Устройство для управления электроприводом биоэлектрического протеза

 

1 ::

О П И С А Н И Е <1>289766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидстельства— (22) Заявлено 21.07.69 (21) 1349590!31-16 (51) М. Кл. А 61f 1/06 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеиий и открь<тий (32) Приоритет—

Опуб7HKOBallo 05.08,75. Бюллетень Л" 29

Дата опубликования описания 09.12.75 (53) УДК 615.477:

:612.74.001. .57 (088.8) (72) Авторы изобретон ия E. П. Полян,. Э. И. Пламм, Г. Д. Ройфман и Л. А. Савельев (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОТЕЗА

Изобретение относится к протезостроению с использованием биоэлектрических потенциалов.

Известные устройства для управления приВодом оиоэлект рического лротеза, содержащие 5 два канала, в каждом из которых установлены у силитель на пряжония и блок считывания и п реосразования,импульсов, и, кроме того, общие,для обоих каналов усилитель, мощности и электродвигатель, не обеспечи вают высокото 10 качеспва управления, поскольку они используют улравляющ)ие двигателем импульсы постоянной длительности. Такие импульсы не позволя|от,одновременно обеспечивать IBblcoкую точность и маиаимальные значения скоро- 15 сти и силы схвата, разви ваемые пальцами искусственной,кисти п ротеза.

Предлагаемое устройство отличается от извеcTIHblx тем, что B блоке считывания и преобразования сигналов каждого канала установив- 20 лено кор ректи рующее звено, например, в виде д иодного интегратора. Такое выполнение устройсвва позволяет повысить качество уп равления,и расширить динамический диапазон путем изменения длительности уп ра вляющих импульсовв.

На фиг. 1 изображена б.7ак-схема предлагаомого уст(ройства; на ф иг. 2 — его принципиальная электрическая схема.

Устройство содержит два,канала, в каждом из которых имеется усилитель 1 напряжения и блок 2 считывания и преобразования импульcoIB. В 0,7оке 2 каждого ка на7а устаноялено корректирующее звено 8. Сигналы с блоков поступают в усилитель 4 мощности, соединенный с э.7ектродвигателам 5. Введение корректирующих звеньев в блоки считывания и преобразования импульсов позволяет осущс=твлять не только управление частотой следования у п ра вляющпx пмпу, Ibñîâ, но и иY д7ительпс тыо. трехкаскадный усилитель I напряжения с отрицательной обратной связью iBbl.loëíåí на трех транзисторах б, 7, 8 типа ПП. Питание у=илителя напряжения ocóùåñ B.7ÿåòoÿ стабилизированным напряжением, снимаемым со стабилизатора 9.

Блок 2 сч итывания и преобразования :мпуль сов;выполнен на базе ждущего мультивибратора с коллекторным запуском, собранного на транзисторах 10 и П.

Ко рректи рующее звено параллельного типа представляет собой диодный интегратор на диодах 12, 18, 14, емкостях 15,и резисторах

1б и 17.

Мостовой усилитель мощности,,выпол пенный по мо"товой схеме, собран на транзисторах 18, 19, 20, 21. транзисторы 22, 28, 24, 25 используются в каскадах согласования входов усилителя мощ280766

15 нс "ти с выходами ждущих мульти вибраторов.

Устройство работает следующим образом.

Биоэлектрический сигнал поступает на вход усилителя напряжения. Усиленный IIIo ампл)итуде сигнал подается на согласующий каскад на т1ранзисторах 26, а также,на .вход корректирующего звена. При малых уровнях сигнала напряжение на диодном интеграторе незначительно, и длительность формируемых ждущим мульвивиб ратором импульсав определяется делителем на резисторах 27 и 28. Частота же выходных импульсов определяется частотой импульсов элеквромиографического сигнала, амплитуда которых превышает порог орабатыв а н и я ждущего мул ьти ви б р а то р а.

По мере увеличения уровня сигнала, поступающего с .усилителя напряжения,,растет напряжение на выходе корректирующего звена, что вызывает увеличение,длительности импульсов мульти|в ибратора. Эти импульсы через согласующий каскад (транзисторы 22 и 28) поступают на мостовой усилитель мощности.

В зав исимости от того, IIIO какому каналу подарен управляющий сигнал, отирывается одна иаира т ра нзисторов 18 и 19. Благодаря этому осуществляется реверсивная работа электро двигателя. Выходные параметры (скорость и сила схвата) определяются частотой следования и длительностью импульсов, управляющих электродвигателе!м. Зависимость от величины оиоэлектрического сигнала двух параметров у пра вляющих импульсов расширяет динамический диапазон управления, повышает точность на малых усилиях и значения скорости и силы схвата при оольших усилиях уп равляюBIIHx мышц. Благодаря этому по вышается качество управления и полнее используются возмож ности управляющих мышц и исполнительных механизмов.

Предмет изобретения

Устройство для управления электроприводом биоэлектрического протеза, содержащее два на нала,,включающих в себя усилитель iHBпряжения и блок считывания и .преобразования импульсов, усилитель мощности,и электродвигатель, отличающееся тем, что, с целью повышения качества уцра вления и расширения динамического диапазона путем изменения длительности у пра вляющих импульсав, в бло;ке считьпван ия и преобразования сигналов каждого канала установлено корректирующее звено, например, в виде диодного интегратора.

280766!

1

1

1

Ъ, 1 с г и

1

Г

1 !

I !

1

1

1

1

1

Составитель Е. Ланцбург

Техред Т. Миронова

Редактор Т. Каранова

Корректор В. Гутман

Заказ 1089/1540 Изд. № 919 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская цаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»