens um ihre Gelenkachsen bewirkt. Zur Unterbringung einer derartigen Hebelanordnung ist eine relativ große Baulänge erforderlich, die insbesondere auch in Verbindung mit dem ferner
■tu erforderlichen motorischen Antrieb einen Einbau im Bereich einer künstlichen Hand nicht zuläßt. Einrichtungen dieser Art können somit nur dann angewendet werden, wenn dem Prothesenträger nur noch ein relativ kurzer Unterarmstumpf verblieben ist. Ein weiterer
4r> Nachteil ist in der mehrfachen Umsetzung translatorischer Bewegungsabläufe mit ungünstiger Umsetzung der Antriebskraft zu sehen, von der nur ein sehr kleiner Anteil an den Fingerspitzen als Greifkraft zur Verfügung steht, zumal aus baulichen Gründen ein
w Betrieb der an die Schraubenmutter angelenkten Hebel in Nähe des Totpunktbereiches erforderlich ist, was zudem eine ungünstig hohe Materialbeanspruchung nahezu der gesamten Konstruktionsteile und damit ein für den Prothesenträger hohes Gewicht der Prothese
ir> bedingt. Bei gewichtsparender Bauweise ist die Störanfälligkeit derartiger Hebelmechanismen relativ hoch. Der Hebelmechanismus läßt ferner eine Unterbringung des ihm zugeordneten Antriebsmotors im Handbereich, d. h. nahe der Spindel ohne unästhetisch
h(> wirkende Deformierung des Handkörpers nicht zu. Insbesondere wegen des schlechten Wirkungsgrades derartiger Antriebseinrichtungen sind zudem relativ starke Antriebsmotoren mit dementsprechend leistungsfähigen und deshalb großen Stromquellen erfor-
hr> deriich. Erheblich erschwert ist bei derartigen Antriebsvorrichtungen auch die Anordnung einer Einrichtung, die es dem Prothesenträger erlaubt, die Finger mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder Greifkraft zu
bewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die mit relativ niedrigem technischen Aufwand eine betriebssichere, vielseitige Benützung einer Hand-Prothese gewährleistet. Insbesondere soll die gesamte Antriebsvorrichtung in den Hohlraum einer künstlichen Hand einbaubar sein.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Schnecke in direktem Eingriff mit an den beweglicher; Fingern und dem Daumen befestigten Zahnrädern ist und diese Zahnräder an diametral gegenüberliegenden Seiten mit der Schnecke kämmen, die mit Hilfe eines Wechselgetriebes angetrieben ist
In einer Weiterbildung der Erfindung gestattet diese Anordnung die Anwendung eines relativ einfachen, kurzschlußfesten, elektrischen Getriebemotors und eines ebenfalls einfachen, zwei- oder mehrstufigen Wechselgetriebes, das mit einer elektromagnetisch betätigten Umschalteinrichtung versehen ist
Die Anordnung der genannten Teile läßt eine Ausbildungsform zu, bei der das Aassehen der Hand-Prothese weitgehend natürlichen Gliedmaßen gleicht und bei der eine Welle des Wechselgetriebes und seine elektromagnetisch betätigte Umschalteinrichtung mittelhandseitig in der Verlängerung der Schneckenachse gelagert sind und ein elektrischer Getriebemotor parallelachsig und handkantenseitig im Bereich der Mittelhand angeordnet ist.
Das Wechselgetriebe weist zweckmäßig eine Kupplungsscheibe auf, die gegen die Spannung einer Feder mit Hilfe eines Hubmagneten an einer axial verschiebbaren Welle befestigt ist, deren Antriebsende Flächen aufweist, mit denen es in einer entsprechend geformten und mit der Schnecke verbundenen Hülse in Achsrichtung gleitend geführt ist. Dabei ist die Kupplungsscheibe vorteilhaft auf beiden Seiten mit einer Kronenverzahnung versehen, die wechselweise mit entsprechenden Zahnkränzen des Wechselgetriebes in Eingriff kommt und die bei ausgeschalteter elektromagnetisch betätigter Umschalteinrichtung in der Stellung für einen schnellen Antrieb der Finger beharrt.
