Искусственная кисть

 

Союз Соеетеник

Соцраюктичвсиик

Реашубнин

0 Il N С A H И Е 854388

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свид-ву

{22)Заявлено 18.07.79(2l) 2798559/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81, Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 1 7 . 08. 81 (5I)M. Кл.

А 61 F 1/06 вудаЮтвввыв

CCCP ю лавам вза4ретевяй н втк1@пвй

{53) УДК 615.477. .21:616-089. .28(088.8) В.Л. Капуста, Г.В. Красюк, В.П. Чернышев 1ЬС;:,,т1икалайчук (72) Авторы изобретения

I 1. "

Украинский научно-исследовательский институт фротезйрдванкя q протезостроения, экспертизы и восстановления тру) бспоеобносхи .. инвалидов (7l) Заявитель (54) ИСКУССТВЕННАЯ КИСТЬ

Изобретение относится к медицинской технике, к протезам верхних конечностей.

Известна искусственная кисть, которая содержит корпус, первый палец со стержнем и основанием и блок вто5 рого-пятого пальцев с подвижнои и неподвижной осями, электропривод с выходной передачей винт-гайка, посредством кривошипа соединенной с рычагом

10 первого пальца, контактный переклю-. чатель и фиксатор, при этом контактный переключатель выполнен в виде рычага 6 Г-образным вырезом, в котором расположен кривошип, другой конец рычага шарнирно соединен с подвижной осью П-.У пальцев, фиксатор состоит из шатуна, штифта, планок, упора со стойкой, кинематически связанного с подпружиненным кулачком, кроме того, кулачок соединен посредством тяги с кривошипом, а шатун— с подвижной осью П-У пальцев и стойкой фиксатора (1 3.

Однако, хотя с помощью данной кисти возможно получить необходимую силу схвата пальцев, для обеспечения указанной силы используется только энергий прямого хода редуктора электропривода, тогда как обратный ход редуктора является холостым и энергия на его выполнение тратится нерационально.

Цель изобретения — снижение энергопотребления электроприводом.

Поставленная цель достигается тем, что в искусственной кисти, содержащей корпус, первый палец с основанием и стержнем, блок 2-5 пальцев с подвижной и неподвижными осями, электропривод с выходной передачей винтгайка и кривошипом, соединенным с рычагом первого пальца, контактный переключатель и фиксатор, выполненный в виде планок, подпружиненного кулачка и.штифта, подвижно соединенного с кривошипом, на оси первого пальца шарнирно установлена рамка, Искусственная кисть содержит корпус 1 (фиг. 1), электропривод с электродвигателем 2 н редуктором 3 с выходной передачей 4 винт-гайка, на

25 гайке закреплен кривошип 5, соединенный с основанием 6 первого пальца.

На основани 6 предусмотрен паз 7 (фиг. 2), с помощью которого основание соединено с кривошипом. Основание первого пальца одновременно является деталью контактного переключателя. На нем закреплен конец пружины 8 ограниченного сгибания первого пальца и стержень 9, входящий в кон35 такт с подпружиненной защелкой 10

r.ññðåäñòâîì фигурного выступа II.

Усилитель состоит из пластины 12 с зубом 13, на котором закреплены пружина-аккумулятор 14, ось 15 и стойка

16. Защелка 10 переключателя и пластина 12 усилителя установлены на рамке 17, выполненной в виде вилки, и входят в контакт между собой посредством зуба 13 и выступа 11. Пластина

l2 усилителя посредством оси кривошипа 5 подвижно соединена с редуктором

3 и с основанием 6 первого пальца.

Между неподвижной осью 18 блока

19 2-5 пальцев и осью 20 первого паль50 ца установлены две планки 21 на оси

22 (фиг. 2) подвижно установлен подпружиненный кулачек 23, на котором закреплен штифт 24 (фиг. 4). Планки, подпружиненный кулачек и штифт образуют фиксатор. На штифт прорезью надета тяга 25, конец которой шарнирно связан с кривошипом 5 редуктора (фиг. 1 и 2). На рамке 17,шарнирно

3 8543 на которой закреплены пружины-аккумуляторы и пластины с зубом, а также, подпружиненная защелка с фигурным выступом, причем защелка контактно соединена со стержнем первого пальца, а посредством выступа — с зубом плас5 тины.

На фиг. изображена искусственная кисть с частичным вырезом ладонной части корпуса; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, положение механизма при движении пальцев до контакта с предметом; на фиг. 3 — то же, для .положения механизма прн движении паль-. цев после контакта с предметом; на фиг. 4 — сечение — на фиг. I; на фиг. 5 — положение переключателя при фиксированном усилителе; на фиг, 6положение переключателя при расфиксированном усилителе. го

88 . 4 закрепленной на оси 20, с помощью

Ъси 26 (фиг. 4) установлен упор 27.

Кроме того, посредством оси 28, шатуна 29 и подвижной оси 30 рамка соединена с блоком 2-5 пальцев, Искусственная кисть работает следующим образом.

При включении электродвигателя

2 (фиг. 1) на раскрытие пальцев, редуктор 3 посредством выходной передачи 4 винт-гайка и кривошипа 5 вращает пластину 12 вместе с закрепленной на ней пружиной-аккумулятором !

