IT202100008261A1 - Articolazione prostetica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

ARTICOLAZIONE PROSTETICA

La presente invenzione ha per oggetto un?articolazione prostetica del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

In particolare, l?invenzione introduce un?innovativa articolazione configurata per vincolare una protesi a un secondo elemento. Pi? in particolare l?invenzione ha per oggetto un polso da utilizzare per vincolare una mano a un arto opportunamente artificiale.

Come noto le protesi e in particolare gli arti artificiali dotati di mano sono solitamente privi di articolazioni prostetiche a causa della difficolt? di realizzare un?articolazione capace di fornire pi? assi di rotazione e, allo stesso tempo, adattare il proprio funzionamento alle condizioni d?uso. Infatti, le attuali articolazioni prostetiche presentano generalmente un solo grado di libert?.

Sono pertanto noti pochi esempi di articolazione prostetica.

Un esempio prevede l?adozione di un complesso dotato di motori elettrici, un albero di uscita ruotato dai motori, una trasmissione del moto dai motori all'albero di uscita abile a variare la flessibilit? dell'albero di uscita, un'unit? di regolazione di tale flessibilit? attraverso la trasmissione elastica, e una struttura di contenimento che definisce una superficie esterna e un volume interno per i motori elettrici, la trasmissione, l'albero di uscita e l'unit? di regolazione. La struttura di contenimento ha un'uscita motrice controllata dall'albero di uscita e fa ruotare il componente mobile, almeno un elemento di accoppiamento rigido per collegare rigidamente la struttura di contenimento e un'uscita di supporto opposta all'uscita motrice e coassiale con l'asse di rotazione.

La tecnica nota descritta comprende alcuni importanti inconvenienti.

In particolare, le articolazioni prostetiche a oggi disponibili risultano poco compatte e scarsamente affidabili.

Si evidenzia come per ridurre le dimensioni le note articolazioni prostetiche generalmente presentano un solo grado di libert? e quindi sono scarsamente utilizzate. Si sottolinea inoltre come anche queste articolazioni prostetiche presentino dimensioni elevate soprattutto nel caso di mettere pi? di un grado di libert?.

Un altro inconveniente risiede nel fatto che le note articolazioni richiedono un controllo cui l?utilizzatore non ? in grado di fornire i richiesti segnali indipendenti. Un non secondario inconveniente ? rappresentato dalla complessit? costruttiva e quindi dall?alto costo delle note articolazione prostetiche.

Per tali motivi, la pressoch? totalit? di utenti sceglie protesi prive di articolazioni attive (per esempio arti superiori privi di polso attivo e quindi fornite di rotazione passiva) ed ? costretta a modificare le proprie strategie ed eseguire movimenti compensatori innaturali con il resto del corpo per compiere il desiderato movimento, produrre forze maggiori e quindi avere un livello accettabile di scorrevolezza, precisione e efficienza. Si sottolinea inoltre come tali movimenti aumentano il disagio nell'uso di protesi e in alcuni casi provocano dolore ostacolando la accettazione della protesi.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione ? ideare un?articolazione prostetica in grado di ovviare sostanzialmente ad almeno parte degli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico ? un importante scopo dell'invenzione ottenere un?articolazione prostetica di ridotte dimensioni e opportunamente un elevato numero di gradi di libert?.

Un importante scopo dell'invenzione ? realizzare un?articolazione prostetica di semplice costruzione e ridotto costo.

Un altro scopo dell'invenzione ? realizzare un?articolazione prostetica compatta, affidabile e di facile comando per l?utilizzatore.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un?articolazione prostetica come rivendicato nell?annessa rivendicazione 1. Esempi di realizzazione preferita sono descritti nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi dell?invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di esecuzioni preferite dell?invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la Fig.1 mostra, in scala, un?articolazione prostetica secondo l'invenzione; la Fig.2 presenta, in scala, un esploso di Fig.1;

la Fig.3 illustra, in scala, un assieme dell?articolazione prostetica;

la Fig.4a esibisce, in scala, un gruppo dell?assieme di Fig.3;

la Fig.4b raffigura, in scala, un secondo esempio del gruppo Fig.4a;

la Fig.4c espone, in scala, un terzo esempio del gruppo di Fig.4a.; e la Fig. 5 mostra, in scala, un?altra articolazione prostetica secondo l'invenzione.

Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarit? e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoch?" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui ? associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso.

Inoltre, quando usati, termini come ?primo?, ?secondo?, ?superiore?, ?inferiore?, ?principale? e ?secondario? non identificano necessariamente un ordine, una priorit? di relazione o posizione relativa, ma possono essere semplicemente utilizzati per pi? chiaramente distinguere tra loro differenti componenti.

