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TECHNISCHES
GEBIET
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Diese
Erfindung betrifft einen beweglichen Finger für eine Prothese und insbesondere
einen beweglichen Finger für
eine Prothese der oberen Extremität und eine Prothese der oberen
Extremität,
die den beweglichen Finger verwendet, wobei Einzelheiten eines Reglers
für den
beweglichen Finger vorgelegt werden, um die Anwendung der Erfindung
zu veranschaulichen.
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HINTERGRUND
DES STANDES DER TECHNIK
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Konventionell
ist als beweglicher Finger für eine
Prothese der oberen Extremität
ein beweglicher Finger für
eine aktive Prothese der oberen Extremität im Allgemeinen bekannt. Betreffs
dieses beweglichen Fingers werden die Basen von drei oder fünf Fingern,
die in unveränderlichen
Formen entsprechend etwas gebogen gebildet werden, schwenkbar auf
dem Handrücken
oder Handteller einer Prothese der oberen Extremität getragen.
Diese Finger sind mit einem Verbindungsmechanismus verbunden, der im
Inneren des Handrückens
oder des Handtellers vorhanden ist, wobei eine Steuerleitung aus
Draht um den Rücken
einer Person eingerichtet wird, die die Prothese der oberen Extremität trägt, wobei
ein Ende der Steuerleitung mit dem Verbindungsmechanismus verbunden
ist. Das andere Ende der Steuerleitung ist mit einem Arm einer Seite
entgegengesetzt der Seite des Befestigens der Prothese der oberen Extremität verbunden.
Die Steuerleitung wird durch Bewegen des Armes gezogen oder gelockert,
und dementsprechend werden die drei oder fünf Finger durch gleichzeitiges
Schwenken aller Finger an deren Basen mittels des Verbindungsmechanismus
gekrümmt
oder zurückgeführt.
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Der
bewegliche Finger für
eine aktive Prothese der oberen Extremität kann jedoch nicht irgendwelche
Arbeitsgänge
außer
dem einfachen des gleichzeitigen Krümmens oder Rückführens der
drei oder fünf
Finger nur durch Schwenken ihrer Basen durchführen. Folglich besteht ein
Problem, dass der Freiheitsgrad zu niedrig ist, verglichen mit dem
einer echten Hand. Da es erforderlich ist, die Steuerleitung aus
Draht am Rücken
der Person beim Tragen der Prothese der oberen Extremität befestigt
zu halten, besteht ebenfalls außerdem
ein Problem, dass man am Rücken
eine Unbehaglichkeit empfindet.
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Das
US 4986723 zeigt eine Fingerprothese mit
den charakteristischen Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches
1.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen beweglichen Finger
bereitzustellen, der in vorteilhafter Weise die vorangehenden Probleme
lösen kann:
Der bewegliche Finger für
eine Prothese der Erfindung ist für mindestens einen einer Vielzahl
von Fingern der Prothese gedacht und weist auf: eine Basis, die
zwischen einem Handrücken
und einem Handteller oder zwischen einem Spann und einer Sohle eines
Fußes
angeordnet wird; einen ersten Zwischenabschnitt mit einem hinteren
Ende, das schwenkbar mit einem äußersten
Ende der Basis mittels einer ersten Trägerwelle verbunden ist; einen zweiten
Zwischenabschnitt mit einem hinteren Ende, das schwenkbar mit einem äußersten
Ende des ersten Zwischenabschnittes mittels einer zweiten Trägerwelle
verbunden ist; und eine Fingerspitze mit einem hinteren Ende, das
schwenkbar mit einem äußersten
Ende des zweiten Zwischenabschnittes mittels einer dritten Trägerwelle
verbunden ist. In diesem Fall wird der bewegliche Finger dadurch
gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement
für das Ziehen
eines Endes eines ersten dünnen
Schnurelementes in der Basis angeordnet ist; ein exzentrisches Element
in einem verbundenen Abschnitt zwischen der Basis und dem ersten
Zwischenabschnitt angeordnet ist, wobei das exzentrische Element
durch die erste Trägerwelle
so getragen wird, dass es mit Bezugnahme auf die Basis und den ersten
Zwischenabschnitt drehbar ist und einen Wickelabschnitt mit einem
nicht konstanten Abstand von der ersten Trägerwelle aufweist; das erste
dünne Schnurelement durch
eine Fingerinnenseite der ersten Trägerwelle geführt und
auf den Wickelabschnitt des exzentrischen Elementes gewickelt wird,
wobei das andere Ende des ersten dünnen Schnurelementes mit einem Abschnitt
des exzentrischen Elementes auf einer Seite verbunden wird, wo der
Wickelabschnitt in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle
getrennt ist; der Abschnitt des exzentrischen Elementes mit einem Abschnitt
des ersten Zwischenabschnittes näher
an einem äußersten
Ende als die erste Trägerwelle
mittels einer ersten Zwischenabschnittszugfeder verbunden wird,
und eine erste Zwischenabschnittsrichtfeder zwischen dem ersten
Zwischenabschnitt und der Basis eingesetzt wird, um den ersten Zwischenabschnitt
immer zu zwingen oder anzutreiben, eine ausgerichtete Haltung mit
Bezugnahme auf die Basis einzunehmen, wodurch ein erster Zwischenabschnittsbiegemechanismus
gebildet wird; eine Rolle, die mit einem zweiten dünnen Schnurelement
umwickelt wird, beweglich im ersten Zwischenabschnitt in einer Längsrichtung
davon angeordnet ist, wobei ein Ende des zweiten dünnen Schnurelementes
mit der Basis mittels einer Fingeraußenseite der ersten Trägerwelle
verbunden wird, wobei das andere Ende des zweiten dünnen Schnurelementes
mit dem Abschnitt des exzentrischen Elementes verbunden wird, der
in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle getrennt
ist; ein Ende eines dritten dünnen
Schnurelementes, wobei das andere Ende davon mit einer Trägerwelle
der Rolle verbunden ist, mittels der Fingerinnenseite der zweiten
Trägerwelle
mit einem Abschnitt des zweiten Zwischenabschnittes näher an einem äußersten
Ende als die zweite Trägerwelle
verbunden wird; und eine zweite Zwischenabschnittsrichtfeder zwischen
dem zweiten Zwischenabschnitt und dem ersten Zwischenabschnitt eingesetzt
wird, um den zweiten Zwischenabschnitt immer zu zwingen oder anzutreiben,
eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt
einzunehmen, wodurch ein zweiter Zwischenabschnittsbiegemechanismus
gebildet wird; ein Ende eines vierten dünnen Schnurelementes, wobei
das andere Ende davon mittels einer Fingeraußenseite der zweiten Trägerwelle
mit dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes verbunden ist,
der näher
am hinteren Ende ist als die zweite Trägerwelle, mittels einer Fingerinnenseite
einer dritten Trägerwelle
mit einem Abschnitt der Fingerspitze verbunden wird, der näher an einem äußersten
Ende als die dritte Trägerwelle ist;
und ein Ende eines fünften
dünnen
Schnurelementes, wobei das andere Ende davon dabei mittels einer
Fingerinnenseite der zweiten Trägerwelle
mit dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes verbunden wird,
der näher
am hinteren Ende ist als die zweite Trägerwelle, mittels einer Fingeraußenseite der
dritten Trägerwelle
mit einem Abschnitt der Fingerspitze verbunden wird, die näher an einem äußersten
Ende ist als die dritte Trägerwelle,
wodurch ein Fingerspitzenbiegemechanismus gebildet wird.
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Im
beweglichen Finger für
eine Prothese der Erfindung, wenn das Betätigungselement, das in der Basis
des ersten Zwischenabschnittes angeordnet ist, ein Ende des ersten
dünnen
Schnurelementes zieht, das durch die Fingerinnenseite (die gleiche Seite
wie der Handteller) des exzentrischen Elementes, das durch die erste
Trägerwelle
getragen wird, die die Basis mit dem ersten Zwischenabschnitt verbindet,
geführt
und auf den Wickelabschnitt des exzentrischen Elementes gewickelt
wird, und daher das erste dünne
Schnurelement zur Basisseite zieht, da das andere Ende des ersten
dünnen
Schnurelementes mit dem Abschnitt des exzentrischen Elementes auf
einer Seite verbunden ist, wo der Wickelabschnitt in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle
getrennt ist, zieht das erste dünne
Schnurelement den Abschnitt des exzentrischen Elementes auf der
Seite, wo der Wickelabschnitt in starkem Maß von der ersten Trägerwelle
getrennt ist, um das exzentrische Element mit Bezugnahme auf die
Basis zu drehen, um so den Abschnitt zur Fingerinnenseite zu lenken. Dementsprechend
wird der erste Zwischenabschnitt, wo der Abschnitt davon, der näher am äußersten Ende
als die erste Trägerwelle
ist, mit dem Abschnitt des exzentrischen Elementes durch die erste
Zwischenabschnittszugfeder verbunden wird, zur Fingerinnenseite
(Richtung zum Handteller) gedreht, um eine gekrümmte Haltung mit Bezugnahme
auf die Basis einzunehmen, während
er der ersten Zwischenabschnittsrichtfeder entgegengesetzt ist,
die zwischen dem ersten Zwischenabschnitt und der Basis eingesetzt
wird.
