PL243606B1 - Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni - Google Patents

Abstract

Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni zawierający silnik elektryczny i przekładnię charakteryzuje się tym, że posiada obudowę (1) i silnik elektryczny (2) znajduje się w obudowie (1) wraz przekładnią (3). Przekładnia (3) posiada popychacz (4), do którego zamocowana jest sprężyna (5) łącząca popychacz (4) z bliższą częścią palca (7). Mechanizm zawiera cięgno (6) połączone z dalszą częścią palca (8). Na popychaczu znajduje się limit górny (9a) i limit dolny (9b).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni. Wynalazek może być wykorzystywany w protetyce.

Ze zgłoszenia patentowego US2018036145 znana jest bioniczna proteza ręki, która zawiera elementy zmniejszające ryzyko uszkodzenia silnika lub innych wrażliwych elementów protezy dłoni pod wpływem uderzenia. Proteza według zgłoszenia zawiera przegub nadgarstka skonfigurowany tak, aby dłoń mogła się zginać i obracać. Poszczególne elementy protezy mogą być indywidualnie sterowane. Proteza dłoni zawiera mechanizm blokujący obrót kciuka i jest wyposażona w wyjmowane, gumowe paliczki.

W przypadku protez dłoni występuje problem przypadkowych uderzeń grzbietową częścią protezy dłoni, z tego względu, że użytkownik nie czuje protezy dłoni i nie może instynktownie zlokalizować jej położenia. Przedmiotowy wynalazek rozwiązuje ten problem. Rozwiązanie zapewnia odporność na uderzenia w protezie dłoni bez żadnej siły oporowej zmniejszającej siłę chwytu podczas zamykania palców.

Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni zawierający silnik elektryczny i przekładnię charakteryzuje się tym, że posiada obudowę i silnik elektryczny znajduje się w obudowie wraz przekładnią. Przekładnia posiada popychacz, do którego zamocowana jest sprężyna łącząca popychacz z bliższą częścią palca. Mechanizm zawiera cięgno połączone z dalszą częścią palca. Na popychaczu znajduje się limit górny i limit dolny. Korzystnie, przekładnia jest przekładnią zębatą.

Dobrze, jeśli przekładnia zębata składa się ze ślimaka i ślimacznicy.

Sprężyna może być sprężyną naciągową.

Korzystnie, sprężyna jest sprężyną skrętną.

Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia palec protezy w pozycji swobodnej w widoku aksonometrycznym, fig. 2 - palec protezy w pozycji zgiętej w widoku aksonometrycznym.

W przykładzie wykonania mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni składa się z silnika elektrycznego 2 generującego moment obrotowy, zamocowanego w obudowie 1 wraz przekładnią 3, w przykładzie wykonania - przekładnią ślimakową, tj. ślimaka 3a oraz ślimacznicy 3b. Ślimacznica 3b posiada popychacz 4, który przenosi siłę poprzez nacisk na bliższą część palca 7. Do popychacza zamocowana jest sprężyna 5, w przykładzie wykonania jest to sprężyna naciągowa. Sprężyna 5 łączy popychacz 4 z bliższą częścią palca 7 i zapewnia kontakt tych elementów w przypadku braku wyzwolenia mechanizmu udaroodporności. Siła poprzez cięgno 6 jest przekazywana również do dalszej części palca 8. Górna granica ruchu palca wyznaczona jest poprzez limit górny 9a, kiedy to ruch popychacza 4 zostaje zablokowany przez obudowę przekładni 1. Limit dolny 9b wyznaczony jest poprzez nacisk popychacza 4 podczas zamykania na bliższą część palca 7, która z kolei blokuje dalszy ruch obu tych elementów o przekładnię 1. Dzięki limitom ślimacznica 3b ma określony zakres ruchu i nie obraca się wokół własnej osi.

W przypadku, kiedy na palec nie działa żadna zewnętrzna siła, od strony grzbietowej sprężyna 5 dociska bliższą część palca 7 do popychacza 4. W związku z tym bliższa część palca 7 porusza się wraz z popychaczem 4 podczas zamykania jak i otwierania palca.