Das die Schnecke antreibende Wellenende des Wechselbetriebes ist zweckmäßig als Sechskant mit balligen Flächen ausgebildet, wodurch sich gute Gleiteigenschaften für die Welle ergeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung der Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand;
Fig. 2 eine künstliche Hand mit eingebauter Antriebseinrichtung bei abgenommener Handschuhverkleidung.
Die Antriebseinrichtung I für einen Daumen 2 und einen oder mehrere Finger 3 einer künstlichen Hand 4 umfaßt nach den F i g. 1 und 2 einen kurzschlußfesten, elektrischen Getriebemotor 5, der zwischen der äußeren Handkante 6 und dem Daumen 2 im Bereich der Mittelhand 7 angeordnet ist. Dieser Getriebemotor 5 treibt über ein Wechselgetriebe 8, das im Bereich der Handwurzel 9 und parallel zur Längserstreckung des elektrischen Getriebemotors 5 untergebracht ist, eine Schnecke 10 an, in welche die Verzahnungen 11 von Zahnrädern 12 eingreifen, die um die Gelenke 13 und 14 des Daumens 2 und der Finger 3 an diesen befestigt sind. Der bisher beschriebene Antrieb stellt somit einen in jeder Lage selbsthemmendcn Antrieb zum öffnen und Schließen einer von den Fingern auszuübenden Bewegung dar, deren Greifkraft durch das Kurzschlußdrehmoment des elektrischen Getriebemotors 5 und seine Untersetzung festgelegt ist, wobei die Greifgeschwindigkeit von der Motordrehzahl und der Untersetzung abhängt. Zur Änderung der Greifkraft und der Greifgeschwindigkeit dient eine mit Hilfe eines Hubmagneten IS schaltbare Kupplungsscheibe 16, die an einer axial verschiebbaren Welle 17 befestigt ist und die auf beiden Seiten eine Kronenverzahnung 18 aufweist, welche wechselweise mit Zahnkränzen 19 und 20 des Wechselgetriebes 8 in Eingriff gebracht werden kann. Bei nicht erregtem Hubmagneten 15 ist die Kronenverzahnung 18 der Kupplungsscheibe 16 mit einem Zahnkranz 20 des Wechselgetriebes 8 in Eingriff, aus dem eine relativ schnelle Bewegung von Daumen 2 und Fingern 3 resultiert, wobei die Greifkraft auf einen Bereich von beispielsweise 1 bis 2 kg begrenzt ist Bei raschem und schonendem Zugriff kann durch anschließende Erregung des Hubmagneten 15 im Bedarfsfalle das Wechselgetriebe auf eine höhere Haltekraft (8 bis 10 kg) umgeschaltet werden (diesen Betriebszustand zeigen die F i g. 1 und 2). Es ist eine vorteilhafte
;s Eigenschaft der beschriebenen Kinematik, daß die Finger 2 und 3 in jeder Stellung durch das Schneckengetriebe 10, U und 12 blockiert sind, wodurch zusätzliche Arretierungsmittel und Einrichtungen zum Lösen der Arretierung entfallen. Aus Obigem resultiert ferner eine hohe Griffsicherheil, da ein Lösen des Griffes nur durch Umkehr der Drehrichtung des antreibenden Motors 5 gewährleistet wird, die durch eine bedienungssichere Umschaltung seiner Betriebsspannung bei gleichzeitiger Abschaltung des Hubmagneten 15 erfolgt. Hierdurch
J5 wird überdies erreicht, daß ein öffnen der Hand stets mit der erwünschten hohen Geschwindigkeit vor sich geht.
Das Wechselgetriebe 8, dessen Welle 17 am Abtriebsende zweckmäßig als Sechskant 21 mit balligen Flächen 24 ausgebildet ist und mit diesem in einer mit der Schnecke 10 verbundenen Hülse 22 geführt ist bedarf wegen der mit den balligen Flächen 24 erreichten guten Gleiteigenschaften der Welle 17 in axialer Richtung nur eines geringen Energieaufwandes für den Hubmagneten 15 bei der Umschaltung, zumal die Feder 23, welche das Getriebe bei abgeschaltetem Magneten in der Schnellgangstellung hält, entsprechend schwach ausgelegt werden kann.