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In
diesem Fall, wird, wenn kein Widerstand bei der Drehung des ersten
Zwischenabschnittes zur Anwendung gebracht wird, der erste Zwischenabschnitt
zusammen mit der Drehung des exzentrischen Elementes mit Bezugnahme
auf die Basis gedreht. Dementsprechend wird bei der ersten Drehung das
erste dünne
Schnurelement, das auf den Abschnitt des Wickelabschnittes gewickelt
ist, der nicht in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle
getrennt ist, gezogen, was zu einer schnellen Drehung des ersten
Zwischenabschnittes führt.
Wenn der erste Zwischenabschnitt an einem bestimmten Gegenstand
anstößt, um einen
Widerstand gegen seine Drehung anzuwenden, wird das exzentrische
Element gedreht, wobei die erste Zwischenabschnittszugfeder ausgezogen
wird, und der Abschnitt des Wickelabschnittes des exzentrischen
Elementes, der in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle
getrennt ist, wird zur Fingerinnenseite gedreht. Im Ergebnis dessen
wird das Antriebsmoment des ersten Zwischenabschnittes mit Bezugnahme
auf die gleiche Zugkraft des ersten dünnen Schnurelementes erhöht, und
der erste Zwischenabschnitt hält
den Gegenstand durch eine starke Kraft nach unten. Wenn der erste
Zwischenabschnitt nicht gedreht wird, selbst durch das erhöhte Drehmoment,
dann werden durch die Drehung des exzentrischen Elementes mit Bezugnahme auf
die Basis nur der zweite Zwischenabschnitt und die Fingerspitze
in Richtung der Fingerinnenseite gedreht, wie es später beschrieben
wird.
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Außerdem,
wenn der Abschnitt des exzentrischen Elementes auf der Seite, wo
der Wickelabschnitt in starkem Maß von der ersten Trägerwelle getrennt
ist, in Richtung der Fingerinnenseite gedreht wird, wird ein Ende
des zweiten dünnen
Schnurelementes des zweiten Zwischenabschnittsbiegemechanismus,
das mit dem Abschnitt des exzentrischen Elementes verbunden ist,
wobei das andere Ende davon der Fingeraußenseite (die gleiche Seite
wie der Handrücken)
der ersten Trägerwelle
mit der Basis verbunden ist, gezogen, wodurch die Rolle, auf die
das zweite dünne
Schnurelement gewickelt ist, in der Längsrichtung des ersten Zwischenabschnittes bewegt
wird, um sich der Basis zu nähern.
Einem Ende des dritten dünnen
Schnurelementes, wobei das andere Ende davon mit der Trägerwelle
der Rolle verbunden ist, wird durch die Rolle eine höhere Zugspannung
erteilt als dem zweiten dünnen
Element, und es wird durch die Fingerinnenseite der zweiten Trägerwelle
geführt,
um den Abschnitt des zweiten Zwischenabschnittes stark zu ziehen,
der näher
am äußersten
Ende ist als die zweite Trägerwelle.
Dementsprechend wird der zweite Zwischenabschnitt zur Fingerinnenseite
gedreht, um eine gekrümmte
Haltung mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt einzunehmen,
während
er der zweiten Zwischenabschnittsrichtfeder entgegengesetzt ist,
die zwischen dem zweiten Zwischenabschnitt und dem ersten Zwischenabschnitt
eingesetzt wird.
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Wenn
der zweite Zwischenabschnitt in Richtung der Fingerinnenseite mit
Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt gedreht wird, im Fingerspitzenbiegemechanismus,
zieht dann ein Ende des vierten dünnen Schnurelementes, das durch
die Fingerinnenseite der dritten Trägerwelle geführt wird, wobei
das andere Ende davon mittels der Fingeraußenseite der zweiten Trägerwelle
mit dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes verbunden wird,
der näher
am hinteren Ende als die zweite Trägerwelle ist, den Abschnitt
der Fingerspitze, der näher
am äußersten
Ende ist als die dritte Trägerwelle.
Dementsprechend wird die Fingerspitze in Richtung der Fingerinnenseite
(in Richtung des Handtellers) gedreht, um eine gekrümmte Haltung
mit Bezugnahme auf den zweiten Zwischenabschnitt einzunehmen.
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Andererseits,
wenn das Betätigungselement, das
in der Basis angeordnet ist, ein Ende des ersten dünnen Schnurelementes
lockert, um das erste dünne
Schurelement aus einem Zustand zurückzuführen, wo der Abschnitt des
exzentrischen Elementes auf der Seite, wo der Wickelabschnitt in
starkem Maß von
der ersten Trägerwelle
getrennt ist, in Richtung der Fingerinnenseite gedreht wird, oder
aus einem Zustand, wo der erste Zwischenabschnitt dadurch mit Bezugnahme
auf die Basis gedreht und gekrümmt
wird, treibt die erste Zwischenabschnittsrichtfeder, die zwischen
dem ersten Zwischenabschnitt und der Basis eingesetzt wird, den
ersten Zwischenabschnitt mittels einer elastischen Kraft. Dementsprechend
wird der erste Zwischenabschnitt in Richtung der Fingeraußenseite
so gedreht, dass eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf die
Basis eingenommen wird. Danach zieht die erste Zwischenabschnittszugfeder,
die zwischen dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes, der näher am äußersten
Ende ist als die erste Trägerwelle,
und dem Abschnitt des exzentrischen Elementes auf der Seite eingesetzt
wird, wo der Wickelabschnitt in starkem Maß von der ersten Trägerwelle
getrennt ist, den Abschnitt des exzentrischen Elementes, und das
exzentrische Element wird mit Bezugnahme auf die Basis so gedreht,
dass der Abschnitt in Richtung der Fingeraußenseite gedreht werden kann.
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Wenn
der Abschnitt des exzentrischen Elementes auf der Seite des Wickelabschnittes
in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle
getrennt ist, in Richtung der Fingeraußenseite gedreht wird, wird
daher das zweite dünne
Schnurelement gelockert, und die Rolle, auf die das zweite dünne Schnurelement aufgewickelt
ist, kann in der Längsrichtung
des ersten Zwischenabschnittes bewegt werden, um sich der Fingerspitze
zu nähern.
Das dritte dünne
Schnurelement, bei dem ein Ende mit der Trägerwelle der Rolle verbunden
ist, wird gelockert, und die zweite Zwischenabschnittsrichtfeder,
die zwischen dem zweiten Zwischenabschnitt und dem ersten Zwischenabschnitt
eingesetzt wird, treibt den zweiten Zwischenabschnitt mittels einer
elastischen Kraft. Dementsprechend wird der zweite Zwischenabschnitt
in Richtung der Fingeraußenseite
so gedreht, dass eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den
ersten Zwischenabschnitt eingenommen wird.
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Wenn
der zweite Zwischenabschnitt zur Fingeraußenseite mit Bezugnahme auf
den ersten Zwischenabschnitt im Fingerspitzenbiegemechanismus gedreht
wird, zieht dann ein Ende des fünften
dünnen Schnurelementes,
das durch die Fingeraußenseite der
dritten Trägerwelle
geführt
wird, wobei das andere Ende davon mittels der Fingerinnenseite der
zweiten Trägerwelle
mit dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes verbunden ist,
der dem hinteren Ende näher
ist als die zweite Trägerwelle,
den Abschnitt der Fingerspitze näher
an das äußerste Ende als
die dritte Trägerwelle.
Dementsprechend wird die Fingerspitze in Richtung der Fingeraußenseite
so gedreht, dass eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den
zweiten Zwischenabschnitt eingenommen wird.
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Daher
werden entsprechend dem beweglichen Finger für eine Prothese der Erfindung
für jeden Finger
das Schwenken des ersten Zwischenabschnittes mit Bezugnahme auf
die Basis, die zwischen dem Handrücken und dem Handteller angeordnet
ist, oder zwischen dem Spann und der Sohle des Fußes das
Schwenken des zweiten Zwischenabschnittes mit Bezugnahme auf den
ersten Zwischenabschnitt und das Schwenken der Fingerspitze mit Bezugnahme
auf den zweiten Zwischenabschnitt synchron miteinander mittels des
Biegemechanismus durchgeführt,
der so konstruiert ist, dass er schlank und kompakt ist, um so innerhalb
der Größe eines
menschlichen Fingers aufgenommen zu werden, indem die dünnen Schnurelemente
verwendet werden. Auf diese Weise kann der Finger gekrümmt und
ausgerichtet werden. Außerdem
im Fall des Erfassen eines Gegenstandes oder dergleichen, wenn die
Biegedrehung des ersten Zwischenabschnittes den Widerstand aufnimmt,
der durch sein Anstoßen an
den Gegenstand hervorgerufen wird, wird das Drehmoment des ersten
Zwischenabschnittes automatisch durch das exzentrische Element vergrößert, wodurch
es möglich
gemacht wird, den Gegenstand fest zu ergreifen. Selbst wenn der
erste Zwischenabschnitt überhaupt
nicht oder nur etwas gedreht wird und infolge des Widerstandes zum
Stillstand kommt, werden der zweite Zwischenabschnitt und die Fingerspitze
kontinuierlich gedreht, um den gesamten Finger um den Gegenstand
anzuordnen. Daher kann der Gegenstand fest vom gesamten Finger ergriffen werden,
wobei das durch die Wirkung der zunehmenden Kraft durch die Rolle
des ersten Zwischenabschnittes unterstützt wird.
