RO128911B1 - Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman - Google Patents

Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman Download PDF

Info

Publication number
RO128911B1
RO128911B1 ROA201200211A RO201200211A RO128911B1 RO 128911 B1 RO128911 B1 RO 128911B1 RO A201200211 A ROA201200211 A RO A201200211A RO 201200211 A RO201200211 A RO 201200211A RO 128911 B1 RO128911 B1 RO 128911B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
artificial
forearm
hand
palm
fingers
Prior art date
Application number
ROA201200211A
Other languages
English (en)
Other versions
RO128911A2 (ro
Inventor
Cosmin Răzvan Berceanu
Daniela Tarniţă
Original Assignee
Berceanu Cosmin
Daniela Tarniţă
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Berceanu Cosmin, Daniela Tarniţă filed Critical Berceanu Cosmin
Priority to ROA201200211A priority Critical patent/RO128911B1/ro
Publication of RO128911A2 publication Critical patent/RO128911A2/ro
Publication of RO128911B1 publication Critical patent/RO128911B1/ro

Links

Description

Sunt cunoscute protezele actuale utilizate în cazurile de amputație a membrului superior uman.
Dezavantajele protezelor actuale constau în aceea ca acestea nu reproduc toate mișcările mâinii sau degetelor umane, deci nu reproduc prizele de strângere proprii mâinii umane, au preț de cost mare, făcând imposibilă achiziționarea acestora de către pacienți cu venituri mici, în timp ce, din punct de vedere estetic, acestea nu conferă utilizatorului protezei încredere în utilizarea cotidiană, foarte puține realizări în acest domeniu având aspect antropomorfic.
în cazul protezării membrului superior uman, principalele constrângeri pe care trebuie să le îndeplinească o proteză modernă sunt: respectarea amplitudinilor mișcărilor de flexie-extensie și abducție-adducție ale degetelor și mâinii, respectarea constrângerii legate de masă, care trebuie sa fie apropiată cu cea a componentei anatomice pe care proteza o înlocuiește, respectiv, mâna sau membrul superior uman și, nu în ultimul rând, aspectul protezei care, în mod ideal, ar trebui să fie integrat ușor în corpul pacientului.
Problematica sistemelor de prehensiune a mai fost abordată în cercetări, unele dintre aceste fiind finalizate sub formă de brevete de invenție, cum arfi:
- documentul cu nr. 96-00046/B25J 15/02 se referă la un mecanism de prehensiune, folosit la protezele de mână sau la roboții industriali, pentru prinderi de mare finețe. Mecanismul de prehensiune cuprinde mai multe bare legate mobil prin niște cuple cinematice de rotație, de niște elemente conducătoare care sunt acționate de niște micromotoare electrice de curent continuu, prin intermediul unor cuple cinematice de translație, de tip șurub-piuliță;
- documentul cu nr. 96-00748/B25J 15/02 se referă la un dispozitiv de prehensiune, utilizat în domeniul manipulatoarelor și roboților industriali, destinat să simplifice posibilitățile de prindere a pieselor manipulate, în special a celor cilindrice sau cu o cavitate cilindrică în interior;
- documentul internațional WO 2010/018358 A2 prezintă o mână artificială utilizată pentru protezare, dar care, din punct de vedere al funcționării, prezintă dezavantaje precum implementarea unui sistem de acționare dependent, în sensul că, pentru reducerea complexității mecanice, trei dintre degetele protezei sunt comandate de un singur motor cuplat cu un sistem de transmisii prin pârghii, în timp ce celelalte două degete sunt acționare independent cu câte un motor. Transmiterea mișcării de la motoare se face în primă instanță la falanga proximală și, de la aceasta, la falanga distală. Structura mecanică a mâinii artificiale prezentate în acest patent este, deci, simplificată în raport cu modelul anatomic al mâinii umane;
- documentul US 2011/0040408 A1 face referire la sistem artificial mână - antebraț, pentru protezarea membrului superior uman, ce reproduce mișcările degetelor și mâinii, format dintr-o mână artificială, cu palmă și degete alcătuite din trei segmente, precum și un deget mare, cu posibilitatea de rotire în raport cu palma, o porțiune de antebraț pe care sunt montate o multitudine de dispozitive de acționare pentru fiecare deget al mâinii artificiale, o componentă de legătură, un sistem pentru acționarea independentă a degetelorîn mișcarea de flexie - extensie, și un sistem de comandă și control, care primește informații de la niște senzori;
- documentul US 2011/0241368 A1 se referă la o mână artificială pentru protezarea membrului superior uman, formată dintr-o mână artificială cu palmă și cu degete alcătuite din trei segmente, un deget mare, cu posibilitatea de rotire în raport cu palma, un antebraț artificial, pe care este montat un dispozitiv de acționare, incluzând o multitudine de motoare, un sistem de transmisie cu role pentru acționarea independentă a degetelor în mișcarea de flexie - extensie, și un sistem de comandă.