Neben den bereits erwähnten Vorzügen zeichnet sich
μ die gesamte Einrichtung dadurch aus, daß ihre Steuerung für Motor und Getriebe mit relativ einfachen Mitteln, beispielsweise mittels bekannter myo-elektrischer Einrichtungen möglich ist. Ihr geringer Energiebedarf ermöglicht ferner in den weitaus meisten Anwendungsfällen die Überbringung einer für eine Tagesarbeit ausreichenden Batterie oder eines entsprechenden Akkumulators in der Prothese selbst. Aufgrund der Ausbildungsform des Schaltgetriebes, dessen zu schaltende Kronenverzahnung Zähne mit Schneiden
W) aufweist, ist eine Umschaltung bei jeder Fingerstellung möglich. Alle Steuerfunktionen sind ohne Zeitverlust z. B. mittels einer myo-elektrischen Steuerung ausführbar, ohne daß vorbereitende Schaltungen, z. B. von einem gesunden Glied auszuführen sind. Eine übliche
h'< Handschuhverkleidung der Hinrichtung, die der Prothese das Aussehen natürlicher Gliedmaßen verleiht, ist möglich.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:
1. Antriebsvorrichtung für die Finger einer künstlichen Hand, bei der ein beweglicher Daumen und mindestens ein dazu gegenläufig bewegter Finger mit Hilfe eines selbstsperrenden Getriebes motorisch angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnecke (10) in direktem Eingriff mit an den beweglichen Fingern (3) und dem Daumen (2) befestigten Zahnrädern (12) ist und diese Zahnräder (12) an diametral gegenüberliegenden Seiten mit der Schnecke (10) kämmen, die mit Hilfe eines Wechselgetriebes (8) angetrieben ist
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wechselgetriebe (8) eine elektromagnetisch betätigte Umschalteinrichtung (15 und 16) und ein kurzschlußfester elektrischer Getriebemotor (5) zugeordnet sind.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle (17) des Wechselgetriebes (8) und seine elektromagnetisch betätigte Umschalteinrichtung (15 und 16) mittelhandseitig in der Verlängerung der Schneckenachse gelagert sind und der Getriebemotor (15) parallelachsig und handkantenseitig im Bereich der Mittelhand (8) angeordnet ist.
4. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsscheibe (16) der Umschalteinrichtung (15 und 16) auf einer gegen die Spannung einer Feder (23) mit Hilfe eines Hubmagneten (15) axial verschiebbaren Welle (17) befestigt ist, deren Antriebsende in bezug auf ihre Drehbewegung kiaftschlüssig mit der Schnecke (10) verbunden, bezüglich ihrer Längsbewegung jedoch in Achsrichtung gleitend geführt ist.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (16) auf beiden Seiten eine aus Zähnen mit Schneiden bestehende Kronenverzahnung (18) aufweist, die wechselweise mit entsprechenden Zahnkränzen (19 und 20) des Wechselgetriebes (8) im Eingriff ist.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß i>ei ausgeschalteter elektromagnetisch betätigter Umschalteinrichtung (15 und 16) die kleinere Getriebeuntersetzung in Eingriff ist.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Schnecke (10) im Eingriff stehende Ende der Welle (17) des Wechselgetriebes (8) als Sechskant (21) mit balligen Flächen (24) ausgebildet ist, welcher in eine mit der Schnecke (10) eine Einheit bildende korrespondierende Hülse (22) hineinragt.