Le misurazioni e i dati riportati nel presente testo sono da considerarsi, salvo diversamente indicato, come effettuati in Atmosfera Standard Internazionale ICAO (ISO 2533).

Salvo diversamente specificato, come risulta dalle seguenti discussioni, si considera che termini come "trattamento", "informatica", "determinazione", "calcolo", o simili, si riferiscono all'azione e/o processi di un computer o simile dispositivo di calcolo elettronico che manipola e/o trasforma dati rappresentati come fisici, quali grandezze elettroniche di registri di un sistema informatico e/o memorie in, altri dati similmente rappresentati come quantit? fisiche all'interno di sistemi informatici, registri o altri dispositivi di memorizzazione, trasmissione o di visualizzazione di informazioni.

Con riferimento alle Figure, l?articolazione prostetica secondo l'invenzione ? globalmente indicata con il numero 1.

L?articolazione prostetica 1 ? configurata per vincolare tra loro due componenti di una protesi 10 permettendo un loro reciproco movimento.

La protesi 10 pu? quindi comprendere un primo componente 11, un secondo componente 12 e un?articolazione 1 configurata per vincolare tra loro i componenti 11 e 12 permettendo un moto reciproco e, in particolare, almeno una rotazione tra detti due componenti 11 e 12.

Preferibilmente l?articolazione prostetica 1 ? un polso. Di conseguenza la protesi 10, il primo componente 11 e il secondo componente 12 sono rispettivamente identificabili in un arto superiore, una mano robotica e un braccio robotico riproducente almeno una porzione dell?arto quale, ad esempio, l?avambraccio. L?articolazione prostetica 1 pu? definire un asse longitudinale 1a preferibilmente baricentrico.

L?articolazione prostetica 1 pu? comprendere un primo attacco 2 configurato per essere vincolato al primo componente 11; un secondo attacco 3 configurato per essere vincolato al secondo componente 12; e un vincolo 4 configurato per ruotare gli attacchi 2 e 3 intorno ad almeno un asse di rotazione.

Il vincolo 4 pu? comprendere un corpo mobile 41 vincolato al primo attacco 2 (quindi al primo componente 11) e definente detto almeno un asse di rotazione; una morsa 42 vincolata al secondo attacco 3e configurata per modificare il serraggio e ad esempio per serrarsi contro il corpo mobile 41; un attuatore 43 configurato per serrare la morsa 42 cos? da variare la forza di serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 modificando la cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione prostetica 1.

Il corpo mobile 41 pu? essere sostenuto esclusivamente dalla morsa 42.

Esso pu? essere vincolato solidalmente al primo attacco 2 cos? da permettere al primo attacco 2 di scaricare sul corpo mobile 41 le forze esterne agenti su di esso e in dettaglio sul primo componente 11.

Il corpo 41 pu? identificare un corpo di frizione racchiuso nella morsa 42. Esso pu? cos? essere movimentato (dal primo attacco 2 e in dettaglio dal primo componente 11) rispetto alla morsa 42.

Il moto del corpo mobile 41 rispetto alla morsa 42 definisce l?uno o pi? gradi di libert? del vincolo 4.

Preferibilmente il vincolo 4 pu? essere configurato per definire almeno un asse di rotazione e quindi il corpo mobile 41 pu? essere ruotato rispetto alla morsa 42 intorno a detto almeno un asse di rotazione. Il corpo mobile 41 pu? quindi essere identificato in un volvente configurato per ruotare, opportunamente per strisciamento, rispetto alla morsa 42.

Ad esempio, il vincolo 4 pu? essere configurato per definire un asse di rotazione e quindi il corpo mobile 41 pu? essere identificato in un volvente cilindrico. Preferibilmente il vincolo 4 definisce pi? assi di rotazione pi? preferibilmente tre assi di rotazione e Il corpo mobile 41 pu? essere un volvente sferico.

La morsa 42, evidenziata in Fig. 2, ? configurata per modificare (in dettaglio aumentare e/o diminuire) il serraggio sul corpo mobile 41. Essa pu? comprendere una prima ganascia 421 e una seconda ganascia 422 posta da parte opposta alla prima ganascia 421 rispetto al corpo mobile 41.

La prima ganascia 421 pu? essere prossimale al primo attacco 2 e quindi al primo componente 11.

Essa pu? essere vincolata al secondo attacco 3 preferibilmente in modo solidale. La prima ganascia 421 pu? comprendere una prima piastra 421a e una prima cavit? 421b ricavata in detta prima piastra 421a sostanzialmente contro-sagomata a una porzione di corpo mobile 41 cos? da alloggiarne almeno detta porzione.

Nel caso di corpo mobile 41 sferico, la prima cavit? 421b pu? presentare forma di calotta sferica. In alternativa essa pu? essere passante e presentare forma di zona sferica (ossia porzione di sfera delimitata da due circonferenze/piani) cos? da permettere al corpo mobile 41 di protrudere rispetto alla prima piastra 421a da entrambe le parti.