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Entsprechend
der Erfindung kann ein Ende des zweiten dünnen Schnurelementes des zweiten Zwischenabschnittsbiegemechanismus
mit dem ersten Zwischenabschnitt anstelle des exzentrischen Elementes
verbunden werden. In diesem Fall wird nicht gestattet, dass sich
nur der zweite Zwischenabschnitt und die Fingerspitze in Richtung
der Fingerinnenseite drehen. Wenn jedoch der erste Zwischenabschnitt
in einem bestimmten Maß gedreht
wird, werden der zweite Zwischenabschnitt und die Fingerspitze synchron
damit gedreht, der gesamte Finger wird um den Gegenstand angeordnet,
und daher kann der Gegenstand fest ergriffen werden, was durch die
Wirkung der zunehmenden Kraft durch die Rolle des ersten Zwischenabschnittes
unterstützt wird.
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Entsprechend
der Erfindung kann im Fingerspitzenbiegemechanismus anstelle des
oder zusätzlich
zum fünften
dünnen
Schnurelement eine Fingerspitzenrichtfeder vorhanden sein, um zwischen
der Fingerspitze und dem zweiten Zwischenabschnitt eingesetzt zu
werden, um die Fingerspitze immer zu zwingen, eine ausgerichtete
Haltung mit Bezugnahme auf dem zweiten Zwischenabschnitt einzunehmen.
Auf diese Weise ist es möglich,
die Fingerspitze zu krümmen
und auszurichten.
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Außerdem kann
entsprechend der Erfindung der erste Zwischenabschnittsbiegemechanismus
anstelle des exzentrischen Elementes eine Rolle mit einem Wickelabschnitt
mit konstantem Abstand von der ersten Trägerwelle umfassen. Es ist daher
möglich,
die vorangehenden Funktionen und Wirkungen bereitzustellen, außer der
Drehmomenterhöhung
des exzentrischen Elementes.
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Die
Prothese der oberen Extremität
der Erfindung weist auf: einen Handrücken, alternativ einen Handteller.
In diesem Fall werden die Basen der beweglichen Finger für eine Prothese,
die für
eine Vielzahl von Fingern verwendet wird, ausschließlich eines
Daumens, am Handrücken,
alternativ dem Handteller, in einer gebogenen Anordnung befestigt,
um einen Krümmungsmittelpunkt
im Handteller zu haben.
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Entsprechend
der Prothese der oberen Extremität
der Erfindung kann eine Vielzahl von beweglichen Fingern annähernd parallel
miteinander in ausgerichtetem Zustand angeordnet werden, und die Fingerspitzen
der beweglichen Finger können
nahe beieinander in einem gekrümmten
Zustand der Finger angeordnet werden. Daher ist es möglich, Handfingerbewegungen
zustande zu bringen, die eine große Ähnlichkeit mit echten Fingern
aufweisen, wie beispielsweise das Aufnehmen eines Gegenstandes im Handteller,
das Erfassen des Gegenstandes mittels der Fingerspitzen und dergleichen,
durch einen Grad der Bewegungsfreiheit, der niedriger ist als der
für die echten
Finger der Hand.
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Entsprechend
der Prothese der oberen Extremität
der Erfindung können
die Basen am Handrücken,
alternativ dem Handteller, in der gebogenen Anordnung angeordnet
werden, damit sie elastisch geschwenkt werden können. Wenn die beweglichen Finger
entsprechend gekrümmt
werden und die Fingerspitzen aneinander anstoßen, wenn sich die Fingerspitzen
der beweglichen Finger einander nähern, wird die Basis daher
geschwenkt, um die Presskraft freizugeben, die auf die Fingerspitze
durch das Anstoßen
angewandt wird. Im Ergebnis dessen, selbst wenn die Genauigkeit
der Befestigungsposition der Basis am Handrücken oder Handteller nicht
so hoch ist, ist es möglich,
eine Beschädigung
zu verhindern, die durch das Anstoßen der Fingerspitzen aneinander
hervorgerufen wird.
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Ein
Regler für
die beweglichen Finger kann für
Steuerfunktionen der Betätigungselemente
für eine
Vielzahl von beweglichen Fingern für eine Prothese verwendet werden,
wobei der Regler nicht Teil der gegenwärtigen Erfindung ist, aber
es werden Einzelheiten zur Information eingeschlossen. Der Regler weist
auf: eine Vielzahl von Sensoren, die entsprechend an einer Vielzahl
von Stellen eines Körpers
eines Menschen, der die Prothese trägt, angeordnet sind, um ein
elektrisches Signal nachzuweisen, das durch den menschlichen Körper durch
das Bewusstsein des Bewegens einer Vielzahl von Fingern fließt, das
durch den Menschen veranlasst wird; eine programmierbare Logikvorrichtung
für das
Aufnehmen von Signalen von einer Vielzahl von Sensoren, die ein
Kombinationsmuster von Signalen basierend auf einem genetischen
Algorithmus erlernt und ein Funktionsbefehlssignal entsprechend
dem Kombinationsmuster ausgibt; und einen programmierbaren Regler für das Aufnehmen
des Funktionsbefehlssignals von der programmierbaren Logikvorrichtung
und eines Veränderungssignals
von einer Funktionsartwechseleinrichtung, die durch den Menschen
betätigt
wird, der die Prothese trägt,
und Ausgeben eines Antriebssignals zu einem jeden der Betätigungselemente
auf der Basis der Signale und eines Programmes, das entsprechend
einer Kombination der Signale vorgegeben wird.
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Im
Regler für
die beweglichen Finger weisen die Sensoren, die an der Vielzahl
von Stellen des menschlichen Körpers,
der die Prothese der oberen Extremität trägt, elektrische Signale nach,
wie beispielsweise myoelektrische Signale, die durch den menschlichen
Körper
durch das Bewusstsein des Bewegens der Vielzahl von Fingern fließen, das durch
den Menschen bewirkt wird, und geben die Signale aus. Danach empfängt die
programmierbare Logikvorrichtung die Signale von den Sensoren, lernt ein
Kombinationsmuster der Signale auf der Basis eines genetischen Algorithmus
und gibt ein Funktionsbefehlssignal entsprechend dem Kombinationsmuster
aus. Danach empfängt
der programmierbare Regler das Funktionsbefehlssignal von der programmierbaren
Logikvorrichtung und ein Veränderungssignal von
der Funktionsartwechseleinrichtung, die vom Menschen betätigt wird,
und gibt Antriebssignale an die entsprechenden Betätigungselemente
der Vielzahl der beweglichen Finger der Prothese auf der Basis der
empfangenen Signale und eines Programmes aus, das basierend auf
der Kombination dieser Signale vorgegeben wird.
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Entsprechend
dem Regler für
die beweglichen Finger nur mittels dessen, dass der Mensch, der
die Prothese der oberen Extremität
trägt,
sich betreffs des Bewegens der Finger bewusst ist, können daher
die beweglichen Finger der Prothese der oberen Extremität entsprechend
betätigt
werden. Indem man den gesamten Funktionszustand der beweglichen
Finger basierend auf dem Kombinationsmuster der Signale von der
Vielzahl der Sensoren unterschiedlich gestaltet, können mehrere
Arten von Funktionen, wie beispielsweise das Ergreifen des Gegenstandes,
das Öffnen
der Hand, das Zeigen und dergleichen durch die Prothese der oberen
Extremität
durchgeführt
werden. Außerdem
verändert die
programmierbare Logikvorrichtung automatisch die Kombination der
Logikschaltungen auf der Basis des genetischen Algorithmus und lernt
die Anpassungsfähigkeit
zwischen dem Kombinationsmuster der Signale und dem Funktionszustand
eines jeden beweglichen Fingers und gibt ein Funktionsbefehlssignal
entsprechend dem Kombinationsmuster der Signale aus, die gegenwärtig von
der Vielzahl der Sensoren ausgegeben werden. Auf diese Weise kann der
Regler das Kombinationsmuster der Signale innerhalb einer sehr kurzen
Zeit lernen, um so zu veranlassen, dass die Prothese der oberen
Extremität eine
gewünschte
Funktion durchführt.
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Außerdem kann
entsprechend dem Regler für
die beweglichen Finger ein Programm einer Vielzahl von Funktionsarten
für ein
Kombinationsmuster im Voraus dem programmierbaren Regler bereitgestellt
werden. Danach kann durch Betätigen
der Funktionsartwechseleinrichtung, wie beispielsweise eines an
der Prothese vorhandenen Schalters, mit Bezugnahme auf beispielsweise
ein Kombinationsmuster für
das Halten eines Gegenstandes, der Mensch, der die Prothese der
oberen Extremität trägt, eine
Funktionsart einschalten, die gegenwärtig unter einer Vielzahl von
Funktionsarten angewandt werden soll, beispielsweise die Funktionsart
einer Vielzahl von Fingern, wenn ein Mobiltelefon gehalten wird,
die Funktionsart einer Vielzahl von Fingern, wenn ein Bleistift
gehalten wird, usw. Selbst wenn die Anzahl der Kombinationsmuster
von Signalen von den Sensoren gering ist, kann daher eine komplizierte
Funktion, die dafür
geeignet ist, den Zustand der Prothese der oberen Extremität zu nutzen,
durch eine Vielzahl von beweglichen Fingern durchgeführt werden.
