SU506410A1 - Prosthetic arm - Google Patents

Prosthetic arm

Info

Publication number
SU506410A1
SU506410A1 SU2064760A SU2064760A SU506410A1 SU 506410 A1 SU506410 A1 SU 506410A1 SU 2064760 A SU2064760 A SU 2064760A SU 2064760 A SU2064760 A SU 2064760A SU 506410 A1 SU506410 A1 SU 506410A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
differential
self
gears
braking
microswitches
Prior art date
Application number
SU2064760A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Липович Фарберов
Original Assignee
Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования
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 Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования filed Critical Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования
Priority to SU2064760A priority Critical patent/SU506410A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU506410A1 publication Critical patent/SU506410A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30518—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts
    • A61F2002/30523—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts by means of meshing gear teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области протезировани  и протезостроени , а именно к протезам верхних конечностей.The invention relates to the field of prosthetics and prosthesis, namely to upper limb prostheses.

Известен протез руки, содержащий гильзы плеча и предплечь , микропереключатели, локтевую т гу с пороговым элементом, электроприводы механизма кисти и разгрузочного механизма, в виде двух электродвигателей с редукторами и самотормоз щимис  винтовыми передачами. Однако размещение электропривода механизма кисти в дистальной части приводит к нерациональному распределению масс, увеличению требуемых моментов инвалида , а наличие двух электроприводов ухудщает весовые характеристики протеза.A prosthetic arm is known, which contains shoulder and forearm liners, microswitches, an elbow traction with a threshold element, electric drives of the hand mechanism and an unloading mechanism, in the form of two electric motors with gearboxes and self-braking helical gears. However, placing the electric drive of the hand mechanism in the distal part leads to an irrational distribution of masses, an increase in the required moments of the invalid, and the presence of two electric drives worsens the weight characteristics of the prosthesis.

С целью снижени  мыщечпых энерготрат инвалида при управлении и уменьшени  веса и габаритов протеза электропривод выполнен в виде электродвигател  с дифференциалом и размещен в корпусе с наружными зубцами, установленном в гильзе плеча на оси вращени , две выходные щестерни дифференциала кинематически св заны с самотормоз щимис  БИНТОВЫМИ передачами, а на корпусе закреплена подпружиненна  собачка с пальцевой т гой , наход ща с  в зацеплении с выходной шестерней дифференциала, св занной с винтовой передачей механизма кисти.In order to reduce the muscle energy consumption of a disabled person in control and reduce the weight and size of the prosthesis, the electric drive is designed as an electric motor with a differential and is housed in a housing with external teeth installed in the sleeve of the shoulder on the axis of rotation, and a spring-loaded pawl with a finger-grip is engaged on the body and meshes with the output gear of the differential associated with the screw transmission of the brush mechanism.

На фиг. 1 изображена кинематическа  схема предлагаемого протеза руки; на фиг. 2 -FIG. 1 shows the kinematic scheme of the proposed prosthetic arm; in fig. 2 -

вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 1.view along arrow A in FIG. one; in fig. 3 is a section along BB in FIG. one.

Протез руки содержит гильзу 1 плеча, в отверсти х вилки которой устанавливают одинThe prosthetic arm contains a sleeve 1 shoulder, in the holes of the plug which install one

электродвигатель 2 с редуктором, выполненным в виде дифференциала 3. Перва  выходна  щестерн  4 дифференциала 3 входит в зацепление с винтом 5 первой самотормоз щейс  передачи винт 5-гайка 6, гайка которойan electric motor 2 with a gearbox made in the form of a differential 3. The first output shchestren 4 differential 3 engages with the screw 5 of the first self-brake transmission screw 5-nut 6, the nut of which

через жесткую т гу 7 соединена с пальцами 8. Втора  выходна  щестерн  9 дифференциала 3 через паразитную щестерню 10 входит в зацепление с винтом 11 самотормоз щейс  передачи винт 11-гайка 12 разгрузочного механизма , гайка которой соединена с одним концом упругого элемента 13 разгрузочного механизма , а его другой конец закреплен на вилке гильзы 1 плеча. Блок управлени  разгрузочным механизмом состоит из механического порогового элемента, выполненного, например, в виде пластинчатой пружины 14, и микропереключателей 15, 16 пр мого и обратного вращени  вала электродвигател  2, последовательно соединенных с микропереключател ми 17 и 18 крайних положений гайки 12 самотормоз щейс  передачи разгрузочного механизма л микропереключателем 19, установленным в пальцах кисти протеза. Кроме того, имеетс  блок управлени  пальцамиthrough the rigid rod 7, it is connected to the fingers 8. The second outgoing shchestrin 9 of the differential 3, through the parasitic brush 10, engages with the screw 11 of the self-braking transmission screw 11-nut 12 of the discharge mechanism, the nut of which is connected to one end of the elastic element 13 of the discharge mechanism, and its other end is attached to the plug of the sleeve 1 of the shoulder. The unloading mechanism control unit consists of a mechanical threshold element made, for example, in the form of a leaf spring 14, and microswitches 15, 16 for direct and reverse rotation of the shaft of an electric motor 2 connected in series with microswitches 17 and 18 of the extreme positions of the nut 12 for self-braking unloading transmission mechanism l microswitch 19 installed in the fingers of the prosthesis. In addition, there is a finger control unit.