La prima ganascia 421 (Fig. 4c) pu? comprendere almeno una prima porzione radiale adiacente alla prima cavit? 421b sviluppantesi radialmente. Detta prima porzione radiale pu? circondare almeno in parte e in dettaglio totalmente la prima cavit? 421b.

In questo documento il termine ?radiale? identifica una direzione, un asse perpendicolare all?asse di rotazione definito dal corpo mobile 41. Preferibilmente, se il corpo mobile sferico, ?radiale? identifica una direzione, un asse pressoch? passante per il centro della sfera.

La seconda ganascia 422 pu? essere prossimale al secondo attacco 3 configurato per essere vincolato al secondo componente 12

Essa pu? essere vincolata al secondo attacco 3 preferibilmente in modo labile cos? da essere movimentabile rispetto alla prima ganascia 421.

La seconda ganascia 422 pu? comprendere una seconda piastra 422a e una seconda cavit? 422b ricavata nella seconda piastra 422a sostanzialmente controsagomato a una porzione di corpo mobile 41 cos? da alloggiarne almeno detta porzione.

Nel caso di corpo mobile 41 sferico, la seconda cavit? 422b pu? presentare forma di calotta sferica. In alternativa essa pu? essere passante e presentare forma di zona sferica cos? da permettere al corpo mobile 41 di protrudere rispetto alla seconda piastra 422a da entrambe le parti.

La seconda ganascia 422 (Fig.4c) pu? comprendere almeno una seconda porzione radiale adiacente alla seconda cavit? 422b sviluppantesi radialmente. Detta seconda porzione radiale pu? circondare almeno in parte e in dettaglio totalmente la seconda cavit? 422b.

Le ganasce 421 e 422 sono reciprocamente movimentabili. A tal fine la morsa 42 pu? comprendere una guida 423 per lo scorrimento reciproco delle ganasce 421 e 422.

La guida 423 pu? definire un asse di scorrimento 4a preferibilmente pressoch? parallelo all?asse longitudinale 1a. Essa pu? comprendere almeno un perno lungo cui scorre almeno la seconda ganascia 422. Preferibilmente la guida 423 comprende tre perni opportunamente angolarmente sostanzialmente equamente distanziati tra loro rispetto all?asse longitudinale 1a.

Si evidenzia come il vincolo 4, variando il serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41, pu? modificare la cedevolezza dello stesso vincolo 4 definendo per l?articolazione prostetica 1 una configurazione di cedevolezza minima e una configurazione di cedevolezza massima.

Nella configurazione di cedevolezza minima la morsa 42 ? serrata contro il corpo mobile 41.

Nella configurazione di cedevolezza minima (ossia massima rigidezza) il vincolo 4 definisce una massima opposizione a una movimentazione del corpo mobile 41 rispetto alla morsa 42. Pertanto, per movimentare il primo componente 11 (quindi il primo attacco 2) in accordo all?almeno un grado di libert? del vincolo 4 ? necessario applicare a esso una forza elevata. Preferibilmente, in configurazione di cedevolezza minima ? pressoch? impossibile (in dettaglio senza provocare la rottura dell?articolazione protesica 1) movimentare il primo componente 11in accordo all?almeno un grado di libert? del vincolo 4.

Nella configurazione di cedevolezza massima la morsa 42 non ? serrata contro il corpo mobile 41, ossia non esercita sul corpo 41 alcuna forza di serraggio.

Nella configurazione di cedevolezza massima (ossia minima rigidezza) il vincolo 4 definisce una minima opposizione a una movimentazione del corpo mobile 41 rispetto alla morsa 42. Pertanto, per movimentare il primo componente 11 (quindi il primo attacco 2) in accordo all?almeno un grado di libert? del vincolo 4 ? necessario applicare a esso una piccola forza.

Si evidenzia come il vincolo 4 possa essere configurato per variare in modo discreto la cedevolezza tra detta configurazione di cedevolezza minima e quella di cedevolezza massima.

Opzionalmente il vincolo 4 pu? definire almeno una configurazione di cedevolezza intermedia, ossia una configurazione in cui la cedevolezza del vincolo 4 assume un valore intermedio tra quello assunto in configurazione di cedevolezza minima e quello assunto in configurazione di cedevolezza massima. Preferibilmente, il vincolo 4 definisce una pluralit? di configurazioni di cedevolezza intermedia cos? da variare in modo sostanzialmente continuo il valore della cedevolezza tra quelli assunti in configurazione di cedevolezza minima e di cedevolezza massima.

A tal fine il vincolo 4 (Figg. 4a-4c) pu? comprendere almeno un elemento comprimibile 44 frapposto tra morsa 42 e il corpo mobile 41 e configurato per comprimersi quando la morsa 42 ? serrata contro il corpo mobile 41.