Insbesondere kann die Vielzahl der Finger zeitsequentielle Funktionen
durchführen,
wie beispielsweise das aufeinanderfolgende Krümmen der Finger bei der Funktion
der Finger.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1a eine
Draufsicht, die einen beweglichen Finger für eine Prothese entsprechend
einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
1b eine
vertikale Schnittdarstellung des beweglichen Fingers für eine Prothese
der Ausführung;
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2 eine
Erläuterungsdarstellung,
die schematisch einen ersten Zwischenabschnittsbiegemechanismus
des beweglichen Fingers für
eine Prothese der Ausführung
veranschaulicht;
-
3a und 3b Erläuterungsdarstellungen,
die jeweils schematisch eine Funktion des ersten Zwischenabschnittsbiegemechanismus
veranschaulichen;
-
4 eine
perspektivische Darstellung, die den Funktionszustand des ersten
Zwischenabschnittsbiegemechanismus zeigt;
-
5 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand des ersten
Zwischenabschnittsbiegemechanismus zeigt;
-
6 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand des ersten
Zwischenabschnittsbiegemechanismus zeigt;
-
7 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand des ersten
Zwischenabschnittsbiegemechanismus zeigt;
-
8a und 8b Erläuterungsdarstellungen,
von denen eine jede schematisch einen zweiten Zwischenabschnittsbiegemechanismus
und einen Fingerspitzenbiegemechanismus des beweglichen Fingers
für eine
Prothese der Ausführung
veranschaulicht;
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9 eine
Erläuterungsdarstellung,
die ein abgewandeltes Beispiel des beweglichen Fingers für eine Prothese
der Ausführung
zeigt;
-
10 eine
perspektivische Darstellung, die ein Beispiel für eine Prothese der oberen
Extremität zeigt,
bei der der bewegliche Finger der Ausführung zur Anwendung kommt,
wenn man von einer Handrückenseite
aus betrachtet;
-
11 eine
perspektivische Darstellung der Prothese der oberen Extremität des angewandten Beispiels,
wenn man von einer Handtellerseite aus betrachtet;
-
12 eine
Erläuterungsdarstellung,
die eine Anordnung der Basen in einer Hülse der Prothese der oberen
Extremität
des angewandten Beispiels veranschaulicht;
-
13a und 13b Erläuterungsdarstellungen,
von denen eine jede ein Verfahren zum Befestigen einer jeden Basis
an der Hülse
veranschaulicht;
-
14 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand der Prothese
der oberen Extremität
des angewandten Beispiels zeigt;
-
15 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand der Prothese
der oberen Extremität
des angewandten Beispiels zeigt;
-
16 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand der Prothese
der oberen Extremität
des angewandten Beispiels zeigt;
-
17 eine
perspektivische Darstellung, die einen Funktionszustand der Prothese
der oberen Extremität
des angewandten Beispiels zeigt;
-
18 eine
Erläuterungsdarstellung,
die einen Regler für
bewegliche Finger entsprechend einer Ausführung der Erfindung veranschaulicht.
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GEEIGNETSTE
METHODE ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Als
nächstes
wird die Art der Erfindung im Detail mittels einer Ausführung mit
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 1a ist
eine Draufsicht, die einen beweglichen Finger für eine Prothese entsprechend
einer Ausführung
der Erfindung zeigt; und 1b ist
eine vertikale Schnittdarstellung des beweglichen Fingers für eine Prothese
der Ausführung.
Der bewegliche Finger für
eine Prothese der Ausführung
wird als mindestens einer einer Vielzahl von Fingern einer Prothese
der oberen Extremität
als eine Prothese verwendet und umfasst: eine Basis 1,
die zwischen dem Handrücken
und dem Handteller einer nicht gezeigten Hand angeordnet wird; einen
ersten Zwischenabschnitt 3, der ein hinteres Ende aufweist,
das schwenkbar mit dem äußersten
Ende der Basis 1 mittels einer ersten Trägerwelle 2 verbunden
ist; einen zweiten Zwischenabschnitt 5, der ein hinteres
Ende aufweist, das schwenkbar mit dem äußersten Ende des ersten Zwischenabschnittes 3 mittels
einer zweiten Trägerwelle 4 verbunden ist;
und eine Fingerspitze 7 mit einem hinteren Ende, das schwenkbar
mit dem äußersten
Ende des zweiten Zwischenabschnittes 5 mittels einer dritten
Trägerwelle 6 verbunden
ist.
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Der
bewegliche Finger der Ausführung
umfasst eine mit einem Elektromotor versehene lineare Antriebsvorrichtung 12,
die in der Basis 1 angeordnet ist, um als ein Betätigungselement
für das
Ziehen eines Endes eines jeden der zwei ersten Drähte 11 als erste
dünne Schnurelemente
zu dienen. Die mit einem Elektromotor versehene lineare Antriebsvorrichtung 12 weist
einen Elektroservomotor 13 auf, der einen Kodedrehgeber,
eine Spindelwelle 15, die drehbar auf der Basis 1 getragen
und gekoppelt wird, damit sie betreffs einer Abtriebswelle des Servomotors 13 mittels
einer Getriebekombination 14 als ein Getriebezug angetrieben
wird, und ein Gleitstück 16, das
mit der Spindelwelle 15 in Eingriff gebracht wird und verschiebbar
zur Basis 1 passt. Ein Ende eines jeden der zwei Drähte 11 wird
mit dem Gleitstück 16 verbunden.
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Bei
dem beschriebenen Fall werden in einem verbundenen Abschnitt zwischen
der Basis 1 und dem ersten Zwischenabschnitt 3 zwei
exzentrische Elemente 17 angeordnet, die von der ersten
Trägerwelle 2 so
getragen werden, dass sie mit Bezugnahme auf die Basis 1 und
den ersten Zwischenabschnitt 3 gedreht werden, und Wickelabschnitte 17a aufweisen,
die hinsichtlich der Abstände
von der ersten Trägerwelle 2 nicht
konstant sind. Ein jeder der ersten Drähte 11 wird auf jede
der Rollen 18 aufgewickelt, die drehbar auf der Basis 1 getragen
werden, danach durch die Fingerinnenseite (untere Seite in 1b) der
ersten Trägerwelle 2 geführt, damit
sie auf den Wickelabschnitt 17a eines jeden exzentrischen
Elementes 17 aufgewickelt werden. Das andere Ende des ersten
Drahtes 11 ist mit dem Abschnitt des exzentrischen Elementes 17 auf
einer Seite verbunden, wo der Wickelabschnitt 17a in starkem
Maß von
der ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist (in der Rotationsposition des exzentrischen Elementes 17,
wo der bewegliche Finger ausgerichtet ist, wie in 1a und 1b gezeigt
wird, ist der Abschnitt in einer Richtung weg von der Basis 1 angeordnet,
d.h., in der linken Seite der ersten Trägerwelle 2 in 1a und 1b).
Der vorangehend erwähnte
Abschnitt eines jeden exzentrischen Elementes 17 ist mit
einem Stift 3a, der an dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes 3 befestigt
ist, der näher
am äußersten Ende
liegt als die erste Trägerwelle 2,
mittels einer ersten Zwischenabschnittszugfeder 19 und
eines Verbindungsdrahtes 20 verbunden. Außerdem wird zwischen
dem ersten Zwischenabschnitt 3 und der Basis 1 eine
erste Zwischenabschnittsrichtfeder 21 eingesetzt, um den
ersten Zwischenabschnitt 3 immer zu zwingen, eine ausgerichtete
Haltung mit Bezugnahme auf die Basis 1 einzunehmen, wie
in 1a und 1b gezeigt
wird, wodurch ein erster Zwischenabschnittsbiegemechanismus 22 gebildet wird.
-
Außerdem wird
entsprechend der Ausführung
eine Rolle 24 mit einem zweiten Draht 23, der als
ein dünnes
Schnurelement gewickelt wird, im ersten Zwischenabschnitt 3 so
angeordnet, dass sie in der Längsrichtung
des ersten Zwischenabschnittes 3 dadurch bewegt wird, dass
sie durch ein längliches Loch 3b geführt wird,
das im ersten Zwischenabschnitt 3 gebildet wird, um sich
in dessen Längsrichtung
zu erstrecken. Ein Ende des zweiten Drahtes 23 wird mit
einem Stift 1a, der an der Basis 1 befestigt ist,
mittels eines Führungsloches
einer ersten Führungsrolle 25 verbunden,
die durch die erste Trägerwelle 2 getragen
wird, damit keine Drehung mit Bezugnahme auf die Basis 1 erfolgen
kann, wobei das Führungsloch
in einer Fingeraußenseite
(obere Seite in 1b) mit Bezugnahme auf die erste
Trägerwelle 2 angeordnet
ist. Das andere Ende des zweiten Drahtes 23 ist mit einem
Stift 17b verbunden, der an dem Abschnitt des exzentrischen
Elementes 17 auf einer Seite befestigt ist, die in starkem
Maß von
der ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist. Ein Ende eines jeden der zwei dritten Drähte 27 als dritte
dünne Schnurelemente,
wobei das andere Ende davon mit einer Halterung 26 verbunden
ist, die eine Trägerwelle
der Rolle 24 trägt,
wird auf die Fingerinnenseite (untere Seite in 1b)
einer jeden der zwei zweiten Führungsrollen 28 gewickelt,
die drehbar durch die zweite Trägerwelle 4 getragen
werden, und mit einem Stift 5a verbunden, der an dem Abschnitt
des zweiten Zwischenabschnittes 5 befestigt ist, der näher am äußersten
Ende ist als die zweite Trägerwelle 4.