кисти, состо щий из двух микропереключателей 20, 21 пр мого ,и обратного вращени  вала электродвигател  2. На корпусе 22 редуктора , жестко соединенного с гильзой 23 предплечь  и имеющего ось 24 вращени , установлена подпруж.иненна  собачка 25, нарезаны зубь , в зацепление с которыми входит собачка 26, установленна  в гильзе плеча, и жестко закреплена локтева  т га 27. Пальцева  т га 28, воздействующа  на микропереключатели 20 и 21 блока управлени  пальцами кисти, установленного на корпусе 22, св зана с собачкой 25.the brush consisting of two microswitches 20, 21 for direct and reverse rotation of the shaft of the electric motor 2. On the gearbox housing 22 rigidly connected to the sleeve 23 of the forearm and having an axis of rotation 24, a spring loaded dog 25 is mounted, the teeth are cut into engagement with which includes a dog 26 installed in a sleeve of the shoulder and rigidly fixed elbows of a ha of 27. A finger of a ha of 28 acting on microswitches 20 and 21 of a finger control unit mounted on the housing 22 is connected to the dog 25.

Протез руки работает следующим образом. При воздействии инвалида на пальцевую т гу 28 происходит расфиксаци  первой выходной щестернИ 4 дифференциала 3, замыкание микропереключател  20 и вращение вала электродвигател  2. Гайка 6 первой самотормоз щейс  передачи получает движение и пальцы раскрываютс . При замыкании микропереключател  21 осуществл етс  реверс электродвигател  2 и происходит развитие силы захвата. Ввиду того, что в исходном состо нии, когда упругий элемент 13 создает относительно оси 24 вращени  компенсирующий момент, достаточный дл  компенсации веса предплечь  23, гайка 12 находитс  в верхнем конечном положении , показанном на фиг. 1, а момент, развиваемый электродвигателем 2 при раскрытии пальцев кисти и осуществлении зажима предмета при срабатывании микропереключателей 20 и 21, недостаточен дл  раст жени  упругого элемента 13 и создани  дополнительного компенсирующего момента в процессе схвата предмета, момент двигател  трансформируетс  только по цепи 4-5-6-7-8. После осуществлени  «схвата-раскрыти  подпружиненна  собачка 25 входит в зацепление с .первой выходной шестерней 4 дифференциала 3 и лищает ее подвижности, поскольку оператор не воздействует на пальцевую т гу 28.The prosthetic arm works as follows. When a handicapped person acts on the finger 28, the first output brush 4 of the differential 3 is uncoupled, the microswitch 20 closes and the shaft of the electric motor 2 rotates. Nut 6 of the first self-braking transmission receives movement and fingers open. When the microswitch 21 is closed, the motor 2 is reversed and the gripping force develops. Due to the fact that in the initial state, when the elastic element 13 creates, relative to the rotation axis 24, a compensating moment sufficient to compensate for the weight of the forearm 23, the nut 12 is in the upper end position shown in FIG. 1, and the moment developed by the motor 2 when the fingers are opened and the object is clamped when microswitches 20 and 21 operate, is insufficient to stretch the elastic element 13 and create an additional compensating moment in the process of gripping the object, the engine moment is transformed only along the chain 4-5- 6-7-8. After the "gripping-opening of the spring-loaded dog 25" engages with the first output gear 4 of the differential 3 and deprives of its mobility, since the operator does not act on the finger pull 28.

При подъеме захваченного предмета и превышении его веса над пороговым собачка 26 поворачиваетс , срабатывает микропереключатель 15, и электродвигатель 2, враща сь, начинает создавать дополнительный компенсирующий момент, раст гива  упругий элемент и -перемеща  гайку 12. Дополнительный компенсирующий момент создаетс  до тех пор, пока момент от веса поднимаемого предмета не станет меньше порогового, определ емого характеристиками пластинчатой пружины 14,When the captured object is lifted and its weight exceeds the threshold, the dog 26 turns, the microswitch 15 operates, and the electric motor 2, rotating, begins to create an additional compensating moment, stretching the elastic element and displacing the nut 12. An additional compensating moment is created until the moment of the weight of the lifted object will not be less than the threshold determined by the characteristics of the leaf spring 14,

после чего электродвигатель 2 автоматически отключаетс . Ввиду того, что подпружиненна  собачка 25 входит в этом режиме в зацепление с первой выходной шестерней 4 дифференциала, весь момент электродвигател  2 трансформируетс  на самотормоз щуюс  передачу разгрузочного механизма. Пеоднократное сгибание-разгибание нагруженной протезированной конечности происходит без дополнительного подключени  источника внещней энергии.whereupon the motor 2 is automatically shut off. Due to the fact that the spring-loaded pawl 25 engages in this mode with the first output gear 4 of the differential, the entire moment of the electric motor 2 is transformed into a self-braking transmission of the unloading mechanism. The repeated flexion-extension of the loaded prosthetic limb occurs without additional connection of a source of external energy.

Фиксаци  предплечь  в заданном положении осуществл етс  при сцеплении собачки 26 с зубь ми на корпусе 22 редуктора при освобождении локтевой т ги 27 инвалидом.The forearm is fixed in a predetermined position by engaging the pawl 26 with the teeth on the gearbox housing 22 when the ulnar pull 27 is released by the disabled person.

При разжатии пальцев кисти микропереключатели 21, 16 и 19 замыкаютс . Гайка 5 движетс  вниз, а гайка 12 самотормоз щейс  передачи разгрузочного механизма, поскольку имеетс  паразитна  шестерн  10, движетс When the fingers are released, the microswitches 21, 16 and 19 are closed. The nut 5 moves downward, and the nut 12 self-braking transmission of the unloading mechanism, since there is a parasitic gear 10, moves

вверх до тех пор, пока не произойдет сброс компенсирующего момента.up until the offset moment is reset.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Протез руки, содержащий гильзы плеча и предплечь , локтевую т гу с пороговым элементом , микропереключатели, а также электроприводы механизма кисти и разгрузочного механизма с самотормоз щимис  винтовымиA prosthetic arm containing the sleeve of the shoulder and the forearm, the elbow case with a threshold element, microswitches, as well as electric drives of the hand and unloading mechanism with self-braking screws передачами, отличающийс  тем, что, с целью снижени  мышечных энерготрат инвалида при управлении и уменьшении веса и габаритов протеза, электропривод выполнен в виде электродвигател  с дифференциалом иgears, characterized in that, in order to reduce the muscular energy expenditure of a disabled person in controlling and reducing the weight and dimensions of the prosthesis, the electric drive is made in the form of an electric motor with a differential and размеп,ен в корпусе с наружными зубцами,ramep, en in the housing with external teeth, установленном в гильзе плеча на оси вращени , две выходные шестерни дифференциала кинематически св заны с самотормоз щимис  винтовыми передачами, а на корпусе закреплена подпружиненна  собачка с пальцевой т гой , наход ща с  в зацеплении с выходной шестерней дифференциала, св занной с винтовой передачей механизма кисти.The two output gears of the differential are kinematically connected with self-braking screw gears, and a spring-loaded pawl with finger pull is attached to the output gear of the differential associated with the screw mechanism of the hand mechanism. /lA/c .1|/ lA / c .1 | , II 2626 ,иг.2ig.2
SU2064760A 1974-10-03 1974-10-03 Prosthetic arm SU506410A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2064760A SU506410A1 (en) 1974-10-03 1974-10-03 Prosthetic arm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2064760A SU506410A1 (en) 1974-10-03 1974-10-03 Prosthetic arm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU506410A1 true SU506410A1 (en) 1976-03-15

Family

ID=20597547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2064760A SU506410A1 (en) 1974-10-03 1974-10-03 Prosthetic arm

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU506410A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2108378C (en) Prosthetic knee joint
EP2108339A1 (en) Functional hand prosthesis mechanism
CN109758275B (en) Combined under-actuated bionic artificial finger with driving rope and four-bar mechanism
CN110640774A (en) Six-degree-of-freedom five-finger manipulator
CA2450964A1 (en) Externally-powered hand prothesis
CN209827112U (en) Driving rope and four-bar linkage combined under-actuated bionic prosthetic finger
SU506410A1 (en) Prosthetic arm
RU138420U1 (en) DEVICE FOR DEVELOPING ELECTRONIC JOINT CONTRACTURES
CN110538015B (en) Mechanical artificial limb arm
RU2472469C1 (en) Artificial hand
CN109646243B (en) Hand rehabilitation training device
CN209933081U (en) Wheel train type under-actuated bionic artificial finger
CN108784892B (en) Mechanical transmission type artificial limb arm
RU2719658C1 (en) Gripping mechanism of pedicle single-seam bioelectric prosthesis of upper limb
RU189912U1 (en) Adaptation to human prosthesis
RU2663941C1 (en) Electromechanical hand
RU2663942C1 (en) Electromechanical hand
CN214382426U (en) Bionic artificial limb for upper limb
CN104367404B (en) A kind of palm mechanism of apery myoelectricity artificial hand
Verma et al. A design approach for myoelectric arm with hand and wrist motions using single actuator
Wilson Hendon pneumatic power units and controls for prostheses and splints
RU2762842C1 (en) Single-grip electromechanical prosthetic hand
CN109674562B (en) Gear train type under-actuated bionic artificial finger
SU764671A1 (en) Artificial wrist
SU741871A1 (en) Electric drive for arm-prosthesis elbow mechanism