DE2607499A 1976-02-25 1976-02-25 Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand Expired DE2607499C3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2607499A DE2607499C3 (de) 1976-02-25 1976-02-25 Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand
AT28777A AT360639B (de) 1976-02-25 1977-01-19 Antriebseinrichtung fuer die finger einer kuenstlichen hand
US05/767,678 US4114464A (en) 1976-02-25 1977-02-11 Artificial hand and drive apparatus for such hand
GB6121/77A GB1510298A (en) 1976-02-25 1977-02-14 Artificial hands
IT20562/77A IT1076981B (it) 1976-02-25 1977-02-22 Dispositivo di azionamneto per le dita di una mano artificiale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2607499A DE2607499C3 (de) 1976-02-25 1976-02-25 Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2607499A1 DE2607499A1 (de) 1977-09-01
DE2607499B2 true DE2607499B2 (de) 1980-07-31
DE2607499C3 DE2607499C3 (de) 1982-04-08

Family

ID=5970741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2607499A Expired DE2607499C3 (de) 1976-02-25 1976-02-25 Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4114464A (de)
AT (1) AT360639B (de)
DE (1) DE2607499C3 (de)
GB (1) GB1510298A (de)
IT (1) IT1076981B (de)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT371993B (de) * 1979-05-21 1983-08-25 Bock Orthopaed Ind Kuenstliche hand
DE2925225C2 (de) 1979-06-22 1984-02-16 Grau, Hermann, 7070 Schwäbisch Gmünd Handprothese
US5033513A (en) * 1980-10-29 1991-07-23 Proprietary Technology, Inc. Swivelable quick connector assembly
US4991566A (en) * 1989-04-25 1991-02-12 David H. Shulman Articulating mouth-prop device for use in the diagnosis and/or treatment of patients suffering from trismus or other medical or dental problems or for other purposes
GB9404830D0 (en) * 1994-03-12 1994-04-27 Lothian Health Board Hand prosthesis
GB9719635D0 (en) * 1997-09-15 1997-11-19 Univ London Manipulator
GB9722403D0 (en) 1997-10-24 1997-12-24 Royal Infirmary Of Edinburgh N Upper limb prosthesis
JP2000325648A (ja) * 1999-05-24 2000-11-28 Japan Servo Co Ltd 景品取得ゲーム機の景品把持装置
US6423099B1 (en) * 2000-05-22 2002-07-23 Motion Control, Inc. Safety clutch for a prosthetic grip
DE10149462A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-17 Waldmann Gmbh & Co Herbert Bestrahlungsgerät insbesondere zur fotodynamischen Therapie
US7087092B1 (en) 2002-09-09 2006-08-08 Samuel L Landsberger Artificial hand for grasping an object
GB0524284D0 (en) * 2005-11-29 2006-01-04 Touch Emas Ltd Prosthesis
DE102005061312A1 (de) * 2005-12-20 2007-08-16 Otto Bock Healthcare Ip Gmbh & Co. Kg Handprothese
DE102005061266A1 (de) * 2005-12-20 2007-08-16 Otto Bock Healthcare Ip Gmbh & Co. Kg Handprothese sowie Kraftübertragungseinrichtung
DE102005061313A1 (de) * 2005-12-20 2007-08-16 Otto Bock Healthcare Ip Gmbh & Co. Kg Handprothese
DE102005061265A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-21 Otto Bock Healthcare Ip Gmbh & Co. Kg Fingerprothese sowie Handprothese
US20070198098A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Roston Gerald P Fluid-powered prosthetic apparatus
DE102007035965B4 (de) * 2007-07-30 2016-08-11 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Prothetische Greifeinheit
US8176808B2 (en) * 2007-09-13 2012-05-15 Foster-Miller, Inc. Robot arm assembly
US8414043B2 (en) 2008-10-21 2013-04-09 Foster-Miller, Inc. End effector for mobile remotely controlled robot
DE102008056520B4 (de) 2008-11-08 2017-10-19 Stefan Schulz Fingerelement
US8322249B2 (en) 2008-12-18 2012-12-04 Foster-Miller, Inc. Robot arm assembly
US8141924B2 (en) * 2008-12-29 2012-03-27 Foster-Miller, Inc. Gripper system
JP2011131341A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Sony Corp 把持装置
ES2388391B2 (es) * 2010-03-30 2013-09-05 Eurocopter Espana S A Accionador de un boton de un equipo y banco de pruebas dotado de tal accionador.