14 ° В начале фазы раскрытия пальцев до нарушения контакта пальцев с предметом, т.е. в период зарядка пружины-аккумулятора 14, на кривошип 5 редуктора кроме энергии электропривода действуют с одной стороны сила сопротивления пружины-аккумулятор )4, с другой стороны — сила упругих деформаций звеньев механизма, которые действуют на кривошип 5 через основание 6 первого пальца. В начальный момент раскрытия пальцев. силы упругих деформаций б ольше сопротивления пружины-аккумулятора 14> и электропривод работает в холостом режиме. По иере раскрытия пальцев нагрузка на электропривод постепенно увеличивается,и в конце движения электропривод работает в пусковом режиме, т.е. для зарядки пружиныаккумулятора используются силы упругих деформаций, что дает воэможность производить зарядку пружины с меньшими затратами энергии электропривода. Одновременно с этим тяга 25, закрепленная на кривошипе 5, прорезью движется по штифту 24 и при полном снятии нагрузки с первого пальца и полной зарядке пружины-аккумулятора прорезь тяги достигает крайнего положения, поворачивает подпружиненный кулачек 23, кулачек 23 отходит от упора 21 и расфиксирует блок

2-5 пальцев, начинается раскрытие, пальцев. В начале фазы раскрытия первый палец под действием пружины 8 смещается на 3-4 мм в сторону закрытия пальцев и освобождает подпружиненную защелку 10 с выступом II переключателя, вследствие чего она входит в контакт с зубом 13 пластины 12 усилителя н фиксирует ее, а вместе с ней и пружину-аккумулятор 14 в заведенном положении. В фазе раскрытия одновременно с первым пальцев враща—

5 8543 ется рамка 17, которая с помощью шатуна 29 производит поворот блока

2-5 пальцев до необходимого положения. Двигатель выключается.

При включении электродвигателя

2 на схват пальцев редуктор 3 пос. редством кривошипа 5 вращает все пальцы до контакта с предметом. Одновременно вращается подпружиненный кулачек 23 и как только движение пальцев под действием сопротивления предмета останавливается, кулачек входит в контакт с упором 27, фиксирует рамку

17, а вместе с ней, с помощью шатуна

29, фиксируется и блок 2-5 пальцев. !5

После контакта пальцев с предметом, когда электропривод преодолевает сопротивление пружины 8, происходит смещение первого пальца на 3-4 мм в сторону раскрытия. При этом основание 6 первого пальца посредством стержня 9 нажимает защелку 10 (фиг.3) контактного переключателя, выводит ее из зацепления с зубом !3 пластины

12 усилителя, благодаря чему осво- р5 бождается пружина-аккумулятор 14, которая посредством пластины 12 вместе с кривошипом вращает первый палец в сторону закрытия. В начальный период после контакта их с пред- ЗО метом пальцы движутся за счет энергии электропривода до тех пор, пока силы сопротивления предмета не превысят силу пружины 8 ограниченного сгибания пальцев. После этого изменяется З5 передаточное отношение, происходит фиксация блока 2-5 пальцев и включается пружина-аккумулятор 14, которая связана с основанием первого пальца посредством кривошипа 5 редуктора, 40 поэтому скорость движения первого пальца при включении пружины-аккумулятора 14 регулируется работой электропривода. В связи с тем, что движения электропривода передаются только на основание первого пальца, то время достижения максимальной силы увеличивается больше чем в 2 раза, диапазон регулирования силы схвата соответственно увеличивается. После из- 5Ю менения передаточного отношения и включения пружины-аккумулятора !4 нагрузка на электропривод резко уменьшается,и привод работает в холостом режиме до тех пор, пока силы сопротив- 5 ления упругих деформаций ие сравняют,ся с силой действия пружины-аккуму88 6 лятора на кривошип 5. С ростом сопротивления сил упругих деформаций нагрузка на электропривод увеличи" вается и достигает максимального усилия. К концу фазы двигатель работает в пусковом режиме.

Такйм образом, механизм позволяет использовать накопленную пружинойаккумулятором потенциальную энергию после контакта пальцев с предметом параллельно с энергией прямого хода редуктора, при этом требуемая сила схвата достигается при меньшей мощности электропривода. Кроме того, на зарядку пружины-аккумулятора расходуется часть энергии упругих деформаций, которая освобождается при раскрытии пальцев в фазе их движения до нарушения контакта с предметом, т.е. экономится энергия источника питания, поэтому в данной искусственной кисти можно использовать электропривод, мощность которого на

35 — S0 меньше мощности применяемого привода, а значит, емкость источника питания и его габариты уменьшаются.

Формула изобретения

Искусственная кисть, содержащая корпус, первый палец с основанием и стержнем, блок 2-5 пальцев с подвижной и неподвижными осями, злектропривод с выходной передачей винт-гайка и кривошипом, соединенным с рычагом первого пальца, контактный переключатель и фиксатор, выполненный в виде планок, подпружиненного кулачка и штифта подвижно соединенного

Ф с кривошипом, о т л H ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергопотребления электроприводом, на оси первого пальца шарнирно установлена рамка, на которой закреплены пружины-аккумуляторы и пластины с зубом, а также подпружиненная защелка с фигурным выступом, причем защелка контактно соединена со стержнем первого пальца, а посредством выступа — с зубом пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2635191 !28-1 3> кл. А 61 F 1/06, 1978 г. Изобретение в Госреестре н» зарегистрировано.

854388

Составитель Лвкшин

Редактор Н. Говват Техоед А Бабинец Корректор Н. Бабинец

Заказ 654776 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035 Москва ж-35 Ра шская наб. . 4 5 ь а Z ь 6

Филиал ППП пПатент", r. Ужгород, ул.. Проектная, 4