Привод протеза руки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалистических

Рес ублни

1 (11) 614793

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12,76 (21) 2425374/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 150778,Бюллетень Рй 26 (45) Дата опубликования описания01.0678 (5l) М. Кл.

,A 61 F 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 615.477 ° 21>

:616(088.8) А.И .Вайков,B ..М.Найник, Г.З. Эйдельсон и В.В.Прокофьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования (54) ПРИВОД ПРОТЕЗА РУКИ

Изобретение относится K медицинс- кой технике, а именно к протезам верхних конечностей, приводимым в действие внешними источниками энергии.

Известен привод протеза руки, содержащий корпус, электродвигатель,исполнительные механизмы с входными шестернями и редуктором, тягу и рычаг управления, систему микропереклю; чателей управления. Однако протез, !О снабженный этим приводом, выполняет только две функции и требует значительных энергозатрат при пользовании, что снижает эффективность проте" зирования. 16

Целью изобретения является увеличение числа выполняемых протезом функций и снижение энергозатрат при пользовании протезом.

Поставленная цель достигается тем, 3) что в приводе установлен управляющий механизм с редуктором и винтовой. передачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке.размещена ведущая шестерня с буртиками, связанная с промежуточной шестерней управляющего механизма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен, соединен с тягой управления через кулисный механизм и имеет два выходных конца, соединенных фрикционными муфтами со входами редукторов управляющего и исполнительных механизмов.

Кроме того, редуктор исполнительных механизмов выполнен несамотормозящимся, зубья шестерен исполнительных механизмов размещены в продольных пазах гайки винтовой передачи управляющего механизма, а сама гайка имеет направляющий выступ, контактирукщий с одним из микропереключателей управления.

При этом рычаг управления выполнен двуплечим, установлен в корпусе подвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, связан ную с одной иэ фрикциоиных муфт.

На чертеже изображена кинематическая схема привода протеза руки.

Привод протеза руки состоит из корпуса 1, кулисы 2, на которой закреплен электродвигатель 3 с двумя выходными концами вала, снабженного фрикционными коническими полумуфтами

4 и 5, двух редукторов. Несамотормо зящийся редуктор 6 исполнительного механизма. имеет на выходе ведущую шестерню 7 с буртиками 8, на подвиж614793 ной шпонке 9, размещенную на валу 10, В редукторе ll управляющего механиз ма на ходовом винте 12 установлена маточная гайка 13, имеющая направляющий выступ 14. На поверхности гайки свободно поставлена промежуточная шестерня 15. Входные шестерни 16-19 исполнительных механизмов протеза на ходятся в зацеплении с промежуточной шестерней 15 и продольными пазами 20 на гайке 13, выполненными в форме

l0 зубьев r.åñòåðåí исполнительных механизмов ° Электродвигатель 3 с двумя выходными концами установлен в направляющих 21 корпуса 1 соосно с входными валами редукторов 6 и ll,снабжен- ных фрикционнйми полумуфтами 22 и 23, и поджат пружиной 24 к редуктору 6, причем на обойме электродвигателя 3 имеет я палец 25, входящий в паз кулисного механизма 26, на кулисе 2 20 которого закреплена тяга 27 управления. Против кулисы 2 в ..корпусе 1 установлена упругая балка 28 равного сопротивления с наклеенными на нее с двух сторон тензометрическими датчика- д5 ми 29. Кроме того, в корпусе 1 имеется микропереключатель 30 прямого хода, микропереключатель.31 обратного хода, двуплечий рычаг 32 управления с тормози и колодкой 33, поджатой к полумуфте пружиной 34.

Против направляющего выступа 14, гайки 13 установлены концевые микропереключатели 35, 36, 37, 38 в поло» жениях, соответствующих положениям каждой входной шестерни 16, 17, 18, 19 исполнительных механизмов.

Привод работает следующим образом.

При натяжении и выборке тяги 27 . управления кулиса 2 передвигает электродвигатель 3 по направляющим 21 до 40 соприкосновения полумуфт 4 и 22. В конце хода одновременно кулиса 2 нажимает на упругую балку 28. Происходит включение электродвигателя 3. В зависимости от величины прогиба бал- 48 ки 28 с помощью датчиков 29 вырабаты. вается электрический сигнал, пропорциональный усилию на тяге 27, который

Йодключает контакты одного из четырех концевых микропереключателей, например микропереключателя 36, в электрйческую цепь управления электродвигатс"фем. Вращение вала электродвигателя

3 передается через редуктор 11 винту

42, который перемещает маточную гай5 ку 13 поступательно вместе с промежуточной шестерней 15. Шестерня 15 в

Йвою очередь перемещает шестерню 7 ре . дуктора 6 за счет буртиков 8 по :алу

10, таким образом осуществляется за цепление промежуточной шестерни 15 60 с входной шестерней 17 исполнительнаго механизма. Одновременно происходит зацепление шестерен 16, 18, 19 с продольными пазами 20 гайки 13. Одновременно направляющий выступ 14 маточной гайки 13 нажимает на кнопку концевого микропереключателя 36 и происходит отключение электродвигателя 3.

