Протез руки с пневматическим приводом

 

377I58

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Содиалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.И.1970 (№ 1456268/31-16) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.IV.1973. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 2.Х.1973

М. Кл. А 61f 1/О6

Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 615.477:616 — 089..28 (088.8) Авторы изобретения

Ю. П. Афанасьев, Ф. С. Воронцов, А. Я. Зельцер, А. Д. Малышев и Н. Н. Васильев

Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования

Заявитель

ПРОТЕЗ РУКИ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Изобретение относится к области медицины и касается ортопедических устройств, точнее протезов руки с пневматическим приводом.

Протезы руки с пневматическим приводом, содержащие механизмы кисти, локтя, ротации, источник питания и блок управления, известны. Эти протезы характеризуются недостаточной функциональной эффективностью.

Регулирование момента силы относительно оси механизма ротации и облегчение пользо вания протезом обеспечивается за счет того, что блок управления с источником питания в нем, например в виде баллона, облицованного термопластом, установлен непосредственно в протезе и соединены между собой. В предлагаемом протезе руки с пневматическим приводом источник питания с одной стороны соединен с гильзой плеча посредством ротационных фланцев, с другой стороны — .винтами с корпусом локтя, в котором помещен жестко соединенный с баллоном блок управления, состоящий, например, из двух распределитель.ных клапанов, управляющих пневматическими механизмами кисти и локтя, двух рычагов управления, свободно сидящих на оси и кинематически связанных с тяговым механизмом кисти и локтя, воздействующими одновременно на распределительные клапаны и редуктор ,тсточника питания с возможностью управления подпружиненными рычагами посредством гибких тяг, соединенных с мышечными источниками инвалида и исполнительными механизмами возврата рычагов в исходное положение и регулировки порогов срабатывания распределительных клапанов, а концы рычагов, воздействующих на распределительные клапаны, снабжены выступами и упругим элементом, выполненным по типу рессоры и обе10 спечивающим дальнейший поворот рычагов для регулирования рабочего давления в редукторе путем подачи сжатого газа в испол нительные мехатоизмы по кащлам корпуса блока управления и трубопроводам. Профилю

15 выступов придана форма рычагов, позволяющих изменять давление пропорционально углу поворота рычагов, а в гильзе предплечья установлен тяговый механизм ротации кисти.

Кроме того, механизм активной ротации

20 кисти может быть выполнен в виде двухручьевого блока, соединенного подвижно с гильзой предплечья и кистью и несущего тягу, идушую к мышечному источнику инвалида, и вторую тягу, проведенную через направляющий блок

25 и пружинящий элемент к оси локтевого шарнира с возмо>кностью остановки пружинящего элемента посредством подпружиненного стопора, снабженного профильным выступом под впадины торца кисти и опираемого на

30 подвижный кулачок, переключаемый с по377158

65 мощью второй руки или путем нажима на какой-либо предмет.

На фиг. 1 и 2 изображен протез руки с пневматическим приводом, общий в ид, две проекции, частичный разрез; на фиг. 3 — то же, разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — то же, разрез по Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — то же, разрез по  — В на фиг. 4; на фиг. 6 — вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 7 — вид по стрелке Д на фиг. 3.

Предлагаемый протез руки включает в себя кисть 1, предплечье 2 с вмонтированным в него пневматическим приводом и механизмом ротации кисти 1, локоть 3 со встроенными механизмами, источник питания с блоком 4 управления и гильзу плеча 5.

Пальцы кисти 1 шарнирно связаны между собой рычагом б и штоком 7, проходящим через встроенный в предплечье 2 пневматический усилитель. Другой конец штока 7 соединен с гибкой тягой 8, которая крепится на блоке 9 и огибает блок 10.

В предплечье 2 смонтирован механизм ротации кисти, выполненный в виде полого блока 11 с двумя канавками, установленного в подшипниках 12 и жестко связанного с кистью

1 гайкой 13. По верхней канавке блока II проходит гибкая тяга 14 через блок 15 к источнику управления. Гибкая тяга 16 проходит по нижней канавке через блок 17 и через упругий элемент 18 (например, резиновую тянку), соединяется с крючком 19, сидящим на оси 20 локтевого шарнира. В корпусе предплечья 2,на оси 21 установлен кулачок 22, упирающийся з подпружиненный фиксатор

28, который жестко связывает предплечье 2 с кистью 1, находясь в специальных пазах Е, расположенных на торцовой поверхности кисти 1.