Außerdem
wird zwischen dem zweiten Zwischenabschnitt 5 und dem ersten
Zwischenabschnitt 3 eine zweite Zwischenabschnittsrichtfeder 29 eingesetzt, um
den zweiten Zwischenabschnitt 5 immer zu zwingen, eine
ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 einzunehmen,
wie in 1a und 1b gezeigt
wird, wodurch ein zweiter Zwischenabschnittsbiegemechanismus 30 gebildet wird.
-
Außerdem wird
entsprechend der Ausführung
ein Ende eines vierten Drahtes 32 als ein viertes dünnes Schnurelement,
das auf die Fingeraußenseite
(obere Seite in 1b) einer dritten Führungsrolle 31 gewickelt
wird, die zwischen den zwei zweiten Führungsrollen 28 angeordnet
ist und drehbar durch die zweite Trägerwelle 4 getragen
wird, mit dem Stift 3a verbunden, der an dem Abschnitt
des ersten Zwischenabschnittes 3 befestigt ist, der näher am hinteren
Ende ist als die zweite Trägerwelle 4.
Das andere Ende des vierten Drahtes 32 wird auf die Fingerinnenseite
(untere Seite in 1b) einer vierten Führungsrolle 33 gewickelt,
die drehbar durch die dritte Trägerwelle 6 getragen
wird, und mit dem Abschnitt der Fingerspitze 7 verbunden,
der näher
am äußersten
Ende ist als die dritte Trägewelle 6.
Ebenfalls wird ein Ende eines fünften
Drahtes 34 als ein fünftes
dünnes
Schnurelement, das auf die Fingerinnenseite (untere Seite in 1b)
der dritten Führungsrolle 31 gewickelt
wird, mit dem Stift 3a des ersten Zwischenabschnittes 3 verbunden.
Das andere Ende des fünften
Drahtes 34 wird auf die Fingeraußenseite (obere Seite in 1b)
der vierten Führungsrolle 33 gewickelt
und mit dem Abschnitt der Fingerspitze 7 verbunden, die
näher am äußersten
Ende ist als die dritte Trägerwelle 6.
Außerdem
wird zwischen der Fingerspitze 7 und dem zweiten Zwischenabschnitt 5 eine
Fingerspitzenrichtfeder 35 bereitgestellt, um die Fingerspitze 7 immer
zu zwingen, eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den zweiten
Zwischenabschnitt 5 einzunehmen, wie in 1a und 1b gezeigt
wird, wodurch ein Fingerspitzenbiegemechanismus 36 gebildet
wird.
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2 zeigt
schematisch den ersten Zwischenabschnittsbiegemechanismus 22 des
beweglichen Fingers für
eine Prothese der Ausführung. Wenn
das Gleitstück 16 der
mit einem Elektromotor versehenen linearen Antriebsvorrichtung 12,
die in der Basis 1 angeordnet ist, nach rechts, wie durch
einen Pfeil A in 2 gezeigt wird, durch die Drehung der
Spindelwelle 15 bewegt wird, die durch die Funktion des
Servomotors 13 realisiert wird, wird ein Ende des ersten
Drahtes 11, der durch die Fingerinnenseite (die gleiche
Seite wie die des Handtellers, d.h., die untere Seite in 2)
des exzentrischen Elementes 17 geführt wird, das durch die erste
Trägerwelle 2 getragen
wird, die die Basis 1 mit dem ersten Zwischenabschnitt 3 verbindet,
gezogen, um den ersten Draht 11 in die Seite der Basis 1 hineinzuziehen.
Da das andere Ende des ersten Drahtes 11 mit dem Abschnitt 17c (linker
Abschnitt der ersten Trägerwelle 2 in 2)
des exzentrischen Elementes 17 auf der Seite verbunden
ist, wo der Wickelabschnitt 17a in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt ist,
zieht dann der erste Draht 11 den Abschnitt 17c des
exzentrischen Elementes 17 auf der Seite, wo der Wickelabschnitt 17a in
starkem Maß von
der ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, um das exzentrische Element 17 mit Bezugnahme auf
die Basis 1 so zu drehen, dass der Abschnitt 17e zur
Fingerinnenseite gerichtet wird. Im Ergebnis dessen wird der erste Zwischenabschnitt 3,
der einen Abschnitt näher
am äußersten
Ende als die erste Trägerwelle 2 aufweist, wobei
der Abschnitt mit dem Abschnitt 17c des exzentrischen Elementes 17 mittels
der ersten Zwischenabschnittszugfeder 19 und des Verbindungsdrahtes 20 verbunden
wird, in Richtung der Fingerinnenseite (in Richtung des Handtellers)
gedreht, um so eine gekrümmte
Haltung mit Bezugnahme auf die Basis 1 einzunehmen, während er
der ersten Zwischenabschnittsrichtfeder 21 entgegengesetzt
ist, die zwischen dem ersten Zwischenabschnitt 3 und der
Basis 1 eingesetzt wird.
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4 und 5 sind
perspektivische Darstellungen, die jeweils nur die Basis 1,
den ersten Zwischenabschnitt 3, das exzentrische Element 17 und
die erste Führungsrolle 25 im
beweglichen Finger der Ausführung
zeigen, wobei die Basis 1 und der erste Zwischenabschnitt 3 teilweise
weggeschnitten sind. Genau gesagt, zeigt 4 einen
anfänglichen ausgerichteten
Zustand des ersten Zwischenabschnittes 3 mit Bezugnahme
auf die Basis 1, die in 1a, 1b und 2 gezeigt
wird; und 5 zeigt einen gekrümmten Zustand
des ersten Zwischenabschnittes 3 mit Bezugnahme auf die
Basis 1 durch Drehung mit dem exzentrischen Element 17, die
vorgenommen wird, weil der erste Zwischenabschnitt 3 nicht
an irgendwelche Gegenstände
anstößt und nicht
einen Widerstand erfährt.
Wenn kein Widerstand gegen die Drehung des ersten Zwischenabschnittes 3 angewandt
wird, wie vorangehend, wird der erste Zwischenabschnitt 3 zusammen
mit dem exzentrischen Element 17 mit Bezugnahme auf die Basis 1 gedreht.
Dementsprechend wird, wie in 3a gezeigt
wird, anfangs bei der Drehung der erste Draht 11, der auf
den Abschnitt (Abschnitt einer Strecke L1) des Wickelabschnittes 17a gewickelt wird,
der nicht in starkem Maß von
der ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, gezogen, was zu einer schnellen Drehung des ersten Zwischenabschnittes 3 führt.
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Andererseits,
wie in 3b gezeigt wird, wenn der erste
Zwischenabschnitt 3 an einen bestimmten Gegenstand M anstößt und ein
Widerstand gegen die Drehung zur Anwendung kommt, wird das exzentrische
Element 17 gedreht, während
ein Dehnen der ersten Zwischenabschnittszugfeder 19 erfolgt,
und der Abschnitt (Abschnitt einer Strecke L2) des Wickelabschnittes
des exzentrischen Elementes 11, der in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, wird zur Fingerinnenseite gedreht. Im Ergebnis dessen wird
das Antriebsmoment des ersten Zwischenabschnittes 3 mit
Bezugnahme auf die gleiche Zugkraft des ersten Drahtes 11 vergrößert, und der
erste Zwischenabschnitt 3 presst den Gegenstand M mittels
einer starken Kraft, die der Ausdehnung der ersten Zwischenabschnittszugfeder 19 entspricht.
Wenn der erste Zwischenabschnitt 3 nicht gedreht wird,
selbst durch das erhöhte
Drehmoment, dann werden durch die Drehung des exzentrischen Elementes 17 mit
Bezugnahme auf die Basis 1 nur der zweite Zwischenabschnitt 5 und
die Fingerspitze 7 in Richtung der Fingerinnenseite in
einem bestimmten Maß gedreht,
wie es später
mit Bezugnahme auf 8b beschrieben wird. Wie es
in 1b und 3a gezeigt
wird, wird jedoch ein flacher Abschnitt 17d im exzentrischen
Element 17 gebildet, und ein Stoßabschnitt 3c wird
hervorstehend im ersten Zwischenabschnitt 3 gebildet. Daher,
wenn das exzentrische Element 17 in einem bestimmten Maß mit Bezugnahme
auf den ersten Zwischenabschnitt 3 gedreht wird, stößt der flache
Abschnitt 17d des exzentrischen Elementes 17 an
den Stoßabschnitt 3c des ersten
Zwischenabschnittes 3, wie in 3b gezeigt wird,
und danach dreht das exzentrische Element 17 zwangläufig den
ersten Zwischenabschnitt 3.
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Gleich 4 und 5 sind 6 und 7 perspektivische
Darstellungen, von denen eine jede nur die Basis 1, den
ersten Zwischenabschnitt 3, das exzentrische Element 17 und
die erste Führungsrolle 25 im
beweglichen Finger der Ausführung
zeigt, wobei die Basis 1 und der erste Zwischenabschnitt 3 teilweise
weggeschnitten sind. Genau gesagt, 6 zeigt
einen Zustand, der in 3b gezeigt wird, dass nur das
exzentrische Element 17 gedreht wird, während der erste Zwischenabschnitt 3 nicht
gedreht wird; und 7 zeigt einen gekrümmten Zustand
des ersten Zwischenabschnittes 3 mit Bezugnahme auf die
Basis 1, der eingestellt wird, indem der flache Abstand 17d des
exzentrischen Elementes 17 an den Stoßabschnitt 3c des
ersten Zwischenabschnittes 3 anstößt und der erste Zwischenabschnitt 3 zwangläufig durch
das exzentrische Element 17 gedreht wird.
