Устройство управления протезом плеча

 

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию инвалидов с дефектами верхних конечностей. Цель изобретения - протезирование инвалидов с короткой культей плеча и экзартикуляцией в плечевом суставе путем оперативного реверсивного управления электроприводом протеза. Устройство управления протезом плеча содержит контактный датчик управления, включающий основание 1, ползун 2, пружину 3, две тянки 4, источник питания, датчик управления с контактами 5, 6, блок управления, блок коммутации и электромеханический привод. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при протезировании и в протезостроении.

Известно устройство управления протезом верхней конечности, содержащее контактный датчик и электромеханический привод (Справочник по протезированию под ред. Филатова В. И. Л. "Медицина". 1978, с. 160, рис. 87).

Известно устройство управления протезами верхних конечностей, содержащее контактные датчики на основе микропереключателей, обеспечивающие срабатывание электропривода искусственной кисти (Полян Е. П. Фельдман О. Е. Киракозов Л. Р. Чудновский Л. Н. Комбинированные системы управления протезами верхних конечностей с двумя и более степенями активной подвижности. "Протезирование и протезостроение", 1984. Сб. трудов вып. 69, М. ЦНИИПП, с. 41 46).

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления протезами верхних конечностей содержащее источник питаний, датчик управления, блок управления, блок коммутации и электромеханический привод, соединенные последовательно (Авторское свидетельство СССР N 963519, кл. A 61 F 1/00, 1981).

К недостаткам аналогов и прототипа следует отнести невозможность протезирования инвалидов с короткими культями плеча и с вычленением плеча, а также отсутствие возможности реверсирования движения без возврата в исходное положение датчика и низкая помехозащищенность, присущая сенсорным системам управления.

Целью изобретения является протезирование инвалидов с короткими культями плеча и экзартикуляцией в плечевом суставе путем оперативного реверсивного управления электроприводом.

На фиг. 1 изображена конструкция тягового контактного датчика управления; на фиг. 2 электрическая принципиальная схема устройства.

Тяговый контактный датчик управления состоит из основания 1, ползуна 2, пружин 3, двух тянок 4, одна из которых связана с основанием, другая с подвижной частью датчика и контактов 5 и 6.

Электрическая принципиальная схема устройства включает источник 7 питания, датчик 8 управления, блок 9 управления, блок 10 коммутации и электромеханический привод 11.

В состав блока управления входит RS-триггер 12, RC-цепь 13, два элемента 14 и 15 И-НЕ, а также параметрический стабилизатор 16.

Устройство работает следующим образом.

Тяговый контактный датчик размещается на теле инвалида так, что в исходном состоянии ползун 2 удерживается пружинами 3 в положении "А", нормально замкнутый контакт 5 при этом находится в разомкнутом состоянии, блок управления 9, блок 10 коммутации и двигатель 11 привода отключены от источника 7 питания.

При натяжении инвалидом тянок 4 ползун 2 перемещается в положение "В", замыкая тем самым контакт 5, через который на блок 9 управления через параметрический стабилизатор 16 поступает напряжение питания. RS-триггер 12 с помощью RC-цепи 13 устанавливается в единичное состояние, что приводит к включению через диагональ блока 10 коммутации электромеханического привода 11. Тем самым реализуется движение схвата кисти.

Если инвалид продолжает прикладывать усилие к тянкам 4 контактивного датчика 8, то ползун 2 занимает положение "В", замыкая контакт 6. При этом включится элемент 14 И-НЕ и переключит RS-триггер 12 в нулевое состояние, что приведет к реверсированию движения электромеханического привода 11 и осуществится раскрытие кисти.

При ослаблении инвалидом натяжения тянок 4 на выходе элемента 15 И-НЕ установится высокий логический уровень и электромеханический привод 11 обесточится. Состояние RS-триггера 12 при этом не изменится. Тем самым обеспечивается возможность повторного включения привода на раскрытие кисти без возврата в режим охвата, что обуславливает оперативность и удобство управления.

Преимуществами предлагаемого устройства перед базовым объектом является возможность протезирования инвалидов с короткими культями плеча и экзартикуляцией в плечевом суставе, что способствует получению положительного социально-психологического и реабилитационного эффекта при протезировании тяжелого контингента инвалидов.

Формула изобретения

Устройство управления протезом верхней конечности, содержащее источник питания, датчик управления, блок управления, блок коммутации и электромеханический привод, соединенные последовательно, отличающееся тем, что датчик управления включает две пары механически управляемых контактов, блок управления содержит RS-триггер, RC-цепь и две схемы И-НЕ, а блок коммутации выполнен в виде мостового усилителя мощности, в одну из диагоналей которого через первую пару контактов датчика управления включен источник питания, а в другую электромеханический привод, кроме того, источник питания через первую пару контактов датчика управления соединен c шиной питания блока управления, RC-цепь блока управления соединена с S-входом RS-триггера, а первый элемент И-НЕ соединен с R-входом RS-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второй схемы И-НЕ и первым управляющим входом блока коммутации, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ через вторую пару контактов датчика управления соединены с источником питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2