Биолектрическая система управления протезом верхнейконечности

(23) Приоритет А 61 Г 1/06 Веудеретеевеы 1 кеенпет СССР аф деан взебретенвй и втерытв 11(Щ УДК 615, ,841(088,8) дата опубликования опнса 27 06 81(71 ) 3Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноЗаявительисследовательский институт протезирования и протезостроения(54) БИОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОМВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезо)строению, и касается протезов поверхних конечностей с биоэлектрическим управлением.Известна биоэлектрическая система управления протезом 1 верхней ко-:. нечности, содержащая токосъемники, усилители напряжения, блоки преобразования в виде интегрирующих цепочек, пороговые элементы репейный усилитель мощности,.логический переключающий блок с цепями задержки, элемент памяти и исполнительные механизмы в видеиэлектроприводов, соединенные последовательно Г,. Изйестная система управления позволяет управлять двумя парами движений (двумя электроприводами) от двух мышц путем подачи (от одной или двух юшц)26 сигналов переключения, вызывающих под" ключение к каналам управления требуемого электропривода. Однако известная система управления из-за наличия цепей временной задержки не обеспечивает максимальновозможной оперативности при переключении каналов управления с одногоэлектропривода на другой, что ухудшает качество управления протезом,Кроме того, в одном из двух устойчивых состояний, соответствующем, например, подключеййю к электроприводуротации передплечья, логическое переключающее устройство, как составнаячасть системы управления, даже приотсутствии"управляющего- Сигнала потре-"бляет значительную эНергию от источника питания (аккумулятора), что снижает эксплуатационную надежность источника питания и всего протеза в целом,Целью изобретения является повышение оперативности переключения каналов управления от одного электропривода к другому и снижение энергопотребления системы управления,3 "" 72823Поставленная цель достигается тем,что в логический переключающий блокдополнительно введены формировательсигналов переключения, коммутатори устройство блокировки релейного усилителя мощности, При этом вход формирователя сигналов переключения соединен с выходом блока преобразования,а выход - с входом элемента памятиивходом устройства блокировки релейного 10усилителя мощности, выход устройстваблокировки релейного усилителя мощности соединен с коммутатором и однимиз входов релейного усилителя мощности, 15На чертеже изображена блок-схемабиоэлектрической системы управления,Биоэлектрическая система управления содержит токосъемники 1, усйлители 2 напряжения, блоки 3:преобразования в виде детекторов и сглаживающих фильтров; пороговые элементы4 в виде триггеров Шмитта; логичеокийпереключающий блок 5 включающий формирователь 6 сигналов переключения, 25элемент 7 памяти, коммутатор 8 и .устройство 9 блокировки, кроме того система содержит релейный усилитель 10 мощнбсти и исполнительнйе"механизмы ввиде электроприводов 11 и Й, соединенных последовательно,2" 4цев кисти, Для подключения к каналам управления электропривода 1 2, напри- меР, ротации предплечья производится резкое сокращение мьппцы - сгибателя и соответствующий ему сигнал с крутым передним фронтом огибающей с выхода- блока 3 преобразования переключает логи" ческий блок 5 в другое устойчивое состояние, При этом срабатываетустройство 9 блокировки релейного усилителя Мощ ности и движение электропривода 12 не производит до тех пор, пока инвалид не сбросит сигнал ниже порога срабатывания порогового элемента 4 с любой удобной для него скоростью, Последующий плавно нарастающий сигнал управляющей мьппцы приводит к движению электропривода 12 (ротации) ; с мышщы сгибателя - к пронации предплечья, а с мьппцы разгибателя - к супинации предплечья,Таким образом, время от момента подачи переключающего сигнала до готовности куправлению электроприводом всегда будет минимально возможньм для данного инвалида, а оперативность - максимальной, Возврат к электроприводу пальцев кисти осуществляется подачей сигнала переключения с той же мьппцы сгнбателя.Такое выполнение логического переключающего устройства как составной части системы управления позволяет улучшить качество управления - повысить оперативность при переключении и снизить энергопотребление от источника питания по сравнению с известными 45 системами управления протезами верхних конечностей,Формула изобретения При этом. вход формирователя 6 сигналов переключения соединен с выходомблока 3 преобразования, а выход - свходом элемента 7 памяти и входом устройства 9 блокировки релейного усилителя мощности.Система управления работает следующим образом,В исходном состоянии к каналамуправленияподключен электропривод 11,напримерэлектропривод пальцевкисти.Биоэлектрическийсигнал, отводимыйс.управляющеймьппцы, например, сгибателякистипосредством токосъемников 1, усиливается усилителем 2 напряжения, детекв тируется и сглаживается в блоке 3 преобразования, Если амйщтуда огибающейбиоэлектрического сигнала с выходаблока 3 превышает порог срабатыванияпорогового элемента 4, то электропривод 11 через релейный усилитель 10мощности и цепи коммутатора 8 логического переключающегоблока 5 подключается в направлений схвата пальцевкисти, При подаче плавнонарастающего сигнала с мьппцы разгибателя кистианалогично происходит раскрытие пальУстройство 9 блокировки служит для исключений работы электроприводов в момент переключения и выполнено в виде триггера с одним устойчивым состоянием,1Биоэлектрическая система управления протезом верхней конечности, содержащая токосъемники, усилители напряженияблоки преобразования, порого.выеэлементы, релейныйусилитель мощности и электроприводы,соединенные последовательно, а такжелогический переключающийблок, имеющийэлемент, памяти, о тли ч а ющ а я с я тем, что, с целью повы5 728232 бщения оперативности"переключенйй"ка- с входом- элемента памяти и входом ус-налов управления от одного электро-тройства блокировки релейного усилитепривода к другому и снижения энерго- ля мощности; выход устройства блокипотребления системы управления, в ло- ровки релейного усилителя мощностигический переключающий блок дополни-соединен с коммутатором и одним иэтельно введены формирователь сигналов Входов релейного усилителя мощности,переключения, коммутатор и устройствоблокировки релейного усилителя мощ- Источники информации,ности, при этом вход формирователя ,принятые во внимание при экспертизесигналов переключения соединен с вы- де 1. Авторское свидетельство СССРходом блока преобразования, а выход - У 467742, кл, А 61 Г 1/06, 1975,СоставительРедактор М, Кузнецова Техред М, Кошура Корректор Н, Бабинец 7 Тираж 687ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж"35, Рауш Заказ 449 11 одписноемнтета СССРоткрытийская наб