RO 128911 Β1
Invenția de față înlătură dezavantajele structurii mecanice simplificate, dar și dez- 1 avantajul dependenței sistemelor de acționare ale protezelor prezentate mai sus.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui sistem artificial 3 mână-antebraț ce reproduce fidel mișcările degetelor și mâinii umane, și ale cărui caracteristici dimensionale și masice sunt apropiate cu cele ale membrului superior uman și, în parti- 5 cular, ale mâinii umane. Mai mult, sistemul de acționare a degetelor și mâinii artificiale, prezentat în invenția de față, este inspirat după sistemul biologic al membrului superior uman, 7 care este bazat pe transmiterea mișcării de la mușchi la articulațiile anatomice prin intermediul tendoanelor. 9
Sistem artificial mână-antebraț, utilizat la protezarea membrului superior uman, conform invenției, format dintr-o mână artificială, compusă din palmă și cel puțin un deget, 11 degetul fiind format din trei falange, proximală, medială și distală, un deget mare cu posibilitate de rotire în raport cu palma mâinii artificiale, un antebraț artificial pe care sunt montate 13 niște motoare electrice de acționare atât în plan longitudinal, cât și în plan transversal, o componentă de legătură între mână și antebrațul artificial, care joacă rolul articulației 15 radio-carpiene umane, un sistem de transmisii prin cabluri și fulii, folosit pentru acționarea independentă a degetelor mâinii artificiale în mișcarea de flexie-extensie, și un sistem de 17 comandă și control, înlătură dezavantajele și rezolvă problema tehnică menționată prin aceea că falangele din alcătuirea degetelor artificiale sunt asamblate cu ajutorul unor bolțuri 19 care intră în niște găuri cilindrice ale falangelor, cu ajutorul unor fulii, respectiv, falangele sunt prevăzute cu niște găuri cilindrice folosite pentru ghidarea cablurilor de acționare spre vârfu- 21 rile degetelor artificiale, de care se leagă mecanic, cablurile fiind în legătură cu motoarele de acționare a degetelor, care sunt dispuse în plan longitudinal în niște găuri dreptunghiulare, 23 dispuse de o parte și de alta a axei de simetrie a antebrațului, cu motorul de acționare a mâinii artificiale în mișcarea de flexie-extensie, ce are axa de rotație în planul transversal al 25 antebrațului, și care este dispus într-o gaură dreptunghiulară, și cu un motor pentru acționarea degetului mare în mișcarea de abducție - adducție, amplasat în palmă, și prin aceea că 27 sistemul de comandă și control, alcătuit dintr-o placă de comandă și control, și o placă electronică auxiliară, este dispus pe partea posterioară a antebrațului, și primește informații de 29 la un senzor de distanță amplasat în palmă prin niște orificii circulare, pentru a evalua distanța până la obiectul de prins, și de niște senzori de forță dispuși pe partea anterioară 31 a falangelor distale, pentru evaluarea forțelor de strângere aplicate obiectului.
Sistemul artificial mână-antebraț, conform invenției, este un ansamblu demontabil de 33 26 componente dispuse în două zone: o zonă distală, respectiv, mâna artificială, alcătuită din niște componente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14 și 21, și o zonă proximală, respectiv, antebrațul 35 artificial, alcătuit din niște componente 9,10,11,12,13, 22, 23, 24, 25 și 26. Cele două zone sunt conectate prin intermediul componentei 8, care joacă rolul articulației radio-carpiene 37 umane.
Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1...12, ce 39 reprezintă:
- fig. 1, vedere dorsală și palmară a ansamblului artificial mână-antebraț; 41
- fig. 2, vedere izometrică, respectiv, în plan vertical, a mâinii artificiale cu cinci degete; 43
-fig. 3, vederi în plan orizontal, vertical, lateral, respectiv, vedere izometrică a falangei distale a degetului artificial; 45
-fig. 4, vederi în plan orizontal, vertical, lateral, respectiv, vedere izometrică a falangei mediale a degetului artificial; 47
- fig. 5, vederi în plan orizontal, vertical, lateral, respectiv, vedere izometrică a falangei proximale a degetului artificial; 49
RO 128911 Β1
- fig. 6, vederi în plan orizontal, vertical, lateral, respectiv, vedere izometrică a componentei 6a care leagă degetul mare 6 de palma 1 a mâinii artificiale;
-fig. 7, detaliu asupra găurilordreptunghiulare realizateîn antebrațul artificial 9 pentru montajul motoarelor 10 de acționare a degetelor, respectiv, motorului 11 de acționare a mâinii artificiale;
- fig. 8, vedere în plan orizontal a sistemului de acționare a unui deget artificial;
- fig. 9, detaliu asupra sistemului de acționare, partea dispusă pe antebrațul 9;
- fig. 10, detaliu asupra sistemului de acționare, partea dispusă în palma 1;
-fig. 11, detaliu asupra modului de dispunere a motorului 14în palma 1;
- fig. 12, detaliu privind asamblarea falangelor unui deget prin intermediul bolțurilor 15, respectiv, fixării prin șuruburi torx a motoarelor de acționare 10 în antebrațul artificial 9.
Palma 1 a mâinii artificiale este prevăzută cu două orificii circulare a și b folosite pentru asamblarea cu un senzor de distanță 7. Palma 1 are forma trapezoidală și se asamblează cu componentele 2, 3, 4, 5 și 6, care joacă rolul degetelor artificiale, așa cum este ilustrat în fig. 1 și 2.
în palma 1 este executată constructiv o decupare c necesară asigurării spațiului de lucru al degetului mare 6, în mișcarea de abducție-adducție (rotație în raport cu palma). în partea dorsală a palmei 1 este realizat un bosaj d folosit ca suport de prindere pentru senzorul de distanță 7.
O gaură dreptunghiulară e, prevăzută la baza palmei 1, este utilizată pentru montajul motorului 14 de acționare a degetului mare 6 în mișcare de abducție-adducție.
Palma 1 este prevăzută la partea superioară cu patru prelungiri constructive f, g, h și i, de formă aproximativ cilindrică, folosite pentru asamblarea cu degetele artificiale 2, 3, 4 și 5, prin intermediul unor bolțuri 15.
Degetul mic 2 al mâinii artificiale este format din trei falange: proximală 2a, medială 2b și distală 2c. La partea proximală, degetul artificial 2 se asamblează cu palma 1 prin intermediul bolțurilor 15, conform fig. 1.
Degetul inelar 3 al mâinii artificiale este compus din trei segmente: proximal 3a, medial 3b și distal 3c. La partea proximală, degetul inelar 3 se asamblează cu palma mâinii artificiale 1 prin intermediul bolțurilor 15.
Degetul mijlociu 4 al mâinii artificiale este alcătuit din trei falange: proximală 4a, medială 4b și distală 4c. La partea proximală, degetul artificial 4 se asamblează cu palma 1 prin intermediul bolțurilor 15.
Degetul index 5 al mâinii artificiale este format din trei segmente: proximal 5a, medial 5b și distal 5c. La partea proximală, indexul artificial 5 se asamblează cu palma 1 prin intermediul bolțurilor 15, conform fig. 12.
Degetul mare 6 este format din patru segmente: bază 6a, proximal 6b, medial 6c și distal 6d. La partea proximală, degetul mare artificial 6 se asamblează cu palma 1, prin intermediul bolțurilor 15.
Falangele distale 2c, 3c, 4c, 5c și 6d sunt identice din punct de vedere al formei și dimensiunilor. Acestea sunt prevăzute cu niște găuri cilindrice j, folosite pentru asamblarea cu falangele mediale, niște găuri cilindrice k, folosite pentru legarea mecanică a unor cabluri de acționare 10c și 10d de vârful acestora, așa cum este ilustrat în fig. 3. La partea proximală a falangelor distale sunt prevăzute constructiv niște fulii I necesare pentru ghidarea cablurilor de acționare 10c și 10d.