После этого производится расслабление тяги 27 управления и электродвигатель 3 поджимается с помощью пружины 24 полумуфтой 5 к полумуфте 23

При нажатии на рычаг 32 управления происходит отведение колодки 33 от поверхности полумуфты 23 и производится включение одного из микропереключателей, например микропереключателя 30 прямого хода. Включается электродвигатель 3, вращение вала которого с помощью муфты передается к редуктору

6, от него через шестерню 7 и промежуточную шестерню 15 на входную шестерню 17 одного из исполнительных механизмов. Время воздействия на микрогпереключатель 30 соответствует време ни работы исполнительного механизма., Для остановки исполнительного механиэма производится опускание рычага 32, При этом размыкаются контакты микропереключателя 30,колодка 33 прижимается к полумуфте 23 пружиной 34,Для осуществления обратного хода того же исполнительного механизма производится нажатие на рычаг 32, отводится колодка.

33 и включается микропереключатель 31 обратного хода. При этом вал электродвигателя 3 начинает вращаться в противоположную сторону, изменяется направление вращения и на входной шестерне 17 исполнительного механизма.

Для остановки производится опускание рычага 32, включается микропереключа-. тель 31, обесточивается электродвигатель 3. Колодка 33 поджимается к полумуфте 23. Для включения другого исполнительного механизма, например шестерни .19, производится выборка тяги 27 соответствующим подключению этого механизма усилием. При этом на датчике 29 вырабатывается сигнал,пропорциональный усилию на тяге, и в электрическую цепь двигателя подключаются контакты концевого микроперек.лючателя 38, соответствующего выбран" ному исполнительному механизму. Одно временно происходит соединение полумуфт 4 и 22 и включение электродвигателя. Вращение вала двигателя передается через зубчатую передачу к винту

12, который перемещает маточную гайку 13 поступательно вместе с шестерней 7 за счет буртиков 8 по валу 10 редуктора 6 ° Промежуточная шестерня

15 входит в зацепление с входной шес. терней 19 исполнительного механизма.

Одновременно происходит зацепление шестерен 16, 17, 18 с продольными пазами 20 к гайке 13. Направляющий выступ 14 маточной гайки 13 доходит до концевого микропереключателя 38, 614793 происходит отключение электродвигателя 3.

Работа исполнительного механизма производится так же, как и в предыдущем случае нажатием на рычаг 32 управления.

Привод имеет высокий коэффициент полезного действия, так как исполнительный редуктор предусмотрен несамотормозящимся. Количество функций ис-

1О полнительных механизмов теоретически неограниченно.

Конструкция привода позволяет увеличивать количество активных функций,исполняемых одним двигателем,обеспечивает уменьшение энергозатрат при 5 управлении протезом и уменьшение веса и габаритов привода,а также повышение

КПД механических передач, используемых дпя исполнительных механизмов.

Формула изобретения

1. Привод протеза руки, содержащий корпус, электродвигатель, исполнитель-25 ные механизмы с входными шестернями и редуктором, тягу.и рычаг управления, систему микропереключателей управления, отличающийся тем, что, с целью увелйчения числа вы- 3" выполняемых протезом функций и сниже. ния энергозатрат при пользовании протезом, в приводе установлен управляющий механизм с редуктором и винтовой передачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке размещена ведущая шестерня с буртиками, связанная с промежуточной шестерней управляющего механизма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен, соедин н с тяг и управления через кулисный механизм и имеет два выходных конца, соединенных фрикционными муфтами со входами редукторов управляющего и исполнительных Механизмов.

2. Привод протеза руки по п.1, отличающийся тем, что редуктор исполнительных механизмов выполнен несамотормоэящимся, зубья шеК терен исполнительных мехайизмов раз мешены в продольных пазах гайки винтовой передачи управляющего механизма, а сама гайка имеет направляющий выступ, контактирующий с одним из микропереключателей управления.

3. Привод протеза руки по пп. 1 и 2, отличающийся тем,что рычаг управления выполнен двуплечим, установлен в корпусе подвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, связанную с одной из фрикционных муфт.

614793

Составитель Л.Соловьев

Техред М.Борисова Корректор И.Гоксич

Редактор Е.Хорина

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3779/2 Тираж 703 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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