Источник питания с блоком 4 управления с одной стороны соединяются с помощью винта 24 с локтем 8, а с другой стороны — фланцевым соединением Ж с гильзой плеча 5. Корпус 25 блока 4 управления винтами 26 крепится к корпусу 27 редуктора, в котором установлен подпружиненный редукторный клапан

28, разделительная мембрана 29, поджатая гайкой 80, в центральном отверстии которой установлен шток 81. В корпусе 25 блока 4 управления на оси 82 установлены рычаги 38 и

84 управления механизмами кисти и локтя, причем на одном конце этаких рычагов установлены свободно вращающиеся блоки 10 и

85, а с другой стороны — упругие элементы

86, закрепленные винтами 87. В корпусе 25 блока 4 управления на винтах 88 закреплено распределительное устройство 39, на котором крепится возвратная пружина 40 рычагов 88 и 34 управления. Распределительное устройство 89 соединено специальным штуцером 41 с полостью 3 низкого давления,корпуса 27 редуктора.

При воздействии на гибкие управляющие тяги 8 и 42 происходит их выборка: в механизме кисти 1 — до соприкосновения пальцев

40 один с другим или с предметом, а в механизме локтя 8 — до определенного поворота предплечья 2 относительно оси 20 локтевого шарнира.

Дальнейшее увеличение уровня управляющего воздействия на гибких тягах 8 и 42 приводит к повороту рычагов управления 83» 84, которые переключают распределительное устройство 89 блока 4 управления. При этом полость пневмомоторов кисти 1 и локтя 2 сооб щается либо с атмосферой, либо с полостью

Знизкого давления. Кроме того,,рычаги ЗЗ и

84 посредством профилированных выступов

H воздействуют на шток 81. Размеры рычагов 88:и 34 и профиль выступа и выбраны так, чтобы выходное давление на редукторе было пропорционально усилию на гибких тягах 8 и 42.

Таким образом, до определенных, заранее заданных усилий на тягах 8 и 42, механизмы протеза работают как тяговые, а при увеличении уровня управляющего воздействия сверх порогового в действие вступает пневматический усилитель кисти 1 и пневмомотор локтя 3.

Механизм ротации кисти 1 в описываемом протезе выполнен в виде тягового привода, который работает следующим образом. При воздействии на гибкую тягу 14 происходит поворот полого блока 11 и связанной с ней жестко кисти 1. Поворот полого блока 11 вызывает натяжение упругого элемента 18, посредством которого при уменьшении или снятии управляющего воздействия кисть 1 возвращается в исходное положение. Фиксация кисти 1 в требуемом положении производится пассивно кулачком 22, который вводит в зацепление подпружиненный фиксатор 28 со специальными пазами Е на торцовой поверхности кисти 1.

Предмет изобретения

1. Протез руки с пневматическим приводом, содержащий механизмы кисти, локтя, ротации, источник питания и блок управления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования момента силы относительно оси механизма ротации, а также облегчения пользования протезом, блок управления с источником питания и механизм активной ротации кисти установлены непосредственно в протезе, блок упра влен ия содержит два распределительных клапана, управляющих пневматическими механизмами кисти и локтя, два рычага управления, свободно сидящих на оси и кинематически связанных с тяговыми механизмами кисти и локтя, воздействующими одновременно на распределительные клапаны и редуктор источника питания с возможностью управления подпружиненными рычагами посредством гибких тяг, соединенных с мышечными источниками инвалида и исполнительными механизмами возврата рычагов в исходное положение и регулировки

377158 юг г

Ф г l порогов срабатывания ра|спределительных клапанов, а концы рычагов, воздействующих на распределительные клапаны, снабжены выступами IH упругим элементом, выполненным по типу рессоры, профилю выступов придана форма рычагов, а в гильзе предплечья уста:новлен тяговый механизм ротации кисти.

2. Протез по п. 1, отличающийся тем, что механизм активной ротации кисти выполнен в виде двухручьевого блока, соединенного подвижно с гильзой предплечья и кистью и несущего одну тягу, кинематически связанную с мышечным источником инвалида, и вторую тягу, соединенную через направляющий блок

5 и пружинящий элемент с осью локтевого шарнира с возможностью остановки пружинящего элемента посредством подпружиненного стопора, снабженного профильным выступом под впадины торца кисти и опираемого на

10 подвижный кулачок, 377158

ВидД

4 иг. 7

Редактор К. Шанаурова

Заказ 2641/4 Изд. № 1677 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 3

Составитель Н. Эскин

Техред Е. Борисова

Корректоры: М. Лейзерман и В, Жолудева