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8a zeigt
schematisch den zweiten Zwischenabschnittsbiegemechanismus 30 und
den Fingerspitzenbiegemechanismus 36 des beweglichen Fingers
für eine
Prothese der Ausführung
in einem Zustand, wo der zweite Zwischenabschnitt 5 mit
Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 ausgerichtet
wird und die Fingerspitze 7 mit Bezugnahme auf den zweiten
Zwischenabschnitt 5 ausgerichtet wird; 8b zeigt
schematisch den zweiten Zwischenabschnittsbiegemechanismus 30 und
den Fingerspitzenbiegemechanismus 36 in einem Zustand, wo
der zweite Zwischenabschnitt 5 gedreht wird, damit er mit
Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 gekrümmt wird,
und die Fingerspitze 7 gedreht wird, damit sie mit Bezugnahme
auf den zweiten Zwischenabschnitt 5 gekrümmt wird.
Wie es vorangehend beschrieben wird, wenn der Abschnitt 17e des
exzentrischen Elementes 17 auf der Seite, wo der Wickelabschnitt 17a in
starkem Maß von
der ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, in Richtung der Fingerinnenseite gedreht wird, wird ein Ende
des zweiten Drahtes 23, der mit einem Stift 17b verbunden
ist, der an dem Abschnitt auf der Seite befestigt ist, wo der Wickelabschnitt 17a des
exzentrischen Elementes 17 in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, gezogen, wobei das andere Ende des zweiten Drahtes 23 durch
die Fingeraußenseite
(die gleiche Seite wie der Handrücken)
der ersten Trägerwelle 2 mit
der Basis 1 verbunden wird. Im Ergebnis dessen, wie in 8b gezeigt
wird, wird die Rolle 24, auf die der zweite Draht 23 aufgewickelt
ist, in der Längsrichtung
des ersten Zwischenabschnittes 3 bewegt, um sich der Basis 1 zu
nähern,
wodurch bewirkt wird, dass die Rolle 24 als eine bewegliche
Rolle funktioniert. Ein Ende des dritten Drahtes 27, wobei
dessen anderes Ende mit der Trägerwelle
der Rolle 24 verbunden ist, erfährt eine höhere Zugspannung als der zweite
Draht 23 durch die Rolle 24 und zieht dann in starkem
Maß einen
Stift 5a, der an dem Abschnitt des zweiten Zwischenabschnittes 5 befestigt
ist, der näher
am äußersten
Ende als die zweite Trägerwelle 4 ist,
durch die Fingerinnenseite der zweiten Trägerwelle 4. Dementsprechend
wird der zweite Zwischenabschnitt 5 in Richtung der Fingerinnenseite
gedreht, um eine gekrümmte
Haltung mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 einzunehmen,
während
er der zweiten Zwischenabschnittsrichtfeder 29 entgegensetzt
ist, die zwischen dem zweiten Zwischenabschnitt 5 und dem
ersten Zwischenabschnitt 3 eingesetzt wird.
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Wenn
der zweite Zwischenabschnitt 5 in Richtung der Fingerinnenseite
mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 gedreht
wird, zieht dann ein Ende des vierten Drahtes 32, der durch
die Fingerinnenseite der dritten Trägerwelle 6 verläuft, wobei
das andere Ende davon mittels der Fingeraußenseite der zweiten Trägerwelle 4 mit
dem Stift 3a verbunden wird, der am Abschnitt des ersten
Zwischenabschnittes 3 befestigt ist, der näher am hinteren
Ende als die zweite Trägerwelle 4 ist,
den Abschnitt der Fingerspitze 7 näher an das äußerste Ende als die dritte
Trägerwelle 6.
Dementsprechend, wie in 8b gezeigt
wird, wird die Fingerspitze 7 in Richtung der Fingerinnenseite
(in Richtung des Handtellers) gedreht, um eine gekrümmte Haltung mit
Bezugnahme auf den zweiten Zwischenabschnitt 5 einzunehmen,
während
sie der Fingerspitzenrichtfeder 35 entgegengesetzt ist,
die zwischen der Fingerspitze 7 und dem zweiten Zwischenabschnitt 5 eingesetzt
wird.
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Andererseits,
wenn das Gleitstück 16 der
mit einem Elektromotor versehenen linearen Antriebsvorrichtung 12,
die in der Basis 1 angeordnet ist, in einer Richtung entgegengesetzt
der vorangehenden aus einem Zustand wie dem bewegt wird, der in 6 gezeigt
wird, wo der Abschnitt 17c des exzentrischen Elementes 17 auf
der Seite ist, wo der Wickelabschnitt 17a in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, in Richtung der Fingerinnenseite gedreht wird oder aus einem
Zustand wie dem, der in 5 oder 7 gezeigt
wird, wo der erste Zwischenabschnitt 3 dadurch mit Bezugnahme
auf die Basis 1 gedreht und gekrümmt wird, wird ein Ende des
ersten Drahtes 11 gelockert, um den ersten Draht 11 zur
Seite des ersten Zwischenabschnittes 3 zurückzuführen, und
die erste Zwischenabschnittsrichtfeder 21, die zwischen
dem ersten Zwischenabschnitt 3 und der Basis 1 eingesetzt
ist, treibt den ersten Zwischenabschnitt 3 mittels einer
elastischen Kraft. Dementsprechend wird der erste Zwischenabschnitt 3 in
Richtung der Fingeraußenseite
gedreht, um so eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf die
Basis 1 einzunehmen, wie in 1a und 1b und 4 gezeigt
wird. Danach zieht die erste Zwischenabschnittszugfeder 19,
die zwischen dem Stift 3a in dem Abschnitt des ersten Zwischenabschnittes 3,
der näher
am äußersten
Ende ist als die erste Trägerwelle 2 und
dem Abschnitt 17e des exzentrischen Elementes 17 auf
der Seite eingesetzt wird, wo der Wickelabschnitt 17a in
starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, den Abschnitt 17c des exzentrischen Elementes 17,
und das exzentrische Element 17 wird mit Bezugnahme auf
die Basis 1 so gedreht, dass der Abschnitt 17c in
Richtung der Fingeraußenseite
gedreht werden kann, um in dessen Ausgangsposition zurückzukehren.
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Wenn
der Abschnitt 17c des exzentrischen Elementes 17 auf
der Seite, wo der Wickelabschnitt 17a in starkem Maß von der
ersten Trägerwelle 2 getrennt
ist, auf diese Weise in Richtung der Fingeraußenseite gedreht wird, wird
der zweite Draht 23 gelockert, und die Rolle 24,
auf die der zweite Draht 23 gewickelt wird, kann in der
Längsrichtung
des ersten Zwischenabschnittes 3 bewegt werden, um sich
der Fingerspitze 7 zu nähern.
Der dritte Draht 27, bei dem ein Ende mit der Trägerwelle
der Rolle 24 verbunden ist, wird gelockert, und die zweite
Zwischenabschnittsrichtfeder 29, die zwischen dem zweiten Zwischenabschnitt 5 und
dem ersten Zwischenabschnitt 3 eingesetzt wird, treibt
den zweiten Zwischenabschnitt 5 mittels einer elastischen
Kraft. Dementsprechend wird der zweite Zwischenabschnitt 5 in
Richtung der Fingeraußenseite
gedreht, um so eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den
ersten Zwischenabschnitt 3 einzunehmen, wie in 1a und 1b gezeigt
wird.
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Wenn
der zweite Zwischenabschnitt 5 zur Fingeraußenseite
mit Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 gedreht
wird, zieht dann ein Ende des fünften
Drahtes 34, der durch die Fingeraußenseite der dritten Trägerwelle 6 gelangt,
wobei dessen anderes Ende mittels der Fingerinnenseite der zweiten
Trägerwelle 4 mit
dem Stift 3a verbunden ist, der an dem Abschnitt des ersten
Zwischenabschnittes 3 befestigt ist, der näher am hinteren
Ende als die zweite Trägerwelle 4 ist,
den Abschnitt der Fingerspitze 7 näher zum äußersten Ende als die dritte
Trägerwelle 6.
Dementsprechend wird die Fingerspitze 7 in Richtung der
Fingeraußenseite
gedreht, um so eine ausgerichtete Haltung mit Bezugnahme auf den
zweiten Zwischenabschnitt 5 einzunehmen, wie in 1a und 1b gezeigt
wird.
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Daher
werden entsprechend dem beweglichen Finger für eine Prothese der Ausführung für jeden
Finger das Schwenken des ersten Zwischenabschnittes 3 mit
Bezugnahme auf die Basis 1, die zwischen dem Handrücken und
dem Handteller angeordnet ist, das Schwenken des zweiten Zwischenabschnittes 5 mit
Bezugnahme auf den ersten Zwischenabschnitt 3 und das Schwenken
der Fingerspitze 7 mit Bezugnahme auf den zweiten Zwischenabschnitt 5 synchron
miteinander mittels des Biegemechanismus durchgeführt, der
schlank und kompakt konstruiert ist, damit er innerhalb der Größe eines menschlichen
Fingers sein kann, indem die Drähte verwendet
werden. Auf diese Weise kann der Finger gekrümmt und ausgerichtet werden.