Preferibilmente (Fig. 4a) il vincolo 4 comprende un solo elemento comprimibile 44 avvolgente almeno parte e in dettaglio la totalit? del corpo mobile 41. In alternativa (Fig. 4b) esso pu? comprendere un primo elemento comprimibile 44 interposto tra prima ganascia 421 e corpo mobile 41 e un secondo elemento comprimibile 44 posto tra secondo ganascia 422 e corpo mobile 41. Il primo elemento 44 e il secondo 44 possono essere interamente siti rispettivamente nella prima cavit? e nella seconda cavit?.

L?elemento comprimibile 44 ? configurato per essere compresso, opportunamente in modo elastico, dalla morsa 42 contro il corpo mobile 41 definendo una modifica delle caratteristiche meccaniche (per la precisione dell?elasticit?) dell?elemento comprimibile 44 e quindi la cedevolezza del vincolo 4. Si evidenzia come l?elasticit? dell?elemento comprimibile 44 ? proporzionale (in dettaglio direttamente) alla cedevolezza del vincolo 4 in quanto la rigidezza del vincolo 4 ? vinta sfruttando l?elasticit? dell?elemento comprimibile 44. Pertanto, un maggiore serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 aumenta la compressione e quindi la rigidezza dell?elemento comprimibile 44 rendendo meno cedevole il vincolo 4 (si evidenzia come nella condizione limite di massimo serraggio della morsa 42 si abbia detta condizione di cedevolezza minima in quanto l?elemento comprimibile 44 assume rigidezza pressoch? infinita e per la precisione sostanzialmente pari a quella del corpo mobile 41.

L?elemento comprimibile 44 pu? essere solidale al corpo mobile 41 cos? da essere trascinato e quindi movimentato da detto corpo mobile 41 rispetto alla morsa 42. Esso presenta, in condizione di non serraggio della morsa 42, una deformabilit?/elasticit? maggiore del volvete 41 che quindi pu? essere considerato sostanzialmente rigido rispetto a esso.

L?elemento comprimibile 44 pu? essere deformabile elasticamente e in dettaglio realizzato in materiale elastomerico.

Per la precisione si evidenzia come una o pi? configurazioni di cedevolezza intermedia possono essere ottenute variando il serraggio della morsa 42 grazie all?elasticit? del corpo mobile 41. Per questo documento tali variazioni di cedevolezza sono sostanzialmente reputate trascurabili rispetto a quelle date, ad esempio, alla presenza dell?almeno un elemento comprimibile 44.

In alcuni casi la morsa 42 (Fig. 4c) pu? comprendere un fine corsa della deformazione dell?elemento comprimibile 44. Detto fine corsa ? configurato per andare a contatto con l?elemento mobile 41 quando l?elemento comprimibile 44 ? almeno parzialmente compresso evitando un?ulteriore deformazione di detto elemento comprimibile 44.

Preferibilmente quando il fine corsa ? a contatto con l?elemento mobile 41 (quindi non ? possibile avere un?ulteriore compressione dell?elemento comprimibile 44) il vincolo 4 p in condizione di cedevolezza minima.

In particolare, la prima ganascia 421 pu? comprendere un primo fine corsa 421c configurato per definire un fine corsa alla deformazione del primo elemento comprimibile 44.

La seconda ganascia 422 pu? comprendere un secondo fine corsa 422c configurato per definire un fine corsa alla deformazione del secondo elemento comprimibile 44. Ciascun fine corsa 421c e/o 422c pu? comprendere almeno un dente protrudente dalla piastra 421a e/o 422a radialmente. Preferibilmente ogni fine corsa comprende due denti protrudenti dalla piastra 421a e/o 422a radialmente e racchiudenti tra loro il primo elemento comprimibile 44 e/o il secondo elemento comprimibile 44.

Il fine corsa 421c e/o 422c pu? presentare un?estensione radiale sostanzialmente inferiore a primo e e/o il secondo elemento comprimibile 44 quando a riposo.

Opzionalmente il vincolo 4 (Fig.4b) pu? comprendere almeno un tassello interposto tra elemento comprimibile 44 e morsa 42. Preferibilmente il vincolo 4 comprende un primo tassello 45 interposto tra prima ganascia 421 e primo elemento comprimibile 44 e un secondo tassello 46 posto tra seconda ganascia 422 e secondo elemento comprimibile 44.

Il primo tassello 45 pu? avere un profilo zona sferica.

Il secondo tassello 46 pu? essere non a contatto con il primo tassello 45 cos? da permettere la compressione degli elementi comprimibili 44 tramite moto reciproco dei tasselli 45 e 46.

Il secondo tassello 46 pu? avere un profilo a zona sferica o a callotta sferica.