RO 128911 Β1
Falangele mediale 2b, 3b, 4b, 5b și 6c sunt identice din punct de vedere al formei 1 și dimensiunilor. Acestea au formă de furcă cu două brațe p, prevăzute cu niște găuri cilindrice m, necesare pentru asamblarea cu falangele distale și falangele proximale prin 3 intermediul bolțurilor 15. La partea proximală a falangelor mediale sunt prevăzute constructiv niște fulii o, necesare pentru ghidarea cablurilor de acționare 10c și 10d. Falangele mediale 5 sunt prevăzute suplimentar cu niște găuri cilindrice n, prin care cablurile de acționare 10c și 10d sunt rutate prin falangele mediale către fuliile I din componența falangelor distale, 7 după cum este indicat în fig. 4.
Falangele proximale 2a, 3a, 4a, 5a și 6b sunt identice din punct de vedere al formei 9 și dimensiunilor. Acestea au formă de furcă cu două brațe u, prevăzute cu niște găuri cilindrice r, necesare pentru asamblarea cu falangele mediale și palma 1 prin intermediul 11 bolțurilor 15. La partea proximală, falangele 2a, 3a, 4a, 5a și 6b sunt prevăzute constructiv, spre interior, cu niște fulii s necesare pentru ghidarea cablurilor de acționare a degetelor 10c 13 și 10d. Găurile t, de formă cilindrică, sunt executate suplimentar de-a lungul falangelor proximale, și au rolul de a ghida cablurile de acționare a degetelor mâinii artificiale la ieșirea 15 de pe fuliile s din componența falangelor proximale (fig. 5).
Baza 6a a degetului mare are rolul de a lega constructiv și funcțional degetul mare 17 6 de palma 1. Baza 6a se asamblează la partea distală cu falanga proximală 6b a degetului mare 6 prin intermediul bolțurilor 15, care intră în găurile cilindrice v, în timp ce, la partea 19 proximală, se asamblează cu motorul de acționare 14, prin găurile cilindrice w. în baza 6a sunt executate constructiv găurile cilindrice x folosite pentru ghidarea cablurilor de acționare 21 10c și 10d spre fuliile s ale falangei proximale 6b, după cum apare în fig. 5 și fig. 6.
Un senzor de distanță 7 este dispus în palma 1 și are rolul de a măsura distanța până 23 la un obiect de prins.
Componenta 8 face legătura dintre mână și antebrațul artificial 9, și cuprinde două 25 porțiuni: proximală și distală. La partea proximală, componenta 8 se asamblează cu motorul 11 prin niște șuruburi 16, în timp ce la partea distală componenta 8 se asamblează cu palma 27
I prin niște șuruburi 17, după cum este ilustrat în fig. 11.
Antebrațul artificial 9, de formă paralelipipedică (fig. 7), este prevăzut cu cinci găuri 29 dreptunghiulare identice y, situate în plan longitudinal, folosite pentru asamblarea cu motoarele 10, respectiv, o gaură dreptunghiulară z, situată în plan transversal, folosită pentru 31 asamblarea cu motorul 11.
Motoarele 10, de formă paralelipipedică, sunt folosite la acționarea degetelor mâinii 33 artificiale 2, 3, 4, 5, 6, și se asamblează cu antebrațul 9 în găurile dreptunghiulare y prin intermediul șuruburilor torx 18, așa cum este indicat în fig. 12. 35
Motorul 11, de formă paralelipipedică, servește la producerea mișcării de flexie-extensie a mâinii artificiale, se asamblează cu antebrațul 9 în gaura dreptunghiulară 37 z, prin intermediul șuruburilor torx 20, după cum este ilustrat în fig. 11.
O placă electronică de comandă și control 12, de formă dreptunghiulară, se 39 asamblează cu antebrațul 9, și are rolul de a citi algoritmii de comandă scriși în limbajul C++, și de a comanda motoarele 10, 11 și 14. 41
O placă electronică auxiliară 13, de formă dreptunghiulară, se montează peste placa de comandă și control 12, și are ca scop înlesnirea conectării motoarelor de acționare 10, 43
II și 14, respectiv, senzorului ultrasonic de distanță 7 la placa de comandă și control 12.
Motorul 14, de formă paralelipipedică, rotește (mișcarea de abducție-adducție) 45 degetul mare 6 în raport cu palma 1, cu care se asamblează prin intermediul șuruburilor 19.
