PL209178B1 - Proteza dłoni - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest proteza dłoni umożliwiająca chwytanie przedmiotów o dowolnym kształcie, znajdująca zastosowanie w protetyce lub w robotyce.

Znana z rosyjskiego opisu patentowego RU 2103950, proteza dłoni ma korpus protezy w postaci trójkąta, połączony obrotowo z imitatorem nadgarstka i z pierwszym palcem za pomocą płaskiego przegubu. Płaskie połączenie przegubowe, pozwala na wyginanie korpusu protezy w nadgarstku w obydwie strony za pomocą klawiszy zamknięcia/domknięcia rozmieszczonych w punktach dogodnych dla pacjenta. Proteza ma połączone przegubami człony palców od 1 do 5 osadzone w korpusie protezy za pomocą płaskich przegubów, z których każdy może mieć z jednej strony zabezpieczenie blokujące nadmierne wyginanie palców. Pierwszy klawisz pozwala odmykać przeguby łączące pierwszy palec, podczas gdy inny klawisz zapewnia odmykanie wszystkich przegubów połączeń palców od drugiego do piątego. Proteza w widoku zewnętrznym podobna jest do naturalnej dłoni. Wypełniona proteza pozwala na naturalne opanowanie ruchów i może być kierowana przez zdrową rękę pacjenta, która wpływa na geometryczną konfigurację sztucznych palców i nadgarstka, przez co zapewnia wymagane opanowanie ruchów, wszystkich połączeń przegubowych w celu zwalniania i domykania ładunku w protezie dłoni.

Znane są też ze stosowania protezy ręki ludzkiej o jednym stopniu swobody, zwane protezą SUVA. Proteza taka ma obudowę, wewnątrz której osadzone są obrotowo dwa równoległe wałki z umocowanymi na nich palcami. Na jednym wał ku osadzony jest palec przeciw chwytny a na drugim dwa, trzy lub cztery palce chwytne. Oba wałki połączone są łącznikiem zakończonym płaskimi przegubami tworząc płaski czworobok przegubowy. Ruch obrotowy jednego wałka względem obudowy wywołuje ruch obrotowy drugiego wałka, przy czym zwroty obu ruchów są przeciwne, co wywołuje efekt zamykania, wg klasyfikacji Schlesingera chwyt cylindryczny, niezbędny przy chwytaniu przedmiotów walcowych.

Istota protezy dłoni, według wynalazku, polega na tym, że oś wałka z palcami chwytnymi jest zwichrowana względem osi wałka z palcem przeciw chwytnym osadzonym obrotowo ze zmianą kąta zwichrowania w jarzmie. Wałki z palcami połączone są ze sobą poprzez sferyczną przekładnię zębatą, natomiast wałek napędowy połączony jest poprzez stożkową przekładnię zębatą z wałkiem z palcami chwytnymi a poprzez walcową przekładnię zębatą jarzmem.

Korzystnym jest, gdy sferyczna przekładnia zębata jest utworzona przez dwa segmenty sferycznych kół zębatych, stożkowa przekładnia zębata przez dwa segmenty stożkowych kół zębatych, natomiast walcowa przekładnia zębata przez dwa segmenty walcowych kół zębatych

Zaletą wynalazku jest zwiększenie zdolności manipulacyjnych protezy poprzez uzyskanie złożonego, z dwóch prostych ruchów obrotowych, ruchu palca przeciw chwytnego, co pozwala uzyskiwać chwyt zbliżony do chwytu sferycznego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia schemat kinematyczny protezy dłoni.

Proteza dłoni na w korpusie 1 osadzone przy pomocy płaskich przegubów: napędowy wałek 2, wałek 3 z palcami chwytnymi oraz jarzmo 4, w którym osadzony jest obrotowo wałek z palcem przeciw chwytnym 5. Na wałku z palcami chwytnymi 3 osadzony jest segment sferycznego koła zębatego 6 współpracujący z drugim segmentem sferycznego koła zębatego 7 osadzonego na wałku z palcem przeciw chwytnym 5 wiążąc ruch obu wałków. Ruch obrotowy wałka z palcami chwytnymi 3 przekazywany jest od wałka napędowego 2, na którym jest osadzony segment stożkowego koła zębatego 8 współpracującego z segmentem stożkowego koła zębatego 9 osadzonego na wałku z palcami chwytnymi 3. Na wałku napędowym 2 osadzony jest również segment walcowego koła zębatego 10 współpracującego z segmentem walcowego koła zębatego 11 osadzonego na jarzmie, 4 dzięki czemu uzyskuje się zmianę kąta zwichrowania pomiędzy osiami ruchu wałka z palcami chwytnymi 3 i wałka z palcem przeciw chwytnym 5. Zastosowanie tych trzech przekładni zębatych przenosi ruch obrotowy z wałka napędowego 2 na ruch obrotowy wałka z palcami chwytnymi 3 względem korpusu 1 i ruch obrotowy jarzma 4 względem korpusu 1 oraz ruch obrotowy wałka z palcem przeciw chwytnym 5 względem jarzma 4 a w końcowym efekcie złożonym ruch zamykania palców.

Claims (5)

1 Proteza dłoni wyposażona w wałek z palcami chwytnymi oraz wałek z palcem przeciw chwytnym, przy czym oba wałki osadzone są obrotowo w korpusie dłoni, znamienna tym, że oś wałka z palcami chwytnymi (3) jest zwichrowana względem osi wałka z palcem przeciw chwytnym (5) osadzonym obrotowo ze zmianą kąta zwichrowania w jarzmie (4), przy czym wałki z palcami (3, 5) połączone są ze sobą poprzez sferyczną przekładnię zębatą (6, 7), natomiast wałek napędowy (2) połączony jest poprzez stożkową przekładnię zębatą (8, 9) z wałkiem z palcami chwytnymi (3) a poprzez walcową przekładnię zębatą (10, 11) jarzmem (4).

2 Proteza, według zastrz. 1, znamienna tym, że jarzmo (4) osadzone jest obrotowo w korpusie protezy (1).

3. Proteza, według zastrz. 1, znamienna tym, że sferyczna przekładnia zębata (6, 7) jest utworzona przez dwa segmenty sferycznych kół zębatych (6 i 7).

4. Proteza, według zastrz. 1, znamienna tym, ze stożkowa przekładnia zębata (8, 9) jest utworzona przez dwa segmenty stożkowych kół zębatych (8 i 9).

5. Proteza, według zastrz. 1, znamienna tym, że walcowa przekładnia zębata (10, 11) jest utworzona przez dwa segmenty walcowych kół zębatych (10 i 11).