L?attuatore 43 pu? essere configurato per movimentare reciprocamente le ganasce 421 e 422 cos? da serrare la morsa 42 variando la forza di serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 e quindi la cedevolezza del vincolo 4. Esso ? configurato per comandare una variazione di configurazione del vincolo 4 e per esempio il passaggio alla configurazione di cedevolezza minima a quella di cedevolezza massima o a una di cedevolezza intermedia.

In dettaglio, l?attuatore 43 ? configurato per movimentare la sola seconda ganascia 422.

Preferibilmente esso ? configurato per esclusivamente serrare la morsa 42 (ossia accostare le ganasce 421 e 422) e quindi incrementare la forza di serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 4.

L?attuatore 43 pu? essere configurato per movimentare (allontanare e/o accostare) tra loro le ganasce 421 e 422 opportunamente movimentando la sola seconda ganascia 422 lungo l?asse di scorrimento 4a.

L?attuatore 43 pu? comprendere un motore 431 preferibilmente un servomotore; e un cinematismo 432 configurato per trasferire il moto dal motore 431 ad almeno una ganascia.

Il cinematismo 432 pu? essere configurato per trasformare il moto in uscita dal motore 431 in una traslazione della seconda ganascia 432.

Esso pu? comprendere una camma configurata per trasformare il moto in uscita dal motore 431 in una traslazione della seconda ganascia 432.

Il cinematismo 432 pu? comprendere un bicchiere 432a definente un bordo con profilo a camma (per esempio definente una diversa altezza del bicchiere lungo l?asse longitudinale 1a) configurato per ruotare spostando almeno una ganascia lungo l?asse longitudinale 1a.

Addizionalmente, il cinematismo 432 pu? comprendere almeno un blocco di scorrimento 432b configurato per frapporsi tra bicchiere 432a e ganascia riducendo l?attrito ti scorrimento del bicchiere 423a. Preferibilmente esso comprende pi? elementi di scorrimento 432b.

Il blocco di scorrimento 432b pu? comprendere un cuscinetto.

Il vincolo 4 pu? essere configurato per ridurre il serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 cos? da diminuire la forza di serraggio tra morsa 42 e corpo mobile 41 rendendo cos? maggiore la cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione prostetica 1.

L?allentamento della morsa e quindi il calo della forza di serraggio della morsa 42 sul corpo mobile 41 definente una maggiore cedevolezza possono essere ottenuti annullando l?azione dell?attuatore sulla molla (per esempio evitando il contatto tra bicchiere 432a e ganascia) cos? da permettere alla morsa 42 di allentare il serraggio sul corpo mobile 41 grazie a un eventuale carico esterno che (attraverso per esempio il primo componente) si scarica sul primo attacco 2 e quindi il corpo mobile 2 movimentandolo.

In alternativa l?allentamento della morsa 4 pu? essere ottenuto grazie a un vincolo 4 comprendente mezzi di ritorno configurati per lavorare in opposizione all?attuatore 43 comandando una riduzione del serraggio della morsa 42 e in particolare un allontanamento reciproco tra le ganasce 421 e 422 (per esempio il .passaggio in configurazione di cedevolezza massima).

I mezzi di ritorno sono configurati per comandare una riduzione del serraggio della morsa 42 quando l?attuatore 43 non comanda il serraggio della morsa 42. Essi possono essere di tipo elastico e quindi configurati per caricarsi al serraggio della morsa 42 e in particolare all?accostamento reciproco tra le ganasce 421 e 422. Il primo attacco 2 pu? comprendere un blocco di aggancio 21 del primo attacco 2 al vincolo 4 e in particolare al corpo mobile 41; e un blocco di connessione 22 vincolante il blocco di aggancio 21 al primo componente 1.

I blocchi 21 e 22 sono vincolabili tra loro solidalmente preferibilmente in modo risolvibile.

Il secondo attacco 3 pu? comprendere una base 31 configurata per essere vincolata al secondo componente 12; un supporto 32 di supporto del primo attacco 2; e opportunamente un blocco deformabile 33 interposto tra base 31 e supporto 32 e configurato per deformarsi in funzione del vincolo 4 come meglio descritto di seguito.

La base 31 pu? essere vincolata solidalmente al secondo componente 12 opportunamente in modo risolvibile.

Essa pu? essere vincolata solidalmente alla seconda ganascia 421 opportunamente in modo risolvibile.

La base 31 pu? definire un alloggiamento per almeno parte del vincolo 4 e in particolare per almeno corpo mobile 41 e morsa 42.

