Устройство для оценки веса манипулируемого предмета

 

00 4970l7

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.08.74 (21) 2055667/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12,75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 19.03.76 (51) М. Кл. А 611 1/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 615.477:616-089.28 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Л. Фарберов (71) Заявитель

Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЕСА

МАНИПУЛИРУЕМОГО ПРЕДМЕТА

Изобретение относится к протезированию и протезостроению, а именно к протезам верхних конечностей.

Известно устройство для уменьшения моментов мышечных сил оператора, позволяющее получать информацию о весе захваченного предмета, содержащее тяговый механизм, звено предплечье — кисть и разгрузочный механизм в виде регулируемого электродвигателя постоянного тока, упругого элемента и самотормозящейся винтовой пары.

Однако масштаб ощущения оператором веса манипулируемого предмета в известном устройстве зависит от углового положения звена предплечье — кисть в момент захвата предмета.

С целью уменьшения моментов мышечных сил оператора пропорционально весу взятого предмета независимо от углового положения звена предплечье — кисть в момент захвата устройство содержит блок выделения управляющего сигнала, состоящий из датчика углового положения звена предплечье — кисть, например угольного сопротивления, тензодатчиков давления, расположенных в кисти, и суммирующего усилителя, связанного с электродвигателем разгрузочного механизма.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для оценки веса манипулируемого предмета содержит тяговый механизм, состоящий из сектора 1, соединенного со звеном 2 предплечье — кисть, тяги 3 и подпружиненной собачки 4; разгрузочный механизм, 5 выполненный в виде упругого элемента 5, прикрепленного одним концом к пальцу 6 на секторе 1, а другим — к гайке 7 самотормозящейся винтовой пары, винт 8 которой кинематически связан с валом регулируемого элек10 тродвигателя 9 постоянного тока разгрузочного механизма. Имеется также блок выделения сигнала, состоящий из тензодатчиков 10 давления, расположенных в кисти, датчика 11 углового положения звена 2 предплечье — кисть, 15 например угольного сопротивления, и суммирующего усилителя 12, связанного с электродвигателем 9 разгрузочного механизма.

При отсутствии предмета в кисти предварительно растянутый упругий элемент 5 создает

20 компенсирующий момент, обеспечивающий компенсацию момента от неуравновешенных сил веса звена 2 предплечье — кисть до уровня, определяемого максимальной чувствительностью оператора, а потому последний через

25 тягу 3 в некотором масштабе ощущает вес управляемого звена.

При взятии предмета по команде оператора при нулевом угле сгибания звена происходит развитие силы схвата. Сигнал с тензодатчиков

30 10, косвенно связанный с весом предмета, 497017

20

30

Предмет изобретения

Устройство для оценки веса манипулируемого предмета, содержащее тяговый механизм, звено предплечье — кисть и разгрузочный механизм в виде регулируемого электродви- 45 гателя постоянного тока, упругого элемента и самотормозящейся винтовой пары, о тл и ч ающееся тем, что, с целью уменьшения моментов мышечных сил оператора пропорциоСоставитель Л. Соловьев

Редактор М. Дмитриева Техред Е. Подурушина Корректор Н. Аук

Заказ 395/13 Изд. № 2124 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вводится на уммирующий усилитель 12 (сигнал с датчика 11 углового положения звена 2 равен нулю), и далее на обмотку возбуждения электродвигателя 9 разгрузочного механизма, которым развивается момент и растягивается упругий элемент 5, создавая компенсирующий момент, пропорциональный весу предмета относительно оси вращения звена 2.

Ввиду того, что момент трансформируется через самотормозящуюся винтовую пару, компенсирующий момент хранится пока предмет находится в кисти. В результате чего при последующем манипулировании оператор ощущает вес предмета в некотором масштабе, определяемом разностью моментов от веса предмета и компенсирующего момента.

При освобождении кисти от предмета осуществляется реверс двигателя по сигналу с тензодатчиков 10 и сброс компенсирующего момента до исходного.

При захвате предмета некоторого веса при некотором угле наряду с сигналом с тензодатчиков 10 на вход суммирующего усилителя 12 подается и сигнал с датчика 11 углового положения звена 2. В суммирующем усилителе

12 происходит вычитание входных сигналов, и их разность с выхода поступает на обмотку возбуждения электродвигателя 9 разгрузочного механизма, который, вращаясь, растягивает упругий элемент, создавая компенсирующий момент, пропорциональный разности входных сигналов суммирующего усилителя 12, т. е. независимо от угла, при котором произведен захват предмета, достигается равенство компенсирующих моментов, что позволяет оператору ощущать вес предмета в од.. иаковом масштабе. нально весу взятого предмета, независимо от углового положения звена предплечье — кисть в момент захвата, оно содержит блок выделения управляющего сигнала, состоящий из

5 датчика углового положения звена предплечье — кисть, например угольного сопротивления, тензодатчиков давления, расположенных в кисти, и суммирующего усилителя, связанного с электродвигателем разгрузочного

10 механизма.