Протез верхней конечности

 

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезостроению Цель изобретения - повышение надежности и расширение показаний к назначению протеза путем обеспечения бесконтактного управления позиционированием 21 исполнительного механизма Протез содержит искусственнчю кисть 1, гильзы предплечья 2 и плеча 4, наплечник 5 и крепление 6. а также систему управления, вклю следующие последовательно соединенные злы: оптроны управления прямым и обратным ходом электропривода исполни кмыюго механизма II искусственной кисти, узла ротации 12, локтевою мех.шшма 13 или плечевого узла 14, блок сравнения, 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 управления размешены в корпусе 2 иовленном, например, ния 6. 5 ил. в разрыве крем: ie Ј (Л 05 го J го 13 3 Фиг Ц

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U, 1627172 (5I)5 А 61 Е 2/56

> д- >.: рр,.» ег

1 М1н!г.: .; Л! -:

,;>. ..(н, Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4483171, 14 (22) 19.09.88 (46) 5.02.9! . Бюл. Хо 6 (7l) Украинский научно-исследовательский институт протезирования, протезостроения, экспертизы и восстановления трудоспособности инвалидов (72) В. П. Чернышев, Е. А. Яровой и (. С. Зарудный (53) 615.477.21:р16-089.28(088.8) (56) Авторское свидегельство СССР

Хс !333332, кл. А 61 Е 2/54, 1986. (54) ПРОТЕЗ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ (57 ) Изобретение относится и меди ц ине, и vменно к протезированию и протезостроеннк>. Цель изобретения — повышение надежности и расширение показаний к назначению протеза .путем обеспечения бесконтактного управления позиционированием исполнительного механизма. Протез содержит искусственную кисть 1, I ttëüçû предIlëå÷üÿ 2 и плеча 4, наплечник 5 и крепление 6, а та.<же систему управления, вклк> чающуto с,>едуюгцие последовательно соединеHные узлы: oптроны управления прямым и обратным ходом электропривода испо..ни>ел ного механизма 11 искусственн<>й кисти, узла ротации 12, локт«во> о мс х,>низма 13 или плечевого узла 14, б>л к ср;>внения, импульсные преобразователи и ус»лн ><,II, мощности, к выходу toTop(>I llo. tt..it>> к н электрон ри вод испол интел ьноп> меха и tt хи;>. напримср искусственной кисти 1. От!>ажик> щие пластины оптронов имеют нозхн>ж >к>с гь переме>цений под воздейoòâttем мыlltö пнв;I лида. 0IITpoHbl вмес > е с уз.>а ми с истс мы управления размещены в корпусе 2l. о>;> новленном, напри мер, в р,>зрывс креll;i ния 6. 5 ил.

1627172

Изобретение относится к медицине, а нченно к области протезирования и протезостроения, и может быть использовано в протезах предплечья.

Цель изобретения — повышение надежности и рыен)иренне показаний к назначению протеза путем обеспечения бесконтактного управления позиционированием исполнительного механизма, На фиг. изображена функциональная схеча системы управления протезом верхней конечноеlè (одного канала управления одной парои движения); на фиг. 2 — протез пред))лечья со встроенным в приемную гильзу блоком управления; на фиг . 3 — блок уilp3B.I(IIHH, псперечное сечение; на фиг. 4 протез при размещении блока управлении в разрыве кр«ll f(íHÿ, общий вид; ff3 фиг. 5блок уflp3f)ления, осевое сечение.

11р()гез содержит искусственную кисть 1, прикренленнук> к несущич элементам протеза, выполнеIIHI>lxi в виде гильзы 2 предII I(÷üÿ, соединенной локтевым шарниром 3 е ги II,.«)fi -1 1)леча, снабженной наплечником 5, Ip(.1)пением 6 и приемной гильзой 7. ! 1 ротсз имеет также систему управления, Hf>lIl().) Н(Ilff>> К) ИЗ . (Л(. f(> IOIIIHX XЗЛОВ: ПОЗИци )нные дагчики ollfpofffi 8, 9 управления

«(ютветс(в«нно прямым и обратным ходом элекгропрнво(3 10 иенс>лнительного механизмы ! иеюсстненной кисти 1, узлы 12 ротации, локтевого механизма 13 или плечевогo > злы 14 последовательно соединены через сог I I(.x loflfие делители !5, 16 с входаб. IoK3 7 «ра внеilHH, BI>lfio. IHcff Hof o, н3нричер, на операци()н>к)м усилителе К!40Д12, выходы ко г )рого через соответствукнцие ичпульены(преобразователи 18, 19, выполненные в виде чультивибраторов, соединены входы м и у(ил ител я 20 мощност и, вкл юченного по мостовой схеме, в диагоныль кото)н>й вклн>чен электропривод 10 одного из исполни I е.if>lfbfx механизмов 11.

Оптроны 8 и 9 установлены в корпус 21, где закр.плены и (злы системы управления.