In particolare, essa definisce un corpo scatolare di cui la prima ganascia 421 identifica il coperchio e al cui interno pu? trovare sostanzialmente alloggiamento almeno il resto del vincolo 4. La base 31 pu? quindi comprendere una piastra base 311 definente il fondo di detto corpo scatolare e configurata per essere vincolata al secondo componente 12; e un involucro 312 configurato per essere vincolato alla piastra base 311 definendo detto corpo scatolare.

Il supporto 32 pu? essere vincolato labilmente al primo attacco 3.

In dettaglio esso ? incernierato al primo attacco 2 cos? da permettere una rotazione, preferibilmente folle, tra supporto 32 e primo attacco 2 e quindi tra gli attacchi 2 e 3. Il supporto 32 pu? comprendere una placca 321 definente detto foro passante. Il supporto 32 pu? comprendere un cuscinetto 322 configurato per permettere una rotazione tra primo attacco 2 (e quindi primo componente 11) e il supporto 32 (quindi il secondo attacco 32).

Il cuscinetto 322 ? frapposto tra placca 321 e blocco di connessione 22 e quindi tra primo attacco 2 e supporto 32.

Esso definisce un asse di rotazione pressoch? parallelo e in dettaglio pressoch? coincidente all?asse longitudinale 1a quando il blocco deformabile 33 non ? deformato. Si evidenzia come l?asse di rotazione definito dal cuscinetto pu? inclinarsi rispetto all?asse longitudinale 1a in funzione della deformazione del blocco 33 come di seguito descritto.

Il blocco deformabile 33 ? configurato per deformarsi in funzione del vincolo 4 e quindi della rotazione in accordo al vincolo 4 del primo attacco 2 rispetto al secondo attacco 3 e quindi del primo componente 11 rispetto al secondo componente 12. Il blocco deformabile 33 pu? definire per l?articolazione protesica 1 una posizione allineata del primo attacco 2 (di conseguenza il primo componente 11) all?asse longitudinale 1a; e almeno una posizione disallineata del primo attacco rispetto all?asse longitudinale 1a.

Nella posizione allineata il primo attacco 2 ? in asse all?asse longitudinale 1a. In particolare, l?asse di rotazione definito dal cuscinetto 322 ? pressoch? parallelo e per la precisione sostanzialmente coincidente all?asse longitudinale 1a.

Nella posizione disallineata il primo attacco 2 ? sostanzialmente trasversale all?asse longitudinale 1a. In dettaglio, l?asse di rotazione definito dal cuscinetto 322 ? pressoch? trasversale all?asse longitudinale 1a.

Il blocco deformabile 33 pu? comprendere mezzi elastici configurati per opporsi a un passaggio dalla posizione allineata a una disallineata e quindi a una rotazione intorno al vincolo 4.

I mezzi elastici possono essere configurati per caricarsi quando il primo attacco 2 (di conseguenza il primo componente 11) ruota grazie al vincolo 4 intorno a un asse sostanzialmente trasversale all?asse longitudinale 1a. Essi sono configurati quindi per caricarsi nel passaggio in una posizione disallineata e quindi tendono a riportare l?articolazione protesica 1 in posizione allineata.

Il blocco deformabile 33 e quindi i mezzi elastici possono essere precaricati.

I mezzi elastici possono essere identificati in una molla a compressione (Fig.1). In alternativa, come raffigurato in Fig. 5 detti mezzi possono essere identificati in un cilindro elastico (per esempio realizzato in materiale elastomerico) configurato per definire una camera sostanzialmente chiusa tra seconda ganascia 422 e supporto 32 preferibilmente alloggiante almeno parte dell?attacco 2.

Si evidenzia come la rotazione intorno all?asse definito dal cuscinetto 322 non influisca sul cambio di posizione e quindi non carichi i mezzi elastici.

L?articolazione prostetica 1 pu? comprendere una scheda 5 di comando dell?articolazione prostetica 1 e in particolare del vincolo 4.

La scheda 5 pu? essere configurata per comandare una modifica della cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione prostetica 1 comandato all?attuatore 43 di serrare la morsa 42 variando cos? la forza di serraggio tra morsa 42 contro e corpo mobile 41.

La scheda 5 pu? comprendere un?interfaccia con l?utente configurata all?utente di comandare la scheda 5 e quindi l?articolazione 1.

L?interfaccia pu? comprendere almeno un sensore EMG o altro sensore similare.

Il funzionamento dell?articolazione prostetica 1 precedentemente descritta in termini strutturali ? il seguente.

Quando l?utente desidera, ad esempio, irrigidire il polso (ossia l?articolazione 1) comanda, tramite la scheda 5 all?attuatore 43 di serrare la morsa 42 accostando tra loro le ganasce 421 e 422. La morsa 42 comprime il corpo mobile 41 (se presenti l?uno o pi? elementi comprimibili 44) variando e, ad esempio, aumentando la forza di serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41.