US20110305545A1 (en) 2010-06-10 2011-12-15 Craig Steven Davis System and Method for High-Volume Filling of Pharmaceutical Prescriptions
US20120177473A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-12 Bradley Kenneth Smith Gripper Assembly for Bottles for Pharmaceutical Prescriptions
US8504205B2 (en) 2011-03-17 2013-08-06 Harris Corporation Robotic grasping device with multi-force sensing at base of fingers
US8534729B2 (en) * 2011-08-04 2013-09-17 Harris Corporation High-force robotic gripper
GB201114264D0 (en) 2011-08-18 2011-10-05 Touch Emas Ltd Improvements in or relating to prosthetics and orthotics
US8534728B1 (en) 2012-11-19 2013-09-17 Harris Corporation Adaptive robotic gripper
GB201302025D0 (en) 2013-02-05 2013-03-20 Touch Emas Ltd Improvements in or relating to prosthetics
CN104626176B (zh) * 2013-11-15 2016-03-02 成都工业学院 一种用于药瓶的夹持装置
US20150151433A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Harris Corporation Compact robotic gripper
EP3354235A3 (de) 2014-02-04 2019-02-20 Rehabilitation Institute of Chicago Modulare und leichte myoelektrische prothese
GB201403265D0 (en) 2014-02-25 2014-04-09 Touch Emas Ltd Prosthetic digit for use with touchscreen devices
GB201408253D0 (en) 2014-05-09 2014-06-25 Touch Emas Ltd Systems and methods for controlling a prosthetic hand
CA2960858C (en) 2014-09-17 2022-12-13 Soft Robotics, Inc. Soft robotic actuator attachment hub and grasper assembly, reinforced actuators, and electroadhesive actuators
GB201417541D0 (en) 2014-10-03 2014-11-19 Touch Bionics Ltd Wrist device for a prosthetic limb
US10189168B2 (en) * 2014-11-18 2019-01-29 Soft Robotics, Inc. Soft robotic actuator enhancements
US9974667B1 (en) 2015-05-28 2018-05-22 Blain Joseph Cazenave Electromagnetic actuation mechanism for individual digit control of an artificial hand
US20160367383A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Rehabilitation Institute Of Chicago Lockable Finger System and Related Methods
DE102015116133B3 (de) 2015-09-24 2017-01-19 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Protheseneinrichtung
US9718195B1 (en) 2016-06-09 2017-08-01 X Development Llc Cylindrical worm drive robotic gripper
US11185426B2 (en) 2016-09-02 2021-11-30 Touch Bionics Limited Systems and methods for prosthetic wrist rotation
WO2018042215A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Touch Bionics Limited Systems and methods for prosthetic wrist rotation
DE102017005762B4 (de) 2017-06-20 2020-02-13 Stefan Schulz Fingerelement
CN107081750A (zh) * 2017-06-23 2017-08-22 常州信息职业技术学院 一种单向自锁式机械手
US10973660B2 (en) 2017-12-15 2021-04-13 Touch Bionics Limited Powered prosthetic thumb
GB2577499B (en) * 2018-09-25 2020-11-18 Covvi Ltd A mechanical hand
US11111123B2 (en) * 2019-01-25 2021-09-07 Christopher Silva Lifting device and related methods
RU2719658C1 (ru) * 2019-02-20 2020-04-21 Общество с ограниченной ответственностью "МОТОРИКА" Механизм схвата детского односхватового биоэлектрического протеза верхней конечности
US11992282B2 (en) 2019-03-15 2024-05-28 Cilag Gmbh International Motion capture controls for robotic surgery
CN109893307A (zh) * 2019-03-29 2019-06-18 东北大学 基于3d打印的带气囊的棘轮止动机械假肢及使用方法
US11738893B2 (en) 2019-04-30 2023-08-29 Soft Robotics, Inc. Picking, placing, and scanning bagged clothing and other articles
US11584022B2 (en) * 2019-05-17 2023-02-21 Kinova Inc. Monoblock finger for gripper mechanism
US11931270B2 (en) 2019-11-15 2024-03-19 Touch Bionics Limited Prosthetic digit actuator
JP6858301B1 (ja) * 2019-11-29 2021-04-14 シナノケンシ株式会社 ロボットハンド
CN113119148B (zh) * 2020-01-13 2024-07-23 中国科学院沈阳自动化研究所 一种可快速闭合的机械手夹爪结构
TWI736467B (zh) * 2020-11-11 2021-08-11 財團法人工業技術研究院 機械手掌及其手指裝置
US20220202514A1 (en) * 2020-12-30 2022-06-30 Ethicon Llc Torque-based transition between operating gears
CH718615A1 (de) 2021-05-10 2022-11-15 Appsocial Org Stiftung Eigenkrafthandprothese mit Zeitverzögerung.