RO 128911 Β1
Bolțurile 15, în număr de 16, au formă cilindrică și sunt utilizate pentru asamblarea falangelor între ele, respectiv, a falangelor proximale cu palma.
Șuruburile 16, în număr de două, fixează fulia motorului 11 de partea proximală a componentei 8, astfel încât la rotirea axului motorului se va roti fulia acestuia și, implicit, palma 1 legată mecanic cu componenta 8 prin intermediul șuruburilor 17, în număr de patru.
Șuruburile 18, în număr de 20, fixează motoarele 10 pe antebrațul 9.
Șuruburile 19, în număr de două, reprezintă șuruburile de asamblare dintre motorul 14, componenta 8 și palma 1.
Șuruburile 20, în număr de patru, fixează motorul 11 pe antebrațul 9.
Niște senzori de forță 21, de formă semisferică, sunt lipiți pe partea anterioară a falangelor distale 2c, 3b, 4c, 5c și 6d ale celor cinci degete artificiale.
Șuruburile 22 au rolul de a ghida canalele flexibile cilindrice 10b, câte două pentru flecare motor 10, prin care sunt rutate cablurile de acționare 10c și 10d (fig. 9 și 10).
Piesele suport 23,24 și 25 sunt dispuse în antebrațul 9, lângă motoarele 10 de acționare a degetelor, și se asamblează cu șuruburile de ghidaj 22, așa cum este indicat în fig. 9.
în antebrațul artificial 9 este montat un ecran 26 cu cristale lichide, pe care sunt afișate informațiile de distanță și forță returnate de senzorii 7 și 21.
Din punct de vedere structural, sistemul artificial mână-antebraț, conform invenției, este compus din patru subsisteme:
- model mecanic, format din componentele 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 și 9;
- sistemul de acționare, care înglobează componentele 10, 10a. 10b, 10c, 10d, 11, 14, 22, 23, 24 și 25;
- sistemul senzorial, componentele 7 și 21;
- sistemul de comandă și control, format din componentele 12, 13 și 26.
Din punct de vedere funcțional, mișcarea de închidere-deschidere a degetelor mâinii artificiale 2, 3, 4, 5 și 6 este realizată cu ajutorul servomotoarelor de curent continuu 10, amplasate în antebrațul 9, în găurile dreptunghiulare y. Servomotoarele 10 funcționează în conjuncție cu fuliile 10a montate pe axul servomotoarelor 10. Defuliile 10a se leagă mecanic cablurile de acționare 10c și 10d, care culisează în canalele flexibile de formă cilindrică 10b, rutate prin antebrațul artificial și partea dorsală a mâinii artificiale (fig. 8).
Totodată, cablurile de acționare 10c și 10d sunt legate mecanic de falangele distale ale fiecărui deget artificial 2c, 3c, 4c, 5c și 6d, după ce au fost rutate pe fuliile I, o și s, respectiv, prin găurile cilindrice n, t și x. Rotirea în sens trigonometric a axului servomotorului 10 va conduce la tensionarea cablului de acționare 10c, tensionare care va conduce la închiderea falangei distale a degetului artificial, apoi, după ce s-a produs fiexia cu un unghi total de 45°, intră în acțiune falanga medială, care este antrenată în mișcare de flexie, și apoi, după atingerea unghiului maxim de flexie de 90°, corespunzător falangei mediale, cablul determină, indirect, prin tensiunea continuă aplicată de motor în cablu, și fiexia cu un unghi maxim de 90° a celei de-a treia falange, falanga proximală (fig. 8).
Comanda sensului de rotație orar al axului servomotorului de curent continuu 10 va detensiona cablul de acționare 10c, având loc simultan tensionarea progresivă a cablului de acționare 10d, care va conduce la deschiderea degetului artificial în trei etape: extensia falangei distale până la atingerea unghiului maxim de 45°, extensia falangei mediale cu amplitudinea maximă de mișcare de 90° și, în final, extensia falangei proximale a degetului artificial cu unghiul maxim de extensie de 90°. Trebuie precizat că sistemul de acționare descris mai sus este identic pentru toate cele cinci degete ale mâinii artificiale 2, 3, 4, 5 și 6.
RO 128911 Β1
Mișcarea de abducție-adducție a degetului mare al mâinii artificiale este realizată cu 1 ajutorul servomotorului de curent continuu 14, amplasat în palma mâinii artificiale 1. Această mișcare permite opozabilitatea policelui artificial 6 în raport cu celelalte patru degete 2,3,4 3 și 5, proprietate care permite obținerea diverselor tipuri de prindere specifice mâinii umane.
Mișcarea de fiexie-extensie a mâinii artificiale în raport cu antebrațul este realizată 5 cu ajutorul servomotorului de curent continuu 11, dispus în antebrațul artificial 9, în gaura dreptunghiulară z. Pe axul servomotorului 11 este dispusă o fulie solidarizată în mișcare de 7 rotație, prin intermediul șuruburilor 16, cu componenta 8, care leagă palma 1 de antebrațul artificial 9, așa cum apare în fig. 11. 9
Sistemul senzorial permite detectarea distanței dintre mâna artificială și obiectul de prehensat, precum și a forțelor de strângere aplicate de fiecare deget artificial în parte 11 obiectului de prehensat. Acest lucru este posibil, pe de o parte, prin utilizarea unui senzor ultrasonic de distanță 7, amplasat în palma 1, iar pe de altă parte, prin utilizarea unor senzori 13 de forță de tip rezistiv (componentele 21), lipiți pe suprafețele active ale falangelor distale. Senzorul 7 trimite semnale acustice inaudibile (frecvență de 44kHz), reflectate de obiectele 15 din jur. Senzorul 7 este conectat la placa de comandă și control 12, care măsoară timpul necesar undei sonore reflectate să se întoarcă la sursă, timp proporțional cu distanța până 17 la obiectul care a deviat unda sonoră.
în funcție de distanța până la obiectul de prehensat, și de forțele de strângere aplicate 19 de fiecare deget artificial, sunt concepuți algoritmii de control ai celor șapte servomotoare de curent continuu 10,11 și 14 care comandă degetele 2, 3,4, 5 și 6, respectiv, mâna artificială. 21
Acești algoritmi de comandă și control sunt scriși în limbajul de programare C++, și încărcați în memoria plăcii de comandă 12, dotată cu microprocesor prin intermediul unui 23 cablu digital USB A-B.

Claims (4)

  1. RO 128911 Β1
    Revendicări
    1. Sistem artificial mână-antebraț, utilizat la protezarea membrului superior uman, format dintr-o mână artificială, compusă din palmă (1) și cel puțin un deget (2, 3, 4, 5), degetul fiind format din trei falange, proximală, medială și distală, un deget mare (6) cu posibilitate de rotire în raport cu palma mâinii artificiale, un antebraț artificial (9), pe care sunt montate niște motoare electrice (10,11) de acționare atât în plan longitudinal, cât și în plan transversal, o componentă de legătură (8) între mână și antebrațul artificial, care joacă rolul articulației radio-carpiene umane, un sistem de transmisii prin cabluri (10c, 10d) și fulii (10a), folosit pentru acționarea independentă a degetelor mâinii artificiale în mișcarea de flexie-extensie, și un sistem de comandă și control, caracterizat prin aceea că falangele (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c...5a, 5b, 5c) din alcătuirea degetelor artificiale sunt asamblate cu ajutorul unor bolțuri (15) care intră în niște găuri cilindrice (j, m, r și v) ale falangelor, cu ajutorul unor fulii (I, o și s), respectiv, falangele sunt prevăzute cu niște găuri cilindrice (n, t și x), folosite pentru ghidarea cablurilor de acționare (10c și 10d) spre vârfurile degetelor artificiale (2, 3, 4, 5, 6), de care se leagă mecanic, cablurile fiind în legătură cu motoarele (10) de acționare a degetelor (2, 3,4, 5), care sunt dispuse în plan longitudinal în niște găuri dreptunghiulare (y), dispuse de o parte și de alta a axei de simetrie a antebrațului (9), cu motorul (11) de acționare a mâinii artificiale în mișcarea de flexie-extensie, ce are axa de rotație în planul transversal al antebrațului (9), și care este dispus într-o gaură dreptunghiulară (z), și cu un motor (14) pentru acționarea degetului mare (6) în mișcarea de abducție adducție, amplasat în palmă (1), și prin aceea că sistemul de comandă și control, alcătuit dintr-o placă de comandă și control (12) și o placă electronică auxiliară (13), este dispus pe partea posterioară a antebrațului (9), și primește informații de la un senzor de distanță (7) amplasat în palmă (1) prin niște orificii circulare (a, b), pentru a evalua distanța până la obiectul de prins, și de niște senzori de forță (21) dispuși pe partea anterioară a falangelor distale (2c, 3c, 4c, 5c și 6d), pentru evaluarea forțelor de strângere aplicate obiectului.
  2. 2. Sistem artificial mână-antebraț, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că degetul mare (6) este format din patru segmente, dintre care trei sunt identice cu falangele degetelor (2, 3, 4, 5), și care se poate roti în raport cu palma (1) într-un spațiu (c) decupat în palmă.
  3. 3. Sistem artificial mână-antebraț, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pentru acționarea degetelor, pe axul de ieșire al motorului electric (10) este montată fulia (10a) conectată cu cablurile de acționare (10c, 10d), care sunt tensionate prin niște canalele flexibile, de formă cilindrică (10b), ghidate spre motor de niște șuruburi de ghidaj (22) dispuse atât în antebraț (9), cât și în palmă (1), cablurile de acționare (10c, 10d) fiind legate mecanic de falangele distale (2c, 3c, 4c, 5c, 6d), după ce, în prealabil, sunt rutate pe fulii (I, o, s), respectiv, prin găurile cilindrice (n, t, x) practicate longitudinal în fiecare falangă.
  4. 4. Sistem artificial mână-antebraț, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mișcările mâinii și degetelor sunt realizate pe baza unor algoritmi de comandă și control care țin seama de distanța până la obiectul de prehensat, și de forțele de strângere aplicate obiectului de prehensat de fiecare deget în parte, soriși în limbajul de programare C++, și încărcați în placa de comandă și control (12).
ROA201200211A 2012-03-26 2012-03-26 Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman RO128911B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200211A RO128911B1 (ro) 2012-03-26 2012-03-26 Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200211A RO128911B1 (ro) 2012-03-26 2012-03-26 Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO128911A2 RO128911A2 (ro) 2013-10-30
RO128911B1 true RO128911B1 (ro) 2017-11-29

Family

ID=49448375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201200211A RO128911B1 (ro) 2012-03-26 2012-03-26 Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO128911B1 (ro)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104367405B (zh) * 2014-11-21 2016-06-22 华南理工大学 一种仿人型肌电假手

Also Published As

Publication number Publication date
RO128911A2 (ro) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8021435B2 (en) Functional hand prosthesis mechanism
JP2019134968A (ja) ハンドエグゾスケルトン装置
Carrozza et al. A cosmetic prosthetic hand with tendon driven under-actuated mechanism and compliant joints: ongoing research and preliminary results
Xu et al. A single-actuator prosthetic hand using a continuum differential mechanism
ITPI20120049A1 (it) Protesi di mano multifunzionale autocontenuta
EP2574293A3 (en) Transducer/waveguide engagement mechanisms for ultrasonic surgical instruments
Cunningham et al. The supernumerary robotic 3 rd thumb for skilled music tasks
Zhang et al. Biomechatronic design and control of an anthropomorphic artificial hand for prosthetic applications
JP2013240464A (ja) 三層の連結ばねスライド機構によるハンドエグゾスケルトン装置
Carozza et al. On the development of a novel adaptive prosthetic hand with compliant joints: experimental platform and EMG control
JP2008023276A (ja) 全指可動型義手
Rotella et al. An orthotic hand-assistive exoskeleton for actuated pinch and grasp
Damerla et al. Design and testing of a novel, high-performance two DoF prosthetic wrist
JP2012006133A (ja) 電動把持部材
RO128911B1 (ro) Sistem artificial mână-antebraţ utilizat la protezarea membrului superior uman
Hussein et al. 3D printed myoelectric prosthetic arm
CN209933083U (zh) 穿戴式弹性刚性复合杆件假肢手指
Mohd Ali et al. Development of artificial hand gripper for rehabilitation process
Nisal et al. Design, implementation and performance validation of UOMPro artificial hand: Towards affordable hand prostheses
Tasi et al. Design of the anatomically correct, biomechatronic hand
Semasinghe et al. HyPro: a multi-DoF hybrid-powered transradial robotic prosthesis
Jana et al. Design and development of a finger exoskeleton for motor rehabilitation using electromyography signals
Hartopanu et al. Design of a hybrid FES-mechanical intelligent haptic robotic glove
Scott et al. Design of a prosthetic hand with remote actuation
CN109864838A (zh) 穿戴式弹性刚性复合杆件假肢手指