Tale aumento della forza di serraggio causa una riduzione della cedevolezza del polso (ossia dell?articolazione prostetica 1) che pu?, ad esempio, sollevare oggetti di maggiore peso senza ruotare rispetto al vincolo 4.

Il sopra descritto funzionamento dell?articolazione prostetica 1 definisce un nuovo procedimento di regolazione di un?articolazione prostetica 1.

Il procedimento di regolazione ? attuabile dall?articolazione prostetica 1.

Il procedimento di regolazione prevede la regolazione della cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione prostetica 1 (ossia il cambio di detta configurazione) tramite una variazione del serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 cos? da variare la forza di serraggio tra morsa 42 e corpo mobile 41. Tale variazione di forza di serraggio, imponendo una diversa forza per permettere una movimentazione del vincolo, determina una modifica della cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione prostetica 1.

Tale variazione di cedevolezza pu? essere comandata dall?attuatore 43 preferibilmente in funzione della scheda 5 e in particolare dell?interfaccia.

Nel caso di riduzione della cedevolezza, il procedimento di regolazione prevede un aumento del serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 cos? da incrementare la forza di serraggio tra morsa 42 e corpo mobile 41. In particolare, la scheda 5 pu? comandare il passaggio dalla configurazione di cedevolezza massima alla configurazione di cedevolezza minima causando, ad esempio, una variazione discreta della cedevolezza del vincolo 4. In alternativa essa pu? comandare una variazione continua della cedevolezza e, ad esempio, il passaggio in una detta configurazione di cedevolezza intermedia.

Nel caso di aumento della cedevolezza, il procedimento di regolazione prevede una riduzione del serraggio della morsa 42 contro il corpo mobile 41 cos? da ridurre la forza di serraggio tra morsa 42 e corpo mobile 41. In particolare, il vincolo 4 pu? passare in configurazione di cedevolezza massima (in cui la morsa 42 non serra il corpo mobile 41) o una configurazione di cedevolezza intermedia in cui la morsa 42 serra il corpo mobile 41 definendo una inferiore forza di serraggio.

Si evidenzia come, per esempio in configurazione di cedevolezza minima, sia possibile far slittare (in dettaglio ruotare) il corpo mobile 41 rispetto alla morsa 42 per cambiare la posizione del primo attacco 2 (e quindi del primo componente 11) rispetto al resto dell?articolazione prostetica 1 applicando una forza al primo componente 11 e in dettaglio al primo attacco 2 tale da vincere l?attrito statico tra corpo mobile 41 e morsa 42.

L?articolazione prostetica 1 secondo l?invenzione consegue importanti vantaggi. Infatti, al contrario delle note articolazioni prostetiche, l?articolazione prostetica 1 ? compatta e molto affidabile.

Un primo vantaggio dell?articolazione prostetica 1 risiede nella possibilit? di variare la cedevolezza del vincolo 4 e quindi della stessa articolazione protesica. In particolare, tale vantaggio diventa particolarmente rilevante nel caso di definizione di almeno una configurazione di cedevolezza intermedia e in particolare nel caso in cui la cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione protesica 1 ? variata in modo sostanzialmente continuo per esempio grazie all?uno o pi? elementi comprimibili 44.

Un altro vantaggio risiede nel fatto che l?articolazione prostetica 1, presentando un solo attuatore 43, risulta di facile e semplice controllo per l?utente.

Un importante vantaggio risiede nel caso di corpo mobile 41 sferico il quale consente di avere tre gradi di libert? esattamente come un polso umano. Di conseguenza, l?articolazione prostetica 1 identifica un sistema semplice attuabile da un solo motore (l?attuatore 43) e risulta quindi compatta offrendo allo stesso tempo la mobilit? propria di un polso umano.

Un non secondario vantaggio dell?articolazione prostetica 1 ? rappresentato dalla sua semplicit? costruttiva e quindi dal ridotto costo.

L?invenzione ? suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo definito dalle rivendicazioni.

Ad esempio, in aggiunta o alternativa a detto almeno elemento comprimibile 44, per definire detta almeno una configurazione di cedevolezza intermedia il corpo mobile 41 pu? comprendere almeno un intaglio 411 configurato per permettere alla morsa 42 di serrare il corpo mobile 41 deformandolo (in dettaglio elasticamente) e quindi variando la cedevolezza del vincolo 4 e quindi dell?articolazione 1.

Preferibilmente il corpo mobile 41 comprende una pluralit? di intagli 411.

L?intaglio 411 pu? essere configurato per diminuire la rigidezza del corpo mobile 41 cos? da avere una sua deformazione quando compresso dalla morsa 42. In particolare, la morsa 42 pu? serrare il corpo mobile 41 comprimendo e quindi restringendo l?almeno un intaglio 411 cos? da aumentare la superficie di contatto tra corpo mobile 41 e morsa 42 e quindi diminuire la cedevolezza del vincolo 4.