Außerdem
wird in dem Fall des Ergreifens eines Gegenstandes oder dergleichen,
wenn die Biegedrehung des ersten Zwischenabschnittes 3 einen
Widerstand erfährt,
der durch ein Anstoßen
an den Gegenstand erzeugt wird, das Drehmoment des ersten Zwischenabschnittes 3 automatisch
durch das exzentrische Element 17 vergrößert, wodurch es ermöglicht wird,
den Gegenstand fest zu ergreifen. Selbst wenn der erste Zwischenabschnitt 3 überhaupt
nicht oder etwas gedreht wird, um infolge des Widerstandes zum Stillstand
zu kommen, werden nur der zweite Zwischenabschnitt 5 und
die Fingerspitze 7 kontinuierlich gedreht, um den gesamten
Finger um den Gegenstand anzuordnen. Daher kann der Gegenstand durch
den gesamten Finger fest ergriffen werden, was durch eine Wirkung der
zunehmenden Kraft durch die Rolle 24 des ersten Zwischenabschnittes 3 unterstützt wird.
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9 zeigt
schematisch ein abgewandeltes Beispiel des beweglichen Fingers für eine Prothese der
vorhergehenden Ausführung.
Beim modifizierten Beispiel wird ein Ende des zweiten Drahtes 23 des zweiten
Zwischenabschnittsbiegemechanismus 30 mit einem Stift 3d verbunden,
der am ersten Zwischenabschnitt 3 anstelle des exzentrischen
Elementes 17 befestigt ist. Beim abgewandelten Beispiel wird
nicht gestattet, dass sich nur der zweite Zwischenabschnitt 5 und
die Fingerspitze 7 in Richtung der Fingerinnenseite drehen.
Wenn der erste Zwischenabschnitt 3 jedoch in einem bestimmten
Maß gedreht
wird, können
der zweite Zwischenabschnitt 5 und die Fingerspitze 7 synchron
damit gedreht werden, der gesamte Finger wird um den Gegenstand angeordnet,
und der Gegenstand kann daher fest ergriffen werden, was durch die
Wirkung der zunehmenden Kraft durch die Rolle 24 des ersten
Zwischenabschnittes 3 unterstützt wird.
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10 und 11 sind
perspektivische Darstellungen, von denen eine jede ein Beispiel
für eine
Prothese der oberen Extremität
oder eine Handprothese zeigt, an der der bewegliche Finger der Ausführung angebracht
wird, wenn man vom Handrücken
oder dem Handteller aus betrachtet. Für die Prothese der oberen Extremität des angewandten Beispiels
werden vier Finger, ausschließlich
eines Daumens 41, d.h., ein Zeigefinger 42, ein
Mittelfinger 43, ein Ringfinger 44 und ein kleiner
Finger 45, als bewegliche Finger der Ausführung angeordnet,
und die Basen 1 der beweglichen Finger werden in einer Hülse 46 mit
einem quadratisch-rylindrischen Querschnitt untergebracht, die etwas
gebogen ist, um einen Krümmungsmittelpunkt
in der Handtellerseite aufzuweisen, und die den Handrücken- und
den Handtellerabschnitt der Prothese der oberen Extremität bildet,
indem dort herum Zwischenräume
vorhanden sind, und indem die Anordnung so ist, dass eine Anpassung
an die gekrümmten
Formen des Handrücken- und Handtellerabschnittes
erfolgt, wie in 12 gezeigt wird. In 10 und 11 werden die
entsprechenden Biegemechanismen weggelassen.
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13a und 13b zeigen
ein Verfahren zum Befestigen der Basis 1 an der Hülse 46.
In diesem Fall, wie in 13a gezeigt
wird, werden die Befestigungslöcher 47a an
der Hülse 46 in
die Mitte einer Federplatte 47 gebohrt, und die Befestigungslöcher 47b an
der Basis 1 werden in beide Seiten der Federplatte 47 gebohrt.
Wie in 13b gezeigt wird, wird die Federplatte 47 an
der Hülse 46 mittels
der Befestigungslöcher 47a in
der Mitte der Federplatte 47 befestigt, und die Federplatte 47 wird
an der Basis mittels der Befestigungslöcher 47b in beiden
Seiten der Federplatte 47 befestigt. Da die Basis 1 und
jeder bewegliche Finger daher mit Bezugnahme auf die Hülse 46,
wie durch die Pfeile B in 13b gezeigt wird,
durch die Biegung der Federplatte 47 elastisch geschwenkt
werden können,
selbst wenn die Fingerspitzen aneinander anstoßen, wenn die Handprothese
geschlossen wird, kommen daher die Fingerspitzen etwas voneinander
weg und können
zusammengebracht werden, während
eine durch das Anstoßen erzeugte
Presskraft freigegeben wird. Daher ist es möglich, eine Beschädigung zu
verhindern, die durch das gegenseitige Anstoßen der Fingerspitzen der beweglichen
Finger hervorgerufen wird, selbst wenn die Genauigkeit der Befestigungsposition
der Basis 1 an der Hülse 46 nicht
so groß ist,
und um die beweglichen Finger elastisch an die Form des ergriffenen Gegenstandes
anzupassen.
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Außerdem ist
der Daumen 41 der Prothese der oberen Extremität des angewandten
Beispiels mit einer Basis, die schwenkbar von einer Trägerwelle
getragen wird, die sich annähernd
parallel zu den Basen 1 der anderen Finger 42 bis 45 erstreckt,
und einer Fingerspitze versehen, die schwenkbar auf der Basis getragen
wird. Die Basis wird um die Trägerwelle
mittels einer nicht gezeigten Schwenkantriebsvorrichtung geschwenkt,
die in der Hülse 46 vorhanden
ist, und durch einen nicht gezeigten normalen Elektroservomotor
angetrieben. Die Fingerspitze wird in Richtungen hin zu und weg
von den anderen Fingern 42 bis 45 durch einen
nicht gezeigten Draht geschwenkt, der durch eine lineare Antriebsvorrichtung
gleich der vorangehend beschriebenen mit einem Elektromotor versehenen
linearen Antriebsvorrichtung 12 und einer nicht gezeigten
Feder gezogen wird, die in der Basis vorhanden ist. Dementsprechend
kann der Daumen 41 als ein beweglicher Finger funktionieren.
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Entsprechend
der Prothese der oberen Extremität
des angewandten Beispiels ist es durch geeignetes Betätigen eines
jeden beweglichen Fingers vom Daumen 41 bis zum kleinen
Finger 45 möglich, verschiedene
Zustände
zu bewirken, beispielsweise einen handoffenen Zustand, der in 14 gezeigt wird,
einen Zustand beim Rauchen einer Zigarette oder dergleichen, der
in 15 gezeigt wird, einen Zustand beim Halten eines
Stiftes, der in 16 gezeigt wird, einen Zustand
des Haltens eines Mobiltelefons, der in 17 gezeigt
wird. In jeder der 14 bis 17 werden
die Biegemechanismen ebenfalls weggelassen.
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18 veranschaulicht
den Aufbau eines Reglers für
bewegliche Finger, der in geeigneter Weise für die integrierte Steuerung
der fünf
beweglichen Finger vom Daumen 41 bis zum kleinen Finger 45 der Prothese 51 der
oberen Extremität
des vorhergehenden angewandten Beispiels verwendet wird. Wie in der
Zeichnung gezeigt wird, umfasst der Regler der Ausführung: Elektroden 53 als
Sensoren, die an einer Vielzahl von Stellen um einen zylindrischen
Halter 52 vorhanden sind, der mit dem Handgelenk der Prothese 51 der
oberen Extremität
verbunden ist, um die Prothese 51 der oberen Extremität auf einem menschlichen
Arm 50 mit keiner Hand anzubringen, um so in engen Kontakt
mit der Haut des Armes 50 zu kommen, der in den Halter 52 eingesetzt
wird, wobei die Elektroden 53 so ausgeführt sind, dass sie ein myoelektrisches
Signal nachweisen, das im Arm 50 durch das Bewusstsein
des Menschen mit dem Arm 50, der den Halter 52 trägt, fließt, um eine
Vielzahl von Fingern zu bewegen; einen Berührungsschalter 54 als
eine Funktionsartwechseleinrichtung mit einer Vielzahl von Berührungsplatten 54a,
die am Halter 52 vorhanden sind, damit der Mensch, der
die Prothese 51 der oberen Extremität trägt, die Vielzahl der Berührungsplatten 54a mit
der anderen Hand oder dergleichen betätigen kann; bekannte entwicklungsfähige Hardware
(EHW) 55, die eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD)
und einen genetischen Algorithmus in Kombination einschließt, die
so ausgeführt ist,
dass sie myoelektrische Signale von der Vielzahl der Elektroden 53 empfängt, ein
Kombinationsmuster der myoelektrischen Signale lernt und ein Funktionsbefehlssignal
entsprechend dem Kombinationsmuster der empfangenen myoelektrischen
Signale ausgibt; und eine normale programmierbare Steuerung (PC) 56,
die einen Mikrocomputer umfasst, der so ausgeführt ist, dass er ein Veränderungssignal vom
Berührungsschalter 54 und
das Funktionsbefehlssignal von der EHW 55 empfängt, ein
Antriebssignal an jeden Servomotor für einen jeden der fünf Finger
vom Daumen 41 bis zum kleinen Finger 45 der Prothese 51 der
oberen Extremität
auf der Basis der empfangenen Signale und eines Programmes ausgibt,
das entsprechend der Kombination dieser Signale vorgegeben wird,
und ein Rotationspositionssignal vom Drehgeber in jedem Servomotor
empfängt, um
eine Rückkopplungssteuerung
der Funktion eines jeden beweglichen Fingers der Prothese 51 der oberen
Extremität
durchzuführen.
