Протез руки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОееСИОМУ СВИДИПЛЬСТВУ ((!) 61Î522

/ с:.(5!) М. Кл. " (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.01.77 (12) 2454605/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

А 61 F 1/06

Гасударственный квинтет

Саветв Мнннстрав СССР па делам иэаеретений и аткрытий (43) Опубликовано 15,06, 78. Бюллетень№ 22 (53) УДК 615 477.21:

: 6 1 6-08 9.2 8 (088 .8 ) (45) Дата опубликования описания 18.05.78

Ю. П. Афанасьев, А. Б. Мягков и М. H. Платонов (72) Авторы изобретения

Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования (7!) Заявитель (54) ПРОТЕЗ РУКИ

Изобретение относится к протезированию и протеэостроению и предназначено для реа.- билитации инвалидов с дефектами верхних конечностей.

Известен протез руки, сэдержаший гиль- 5 зу плеча, локтевой шарнир с рычагом, гильзу предплечья с искусственной кистью, пнев моприводы локтевого шарнира и кисти,источник питания, пневматический переключатель и управляющие тяги (11. !

О

Однако известный протез руки не обеспечивает постоянного диапазона регулирования скорости вращения предплечья, которая уменьшается с увеличением веса поднимаемого груза,. что снижает быстродействие, затрудняет !5 выработку динамических стереотипов и увеличивает общее время выполнения двигательной программы.

Целью изобретения является повышение быстродействия протеза и приближение ха- 20 рактера движений в локтевом шарнире к естественным движениям конечности.

Цель достигается тем, что предлагаемый протез оснащен пневматическим регистратором нагрузки, установленным в проксимальной часги гильзы предплечья, соединенным трубопроводами с источником питания и приводом локтевого шарнира и состояшнм из двух шарнирно соединенных подпружиненных корпусов с выточками, один из которых ж стко связан с рычагом локтевого шарнира, а другой - с гильзой предплечья.

Кроме того, в корпусе пневматического регистратора, связанном с рычагом локтевого шарнира, установлены в плоскости качания рычаги на уплотнениях подпружиненные кл . паны впуска, выпуска, силовой и обрат!и!й.

Причем силовой клапан и клапан выпуска расположены сооснэ соогветственнэ с клапаном впуска и обратным клапаном и имеют штоки с шаровыми головками, усганэвлеьчн— ми в корпусе, соединенном с гильзой прелплечья.

На фиг. 1 изображен протез руки, обшнй вид на фиг. 2 - узлы протеза, разрез.

Протез руки содержит жестко связанные .между собой гильзу 1 плеча (фиг. 1), и(точник 2 питания, пневматический переключатель 3, локтевой шарнир 4 с пневмэпрнводом, пневматический регистратор 5 ндгруз

610522 ки, гильзу 6 предплечья„кисть 7 с пневмо риводом, управляющие тяги 8.

Пневматический переключатель 3 состоит иэ клапана 9 впуска (фиг. 2), клапана 10 выпуска, клапана 11 отсечки, подвижных поршней 12, 13, уплотнительных элемейтов

14-.18 и пруи:ины 19. Этн элементы переключателя установлены соосно вдоль оси действия управляющего усилия, которое передается через управляющую тягу 8, ось

20 и рычаг 21, установленный шарнирно на

JCH 22 в

Пневмопривод локтевого шарнира 4 (фиг, 1) состоит из корпуса 23 (фиг. 2), где на уппотное!и 24 установлен поршень 25 с эубчатпй нарезкой, поджимающий пружину 26 е пямпщью гайки 27. Одновременно в корпусе 23 установлено зубчатое колесо,28, й.естко связанное с рычагом 29.

Пневматический регистратор 5 нагрузки состоит иэ двух фланцев 30 и 31> шарнир иэсвязанйых между собой осью 32. В ут ри фаланца 30 установлены клапан 33 впус . ка е уплотнением 34 и пружиной 35, сило вой поршень 36 с уплотнением 37, клапан

38 выпуска с уплотнением 39 и пружиной 40 и обратный клапан 41 с уплотнением

42 и пружиной 43а Между фланцами 30 и

31 в виточках установлены две пружины

44 сжатия. Для подвода газа к пневматическим элементам установлены трубопроводы 45 и 46.

Протез руки работает следующим образом жатый газ из источника 2 питания (фиг. 2) поступает на клапан 9 выпуска через канал и на клапан 33 впуска по

:трубопроводу 46. Полость Б сообщается че.