L?intaglio 411 pu? essere ricavato sulla superfice esterna del corpo mobile 41 riducendo la superficie di contatto tra corpo mobile 411 e morsa 42.

L?intaglio 411 pu? essere una scanalatura anulare concentrica al corpo mobile 41. In tale ambito tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti e i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Articolazione prostetica (1) configurata per permettere un moto reciproco tra due componenti (11, 12) di una protesi (10) e caratterizzata dal fatto di comprendere

- un primo attacco (2) configurato per essere vincolato a un primo di detti componenti (11, 12);

- un secondo attacco (3) configurato per essere vincolato a un secondo di detti componenti (11, 12);

- un vincolo (4) configurato per ruotare detti attacchi (2, 3) intorno ad almeno un asse di rotazione e comprendente:

o un corpo mobile (41) vincolato a detto primo attacco (2) e definente detto asse di rotazione;

o una morsa (42) vincolata a detto secondo attacco (3) e configurata per serrarsi contro detto corpo mobile (41);

o un attuatore (43) configurato per modificare il serraggio di detta morsa (42) contro detto corpo mobile (41) cos? da variare la forza di serraggio di detta morsa (42) su detto corpo mobile (41) conseguentemente modificando detta cedevolezza di detto vincolo (4) e quindi di detta articolazione prostetica (1).

2. Articolazione prostetica (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta morsa (42) comprende una prima ganascia (421) e una seconda ganascia (422) posta da parte opposta a detta prima ganascia (421) rispetto a detto corpo mobile (41); e in cui detto attuatore (43) comprende un motore (431); e un cinematismo (432) configurato per trasformare il moto di detto motore (431) in una traslazione reciproca di dette ganasce (421, 422).

3. Articolazione prostetica (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto corpo mobile (41) ? sferico.

4. Articolazione prostetica (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto vincolo (4) definisce una configurazione di cedevolezza minima in cui detta morsa (42) ? serrata contro detto corpo mobile (41) definendo un valore minimo di detta cedevolezza di detto vincolo (4) e una configurazione di cedevolezza massima in cui detta morsa (42) non ? serrata contro detto corpo mobile (41) definendo un valore massimo di detta cedevolezza di detto vincolo (4).

5. Articolazione prostetica (1) secondo la precedente rivendicazione, in cui detto vincolo (4) comprende almeno un elemento comprimibile (44) frapposto tra detta morsa (42) e detto corpo mobile (41) e configurato per comprimersi quando detta morsa (42) ? serrata contro detto corpo mobile (41) variando la cedevolezza di detto vincolo (4) tra detto valore minimo e detto valore massimo.

6. Articolazione prostetica (1) secondo la precedente rivendicazione, in cui detto vincolo (4) comprende un fine corsa (421c, 422c) della deformazione di detto elemento comprimibile (44) configurato per andare a contatto con detto corpo mobile (41) quando detto corpo elemento (44) ? almeno parzialmente compresso evitando un?ulteriore deformazione di detto corpo elemento (44).

7. Articolazione prostetica (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto secondo attacco (3) comprende una base (31) configurata per essere vincolata a detto secondo componente (12); un supporto (32) di sostegno di detto primo attacco (2).

8. Articolazione prostetica (1) secondo la precedente rivendicazione, definente un asse longitudinale (1a); in cui detto secondo attacco (3) comprende un blocco deformabile (33) interposto tra detta base (31) e detto supporto (32) configurato per deformarsi in funzione di una rotazione tra detti attacchi (2, 3) rispetto a detto vincolo (4); in cui detto blocco deformabile (33) definisce una posizione allineata di detto primo attacco (2) rispetto a detto asse longitudinale (1a); e almeno una posizione disallineata di detto primo attacco (2) rispetto a detto asse longitudinale (1a); e in cui detto blocco deformabile (33) comprende mezzi elastici configurati per opporsi a un passaggio da detta posizione allineata a detta posizione disallineata.

9. Articolazione prostetica (1) secondo almeno una precedente rivendicazione 6-8, in cui detto supporto (32) comprende un cuscinetto (322) configurato per frapporsi tra detto supporto (32) e di detto primo attacco (2) cos? da permettere una rotazione tra detto primo attacco (2) e detto supporto (32).

10. Procedimento di regolazione configurato per essere attuato da un?articolazione prostetica (1) secondo almeno una precedente rivendicazione prevede la regolazione della cedevolezza di detta articolazione prostetica (1) tramite una variazione di detta serraggio di detta morsa (42) contro detto corpo mobile (41) cos? da variare la forza di serraggio di detta morsa (42) contro detto corpo mobile (41) conseguentemente modificando detta cedevolezza di detto vincolo (4) e quindi di detta articolazione prostetica (1).