Протез верхней конечности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Е 2/5": ррр1 МЕ:(.; Л-:Ь Ь г1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСК довательский тезостроения, трудоспособвой 1 РОТЕЗ ВЕРХНЕЙ К Изобретение относится но к протезированию и Цель изобретения сти и расширение пока протеза путем обеспе го управления пози(54 л( с. н деж но чению актн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР,ЯО, 16271 исполнительного механизма. Протез содержит искусственную кисть 1, п(льзы пред. плечья 2 и плеча 4, наплечник 5 и крепление 6, а также систел(у управления, вклк чающую с,едующие последовательно ссединенные узлы: оптроны управления прямым и обратным ходом электропринода испо.,- ни(сл ного механизма 11 искусстненнй кисти, узла ротации 12(октсвс( с мс л, ни.(- ма 13 или плечевого узла 14, цлск сравнения, импульсные преобразоватег(н и усли (ель мощнссти, к выходу которого по;( . (кчен электропринод исполнительноп механизм;(, напримср искусственной кисти 1. От(ажик щис пластины оптронов имеют но.(мож кс гь переме(цений под воздействием мы(нп пнн;- ,(ида. Онтроны вмесе с уз,л(и с истс мы управления размещены н корпусе 2. лс ж новленном, напри мер, н р,зры(гс крс (.;с ния 6. 5 ил.50 55 Изобретение относится к медицине, а цченно к области протезирования и протезостроения, и может быть использовано в протезах предплсчья.Цель изобретения - повышение надежности и рысипрение цнокызаний к назначению протеза путем обеспечения бесконтактного управления позиционированием исполнителиого механизма.На фцг.изображена функциональная схеча системы управления протезом верхней конечноеи (одцого канала управления одной народвижения); ца фиг. 2 - протез предлечья со встроенным в приемную гильзу блоком управления; на фиг. 3 - блок управления, цсцеречцое сечение; на фиг. 4 протез прц разчецении блока управления в разрьне крпсеия, общий вид; на фиг. 5- блок управления, осевое сечение.11 рогез содержит искусственную кисть 1, прцкрецленцуо к иссушим элементам протеза, выполненным в виде гильзы 2 предплечья, соединенной локтевым шарниром 3 с гильзой 4 ц,сч, снабженной наплечником 5, крелсцием 6 и приемной гильзой 7. 1 ротсз цчест также систему управления, ныпо,ц цнук из следуюних узлов: позици нцьк лыгчцки оцгроцы 8, 9 управления ютвстсвцно прямым и обратным ходом эгскгропрцвода 10 исолцительного механизмы1 искусственной кисти 1, узлы 12 ротации, локтевого механизма 3 или плечевого азыа 14 последовательно соединены через согглющие делители 5, 16 с входаыц о.ока 17 сравцеци 5, выполненного, на - пример, на операционом усилителе К 40 Д 12, выходы ко горого через соответствующие ихпузьсць преобразователи 18, 19, выполненные в виде чультивибраторов, соединены с входами усилителя 20 мощности, включенного по мостовой схеме, в диагональ которой включен эгектропривод 10 одного из исполние,иых механизмов 11.Оптроцы 8 ц 9 установлены в корпус. 21, где закр.плецы и уль системы управления. Отражаюцие ц.астицы 22 и 23 оптроцов 8, 9 соответственно посредством пружин 24 и 25 установлены в несущих э,ементах, например в приемной гильзе 7 или в разрыве крепления 6, и цчект возможность перемещения цод воздействиеч мышц сгибателей-разгибатс.ей предплечья,плеча или плечевого пояса, прц эгоч отражающие пластины переменыюся в отверстии 26 корпуса 21.Оптроцы 8, 9, встроенные в корпус 21 вчесте с узлачи системы управления, обра. .ют блок управления.Гитание системы управления осуществ,яется от источника 27 постоянного напряжения, который через контакты микропереключателя 28 подклкчен к шинам питания (цс показаны)11 ротез работает следуюццм образом.Прц включении источника 27 постоянного ццряжеция ц чикроперекскчателя 28, уста. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 новленного, например, в тяге (не указана) крепления 6, запитывается система управления. При сокращении мышцы сгибателя предплечья, соответствующем прямому движению протеза, например схвату, через пружину 24 приводится в движение отражающая пластина 22 оптрона 8, которая перемещается в сторону отверстия окна оптрона 8 внутрь отверстия 26, увеличивая интенсивность светового потока и изменяя сопротив. ение оптрона 8. Оптрон 9, установленный на мышце-антогонисте (разгибатель предплечья), в это время не изменяет своего сопротивления и дисбаланс, отрегулированный на соответствующее сопротивление согласующими делителями 15 и 16, усиливается балансным блоком 17 сравнения и поступает в импульсный преобразователь 18, генерирующий импульсы, частота которых пропорциональна амплитуде входного сигнала. С выхода импульсного преобразователя 18 сигнал передается в одно из плеч мостового усилителя 20 мощности, а затем поступает на обмотку электропривода 10 исполнительного механизма 11 искусственной кисти 1 (или другого исполнительного механизма), который выполняет схват со скоростью и силой, пропорциональной объему сокращения лышцы сгибателя. При усилении сокрацения мышцы отражающая пластина 22 приближается к соответствуюцему оптрону 8, увеличивая дисбаланс и увеличивая сигнал, проходящий через блок 17 сравнения. Частота подачи импульсов с импульсного преобразователя 18 увеличивается, увеличивается и сила схвата.Для выполнения обратного движения, например, раскрытия искусственной кисти 1, необходимо вызвать сокращение мышцы- антагониста. Г 1 ри этом происходит перемещение отражающей пластины 23 оптрона 9, управляющего противоположным движением. Дисбаланс сигнала передается ца второй вход блока 17 сравнения, далее на импульсный преобразователь 19 и второе плечо усилителя 20 мощности, заставляя электро. привод 10 исполнительного механизма 11 искусственной кисти 1 отрабатывать обратное движение со скоростью, пропорциональной сокрашению мышцы, предварительно заданной согласующим делителем 16. Такич же образом осуществляется управление с помощью мышц культи плеча или натяжением тяг (на чертеже не показаны) при вычленении плеча. Предлагаемый протез позволяет инвалиду, используя физиологически свойственныему навыки сокрацения мышц-антогонистов бесконтактным способом выполнять движения исполнительных механизмов протезов с параметрами, пропорциональными степени сокращения мышц, повышая тем самым надежность системы управления и исключая влияние электромагнитных полей на ее рабо1627172 Формула изобретения 12 т с Это повышает функциональность протеза. расширяет контингент проезируемых инвалидов. Система управления значительно упрощается. Протез верхней конечности, содержащий искусственную кисть и несущие элементы в виде гильз предплечья, плеча, наплечника,10 крепления и приемной гильзы, а также установленные в одном из несущих элементов последовательно соединенные позиционные датчики, блок сравнения, импульсные преобразователи и усилитель мощности, к выходу которо о подключен элк ропришд ио, нительного механизма, от.поаои 1 я тм, что, с цлью новыпения надежисти и рас. ширения показаний к назначеникрга путем обеспечения бесконтактног хпр;и. ления позиционирования исполнит,нного механизма, в него ввдсны согл;укппц делители, а позиционные датчики ньно,нп в виде оптронов правления прямым и б. ратным ходом элсктронрив.ш ичо,пнг,ь ного механизма, нодклкчнных ир.г,;. сукщие делители к вхлам бгкка равиния и снабженных отражакнцими ил а г ин; ми упруго установленными в не.хщих эл - ментах.1627172 г г 1 77 7 б г 1 22 У 4 8 Составитель Н, ЛюкшинРедактор М, 1 иткина Текред А. Кравчук Корректор О ЦиплеЗаказ 297 Тираж 365 По зписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О