Протез плеча с биоэлектрическим управлением

 

О П И С А Н И Ё 1щ 604557

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2710.76 (21) 2415200/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,04.78 Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 21.01.78 (51) М. Кл з А 61F 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 615.477.21:

: 616-089.28 (088.8) по делам нзобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Я. С. Якобсон, А. П. Кужекин, Г. P. Плиско, К. К. Михайлова, С. Н. Никитин, Б. В, Мишкин, В. А. Игнатович и В. И. Гусева

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения (71) Заявитель (54) ПРОТЕЗ ПЛЕЧА С БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

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

Известен протез плеча с биоэлектрическим управлением, содержащий искусственную кисть с электроприводом, гильзу предплечья с электроприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с плечевым креплением, систему управления и источник питания (1).

Однако пользование известным протезом вызывает существенное утомление инвалида и, кроме того, он некосметичен и потребляет значительное количество энергии.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, по вышение косметичности и снижение утомления при пользовании протезом.

Поставленная цель достигается тем, что в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского шарнирного четырехзвенника, одно из звеньев, которого неподвижно соединено с гильзой предплечья, а другое — связано с пружиной кручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого шарнира, а также установлены механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья и разгрузочное устройство.

Механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья выполнен в виде подпружиненной шпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропривода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.

Разгрузочное устройство, выполнено .в виде упругого элемента, например, пружины растяжения, один конец которой связан с плечевым

10 креплением, например жилетом, а другой «онец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма.

На фиг. 1 изображен общий вид протеза

15 плеча с биоэлектрическим управлением; на фиг. 2 — электропривод локтевого шарнира с механизмом уравновешивания предплечья с кистью; на фиг. 3 — кинематическая схема разгрузочного устройства.

20 Протез плеча с биоэлектрическим управлением содержит: искусственную кисть 1; гильзу 2 предплечья; локтевой шарнир 3; гильзу

4 плеча; крепление 5 (фиг. 3) на плечевом поясе, например, жилет; электропривод 6 кис25 ти; электропривод 7 ротации кисти; электропривод 8 локтевого шарнира; механизм 9 уравновешивания предплечья с кистью, состоящий из упругого элемента 10 (фиг. 2) и разгрузочного механизма 11, выполненного в ви30 де четырехзвенника, одно из звеньев 12 кото604557 рого неподвижно соединено с гильзой 2 предплечья, а другое звено 13 связано с упругим элементом, например пружиной кручения, расположенным в гильзе 4 плеча на выходном валу 14 электропривода 8 локтевого шарнира.

Кроме того, протез содержит механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья, выполненный в виде подпружиненной шпонки 15, размещенной в вырезе выходного вала электроп ривода 8 локтевого шарнира, и упора 16, служащего для перемещения шпонки в радиальном направлении при полном разгибании в локтевом шарнире 3.

Разтрузочное устройство протеза установлено между гильзой 4 плеча и креплением 5 (фиг. 3) .на плечевом поясе и выполнено в виде упругого элемента 17, например, п ружины растяжения, один конец которой связан с плечевым креплением, например жилетом, а другой конец подвижно соединен с тильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма, содержащего звенья 18 — 20.

Протез плеча работает следующим образом.

При движении предплечья с кистью относительно локтевого шарнира статический момент предплечья с кистью постоянно уравновешивается моментом упругого элемента 10.

Равенство статического момента предплечья с кистью с силовым, моментом упругого элемента 10 на всем диапазоне угла стибания в локтевом шарнире достигается использованием четырехзвенного механизма с соответствующим выбором параметров. При полном разгибании (до угла 180 ) предплечья упор

16 упирается в подпружиненную шпонку 15 и утапливает ее, при этом предплечье отключается от электуопривода 8 локтевого шарнира и получает возможность свободного качания в локтевом шарнире. В результате этого улучшается косметичность движения рук и снижаются энертозатраты инвалида при ходьбе.

Подключение предплечья к электроприводу 8 происходит при включенном электропри воде

8, когда предплечье находится под углом не более 165 .

В любом положении протеза его статический момент полностью уравновешивается.

Это достигается тем, что статический момент всего протеза передается звену 18, воздействующему через среднее звено 19 на звено 20, к которому приложено усилие упругого элемента 17, обеспечивающее противодействую5

Зо

50 щий момент. Равенство статического и приведенного к звену:18 момента упругих сил обеспечивается соответствующим выбором величин звеньев. Соединение протеза с разгружающим устройством в виде антипараллелограмма позволяет свободно манипулировать протезом в сагиттальной плоскости с минимальной затратой мышечной энергии.

Предлагаемый протез плеча снижает эне ргопотребление приводом локтевото шарнира, повышает косметичность движений рук при ходьбе и уменьшает утомляемость инвалида как при .выполнении движений протезированной конечностью, так и при ходьбе.

Формула изобретения

1. Протез плеча с биоэлектрическим управлением, содержащий искусственную кисть с электроприводом, .гильзу предплечья с эле кт роприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с плечевым креплением, систему управления и источник питания, о тл ич а ющи и ся тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения косметичности протеза и снижения утомления при пользовании протезом, в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского шарнирного четырехзвенника, одно из звеньев которого неподвижно соединено с гильзой предплечья, а другое — связано с пружиной кручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого шарнира, а та кже установлены механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья и разгрузочное устройство.

2. Протез по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья выполнен,в виде подпружиненной шпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропривода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.

3. Протез по п. 1, отлич а ющи и ся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде упругого элемента, например, пружины растяжения, один конец которой связан с плечевым креплением, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Шмидл Е. Протез плеча. — «Orthopadic

Technik», 1972, Мо 11, 317 †3.

604557 Риг. 3

Составитель В. Головин

Техред Н. Рыбкина

Редактор H. Хубларова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 580/7 Изд. Ro 400 Тираж 708 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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