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Für die EHW
kann eine für
eine Verwendung aus beispielsweise einer Konstitution ausgewählt werden,
die durch eine These „ADAPTIVE
HARDWARE DEVICES FOR REAL WORLD APPLICATIONS", die im Technical Report vom The Institute
of Electronics, Information and Communication Engineers beschrieben
wird, der den Inhalt der Einladungslektüre des Workshops über Echtzeitverarbeitung
(RTP 1998) beschreibt, durchgeführt
von der Computer System Research Group of Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers und dem Executive Committee
des Workshops über
Echtzeitverarbeitung am 25. Februar 1998, vorgelegt wird, einer
Konstitution, die durch eine These „RESEARCH & DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF
EVOLVABLE HARDWARE CHIPS" vorgelegt
wird, die in Proceedings of the 8th Fussy, Artificial Intelligence,
Neutral Networks and Computational Intelligence Symposium, durchgeführt 1998
(FAN 1998), beschrieben wird, usw.
-
In
der Steuerung der Ausführung,
wenn die Elektroden 53, die an der Vielzahl der Stellen
des menschlichen Armes 50 der die Prothese 51 der
oberen Extremität
trägt,
bereitgestellt werden, myoelektrische Signale nachweisen, die im
menschlichen Arm 50 durch das Bewusstseins des Bewegens
der Vielzahl von Fingern fließen,
das durch den Menschen hervorgerufen wird, und die Signale ausgeben,
empfängt
die EHW 55 die myoelektrischen Signale, lernt das Kombinationsmuster
der myoelektrischen Signale auf der Basis eines genetischen Algorithmus
und gibt ein Funktionsbefehlssignal entsprechend dem Kombinationsmuster
aus. Dann empfängt
die PC 56 das Funktionsbefehlssignal von der EHW 55 und
ein Veränderungssignal
vom Berührungsschalter 54,
der vom Menschen betätigt
wird, und führt
die Rückkopplungssteuerung
der Funktion der entsprechenden Servomotoren der fünf beweglichen
Finger der Prothese 51 der oberen Extremität auf der
Basis der empfangenen Signale und eines Programmes durch, das entsprechend
der Kombination dieser Signale vorgegeben wird.
-
Daher
können
entsprechend die Steuerung der Ausführung nur durch das Bewusstsein
des Menschen, der die Prothese 51 der oberen Extremität trägt, um die
Finger zu bewegen, die fünf
beweglichen Finger der Prothese 51 der oberen Extremität entsprechend
betätigt
werden. Indem der gesamte Funktionszustand der fünf beweglichen Finger in Abhängigkeit
vom Kombinationsmuster der myoelektrischen Signale von der Vielzahl
der Elektroden 53 unterschiedlich ausgeführt wird,
können
mehrere Arten von Funktionen, wie beispielsweise das Erfassen eines
Gegenstandes, das Öffnen
der Hand, das Zeigen, beispielsweise wie jene, die in 14 bis 17 gezeigt
werden, durch die Prothese 51 der oberen Extremität durchgeführt werden.
Außerdem verändert die
programmierbare Logikvorrichtung automatisch die Kombination der
logischen Schaltungen auf der Basis des genetischen Algorithmus
und lernt die Anpassungsfähigkeit
zwischen dem Kombinationsmuster der myoelektrischen Signale und
dem Funktionszustand eines jeden beweglichen Fingers in einer derartigen
Weise, dass ein Eingang einer Ermittlung der Anpassungsfähigkeit
von dem Menschen empfangen wird, der die Prothese 51 der
oberen Extremität
trägt,
und ein Funktionsbefehlssignal entsprechend dem Kombinationsmuster
der myoelektrischen Signale ausgegeben wird, die von der Vielzahl
der Elektroden 53 ausgegeben werden. Auf diese Weise kann
die Steuerung das Kombinationsmuster der Signale innerhalb einer
sehr kurzen Zeit lernen, um so zu veranlassen, dass die Prothese 51 der
oberen Extremität
eine gewünschte
Funktion durchführt.
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Außerdem kann
entsprechend der Steuerung der Ausführung ein Programm mit einer
Vielzahl von Funktionsarten für
ein Kombinationsmuster im Voraus der PC 56 bereitgestellt
werden. Wenn der Mensch, der die Prothese 51 der oberen
Extremität trägt, den
Berührungsschalter 54 betätigt, der
an der Prothese 51 der oberen Extremität vorhanden ist, kann daher
eine Funktionsart, die gegenwärtig
zur Anwendung kommt, unter einer Vielzahl von Funktionsarten verändert werden,
beispielsweise der Funktionsart einer Vielzahl von Fingern, wenn
ein Mobiltelefon gehalten wird, der Funktionsart einer Vielzahl von
Fingern, wenn ein Bleistift gehalten wird, usw., mit Bezugnahme
auf beispielsweise ein Kombinationsmuster für das Halten eines Gegenstandes. Selbst
wenn die Anzahl der Kombinationsmuster von myoelektrischen Signalen
von den Elektroden 53 klein ist, kann daher eine komplizierte
Funktion, die für
den Benutzungszustand der Prothese 51 der oberen Extremität geeignet
ist, durch die fünf
beweglichen Finger durchgeführt
werden. Insbesondere kann die Vielzahl der beweglichen Finger zeitsequentielle
Funktionen durchführen,
wie beispielsweise das aufeinanderfolgende Krümmen der Finger.
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Die
Erfindung wurde mittels der veranschaulichten Beispiele beschrieben.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorangehenden Beispiele beschränkt. Beispielsweise
kann der bewegliche Finger der Erfindung für alle oder zwei oder drei
der Finger der Prothese der oberen Extremität eingesetzt werden. Außerdem kann
der bewegliche Finger der Erfindung für eine Prothese der, unteren
Extremität
verwendet werden, wenn es erforderlich ist. Der erste Zwischenabschnittsbiegemechanismus
des beweglichen Fingers der Erfindung kann mit einer Rolle, die einen
Wickelabschnitt mit einem konstanten Abstand von der ersten Trägerwelle
aufweist, anstelle des exzentrischen Elementes versehen werden.
Selbst in einem derartigen Fall können die vorangehenden Funktionen
und Wirkungen, ausschließlich
der Drehmomenterhöhung
des exzentrischen Elementes, bereitgestellt werden. Das Betätigungselement
des beweglichen Fingers der Erfindung kann ein Hydraulikzylinder
oder ein Druckluftzylinder sein, der durch einen Druck betätigt wird,
der von einer Druckquelle geliefert wird, wie beispielsweise einer
elektrischen Pumpe und einem Speicher. Außerdem können einige der ersten bis
fünften
dünnen
Schnurelemente des beweglichen Fingers der Erfindung fadenartige Substanzen
anstelle der Metalldrähte
sein, die beispielsweise aus Kohlefasern oder dergleichen bestehen,
so lange wie sie eine begrenzte Dehnung, aber eine gute Elastizität und ausreichende
Haltbarkeit aufweisen.
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Der
Sensor im Regler für
den beweglichen Finger der Erfindung kann einer sein, der direkt
am Arm oder einem anderen Teil des Menschen befestigt ist, der die
Prothese trägt,
und ein derartiger Sensor kann ausgeführt sein, um ein Signal anderes
als das myoelektrische nachzuweisen, beispielsweise die spezifische
Bewegung des Armes. Außerdem
kann die Funktionsartwechseleinrichtung eine sein, die eine Funktionsart
nicht mittels des vorangehenden Berührungsschalters verändert, sondern
mittels eines normalen Druck- oder Schiebeschalters oder einer Stimmeneingabe.
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Außerdem kann
die Steuerung des beweglichen Fingers der Erfindung durch Weglassen
des vorangehenden Sensors und der programmierbaren Logikvorrichtung
und Eingeben einer Funktion, die vom Funktionsänderungsschalter verändert wird,
der direkt betätigt
wird, oder der durch eine Stimmeneingabe oder dergleichen betätigt wird,
zur normalen programmierbaren Steuerung (PC) durchgeführt werden.
Alternativ können
die Krümmungsfunktionen und
die Ausrichtungsfunktionen der beweglichen Finger einfach dadurch
durchgeführt
werden, dass sie separat durch eine Vielzahl von Veränderungsschaltern
entsprechend der Vielzahl der beweglichen Finger oder zusammen durch
einen Schalter von mehreren Schaltungen und mehreren Kontakten,
die die Funktionen der Veränderungsschalter
zusammensetzen, geschaltet werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Prothese der oberen Extremität bereit,
die komplizierte Funktionen durchführen kann, und ermöglicht,
dass die Prothese der oberen Extremität komplizierte Funktionen leicht
durchführt.