:, рвз каналыЦи Г, в корпусе 2Д с пневмогряЪ@дом локтевого Шарнира. Для пуска газа в

up@sop инвалид, выбирая управпяклцую тя -у 8, поворачивает рычаг 21 вокруг оси 22

Ы толкает поршень 13. Последний, переме 1иаясь приводит в движение клапан 11 от сечки, который толкает клапан 10 выпуска в полость Б через кольцевые зазоры а сквозные каналы в клапанах 11и 10. Для пневмопривода выполняется команда реверс, при этом сжатый газ сбрасывается в атмсюм феру При дальнейшей выборке тяги 8 кла- 50 пан 1 1 отсечки входит в контакт с уплотнением

17, перекрывает. полость Б от связи с атмосферой и далее за счет перемещения поршня 12 происке дит передача управляющего воздействия инвнлж« да на клапан 9 пуска. Последний приподни- М мается и сжатый raa через кольцевой зазор между уплотнением 14 и сквозной канал в клапане 9 поступает из источника ., питания в полость В, а далее в пневмопри-вод локтевого шарнира. Выполняется коман-: Ю да пуск . Поршень 25 перемещается через зубчатую передачу, приводит во вращение колесо 28. Рычаг 29, вращаясь, поднимает гильзу 6 предплечья (фиг..1) . При снятия управляющего воздействии с тяги 8 рычаг

21 под действием сжатого газа на поршни

12 и 13 возвращается в исходное состояние, . клапаны 9 и 10 перекрываются. Доступ газа в привод прекращается, выполняется .команда "стоп". Таким образом, в зависимости от трех положений рычага 21 реализуется управление в пяевмоприводе протеза. При появлении нагрузки в.кисти 7 (фиг. 1) флаиец 31 поворачивается на оси 32 и лередает усилие or нагрузки на шток силового поршня 36, который толкает клапан 33 впуо ка, сжатый газ от источника 2 питания по трубопроводу 46 поступает под поршень 36, а далее по каналам в корпусе фланца 30, и через обратный клапан 41 и трубопровод

45 в пневмопривод локтевого шарнира. Давление и системе растет, фланец 31! вращается до тех пор, пока нагрузка в предплечье ие скомпенсируется давлением газа.

При. этом клапан 36 переместится и исходное состояние, и клапан 33 перекроется, а в приводе локтевого шарнира установится давление, по величине пропорциональное .нагрузке на предплечье. При уменьшении нагрузки равновесие сил нарушается, поршень

36 под давлением газа продолжает движение и через фланеп, 31 передает усилие на кчапан 38 выпуска, который приподнимается и сжатый газ через кольцевой зазоо уплотнения 39 и сквозной канал в класные 38 из полости под силовым, поршнем 36 Оосгупает в атмосферу. Процесс истечеяия газа и атмосферу продолжается до тех пор, пока равновесие сил, действующих на фланец,Q1, не сбалансируется и клапан 38 выпуска не перекроется, Для уравновешивания плеч фланца 31 пружины 44 предварительно поджаты.

Формула изобретения

1, Протез руки, содержащий гильзу плеча, локтевой шарнир с рычагом, гильзу предплечья с искусственной кистью, пневмоприI воды локтевого шарнира и кисти, источник питании, пневматический переключатель и управляющие тяги, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия протеза и приближения харак".ера движений

1 в локтевом шарнире к естественным движениям конечности, протез оснащен пневмаржческйм регистра тором нагрузки, установленным в проксимальной части гильзы предплечья, соединенным трубопроводами с источником питания и приводом локтевого шарнира и состоящим из двух шарнирно-соединенных подпружиненных корпусов с. выточками, одий

610522 иэ которых жестко. свяэай с рычагом локтевого шарнира, а другой - с гильзой предплечья.

2.Протез руки поп. 1, о тли ч аюшийся тем, что в корпусе пневматического регистратора, связанном с рычагом локтевого шарнира, установлены в плоскости качания рычага на уплотнениях подпружиненные клапаны впуска, выпуска, силовой и обратный, причем силовой клапан и клапан вы- а пуска расположены соосно соответственно с клапаном впуска и обратным клапаном и имеют штоки с шаровыми головками, установленными в корпусе, соединенным с гильзой предплечья.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

N. 877158, кл. А 61 1/06, 1972.