Отражающие Il.)3oòèíû 22 и 23 оптронов 8, 9 соответственно )н)сре TBoM пружин 24 и 25 установлены в несуfl(Hx э,)ементах, например в приемной гильзе 7 или 13 разрыве крепления 6, и ич foT возможность перемещения

lloj воздсйствиеч мышц сгибателей-разгибате.l(ff предплечья,пле(а или плечевого пояса, при эгоч отражающие пластины перемеIILcIfo1(. в отверстии 26 корпуса 21.

Оптроны 8, 9, встроенные в корпус 21 вчесте с узлачи системы управления, образуют блок управления.

Гlитание системы управления осуществ.)яется от источника 27 постоянного напряжения, который через контакты микропереключателя 28 подклк>чен к шинам питания (не показаны).

I1ротез работает следующим образом.

11pl1 включении источника 27 постоянного

Ii;IlI!)HweIlIiH н iiHI(poflepef(. Ifo÷3òåëÿ 28, уста5

45 новленного, например, в тяге (не указана) крепления 6, запитывается система управления. При сокращении мышцы сгибателя предплечья, соответствующем прямому движению протеза, например схвату, через пружину 24 приводится в движение отражающая пластина 22 оптрона 8, которая перемещается в сторону отверстия окна оптрона 8 внутрь отверстия 26, увеличивая интенсивность светового потока и изменяя сопротив.)ение оптрона 8. Оптрон 9, установленный на мышце-антогонисте (разгибатель предплечья), в это время не изменяет своего сопротивления и дисбаланс, отрегулированный на соответствующее сопротивление согласующими делителями 15 и 16, усиливается балансным блоком 17 сравнения и поступает в импульсный преобразователь 18, генерирующий импульсы, частота которых пропорциональна амплитуде входного сигнала.

С выхода импульсного преобразователя 18 сигнал передается в одно из плеч мостового усилителя 20 мощности, а затем поступает на обмотку электропривода 10 исполнительного механизма 11 искусственной кисти 1 (или другого исполнительного механизма), который выполняет схват со скоростью и силой, пропорциональной объему сокращения мышцы сгибателя. При усилении сокра>цения мышцы отражающая пластина 22 прибли кается к соответствующему оптрону 8, увеличивая дисбаланс и увеличивая сигнал, проходящий через блок 17 сравнения.

Частота подачи импульсов е импульсного преобразователя 18 увеличивается, увеличивается и сила схвата.

Для выполнения обратного движения, например, раскрытия искусственной кисти 1, необходимо вызвать сокращение мышцыантагониста. Г1ри этом происходит перемещение отражающей пластины 23 оптрона 9, управляющего противоположным движением. Дисбаланс сигнала передается н3 второй вход блока 17 сравнения, далее на импульсный преобразователь 19 и второе плечо усилителя 20 мощности, заставляя электропривод 10 исполнительного механизма 11 искусственной кисти 1 отрабатывать обратное движение со скоростью, пропорциональной сокращеник мышцы, предварительно заданной согласующим делителем 16. Такич же образом осуществляется управление с помощью мышц культи плеча или натяжением тяг (на чертеже не показаны) при вычленении плеча.

Предлагаемый протез позволяет инвалиду, используя физиологически свойственные му навыки сокращения мышц-антогонистов бесконтактным способом выполнять движения исполнительных механизмов протезов с параметрами, пропорциональными степени сокращения мышц, повышая тем самым надежность системы управления и исключая влияние электромагнитных полей на ее рабо1627172

Формула изобретения

flyer 1

×Ü2. 2 т г. Это повышает функциональность протеза. расширяет контингеHT про)езируемых инвалидов. Система управления значительно упрощается.

Протез верхней конечности, содержащий искусственную кисть и несущие элементы в виде гильз предплечья, плеча, наплечника, l0 крепления и приемной гильзы, а также установленные в одном из несущих элементов последовательно соединенные позиционные датчики, блок сравнения, импульсные преобразователи и усилитель мощности, к выходу которо(о подключен эл«). р(игрищ)д II(II(),l нительного механизма. отлн <а)ог<(г«<(.< т(.м, что, с ц«лью повыгпения падежtl()(. ти и г)г)(.ширения показаний h назначеник) ()рог«);I путем обеспечения бе«контактного X II f);IIIлеHHH позиционирования исггоггнит«. II>II()l ме, анизма, в него вв«дсны с()гл;)«у)()l!(III делители, а позици()нные датчики Ill lll(),lll(>ны в виде оптронов i правления прямым и ()I)ратным ходом э lphTpollp)IH() ш II(l!().пн(г(.)г, ного механизма. ггодк.гк)ч(.нн)гх I« )I. («ог,г;)сук)щие делители h вхо гам б,)oh;I «p;IIIII«I«I» и снабженных отражакнцими ил а« г IIII

l627172

8 21

22 2б

22 24 8

Составитель Н. Люкшин

Редактор М. !1иткина Текред А. Кравчук Корректор О. Иипле

Заказ 297 Тираж 365 По зписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!