Электромеханический привод протезов конечностей

 

Союз Советскии

Соцналкстическии

Республик 1971312

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 15.06.81 (2l ) 3302149/28-13 (5I )M. Кл. с присоединением заявки И

А 61F 106

ФкударетееииЫ комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий (23)Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень М 41 (53) УДК 615.

477 21 616

-089. 28(088.8) Дата опубликования описания 07.11.82

В, И. Верентннее, А. Н. Снтенна, Л. П. Паснены/ и Т. В. Князева су-,, "ю-р„,, /

Украинский научно-исследовательский инстит

Vfli,,,т„ протезирования, протезостроения, экспертиэы и восстановления трудоспособности инвалидов -ь ;,,„

-(72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД

ПРОТЕЗОВ КОНЕЧНОСТЕЙ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию, и может бьггь использовано для приведения в действие протезов с привлечением внешнего источника .энергии.

Известен электромеханический привод протезов конечностей, который содержит реверсивный электродвигатель с выходным валом, редуктор и управляемый рычаг протеза 1) .

Однако известный привод имеет сложную громоздкую конструкцию. Кроме того, для уменьшения длины рычажных передач и повышения КПД привод необходимо размещать непосредственно возле объектов управления, например привод паЛьцев искусственной кисти располагается в корпусе кисти. Это привод к нерацием нальному с точки зрения моментов распределению масс, так как в этом случае го вся масса механизма будет сосредоточена в основном в корпусе кисти, поэтому для сгибания протеза в локте необходимо обеспечить большее усилие в локтевом

2 шарнире, т.е. при выполнении тех или иных движений электромеханический привод требует большого расхода мощности.

Белью изобретения является упрощение привода и улучшение распределения масс в протезе.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическом приводе протезов коцечностей, содержащем реверсивный электродвигатель с выходным валом, редуктор и управляемый рычаг протеза, редуктор выполнен в виде параллепьных нитей, одни концы которых закреплены на диаметральных точках выходного вала, а противоположные концы соединены с управляющим рычагом протеза.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема электромеханического привода протезов конечностей; на фиг. 2 и 3 пример использования привода в протезе плеча; на фиг. 4 - пример использования. привода в протезе бедра.

Электромеханический привод содержит реверсивный электродвигатель 1 с вы

3 9713 ходным валом 2, редуктор, выполненный в виде параллельных нитей 3, одни концы которых закреплены на диаметральных точках 4 выходного вала, а противоположные концы соединены с управляемым 5 рычагом 5 протеза. Электродвигатель 1 через коммутатор 6 соединен с источником 7 питания.

Устройство работает следующим образом. 10

При подключении с помошью коммутатора 6 (фиг. 1) источника 7 питания вал 2 электродвигателя 1 начинает вращаться и передает крутящий момент на систему нитей 3, которые закручиваются. 15

Это привод к сокрашению длины нитей, в результате рычаг 5 перемешается, т.е. вращательные движения вала электродвигателя, передаваясь на систему нитей и сокращая ее, создают тяговую силу, ко- щи торая производит линейные или угловые перемещения объекта управления. Такая сила будет действовать на объект управления до тех пор, пока не прекратится подача напряжения на вал электродвига- д теля. При перемене полярности вал 2 вращается в противоположную сторону.

В результате система нитей раскручивается, линейная длина ее увеличивается.

Рычаг 5 перемешается в противоположном направлении.

Превращая вращательные движейия вала в поступательные движения нитей, описъюаемое устройство позволяет осуществлять угловые перемещения рьяага кинематической системы в одной плоскости, например угловые перемещения сочленений искусственной конечности, функционально заменяя мьшщы человека.

Выбирая произвольную длину системы нитей и располагая их в гибком нитепроводе, можно выбрать удобную трассу» соединения системы электродвигателя

12 4 и объекта управления, что особенно важно в протезировании, так как появляется возможность расположить электродвигатель в удобном, с точки зрения распределения масс элементов конструкции, месте.

Исследования электромеханического привода с электродвигателем типа ДПМ-20, используемым в протезировании, показали, что тяговое усилие системы нитей длиной 250 мм достигает от 100 до

300 Н и больше. Его КПЙ составляет

0,5-0,9 и зависит от угла закручивания нитей и от их толщины.

Таким образом, предлагаемый электромеханический привод значительно проще, обладает небольшим весом, так, как редуктор и система металлических рычажных передач заменена на систему нитей, например, капроновых. Уменьшение веса также очень важно в протезировании, где предъявляются жесткие требования к этим характеристикам протезов.

Формула изобретения

Электромеханический привод протезов конечностей, содержащий реверсивный электродвигатель с выходным валом, ре» дуктор и управляемый рычаг протеза, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения привода и улучшения распределения масс в протезе, редуктор выполнен s виде параллельных нитей, одни концы которых закреплены на диамет« ральных точках выходного вала, а противоположные концы соединены с управляемым рычагом протеза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М 741871, кл. A 61F 1/06, 1980.

9713 12 (l .r

Составитель П. Соловьев

Редактор О. Филиппова Техред А.Бабинен Корректор Н. Король

Заказ B769/10 Тираж 714. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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