SU1627172A1

SU1627172A1 - Протез верхней конечности

Info

Publication number: SU1627172A1
Application number: SU884483171A
Authority: SU
Inventors: Валерий Петрович Чернышев; Евгений Андреевич Яровой; Сергей Семенович Зарудный
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1991-02-15

Abstract

Изобретение относитс к медицине, а именно к протезированию и протезострое- нию Цель изобретени - повышение надежности и расширение показаний к назначению протеза путем обеспечени бесконтактного управлени позиционированием 21 исполнительного механизма Протез содержит искусственнчю кисть 1, гильзы предплечь 2 и плеча 4, наплечник 5 и крепление 6. а также систему управлени , вклю следующие последовательно соединенные злы: оптроны управлени пр мым и обратным ходом электропривода исполни кмыюго механизма II искусственной кисти, узла ротации 12, локтевою мех.шш- ма 13 или плечевого узла 14, блок сравнени , импульсные преобра ювателм и cii.ni кмь мощности, к выходу которого подключен электропривод исполнительного механипы, например искусственной кисти 1 Отражаю щие пластины оптронов имеют вошожносгь перемещений под воздействием мышц пива лида. Оптроны вмесче с узлами системы управлени размешены в корпусе 2 иовленном, например, ни 6. 5 ил. в разрыве крем: ie Ј (Л 05 го J го 13 3 Фиг Ц

Description

Изобретение относитс к медицине, а именно к области протезировани и протезо- строени , и может быть использовано в протезах предплечь .

Цель изобретени - повышение надежности и расширение показаний к назначению протеза путем обеспечени бесконтактною управлени позиционированием исполнительного механизма.

На фиг. I изображена функциональна схема системы управлени протезом верхней конечное и (одного канала управлени одной парой движени ); на фиг. 2 - протез предплечь со встроенным в приемную гильзу блоком управлени ; на фиг. 3 - блок управлени , псперечное сечение; на фиг. 4 - протез при размещении блока управлени в разрыве креплени , общий вид; на фиг. 5- блок управлени , осевое сечение.

Протез содержит искусственную кисть 1, прикрепленную к несущим элементам протеза , выполненным в виде гильзы 2 пред- плечь , соединенной локтевым шарниром 3 с гильзой 4 плеча, снабженной наплечником 5. креплением 6 и приемной гильзой 7. Протсм имеет также систему управлени , выполненную из -следующих узлов: позиционные датчики отроны 8, 9 управлени соответственно пр мым и обратным ходом электропривода К) исполнительного механизма II искусственной кисти 1, узла 12 ротации, локтевого механизма 13 или плечевого узла 14 последовательно соединены через согласующие делители 15, 16 с входами блока 17 сравнени , выполненного, например , на операционном усилителе К140Д12, выходы которого через соответствующие импульсньк- преобразователи 18, 19, выполненные в виде мультивибраторов, соединены с входами усилител 20 мощности, включенного по мостовой схеме, в диагональ которой включен электропривод 10 одного из исполни i ельных механизмов 11.

Опгроны 8 и 9 установлены в корпусе 21, где закреплены и у;злы системы управлени . Отражающие пластины 22 и 23 оптронов 8, 9 соответственно посредством пружин 24 и 25 установлены в несущих элементах, например в приемной гильзе 7 или в разрыве креплени 6, и имеют возможность перемещени под воздействием мышц сгибателей-разгибателей предплечь ,плеча или плечевого по са, при этом отражающие пластины переме- щакмс в отверстии 26 корпуса 21.

От роны 8, 9, встроенные в корпус 21 вместе с узлами системы управлени , обра- пют блок управлени .

Питание системы управлени осуществл етс от источника 27 посто нного напр жени , который через контакты микропереключател 28 подключен к шинам питани (не показаны).

Протез работает следующим образом.

При включении источника 27 посто нного напр жени и микропереключател 28, уста

5

0

0 5

0

5

0

5

новленного, например, в т ге (не указана) креплени 6, запитываетс система управлени . При сокращении мышцы сгибател предплечь , соответствующемпр мому

движению протеза, например схвату, через пружину 24 приводитс в движение отражающа пластина 22 оптрона 8, котора перемещаетс в сторону отверсти окна оптрона 8 внутрь отверсти 26, увеличива интенсивность светового потока и измен сопротивление оптрона 8. Оптрон 9, установленный на мышце-антогонисте (разгибатель предплечь ), в это врем не измен ет своего сопротивлени и дисбаланс, отрегулированный на соответствующее сопротивление согласующими делител ми 15 и 16, усиливаетс балансным блоком 17 сравнени и поступает в импульсный преобразователь 18, генерирующий импульсы, частота которых пропорциональна амплитуде входного сигнала. С выхода импульсного преобразовател 18 сигнал передаетс в одно из плеч мостового усилител 20 мощности, а затем поступает на обмотку электропривода 10 исполнительного механизма 1 I искусственной кисти 1 (или другого исполнительного механизма), который выполн ет схват со скоростью и силой, пропорциональной объему сокращени мышцы сгибател . При усилении сокращени мышцы отражающа пластина 22 приближаетс к соответствующему оптро- ну 8, увеличива дисбаланс и увеличива сигнал , проход щий через блок 17 сравнени . Частота подачи импульсов с импульсного преобразовател 18 увеличиваетс , увеличиваетс и сила схвата.

Дл выполнени обратного движени , например, раскрыти искусственной кисти 1, необходимо вызвать сокращение мышцы- антагониста. При этом происходит перемещение отражающей пластины 23 оптрона 9, управл ющего противоположным движением . Дисбаланс сигнала передаетс на второй вход блока 17 сравнени , далее на импульсный преобразователь 19 и второе плечо усилител 20 мощности, заставл электропривод 10 исполнительного механизма 11 искусственной кисти 1 отрабатывать обратное движение со скоростью, пропорциональной сокращению мышцы, предварительно заданной согласующим делителем 16. Таким же образом осуществл етс управление с помощью мышц культи плеча или нат жением т г (на чертеже не показаны) при вычленении плеча.

Предлагаемый протез позвол ет инвалиду , использу физиологически свойственные ему навыки сокращени мышц-антогонистов бесконтактным способом выполн ть движени исполнительных механизмов протезов с параметрами, пропорциональными степени сокращени мышц, повыша тем самым надежность системы управлени и исключа вли ние электромагнитных полей на ее работу Это повышает функциональность протеза . расшир ет контингент про езируемых инва лидов Система управлени значительно упрощаетс

Claims

Формула изобретени

Протез верхней конечности, содержащий искусственную кисть и несущие элементы в виде гильз предплечь , плеча, наплечника, креплени и приемной гильзы, а также уста новленные в одном из несущи элементов последовательно соединенные позиционные датчики, блок сравнени , импульсные преобразователи и усилитель мощности, к выходу

которою подключен этек, роприво i иинн питейною механизма, от гичающшн. ч тем что, с щ-лью повышени на южное т и и рас ширени показании к назначению протеза путем обеспечени бесконтактною пр,ш лени позиционировани исполнительною механизма в нею введены tor ысмощие делители i позиционные ытчики иыпо тени в виде отронов хправк ни пр мым и об ратным хо юм этектронриво ы IKIIOIHIIU is ного механизма, по IK цоченных через «.or ia сующие делитети к вхоым б юка сравнени и снабженных отражающими гпас i ииами упруго установленными в несущих ie ментах

i 22

jz-H

(7 7Л -ГЧ.

F-У IB 1

11

№

Фиг. 2

22 № 8

6

Фиг 3

Фиг. 5