US11771571B2 (en) 2021-06-28 2023-10-03 Alt-Bionics, Inc. Modular prosthetic hand system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD52197A (de) *
US2903896A (en) * 1955-02-28 1959-09-15 Cora S Greene Platform hoists
US3012448A (en) * 1959-10-07 1961-12-12 Foxboro Co Movement or power transmission mechanisms
SU339078A1 (ru) * 1970-09-04 1973-10-19 ИСКУССТВЕННАЯ КИСТЬ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ-•-»•»- .— г л L.-' ! СогД
US3683423A (en) * 1971-01-19 1972-08-15 Russell S Crapanzano Gravity activated prosthetic device
US3901547A (en) * 1973-05-14 1975-08-26 Ii Frank R Skinner Multiple prehension mechanism
DE2433710A1 (de) * 1973-07-13 1975-01-30 Anvar Prothese, insbesondere armprothese
AT325197B (de) * 1974-03-08 1975-10-10 Orthopaedietech Forsch Adaptivhand-prothese

Also Published As

Publication number Publication date
AT360639B (de) 1981-01-26
US4114464A (en) 1978-09-19
ATA28777A (de) 1980-06-15
IT1076981B (it) 1985-04-27
GB1510298A (en) 1978-05-10
DE2607499A1 (de) 1977-09-01
DE2607499C3 (de) 1982-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2607499C3 (de) Antriebseinrichtung für die Finger einer künstlichen Hand
EP1971297B1 (de) Handprothese mit gelenkig ausrichtbaren fingern
DE102015110916B4 (de) Antriebsvorrichtung für mechanische Klemmbacken
DE2710585C2 (de) Bremseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Federspeicher-Bremsgerät
EP0045818B1 (de) Handprothese
DE102010063195B4 (de) Greifeinrichtung für eine Handhabungsvorrichtung, insbesondere einen Handhabungsroboter
AT391077B (de) Prothesenantrieb
DE102019123710A1 (de) Robotergreifvorrichtung
DE102016125271A1 (de) Modulares Aktorsystem, Fluidaktor und Kupplungsvorrichtung für ein modulares Aktorsystem
DE202017100993U1 (de) Greifvorrichtung mit erhöhter Flexibilität
LU93046B1 (de) Motorisiertes Gelenk für einen programmierbaren Bewegungsautomaten
EP3590666A1 (de) Werkzeugkopplungssystem für einen küchenroboter
DE102018251740A1 (de) Schneidvorrichtung
DE3309185C2 (de)
DE1291084B (de) Getriebeverbindung zum voneinander unabhaengigen Kuppeln von zwei Bewegungen zweier um eine gemeinsame Achse verdrehbarer Glieder eines Manipulators
DE102020207035A1 (de) Greiferfinger und Greifer mit solchen Greiferfingern
DE102017103686A1 (de) Greifvorrichtung mit erhöhter Flexibilität
DE9307793U1 (de) Chirurgisches Rohrschaftinstrument
DE102004022201B3 (de) Greifvorrichtung zur flexiblen Handhabung von Objekten
WO2017092867A1 (de) Elektrowerkzeug
DE2257609A1 (de) Zange fuer den arbeitsarm eines ferngesteuerten manipulators
DE102007006542B3 (de) Greifvorrichtung mit Schaltwalzenmechanik
DE202014008437U1 (de) Ausführung einer bionischen und hybriden Handprothese
DE1177305B (de) Handbetaetigter Manipulator
EP3979890B1 (de) Motorisierter positionierarm

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HILDEBRANDT, JUERGEN J., DIPL.-PHYS. DR., 8000 MUE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee