Механическая кисть

Авторы патента:


Владельцы патента RU 2245120:

Бармин Николай Иванович (RU)

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к управляемым протезам кистей рук. Механическая кисть содержит ладонь, искусственные пальцы, образованные шарнирно соединенными пустотелыми фалангами, жилки для сжимания искусственных пальцев в кулак и возвратные пружинки для выпрямления искусственных пальцев. Механическая кисть также содержит храповое колесо со шкивом, расположенным под храповым колесом, и имеющим проточку по периметру для размещения пучка жилок, собачку храповика, вороток для поворачивания храпового колеса и фиксатор для удержания собачки. При этом жилки для сжимания искусственных пальцев в кулак закреплены в концах верхних фаланг, пропущены внутри искусственных пальцев, проходят в шкиве храпового колеса и закреплены в манжете, выполненной с возможностью установки выше локтевого сустава. Причем искусственные пальцы выполнены с возможностью сжимания в кулак при сгибании руки или повороте шкива с помощью воротка за счет натяжения жилок и с возможностью выпрямления за счет возвратных пружинок, при выпрямлении руки или при выведении собачки из зацепления с зубом храпового колеса. Изобретение позволяет упростить конструкцию устройства механической кисти при сохранении ее функциональности. 1 ил.

 

Механическая кисть предназначена для частичного возмещения косметического и функционального дефектов руки человека.

Косметические, функционально-косметические и рабочие протезы описаны в третьем издании Большой медицинской энциклопедии /том 21, стр. 181/, в третьем издании Большой советской энциклопедии /том 21, стр. 122/ и в устройстве по WO 00/69375 A1 от 23.11.2000, в патенте RU 2102037 C1, 20.01.1998 и в авторском свидетельстве SU 1773395 A1, 07.11.1992.

Функционально-косметические протезы могут выполнять лишь поддержку предметов и их охват с помощью второй руки или, как в вышеназванном устройстве, сжиманием фаланг с использованием тросиков и сервомоторчиков, питаемых электроэнергией от аккумуляторных батарей, а для разжимания фаланг - резиночек.

Рабочими протезами можно осуществлять некоторые операции, только пользуясь специальными насадками, прикрепляемыми к протезам, как и в устройстве по WO 00/69375 A1 от 23.11.2000.

Протезы с резиночками, редукторами, моторчиками, приводимыми в действие электроэнергией или сжатым газом, не используются по причине сложности их конструкций, не надежности и неудобства применения по назначению.

Заявленная механическая кисть не имеет таких недостатков.

Состоит из следующих деталей: (фиг.1) ладони 2 с искусственными пальцами, состоящими из шарнирно соединенных пустотелых фаланг 5, торцы которых срезаны под определенным углом, позволяющим пальцам сжиматься в кулак; возвратных пружинок 1, которыми выпрямляются пальцы; манжеты 3, удерживающие жилки в пучке у локтевого сустава; манжеты 4, в которых концы жилок жестко закреплены выше локтевого состава; жилок 6, проходящих внутри пальцев и жестко закрепленных в концах верхних фаланг, в шкиве, под храповым колесом, имеющим проточку для размещения пучка жилок, и в манжете 4; собачки 8 с отверстием, в которое входит полусферическая головка заклепки в конце плоской пружинки - фиксатора, при повороте собачки; Фиксатора 9, удерживающего собачку в определенном положении; воротка 10, которым поворачивается храповое колесе и шкив, составляющие одну деталь - для натяжения жилок и сжатия, таким образом, пальцев протеза; храпового колеса 7, удерживающего с собачкой жилки в натянутом состоянии, а пальцы сжатыми в кулак во время работы человека вытянутой рукой.

Для эффективной работы механической кисти необходимо следующее.

Установить пучек жилок между манжетами 3 и 4 точно под локтевым суставом, надежно зафиксировать этими же манжетами и, вытянув руку с обязательно прямыми пальцами протеза, натянуть жилки до предела и закрепить их в манжете 4.

При необходимости манжету 4 можно поддерживать лямкой.

В шкиве жилки крепятся при сборке механической кисти также с выпрямленными пальцами протеза.

Чтобы взять нужный предмет, надо наложить на него ладонь протеза и согнуть руку в локти. Жилки, натягиваясь, сожмут пальцы и предмет окажется в кулаке. Для освобождения зажатого в кулаке предмета требуется разогнуть руку и возвратные пружинки выпрямят пальцы протеза, а удерживаемая вещь ляжет на выбранное для него место.

Если появится необходимость работать вытянутой рукой, надо пальцы протеза с помощью воротка сжать вращением храпового колеса со шкивом, на который будут наматываться жилки, предварительно освободив от фиксатора собачку поворотом ее хвостовичка. Собачка под давлением собственной пружинки войдет в зацепление с зубом храпового колеса и пальцы будут удерживаться в сжатом положении.

Чтобы пальцы протеза разжались, необходимо собачку вывести из зацепления с зубом храповика колеса, повернув ее хвостовик в обратном направлении.

Для изготовления механической кисти требуются: легкие и прочные полимеры, стальная проволока и лента соответствующих толщин.

Механическая кисть, содержащая ладонь, искусственные пальцы, образованные шарнирно соединенными пустотелыми фалангами, жилки для сжимания искусственных пальцев в кулак и возвратные пружинки для выпрямления искусственных пальцев, отличающаяся тем, что содержит храповое колесо со шкивом, расположенным под храповым колесом и имеющим проточку по периметру для размещения пучка жилок, собачку храповика, вороток для поворачивания храпового колеса и фиксатор для удержания собачки, при этом жилки для сжимания искусственных пальцев в кулак закреплены в концах верхних фаланг, пропущены внутри искусственных пальцев, проходят в шкиве храпового колеса и закреплены в манжете, выполненной с возможностью установки выше локтевого сустава, причем искусственные пальцы выполнены с возможностью сжимания в кулак при сгибании руки или повороте шкива с помощью воротка за счет натяжения жилок и с возможностью выпрямления за счет возвратных пружинок при выпрямлении руки или при выведении собачки из зацепления с зубом храпового колеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию, и может быть использовано для приведения в действие протезов с привлечением внешнего источника энергии, а также при разработке антропоморфных механизмов, роботов, манипуляторов.

Изобретение относится к медицинской тематике, а именно к протезам верхних конечностей. .

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к протезам верхних конечностей. .

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию инвалидов с дефектами верхних конечностей. .

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезостроению, и может быть использовано в протезах предплечья на длинную культю. .

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в протезах верхних конечностей с тяговым управлением

Изобретение относится к медицине

Изобретение относится к медицинской технике

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию и протезостроению

Изобретение относится к медицине. Протез содержит приемную гильзу, корпус, каркасы первого пальца, второго-четвертого пальцев, приводную систему функции подвижности «схват-раскрытие кисти», шарнир сгибания в лучезапястном сочленении, манжету на предплечье, три потенциометра, три преобразователя сигнала, сумматор, два функциональных преобразователя и четыре усилителя мощности. Приводная система выполнена в виде четырех индивидуальных микроэлектроприводов пальцев, неподвижно закрепленных на каркасах первого-четвертого пальцев и соединенных с их исполнительными механизмами. Приемная гильза шарнирно закреплена в корпусе с возможностью приведения-отведения, неподвижно соединена с ротором первого потенциометра и шарнирно упруго соединена с подпружиненным рычагом, который соединен со статором первого потенциометра. Подпружиненный рычаг посредством шатуна, снабженного сферическими шарнирами, соединен с каркасом второго пальца. Первый потенциометр соединен с первым-третьим преобразователями сигнала, каждый из которых соответственно последовательно соединен с первым-третьим усилителями мощности, первым-третьим приводом и исполнительными механизмами второго-четвертого пальцев. Каркас второго пальца неподвижно соединен с ротором второго потенциометра, статор которого закреплен на корпусе. Каркас первого пальца неподвижно соединен с ротором третьего потенциометра, статор которого также закреплен на корпусе устройства. Второй и третий потенциометры соединены с сумматором, который соединен с первым и вторым функциональными преобразователями, последовательно соединенными с четвертым усилителем мощности, четвертым приводом и исполнительным механизмом первого пальца. Пятый палец выполнен в виде упругого звена. Каждый исполнительный механизм первого-четвертого пальцев выполнен в виде червячной передачи, червяк которой неподвижно соединен с выходным валом привода. Червячное колесо неподвижно закреплено на корпусе, а каркас пальца шарнирно соединен с осью червячного колеса. Изобретение обеспечивает удобства инвалида при самообслуживании благодаря надежному удержанию объекта манипулирования, сокращению объема компенсаторных движений и сокращению тем самым времени выполнения двигательных операций при пользовании протезом. 2 ил.

Изобретение относится к медицине. Протез предплечья содержит искусственную электромеханическую кисть с биоэлектрическим управлением приводом, несущую гильзу, соединенную с опорным корпусом и снабженную элементами крепления, приемную гильзу, размещенную в несущей гильзе с возможностью поворота, привод ротации кисти, привод сгибания кисти, разъемный наплечник с возможностью охвата плечевого сустава руки. Несущая гильза выполнена конструктивно неспадающей. Привод ротации и привод сгибания кисти выполнены электромеханическими с позиционным управлением. В опорном корпусе шарнирно установлен вал ротации кисти, неподвижно соединенный одним концом с шарниром сгибания кисти, а другим со статором поворотной пружинной муфты, в котором неподвижно закреплен датчик управления ротацией кисти, ротор которого кинематически, например посредством зубчатой передачи, соединен с ротором пружинной муфты, соединенным с приемной гильзой. Привод ротации неподвижно закреплен на опорном корпусе и кинематически, например посредством зубчатой передачи, соединен с валом ротации кисти. На неподвижной части шарнира сгибания кисти, соединенной с валом ротации кисти, зафиксирован привод сгибания кисти, выходной вал которого соединен с подвижной частью шарнира сгибания кисти, также зафиксирован датчик угла сгибания кисти, а его ротор соединен с подвижной частью шарнира сгибания кисти. На наплечнике закреплен датчик управления сгибанием кисти, ротор которого неподвижно соединен с первым концом упругого стержня, помещенного в гибкую оболочку, зафиксированную одним концом на наплечнике, а вторым на несущей гильзе. Второй конец упругого стержня оставлен свободным. В электронном блоке управления сформированы три системы независимого управления исполнительными механизмами. В канале управления приводом ротации кисти датчик управления ротацией кисти и источник опорного напряжения соединены со входом первого сумматора, на выходе которого подключен первый и второй импульсные преобразователи, соединенные с первым усилителем мощности, выход которого подключен к электроприводу ротации кисти. В канале управления приводом сгибания кисти датчик управления сгибанием кисти и датчик обратной связи в виде датчика угла сгибания кисти соединены со входом второго сумматора, на выходе которого подключены третий и четвертый импульсные преобразователи, соединенные со вторым усилителем мощности, выход которого подключен к электроприводу сгибания кисти. В системе управления кистью чувствительные элементы в виде двух пар поверхностных электродов закреплены на несущей гильзе и электрически соединены с электронным блоком управления. Электронный блок управления и источник электропитания закреплены на наплечнике. Изобретение обеспечивает повышение удобства инвалида путем снижения его энергетических затрат при управлении устройством, повышение удобства при выполнении целенаправленных действий по самообслуживанию благодаря сокращению объема компенсаторных движений и одновременному управлению в естественном режиме тремя степенями подвижности протеза руки. 4 ил.
Наверх