Kiedy występuje uderzenie lub siła od grzbietowej strony palców, sprężyna 5 rozciąga się, podczas gdy ślimacznica 3b pozostaje na swoim miejscu. Pozwala to na zamknięcie palca, zapobiegając jego uszkodzeniu. W taki sposób palec może znaleźć się na dowolnej pozycji z całego jego zakresu ruchu. Po zaniku siły zewnętrznej, siła naciągu sprężyny 5 powoduje powrót palca do jego pozycji sprzed chwili przyłożenia siły.

Zakres ruchu mechanizmu udaroodporności jest identyczny z zakresem normalnej pracy palca. Mechanizm ten działa niezależnie od położenia palca. Mechanizm ten pozwala na niezależny ruch popychacza 4 i palca, tzn. jeżeli palec zostanie zablokowany w pozycji zamkniętej, np. przytrzymany, to po ustaniu siły przemieści się on w poprzednio zadaną pozycję (np. wyprostuje się).

W przypadku, kiedy palec jest w spoczynku (wyprostowany), brak jest siły działającej na palec od strony grzbietowej. Sprężyna 5 dociska środkową część palca do mechanizmu popychacza 4. Może to być w zasadzie dowolna pozycja poza w pełni zamknięta, gdzie nie ma już miejsca na ruch. Siła występuje tylko między popychaczem 4 a bliższą częścią palca 7, nie przekłada się na pozostałe części mechanizmu.

Mechanizm umożliwia pełne zamknięcie palca przy wystąpieniu siły. Sprężyna 5 zmniejsza wartość siły silnika 2 o wartość siły sprężyny 5. Zaciśnięta pięść to mechanizm w pełni aktywny, gdzi e nie ma już miejsca na dalszy ruch, mechanizm zapewnia ruch właśnie do tej pozycji. Podczas normalnej pracy palca protezy dłoni nie występuje żadna siła oporowa od sprężyny 5.

Wynalazek pozwala zapewnić większą siłę nacisku palca przy użyciu silnika 2 o takiej samej mocy. Dzięki temu, że silnik 2 nie traci momentu obrotowego, możliwa jest większa siła chwytu, a proteza dłoni może chwycić cięższy przedmiot pewniej, stabilniej i precyzyjniej. Dzięki wynalazkowi osoba używająca protezy dłoni jest w stanie pewniej chwycić cięższe przedmioty oraz precyzyjnie przytrzymać mniejsze przedmioty, które nie obrócą się pomiędzy palcami w nieoczekiwany sposób, co poprawia wydajność korzystania z protezy oraz jej użyteczność. Jest to niezwykle ważne w celu zapewnienia bezpieczeństwa i precyzji w wykonywaniu codziennych czynności za pomocą protezy dłoni.

Wykaz oznaczeń:

1. obudowa przekładni

2. silnik

3. przekładnia

3a. ślimak

3b. ślimacznica

4. popychacz

5. sprężyna

6. cięgno

7. bliższa część palca

8. dalsza część palca 9a. limit górny 9b. limit dolny

Claims (5)

1. Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni zawierający silnik elektryczny i przekładnię, znamienny tym, że posiada obudowę (1) i silnik elektryczny (2) znajduje się w obudowie (1) wraz przekładnią (3), przy czym przekładnia (3) posiada popychacz (4), do którego zamocowana jest sprężyna (5) łącząca popychacz (4) z bliższą częścią palca (7) i mechanizm zawiera cięgno (6) połączone z dalszą częścią palca (8), przy czym na popychaczu (4b) znajduje się limit górny (9a) i limit dolny (9b).

2. Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni według zastrz. 1, znamienny tym, że przekładnia (3) jest przekładnią zębatą.

3. Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni według zastrz. 2, znamienny tym, że przekładnia (3) zębata składa się ze ślimaka (3a) i ślimacznicy (3b).

4. Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna (5) jest sprężyną naciągową.

5. Mechanizm udaroodporności palca protezy dłoni według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyna (5) jest sprężyną skrętną.