Протез руки

-Я О П И-С"А"Н-"И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ р) 5 О 6410 Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 03,10.74 (21) 2064 О/28-13 исоединением заявки Государственный комит Приоритет а Министров С 15.477.21:616089,28(088,8)(53) УД Опубликовано 15,03.76. Бюллетень Ме Дата опубликования описания 06.10.7 по делам изобрет и открытий) ПРОТЕЗ РУ Изобретение относится к области протезирования и протезостроения, а именно к протезам верхних конечностей.Известен протез руки, содержащий гильзы плеча и предплечья, микропереключатели, локтевую тягу с пороговым элементом, электроприводы механизма кисти и разгрузочного механизма, в виде двух электродвигателей с редукторами и самотормозящимися винтовыми передачами. Однако размещение электропривода механизма кисти в дистальной части приводит к нерациональному распределению масс, увеличению требуемых моментов инвалида, а наличие двух электроприводов ухудшает весовые характеристики протеза.С целью снижения мышечных энерготрат инвалида при управлении и уменьшения веса и габаритов протеза электропривод выполнен в виде электродвигателя с дифференциалом и размещен в корпусе с наружными зубцами, установленном в гильзе плеча на оси вращения, две выходные шестерни дифференциала кинематически связаны с самотормозящимися винтовыми передачами, а на корпусе закреплена подпружиненная собачка с пальцевой тягой, находящаяся в зацеплении с выходной шестерней дифференциала, связанной с винтовой передачей механизма кисти.На фиг, 1 изображена кинематическая схема предлагаемого протеза руки; на фиг. 2 -вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение по Б - Б на фиг, 1.Протез руки содержит гильзу 1 плеча, в отверстиях вилки которой устанавливают один 5 электродвигатель 2 с редуктором, выполненным в виде дифференциала 3. Первая выходная шестерня 4 дифференциала 3 входит в зацепление с винтом 5 первой самотормозящейся передачи винт 5 - гайка 6, гайка которой 10 через жесткую тягу 7 соединена с пальцами 8.Вторая выходная шестерня 9 дифференциала 3 через паразитную шестерню 10 входит в зацепление с винтом 11 самотормозящейся передачи винт 11 - гайка 12 разгрузочного меха низма, гайка которой соединена с одним концом упругого элемента 13 разгрузочного механизма, а его другой конец закреплен на вилке гильзы 1 плеча. Блок управления разгрузочным механизмом состоит из механиче ского порогового элемента, выполненного,например, в виде пластинчатой пружины 14, и микропереключателей 15, 16 прямого и обратного вращения вала электродвигателя 2, последовательно соединенных с микропере ключателями 17 и 18 крайних положений гайки 12 самотормозящейся передачи разгрузочного механизма и микропереключателем 19, установленным в пальцах кисти протеза. Кроме того, имеется блок управления пальцами 30 кисти, состоящий из двух микропереключате5 10 15 20 25 30 35 40 45 3лей 20, 21 прямого и обратного вращения вала электродвигателя 2, На корпусе 22 редуктора, жестко соединенного с гильзой 23 предплечья и имеющего ось 24 вращения, установлена подпружиненная собачка 25, нарезаны зубья, в зацепление с которыми входит собачка 26, установленная в гильзе плеча, и жестко закреплена локтевая тяга 27, Пальцевая тяга 28, воздействующая на микропереключатели 20 и 21 блока управления пальцами кисти, установленного на корпусе 22, связана с собачкой 25.Протез руки работает следующим образом. При воздействии инвалида на пальцевую тягу 28 происходит расфиксация первой выходной шестерни 4 дифференциала 3, замыкание микропереключателя 20 и вращение вала электродвигателя 2, Гайка 6 первой самотормозящейся передачи получает движение и пальцы раскрываются. При замыкании микропереключателя 21 осуществляется реверс электродвигателя 2 и происходит развитие силы захвата. Ввиду того, что в исходном состоянии, когда упругий элемент 13 создает относительно оси 24 вращения компенсирующий момент, достаточный для компенсации веса предплечья 23, гайка 12 находится в верхнем конечном положении, показанном на фиг. 1, а момент, развиваемый электродвигателем 2 при раскрытии пальцев кисти и осуществлении зажима предмета при срабатывании микропереключателей 20 и 21, недостаточен для растяжения упругого элемента 13 и создания дополнительного компенсирующего момента в процессе схвата предмета, момент двигателя трансформируется только по цепи 4 - 5 - 6 - 7 - 8. После осуществления схвата - раскрытия подпружиненная собачка 25 входит в зацепление с первой выходной шестерней 4 дифференциала 3 и лишает ее подвижности, поскольку оператор не воздействует на пальцевую тягу 28,При подъеме захваченного предмета и превышении его веса над пороговым собачка 26 поворачивается, срабатывает микропереключатель 15, и электродвигатель 2, вращаясь, начинает создавать дополнительный компенсирующий момент, растягивая упругий элемент и перемещая гайку 12, Дополнительный компенсирующий момент создается до тех пор, пока момент от веса поднимаемого предмета не станет меньше порогового, определяемого характеристиками пластинчатой пружины 14, после чего электродвигатель 2 автоматически отключается, Ввиду того, что подпружиненная собачка 25 входит в этом режиме в зацепление с первой выходной шестерней 4 дифференциала, весь момент электродвигателя 2 трансформируется на самотормозящуюся передачу разгрузочного механизма, Неодно кратное сгибание - разгибание нагруженной протезированной конечности происходит без дополнительного подключения источника внешней энергии.Фиксация предплечья в заданном положении осуществляется при сцеплении собачки 26 с зубьями на корпусе 22 редуктора при освобождении локтевой тяги 27 инвалидом,При разжатии пальцев кисти микропереключатели 21, 16 и 19 замыкаются. Гайка 5 движется вниз, а гайка 12 самотормозящейся передачи разгрузочного механизма, поскольку имеется паразитная шестерня 10, движется вверх до тех пор, пока не произойдет сброс компенсирующего момента. Формула изобретения Протез руки, содержащий гильзы плеча и предплечья, локтевую тягу с пороговым элементом, микропереключатели, а также электроприводы механизма кисти и разгрузочного механизма с самотормозящимися винтовыми передачами, отличающийся тем, что, с целью снижения мышечных энерготрат инвалида при управлении и уменьшении веса и габаритов протеза, электропривод выполнен в виде электродвигателя с дифференциалом и размещен в корпусе с наружными зубцами, установленном в гильзе плеча на оси вращения, две выходные шестерни дифференциала кинематически связаны с самотормозящимися винтовыми передачами, а на корпусе закреплена подпружиненная собачка с пальцевой тягой, находящаяся в зацеплении с выходной шестерней дифференциала, связанной с винтовой передачей механизма кисти,506410 аг. Г Б ставитель Л. Соловье Техред Т, Писакин актор Л. Василькова Тираж 654 ПСовета Министров СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 Изд.1200 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш